鋼鐵企業超低排放治理的探索

廖 敏

（河鋼樂亭鋼鐵有限公司，河北 唐山 063000）

0 引言

鋼鐵行業是我國國民經濟的重要支柱產業，目前我國粗鋼年產量已經超過10 億t，噸鋼污染物排放量高，處理難度大。2015 年我國黑色金屬冶煉及壓延加工業SO2排放量為203.7 萬t，煙（粉）塵為240.3 萬t，NOx為267.1 萬t，分別占全國工業排放總量的14.5%、21.7%和24.5%，全國重點鋼企煙（粉）塵排放強度為0.90 kg/t，SO2為0.96 kg/t，均明顯高于國外企業。與國外鋼鐵企業相比，我國鋼鐵企業環保水平差距比較明顯。受資源環境的約束，綠色可持續已成為我國鋼鐵行業未來發展的必然趨勢[1]。

1 超低排放治理的必然要求

我國大氣污染防治已開始從電力行業向非電力行業轉變，國家環境保護“十三五”規劃基本思路中首次提出建立環境質量改善和污染物總量控制的雙重體系，對重點行業污染物的控制提出了新的要求和挑戰。鋼鐵行業產業鏈長、工序復雜，資源消耗量巨大，顆粒物、SO2、NOx等污染物是重點行業排放之一[1]。近年來大氣污染排放總量和污染物排放強度呈上升趨勢，鋼鐵行業已成為僅次于火電行業的污染物排放大戶，在污染物總量及排放強度兩方面面臨著巨大的減排壓力。自從火電行業實現污染物超低排放以后，鋼鐵企業超低減排也被提上了議程。2018 年和2019 年兩屆政府工作報告已明確提出推動鋼鐵等行業超低排放改造，提高污染排放標準，實行限期達標。2019年4 月份，生態環境部等五部委聯合下發了《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》[2]（以下簡稱《意見》），要求鋼鐵企業在2025 年底全部完成超低排放改造。據初步測算，到2025 年，《意見》任務全面完成后，將帶動鋼鐵行業SO2、NOx、顆粒物排放量分別削減了61%、59%和81%。

中國鋼鐵工業協會2022 年3 月20 日發布數據顯示，截止目前我國24 家鋼企完成全工序超低排放改造，涉及產能1.48 億t，占總產能的13.8%。其中河鋼唐鋼就成為其中的一員。

2 河鋼唐鋼新區超低排放治理

河鋼唐鋼踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，唐鋼新區從設計到建設過程中，采用最先進的綠色環保新工藝、新技術，將所有排放指標設計按照目前“唐山市鋼鐵行業超低排放標準”下降了10%，真正實現源頭減排、過程控制和末端治理的全覆蓋，實現了環保遠程集控，環保管理全流程、全區域覆蓋、全工序超低排放。

2.1 無組織改造

由于原料在運輸過程容易產生大量粉塵，唐鋼新區率先提出源頭治理的理念，大量采用了封閉式皮帶通廊運輸，實現原料通過全封閉無泄漏皮帶通廊輸送至廠區生產線的無縫銜接。通道內部采用全過程數字化控制抑塵自動識別系統，從根本上杜絕了無組織排放對環境的影響，實現了高效、節能、環保。

2.2 有組織工藝改造

為提高污染物處理效率，唐鋼新區采用綠色新工藝新技術，燒結機采用活性焦一體化脫硫脫硝工藝和循環流化床+SCR 脫硫脫硝工藝，SO2、NOx排放濃度低于國家最嚴苛的超低排放限值,另外在生產過程中通過采取料面噴霧方式防止抑塵。高爐系統通過全封閉出鐵，實現源頭減排。冶煉過程中，技術人員通過不斷摸索，實現了采用大比例球團冶煉技術代替傳統的大比例燒結礦冶煉。通過改進高爐爐型參數，適應了球團配料比例最高達到60%的爐料結構，高爐燃料比降低30 kg/t 以上，CO2降低170 kg/t，碳減排10%以上。

鋼渣的處理和利用不但能降低鋼鐵成本，帶來直接的經濟效益，而且也保護了環境，有明顯的社會效益[4]。鋼渣處理采用世界領先的新一代輥壓熱悶處理鋼渣技術，處理過程粉塵排放濃度控制在10 mg/m3以下，實現了鋼渣100%綜合利用。

2.2.1 清潔運輸方面

1）煉鐵高爐到煉鋼轉爐的鐵水運輸過程采取“一罐到底”工藝，取消常規倒罐站，通過鐵水包加蓋，避免了煙塵外溢，鐵損和溫損，節能、環保和降本三位一體、一步到位。與傳統的倒罐工藝相比，減少鐵水溫降50～80 ℃，噸鋼減少CO2排放量50～80 kg。

2）提高清潔運輸比例，在2021 年5 月和7 月，唐鋼新區相繼投用220 輛電動重卡和30 輛49 t 氫能重卡等新能源汽車，廠區清潔能源運輸比例達90%以上，遠超國家對環保A 級績效企業80%的標準。

2.2.2 搭建智能化超低排放控治一體化平臺

2.2.2.1 搭建智能化超低排放系統，數據精準管控

唐鋼新區建立國內最先進的智慧化河鋼唐鋼能源環保管控中心，建立超低排放控治一體化平臺，將全廠有組織排放管理、無組織管控治一體化、生產與環保設施聯動監控監管、門禁及物流運輸體系清潔化等數據均引入環保管控平臺，動力、能源、環保實現三位一體數智化遠程集控[3]。環保在線數據聯網上傳至唐山市污染源自動監控系統，按市排放限值的80%設定了預警，如有某項指標出現了波動，系統會自動報警，調度人員進行實時調度，通知相關部門采取措施，加強管控，確保精準受控。超低排放管、控、治一體化平臺，能實現對污染物排放的實時監測，有效掌握并科學分析污染物排放分布、濃度、變化規律等數據，并依據分析結果做出因地制宜的治理措施，并進行智能化、科學化的治理，以提高鋼鐵企業整體治理效率和降低治理工作管控難度。

2.2.2.2 安裝各種現代化環境檢測裝置

目前，針對廠區主干道路、皮帶通廊、車間及物流轉運站、主要生產設施等易產生污染物的點位，安裝了286 套常規TSP 濃度監測儀，55 套可視化VDM濃度監測儀，90 個空氣質量監測微站，25 座洗車臺和智能化的門禁系統，另外智能無人化封閉料場內部配備了鷹眼識別系統智能化控制，通過平臺實施全方位、全天候24 h 精準監控。

2.2.2.3 設立專業的環保調度機制

在公司能源環保管控中心設立環保調度指揮系統，發布落實上級環保管控要求，安排設立環保調度員24 h 值守，不間斷指揮協調環保管控相關工作。通過對平臺在線大數據監控，及時發現預警點位，利調度機制提前管控，防止出現高值及異常情況，出現問題及時調度相關部門采取相應措施解決問題。特別是在重污染天氣預警特殊管控期間，上級環保部門隨時通過視頻和微信在線進行調度，隨機抽查企業環保管控落實情況，做好環保調度工作尤為重要。

2.2.3 實施超低排放治理實踐效果

公司自通過開展超低排放改造以來，取得了具有十分顯著的經濟效益和社會效益。

1）一輛氫能重卡每年可節省140 t 碳排放，減少12.5 t 的顆粒物排放。電動重卡全面投入每年可節省柴油582 萬L，減少二氧化碳排放約14 550 t。

2）污染物總量削減效果明顯。已領先行業水平，如球團、燒結主要排放口顆粒物、SO2、NOx濃度已達到超低排放要求。

3）通過實施超低排放治理，整個生產鏈條全工序穩定實現各類污染物超低排放,污染物總量明顯減少。有組織排放顆粒物、SO2、NOx年排放量減排比例分別達到27%、50%、55%，可比能耗511.42 kgce/t，達到同行業先進水平。

4）通過全工序超低排放，2022 年1 月6 日，河北省生態環境廳正式下發文件，河鋼唐鋼新區獲批環保A 級績效企業，享受自主減排優惠政策，社會效益顯著。不僅提升了企業形象，同時也為鋼鐵企業超低排放工作的全面推進有很強的示范作用。2022 年9 月18 日，中央廣播電視總臺和工信部共同打造，財經節目中心推出的大型融媒體報道《智造中國》欄目走進唐鋼，精彩講述鋼鐵智造煥新升級。

3 鋼鐵企業超低排放改造建議

1）各企業要依法依規推進超低排放全面達標。

2）各企業要結合自身實際，因廠制宜，因企施策，選擇成熟適用的超低排放改造工藝技術方案。

3）堅持科學環保管理，利用各種信息化系統，長效保持超低排放成果。

4）健全標準管理體系，強化監督管理。

4 結語

面對大氣環境污染日益嚴峻的今日，鋼鐵企業應主動響應政府的號召，積極采取措施，按國家要求主動開展環保超低排放治理，有效提升企業環境管理效率，從而滿足現有形勢下高效治理、精準治理、低能耗治理的綜合環保要求。實施超低排放改造，有利于減少區域污染物排放，改善環境質量，提高環境舒適度，對打贏藍天保衛戰，實現人和自然和諧共處，建設美麗中國有著重要意義。