綠色,是人類永恒的追求,是中國鋼鐵追求的底色,更是首鋼京唐公司發(fā)展的亮色。
10年來,首鋼京唐公司從工程建設到生產運營,始終堅持循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展理念,在節(jié)能、減排、降耗上做“減法”,在管理、技術、市場上做“加法”,突出環(huán)境質量改善與總量減排,真正做到循環(huán)利用,變廢為寶,在地區(qū)和行業(yè)內展現(xiàn)了良好的企業(yè)風貌和社會責任。
建成海上美麗花園
2007年3月12日,首鋼京唐公司破土動工。這一天是中國的植樹節(jié)。選擇這一天,就是決心要在這一片填海而生的土地上,用自己的雙手筑起一座綠色鋼城。
首鋼京唐公司的每一寸土地,都是圍海造地、吹沙填海造出來的,在這種地質構造上,植物幾乎不可能生存。但首鋼人硬是在這里邁出了與綠色同行的第一步,使之變成了大海上的“綠洲”。
隨著綠化固沙工作取得突破性進展,首鋼京唐公司加快了打造綠色鋼鐵的步伐,把打造綠色鋼鐵的工作重點,由綠化固沙轉到景觀提升和林帶發(fā)展新階段,每年投入綠化建設的資金都在2100萬元以上。
為不斷提升廠區(qū)生態(tài)環(huán)境水平,首鋼京唐公司從2011年開始,連續(xù)組織了9年義務植樹活動,共植樹5.9萬多株,占地面積達29萬平方米,同時為了豐富職工業(yè)余文化生活,還先后建起了京唐果園、京唐月季園、職工文化休閑公園等多個主題公園,讓職工積極參與種植和管理,提高生活情趣。
從2008年首鋼京唐公司投產前開始搞綠化美化,經(jīng)過10多年的努力與付出,廠區(qū)綠化已初見規(guī)模,既形成了以緯一路~緯五路、經(jīng)一路~經(jīng)四路、煉鋼路等28條主干道為整個環(huán)線的林蔭帶,又在參觀沿線打造了25個綠化景觀帶,整個廠區(qū)形成了喬、灌、草以及宿根花卉相結合,凸顯藝術色彩的整體布局。對于預留用地,首鋼京唐通過種植蘆葦、堿蓬進行固沙,這些植物以強大的生命力給茫茫灘涂裝點上一片綠色。
目前,廠區(qū)已綠化面積達499萬平方米,可綠化率達到100%,綠化覆蓋率達到41%,形成了“三季有花、四季常青”“林在廠中,廠在林中”的綠化景觀效果,渤海之濱屹立著一座花園式的綠色鋼城。
以海水淡化撬動循環(huán)經(jīng)濟
鋼鐵行業(yè)承擔了重要的能源與資源轉換和循環(huán)利用的責任。首鋼京唐公司以低消耗、低排放、高效率為特征,集成應用了“三干”(焦爐干熄焦、高爐干法除塵、轉爐干法除塵)技術、海水淡化、水電聯(lián)產、煙氣脫硫脫硝等一系列先進技術,使困擾鋼鐵行業(yè)多年的廢水、廢氣和廢渣(固體廢棄物)得到了充分循環(huán)利用。
海水淡化項目是可以撬動鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟的支點。鋼鐵生產需要消耗大量水資源。首鋼京唐公司雖然臨海而建,但可供鋼鐵生產所需的淡水資源少之又少。首鋼京唐公司在建設之初經(jīng)過充分論證,提出了水電聯(lián)產的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式,即運用科技創(chuàng)新,采用海水淡化新技術,圍繞制水和發(fā)電這兩個核心,將副產物加以循環(huán)利用,實現(xiàn)能源全利用、廢水零排放。
我國在頒布的《海水利用專項規(guī)劃》中,明確提出了海水綜合利用的方向,包括發(fā)電海水直流冷卻及海水脫硫、海水淡化、海水化學資源綜合利用。以此為契機,首鋼京唐公司首先將海水淡化確定為水電聯(lián)產的“水核心”。
在海水淡化和利用上,首鋼京唐公司打了一個又一個漂亮仗。一期工程分兩步建設了4套總產水量為5萬噸/日的蒸餾式海水淡化項目,一期一步全套引進法國技術,而一年后投產的一期二步就已經(jīng)完全實現(xiàn)了國產化。這是海水淡化工藝在國內鋼鐵企業(yè)的第一次應用,可分別適應鋼廠余熱蒸汽工況、發(fā)電機組乏汽+低壓蒸汽工況,以及全乏汽工況。
這4套海水淡化裝置,在原料側,使用的是300兆瓦發(fā)電機組直流冷卻水;在能耗側,充分利用冶金工序大量的廢棄余熱蒸汽;在成本側,直接取代汽輪發(fā)電機冷凝器,大幅降低了運行成本。這樣既解決了地區(qū)性水源不足的瓶頸問題,又解決了鋼鐵廠乏汽無法回收的問題,同時通過海水淡化除鹽水替代軟化水,每月可節(jié)約近千噸工業(yè)鹽消耗。
此外,首鋼京唐公司還開啟了鋼鐵—化工聯(lián)營的新模式,形成了新的經(jīng)濟增長點。濃鹽水作為海水淡化的副產品,基本都采用直排入海的模式進行消納。但首鋼京唐公司因地制宜,通過與臨近化工企業(yè)的聯(lián)營,將每小時4800噸的濃鹽水通過管網(wǎng)送至周邊鹽場,用于鹽堿制作。優(yōu)質的海水淡化產水進入工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng),對于系統(tǒng)的鹽平衡起到稀釋和勾兌的作用。通過分質供水等手段,一期規(guī)模的總用水量和海水淡化產量相匹配,基本可以達到耦合式污水零排放的要求,為鋼鐵廠實現(xiàn)污水零排放奠定了堅實的基礎。
對于水電聯(lián)產的另一個核心“電核心”,首鋼京唐公司同樣打造了循環(huán)經(jīng)濟的一個樣板。發(fā)電機組以焦爐煤氣代替輕質燃油,作為鍋爐點火及穩(wěn)燃用燃料,采取了煤―煤氣混燒發(fā)電技術,鍋爐既可100%燃燒煤粉,又可摻燒高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣。煤―煤氣混燒技術的應用,回收了鋼廠副產品煤氣,減少了因煤氣放散而造成的環(huán)境污染,節(jié)約了大量電煤資源,產生良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。
發(fā)電機組還大膽采用海水直流冷卻利用技術,開了國內大型鋼鐵企業(yè)直接利用海水冷卻的先河。由于300兆瓦機組凝汽器用水量大且水質要求單一,首鋼京唐公司充分利用臨海優(yōu)勢,采用岸邊敞開式引水,將海水直接供給300兆瓦機組凝汽器做冷卻用水,之后用于海水淡化及脫硫,不僅節(jié)約了大量淡水資源,而且實現(xiàn)了海水的直接利用和梯級利用。
首鋼京唐公司還大膽采用海水脫硫技術對煙氣進行處理,采用一爐一塔一曝氣池單元配置,100%全煙氣量處理,脫硫效率大于99%。從目前實際運行情況看,效果良好,凈煙氣SO2排放濃度遠遠低于國家排放標準的要求。
在“電核心”方面,隨著環(huán)保標準的一步步提高,藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的全面打響,首鋼京唐公司300兆瓦煤—煤氣混燒發(fā)電機組在配套建設了SCR(選擇性催化還原)脫硝系統(tǒng)、布袋除塵系統(tǒng)、海水脫硫系統(tǒng)的基礎上,又進一步開展提效改造。目前,處理后的鍋爐煙氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物穩(wěn)定滿足國家及地方超低排放標準要求。
以此為基礎,在首鋼京唐公司二期建設中,繼續(xù)將熱—電—水聯(lián)產新模式做大做強,采用150兆瓦燃氣輪機發(fā)電機組(CCPP)—35兆瓦背壓式發(fā)電機組—反滲透膜法海水淡化的水電聯(lián)產模式。較一期的低溫蒸餾海水淡化技術,此模式在能耗上又有了大幅降低。
高效循環(huán)利用煤氣、尾氣
在打造綠色鋼鐵的過程中,首鋼京唐公司還結合企業(yè)資源優(yōu)勢,實現(xiàn)對富余煤氣和工業(yè)尾氣的高效循環(huán)利用。2017年,其焦爐煤氣實現(xiàn)了全年零放散。
圍繞降低高爐煤氣放散率,首鋼京唐公司組織實施了4座焦爐全部使用高爐煤氣加熱運行方式,降低熱電排煙溫度,提高煤氣摻燒比,同時制訂異常情況應急預案,確保煤氣安全使用,使得高爐煤氣放散率僅為0.9%,比行業(yè)平均水平低1.52%。同時,首鋼京唐挖掘轉爐煤氣回收潛力,使噸鋼轉爐煤氣回收量達到116立方米,同比提高16.2立方米,節(jié)能效果顯著。
為實現(xiàn)煤氣中一氧化碳、氫氣等成分的充分利用,首鋼京唐公司通過與化工行業(yè)深入研討與交流,構建了冶金—化工循環(huán)鏈接的關系。通過合理的技術整合,首鋼京唐公司目前已實現(xiàn)了焦爐煤氣規(guī)模化制氫,產品直接供應冷軋使用。而以鋼鐵工業(yè)尾氣為原料,通過生物發(fā)酵技術直接轉化為燃料乙醇、聯(lián)產高附加值蛋白粉及壓縮天然氣項目,更使冶金—化工的循環(huán)鏈接成為循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的一輪新朝陽。
2012年12月,首鋼京唐率先建設了全球第一套年產300噸的全流程工業(yè)尾氣制燃料乙醇示范裝置,并通過中試實現(xiàn)穩(wěn)定運行,成功將鋼鐵工業(yè)尾氣轉化為燃料乙醇、蛋白質、壓縮天然氣(CNG)。以示范裝置為契機,依托首鋼京唐公司二期工程,2015年10月21日,全球首個商業(yè)化工業(yè)尾氣制燃料乙醇項目正式啟動,2018年5月16日一次調試成功,順利產出合格燃料乙醇。據(jù)測算,項目建成投產后,年可生產變性燃料乙醇4.6萬噸、蛋白粉7600噸、CNG330萬標準立方米。該項目采用微生物發(fā)酵技術,將無機碳變?yōu)橛袡C碳,實現(xiàn)了碳的革命,為綠色低碳可持續(xù)發(fā)展奠定了技術支撐,具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和科技價值。它不僅成為首鋼京唐公司一個強勁的經(jīng)濟增長點,更為中國鋼鐵工業(yè)尾氣資源的綜合利用帶來了一次革命。
在固體廢棄物方面,首鋼京唐公司建成固廢處理設施5套,將工業(yè)固體廢棄物資源化,全部消納于廠內工業(yè)原料制造單元。其中,將焦油渣、酚氰廢水污泥與原煤混合加工生成焦油渣型煤,用作煉焦原料,實現(xiàn)無害化處置;建設240萬噸/年的礦渣細磨水泥生產線,使高爐水渣轉變?yōu)楦咂焚|的水泥原料;對鋼渣進行熱燜處理,處理后的渣鋼用做燒結、煉鋼的副原料;建設25萬噸/年煉鋼一次除塵灰造球項目,作為煉鋼造渣冷卻劑加以利用,等等。
當前,首鋼京唐公司與金隅集團冀東水泥合資建設了4×60萬噸/年水渣細磨生產線,高爐水渣作為高品質的水泥原料被綜合利用;每年向唐山三友公司供應1300多萬噸海水淡化產生的濃鹽水,用于制堿或曬鹽,充分利用了海水資源,又解決了濃鹽水排放造成的海洋污染問題。首鋼京唐公司形成了鋼鐵產品與當?shù)亟?jīng)濟協(xié)同發(fā)展的產業(yè)鏈,帶動了地方建筑、房地產、交通運輸、加工制造、服務等行業(yè)的發(fā)展。