鋼鐵工業(yè)為什么要實施超低排放？超低排放有什么困難？
1、鋼鐵行業(yè)為何要實施超低排放？
1.1 鋼鐵行業(yè)污染物特點
從宏觀來看，鋼鐵一方面對國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展起到巨大的推動作用，另一方面又屬于能源、資源消耗大的密集型產(chǎn)業(yè)，既為社會創(chuàng)造出大量財富，又排放出大量的污染物。近年來，雖然各企業(yè)在節(jié)能減排領(lǐng)域不斷自我加壓，實施了一系列改造項目，噸產(chǎn)品排放績效大幅下降，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)特點來看，鋼鐵行業(yè)污染排放特點與已經(jīng)實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)尤其是長流程企業(yè)涉及燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等多個工序，有組織排放口通常有上百個；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之多；三是生產(chǎn)、運輸過程均會有不同程度的無組織排放，且無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 無法滿足更嚴格生態(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準為GB28662-2012《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》等系列標準，包括燒結(jié)（球團）、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)工序。上述標準雖然對鋼鐵企業(yè)環(huán)保水平的提升起到了重要作用，但實施效果仍無法滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要，并且存在特別排放限值不嚴、無組織監(jiān)管無法落實、缺少物流環(huán)節(jié)管控要求的問題，無法針對鋼鐵行業(yè)的污染物排放特點開展全面的環(huán)境管理。因此，亟需制定一套既嚴格又全面，且便于監(jiān)管、落實的超低排放實施方案。
1.3 超低排放是鋼鐵行業(yè) 打贏污染防治攻堅戰(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（征求意見稿）》（以下簡稱：方案意見稿）。方案意見稿的出臺，是落實十九大報告中明確提出“提高污染排放標準”的主要抓手，是推進2021年政府工作報告中提出的“推動鋼鐵等行業(yè)超低排放改造。提高污染排放標準，實行限期達標”的重要措施，是完成《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，將“推動實施鋼鐵等行業(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 當前是鋼鐵行業(yè) 實施超低排放的最有利時機
隨著國家化解過剩產(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)的利潤水平得到了保證，有足夠資金實施環(huán)保設(shè)備及工藝的改造、升級。另一方面，各項治理技術(shù)也取得了重大的突破。因此，可以認為現(xiàn)階段是鋼鐵企業(yè)實施超低排放改造、解決生態(tài)環(huán)境突出問題的最佳時機。如果不能抓住現(xiàn)在的有利時機解決環(huán)保以及結(jié)構(gòu)布局不合理問題，勢必會造成鋼鐵行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的不公平競爭，導致先進企業(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
方案意見稿以現(xiàn)有最大可達技術(shù)對應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：在基準含氧量16%條件下，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物小時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、氮氧化物小時均值排放濃度分別不高于10、50、150mg/m3。
2.1.1 燒結(jié)機機頭煙氣
在現(xiàn)行排放標準中，未規(guī)定燒結(jié)機機頭煙氣基準含氧量，存在稀釋排放的漏洞，因此方案意見稿經(jīng)過綜合考慮，設(shè)定16%作為基準氧含量。
在16%的基準含氧量條件下，鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機機頭煙氣污染物排放達到控制要求，主要有兩種技術(shù)路線：一種是活性焦（炭）工藝。目前，在我國太鋼、寶鋼、安鋼、河鋼邯鋼等企業(yè)的燒結(jié)機上都有應用，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年年底投運的燒結(jié)機煙氣治理項目的氮氧化物實際排放濃度能穩(wěn)定達到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)機煙氣治理項目中有應用，顆粒物排放濃度低于10mg/m3、二氧化硫排放濃度低于20 mg/m3，由于項目投運時間較早，目前氮氧化物去除效率較低，實際出口濃度在80-100mg/m3。但是目前，唐山、邯鄲等地區(qū)的鋼鐵企業(yè)在建脫硝項目均按照50mg/m3設(shè)計，計劃近期將會投入使用。
2.1.2 其他主要污染源
對于其他主要污染源，主要分為高爐熱風爐、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。前者達到控制要求，需要企業(yè)落實煤氣脫硫措施，并且安裝低氮燃燒設(shè)施；后者達到控制要求，則需要采用覆膜布袋除塵器等高效除塵設(shè)施。
2.2 強化無組織排放管理
方案意見稿以“廠內(nèi)所有散狀物料儲存、輸送及主要生產(chǎn)車間應封閉或密閉，生產(chǎn)車間外不得有可見煙粉塵排放，廠內(nèi)道路不得有可見揚塵逸散”為主要管控要求，落實無組織排放治理措施。
具體可細分為六個方面：
一是優(yōu)化全廠倒運，通過優(yōu)化廠區(qū)物流，使廠區(qū)基本無物料二次倒運，從根本上減少無組織排放產(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采用管狀帶式輸送機、氣力輸送設(shè)備、罐車等密閉方式輸送，采用密閉料倉、儲罐等方式儲存；鐵精礦、煤、焦炭、燒結(jié)礦、球團礦、石灰石、白云石、鐵合金等散狀物料以及高爐渣、鋼渣、脫硫石膏等廢渣應采用皮帶通廊、封閉車廂、管狀帶式輸送機等封閉或密閉方式輸送，采用封閉料倉、儲庫、料棚等方式儲存。確需汽車運輸?shù)奈锪希瑧褂梅忾]車廂或做到苫蓋嚴密，裝卸車時，應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、破碎篩分設(shè)備等，應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)車間封閉，燒結(jié)機、球團豎爐等生產(chǎn)設(shè)施以及高爐出鐵場、鋼渣處理設(shè)施應封閉，煉鋼車間設(shè)置屋頂罩，煉鋼、軋鋼等主要生產(chǎn)車間應封閉，鼓勵對焦爐爐體加罩封閉，并對廢氣進行收集處理。
五是產(chǎn)污工藝治理，燒結(jié)機機尾、環(huán)冷機，焦爐機側(cè)爐口，高爐爐頂上料、礦槽、高爐出鐵口、鐵水罐、鐵溝、渣溝，煉鋼鐵水預處理、精煉爐、電爐、石灰窯、白云石窯等產(chǎn)塵點，應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)冷鼓各類貯槽（罐）及其他區(qū)域焦油、苯等貯槽（罐）的有機廢氣應接入壓力平衡系統(tǒng)或收集凈化處理，酚氰廢水預處理設(shè)施（調(diào)節(jié)池、氣浮池、隔油池）應加蓋并配備廢氣收集處理設(shè)施，開展設(shè)備和管線泄漏檢測與修復（LDAR）工作。
2.3 實施清潔運輸
現(xiàn)階段，重點地區(qū)鋼鐵企業(yè)廠內(nèi)廠外物料運輸嚴重依賴于汽車運輸，帶來了尾氣超標、道路揚塵等環(huán)保問題，成為區(qū)域環(huán)境質(zhì)量惡化的重要原因之一，因此方案對運輸環(huán)節(jié)進行重點控制，以減少污染物排放。方案意見稿結(jié)合《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》中“積極調(diào)整運輸結(jié)構(gòu)，發(fā)展綠色交通體系”的相關(guān)要求，分廠內(nèi)措施、廠外措施對企業(yè)提出了管控措施要求。
2.4 全面加強監(jiān)測
方案意見稿中的排放限值及管控措施對鋼鐵企業(yè)污染物超低排放提出了很高的要求，因此，為確保更好地落實方案，必須從自動監(jiān)測、過程監(jiān)測、視頻監(jiān)測三個方面全面加強鋼鐵企業(yè)的監(jiān)測管理。
2.4.1 自動監(jiān)測
根據(jù)目前鋼鐵行業(yè)排污許可管理要求，燒結(jié)機機頭、燒結(jié)機機尾、球團焙燒、焦爐煙囪、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、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)測設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，方案意見稿研究確定鐵水預處理、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產(chǎn)排污環(huán)節(jié)，因此新增了上述污染源的在線監(jiān)測要求。
2.4.2 過程監(jiān)測
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)施運行的主要參數(shù)。通過DCS，可以幫助企業(yè)更好地判斷治理設(shè)施的運行狀態(tài)，確保穩(wěn)定達標排放，同時為管理部門提供執(zhí)法依據(jù)，核實企業(yè)設(shè)備達標能力。
2.4.3 視頻監(jiān)測
方案意見稿對部分易產(chǎn)塵點、進出廠區(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)污點治理情況、監(jiān)控運輸車輛進出廠區(qū)情況，及時幫助企業(yè)了解環(huán)保實際情況。并且，根據(jù)三個月的視頻監(jiān)控保存時間要求，可以為企業(yè)自證守法、環(huán)保管理部門核查提供重要依據(jù)。
3、鋼鐵企業(yè)實施超低排放的難點
3.1 全工序滿足要求具有難度
3.1.1有組織排放限值大幅加嚴
目前，鋼鐵企業(yè)多是按照現(xiàn)行排放標準中“新建企業(yè)”及“特別排放限值”的要求進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準（征求意見稿）》在此基礎(chǔ)上大幅加嚴了排放限值的要求，普遍加嚴50%以上，部分點位加嚴比例甚至達到了80%左右，具體比例見表1。
3.1.2 新增無組織排放管控措施要求
鋼鐵企業(yè)無組織排放對環(huán)境質(zhì)量影響巨大。通常一家500萬噸的鋼鐵企業(yè)，其廠區(qū)內(nèi)無組織排放塵源點超過800處，顆粒物無組織排放量大于5000t，遠大于有組織排放。同時，鋼鐵企業(yè)無組織排放治理技術(shù)粗放，治理設(shè)施運行不正常、問題突出，運行效果難以進行定量評價，缺乏對鋼鐵企業(yè)無組織排放進行有效的監(jiān)測、監(jiān)管。方案意見稿中強化無組織排放管理，直接提出了具體管控措施要求。屆時將通過檢查措施及效果的方式對企業(yè)進行核查。
3.1.3 新增運輸環(huán)節(jié)管控措施要求
方案意見稿對鋼鐵行業(yè)的運輸環(huán)節(jié)提出了全新要求。鋼鐵行業(yè)的污染物治理重點一直是有組織及無組織的達標排放，但是近年來越來越多的數(shù)據(jù)顯示，鋼鐵企業(yè)廠內(nèi)廠外的運輸環(huán)節(jié)同樣是污染物產(chǎn)生的主要來源，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、新興鑄管等個別企業(yè)具備鐵路運輸條件，其他企業(yè)均為車輛運輸，且部分企業(yè)廠內(nèi)存在大量汽車倒運情況，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，越來越多的鋼鐵企業(yè)認識到“環(huán)保”是生命線，但是企業(yè)仍以被動的執(zhí)行政府文件為主，實施超低排放改造的主觀能動性仍然不高，企業(yè)的環(huán)保管理水平仍有待加強。同時，我國鋼鐵企業(yè)正在實施的高效除塵、分級脫硫、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，也有一些應用案例，但能否長期穩(wěn)定達到超低排放要求，尚需時間驗證。另一方面，市場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、對政策理解不全面，導致部分環(huán)保設(shè)施難以取得預期的效果。
3.3 企業(yè)先天條件不足，不具備改造條件
以千萬噸級別中等環(huán)保水平的鋼鐵企業(yè)為例，實施超低排放改造一次投資需要花費20-30億元，同時運行成本也會大幅上升。因此，一些經(jīng)營狀況較差、環(huán)保欠賬較多的企業(yè)無法進行大規(guī)模的環(huán)保投入，不能滿足超低排放要求。
此外，由于2015年前后部分鋼鐵企業(yè)經(jīng)營狀況出現(xiàn)問題，很多企業(yè)沒能針對排放標準進行應有的改造，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)無法滿足超低排放要求，出現(xiàn)了很多達標排放方面的“歷史欠賬”問題。外部條件方面，同樣存在企業(yè)無法獨立解決的難題，例如鐵路運輸線建設(shè)等問題，必須通過地方政府及鐵路主管部門進行統(tǒng)籌安排，才能達到超低排放的運輸要求。
4、相關(guān)建議
4.1 實施超低排放應與差異化的環(huán)保政策相結(jié)合
實現(xiàn)超低排放的鋼鐵企業(yè)，其環(huán)保成本必然遠高于未實現(xiàn)超低排放的鋼鐵企業(yè)。若仍然實施“一刀切”的環(huán)保政策，必然影響企業(yè)實施超低排放改造的積極性，甚至會導致劣幣驅(qū)逐良幣。因此，要想又好又快地推動鋼鐵行業(yè)超低排放改造工作，建議國家及地方政府有關(guān)部門應該實施差異化的環(huán)保政策，對于全面實現(xiàn)超低排放的企業(yè)執(zhí)行“不停、不限、不搬”的管理政策，對于不能全面實現(xiàn)超低排放的企業(yè)執(zhí)行懲罰性差別電價、多限產(chǎn)政策，通過有獎有罰的政策促進鋼鐵企業(yè)盡快落實超低排放要求，真正提升環(huán)保治理水平。
4.2切實提高剛性投入，加強行業(yè)深度治理
企業(yè)為達到超低排放的各項要求，必須做到切實提高剛性投入，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)應對照超低排放的各項要求，全面實施燒結(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、難達標的工藝裝備；除塵設(shè)施應采用高效袋式除塵器，淘汰無法達標的電除塵器；加強對原料場及各生產(chǎn)工序無組織排放控制，實施物流集中運輸方案，系統(tǒng)優(yōu)化物流體系，減少物流過程中無組織排放。
4.3 結(jié)合環(huán)保發(fā)展趨勢，制定環(huán)保戰(zhàn)略，開展全廠系統(tǒng)診斷及優(yōu)化
在超低排放這一硬性指標的要求中，環(huán)保政策勢必向差異化的管理方向過渡，化解過剩產(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)勢下，企業(yè)需通過對全廠進行系統(tǒng)診斷，找出不足之處，認清自身環(huán)保治理水平，明確未來的治理目標，制定企業(yè)自身的環(huán)保戰(zhàn)略，在此基礎(chǔ)上完成對全廠工藝指標、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)的長遠發(fā)展，提升綜合競爭力，助力中國鋼鐵工業(yè)完成高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)由大變強的全面轉(zhuǎn)變。
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