中國環境保護產業協會冶金環保專業委員會
劉濤 盧熙寧
一、2019年冶金環保行業評述
1、主要政策
2019年4月29日，生態環境部等5部委聯合發布的《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》（環大氣〔2019〕35號，以下簡稱《意見》），鼓勵鋼鐵企業分階段分區域完成全廠超低排放改造，力爭通過史上最嚴排放限值要求的提出，從有組織源頭減排、工藝過程優化控制、治理設施提標升級、無組織精準管控與交通運輸結構調整等多方面同時發力，實現鋼鐵行業環保水平的大幅提升。全工序有組織排放超低限值較國內現行標準收嚴33%~83%，對標歐美國家現行標準，我國超低限值除個別節點顆粒物排放濃度相當外，絕大部分指標均優于國外同類標準。以超低排放改造為契機，中國鋼鐵工業已步入由大到強、綠色轉型的發展階段。
2019年，隨著藍天保衛戰進入攻堅年，京津冀及周邊“2+26”城市、長三角、汾渭平原地區作為主戰場，區域內鋼鐵、焦化行業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，生態環境部發布《關于加強重污染天氣應對夯實應急減排措施的指導意見》，提出根據工藝裝備、治理措施、有組織排放限值、運輸方式等績效將企業分為A（全面達到超低）、B、C級，A級企業少限產或不限產，C級企業多限產，各級之間減排措施拉開差距，讓環保投入多的企業嘗到甜頭、不吃虧，扶優汰劣、獎優懲劣，形成良幣驅逐劣幣的公平競爭環境。
為進一步做好鋼鐵行業超低排放評估監測工作，統一超低認定程序和方法，生態環境部發布了《關于做好鋼鐵企業超低排放評估監測工作的通知》，要求市級及以上生態環境部門應加強對企業的指導和服務，利用CEMS、視頻監控、門禁系統、空氣微站、衛星遙感等方式，加強對企業超低排放的事中事后監管，開展動態管理，對不能穩定達標企業，視情況取消相關優惠政策，解決地方驗收評價標準不統一的問題。此外，中國環境保護產業協會編制了《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》為企業實施超低排放改造提供了技術參考依據。
2、行業發展
2019年1-9月，全國粗鋼產量7.48億噸，同比增長8.4%，年化粗鋼產量9.998億噸，將再創歷史新高。按照《意見》要求，到2020年底前，重點區域鋼鐵企業超低排放改造取得明顯進展，力爭60%左右產能完成改造；到2025年底前，重點區域鋼鐵企業超低排放改造基本完成，全國力爭80%以上產能完成改造。同時要求各省制定具體實施方案報生態環境部，目前共有20個省級生態環境部門發布了超低改造實施方案，其中河北省和江蘇省2018年已經發布，安徽省、湖北省、山西省、廣西等18個省份2019年發布。
部分鋼鐵企業已開始全廠超低排放改造，從清潔生產與源頭潔凈化物料方面減排；采用煙氣循環、煤氣精脫硫、低氮燃燒等工藝過程優化，實現下游加熱爐、電廠等煤氣用戶燃燒后污染物排放滿足超低限值要求；選用燒結機頭與球團焙燒、焦爐煙氣脫硫脫硝、高效覆膜袋式與濾筒式除塵等治理設施提標升級，穩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，與受卸料、供給料過程如汽車受料槽、火車翻車機、鏟車上料、皮帶轉運點等易產塵點位抽風除塵或抑塵，輔以噴淋或干霧抑塵確保原料系統儲運粉塵排放得到有效控制。采用大數據、機器視覺、源解析、擴散模擬、污染源清單、智能反饋等技術，開展全廠無組織塵源點的清單化管理，將治理設施與生產設施、監測數據聯動，對無組織治理設施工作狀態和運行效果進行實時跟蹤，實現無組織治理向有組織治理轉變，多措并舉，實現行業環保排放績效與管理水平的大幅提升。此外，鋼鐵行業通過實施“三干”等節水型清潔生產工藝，實施串接、分質用水，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與沿海鋼鐵企業實現廢水“近零排放”。
據統計，規模在500萬噸至千萬噸級的鋼鐵企業，有組織排放口數量就有近百個，有的企業甚至多達數百個。有組織排放超低排放限值絕大部分指標均嚴于國外同類標準，因此，改造工程量較大，部分節點改造難度較高，噸鋼鐵產量的環保投資運行費用較改造前提高近百元。初步測算，一個國內先進環保水平的500萬噸鋼鐵企業完成超低排放改造的一次性建設投資約20億元，環保運行成本達到250元/噸鋼以上，甚至近300元。環保水平低的鋼鐵企業相應的投資將大幅增加。總體來看，冶金環保領域市場空間較大，超低排放的穩步推行將繼續拉動行業環保治理需求。
3、關鍵技術
（1）有組織治理關鍵技術
1）燒結機頭、球團焙燒煙氣脫硫脫硝技術
①濕法/半干法脫硫+中溫SCR脫硝技術
目前，全國鋼鐵企業超低排放改造中應用此技術路線的比例占7成以上，此種工藝路線在寶鋼600m2燒結機率先投運后，在河北、江蘇、山東、山西、河南等省鋼鐵企業燒結機頭煙氣超低排放改造中均有成功應用，通過對關鍵工藝參數的控制，可實現按基準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
該技術自太鋼2010年2×450m2燒結機率先投運后，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陸續應用，市場份額逐步提升，通過活性炭/焦的質量、裝載量把控與工況條件的精準調配，也可實現顆粒物、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以內的排放限值要求。
2）焦爐煙氣脫硫脫硝技術
①半干法/干法脫硫+SCR脫硝技術
采用鈣基或鈉基脫硫劑與煙氣中二氧化硫反應后，經布袋除塵工藝，通過煙氣升溫，在還原氣氛下經由SCR脫硝工藝實現對氮氧化物的去除。在基準氧含量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。各企業一般根據自身爐型、煙氣入口參數與運行成本考慮脫硝設施的前置或后置。
②SCR脫硝+濕法脫硫+濕電技術
對于已建濕法脫硫企業，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）高爐與焦爐煤氣精脫硫技術
焦爐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已有應用案例。針對高爐煤氣精脫硫技術，2019年底前個別鋼鐵企業投運了“水解催化+脫酸”工藝路線的示范項目，預計2020年初也將有微晶吸附工藝的示范項目投入應用。一般認為，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施增建導致投運成本明顯上升。
4）高效除塵技術
①全廠環境除塵
目前，鋼鐵企業超低排放實施過程中對于燒結機尾、高爐出鐵場、礦槽、轉爐二次等環境除塵，除可采用覆膜袋式除塵技術外，2019年有企業改造過程中選用濾筒除塵工藝實現顆粒物排放濃度達10mg/m3以內。濾筒除塵工藝適合企業現有除塵系統超低改造，可在場地有限的情況下達到超低限值要求。
②精軋機除塵
塑燒板除塵技術因具有耐濕性強、耐高溫等優勢，被用于軋鋼精軋機組煙氣凈化工藝，尤其是針對板材產品，經塑燒板脫除后可保證煙氣穩定達到10mg/m3以內超低排放限值要求。
（2）無組織管控制一體化關鍵技術
1）原料場無組織控制技術
①原料庫封閉技術
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
通過建設筒倉，可實現燃料煤、煉焦煤與燒結礦等原燃料的全封閉裝卸與輸運，同時可滿足安全生產要求，可實現上料、物料稱量及轉運等一體化，徹底控制無組織排放。
2）受卸料、供給料過程中的抑塵技術
在鋼鐵企業受卸料、供給料過程，如汽車受料槽、火車翻車機、鏟車上料、皮帶轉運點等易產塵點位，均可采用抽風除塵或抑塵的方式優化作業環境。抑塵技術又可分為噴淋抑塵及和干霧抑塵兩類。皮帶轉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，確保物料轉移過程中實現無組織排放管控。
3）無組織排放管控治一體化系統
①料棚智能綜合管控治系統
可通過智能攝像頭捕捉信號，并與噴霧裝置聯動，對料棚內汽運車輛倒運、裝卸料等進行干霧抑塵，有效緩解封閉料棚內無組織排放超標問題，確保區域內無可見粉塵，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
針對皮帶運輸過程中機頭機尾揚塵嚴重的問題，通過導料槽二次密閉、點式除塵增建、抑塵劑噴灑等除塵抑塵形式，實現對各類物料輸運過程中的智能管控，根據現場物料含濕量與周圍車間空氣質量變化情況，合理優化調配各類技術，達到超低排放管控要求的同時，最大限度地實現對運行成本的精益化控制。
③廠區環境智能管控治系統
通過廠區主要節點空氣質量微站的設置，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，合理配置廠區洗掃車輛第一時間前往道路揚塵較為嚴重區域進行作業，所有操作過程均可在主控室管控治一體化平臺上完成，做到污染物源頭監控、車輛動態管理、效果實時檢驗的協同管控過程。
二、2020年發展展望
1、政策方面
生態環境部組織編制的《關于做好鋼鐵企業超低排放評估監測工作的通知》、中國環境保護產業協會冶金環保專業委員會編制的《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》正式發布，成為鋼鐵聯合企業全流程超低排放改造實施過程中的技術指導文件，企業可參照擇優選擇超低排放改造工藝路線。
首鋼遷安公司成為國內首家全流程實現超低排放的鋼鐵聯合企業。預計2020年，將有更多鋼鐵企業向A類與B類企業的要求努力，形成鋼鐵行業高質量綠色發展新局面，體現生態環境部分類分級、差異化科學管控的正向激勵作用。
2020年鋼鐵工業固體廢物將納入排污許可監管范圍，生態環境主管部門將要求企業提供工業固體廢物的種類、產生量、流向、貯存、處置等有關資料，并闡明固廢資源綜合利用的具體措施，申請領取排污許可證，按照排污許可證要求管理所產生的工業固體廢物。
2、市場方面
《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》要求2020年底前，重點區域鋼鐵企業超低排放改造取得明顯進展，力爭60%左右產能完成改造。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超低排放改造時限。可以預見，鋼鐵企業超低排放改造進程將在2020年加速推進，環保市場空間需求繼續釋放。有組織提標、無組織管控、智能化監控監管、清潔化運輸等改造項目將給環保治理企業創造更多的項目機會。
冶金固廢納入排污許可監管，將提升鋼鐵企業合規處置與綜合利用固廢的積極性。隨著對一般工業固廢合規處置的關注度持續上升，將促使大部分鋼鐵企業改變低品質利用甚至拋棄固廢的現狀，新建資源綜合利用項目，并通過轉底爐、回轉窯等爐窯實現對部分冶金灰渣的協同處置，為冶金固廢綜合處理處置企業提供了較為廣闊的市場空間。
隨著環保政策的持續加嚴，已進入冶金環保領域的龍頭企業繼續保持較強的行業競爭力，同時諸如燒結煙氣循環、高爐煤氣均壓及休風放散、煤氣精脫硫、冶金固廢資源化利用等一些在細分領域專業性強的新興技術企業也將脫穎而出，占據一定的市場份額。
3、技術應用方面
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”重點城市鋼鐵企業外，位于長三角與汾渭平原等重點區域的江蘇、山西、陜西省等鋼鐵企業將加快超低排放改造進程，技術路線可參照《鋼鐵企業超低排放改造實施指南》選擇。高爐與焦爐煤氣精脫硫技術將隨著示范項目的落地而吸引更多鋼鐵企業增建。不進行煤氣精脫硫的企業，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年鋼鐵企業改造的重點，燒結煙氣循環與高爐煤氣爐頂均壓、休風放散等技術將被更多企業所采用。
在無組織管控方面，無組織管控制一體化關鍵技術將自河北邯鄲、唐山等先行示范區域向周邊重點區域輻射。鋼鐵企業可對料棚、物料輸送與廠區環境進行智能化管控，以信息化手段實現洗掃車輛對無組織揚塵點位的及時清理。
注：轉載自《中國環境保護產業協會網站》
