中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)冶金環(huán)保專業(yè)委員會(huì)
劉濤 盧熙寧
一、2019年冶金環(huán)保行業(yè)評(píng)述
1、主要政策
2019年4月29日，生態(tài)環(huán)境部等5部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》（環(huán)大氣〔2019〕35號(hào)，以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》），鼓勵(lì)鋼鐵企業(yè)分階段分區(qū)域完成全廠超低排放改造，力爭(zhēng)通過(guò)史上最嚴(yán)排放限值要求的提出，從有組織源頭減排、工藝過(guò)程優(yōu)化控制、治理設(shè)施提標(biāo)升級(jí)、無(wú)組織精準(zhǔn)管控與交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整等多方面同時(shí)發(fā)力，實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)環(huán)保水平的大幅提升。全工序有組織排放超低限值較國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)收嚴(yán)33%~83%，對(duì)標(biāo)歐美國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)超低限值除個(gè)別節(jié)點(diǎn)顆粒物排放濃度相當(dāng)外，絕大部分指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)。以超低排放改造為契機(jī)，中國(guó)鋼鐵工業(yè)已步入由大到強(qiáng)、綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段。
2019年，隨著藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)進(jìn)入攻堅(jiān)年，京津冀及周邊“2+26”城市、長(zhǎng)三角、汾渭平原地區(qū)作為主戰(zhàn)場(chǎng)，區(qū)域內(nèi)鋼鐵、焦化行業(yè)的主要大氣污染物排放減量問(wèn)題被推至緊要位置。2019年7月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)重污染天氣應(yīng)對(duì)夯實(shí)應(yīng)急減排措施的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出根據(jù)工藝裝備、治理措施、有組織排放限值、運(yùn)輸方式等績(jī)效將企業(yè)分為A（全面達(dá)到超低）、B、C級(jí)，A級(jí)企業(yè)少限產(chǎn)或不限產(chǎn)，C級(jí)企業(yè)多限產(chǎn)，各級(jí)之間減排措施拉開(kāi)差距，讓環(huán)保投入多的企業(yè)嘗到甜頭、不吃虧，扶優(yōu)汰劣、獎(jiǎng)優(yōu)懲劣，形成良幣驅(qū)逐劣幣的公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。
為進(jìn)一步做好鋼鐵行業(yè)超低排放評(píng)估監(jiān)測(cè)工作，統(tǒng)一超低認(rèn)定程序和方法，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于做好鋼鐵企業(yè)超低排放評(píng)估監(jiān)測(cè)工作的通知》，要求市級(jí)及以上生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的指導(dǎo)和服務(wù)，利用CEMS、視頻監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、空氣微站、衛(wèi)星遙感等方式，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)超低排放的事中事后監(jiān)管，開(kāi)展動(dòng)態(tài)管理，對(duì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)企業(yè)，視情況取消相關(guān)優(yōu)惠政策，解決地方驗(yàn)收評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題。此外，中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)編制了《鋼鐵企業(yè)超低排放改造技術(shù)指南》為企業(yè)實(shí)施超低排放改造提供了技術(shù)參考依據(jù)。
2、行業(yè)發(fā)展
2019年1-9月，全國(guó)粗鋼產(chǎn)量7.48億噸，同比增長(zhǎng)8.4%，年化粗鋼產(chǎn)量9.998億噸，將再創(chuàng)歷史新高。按照《意見(jiàn)》要求，到2020年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造取得明顯進(jìn)展，力爭(zhēng)60%左右產(chǎn)能完成改造；到2025年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成，全國(guó)力爭(zhēng)80%以上產(chǎn)能完成改造。同時(shí)要求各省制定具體實(shí)施方案報(bào)生態(tài)環(huán)境部，目前共有20個(gè)省級(jí)生態(tài)環(huán)境部門發(fā)布了超低改造實(shí)施方案，其中河北省和江蘇省2018年已經(jīng)發(fā)布，安徽省、湖北省、山西省、廣西等18個(gè)省份2019年發(fā)布。
部分鋼鐵企業(yè)已開(kāi)始全廠超低排放改造，從清潔生產(chǎn)與源頭潔凈化物料方面減排；采用煙氣循環(huán)、煤氣精脫硫、低氮燃燒等工藝過(guò)程優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)下游加熱爐、電廠等煤氣用戶燃燒后污染物排放滿足超低限值要求；選用燒結(jié)機(jī)頭與球團(tuán)焙燒、焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝、高效覆膜袋式與濾筒式除塵等治理設(shè)施提標(biāo)升級(jí)，穩(wěn)定達(dá)到超低排放限值要求。無(wú)組織管控方面，通過(guò)原料庫(kù)封閉與煤筒倉(cāng)技術(shù)，與受卸料、供給料過(guò)程如汽車受料槽、火車翻車機(jī)、鏟車上料、皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)等易產(chǎn)塵點(diǎn)位抽風(fēng)除塵或抑塵，輔以噴淋或干霧抑塵確保原料系統(tǒng)儲(chǔ)運(yùn)粉塵排放得到有效控制。采用大數(shù)據(jù)、機(jī)器視覺(jué)、源解析、擴(kuò)散模擬、污染源清單、智能反饋等技術(shù)，開(kāi)展全廠無(wú)組織塵源點(diǎn)的清單化管理，將治理設(shè)施與生產(chǎn)設(shè)施、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，對(duì)無(wú)組織治理設(shè)施工作狀態(tài)和運(yùn)行效果進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，實(shí)現(xiàn)無(wú)組織治理向有組織治理轉(zhuǎn)變，多措并舉，實(shí)現(xiàn)行業(yè)環(huán)保排放績(jī)效與管理水平的大幅提升。此外，鋼鐵行業(yè)通過(guò)實(shí)施“三干”等節(jié)水型清潔生產(chǎn)工藝，實(shí)施串接、分質(zhì)用水，噸鋼廢水排放量已由2005年的4.88立方米降至2018年的0.69立方米，且部分特別排放限值地區(qū)與沿海鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)廢水“近零排放”。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，規(guī)模在500萬(wàn)噸至千萬(wàn)噸級(jí)的鋼鐵企業(yè)，有組織排放口數(shù)量就有近百個(gè)，有的企業(yè)甚至多達(dá)數(shù)百個(gè)。有組織排放超低排放限值絕大部分指標(biāo)均嚴(yán)于國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)，因此，改造工程量較大，部分節(jié)點(diǎn)改造難度較高，噸鋼鐵產(chǎn)量的環(huán)保投資運(yùn)行費(fèi)用較改造前提高近百元。初步測(cè)算，一個(gè)國(guó)內(nèi)先進(jìn)環(huán)保水平的500萬(wàn)噸鋼鐵企業(yè)完成超低排放改造的一次性建設(shè)投資約20億元，環(huán)保運(yùn)行成本達(dá)到250元/噸鋼以上，甚至近300元。環(huán)保水平低的鋼鐵企業(yè)相應(yīng)的投資將大幅增加?？傮w來(lái)看，冶金環(huán)保領(lǐng)域市場(chǎng)空間較大，超低排放的穩(wěn)步推行將繼續(xù)拉動(dòng)行業(yè)環(huán)保治理需求。
3、關(guān)鍵技術(shù)
（1）有組織治理關(guān)鍵技術(shù)
1）燒結(jié)機(jī)頭、球團(tuán)焙燒煙氣脫硫脫硝技術(shù)
①濕法/半干法脫硫+中溫SCR脫硝技術(shù)
目前，全國(guó)鋼鐵企業(yè)超低排放改造中應(yīng)用此技術(shù)路線的比例占7成以上，此種工藝路線在寶鋼600m2燒結(jié)機(jī)率先投運(yùn)后，在河北、江蘇、山東、山西、河南等省鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)頭煙氣超低排放改造中均有成功應(yīng)用，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)的控制，可實(shí)現(xiàn)按基準(zhǔn)氧含量折算后顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別低于10mg/m3、35mg/m3和50mg/m3排放限值要求。
②活性炭/焦一體化脫硫脫硝技術(shù)
該技術(shù)自太鋼2010年2×450m2燒結(jié)機(jī)率先投運(yùn)后，截至2019年，首鋼集團(tuán)遷鋼公司、河鋼集團(tuán)邯鋼公司、安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)、新興鑄管集團(tuán)等企業(yè)陸續(xù)應(yīng)用，市場(chǎng)份額逐步提升，通過(guò)活性炭/焦的質(zhì)量、裝載量把控與工況條件的精準(zhǔn)調(diào)配，也可實(shí)現(xiàn)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物折算后排放濃度分別在10mg/m3、35mg/m3和50mg/m3以內(nèi)的排放限值要求。
2）焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)
①半干法/干法脫硫+SCR脫硝技術(shù)
采用鈣基或鈉基脫硫劑與煙氣中二氧化硫反應(yīng)后，經(jīng)布袋除塵工藝，通過(guò)煙氣升溫，在還原氣氛下經(jīng)由SCR脫硝工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)氮氧化物的去除。在基準(zhǔn)氧含量8%的條件下，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別為10mg/m3、30mg/m3、150mg/m3。各企業(yè)一般根據(jù)自身爐型、煙氣入口參數(shù)與運(yùn)行成本考慮脫硝設(shè)施的前置或后置。
②SCR脫硝+濕法脫硫+濕電技術(shù)
對(duì)于已建濕法脫硫企業(yè)，直接通過(guò)增加SCR脫硝裝置滿足超低排放限值要求，濕法脫硫工藝以石灰/石灰石-石膏、氨法為主，脫硫出口再設(shè)置濕式靜電除塵器，進(jìn)一步凈化煙氣中的顆粒物和霧滴，滿足超低排放限值要求。
3）高爐與焦?fàn)t煤氣精脫硫技術(shù)
焦?fàn)t煤氣凈化一般采用串級(jí)濕式氧化法或真空碳酸鹽法脫除其中的硫化氫，采用微晶材料吸附工藝去除煤氣中有機(jī)硫技術(shù)已有應(yīng)用案例。針對(duì)高爐煤氣精脫硫技術(shù)，2019年底前個(gè)別鋼鐵企業(yè)投運(yùn)了“水解催化+脫酸”工藝路線的示范項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2020年初也將有微晶吸附工藝的示范項(xiàng)目投入應(yīng)用。一般認(rèn)為，通過(guò)源頭煤氣精脫硫工藝將出口硫化氫濃度降至20mg/m3以下時(shí)，可實(shí)現(xiàn)下游煤氣用戶燃燒后二氧化硫排放濃度滿足超低限值要求，不會(huì)因頻繁的末端脫硫設(shè)施增建導(dǎo)致投運(yùn)成本明顯上升。
4）高效除塵技術(shù)
①全廠環(huán)境除塵
目前，鋼鐵企業(yè)超低排放實(shí)施過(guò)程中對(duì)于燒結(jié)機(jī)尾、高爐出鐵場(chǎng)、礦槽、轉(zhuǎn)爐二次等環(huán)境除塵，除可采用覆膜袋式除塵技術(shù)外，2019年有企業(yè)改造過(guò)程中選用濾筒除塵工藝實(shí)現(xiàn)顆粒物排放濃度達(dá)10mg/m3以內(nèi)。濾筒除塵工藝適合企業(yè)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)超低改造，可在場(chǎng)地有限的情況下達(dá)到超低限值要求。
②精軋機(jī)除塵
塑燒板除塵技術(shù)因具有耐濕性強(qiáng)、耐高溫等優(yōu)勢(shì)，被用于軋鋼精軋機(jī)組煙氣凈化工藝，尤其是針對(duì)板材產(chǎn)品，經(jīng)塑燒板脫除后可保證煙氣穩(wěn)定達(dá)到10mg/m3以內(nèi)超低排放限值要求。
（2）無(wú)組織管控制一體化關(guān)鍵技術(shù)
1）原料場(chǎng)無(wú)組織控制技術(shù)
①原料庫(kù)封閉技術(shù)
通過(guò)對(duì)廠房整體封閉，并配備裝在屋頂和移動(dòng)的噴霧裝置來(lái)控制揚(yáng)塵，實(shí)現(xiàn)崗位粉塵的大幅降低，并徹底防止粉塵逸散至大氣中。
②筒倉(cāng)技術(shù)
通過(guò)建設(shè)筒倉(cāng)，可實(shí)現(xiàn)燃料煤、煉焦煤與燒結(jié)礦等原燃料的全封閉裝卸與輸運(yùn)，同時(shí)可滿足安全生產(chǎn)要求，可實(shí)現(xiàn)上料、物料稱量及轉(zhuǎn)運(yùn)等一體化，徹底控制無(wú)組織排放。
2）受卸料、供給料過(guò)程中的抑塵技術(shù)
在鋼鐵企業(yè)受卸料、供給料過(guò)程，如汽車受料槽、火車翻車機(jī)、鏟車上料、皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)等易產(chǎn)塵點(diǎn)位，均可采用抽風(fēng)除塵或抑塵的方式優(yōu)化作業(yè)環(huán)境。抑塵技術(shù)又可分為噴淋抑塵及和干霧抑塵兩類。皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)主要采取機(jī)頭機(jī)尾局部密封或整體二次密閉形式，配套皮帶清掃器及點(diǎn)式除塵，確保物料轉(zhuǎn)移過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)組織排放管控。
3）無(wú)組織排放管控治一體化系統(tǒng)
①料棚智能綜合管控治系統(tǒng)
可通過(guò)智能攝像頭捕捉信號(hào)，并與噴霧裝置聯(lián)動(dòng)，對(duì)料棚內(nèi)汽運(yùn)車輛倒運(yùn)、裝卸料等進(jìn)行干霧抑塵，有效緩解封閉料棚內(nèi)無(wú)組織排放超標(biāo)問(wèn)題，確保區(qū)域內(nèi)無(wú)可見(jiàn)粉塵，滿足超低排放政策中對(duì)于料棚無(wú)組織管控的要求。
②物料輸送智能管控治系統(tǒng)
針對(duì)皮帶運(yùn)輸過(guò)程中機(jī)頭機(jī)尾揚(yáng)塵嚴(yán)重的問(wèn)題，通過(guò)導(dǎo)料槽二次密閉、點(diǎn)式除塵增建、抑塵劑噴灑等除塵抑塵形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類物料輸運(yùn)過(guò)程中的智能管控，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)物料含濕量與周圍車間空氣質(zhì)量變化情況，合理優(yōu)化調(diào)配各類技術(shù)，達(dá)到超低排放管控要求的同時(shí)，最大限度地實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行成本的精益化控制。
③廠區(qū)環(huán)境智能管控治系統(tǒng)
通過(guò)廠區(qū)主要節(jié)點(diǎn)空氣質(zhì)量微站的設(shè)置，將信號(hào)接入管控治一體化平臺(tái)中，借助洗掃車輛GPS定位系統(tǒng)，合理配置廠區(qū)洗掃車輛第一時(shí)間前往道路揚(yáng)塵較為嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，所有操作過(guò)程均可在主控室管控治一體化平臺(tái)上完成，做到污染物源頭監(jiān)控、車輛動(dòng)態(tài)管理、效果實(shí)時(shí)檢驗(yàn)的協(xié)同管控過(guò)程。
二、2020年發(fā)展展望
1、政策方面
生態(tài)環(huán)境部組織編制的《關(guān)于做好鋼鐵企業(yè)超低排放評(píng)估監(jiān)測(cè)工作的通知》、中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)冶金環(huán)保專業(yè)委員會(huì)編制的《鋼鐵企業(yè)超低排放改造技術(shù)指南》正式發(fā)布，成為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全流程超低排放改造實(shí)施過(guò)程中的技術(shù)指導(dǎo)文件，企業(yè)可參照擇優(yōu)選擇超低排放改造工藝路線。
首鋼遷安公司成為國(guó)內(nèi)首家全流程實(shí)現(xiàn)超低排放的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。預(yù)計(jì)2020年，將有更多鋼鐵企業(yè)向A類與B類企業(yè)的要求努力，形成鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展新局面，體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部分類分級(jí)、差異化科學(xué)管控的正向激勵(lì)作用。
2020年鋼鐵工業(yè)固體廢物將納入排污許可監(jiān)管范圍，生態(tài)環(huán)境主管部門將要求企業(yè)提供工業(yè)固體廢物的種類、產(chǎn)生量、流向、貯存、處置等有關(guān)資料，并闡明固廢資源綜合利用的具體措施，申請(qǐng)領(lǐng)取排污許可證，按照排污許可證要求管理所產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物。
2、市場(chǎng)方面
《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》要求2020年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造取得明顯進(jìn)展，力爭(zhēng)60%左右產(chǎn)能完成改造。而且，隨著分類分級(jí)、差異化管控政策的深入，地方普遍收緊鋼鐵企業(yè)超低排放改造時(shí)限。可以預(yù)見(jiàn)，鋼鐵企業(yè)超低排放改造進(jìn)程將在2020年加速推進(jìn)，環(huán)保市場(chǎng)空間需求繼續(xù)釋放。有組織提標(biāo)、無(wú)組織管控、智能化監(jiān)控監(jiān)管、清潔化運(yùn)輸?shù)雀脑祉?xiàng)目將給環(huán)保治理企業(yè)創(chuàng)造更多的項(xiàng)目機(jī)會(huì)。
冶金固廢納入排污許可監(jiān)管，將提升鋼鐵企業(yè)合規(guī)處置與綜合利用固廢的積極性。隨著對(duì)一般工業(yè)固廢合規(guī)處置的關(guān)注度持續(xù)上升，將促使大部分鋼鐵企業(yè)改變低品質(zhì)利用甚至拋棄固廢的現(xiàn)狀，新建資源綜合利用項(xiàng)目，并通過(guò)轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯等爐窯實(shí)現(xiàn)對(duì)部分冶金灰渣的協(xié)同處置，為冶金固廢綜合處理處置企業(yè)提供了較為廣闊的市場(chǎng)空間。
隨著環(huán)保政策的持續(xù)加嚴(yán)，已進(jìn)入冶金環(huán)保領(lǐng)域的龍頭企業(yè)繼續(xù)保持較強(qiáng)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)諸如燒結(jié)煙氣循環(huán)、高爐煤氣均壓及休風(fēng)放散、煤氣精脫硫、冶金固廢資源化利用等一些在細(xì)分領(lǐng)域?qū)I(yè)性強(qiáng)的新興技術(shù)企業(yè)也將脫穎而出，占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。
3、技術(shù)應(yīng)用方面
2020年，在有組織排放方面，除了目前已深入推進(jìn)并基本完成燒結(jié)機(jī)頭、球團(tuán)焙燒煙氣脫硫脫硝改造的河北、河南、山東等“2+26”重點(diǎn)城市鋼鐵企業(yè)外，位于長(zhǎng)三角與汾渭平原等重點(diǎn)區(qū)域的江蘇、山西、陜西省等鋼鐵企業(yè)將加快超低排放改造進(jìn)程，技術(shù)路線可參照《鋼鐵企業(yè)超低排放改造實(shí)施指南》選擇。高爐與焦?fàn)t煤氣精脫硫技術(shù)將隨著示范項(xiàng)目的落地而吸引更多鋼鐵企業(yè)增建。不進(jìn)行煤氣精脫硫的企業(yè)，也將按照地方政策要求，對(duì)煙氣中硫化氫進(jìn)行洗滌脫除，開(kāi)啟一輪對(duì)于煤氣系統(tǒng)源頭污染物減量的改造進(jìn)程。一氧化碳的排放整治也將作為2020年鋼鐵企業(yè)改造的重點(diǎn)，燒結(jié)煙氣循環(huán)與高爐煤氣爐頂均壓、休風(fēng)放散等技術(shù)將被更多企業(yè)所采用。
在無(wú)組織管控方面，無(wú)組織管控制一體化關(guān)鍵技術(shù)將自河北邯鄲、唐山等先行示范區(qū)域向周邊重點(diǎn)區(qū)域輻射。鋼鐵企業(yè)可對(duì)料棚、物料輸送與廠區(qū)環(huán)境進(jìn)行智能化管控，以信息化手段實(shí)現(xiàn)洗掃車輛對(duì)無(wú)組織揚(yáng)塵點(diǎn)位的及時(shí)清理。
注：轉(zhuǎn)載自《中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)網(wǎng)站》
