2016年中国钢铁工业节能环保进展情况分析

黄 导

2016年中国钢铁工业节能环保进展情况分析

黄 导

一、钢铁节能环保水平在化解产能过剩的大背景下继续稳步提高

2016年是“十三五”开局之年，为贯彻落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《中国制造2025》，工业和信息化部制定印发了《工业绿色发展规划（2016-2020年）》，这是中国钢铁及工业制造业加快推进生态文明建设，促进绿色发展的宣言。钢铁行业紧紧围绕资源能源利用效率和清洁生产水平提升，以各主要钢铁生产单元绿色化改造为重点，以绿色科技创新为支撑，以法规标准制度为保障，加快构建钢铁绿色制造体系，推动示范性企业绿色产品、绿色工厂、绿色园区和绿色供应链全面发展，走高效、清洁、低碳、循环的绿色发展道路。

表1 2014-2016年重点统计钢铁企业能耗指标变化情况

（一）能耗方面

2016年，看全行业在去产能能耗大检查和行业能效对标等方面，技术和管理水平仍保持较高水平，但也出现了一些新问题。中钢协重点能源统计企业吨钢综合能耗和总能耗未能延续上年出现的双下降的可喜变化，总能耗和吨钢综合能耗均出现反弹，各主要工序能耗中烧结与炼铁工序也出现上涨，炼铁工序更为明显，见表1。从中国钢铁工业协会主要会员企业高炉主要技术经济指标来看，高炉入炉焦比、入炉焦丁比和综合焦比都比上年有所上升，高炉休风率也上升了0.6%。从对协会主要企员企业的调研情况综合分析，2016年进口铁矿占比更高，入炉铁矿品位提高，本来是有利于高炉炼铁能耗降低的，究其原因，一是在保证“去产能”任务完成过程中，一些企业淘汰了部分炼铁或炼钢设施，造成前后工序能力不匹配；二是一些地方政府由于保证严重雾霾等恶劣天气人民健康和保障重大活动等原因，2016年京津冀地方政府对区域内钢铁企业限产或停产措施较为频繁，烧结采取部分时间的停产，高炉采取焖炉等减产限产措施情况也是地方比选了各种方案后，相对企业生产经营影响小一些的无奈之举，但从实践来看可能还是造成烧结、高炉炼铁工序能耗增加的部分原因。由于烧结和炼铁工序能耗对烧钢能耗影响很大，因此综合能耗增加也就成为必然；三是下半年有一段时期焦炭等供应紧张，部分市场采购供应的焦炭品质有所下降，或许也是助涨高炉入炉焦比等的因素。

2016年化解钢铁行业产能过剩成为全行业共同面对的重要目标和任务。从全球来看，中国各级政府推进钢铁行业化解过剩产能，推进力度大、采取措施实、取得效果佳，为缓解全球钢铁产能过剩做出了巨大贡献，体现了钢铁大国敢于担当、勇于负责的魄力。

2016年，我国化解过剩产能超过6500万吨，超额完成了任务目标，大部分职工得到妥善安置，钢材价格经过四年下跌终于趋于合理，钢铁企业效益明显改善，为钢铁产业结构调整、转型升级奠定了坚实基础。特别是下半年，随着“去产能”进一步深入，政府在取缔“地条钢”工作方面开始出重拳，大量废钢从过去给偏僻隐藏的中频炉“地条钢”供应，逐步转向更加依靠主流长流程钢厂和电弧炉钢厂来消纳，从协会2016年主要企业废钢统计数据看，比2015年废钢消耗量增加了7.28%。乐观估计，随着中频炉“地条钢”彻底出清，废钢性价比会随着价格下跌凸显，对协会会员钢铁生产企业来说，既可通过增加废钢用量来降低生产成本，又可促进节能低碳减排，对各地方更趋严格的控煤要求和污染防治目标是个很好的技术途径。从调研情况分析，目前钢铁企业有用废钢的积极性，但过去中频炉大量使用的轻薄料废钢，对转炉炼钢使用技术和使用量上还有一定的问题。另外国内社会废钢资源质量普遍较差，过去供应地条钢的废钢中各种夹杂物：有色金属、塑料、橡胶、木块、纤维、渣土、机油、汽油、氟利昂、电池等，都没有很好分拣、回收、处理等，普碳废钢铁、废旧不锈钢及其他废旧特种钢也缺乏分类，废钢入厂时也未有效地剪切、破碎、压块和辐射监测，对高效使用好废钢还需要行业和企业在这个变化过程中，找到更好的技术方案。见表2，表3。

表2 2014-2016年我国钢铁工业铁钢比变化 万吨，%

表3 2014-2016年重点统计钢铁企业废钢消耗 万吨

表 4 2014-2016年35家对标企业二次能源发电占比用电量比例 %

近年来，随着钢铁节能减排工作不断推进，很多成熟有效的节能技术都已在钢铁行业普遍推广，从余热余能利用技术发电占二次能源总发电比例分析看，副产煤气发电量占比最高，这与钢铁行业各主要工序副产煤气回收利用率的不断持续提高进步，特别是低热值高炉煤气利用技术水平的不断提升有着密切的关系，其他依次为高炉TRT、干熄焦和烧结余热发电，钢铁协会会员企业干熄焦率2016年已达到92.23%。但受发电上网限制和各种税费上缴后，二次能源发电收益降低，钢铁企业近年来这部分节能技改工程的增长动力有所削弱。见表4、表5、表6。

行业节能方面的专家领导多次呼吁钢铁企业要继续高度重视二次能源的回收利用。二次能源高效利用不仅涉及一次能源的节约化技术，而且随着钢铁企业技术水平进步，二次能源除了以电能的形式回收利用这一重要途径外，企业还可根据实际情况，将余热余能直接转化为生产设施的机械能和热能的补充，更大幅度地降低企业能源成本。2016年在焦炉上升管余热利用技术及钢铁企业节能对标挖潜活动看，取得了一定成效，但钢铁企业要在节能方面获得更大的降本增效，还需在工艺、技术上实现更多的创新突破。

（二）环保方面

近几年，钢铁行业吨钢耗新水量和主要污染物排放量持续降低。2016年吨钢耗新水3.17m³，再创历史最好指标，水重复利用率保持上年97.71%的高水平；外排废水量，由于外排水指标加严，略有反弹，而废水中的主要污染控制指标吨钢外排COD呈现可喜的明显下降。见表7、表8。

表5 2016年对标企业（余热余能利用技术）发电占二次能源总发电比例 %

表6 2014-2016年钢铁协会能源重点统计钢铁企业副产煤气回收利用率 %

表7 2016年重点环保统计钢铁企业水资源利用与减排情况 m3/t，%

表8 2014-2016年重点环保统计企业大气污染减排情况 kg/t

2016年大气污染治理方面，吨钢颗粒物和吨钢SO2继续取得单位产品排放强度和排放总量双下降的可喜成绩。特别是脱硫方面更加明显，而氮氧化物治理进展不大。因此，钢铁烧结等工序的脱硝治理受到各级环保监管部门的高度关注。

目前，烧结脱硝可供选择的技术方案，一个是山西太钢不锈钢股份公司2010年从日本引进并投运的活性炭脱硫脱硝一体化技术。这是环保部和行业公认的钢铁烧结机脱硫技术钢铁烧结生产污染防治推荐BAT（最佳可行）技术，但因投资和运行成本高，加上多年来国内未掌握其核心技术，在钢铁行业没有全面推广开来，但近年中冶长天和宝钢节能环保工程有限公司等，在宝钢湛江和宝钢股份等工程中取得了工程业绩和技术突破。相类似的技术，还有在联峰钢铁和营口振华公司投运的克硫公司的活性焦技术，但从全国范围看，真正掌握此项工程技术和能够真正承担设计施工和工程化的技术源单位仍然不多。

另一个可供选择的技术方案是SCR脱硝技术，用于烧结烟气脱硝脱二恶英的工程技术。催化剂经过升级优化，实现了在同一反应器、同一催化剂表面同时脱硝脱二恶英的作用。此技术在中国台湾、韩国浦项及奥地利奥钢联工程业绩，但目前在全球投运的只有11台套，国内只有宝钢股份4号烧结机等少量机组采用S-SCR脱硝脱二恶英工程技术，同样存在掌握此项工程技术和能够真正承担设计施工和工程化的技术源单位不多。另外SCR低温催化剂是世界性的技术难点，而采用常规催化剂，需要将烟气升温，消耗能源，将使工序能耗增加。因此，烧焦脱硝技改工程的全面实施难度非常大，投资额也十分巨大。

二、主要实践与进展

（一）行业协会积极推动节能环保工作

2016年，中钢协承担了工信部节能与综合利用司委托课题，组织开展“钢铁行业‘十三五’节能潜力分析”研究，协会依靠行业和企业专家力量，梳理钢铁行业现状和问题，提出钢铁行业现阶段需关注和解决的问题，研究新形势下钢铁行业节能思路、潜力和途径，为政府相关部门制定政策提供依据。另外，协会还开展了“钢铁行业煤炭消费总量控制实施方案和政策”（三期）研究，对于新形势下钢铁行业煤炭控制面临的机遇与挑战，提出行之有效的实施方案和政策建议。SCR烧结脱硝技术工程的全面实施难度非常大，投资额也十分巨大。

1．开展钢铁行业碳排放权交易相关基础工作

为加强钢铁行业参与碳交易市场的能力，满足2017年启动的全国碳排放权交易市场的要求，协会开展相关基础工作，一方面，对碳交易试点企业进行调研，总结碳交易过程重点经验和做法；另一方面，研究编制钢铁行业碳排放权交易能力建设培训体系及实施方案，并对企业不同层次人员进行培训，与昆明钢铁集团公司共同组织召开了“钢铁企业碳排放权交易工作交流培训会”。

2．指导钢铁企业积极采用有效的先进节能低碳技术措施

为帮助企业降低能耗，减少碳排放，宣传企业在节能低碳方面做出的努力和探索，协会开展了钢铁行业节能低碳案例技术征集、调研及优选工作，并在2016年钢协理事会上印发了《钢铁行业先进节能低碳案例工程技术汇编》。

3．开展钢铁行业节能减排对标挖潜工作

连续开展钢铁企业能效对标和“全国重点大型耗能钢铁生产设备对标竞赛”活动，根据往年评比情况，向全国总工会推荐“五一劳动奖状”和“工人先锋号”候选单位；召开了年度“全国重点大型耗能钢铁生产设备对标竞赛专家评审和评议交流会”，评选出新一年度的冠军炉、优胜炉和创先炉。通过竞赛活动，提高了钢铁企业生产一线班组基层工人和技术人员节能减排积极性，有力促进了全行业节能减排。马鞍山钢铁股份有限公司、山东钢铁股份有限公司(莱芜分公司厂区)、南京钢铁股份有限公司、攀钢集团西昌钢钒有限公司被评为“2016年度中国钢铁工业清洁生产环境友好企业”。

4．加强国内企业之间及国际节能减排交流

为推动钢铁行业能源管理工作，探讨新形势下钢铁行业节能减排方向，加强钢铁企业能源部门负责人之间的沟通交流，2016年与中钢鞍山热能院共同组织召开了“钢铁企业能源管理负责人工作交流会”；为继续加强中日钢铁企业间的技术交流，与日本铁钢连盟共同在东京组织召开了“第八届中日钢铁业环保节能先进技术专家交流会”。

（二）钢铁企业节能环保绿色发展实践

2016年，钢铁企业继续加大投资、自主或联合研发、创新应用钢铁生产制造过程中的各类节能减排技术设施的升级改造和创新，其中宝钢、太钢、首钢、河钢、等企业在焦炉烟气脱硫脱硝、焦炉荒煤气显热回收、焦炉生化废水深度处理、烧结烟气多种污染物治理、冶金渣余热回收及利用等热点难点领域开展了示范工程建设。在推进技改的同时，加强全程管控，持续改善现场基础管理，企业厂容绿化效果和厂容面貌进一步改善。

宝钢重视加强各级环保设施运行管理，管控集团内各生产企业环保设施运行绩效指标； 健全环境监测体系，引导督促各钢铁生产单元完善自行环境监测工作，强化环保专项审计，新增环境监测人员、车辆和监测仪器，完善企业环境监测站，并提供现场技术指导和培训；从公司、厂部到分厂、车间全面开展环保自查自纠，查问题，促整改；组织环保专项检查组加强现场检查和督查，对检查发现问题提出整改要求，还组织“回头看”，检查落实整改要求，组织并完成梅山钢铁、八一钢铁、韶关钢铁、宝钢特钢和宝钢化工5家单位的环保合规性专项审计，发现环境监管风险，制定整改方案，并将落实情况作为2016年效能监察的重点予以推进。

除加强管理外，宝钢还不断加强环保前沿技术开发应用，加快成果产业化及应用移植。二恶英综合处理技术研究及工程示范、PM2.5污染特征及控制对策研究、焦炉荒煤气上升管余热回收示范装置、低温余热回收技术研发与应用、烧结废气循环利用成套技术开发及产业化和焦炉荒煤气上升管余热回收均有突破和进展。

首钢在2016年坚持绿色发展，生态环境建设有序推进，以“环境一流”为目标，加大环保投入力度，持续开展厂区环境提升工作。完成了自备电厂1号300MW机组低氮燃烧器改造、球团烟气脱硫项目，双双通过环保验收；推进节能技改项目，完善能源管理体系，吨钢综合能耗、水耗连年降低，实现炼钢全工序负能冶炼。首钢京唐公司等履行社会责任，圆满完成唐山世园会等重大活动及重污染天气的环境质量保障工作，为区域环境改善作出贡献。首钢京唐公司荣获“企业环保类第九届中华宝钢环境优秀奖”，被誉为“绿色转型发展先锋”；1号高炉和3号转炉分别荣获全国重点大型耗能钢铁生产设备节能降耗对标竞赛“冠军炉” 荣誉称号。

河钢集团在“去产能”工作中承担起国有企业责任与担当，将主动压减产能作为重要政治任务，2016年先后关停3座450m3高炉、2座55吨转炉，压减156万吨生铁、83万吨粗钢产能。河钢集团坚定执行“绿色发展行动计划”，重点推进环保设施升级改造，继续以“生态优先、绿色发展”理念引领集团产业升级和结构调整工作。河钢领导要求河钢唐钢、河钢邯钢、河钢宣钢、河钢承钢、河钢舞钢、河钢石钢、河钢衡板、河钢能源实现节能工艺利用全覆盖，快速采用高效、先进、可靠的技术，高度重视自发电工作；优化主体工艺能源消耗，保证主体工艺能耗指标先进；重视公辅系统能力匹配，减少能源浪费；结合产能优化，做好能源平衡，提高能源利用水平。规划好长远，优化好当前，大力提高能源综合利用水平。

太钢多年来坚持把节能减排和循环经济作为生存的前提和发展的基础，积极推进绿色制造，生产绿色产品，发展绿色产业，引导绿色消费，成为广受社会各界好评的绿色发展标杆。太钢利用工业生产过程中产生的余能余热用于集中供热，降低燃煤使用，从而减少大气污染这一节能方式，先后将300MW发电机组热网首站和乏汽、高炉冲渣水及焦化初冷器冷却水作为主供热源，为省城迎新街、恒山路、大同路、南渣线、老干区、尖草坪、解放北路、敦化坊等地居民供暖，让公司的绿色发展成果惠及全社会，实现经济效益、社会效益双丰收，用实际行动回应全社会对环保问题的关切，全面展示了负责任企业公民的良好形象。2016年，太钢回收焦炉煤气12.67亿立方米，生产浓硫酸1.5万吨。建成饱和余热蒸汽发电机组，实现炼钢和热连轧工序产生的废热、余热全部回收利用。实施电炉余热回收技术改造将蒸汽全部回收。回用城市中水655万立方米，处理城市居民生活污水1737万立方米，减少城市COD排放5000余吨。实现了废盐酸100%回收利用、钢废混酸100%回收处理，对轧钢系统所产生的碱油废水、乳化液废水全部实现深度处理与回收利用，2016年处理碱油废水等217万吨，全部回收利用，减少COD排放2000余吨。

山钢全力推进节能减排、循环利用，保障可持续发展能力。不断优化环保与能源综合利用水平。加强技术分析，推进对焦炉荒煤气 余热回收利用技术、低品质余热发电技术、煤气资源极限回收使用与高效转化等方面技术提升，查找薄弱环节，制定解决措施并大力度推进实施，促进能源综合利用效率提高，降低能源成本，实现深层次的节能减排。严格按照国家最新的环保要求，推进相关设备脱硫、脱硝和除尘改造，加强排放检测，消除环保风险。山钢日照钢铁精品基地年产850万吨钢精品特种钢，是国家钢铁行业产业升级的标杆项目。采用BOO模式承建和运营两台500m2烧结机、一套150万球团生产线的烟气脱硫脱硝处理系统。为在一套装置内一体化脱除二氧化硫、氮氧化物、尘、二噁英及重金属等污染物，在大幅提高脱硝效率的同时降低投资成本和能耗。

鞍钢2016年污染物排放总量持续降低，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和COD排放总量分别为11586.5吨、23106.9吨、11744.7吨和281.2吨。鞍钢吨钢综合能耗、吨钢耗新水及余热余能回收利用指标取得较大进步和改善，实现节能量10.82万吨标煤，吨钢综合能耗为574kgce/t，同比降低1%；吨钢新水消耗为3.22t/t，同比降低10%，余热蒸汽回收1.2GJ；发电量实现37.79亿kWh，与上年相比增加2.4亿kWh。鞍钢在技术改造方面取得突破性成果，研制了多项喷吹焦炉煤气工艺监测装置和设备，先后在450m3高炉和 4038m3高炉进行试验，取得了良好的效果。鞍钢自主开发、设计、建设的4038m3高炉喷吹焦炉煤气示范工程，采用了煤粉和焦炉煤气单枪混合喷吹工艺，属国内外首创，也是世界范围内首次在特大型高炉上喷吹焦炉煤气。开展的“非放散状态下煤气零泄漏节能技术推广研究”通过改变高炉煤气放散塔和焦炉煤气放散塔系统 运行方式，实现了新2#、新4#、三排高炉煤气放散塔和焦炉煤气放散塔非放散状态下煤气零泄漏，年减少放散损失实现效益2300万元；“降低1580线煤气单耗的研究”课题通过优化生产组织和推行“四流合一”，提高了加热炉入炉板坯热直装率，全年实现热装率71.2%，使1580线能耗降低5%。“鞍钢1780线平流池油泥在线除油技术研究”完成了项目中试研究和现场工程化改造；“风炉废气替代氮气用于高炉炉顶和煤气净化”课题研究实现了热风炉废气替代氮气3000m/h；矿焦槽除尘灰高炉喷吹工业试验研究将高炉除尘灰直接进行高炉喷吹。

2016年，沙钢坚持环保优先发展战略，在污染防治上做到力度不减，步伐不停，荣获江苏省2016年度工业领域能效“领跑者”企业称号。2016年吨钢颗粒物排放0.4千克、S02排放0.52千克、废水排放0.58立方米、COD排放0.025千克，吨钢综合能耗576.9千克标煤。利用煤气、高炉余热等年发电量超过38亿千瓦时，自发电比例超过60%，环保设施吨钢运行费用为172元，各类环保设施407台（套），其中：环境除尘设备338台（套），煤气除尘24套，处理风量7500万立方米/小时，过滤面积125万平方米，除尘电机装机容量达18万千瓦，解决了钢铁生产过程中颗粒物达标排放问题；建有七套烧结机烟气脱硫装置，实现烧结机烟气全脱硫，年减排S02达2万吨、颗粒物5000吨；建成工业水循环处理系统45套，总循环量38万吨/小时。

沙钢周边的一批企业兴澄特钢、永钢、龙腾特钢等，近年来都将绿色发展节能减排清洁生产理念贯穿于生产经营实权，在能管中心升级花园式工厂和绿色产业链构建等方面都有很多成功的实践成果。

三、深化钢铁行业绿色发展与节能环保措施建议

钢铁工业“十三五”绿色发展目标是持续提升，就是系统集成烧结生产工序节能减排技术，系统集成烟气循环结合净化与余热余压综合利用技术，系统集成冶金渣处理利用与过程中余热利用技术，重点推进高温高压干熄焦、烧结烟气循环合理利用及多污染物协同综合治理技术、冲渣水合理回收利用技术、高参数煤气高炉发电技术、原料系统棚化仓化改造、能源管控中心升级与环保管理中心兼容。对污染进行高效处理与无害化处理，实现废渣脱锌、废水脱盐、废气脱硫，加快推进钢铁行业转型升级，建立高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系，全面推行绿色制造。具体措施包括：加快新一代可循环流程工艺技术研发，大力开发推广具备能源高效利用、污染减量化、废弃物资源化利用和无害化处理等功能的工艺技术，积极采用高效电机、锅炉等先进设备，用高效绿色生产工艺技术装备，改进传统制造流程，实现重点行业绿色升级；重点开发绿色产品，打造绿色供应链，引导绿色生产和绿色消费，加强企业自觉行为下的企业内部节能环保监察，增加自我监测，客观开展绿色评介。

“十三五”钢铁工业发展的内涵是实现绿色发展，是在末端治理、节能减排、清洁生产、循环经济、低碳经济、工业生态链、绿色制造的基础上，以具备钢铁产品制造、能源转换、废弃物处理消纳和再资源化等功能，具有良好的经济、环境和社会效益的新一代钢铁流程为特点的发展模式。发展循环经济，重点推进以钢渣、含铁含锌尘泥、烧结脱硫副产物为代表的冶金渣资源综合利用板块的发展。

“十三五”期间，为加快绿色发展，钢铁工业秉承“五位一体”绿色发展理念，即绿色产品、绿色物流、绿色产业、绿色制造和绿色采购，实现有效益的可持续发展。绿色产品指的是按全生命周期绿色环保要求，开发应用有市场竞争力的新产品；绿色物流指的是优化物流体系，降低原燃料、产品等钢铁相关物资运输、装卸、贮存过程中的消耗与排放；绿色产业指的是围绕钢铁三废高效回收利用和节能环保技术产业化应用而衍生发展出的产业；绿色制造指是钢铁生产过程中以“降耗、增材、提效、减排”为目标而采取的工艺优化、技术升级和节能环保措施；绿色采购指的是考虑“生产绿色低碳、产品高效长寿”的因素，引导钢铁企业物资采购和供应商管理。

（作者单位：中国钢铁工业协会）