钢铁企业超低排放治理的探索

廖 敏

（河钢乐亭钢铁有限公司，河北 唐山 063000）

0 引言

钢铁行业是我国国民经济的重要支柱产业，目前我国粗钢年产量已经超过10 亿t，吨钢污染物排放量高，处理难度大。2015 年我国黑色金属冶炼及压延加工业SO2排放量为203.7 万t，烟（粉）尘为240.3 万t，NOx为267.1 万t，分别占全国工业排放总量的14.5%、21.7%和24.5%，全国重点钢企烟（粉）尘排放强度为0.90 kg/t，SO2为0.96 kg/t，均明显高于国外企业。与国外钢铁企业相比，我国钢铁企业环保水平差距比较明显。受资源环境的约束，绿色可持续已成为我国钢铁行业未来发展的必然趋势[1]。

1 超低排放治理的必然要求

我国大气污染防治已开始从电力行业向非电力行业转变，国家环境保护“十三五”规划基本思路中首次提出建立环境质量改善和污染物总量控制的双重体系，对重点行业污染物的控制提出了新的要求和挑战。钢铁行业产业链长、工序复杂，资源消耗量巨大，颗粒物、SO2、NOx等污染物是重点行业排放之一[1]。近年来大气污染排放总量和污染物排放强度呈上升趋势，钢铁行业已成为仅次于火电行业的污染物排放大户，在污染物总量及排放强度两方面面临着巨大的减排压力。自从火电行业实现污染物超低排放以后，钢铁企业超低减排也被提上了议程。2018 年和2019 年两届政府工作报告已明确提出推动钢铁等行业超低排放改造，提高污染排放标准，实行限期达标。2019年4 月份，生态环境部等五部委联合下发了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》[2]（以下简称《意见》），要求钢铁企业在2025 年底全部完成超低排放改造。据初步测算，到2025 年，《意见》任务全面完成后，将带动钢铁行业SO2、NOx、颗粒物排放量分别削减了61%、59%和81%。

中国钢铁工业协会2022 年3 月20 日发布数据显示，截止目前我国24 家钢企完成全工序超低排放改造，涉及产能1.48 亿t，占总产能的13.8%。其中河钢唐钢就成为其中的一员。

2 河钢唐钢新区超低排放治理

河钢唐钢践行“绿水青山就是金山银山”理念，唐钢新区从设计到建设过程中，采用最先进的绿色环保新工艺、新技术，将所有排放指标设计按照目前“唐山市钢铁行业超低排放标准”下降了10%，真正实现源头减排、过程控制和末端治理的全覆盖，实现了环保远程集控，环保管理全流程、全区域覆盖、全工序超低排放。

2.1 无组织改造

由于原料在运输过程容易产生大量粉尘，唐钢新区率先提出源头治理的理念，大量采用了封闭式皮带通廊运输，实现原料通过全封闭无泄漏皮带通廊输送至厂区生产线的无缝衔接。通道内部采用全过程数字化控制抑尘自动识别系统，从根本上杜绝了无组织排放对环境的影响，实现了高效、节能、环保。

2.2 有组织工艺改造

为提高污染物处理效率，唐钢新区采用绿色新工艺新技术，烧结机采用活性焦一体化脱硫脱硝工艺和循环流化床+SCR 脱硫脱硝工艺，SO2、NOx排放浓度低于国家最严苛的超低排放限值,另外在生产过程中通过采取料面喷雾方式防止抑尘。高炉系统通过全封闭出铁，实现源头减排。冶炼过程中，技术人员通过不断摸索，实现了采用大比例球团冶炼技术代替传统的大比例烧结矿冶炼。通过改进高炉炉型参数，适应了球团配料比例最高达到60%的炉料结构，高炉燃料比降低30 kg/t 以上，CO2降低170 kg/t，碳减排10%以上。

钢渣的处理和利用不但能降低钢铁成本，带来直接的经济效益，而且也保护了环境，有明显的社会效益[4]。钢渣处理采用世界领先的新一代辊压热闷处理钢渣技术，处理过程粉尘排放浓度控制在10 mg/m3以下，实现了钢渣100%综合利用。

2.2.1 清洁运输方面

1）炼铁高炉到炼钢转炉的铁水运输过程采取“一罐到底”工艺，取消常规倒罐站，通过铁水包加盖，避免了烟尘外溢，铁损和温损，节能、环保和降本三位一体、一步到位。与传统的倒罐工艺相比，减少铁水温降50～80 ℃，吨钢减少CO2排放量50～80 kg。

2）提高清洁运输比例，在2021 年5 月和7 月，唐钢新区相继投用220 辆电动重卡和30 辆49 t 氢能重卡等新能源汽车，厂区清洁能源运输比例达90%以上，远超国家对环保A 级绩效企业80%的标准。

2.2.2 搭建智能化超低排放控治一体化平台

2.2.2.1 搭建智能化超低排放系统，数据精准管控

唐钢新区建立国内最先进的智慧化河钢唐钢能源环保管控中心，建立超低排放控治一体化平台，将全厂有组织排放管理、无组织管控治一体化、生产与环保设施联动监控监管、门禁及物流运输体系清洁化等数据均引入环保管控平台，动力、能源、环保实现三位一体数智化远程集控[3]。环保在线数据联网上传至唐山市污染源自动监控系统，按市排放限值的80%设定了预警，如有某项指标出现了波动，系统会自动报警，调度人员进行实时调度，通知相关部门采取措施，加强管控，确保精准受控。超低排放管、控、治一体化平台，能实现对污染物排放的实时监测，有效掌握并科学分析污染物排放分布、浓度、变化规律等数据，并依据分析结果做出因地制宜的治理措施，并进行智能化、科学化的治理，以提高钢铁企业整体治理效率和降低治理工作管控难度。

2.2.2.2 安装各种现代化环境检测装置

目前，针对厂区主干道路、皮带通廊、车间及物流转运站、主要生产设施等易产生污染物的点位，安装了286 套常规TSP 浓度监测仪，55 套可视化VDM浓度监测仪，90 个空气质量监测微站，25 座洗车台和智能化的门禁系统，另外智能无人化封闭料场内部配备了鹰眼识别系统智能化控制，通过平台实施全方位、全天候24 h 精准监控。

2.2.2.3 设立专业的环保调度机制

在公司能源环保管控中心设立环保调度指挥系统，发布落实上级环保管控要求，安排设立环保调度员24 h 值守，不间断指挥协调环保管控相关工作。通过对平台在线大数据监控，及时发现预警点位，利调度机制提前管控，防止出现高值及异常情况，出现问题及时调度相关部门采取相应措施解决问题。特别是在重污染天气预警特殊管控期间，上级环保部门随时通过视频和微信在线进行调度，随机抽查企业环保管控落实情况，做好环保调度工作尤为重要。

2.2.3 实施超低排放治理实践效果

公司自通过开展超低排放改造以来，取得了具有十分显著的经济效益和社会效益。

1）一辆氢能重卡每年可节省140 t 碳排放，减少12.5 t 的颗粒物排放。电动重卡全面投入每年可节省柴油582 万L，减少二氧化碳排放约14 550 t。

2）污染物总量削减效果明显。已领先行业水平，如球团、烧结主要排放口颗粒物、SO2、NOx浓度已达到超低排放要求。

3）通过实施超低排放治理，整个生产链条全工序稳定实现各类污染物超低排放,污染物总量明显减少。有组织排放颗粒物、SO2、NOx年排放量减排比例分别达到27%、50%、55%，可比能耗511.42 kgce/t，达到同行业先进水平。

4）通过全工序超低排放，2022 年1 月6 日，河北省生态环境厅正式下发文件，河钢唐钢新区获批环保A 级绩效企业，享受自主减排优惠政策，社会效益显著。不仅提升了企业形象，同时也为钢铁企业超低排放工作的全面推进有很强的示范作用。2022 年9 月18 日，中央广播电视总台和工信部共同打造，财经节目中心推出的大型融媒体报道《智造中国》栏目走进唐钢，精彩讲述钢铁智造焕新升级。

3 钢铁企业超低排放改造建议

1）各企业要依法依规推进超低排放全面达标。

2）各企业要结合自身实际，因厂制宜，因企施策，选择成熟适用的超低排放改造工艺技术方案。

3）坚持科学环保管理，利用各种信息化系统，长效保持超低排放成果。

4）健全标准管理体系，强化监督管理。

4 结语

面对大气环境污染日益严峻的今日，钢铁企业应主动响应政府的号召，积极采取措施，按国家要求主动开展环保超低排放治理，有效提升企业环境管理效率，从而满足现有形势下高效治理、精准治理、低能耗治理的综合环保要求。实施超低排放改造，有利于减少区域污染物排放，改善环境质量，提高环境舒适度，对打赢蓝天保卫战，实现人和自然和谐共处，建设美丽中国有着重要意义。