我国钢铁行业超低排放实施现状分析与建议

张承舟，刘大钧，邹世英，刘爽

(1.生态环境部环境工程评估中心, 北京 100012；2.中冶节能环保有限责任公司, 北京 100088 )

实施钢铁行业超低排放改造是打赢蓝天保卫战的重要措施，也是钢铁行业高质量发展、绿色发展的主要推力。钢铁企业生产流程长、工艺类型复杂、产排污环节多，动辄上百个排放口、几千个无组织控制点、每天上千辆次的车辆运输，加之各企业间环境治理水平和人员能力差异较大，还有部分关键环节污染防治技术可靠性尚待验证等问题，制约了实现全流程、全方位、全覆盖、全周期的超低排放。本文剖析了钢铁行业超低排放的内涵、主要内容，并结合各地超低排放实施进展，梳理了实施过程中的难点和存在的问题，提出了完善治理技术、优化环境政策、行业绿色发展等对策建议，为加快推进钢铁行业超低排放改造工作，促进重点区域环境空气质量持续改善，打赢蓝天保卫战提供有力支撑。

1 钢铁行业实施超低排放概况

2018年2月，全国环境保护工作会议指出“制订实施打赢蓝天保卫战三年行动计划，积极推动钢铁等行业超低排放改造”，首次提出要在钢铁行业开展超低排放改造。重点地区部分钢铁企业积极响应，钢铁行业正式拉开超低排放改造序幕，不断优化产业发展结构，减少区域污染物排放总量。

1.1 钢铁行业超低排放具体要求

2019年4月，生态环境部等五部委联合发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气〔2019〕35号，以下简称《意见》)[1]，《意见》明确了推进实施钢铁行业超低排放工作的总体思路、基本原则、主要目标、指标要求、重点任务、政策措施和实施保障。从有组织排放、无组织排放、清洁运输、监测监控等方面提出具体改造要求，实现到2020年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造取得明显进展，力争全国60%左右产能完成改造；到2025年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成，力争全国80%以上产能完成改造。具体体现在以下几点[2]：

(1)有组织排放限值进一步收严。《意见》中规定烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值，烧结机头/球团焙烧分别不高于10 mg/m3、35 mg/m3、50 mg/m3，其中烧结机头烟气含氧量16%、球团焙烧烟气含氧量18%。其他主要污染源原则上分别不高于10 mg/m3、50 mg/m3、200 mg/m3。对比钢铁行业系列国家排放标准中烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值，烧结机头/球团焙烧分别收严50%、80%、83%；其他主要污染源分别收严33%、50%～67%、33%。

(2)源头削减、过程控制、末端治理并举。钢铁行业流程长、工艺复杂，原燃料有毒有害成分和生产工艺过程对最后的排放影响较大，《意见》充分考虑了通过工艺改造、煤气精脱硫、低氮燃烧、烧结烟气循环利用、无组织排放控制等源头治理和过程控制，减少污染物的排放。如对高炉热风炉、轧钢热处理炉要求采用燃烧净化后高炉煤气(焦炉煤气)，并实施精脱硫，同时开展低氮燃烧改造(更换烧嘴)；此外还鼓励使用低硫煤，减少焦炭含硫量，实现二氧化硫减排。

(3)将无组织排放和清洁运输纳入超低排放。充分考虑钢铁行业污染物产生和排放特征，《意见》将无组织排放分为物料储存、物料输送、生产工艺过程三类进行控制。对于储存、物料输送环节，优先采用密闭、封闭等有效控制措施；对于生产过程的产尘点，全面提高废气收集能力，做到应收尽收，确保产尘点和车间不得有可见烟粉尘外逸；同时《意见》对密闭储存、密闭输送、封闭储存、封闭输送、封闭车间等措施予以明确界定，便于企业和监管部门操作。对清洁运输的要求是环保政策中首次对具体行业提出运输方面要求，并且考虑到解决交通运输污染排放问题，尤其是交通运输结构调整需要以生产企业为抓手推动实施。

1.2 钢铁行业超低排放实施情况

自2018年以来，钢铁行业重点开展了烧结烟气脱硝、各工序除尘器升级、原料场和皮带通廊全封闭、运输车辆淘汰升级等超低排放改造工作。钢铁行业正在全面推进超低排放改造，尤其是有组织排放治理进展较快；但钢铁企业产排污环节多，还有部分关键环节污染防治技术的可靠性尚待验证，企业整改任务重、资金投入大，超低排放改造的激励政策需进一步加强，实现全流程、全过程超低排放还将是一项艰巨且长期的工作。

>>突破“公转铁”瓶颈，大幅提高产品火车外发比例，实现产品运输清洁化。

(1)部分企业主动应对、先行先试。《钢铁企业超低排放改造工作方案》(征求意见稿)[3]对主要排放源污染物排放限值大幅收严，重点地区(河北、江苏)部分钢铁企业已提前开展有组织污染源超低排放改造，尤其是烧结机头烟气脱硫脱硝、除尘设施升级改造。钢铁行业大气污染物排放量大幅下降，2018年重点统计企业氮氧化物、二氧化硫、颗粒物排放总量比2017年分别减少7%、6%和28%。

(2)各地因地制宜制定实施细化方案。《意见》要求各省区市制定具体超低改造实施方案报生态环境部，目前共有28个省、市级生态环境部门发布了实施方案，其中山西省、福建省、湖北省、上海市超低实施方案的科学性和可操作性较好。从方案实施进度来看，超过六成企业拟于2020年底前完成超低排放改造。目前河北省、江苏省、山东省、山西省、河南省、天津市均要求2020年完成超低排放改造，预计全国范围内77%企业的有组织、79%企业的无组织和64%企业的清洁运输要求在2020年完成超低排放改造，推进力度远大于《意见》中要求的程度，企业改造任务较重。

(3)出台标准和文件保障超低排放实施。钢铁行业超低排放改造作为鼓励性政策，对于钢铁产业密集的重点地区环境质量改善是有效措施，有必要强制实施。河北和山东两省率先出台了钢铁超低排放地方标准，对现有企业给出明确过渡期，加严了高炉热风炉和轧钢热处理炉的氮氧化物排放限值；河南省和山西省发布了钢铁超低排放地方标准征求意见稿；江苏正在制定钢铁超低排放地方标准。为了指导、规范钢铁企业超低排放改造，生态环境部配套出台了《钢铁企业超低排放评估监测技术指南》《钢铁企业超低排放改造技术指南》等技术指导文件。

1.3 钢铁行业超低排放实施存在问题

目前，全国范围内大约涉及5.5亿吨钢铁产能的企业正在开展超低排放改造，其中河北省、江苏省和山西省的钢铁企业基本完成有组织排放治理[4]。通过对京津冀及周边地区较早开展超低排放改造的重点钢铁企业调研发现，仅有8家企业初步具备全面实现超低排放能力，多数企业正分步实施超低排放改造，且无组织排放和清洁运输的整改进展相对偏缓，实际完成超低排放的企业数与各地实施方案的进度相比存在一定程度的滞后。

(1)有组织排放治理尚未实现全覆盖。烧结是钢铁生产中污染物排放最大的工序，这个环节排放的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物约占钢铁全流程的20%、60%、40%，多数钢铁企业认为完成烧结烟气脱硫脱硝除尘治理即达到超低排放，忽视了对其他排放源治理，尤其是一般排放口的颗粒物以及燃烧类废气的氮氧化物。高含湿烟气的颗粒物治理难度大，传统袋式除尘运行效果不佳，需要企业选择投资大的折叠滤筒或塑烧板除尘工艺，多数企业持观望态度。

(2)无组织控制未实现系统化与过程化。钢铁行业无组织排放点位多、瞬发性强、监管难，是超低排放改造最难环节，目前对物料输送及生产工艺过程无组织排放控制有待加强。多数企业对无组织排放控制仍停留在“有没有、用没用”阶段，对于“好不好”并不关注，多数企业觉得只要配置了无组织控制措施就认为达到超低排放，管理理念亟待加强。《钢铁企业超低排放改造实施技术指南》中对于无组织排放提出了建立排放源清单和无组织排放监控体系的要求，多数企业暂未建设无组织集中管控治系统和平台。

(3)清洁运输“公转铁”瓶颈仍待突破。“公转铁”是实现行业清洁运输的主要方向，但有铁路专用线的钢铁企业约占1/3，仅有少数几家企业清洁运输比例达到80%以上，以上其他多数在50%以下，整体清洁运输比例较低[5]。究其原因，一是铁路专用线建设审批程序复杂、涉及部门多、征地拆迁难、投资大，企业铁路专用线建设困难大。二是钢材产品以及白灰、废钢、石料、合金等重要辅料，受运输距离影响，或由于最终用户分散等原因，不适宜铁路运输。三是部分地区铁路运输能力有限，企业运输距离不在铁路经济运输范围内，相比汽车运输没有价格优势，企业“公转铁”动力不足。

2 钢铁行业实施超低排放主要困难

目前钢铁行业超低排放的最大难点仍然是技术，外加上投入巨大，以一个国内先进水平的500万吨钢铁企业为例，至少需要投入20亿元；技术可行性、经济可行性、运行可行性是钢铁行业实施超低排放改造面临的困难和挑战。

2.1 部分环节缺乏成熟可行的技术

(1)缺乏成熟烧结烟气脱硫脱销技术

烧结烟气超低排放改造[6]主要是脱硝和脱硫设施增容、升级改造，钢铁企业普遍面临先脱硫后脱硝，还是先脱硝后脱硫的问题，而且脱硝技术在烧结烟气治理中应用时间较短，脱硫脱硝治理技术选择难。一是烧结烟气脱硝技术稳定性有待检验。目前烧结烟气脱硝技术主要有3类，SCR法、活性焦法和氧化法[7]。以唐山市和邯郸市的186台烧结机为例，脱硝工艺以SCR法、活性焦法或氧化法为主，分别占比56%、19%、16%，但每种工艺都存在一定的缺陷。活性焦法受活性焦质量影响大，若使用低品质活性焦，则颗粒物、NOx难以稳定达到超低排放限值；氧化法脱硝效率较低，受烟气入口浓度影响较大。二是各种脱销新兴技术次生环境问题有待解决。如废活性焦解析过程中硫酸副产品的消纳问题、SCR法的氨逃逸问题及废催化剂的安全处置问题、氧化法的臭氧逃逸和大量固废综合利用问题等。

(2)烟气治理技术仍有待突破

一些环节烟气治理技术仍有待突破，如部分轧钢热处理炉密闭程度不高，烟气中氧含量高达15%～17%，即使采用煤气脱硫、低氮燃烧等治理措施后，仍难以稳定达到超低排放限值；再如高炉煤气精脱硫技术也远未达到成熟地步，仍处于试验阶段。

2.2 对超低排放改造认识和能力不足

(1)企业认识不到位。很多钢铁企业或地方生态环境管理部门认为完成烧结烟气脱硫脱硝、颗粒物排放浓度小于10 mg/m3即达到超低排放。调研发现，多数钢铁企业对无组织和清洁运输改造的重视程度不够，还有一些企业片面追求经济效益，对需要停产改造的高炉热风炉低氮燃烧、高炉煤气脱硫等治理措施迟迟不愿动手，导致改造工作整体滞后。

(2)基础条件薄弱。多数钢铁企业建厂较早，由于重视程度不够，排污口监测点位设置普遍不规范，在线监测设施(CEMS)不能满足监测技术规范要求，需要开展排放口规范化建设和CEMS升级改造。

(3)管理体系不健全。多数企业缺少统筹管理，主要污染源分布式控制系统(DCS)未全覆盖。还有很多企业未履行在线监测主体责任，CEMS运维工作缺乏监管，在线监测数据质量普遍不高。

2.3 相关激励性政策尚待发挥实效

(1)缺乏过程性的激励政策。现行激励政策主要针对已经全面实现超低排放的企业，但受制于经济能力和生产组织等，多数企业只能分步改造，逐步实现超低排放。先行的迁钢、太钢和安钢等大型国企也用了3年时间才几近完成改造，最高投入了50多亿元，更多企业尚不具备同等决心和能力。超低排放改造周期长、投入大，仍需探索对“稳步疾驰”企业的激励手段。

(2)绩效评价标准尚需完善。将绩效分级评价与超低排放挂钩，是最有效的激励性政策之一，也是很多企业愿意开展改造的主要原因。对所有企业来说，超低排放已是一个相当难以达到的目标，按照现行分级政策，绝大部分企业为C级，实现了超低排放也仅达到B级，而A级标准比超低排放还要严格。B级与C级间跨度过大，未完全体现差异化，阶梯化也不尽合理，这在一定程度上影响了企业的积极性。特别是将已投入大量资金但仍未完成改造的企业，与投入少甚至未开展改造的企业同归为C级，难以体现激励性效用。

3 钢铁行业实施超低排放建议

针对目前钢铁行业超低排放实施进度、难点以及存在的问题，按计划有序推进钢铁行业实现全面超低排放，需要重点解决治理技术选择难、政策导向性不强、产业布局和交通结构不合理等问题。为了更好地推进钢铁行业的全方位、全过程超低排放，后续还需要做好以下几方面的工作。

3.1 治理技术方面

一是强化烧结烟气超低排放技术研究。针对在超低排放实施过程中氧化法脱硝和活性焦脱硝效率不稳定、SCR脱硝带来的废催化剂和氨逃逸二次污染以及脱硫脱硝产生的固废、废水等的无害化处理及其资源化利用问题，有关部门应支持行业、企业、高校、科研机构、环保工程技术公司等联合开展可行性技术研究和应用，筛选、确定可靠的工艺技术路线并进行工程推广。

>>采用机械化封闭料场，可以全面加强物料储存环节无组织排放管控。

二是加快制定钢铁行业可行性技术指南。跟踪评价烟气脱硫脱硝、无组织控制措施和集中控制系统、低氮燃烧以及煤气精脱硫等源头治理技术应用情况，出台相关技术指南，指导钢铁行业超低排放改造实施。

三是出台治理技术、施工技术规范标准。建议钢铁行业参照火电行业，制定钢铁行业脱硫脱硝工程技术规范，规范指导工程设计、施工，保障工程质量。活性炭和SCR催化剂质量是脱硝技术的关键，直接决定能否稳定达到超低排放限值，建议出台活性炭和脱硝催化剂等核心原料质量标准。

3.2 环境管理方面

一是加快推进超低排放实施评估工作。构建超低排放评估体系，以评估为抓手加快推动全行业超低排放实施。完善评估机制和内容，重点区域建立本地区超低排放评估机制，细化流程、内容、方法、标准，统一认定尺度。建立监督机制，组织开展超低排放改造专项抽查，严查资金投入不足、改造实际效果不佳的“A级企业”。开展帮扶指导，加大培训力度，加强对企业CEMS、无组织清单管理等薄弱环节的指导，不断增加开展超低排放改造企业数量。

二是优化超低排放改造相关激励政策。完善钢铁行业ABC绩效分级管理，优化B级标准中清洁运输比例要求和对应的应急减排措施，鼓励钢铁产能聚集的重点地区对B级、C级进一步细分多个档次，实施更精细的差异化管理，激励已有大量投入实施超低排放改造的企业。定期发布超低排放改造“领跑者”名单，鼓励地方出台分步实现超低排放的相关奖励政策。加强部际协调机制，推动财税减免、信贷融资支持、差别化电价等政策落地。

三是加强与排污许可和环境执法的衔接。鼓励钢铁产能大省出台超低排放地方标准，依法依规开展钢铁行业达标排放专项执法，重点解决排放口设置不规范、CEMS监管薄弱等问题，实现有组织排放全面治理达标。将超低排放纳入排污许可管理体系，超低排放要求应在许可证“其他许可内容”予以载明。完善钢铁工业排污许可技术体系，将超低排放绩效值纳入总量控制和实际排放量核算，实现“一套数、一本账”。钢铁行业达标判定标准和行业执法手册中，也应将超低排放相关要求纳入，并据此对重点地区开展专项监督和帮扶执法检查。

四是强化企业超低排放能力建设。将超低排放纳入大气强化监督帮扶范畴，开展DCS建设、CEMS运行、无组织清单管理等帮扶指导，提升企业管理人员业务水平。鼓励行业协会发挥桥梁纽带作用，开展钢铁企业高管人员和业务人员的宣贯培训，提高认识、树立信心。

3.3 行业发展方面

一是坚持总量控制与优化钢铁产业布局。按照沿海、沿江和内陆企业科学合理布局和适应资源环境的要求，结合淘汰落后产能、联合重组和城市钢厂搬迁，在控制总量的前提下调整产业布局，形成与资源和能源供应、交通运输配置、市场供需、环境容量相适应的合理产业布局。严守搬迁建设项目落地关，在环评中充分论证，优化钢厂设计，关注钢铁产能等量置换以及污染排放大幅削减的问题。

二是分类引导电炉炼钢代替转炉炼钢。电炉冶炼短流程较传统高炉—转炉长流程污染物排放量小，钢铁行业应根据区域环境质量状况，结合区域废钢资源禀赋，分类引导钢铁企业由传统高炉—转炉长流程转型为电炉短流程；对于京津冀“2+26”城市、汾渭平原城市等钢铁重镇，产能搬迁、置换、技改等应以电炉冶炼为主；对于其他重点地区，鼓励小型电炉企业联合重组和接收过剩地区转移产能，发展先进水平的电炉企业。

三是加快推进“公转铁”，提升绿色运输水平。重点地区简化企业铁路专用线的审批手续，加快审批进度，推进专用线建设，优化交通运输结构，促进运输距离在铁路经济运输范围内的钢铁企业实施“公转铁”。完善短距离大宗货物运价浮动机制，钢铁企业在优先保障煤炭、焦炭、矿石、钢材等大宗货物清洁运输情况下，探索对废钢、生石灰等散货实现集装箱运输，降低运输费用。创新多式联运，鼓励产品运输采用“铁路货场运输+新能源配送车”模式解决“最后一公里”问题，并将其纳入清洁运输认定范围，推动钢铁企业建立“外集内配、绿色联运”的物流体系。