中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會冶金環(huán)保專業(yè)委員會
劉濤 盧熙寧
一、2019年冶金環(huán)保行業(yè)評述
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)于推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》（環(huán)大氣〔2019〕35號，以下簡稱《意見》），鼓勵鋼鐵企業(yè)分階段分區(qū)域完成全廠超低排放改造，力爭通過史上最嚴(yán)排放限值要求的提出，從有組織源頭減排、工藝過程優(yōu)化控制、治理設(shè)施提標(biāo)升級、無組織精準(zhǔn)管控與交通運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整等多方面同時發(fā)力，實現(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內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)收嚴(yán)33%~83%，對標(biāo)歐美國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，我國超低限值除個別節(jié)點顆粒物排放濃度相當(dāng)外，絕大部分指標(biāo)均優(yōu)于國外同類標(biāo)準(zhǔn)。以超低排放改造為契機，中國鋼鐵工業(yè)已步入由大到強、綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段。
2019年，隨著藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)進入攻堅年，京津冀及周邊“2+26”城市、長三角、汾渭平原地區(qū)作為主戰(zhàn)場，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)于加強重污染天氣應(yīng)對夯實應(yīng)急減排措施的指導(dǎo)意見》，提出根據(jù)工藝裝備、治理措施、有組織排放限值、運輸方式等績效將企業(yè)分為A（全面達到超低）、B、C級，A級企業(yè)少限產(chǎn)或不限產(chǎn)，C級企業(yè)多限產(chǎn)，各級之間減排措施拉開差距，讓環(huán)保投入多的企業(yè)嘗到甜頭、不吃虧，扶優(yōu)汰劣、獎優(yōu)懲劣，形成良幣驅(qū)逐劣幣的公平競爭環(huán)境。
為進一步做好鋼鐵行業(yè)超低排放評估監(jiān)測工作，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)超低排放評估監(jiān)測工作的通知》，要求市級及以上生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)加強對企業(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，加強對企業(yè)超低排放的事中事后監(jiān)管，開展動態(tài)管理，對不能穩(wěn)定達標(biāo)企業(yè)，視情況取消相關(guān)優(yōu)惠政策，解決地方驗收評價標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題。此外，中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會編制了《鋼鐵企業(yè)超低排放改造技術(shù)指南》為企業(yè)實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，全國粗鋼產(chǎn)量7.48億噸，同比增長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》要求，到2020年底前，重點區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造取得明顯進展，力爭60%左右產(chǎn)能完成改造；到2025年底前，重點區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成，全國力爭80%以上產(chǎn)能完成改造。同時要求各省制定具體實施方案報生態(tài)環(huán)境部，目前共有20個省級生態(tài)環(huán)境部門發(fā)布了超低改造實施方案，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個省份2019年發(fā)布。
部分鋼鐵企業(yè)已開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、低氮燃燒等工藝過程優(yōu)化，實現(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)機頭與球團焙燒、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，穩(wěn)定達到超低排放限值要求。無組織管控方面，通過原料庫封閉與煤筒倉技術(shù)，與受卸料、供給料過程如汽車受料槽、火車翻車機、鏟車上料、皮帶轉(zhuǎn)運點等易產(chǎn)塵點位抽風(fēng)除塵或抑塵，輔以噴淋或干霧抑塵確保原料系統(tǒng)儲運粉塵排放得到有效控制。采用大數(shù)據(jù)、機器視覺、源解析、擴散模擬、污染源清單、智能反饋等技術(shù)，開展全廠無組織塵源點的清單化管理，將治理設(shè)施與生產(chǎn)設(shè)施、監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)動，對無組織治理設(shè)施工作狀態(tài)和運行效果進行實時跟蹤，實現(xiàn)無組織治理向有組織治理轉(zhuǎn)變，多措并舉，實現(xiàn)行業(yè)環(huán)保排放績效與管理水平的大幅提升。此外，鋼鐵行業(yè)通過實施“三干”等節(jié)水型清潔生產(chǎn)工藝，實施串接、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)實現(xiàn)廢水“近零排放”。
據(jù)統(tǒng)計，規(guī)模在500萬噸至千萬噸級的鋼鐵企業(yè)，有組織排放口數(shù)量就有近百個，有的企業(yè)甚至多達數(shù)百個。有組織排放超低排放限值絕大部分指標(biāo)均嚴(yán)于國外同類標(biāo)準(zhǔn)，因此，改造工程量較大，部分節(jié)點改造難度較高，噸鋼鐵產(chǎn)量的環(huán)保投資運行費用較改造前提高近百元。初步測算，一個國內(nèi)先進環(huán)保水平的500萬噸鋼鐵企業(yè)完成超低排放改造的一次性建設(shè)投資約20億元，環(huán)保運行成本達到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。總體來看，冶金環(huán)保領(lǐng)域市場空間較大，超低排放的穩(wěn)步推行將繼續(xù)拉動行業(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)機頭、球團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)機率先投運后，在河北、江蘇、山東、山西、河南等省鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機頭煙氣超低排放改造中均有成功應(yīng)用，通過對關(guān)鍵工藝參數(shù)的控制，可實現(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)機率先投運后，截至2019年，首鋼集團遷鋼公司、河鋼集團邯鋼公司、安陽鋼鐵集團、新興鑄管集團等企業(yè)陸續(xù)應(yīng)用，市場份額逐步提升，通過活性炭/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，通過煙氣升溫，在還原氣氛下經(jīng)由SCR脫硝工藝實現(xiàn)對氮氧化物的去除。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)
對于已建濕法脫硫企業(yè)，直接通過增加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硫技術(shù)已有應(yīng)用案例。針對高爐煤氣精脫硫技術(shù)，2019年底前個別鋼鐵企業(yè)投運了“水解催化+脫酸”工藝路線的示范項目，預(yù)計2020年初也將有微晶吸附工藝的示范項目投入應(yīng)用。一般認(rèn)為，通過源頭煤氣精脫硫工藝將出口硫化氫濃度降至20mg/m3以下時，可實現(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，不會因頻繁的末端脫硫設(shè)施增建導(dǎo)致投運成本明顯上升。
4）高效除塵技術(shù)
①全廠環(huán)境除塵
目前，鋼鐵企業(yè)超低排放實施過程中對于燒結(jié)機尾、高爐出鐵場、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)改造過程中選用濾筒除塵工藝實現(xiàn)顆粒物排放濃度達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，可在場地有限的情況下達到超低限值要求。
②精軋機除塵
塑燒板除塵技術(shù)因具有耐濕性強、耐高溫等優(yōu)勢，被用于軋鋼精軋機組煙氣凈化工藝，尤其是針對板材產(chǎn)品，經(jīng)塑燒板脫除后可保證煙氣穩(wěn)定達到10mg/m3以內(nèi)超低排放限值要求。
（2）無組織管控制一體化關(guān)鍵技術(shù)
1）原料場無組織控制技術(shù)
①原料庫封閉技術(shù)
通過對廠房整體封閉，并配備裝在屋頂和移動的噴霧裝置來控制揚塵，實現(xiàn)崗位粉塵的大幅降低，并徹底防止粉塵逸散至大氣中。
②筒倉技術(shù)
通過建設(shè)筒倉，可實現(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，同時可滿足安全生產(chǎn)要求，可實現(xiàn)上料、物料稱量及轉(zhuǎn)運等一體化，徹底控制無組織排放。
2）受卸料、供給料過程中的抑塵技術(shù)
在鋼鐵企業(yè)受卸料、供給料過程，如汽車受料槽、火車翻車機、鏟車上料、皮帶轉(zhuǎn)運點等易產(chǎn)塵點位，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)運主要采取機頭機尾局部密封或整體二次密閉形式，配套皮帶清掃器及點式除塵，確保物料轉(zhuǎn)移過程中實現(xiàn)無組織排放管控。
3）無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)
可通過智能攝像頭捕捉信號，并與噴霧裝置聯(lián)動，對料棚內(nèi)汽運車輛倒運、裝卸料等進行干霧抑塵，有效緩解封閉料棚內(nèi)無組織排放超標(biāo)問題，確保區(qū)域內(nèi)無可見粉塵，滿足超低排放政策中對于料棚無組織管控的要求。
②物料輸送智能管控治系統(tǒng)
針對皮帶運輸過程中機頭機尾揚塵嚴(yán)重的問題，通過導(dǎo)料槽二次密閉、點式除塵增建、抑塵劑噴灑等除塵抑塵形式，實現(xiàn)對各類物料輸運過程中的智能管控，根據(jù)現(xiàn)場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)，達到超低排放管控要求的同時，最大限度地實現(xiàn)對運行成本的精益化控制。
③廠區(qū)環(huán)境智能管控治系統(tǒng)
通過廠區(qū)主要節(jié)點空氣質(zhì)量微站的設(shè)置，將信號接入管控治一體化平臺中，借助洗掃車輛GPS定位系統(tǒng)，合理配置廠區(qū)洗掃車輛第一時間前往道路揚塵較為嚴(yán)重區(qū)域進行作業(yè)，所有操作過程均可在主控室管控治一體化平臺上完成，做到污染物源頭監(jiān)控、車輛動態(tài)管理、效果實時檢驗的協(xié)同管控過程。
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)超低排放評估監(jiān)測工作的通知》、中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會冶金環(huán)保專業(yè)委員會編制的《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施過程中的技術(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內(nèi)首家全流程實現(xiàn)超低排放的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。預(yù)計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、差異化科學(xué)管控的正向激勵作用。
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、市場方面
《關(guān)于推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》要求2020年底前，重點區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造取得明顯進展，力爭60%左右產(chǎn)能完成改造。而且，隨著分類分級、差異化管控政策的深入，地方普遍收緊鋼鐵企業(yè)超低排放改造時限。可以預(yù)見，鋼鐵企業(yè)超低排放改造進程將在2020年加速推進，環(huán)保市場空間需求繼續(xù)釋放。有組織提標(biāo)、無組織管控、智能化監(jiān)控監(jiān)管、清潔化運輸?shù)雀脑祉椖繉⒔o環(huán)保治理企業(yè)創(chuàng)造更多的項目機會。
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目，并通過轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯等爐窯實現(xiàn)對部分冶金灰渣的協(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空間。
隨著環(huán)保政策的持續(xù)加嚴(yán)，已進入冶金環(huán)保領(lǐng)域的龍頭企業(yè)繼續(xù)保持較強的行業(yè)競爭力，同時諸如燒結(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)性強的新興技術(shù)企業(yè)也將脫穎而出，占據(jù)一定的市場份額。
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并基本完成燒結(jié)機頭、球團焙燒煙氣脫硫脫硝改造的河北、河南、山東等“2+26”重點城市鋼鐵企業(yè)外，位于長三角與汾渭平原等重點區(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程，技術(shù)路線可參照《鋼鐵企業(yè)超低排放改造實施指南》選擇。高爐與焦?fàn)t煤氣精脫硫技術(shù)將隨著示范項目的落地而吸引更多鋼鐵企業(yè)增建。不進行煤氣精脫硫的企業(yè)，也將按照地方政策要求，對煙氣中硫化氫進行洗滌脫除，開啟一輪對于煤氣系統(tǒng)源頭污染物減量的改造進程。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，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。
在無組織管控方面，無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)域向周邊重點區(qū)域輻射。鋼鐵企業(yè)可對料棚、物料輸送與廠區(qū)環(huán)境進行智能化管控，以信息化手段實現(xiàn)洗掃車輛對無組織揚塵點位的及時清理。
注：轉(zhuǎn)載自《中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會網(wǎng)站》
