包钢节能减排措施及建议

任 洁，杜永威，吴彧乾，郭文彪，王丽娟

（1.内蒙古科技大学 经济与管理学院，内蒙古 包头 014010；

2.内蒙古国电能源投资有限公司，内蒙古 包头 014010；3.包钢职教中心，内蒙古 包头 014010）

钢铁产业对我国经济的发展起着重要作用，与此同时钢铁产业消耗大量的资源和能源。据统计，钢铁产业的能源消耗占国民经济总能源消耗的15%以上，其生产排出的废弃物、污染物占工业排放总量的14%以上。因此，钢铁产业的节能减排对我国经济增长以及可持续发展有着重要的意义。包钢是内蒙古最大的钢铁企业，同时也是各种能源的消耗大户，从2001年起，包钢大力推进节能环保和资源综合利用项目的建设，每年可节约资金或创造经济效益约2亿元以上。

1 节能减排的主要成效

1.1 自发电量逐年增加

包钢大力开发余热余能的资源再利用项目，其中最重要的是自发电量的逐年增加，既减少了外购电费又降低了环境污染，自发电量由2000年的2.19亿kWh增加至2010年的29.11亿kWh，占总受电的49.1%，减少外购电费支出13.85亿元。

（1）包钢6座高炉煤气余压能量回收透平发电装置（TRT）相继投产以后，发电量逐步增加，2001年至2009年累计发电量15亿kWh，减少外购电费5.78亿元。其中2009年高炉TRT共发电3.9亿kWh，为包钢减少外购电费支出1.5亿元。

（2）燃气-蒸汽联合循环发电机组（CCPP）于2008年投入运行，充分利用富余煤气，使高、焦炉煤气放散率大幅下降，当年高、焦炉煤气放散率就分别降低到5.92%和2.78%，比上年降低了5.78和1.1个百分点。当年发电3.5亿kWh，为包钢减少外购电费支出1.35亿元，2009年发电量达到14.75亿kWh。2009年干熄焦发电2.47亿kWh。

1.2 改造能源利用系统，合理利用二次能源

（1）高炉煤气利用方面。为平衡钢铁产量700万t的富余高炉煤气量，2005年完成了2台130 t/h锅炉改造。改造后的锅炉每小时可以燃烧24万Nm3高炉煤气，产生260 t/h中温中压蒸汽。

（2）转炉煤气利用方面。二炼钢厂实施转炉干法除尘，提高了转炉煤气利用的数量和质量，实现了负能炼钢；将2座燃煤麦尔兹窑改造为烧转炉煤气，燃烧转炉煤气1.9万m3/h，每年减少用煤4万t；新建一座烧转炉煤气的麦尔兹窑，可利用转炉煤气1.7万m3/t。此外，还实施了薄板厂加热炉转炉煤气改造，以及转炉煤气富集到高炉系统等改造。

1.3 “三废”治理

（1）废水治理和节水方面。2003年6月包钢投资1.6亿元建成黄河上游最大的污水治理工程，每小时可处理污水量60 000 m3，实现了工业污水全部处理后再利用和排放，减少了达标废水外排量，大大提高了包钢的水资源回用率；对老系统进行节水改造，对3座燃煤锅炉进行了改烧煤气改造，减少了除尘设备用水及冲渣水，对二炼钢厂的2座210 t转炉进行干法除尘改造，对一炼钢厂的2座100 t转炉进行干法除尘改造，每年可节约新水52.56万t，经济效益1 926万元。2002年至2010年，包钢新建项目的水系统均采用国内外较先进的节水工艺，尽可能利用回用水，节水及环保效果十分显著。

（2）废气治理利用方面。包钢炼铁生产的主要原料是白云鄂博铁矿石，由于白云鄂博铁矿石中含有一定的氟，在选烧、冶炼等生产过程中，将产生大量含氟烟气排入大气。包钢在对氟污染的治理方面主要采取的措施是改进选矿工艺，采用弱磁—强磁—返浮—正浮工序，尽可能降低铁精矿的含氟量，使各后续生产工序中的排氟量大大降低。从2000年4月起，精铁矿的含氟量稳定控制在0.5%以下，达到了铁精矿降氟的目的。另外新建265 m2烧结机，采用德国半干法除氟脱硫技术等。采用半干法除氟净化工艺新技术，以减少湿法除氟工艺过程中产生的废水所造成的二次污染。

（3）废渣治理利用方面。包钢采用国内领先技术建设了一条钢渣热泼、热焖生产线，进一步提高钢渣尾渣综合利用的附加值。引进国内先进工艺和设备，建设年产冶金渣微粉80万t的生产线，所生产的矿渣粉、铁渣粉，用于水泥和建材制品原料，带动下游产业的发展，形成以钢铁渣为主料，粉煤灰为辅料的建材产业链。表1为2002—2009年包钢钢铁产量及能耗情况。

表1 2002—2009年包钢钢铁产量及能耗情况

2 与各大钢厂在节能减排方面的差距

从表1中的数据分析可知，从2000年到2009年，包钢采取的节能减排措施取得了一定成就，不仅降低了综合能耗，提高了能源使用效率，并且减少废气、废水、固体废弃物排放，对周边环境起到了一定改善作用，对于内蒙古经济增长方式的转变有重要的意义。然而，与国内其他先进钢铁企业相比，包钢在节能减排方面还是存在一定的差距。表2为2008年包钢与各大钢铁企业各项技术指标对比情况。

表2 2008年包钢与各大钢铁企业产量与能耗指标及煤气对比情况

包钢在节能减排方面与国内各大先进钢铁企业相比，还是存在一些差距，主要体现在以下2个方面。

2.1 能耗偏高

从表2中数据可以看出，包钢的主要能耗指标处于落后水平。在钢铁产量水平相当的钢铁企业之中，吨钢综合能耗值、吨钢耗新水值、吨钢耗电量均高于其他先进钢铁企业，吨钢综合能耗比各大钢厂平均水平高出109.5 kgce。

2.2 污染物排放量高

包钢作为内蒙古的龙头企业，在为内蒙古创造经济利润的同时排放了大量的废气、废水、固体废弃物，如：2007年包钢固体废弃物为981.83 t，占该年包头市工业固体废弃物总量的80%，给环境带来了严重的污染。

从表2的数据可看出，包钢的煤气综合利用指标落后于各大钢厂。2008年包钢的吨钢转炉煤气回收量为46 m3/t，比各大钢铁厂平均水平低29 m3/t；焦炉煤气放散率、高炉煤气放散率分别为4.87%，5.31%，比各大钢厂平均值分别高出4.0和2.95个百分点。煤气综合利用水平低，既造成了煤气资源的浪费，同时也会带来严重的环境污染。

3 能耗偏高的原因分析

（1）铁矿石品位低难冶炼。包钢70%的矿石是自产矿，来自白云鄂博铁矿，品位平均为32%左右，属于贫矿；另外铁矿成分复杂，并且含有大量钾、钠、硫、磷、氟等有害物质，难以冶炼，使吨钢综合能耗远远高于各大钢厂的平均水平。同时渣量大，固体废弃物多，钢渣、铁渣、粉煤灰和低品位含铁尘泥资源的综合利用水平较低。

（2）余热余能回收效果不明显。从表2中可以看出，宝钢、鞍钢、武钢等生产技术先进的大型钢铁企业高炉煤气放散率都很低，焦炉煤气接近零排放；转炉煤气回收量在60～80 m3/t，这样不仅利用了宝贵的煤气资源，节省了能源消耗，同时降低了煤气放散。而包钢的煤气回收指标相对落后，利用率较低，从而一次能源的消耗偏高，废弃物排放率较高。

4 对策及建议

4.1 完善能源管理体系，制定环境与能源长远规划

国内外钢铁企业在节能减排方面取得了显著的成就，其主要措施是采用了先进的节能减排工艺新技术，更加重要的是建立了一套完整的能源管理体系，将节能降耗与环境保护作为企业长期发展战略，形成了一种长效机制。因此，在今后的节能减排工作中，应加强完善能源管理体系，制定环境与能源长远规划。

4.2 优化生产工艺，提高技术装备水平，实施节能减排新技术

进一步做好连铸坯热装热送技术、大型制氧机组节电运行技术、炼钢溅渣护炉技术、高炉富氧喷煤技术和提风温降焦比技术、负能炼钢、各种炉窑和生产设备的余热回收技术等方面的工作，提高能源的利用率。

4.3 提高二次能源的利用率

进一步开发3种煤气的利用技术，降低其放散率。采用先进的技术对固体废弃物处理回收和利用。对废水进行回收利用，推行水资源按质分配、合理使用、串接利用等一系列节水技术，减少对新水的使用，尽可能地有效节约水资源。

［1］ 李政.中国经济增长与能源供给关系研究［J］.商场现代化，2008（34）：209-210.

［2］ Jin-li Hu，Chih-Hung Kao.Efficient energy-saving targets for APEC economies［J］.Energy Policy，2007（1）：373-382.

［3］ 傅原.日本钢铁产业节能减排进展综述［J］.新材料产业，2008（7）：27-31.