首鋼股份公司遷安鋼鐵公司(以下簡稱遷鋼公司)是首鋼落實科學發展觀,服從首都環保大局,總體設計、分步實施的集成煉鐵—煉鋼—熱軋多工序工藝技術創新、生產流程優化、裝備技術研發、關鍵設備制造的大型鋼鐵企業。
遷鋼公司具有燒結、球團、煉鐵、煉鋼、熱軋等完整的生產工藝流程。主要裝備:6臺99平燒結機、1臺360平燒結機、2條鏈篦機-回轉窯球團生產線、2座2650m3高爐、1座4000m3高爐,5座210噸轉爐,1套2250mm、1套1580mm熱軋帶鋼機組及配套動力、發電、制氧、石灰等設施。
二、清潔生產環境友好情況
遷鋼公司致力于建設“循環經濟型、節能環保型、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,應用“三干”技術、燒結余熱回收、連鑄坯熱裝熱送、燃氣-蒸汽聯合循環發電、加熱爐雙預熱技術、高爐煤氣零放散、除塵灰氣力輸送、活性炭脫硫脫硝等先進節能減排技術,對生產過程中的余熱、余壓、余氣、廢水充分循環利用,實現清潔生產、環境友好等功能。
(一)清潔生產、節能降耗
1、裝備大型化
遷鋼公司配備2650m3高爐、4000m3高爐、360m2燒結機、210t轉爐、35000m3制氧機等一系列大型裝備,構成了高效率、低成本的生產運行系統,緊湊型工藝,縮短工序間的距離,提高了生產效率,降低了能源消耗,減少了污染物排放點源。
2、厚料層燒結技術
360平燒結機采用800毫米厚料層燒結技術,每噸燒結礦降低焦粉消耗1kg,既提高了生產效率,又降低了能源消耗。
3、燒結煙氣循環技術
燒結機采用煙氣內循環工藝,循環煙氣溫度高、節能效果明顯,回用煙氣煙溫穩定在300℃以上。技術應用后,降低了脫硫系統的運行負荷,減少外排煙氣量156726Nm3/h,大大降低了向周圍環境的熱排放,年減少燃料帶入的二氧化硫排放193噸。
4、高爐煤氣、轉爐煤氣干法除塵技術
高爐煤氣采用全干法除塵技術,凈煤氣含塵量達到2-5mg/m3;轉爐煤氣采用干法除塵技術,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、龍山居民區和學校、醫院等區域提供采暖,實際采暖面積達110余萬平方米。替換原首鋼礦業公司燃煤鍋爐供暖,年減少煤炭燃燒2.3萬噸,年節約能源3.15萬噸標準煤,減少CO2排放量7.86萬噸,減少SO2排放量477噸,節能環保效果顯著。
6、二次能源高效利用
采用當前鋼鐵行業近乎所有先進的余能回收發電技術,包括:燒結余熱回收蒸汽輪機發電、高爐TRT發電、熱電聯產蒸汽輪機發電、CCPP燃氣蒸汽聯合循環發電、富裕飽和蒸汽發電等各類型發電機組12臺套,總裝機容量達到413兆瓦。通過動態有序平衡,匹配優化利用,二次能源在滿足全流程加熱爐等工藝裝備生產外全部用于發電,在無燃煤發電機組條件下,自發電率達一直在70%以上。
7、水資源利用技術
以高效節水和廢水資源化利用為目標,不斷完善水系統標準化管理,制定工序用水定額,建立水系統全過程精準管理體系,通過采用“三干”工藝和梯級使用,實現源頭取水減量;綜合運用先進水處理技術、實現了污水“零排放”,水重復利用率達98.64%。
8、其他典型節能技術應用
采用高效應用風機、水泵永磁調速技術、開關磁阻調速電機節能新技術、水泵、冷卻塔節電技術、熱風爐換熱器改造、加熱爐黑體節能技術、加熱爐蓄熱式節能技術等。
“十三五”期間節能投資4.02億元,組織開展50余項節能改造項目,年節能12.24萬噸標煤,節能效益1.48億元。
(二)綠色發展、超低排放
遷鋼公司踐行“綠水青山就是金山銀山”發展理念,發揮標準引領作用,全面推進生產工藝全流程環保提升,近三年累計投入環保治理資金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,累計環保投資95.5億元,占工程總投資16.5%。
遷鋼公司連續三年被評為唐山市環境績效評價“A級企業”,首家通過生態環境部全工序超低排放評估監測,樹立區域標桿、行業標桿,成為綠色制造的示范者、領跑者。
1、活性炭、密相塔+SCR脫硫脫硝技術應用
老系統燒結機、球團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;球團一系列、360平燒結機在原有密相干塔脫硫的基礎上,新增SCR脫硝工藝。四套脫硫脫硝系統穩定運行后,污染物遠遠低于超低排放標準。
2、高爐煤氣零放散技術
遷鋼公司力推煤氣回收,綜合分析煤氣資源結構、擴容高爐煤氣凈化回收設施,自主發明高爐煤氣零放散技術,并獲得國家專利,領跑國內同行,每小時減少煤氣損失近5萬立方米,可多發電1.8萬千瓦時。建設有余量的燃氣發電機組,真正做到高爐煤氣零放散,減少對環境的污染,取得環境、經濟綜合效益。
3、高爐煤氣一體化控硫技術
高爐煤氣設置噴堿塔,利用酸堿中和反應脫除高爐煤氣中的無機硫,脫除部分有機硫。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
以旋風除塵器、引射器、干法除塵器為核心設備,以管道防積水積塵設計為輔助技術,強制回收亞音速放散過程的煤氣,實現高爐料罐均壓放散煤氣的全量回收。
5、研發大包轉臺等收塵系統
在煉鋼連鑄、板坯切割等難點部位增設集塵罩和除塵管道,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象;套筒窯上料小車及原料系統封閉,除塵灰氣力輸送改造,降低粉塵無組織排放。
6、超低排放,環境效益、經濟效益顯著
實現超低排放后,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%),環境效益顯著。
高爐爐頂均壓煤氣回收產生經濟效益1460萬元;連續三年被評唐山市環境績效A類企業,自主減排產生效益64000萬元;減少環境保護稅支出6353萬元,合計經濟效益71813萬元。
7、環境友好,社會效益明顯
2020年7月,央視新聞東方時空欄目專題報導遷鋼公司打造“綠色鋼企”樣板,實現全工序超低排放;7月,生態環境部新聞發布會,充分肯定遷鋼公司超低排放成果,世界首家實現全流程超低排放;10月,遷鋼公司入選國家工信部“第五批綠色工廠”;10月,央視新聞聯播“十三五”成就巡禮專題報導展示遷鋼公司環保成果;10月,央視焦點訪談聚焦唐山,報道遷鋼公司全流程超低排放成果;10月,以鋼鐵行業超低排放為契機,創建河北省環保教育培訓基地。
(三)清潔生產評價體系對標
與《鋼鐵行業清潔生產評價指標體系》對標分析,58項指標中,遷鋼公司Ⅰ級指標39項,Ⅱ級指標8項,3項Ⅲ級指標,6項不涉及(焦化工序),受裝備規模及生產工藝影響,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平燒結機,屬于產業結構調整指導目錄限制類裝備,不滿足燒結機裝備配置率要求,未達到清潔生產評價體系Ⅲ級標準。
(二)鐵-鋼高效銜接技術中鐵水溫降148℃,三級基準值為130℃,未達到清潔生產評價體系Ⅲ級標準。
(三)燒結余熱回收低,燒結余熱回收量為6.04kgce/t礦,僅達Ⅲ級水平,與Ⅰ級指標(10kgce/t礦)還有差距。
四、下一步清潔生產措施
(一)6臺99平燒結機淘汰置換
針對燒結機裝備配置問題,遷鋼公司正在建設1臺360平燒結機,計劃2020年底投產,后續再建設1臺230平燒結機。
(二)提高魚雷罐周轉率,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;另外還將研究應用魚雷罐加蓋技術,進一步減少鐵水熱損失。
(三)2臺50MWCCPP供熱改造
降低燃氣鍋爐環保停爐風險,提高蒸汽供應能力及可靠性,計劃對2臺50MWCCPP機組進行供熱改造,配套新建1臺背壓發電機組,提高蒸汽的利用效率,提升自發電量。
(四)實施廠區分布式光伏發電
計劃在廠區6個停車場和6個屋面建設分布式光伏發電,項目建成后預計每年增加效益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。當轉爐停止冶煉時,可以用蓄熱器內的蒸汽進行RH爐的冶煉,同時降低蒸汽的放散率,減少次高壓的補汽量。
(六)智能調速電機節能技術應用
利用開關磁阻調速電機技術特性,對冷卻塔風機開展直驅改造實踐,實現開關磁阻電機直接驅動風機扇葉,在節電的同時,還可實現自動調速和循環水溫的自動控制。
(七)實施高爐煤氣精脫硫
現有高爐煤氣噴堿塔基本可以完全去除無機硫,但對有機硫的去除效果有限。遷鋼公司正在開展精脫硫試驗,將有機硫水解為無機硫,再對無機硫進行脫除,降低后道工序二氧化硫排放。
(八)繼續完善無組織排放管控治系統
廠區料場內部增加監測探頭、固定式霧炮、移動霧炮車等抑塵設施;通過自動監測、北斗定位等措施,自動啟停抑塵降塵設施,繼續降低顆粒物無組織排放。