鋼鐵工業(yè)為什么要實(shí)施超低排放？超低排放有什么困難？
1、鋼鐵行業(yè)為何要實(shí)施超低排放？
1.1 鋼鐵行業(yè)污染物特點(diǎn)
從宏觀來(lái)看，鋼鐵一方面對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用，另一方面又屬于能源、資源消耗大的密集型產(chǎn)業(yè)，既為社會(huì)創(chuàng)造出大量財(cái)富，又排放出大量的污染物。近年來(lái)，雖然各企業(yè)在節(jié)能減排領(lǐng)域不斷自我加壓，實(shí)施了一系列改造項(xiàng)目，噸產(chǎn)品排放績(jī)效大幅下降，但是由于產(chǎn)能巨大，其排放總量仍然居高不下，特別是顆粒物排放水平占到全工業(yè)企業(yè)的近三分之一。
從行業(yè)特點(diǎn)來(lái)看，鋼鐵行業(yè)污染排放特點(diǎn)與已經(jīng)實(shí)施超低排放的火電行業(yè)有較大不同：一是有組織排放環(huán)節(jié)多，鋼鐵企業(yè)尤其是長(zhǎng)流程企業(yè)涉及燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等多個(gè)工序，有組織排放口通常有上百個(gè)；二是部分環(huán)節(jié)污染物排放量大，僅排污許可制度中規(guī)定的主要排放口就有十余類(lèi)之多；三是生產(chǎn)、運(yùn)輸過(guò)程均會(huì)有不同程度的無(wú)組織排放，且無(wú)組織顆粒物排放量能夠占到全廠顆粒物排放量的一半以上。
1.2 現(xiàn)行管理要求 無(wú)法滿(mǎn)足更嚴(yán)格生態(tài)環(huán)境需求
目前，鋼鐵行業(yè)所執(zhí)行的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)為GB28662-2012《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等系列標(biāo)準(zhǔn)，包括燒結(jié)（球團(tuán)）、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)工序。上述標(biāo)準(zhǔn)雖然對(duì)鋼鐵企業(yè)環(huán)保水平的提升起到了重要作用，但實(shí)施效果仍無(wú)法滿(mǎn)足人民日益增長(zhǎng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要，并且存在特別排放限值不嚴(yán)、無(wú)組織監(jiān)管無(wú)法落實(shí)、缺少物流環(huán)節(jié)管控要求的問(wèn)題，無(wú)法針對(duì)鋼鐵行業(yè)的污染物排放特點(diǎn)開(kāi)展全面的環(huán)境管理。因此，亟需制定一套既嚴(yán)格又全面，且便于監(jiān)管、落實(shí)的超低排放實(shí)施方案。
1.3 超低排放是鋼鐵行業(yè) 打贏污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的關(guān)鍵
2021年5月初，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作方案（征求意見(jiàn)稿）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：方案意見(jiàn)稿）。方案意見(jiàn)稿的出臺(tái)，是落實(shí)十九大報(bào)告中明確提出“提高污染排放標(biāo)準(zhǔn)”的主要抓手，是推進(jìn)2021年政府工作報(bào)告中提出的“推動(dòng)鋼鐵等行業(yè)超低排放改造。提高污染排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行限期達(dá)標(biāo)”的重要措施，是完成《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，將“推動(dòng)實(shí)施鋼鐵等行業(yè)超低排放改造”作為深化工業(yè)污染治理重要內(nèi)容。
1.4 當(dāng)前是鋼鐵行業(yè) 實(shí)施超低排放的最有利時(shí)機(jī)
隨著國(guó)家化解過(guò)剩產(chǎn)能和打擊“地條鋼”的政策紅利釋放，鋼鐵企業(yè)效益明顯提升，企業(yè)的利潤(rùn)水平得到了保證，有足夠資金實(shí)施環(huán)保設(shè)備及工藝的改造、升級(jí)。另一方面，各項(xiàng)治理技術(shù)也取得了重大的突破。因此，可以認(rèn)為現(xiàn)階段是鋼鐵企業(yè)實(shí)施超低排放改造、解決生態(tài)環(huán)境突出問(wèn)題的最佳時(shí)機(jī)。如果不能抓住現(xiàn)在的有利時(shí)機(jī)解決環(huán)保以及結(jié)構(gòu)布局不合理問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)造成鋼鐵行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的不公平競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致先進(jìn)企業(yè)的生存空間被擠占，劣幣驅(qū)逐良幣，致使全行業(yè)環(huán)保工作的積極性下降，敗壞鋼鐵行業(yè)的形象。
2、超低排放的具體要求及主要技術(shù)路線
2.1深化有組織排放控制
方案意見(jiàn)稿以現(xiàn)有最大可達(dá)技術(shù)對(duì)應(yīng)的排放限值作為超低排放限值確定依據(jù)，確定了具體有組織排放控制指標(biāo)：在基準(zhǔn)含氧量16%條件下，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物小時(shí)均值排放濃度分別不高于10、35、50mg/m3；其他主要污染源顆粒物、二氧化硫、氮氧化物小時(shí)均值排放濃度分別不高于10、50、150mg/m3。
2.1.1 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣
在現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)中，未規(guī)定燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣基準(zhǔn)含氧量，存在稀釋排放的漏洞，因此方案意見(jiàn)稿經(jīng)過(guò)綜合考慮，設(shè)定16%作為基準(zhǔn)氧含量。
在16%的基準(zhǔn)含氧量條件下，鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣污染物排放達(dá)到控制要求，主要有兩種技術(shù)路線：一種是活性焦（炭）工藝。目前，在我國(guó)太鋼、寶鋼、安鋼、河鋼邯鋼等企業(yè)的燒結(jié)機(jī)上都有應(yīng)用，顆粒物排放濃度低于10mg/m3、二氧化硫排放濃度低于20mg/m3；邯鋼2023年年底投運(yùn)的燒結(jié)機(jī)煙氣治理項(xiàng)目的氮氧化物實(shí)際排放濃度能穩(wěn)定達(dá)到50mg/m3。另一種為SCR脫硝+高效脫硫+高效除塵技術(shù)路線。在寶鋼燒結(jié)機(jī)煙氣治理項(xiàng)目中有應(yīng)用，顆粒物排放濃度低于10mg/m3、二氧化硫排放濃度低于20 mg/m3，由于項(xiàng)目投運(yùn)時(shí)間較早，目前氮氧化物去除效率較低，實(shí)際出口濃度在80-100mg/m3。但是目前，唐山、邯鄲等地區(qū)的鋼鐵企業(yè)在建脫硝項(xiàng)目均按照50mg/m3設(shè)計(jì)，計(jì)劃近期將會(huì)投入使用。
2.1.2 其他主要污染源
對(duì)于其他主要污染源，主要分為高爐熱風(fēng)爐、軋鋼加熱爐二氧化硫、氮氧化物排放控制要求以及其他環(huán)節(jié)顆粒物排放控制要求。前者達(dá)到控制要求，需要企業(yè)落實(shí)煤氣脫硫措施，并且安裝低氮燃燒設(shè)施；后者達(dá)到控制要求，則需要采用覆膜布袋除塵器等高效除塵設(shè)施。
2.2 強(qiáng)化無(wú)組織排放管理
方案意見(jiàn)稿以“廠內(nèi)所有散狀物料儲(chǔ)存、輸送及主要生產(chǎn)車(chē)間應(yīng)封閉或密閉，生產(chǎn)車(chē)間外不得有可見(jiàn)煙粉塵排放，廠內(nèi)道路不得有可見(jiàn)揚(yáng)塵逸散”為主要管控要求，落實(shí)無(wú)組織排放治理措施。
具體可細(xì)分為六個(gè)方面：
一是優(yōu)化全廠倒運(yùn)，通過(guò)優(yōu)化廠區(qū)物流，使廠區(qū)基本無(wú)物料二次倒運(yùn)，從根本上減少無(wú)組織排放產(chǎn)生。
二是散狀物料管控，石灰、除塵灰、脫硫灰、粉煤灰等散狀物料應(yīng)采用管狀帶式輸送機(jī)、氣力輸送設(shè)備、罐車(chē)等密閉方式輸送，采用密閉料倉(cāng)、儲(chǔ)罐等方式儲(chǔ)存；鐵精礦、煤、焦炭、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、石灰石、白云石、鐵合金等散狀物料以及高爐渣、鋼渣、脫硫石膏等廢渣應(yīng)采用皮帶通廊、封閉車(chē)廂、管狀帶式輸送機(jī)等封閉或密閉方式輸送，采用封閉料倉(cāng)、儲(chǔ)庫(kù)、料棚等方式儲(chǔ)存。確需汽車(chē)運(yùn)輸?shù)奈锪希瑧?yīng)使用封閉車(chē)廂或做到苫蓋嚴(yán)密，裝卸車(chē)時(shí)，應(yīng)采取加濕等抑塵措施。
三是落料環(huán)節(jié)治理，所有物料落料點(diǎn)、破碎篩分設(shè)備等，應(yīng)配備集氣罩和除塵設(shè)施，或采取噴霧等抑塵措施。
四是生產(chǎn)車(chē)間封閉，燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)豎爐等生產(chǎn)設(shè)施以及高爐出鐵場(chǎng)、鋼渣處理設(shè)施應(yīng)封閉，煉鋼車(chē)間設(shè)置屋頂罩，煉鋼、軋鋼等主要生產(chǎn)車(chē)間應(yīng)封閉，鼓勵(lì)對(duì)焦?fàn)t爐體加罩封閉，并對(duì)廢氣進(jìn)行收集處理。
五是產(chǎn)污工藝治理，燒結(jié)機(jī)機(jī)尾、環(huán)冷機(jī)，焦?fàn)t機(jī)側(cè)爐口，高爐爐頂上料、礦槽、高爐出鐵口、鐵水罐、鐵溝、渣溝，煉鋼鐵水預(yù)處理、精煉爐、電爐、石灰窯、白云石窯等產(chǎn)塵點(diǎn)，應(yīng)配備集氣罩和除塵設(shè)施。
六是VOC氣體收集，煉焦煤氣凈化系統(tǒng)冷鼓各類(lèi)貯槽（罐）及其他區(qū)域焦油、苯等貯槽（罐）的有機(jī)廢氣應(yīng)接入壓力平衡系統(tǒng)或收集凈化處理，酚氰廢水預(yù)處理設(shè)施（調(diào)節(jié)池、氣浮池、隔油池）應(yīng)加蓋并配備廢氣收集處理設(shè)施，開(kāi)展設(shè)備和管線泄漏檢測(cè)與修復(fù)（LDAR）工作。
2.3 實(shí)施清潔運(yùn)輸
現(xiàn)階段，重點(diǎn)地區(qū)鋼鐵企業(yè)廠內(nèi)廠外物料運(yùn)輸嚴(yán)重依賴(lài)于汽車(chē)運(yùn)輸，帶來(lái)了尾氣超標(biāo)、道路揚(yáng)塵等環(huán)保問(wèn)題，成為區(qū)域環(huán)境質(zhì)量惡化的重要原因之一，因此方案對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)控制，以減少污染物排放。方案意見(jiàn)稿結(jié)合《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》中“積極調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，發(fā)展綠色交通體系”的相關(guān)要求，分廠內(nèi)措施、廠外措施對(duì)企業(yè)提出了管控措施要求。
2.4 全面加強(qiáng)監(jiān)測(cè)
方案意見(jiàn)稿中的排放限值及管控措施對(duì)鋼鐵企業(yè)污染物超低排放提出了很高的要求，因此，為確保更好地落實(shí)方案，必須從自動(dòng)監(jiān)測(cè)、過(guò)程監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)測(cè)三個(gè)方面全面加強(qiáng)鋼鐵企業(yè)的監(jiān)測(cè)管理。
2.4.1 自動(dòng)監(jiān)測(cè)
根據(jù)目前鋼鐵行業(yè)排污許可管理要求，燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、燒結(jié)機(jī)機(jī)尾、球團(tuán)焙燒、焦?fàn)t煙囪、裝煤地面站、推焦地面站、干法熄焦地面站、高爐礦槽、高爐出鐵場(chǎng)、轉(zhuǎn)爐二次煙氣、電爐煙氣、自備電站排氣筒均屬于主要排放口，已規(guī)定安裝在線監(jiān)測(cè)設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，方案意見(jiàn)稿研究確定鐵水預(yù)處理、石灰窯、白云石窯、熱軋加熱爐同樣屬于污染物排放總量大、濃度較高且難以治理的重點(diǎn)產(chǎn)排污環(huán)節(jié)，因此新增了上述污染源的在線監(jiān)測(cè)要求。
2.4.2 過(guò)程監(jiān)測(cè)
除石灰窯、白云石窯、熱軋加熱爐外，上述污染源污染治理設(shè)施均應(yīng)安裝環(huán)保分布式控制系統(tǒng)（DCS），記錄企業(yè)環(huán)保設(shè)施運(yùn)行的主要參數(shù)。通過(guò)DCS，可以幫助企業(yè)更好地判斷治理設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)為管理部門(mén)提供執(zhí)法依據(jù)，核實(shí)企業(yè)設(shè)備達(dá)標(biāo)能力。
2.4.3 視頻監(jiān)測(cè)
方案意見(jiàn)稿對(duì)部分易產(chǎn)塵點(diǎn)、進(jìn)出廠區(qū)環(huán)節(jié)提出了安裝高清監(jiān)控的要求，可以直觀地了解產(chǎn)污點(diǎn)治理情況、監(jiān)控運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)出廠區(qū)情況，及時(shí)幫助企業(yè)了解環(huán)保實(shí)際情況。并且，根據(jù)三個(gè)月的視頻監(jiān)控保存時(shí)間要求，可以為企業(yè)自證守法、環(huán)保管理部門(mén)核查提供重要依據(jù)。
3、鋼鐵企業(yè)實(shí)施超低排放的難點(diǎn)
3.1 全工序滿(mǎn)足要求具有難度
3.1.1有組織排放限值大幅加嚴(yán)
目前，鋼鐵企業(yè)多是按照現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)中“新建企業(yè)”及“特別排放限值”的要求進(jìn)行有組織污染排放的控制。而此前生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《鋼鐵工業(yè)大氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）》在此基礎(chǔ)上大幅加嚴(yán)了排放限值的要求，普遍加嚴(yán)50%以上，部分點(diǎn)位加嚴(yán)比例甚至達(dá)到了80%左右，具體比例見(jiàn)表1。
3.1.2 新增無(wú)組織排放管控措施要求
鋼鐵企業(yè)無(wú)組織排放對(duì)環(huán)境質(zhì)量影響巨大。通常一家500萬(wàn)噸的鋼鐵企業(yè)，其廠區(qū)內(nèi)無(wú)組織排放塵源點(diǎn)超過(guò)800處，顆粒物無(wú)組織排放量大于5000t，遠(yuǎn)大于有組織排放。同時(shí)，鋼鐵企業(yè)無(wú)組織排放治理技術(shù)粗放，治理設(shè)施運(yùn)行不正常、問(wèn)題突出，運(yùn)行效果難以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)鋼鐵企業(yè)無(wú)組織排放進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)、監(jiān)管。方案意見(jiàn)稿中強(qiáng)化無(wú)組織排放管理，直接提出了具體管控措施要求。屆時(shí)將通過(guò)檢查措施及效果的方式對(duì)企業(yè)進(jìn)行核查。
3.1.3 新增運(yùn)輸環(huán)節(jié)管控措施要求
方案意見(jiàn)稿對(duì)鋼鐵行業(yè)的運(yùn)輸環(huán)節(jié)提出了全新要求。鋼鐵行業(yè)的污染物治理重點(diǎn)一直是有組織及無(wú)組織的達(dá)標(biāo)排放，但是近年來(lái)越來(lái)越多的數(shù)據(jù)顯示，鋼鐵企業(yè)廠內(nèi)廠外的運(yùn)輸環(huán)節(jié)同樣是污染物產(chǎn)生的主要來(lái)源，并且直接污染廠區(qū)環(huán)境及城市道路周邊環(huán)境。
現(xiàn)階段，鋼鐵企業(yè)由于物流條件限制，運(yùn)輸環(huán)節(jié)控制措施距離超低排放要求仍有很大差距。以邯鄲市為例，目前全市19家鋼鐵企業(yè)僅邯鋼、新興鑄管等個(gè)別企業(yè)具備鐵路運(yùn)輸條件，其他企業(yè)均為車(chē)輛運(yùn)輸，且部分企業(yè)廠內(nèi)存在大量汽車(chē)倒運(yùn)情況，改造難度較大。
3.2 觀念仍未根本轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵技術(shù)成熟案例較少
雖然隨著環(huán)保壓力日益加大，越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)認(rèn)識(shí)到“環(huán)保”是生命線，但是企業(yè)仍以被動(dòng)的執(zhí)行政府文件為主，實(shí)施超低排放改造的主觀能動(dòng)性仍然不高，企業(yè)的環(huán)保管理水平仍有待加強(qiáng)。同時(shí)，我國(guó)鋼鐵企業(yè)正在實(shí)施的高效除塵、分級(jí)脫硫、活性炭脫硫脫硝、SCR脫硝等關(guān)鍵減排技術(shù)已經(jīng)較為成熟，也有一些應(yīng)用案例，但能否長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)到超低排放要求，尚需時(shí)間驗(yàn)證。另一方面，市場(chǎng)上仍有大量良莠不齊的技術(shù)和環(huán)保公司，鋼鐵企業(yè)缺少技術(shù)指導(dǎo)、對(duì)政策理解不全面，導(dǎo)致部分環(huán)保設(shè)施難以取得預(yù)期的效果。
3.3 企業(yè)先天條件不足，不具備改造條件
以千萬(wàn)噸級(jí)別中等環(huán)保水平的鋼鐵企業(yè)為例，實(shí)施超低排放改造一次投資需要花費(fèi)20-30億元，同時(shí)運(yùn)行成本也會(huì)大幅上升。因此，一些經(jīng)營(yíng)狀況較差、環(huán)保欠賬較多的企業(yè)無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模的環(huán)保投入，不能滿(mǎn)足超低排放要求。
此外，由于2015年前后部分鋼鐵企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況出現(xiàn)問(wèn)題，很多企業(yè)沒(méi)能針對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)有的改造，并且由于缺少全系統(tǒng)的規(guī)劃、診斷，現(xiàn)有的污染治理設(shè)施已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足超低排放要求，出現(xiàn)了很多達(dá)標(biāo)排放方面的“歷史欠賬”問(wèn)題。外部條件方面，同樣存在企業(yè)無(wú)法獨(dú)立解決的難題，例如鐵路運(yùn)輸線建設(shè)等問(wèn)題，必須通過(guò)地方政府及鐵路主管部門(mén)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，才能達(dá)到超低排放的運(yùn)輸要求。
4、相關(guān)建議
4.1 實(shí)施超低排放應(yīng)與差異化的環(huán)保政策相結(jié)合
實(shí)現(xiàn)超低排放的鋼鐵企業(yè)，其環(huán)保成本必然遠(yuǎn)高于未實(shí)現(xiàn)超低排放的鋼鐵企業(yè)。若仍然實(shí)施“一刀切”的環(huán)保政策，必然影響企業(yè)實(shí)施超低排放改造的積極性，甚至?xí)?dǎo)致劣幣驅(qū)逐良幣。因此，要想又好又快地推動(dòng)鋼鐵行業(yè)超低排放改造工作，建議國(guó)家及地方政府有關(guān)部門(mén)應(yīng)該實(shí)施差異化的環(huán)保政策，對(duì)于全面實(shí)現(xiàn)超低排放的企業(yè)執(zhí)行“不停、不限、不搬”的管理政策，對(duì)于不能全面實(shí)現(xiàn)超低排放的企業(yè)執(zhí)行懲罰性差別電價(jià)、多限產(chǎn)政策，通過(guò)有獎(jiǎng)有罰的政策促進(jìn)鋼鐵企業(yè)盡快落實(shí)超低排放要求，真正提升環(huán)保治理水平。
4.2切實(shí)提高剛性投入，加強(qiáng)行業(yè)深度治理
企業(yè)為達(dá)到超低排放的各項(xiàng)要求，必須做到切實(shí)提高剛性投入，避免為減少投資成本選取“豆腐渣”環(huán)保治理工程，影響治理效果。全行業(yè)應(yīng)對(duì)照超低排放的各項(xiàng)要求，全面實(shí)施燒結(jié)煙氣脫硫脫硝除塵設(shè)施深度治理改造；淘汰轉(zhuǎn)爐一次煙氣傳統(tǒng)濕法除塵等高耗能、高耗水、難達(dá)標(biāo)的工藝裝備；除塵設(shè)施應(yīng)采用高效袋式除塵器，淘汰無(wú)法達(dá)標(biāo)的電除塵器；加強(qiáng)對(duì)原料場(chǎng)及各生產(chǎn)工序無(wú)組織排放控制，實(shí)施物流集中運(yùn)輸方案，系統(tǒng)優(yōu)化物流體系，減少物流過(guò)程中無(wú)組織排放。
4.3 結(jié)合環(huán)保發(fā)展趨勢(shì)，制定環(huán)保戰(zhàn)略，開(kāi)展全廠系統(tǒng)診斷及優(yōu)化
在超低排放這一硬性指標(biāo)的要求中，環(huán)保政策勢(shì)必向差異化的管理方向過(guò)渡，化解過(guò)剩產(chǎn)能、停限產(chǎn)等政策都將與環(huán)保水平掛鉤。因此在環(huán)保的高壓態(tài)勢(shì)下，企業(yè)需通過(guò)對(duì)全廠進(jìn)行系統(tǒng)診斷，找出不足之處，認(rèn)清自身環(huán)保治理水平，明確未來(lái)的治理目標(biāo)，制定企業(yè)自身的環(huán)保戰(zhàn)略，在此基礎(chǔ)上完成對(duì)全廠工藝指標(biāo)、治理設(shè)施、美化綠化、管理水平層面的全面優(yōu)化，確保企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力，助力中國(guó)鋼鐵工業(yè)完成高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)的全面轉(zhuǎn)變。
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