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        钢铁工业污染物超低排放及对策思考

        更新时间:2019-04-04 11:04 来源:《冶金动力》 作者: 阅读:853 网友评论0

        摘要:根据生态环境部发《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》,分析研究了方案出台的背景,对照超低排放标准,分析研究了现有标准与超低排放标准之间的差距,确定了超低排放的改造重点和难点,提出了超低排放技术改造路线选择原则,为钢铁企业超低排放改造提供基本对策。  

        前言  

        2018年5月7日,生态环境部办公厅发布关于征求《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》意见的函(环办大气函[2018]242号),向各省、自治区、直辖市环境保护厅(局),中国钢铁工业协会,中国炼焦行业协会,中国铸造协会,中国铁路总公司等单位征求意见,并要求于2018年5月14日前反馈意见。  

        1征求意见稿出台背景分析  

        1.1标准更新推进速度加快  

        2012年6月27日,环境保护部公告了钢铁工业污染物排放新标准,包括《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)、?#35835;?#38081;工业大气污染物排放标准》(GB28663-2012)、?#35835;?#38050;工业大气污染物排放标准》(GB28664-2012)、?#23545;?#38050;工业大气污染物排放标准》(GB28665-2012)、《铁合金工业污染物排放标准》(GB28666-2012)等八项标准,从当年10月1日起开始,分两阶段实施。而在上述新标?#21450;?#24067;前,钢铁工业大气污染物排放主要执行《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996),两者之间更新周期长达16年。而此次《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》颁布,与2012年颁布的系列标准之间更新周期仅为6年,标准更新推进时间大幅加快。  

        1.2标准更新推进决心加大  

        2017年6月13日,原国家环境保护部发布了关于《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准修改单的公告(征求意见稿),但后续并未发布修改单的正式稿施行,而是直接过渡到目前发布的《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》,不仅针对污染物浓度控制提出了新要求,而且在无组织扬?#31350;?#21046;、改造技术路线、物料运输、推进时间表、保障措施等方面提出了明确要求,标准更新推进决心加大。  

        1.3标准更新推进力度加强  

        在打赢“蓝天保卫战”、中央环保督察及回头看、“2+26”城市中央环保专项督察的背景下,环保工作党政同责、同?#38454;?#36131;,环保约谈?#25214;?#39057;?#20445;?#20005;厉,推动地方政府、钢铁企业加强超低排放标准推进力度,提前布局超低排放改造;如河南省印发《关于征求2018年大气污染防治攻坚四大作战计划意见建议的通知》,提出2018年10月底前实施钢铁等行业试点企业超低排放改造;河北省出台《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》,在全国率先提出钢铁、焦化行业实现超低排放改造,根据河北省环保厅统计,河北省2018年1至8?#36335;藎?#20840;省钢铁行业超低排放改造项目在建168个,完成95个;焦化行业超低排放改造项目在建45个,完成39个。  

        2钢铁行业的排放标准限值分析研究  

        2.1钢铁行业大气污染物排放  

        钢铁企业是大气污染的重点企业之一,钢铁生产各个环节均产生颗粒物、SO2、NOx?#30830;?#27668;污染物(见表1)。这些废气不仅排放量大、各组成成分浓度较高、污染?#29616;兀?#32780;且部分废气中含有高污染、高毒性的二恶英等杂环类有机物。据统计,2016年钢铁行业SO2、NOx、烟粉尘排放量分别为93.6万t、143.9万t、357.1万t,排放量位列工业行业前位。虽然各大钢铁企业?#25216;?#22823;烟气治理投入,在新环保法的要求,环保部门的监督检查下,环保设备设施的同步运转率显著提高,但由于国内大型钢铁企业均位于城市主城区和周边区域,属于城市型钢厂,直接影响钢铁企业周边区域环境空气质量,甚至是城市环境空气质量。钢铁企业排放的废气中,主要污染物包括颗粒物、SO2和NOx。颗粒物排放主要集中在原料场、烧结、炼铁、炼钢、炼焦、焙烧等工序,SO2(不含?#21592;?#30005;厂)主要集中在烧结?#20302;常琋Ox(不含?#21592;?#30005;厂)主要集中在烧结、炼铁、炼焦、热轧等工序。此外,氟化物和氯化氢主要集中在烧结和冷轧工序,特殊钢酸洗和电渣冶金也有氟化物产生,二恶英主要集中在烧结工序和电炉炼钢工序。  

        2.2钢铁行业大气污染物排放标准对比分析  

        钢铁行业现执行的系列标准由八项标准组成,涵盖采选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金等各工序,以烧结、炼铁、炼钢、轧钢等典型工序为例,对典型大气污染物(颗粒物、二氧化硫、氮氧化物)排放标准进行了对比分析,如表2所示。  

        从表2可知,对照《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)?#20998;?#25552;出的超低排放标准,钢铁行业典型工序大气污染物排放限值均有大幅提高,原料?#20302;?#39063;粒物排?#25490;?#24230;限值在现行标准基础上严格60%;炼铁工序颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排?#25490;?#24230;限值在现行基础上严格50%~60%;烧结、球团工序颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排?#25490;?#24230;限值在现行基础上严格66.7%~83.3%;炼钢工序颗粒物排?#25490;?#24230;限值在现行基础上严格50%~90%;轧钢工序颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排?#25490;?#24230;限值在现行基础上严格50%~66.7%。其中,烧结、球团工序污染物排放总量大,标准限值提高幅度大,是超低排放改造的重点,也是超低排放改造的难点、关键。  

        3钢铁行业超低排放改造对策分析研究  

        3.1对照《钢铁企业超低排放改造工作方案?#26041;?#34892;技术改造  

        《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)?#21453;?#22823;气污染物有组织排放控制、无组织排放控制以及大宗物料运输排放控制?#28909;?#20010;方面确定了超低排放改造的主要目标和具体要求,并针对上述三个主要目标和具体要求,?#20302;?#24615;的对钢铁行业大气污染物排放进行了过程分析,提出了明确、具体的技术改造路线和管理要求,包括厂房封闭,除尘?#37117;?#32617;及净化设施设置、净化工艺选择、物流运输、自动监控等。因此,钢铁企业对照《钢铁企业超低排放改造工作方案》和自身?#23548;剩?#21487;以非常清晰的查?#19994;?#26412;企业目前存在的差距,确立本企业实施超低排放技术改造的方向,有针对性地开展技术改造。  

        3.2对照《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业?#26041;?#34892;技术比选  

        2017年7月27日,原国家环保部发布《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业》(HJ846-2017)(以?#24405;?#31216;“技术规范”),全面推进钢铁行业排污许可制度改革。技术规范中表6列出了钢铁工业排污单?#29615;?#27668;?#23578;?#25216;术参照表,对钢铁工业各工序(焦化除外)污染物治理?#23578;行?#25216;术进行了梳理,包括执行现有排放标准限值排污单位、执行特别排放限值排污单?#29615;直?#21015;出了?#23578;?#30340;废气治理?#23578;?#25216;术。尽管上述标准限值与超低排放标准限?#31561;源?#22312;一定的差距,但工艺技术路线基本一致,是实现超低排放改造的基础,且该技术规范发?#21152;凇?#38050;铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准修改单的公告(征求意见稿)之后,对钢铁超低排放改造有着非常重要的技术指导意义。因此,钢铁企业对照《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业》和自身?#23548;剩?#21487;以非常清晰的确定改造?#23578;?#30340;技术路线,确定符合本企业?#23548;?#30340;超低排放技术改造路线,有目的性的开展技术改造。  

        3.3对照企业现有环保设施水平进行超低排放改造时序规划  

        《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》划定了超低排放改造时间要求,即:2020年10月底前,完成京津冀及周边(大气传输通道城市)、长三角、汾渭平原等大气污染防治)重点区域;2022年底前,完成珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、乌昌城市群等地;到2025年,所有具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放。鉴于火电行业2015年底提出超低排放改造,要求2020年之前燃煤电厂全面完成超低排放改造,历时仅5年。因此,钢铁企业可以对照现有环保设施水平,按照上述要求,时间从紧的原则,进行超低排放改造的时序规划,合理安排改资金,避免短期资金压力;对于铁-钢-材平衡匹配?#25307;?#36739;强的钢铁企业,还应做好生产设施大修计划,与超低排放改造同步实施,联动进行。  

        3.4以烧结机头超低排放改造作为改造的关键  

        烧结机头现有除尘工艺主要包括静电除尘器、湿法静电除尘器;脱硫工艺分别湿法和干法,湿法包括石灰石-石膏法、双碱法、氧化镁法、氨法等,干法包括循环流化床法、密相干塔法、旋转喷雾法、活性炭法等,?#20005;?#24037;艺包括选择?#28304;?#21270;还原法、氧化法等。在烧结机头超低排放改造实施过程中,对于采用石灰石-石膏法等湿法脱硫工艺的钢铁企业,由于湿法脱硫效率高,运行稳定,通过原料源头控制协同,能够满足超低排放要求,从节约投资的角度,建议保留;中高温催化还原(SCR)?#20005;?#24037;艺技术在火电厂已实现大规模稳定运行,?#20005;?#25928;率高,催化剂选择性大,可以作为配套?#20005;?#35774;施的首选;对于采用其他脱硫工艺的钢铁企业,在活性炭(活性焦)资源较充足、副产品硫酸能够就地消化,且能够承受较高投资和运行成本的前提下,可以考虑改为活性炭(活性焦)脱硫?#20005;?#19968;体化工艺。此外,在选择脱硫、?#20005;?#24037;艺过程中还应考虑设施的运行控制要求、有无二次污染等其他关键影响因素。  

        4结语  

        (1)《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》发布,表明国?#33402;?#23545;钢铁行业污染物排放标准更新推进速度加快,更新推进决心加大,更新推进力度加强。  

        (2)对照《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)?#20998;?#25552;出的超低排放标准,钢铁行业典型工序大气污染物排放限值均有大幅提高,大气污染物排?#25490;?#24230;限值在现行基础上普遍严格50%~90%,其中烧结、球团工序颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排?#25490;?#24230;限值在现行基础上严格66.7%~83.3%,是超低排放改造的重点,也是超低排放改造的难点、关键。  

        (3)钢铁企业在超低排放过程中,可以对照《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》、《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业》等确定改造方向,技术路线和时序规划安排,因地制宜,因厂施策,确定烧结机头超低排放改造具体工艺技术路线。

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