首鋼股份公司遷安鋼鐵公司(以下簡稱遷鋼公司)是首鋼落實科學(xué)發(fā)展觀,服從首都環(huán)保大局,總體設(shè)計、分步實施的集成煉鐵—煉鋼—熱軋多工序工藝技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)流程優(yōu)化、裝備技術(shù)研發(fā)、關(guān)鍵設(shè)備制造的大型鋼鐵企業(yè)。
遷鋼公司具有燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵、煉鋼、熱軋等完整的生產(chǎn)工藝流程。主要裝備:6臺99平燒結(jié)機(jī)、1臺360平燒結(jié)機(jī)、2條鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線、2座2650m3高爐、1座4000m3高爐,5座210噸轉(zhuǎn)爐,1套2250mm、1套1580mm熱軋帶鋼機(jī)組及配套動力、發(fā)電、制氧、石灰等設(shè)施。
二、清潔生產(chǎn)環(huán)境友好情況
遷鋼公司致力于建設(shè)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)型、節(jié)能環(huán)保型、清潔高效型”的新一代冶金工廠,按照“減量化、資源化、再利用”原則,以高效率、低消耗、低排放為特征,應(yīng)用“三干”技術(shù)、燒結(jié)余熱回收、連鑄坯熱裝熱送、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、加熱爐雙預(yù)熱技術(shù)、高爐煤氣零放散、除塵灰氣力輸送、活性炭脫硫脫硝等先進(jìn)節(jié)能減排技術(shù),對生產(chǎn)過程中的余熱、余壓、余氣、廢水充分循環(huán)利用,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、環(huán)境友好等功能。
(一)清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗
1、裝備大型化
遷鋼公司配備2650m3高爐、4000m3高爐、360m2燒結(jié)機(jī)、210t轉(zhuǎn)爐、35000m3制氧機(jī)等一系列大型裝備,構(gòu)成了高效率、低成本的生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng),緊湊型工藝,縮短工序間的距離,提高了生產(chǎn)效率,降低了能源消耗,減少了污染物排放點(diǎn)源。
2、厚料層燒結(jié)技術(shù)
360平燒結(jié)機(jī)采用800毫米厚料層燒結(jié)技術(shù),每噸燒結(jié)礦降低焦粉消耗1kg,既提高了生產(chǎn)效率,又降低了能源消耗。
3、燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)
燒結(jié)機(jī)采用煙氣內(nèi)循環(huán)工藝,循環(huán)煙氣溫度高、節(jié)能效果明顯,回用煙氣煙溫穩(wěn)定在300℃以上。技術(shù)應(yīng)用后,降低了脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷,減少外排煙氣量156726Nm3/h,大大降低了向周圍環(huán)境的熱排放,年減少燃料帶入的二氧化硫排放193噸。
4、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)
高爐煤氣采用全干法除塵技術(shù),凈煤氣含塵量達(dá)到2-5mg/m3;轉(zhuǎn)爐煤氣采用干法除塵技術(shù),凈煤氣含塵量小于20mg/Nm3。
5、高爐沖渣水余熱利用
1#和3#高爐沖渣水余熱利用項目為遷安市鴿子灣、濱河村、龍山居民區(qū)和學(xué)校、醫(yī)院等區(qū)域提供采暖,實際采暖面積達(dá)110余萬平方米。替換原首鋼礦業(yè)公司燃煤鍋爐供暖,年減少煤炭燃燒2.3萬噸,年節(jié)約能源3.15萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少CO2排放量7.86萬噸,減少SO2排放量477噸,節(jié)能環(huán)保效果顯著。
6、二次能源高效利用
采用當(dāng)前鋼鐵行業(yè)近乎所有先進(jìn)的余能回收發(fā)電技術(shù),包括:燒結(jié)余熱回收蒸汽輪機(jī)發(fā)電、高爐TRT發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)蒸汽輪機(jī)發(fā)電、CCPP燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電、富裕飽和蒸汽發(fā)電等各類型發(fā)電機(jī)組12臺套,總裝機(jī)容量達(dá)到413兆瓦。通過動態(tài)有序平衡,匹配優(yōu)化利用,二次能源在滿足全流程加熱爐等工藝裝備生產(chǎn)外全部用于發(fā)電,在無燃煤發(fā)電機(jī)組條件下,自發(fā)電率達(dá)一直在70%以上。
7、水資源利用技術(shù)
以高效節(jié)水和廢水資源化利用為目標(biāo),不斷完善水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化管理,制定工序用水定額,建立水系統(tǒng)全過程精準(zhǔn)管理體系,通過采用“三干”工藝和梯級使用,實現(xiàn)源頭取水減量;綜合運(yùn)用先進(jìn)水處理技術(shù)、實現(xiàn)了污水“零排放”,水重復(fù)利用率達(dá)98.64%。
8、其他典型節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
采用高效應(yīng)用風(fēng)機(jī)、水泵永磁調(diào)速技術(shù)、開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)節(jié)能新技術(shù)、水泵、冷卻塔節(jié)電技術(shù)、熱風(fēng)爐換熱器改造、加熱爐黑體節(jié)能技術(shù)、加熱爐蓄熱式節(jié)能技術(shù)等。
“十三五”期間節(jié)能投資4.02億元,組織開展50余項節(jié)能改造項目,年節(jié)能12.24萬噸標(biāo)煤,節(jié)能效益1.48億元。
(二)綠色發(fā)展、超低排放
遷鋼公司踐行“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念,發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用,全面推進(jìn)生產(chǎn)工藝全流程環(huán)保提升,近三年累計投入環(huán)保治理資金16.5億元,完成70個有組織超低排放和無組織治理項目。截至2019年底,累計環(huán)保投資95.5億元,占工程總投資16.5%。
遷鋼公司連續(xù)三年被評為唐山市環(huán)境績效評價“A級企業(yè)”,首家通過生態(tài)環(huán)境部全工序超低排放評估監(jiān)測,樹立區(qū)域標(biāo)桿、行業(yè)標(biāo)桿,成為綠色制造的示范者、領(lǐng)跑者。
1、活性炭、密相塔+SCR脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用
老系統(tǒng)燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)二系列采用活性炭一體化脫硫脫硝工藝,采取全煙氣凈化,同時脫除二噁英及重金屬;球團(tuán)一系列、360平燒結(jié)機(jī)在原有密相干塔脫硫的基礎(chǔ)上,新增SCR脫硝工藝。四套脫硫脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后,污染物遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、高爐煤氣零放散技術(shù)
遷鋼公司力推煤氣回收,綜合分析煤氣資源結(jié)構(gòu)、擴(kuò)容高爐煤氣凈化回收設(shè)施,自主發(fā)明高爐煤氣零放散技術(shù),并獲得國家專利,領(lǐng)跑國內(nèi)同行,每小時減少煤氣損失近5萬立方米,可多發(fā)電1.8萬千瓦時。建設(shè)有余量的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,真正做到高爐煤氣零放散,減少對環(huán)境的污染,取得環(huán)境、經(jīng)濟(jì)綜合效益。
3、高爐煤氣一體化控硫技術(shù)
高爐煤氣設(shè)置噴堿塔,利用酸堿中和反應(yīng)脫除高爐煤氣中的無機(jī)硫,脫除部分有機(jī)硫。源頭控硫,控制高爐入爐噴吹煤和焦炭含硫量,使終端用戶SO2排放濃度滿足超低排放要求。
4、全量回收高爐爐頂料罐均壓放散煤氣技術(shù)
以旋風(fēng)除塵器、引射器、干法除塵器為核心設(shè)備,以管道防積水積塵設(shè)計為輔助技術(shù),強(qiáng)制回收亞音速放散過程的煤氣,實現(xiàn)高爐料罐均壓放散煤氣的全量回收。
5、研發(fā)大包轉(zhuǎn)臺等收塵系統(tǒng)
在煉鋼連鑄、板坯切割等難點(diǎn)部位增設(shè)集塵罩和除塵管道,含塵廢氣全面回收,全方位、多角度消除煉鋼工序無組織排放現(xiàn)象;套筒窯上料小車及原料系統(tǒng)封閉,除塵灰氣力輸送改造,降低粉塵無組織排放。
6、超低排放,環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著
實現(xiàn)超低排放后,遷鋼公司每年顆粒物排放量降低503噸(降比19%),二氧化硫降低1366噸(降比60%),氮氧化物降低3044噸(降比55%),環(huán)境效益顯著。
高爐爐頂均壓煤氣回收產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1460萬元;連續(xù)三年被評唐山市環(huán)境績效A類企業(yè),自主減排產(chǎn)生效益64000萬元;減少環(huán)境保護(hù)稅支出6353萬元,合計經(jīng)濟(jì)效益71813萬元。
7、環(huán)境友好,社會效益明顯
2020年7月,央視新聞東方時空欄目專題報導(dǎo)遷鋼公司打造“綠色鋼企”樣板,實現(xiàn)全工序超低排放;7月,生態(tài)環(huán)境部新聞發(fā)布會,充分肯定遷鋼公司超低排放成果,世界首家實現(xiàn)全流程超低排放;10月,遷鋼公司入選國家工信部“第五批綠色工廠”;10月,央視新聞聯(lián)播“十三五”成就巡禮專題報導(dǎo)展示遷鋼公司環(huán)保成果;10月,央視焦點(diǎn)訪談聚焦唐山,報道遷鋼公司全流程超低排放成果;10月,以鋼鐵行業(yè)超低排放為契機(jī),創(chuàng)建河北省環(huán)保教育培訓(xùn)基地。
(三)清潔生產(chǎn)評價體系對標(biāo)
與《鋼鐵行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系》對標(biāo)分析,58項指標(biāo)中,遷鋼公司Ⅰ級指標(biāo)39項,Ⅱ級指標(biāo)8項,3項Ⅲ級指標(biāo),6項不涉及(焦化工序),受裝備規(guī)模及生產(chǎn)工藝影響,2項未入級,詳見附表。
三、存在問題
(一)目前遷鋼公司尚有6臺99平燒結(jié)機(jī),屬于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄限制類裝備,不滿足燒結(jié)機(jī)裝備配置率要求,未達(dá)到清潔生產(chǎn)評價體系Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)。
(二)鐵-鋼高效銜接技術(shù)中鐵水溫降148℃,三級基準(zhǔn)值為130℃,未達(dá)到清潔生產(chǎn)評價體系Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)。
(三)燒結(jié)余熱回收低,燒結(jié)余熱回收量為6.04kgce/t礦,僅達(dá)Ⅲ級水平,與Ⅰ級指標(biāo)(10kgce/t礦)還有差距。
四、下一步清潔生產(chǎn)措施
(一)6臺99平燒結(jié)機(jī)淘汰置換
針對燒結(jié)機(jī)裝備配置問題,遷鋼公司正在建設(shè)1臺360平燒結(jié)機(jī),計劃2020年底投產(chǎn),后續(xù)再建設(shè)1臺230平燒結(jié)機(jī)。
(二)提高魚雷罐周轉(zhuǎn)率,減少等待時間
針對鐵水溫降問題,采取有效控制措施,提高魚雷罐周轉(zhuǎn)率,減少等待時間,在用魚雷罐由原來的36個減少到28個;另外還將研究應(yīng)用魚雷罐加蓋技術(shù),進(jìn)一步減少鐵水熱損失。
(三)2臺50MWCCPP供熱改造
降低燃?xì)忮仩t環(huán)保停爐風(fēng)險,提高蒸汽供應(yīng)能力及可靠性,計劃對2臺50MWCCPP機(jī)組進(jìn)行供熱改造,配套新建1臺背壓發(fā)電機(jī)組,提高蒸汽的利用效率,提升自發(fā)電量。
(四)實施廠區(qū)分布式光伏發(fā)電
計劃在廠區(qū)6個停車場和6個屋面建設(shè)分布式光伏發(fā)電,項目建成后預(yù)計每年增加效益65.6萬元。
(五)煉鋼工序增加2臺蓄熱器項目
新增2臺蓄熱器,增加蒸汽儲存能力。當(dāng)轉(zhuǎn)爐停止冶煉時,可以用蓄熱器內(nèi)的蒸汽進(jìn)行RH爐的冶煉,同時降低蒸汽的放散率,減少次高壓的補(bǔ)汽量。
(六)智能調(diào)速電機(jī)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
利用開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)技術(shù)特性,對冷卻塔風(fēng)機(jī)開展直驅(qū)改造實踐,實現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)直接驅(qū)動風(fēng)機(jī)扇葉,在節(jié)電的同時,還可實現(xiàn)自動調(diào)速和循環(huán)水溫的自動控制。
(七)實施高爐煤氣精脫硫
現(xiàn)有高爐煤氣噴堿塔基本可以完全去除無機(jī)硫,但對有機(jī)硫的去除效果有限。遷鋼公司正在開展精脫硫試驗,將有機(jī)硫水解為無機(jī)硫,再對無機(jī)硫進(jìn)行脫除,降低后道工序二氧化硫排放。
(八)繼續(xù)完善無組織排放管控治系統(tǒng)
廠區(qū)料場內(nèi)部增加監(jiān)測探頭、固定式霧炮、移動霧炮車等抑塵設(shè)施;通過自動監(jiān)測、北斗定位等措施,自動啟停抑塵降塵設(shè)施,繼續(xù)降低顆粒物無組織排放。