一、深刻領(lǐng)會鋼鐵行業(yè)實施超低排放改造的重要意義
“十一五”以來,鋼鐵行業(yè)全面開展燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫、原料場封閉、除塵器改造等工作,噸鋼有組織顆粒物、噸鋼二氧化硫排放量分別下降了60%和70%以上,大氣污染治理取得了積極進(jìn)展,但氮氧化物未采取措施、治理水平低、無組織排放嚴(yán)重、重點(diǎn)區(qū)域排放總量大等問題未得到根本解決,嚴(yán)重制約了我國鋼鐵行業(yè)的健康發(fā)展。
黨的十九大提出了“中國特色社會主義進(jìn)入新時代,我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”的新論斷。隨著社會主要矛盾的轉(zhuǎn)變,中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)也從數(shù)量時期向高質(zhì)量時期邁進(jìn)。雖然近年來,中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)取得了巨大進(jìn)步,已成為中國最具全球競爭力的產(chǎn)業(yè)之一,但是與高質(zhì)量發(fā)展的要求相比仍存在一定的差距。
第一,“劣幣驅(qū)逐良幣”問題突出。雖然通過持續(xù)不斷開展化解過剩產(chǎn)能、打擊“地條鋼”等工作,我國鋼鐵產(chǎn)能嚴(yán)重過剩問題得到明顯的緩解,但在需求活躍的背景下,技術(shù)進(jìn)步帶來的增產(chǎn)效應(yīng)、僵尸企業(yè)產(chǎn)能盤活等因素客觀上增加了產(chǎn)量。進(jìn)入工業(yè)化中后期,中國鋼材消費(fèi)將呈現(xiàn)數(shù)量下降和品質(zhì)提升的雙重趨勢,防范化解鋼鐵產(chǎn)能過剩的壓力依然很大。中國鋼鐵企業(yè)發(fā)展參差不齊,環(huán)保不過關(guān)的產(chǎn)能仍然為數(shù)不少,部分企業(yè)環(huán)保理念導(dǎo)向存在偏差,使用低質(zhì)低價治理技術(shù)設(shè)施,企業(yè)環(huán)保管理存在不足,一些鋼鐵企業(yè)環(huán)保投入和運(yùn)行成本不到先進(jìn)鋼鐵企業(yè)的一半,不利于建設(shè)公平競爭的市場環(huán)境,將對中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶來巨大的風(fēng)險。
第二,我國鋼鐵產(chǎn)能布局與區(qū)域環(huán)境承載力的矛盾突出。京津冀及周邊地區(qū)是我國鋼鐵產(chǎn)能最密集的區(qū)域,粗鋼、焦炭產(chǎn)能分別占全國的45%和56%,其中河北省粗鋼、焦炭產(chǎn)能分別約占全國的24%和18%,2018年河北省鋼產(chǎn)量高達(dá)2.37億噸,是世界第二產(chǎn)鋼大國的2倍以上;同時,京津冀及周邊地區(qū)也是我國大氣污染最嚴(yán)重的地區(qū),多個城市環(huán)境空氣質(zhì)量長期排名倒數(shù),區(qū)域環(huán)境承載力和鋼鐵產(chǎn)能布局的矛盾十分突出。華東地區(qū)的江蘇省是我國鋼鐵第二大省,2018年江蘇省鋼產(chǎn)量高達(dá)1.04億噸,也相當(dāng)于世界第二產(chǎn)鋼大國的鋼產(chǎn)量,徐州、常州等市也多次出現(xiàn)在空氣質(zhì)量排名倒數(shù)名單。
第三,工藝結(jié)構(gòu)性問題嚴(yán)重。目前我國鋼鐵產(chǎn)能巨大,且長流程比重過大,電爐鋼占比不足10%;部分長流程鋼鐵企業(yè)工序不完整、不協(xié)調(diào),獨(dú)立焦化企業(yè)數(shù)量過多,“2+26”城市獨(dú)立焦化企業(yè)焦?fàn)t數(shù)量超過85%;獨(dú)立軋鋼企業(yè)數(shù)量較多,在“2+26”城市分布著數(shù)百家獨(dú)立軋鋼企業(yè),無法達(dá)到鋼鐵制造物質(zhì)流、能量流統(tǒng)籌優(yōu)化的最佳效果。同時,大量鋼鐵企業(yè)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)不合理,主要依靠公路運(yùn)輸,汽車尾氣和揚(yáng)塵對鋼廠周邊影響很大。
全面深化改革將發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,單純行政命令解決高質(zhì)量發(fā)展短板問題的路必將越來越窄。優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境是寶貴的稀缺資源,通過全面實施超低排放改造建立公平的市場化環(huán)保調(diào)節(jié)機(jī)制,倒逼鋼鐵企業(yè)強(qiáng)化綠色發(fā)展,倒逼鋼鐵產(chǎn)能向環(huán)境承載力更強(qiáng)的區(qū)域布局,倒逼資源結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)向更清潔、更高效的方向調(diào)整,將是一條必由之路。
二、正確理解鋼鐵行業(yè)實施超低排放改造的本質(zhì)要求
生態(tài)環(huán)境部鋼鐵行業(yè)超低排放實施方案公開征求意見以來,各種報道、討論層出不窮,一些地方提前出臺相關(guān)文件,部分企業(yè)先行先試,啟動超低排放改造??陀^而言,有關(guān)鋼鐵行業(yè)超低排放的認(rèn)識還不夠全面,需要進(jìn)一步厘清鋼鐵行業(yè)超低排放的本質(zhì)要求,總的來講,超低改造的本質(zhì)要求是“四全”:全方位、全周期、全過程、全覆蓋。
(一)全流程全方位滿足要求才是鋼鐵行業(yè)的超低排放。
相當(dāng)多的鋼鐵企業(yè)以及地方環(huán)保管理部門認(rèn)為鋼鐵行業(yè)的超低排放和燃煤電廠一樣就是實施脫硫脫硝,就是燒結(jié)機(jī)頭煙氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物濃度達(dá)到10毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米。鋼鐵工業(yè)是流程工業(yè),生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)眾多,因此鋼鐵行業(yè)超低排放與燃煤電廠超低排放最本質(zhì)的區(qū)別就是必須鋼鐵生產(chǎn)全流程所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)全方位滿足超低排放的要求。
鋼鐵行業(yè)對環(huán)境的影響主要包括三個部分:有組織排放、無組織排放和運(yùn)輸環(huán)節(jié)排放。受關(guān)注度最高的燒結(jié)機(jī)頭排放的污染物僅占到有組織排放的60%,也就是說燒結(jié)機(jī)頭達(dá)到了超低排放限值要求,不但不能代表有組織排放實現(xiàn)超低排放,更不能代表全面超低排放。特別是鋼鐵企業(yè)無組織排放的顆粒物占排放總量的50%以上,汽車運(yùn)輸過程的排放也達(dá)到鋼鐵企業(yè)自身排放的20%以上。因此,鋼鐵企業(yè)實施超低排放改造,既要實施有組織排放改造,更要注重?zé)o組織排放治理和運(yùn)輸方式的清潔化改造。
(二)鋼鐵超低排放方案不是限期達(dá)標(biāo)的強(qiáng)制排放標(biāo)準(zhǔn),必須從全周期角度綜合考量減排效益。
許多人把超低排放方案看作是國家出臺的限期治理的強(qiáng)制排放標(biāo)準(zhǔn),這會形成一種只要達(dá)標(biāo)就好的應(yīng)付情緒和“終點(diǎn)”思維,這種思維也是導(dǎo)致近年來鋼鐵行業(yè)環(huán)保設(shè)施“年年改、年年拆”的重要原因。而鋼鐵超低排放方案作為促進(jìn)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要文件,體現(xiàn)的是鼓勵企業(yè)創(chuàng)先爭優(yōu)的導(dǎo)向,方案不強(qiáng)制要求企業(yè)必須限期達(dá)到超低排放要求,而是通過差別化的政策進(jìn)行引導(dǎo),不排不限、少排少限、多排多限,“到2025年重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成”的目標(biāo)充分體現(xiàn)了時間服從質(zhì)量的核心思想。
方案中提出的超低排放具體指標(biāo)要求,可以看作是鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“起點(diǎn)”,在此基礎(chǔ)上,企業(yè)還可以根據(jù)自身條件采用方案中鼓勵實施的技術(shù),以及方案中沒有提到的先進(jìn)技術(shù)實施改造,以實現(xiàn)更高質(zhì)量的超低排放。
(三)超低排放必須重視全過程高水平實施。
一些企業(yè)認(rèn)為實施超低排放改造,只要排放數(shù)據(jù)滿足要求,中間過程是如何實施的不需要過多考慮。這種想法往往會導(dǎo)致最后超低排放改造不能取得預(yù)期的效果。因此,超低排放方案中不但提出了具體的限值要求,還對超低排放改造的技術(shù)路徑進(jìn)行了明確;不但提出了脫硫脫硝除塵等末端治理技術(shù),還提出了燒結(jié)機(jī)頭煙氣循環(huán)、煤氣精脫硫等源頭控制措施,避免企業(yè)再走彎路。
當(dāng)前,鋼鐵企業(yè)超低排放正處于風(fēng)口,市場上又出現(xiàn)了“五花八門”的治理技術(shù)和良莠不齊的環(huán)保公司,讓人眼花繚亂。有了明確的技術(shù)路徑,鋼鐵企業(yè)就可以將更多的精力放在確保工程質(zhì)量上來,而不是另辟蹊徑去使用一些所謂物美價廉的“獨(dú)門秘技”。回顧燃煤電廠超低排放的歷程,最初市場上的環(huán)保公司也是百花齊放,但經(jīng)過一輪“推倒重來”后,最終為燃煤電廠提供超低排放改造的環(huán)保公司不超過5家。鋼鐵企業(yè)超低排放的難度更甚于燃煤電廠,真正具有實力和業(yè)績的環(huán)保公司也屈指可數(shù)。鋼鐵企業(yè)必須要吸取當(dāng)年實施燒結(jié)煙氣脫硫時的教訓(xùn),加大環(huán)保投入,在招標(biāo)時一定要選擇有實力、有業(yè)績、有口碑的環(huán)保公司,堅決摒棄低價中標(biāo),杜絕豆腐渣工程,確保工程質(zhì)量經(jīng)得起歷史考驗。
(四)超低排放要求鋼鐵企業(yè)環(huán)境管理做到全覆蓋。
許多鋼鐵企業(yè)認(rèn)為超低排放就是建設(shè)改造工程并通過管理部門的驗收,對日常的環(huán)境管理重視程度不夠,但環(huán)境管理能力建設(shè)恰恰是鋼鐵企業(yè)實施超低排放改造面臨的重大挑戰(zhàn)。方案中明確鋼鐵企業(yè)超低排放改造工程由企業(yè)自主驗收,但是管理部門對超低排放的企業(yè)要建立管理臺賬,實施動態(tài)管理,開展“雙隨機(jī)”檢查,對不能穩(wěn)定達(dá)到超低排放指標(biāo)要求的,將視情節(jié)取消相關(guān)優(yōu)惠政策,加大錯峰生產(chǎn)力度。這就對鋼鐵企業(yè)的環(huán)保管理水平提出了更高的要求,要求企業(yè)在高質(zhì)量完成超低排放改造的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充環(huán)保管理人員,加強(qiáng)專業(yè)技能培訓(xùn),規(guī)范日常運(yùn)行管理臺賬,確保穩(wěn)定達(dá)到超低排放指標(biāo)要求。
三、超低排放推動鋼鐵行業(yè)治理技術(shù)全新變革
超低排放推動了全球鋼鐵行業(yè)大氣污染治理技術(shù)的全新變革。近年來,在鋼鐵企業(yè)、科研院所、環(huán)保公司的共同努力下,攻克了一個又一個鋼鐵行業(yè)煙氣治理的難題,超低排放技術(shù)及工程應(yīng)用取得了重大突破。
活性炭工藝在多污染物協(xié)同去除方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,但脫硝效率不高的問題一直無法有效解決。邯鋼在引進(jìn)國外活性炭治理技術(shù)的基礎(chǔ)上,消化吸收開發(fā)的逆流活性炭燒結(jié)煙氣凈化關(guān)鍵技術(shù)及裝備,NOx脫除率≥85%,SO2脫除率≥99.5%,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。我國鋼鐵設(shè)計院自主開發(fā)的活性炭法煙氣多污染物協(xié)同高效凈化關(guān)鍵技術(shù)與裝備也在寶鋼、安鋼等企業(yè)得以應(yīng)用。
SCR脫硝工藝在燃煤電廠超低排放改造中發(fā)揮了巨大作用,但燒結(jié)機(jī)煙氣溫度低,制約了該工藝在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用。國內(nèi)設(shè)計院和環(huán)保公司將旋轉(zhuǎn)式GGH換熱器和SCR工藝相結(jié)合,成功實現(xiàn)了SCR工藝在燒結(jié)煙氣脫硝中的工程化應(yīng)用,NOx脫除率≥90%。
無組織排放是鋼鐵行業(yè)超低排放的難點(diǎn)。在大氣攻關(guān)總理基金的支持下,冶金規(guī)劃院、清華大學(xué)以及環(huán)保公司開發(fā)了基于排放源清單的鋼鐵企業(yè)無組織排放智能集中管控系統(tǒng),開創(chuàng)性的實現(xiàn)了數(shù)百個15米以下低空無組織排放源的“有組織”管控。
除此之外,高爐煤氣精脫硫、焦?fàn)t爐體加罩等開創(chuàng)性環(huán)保技術(shù)的攻關(guān)和應(yīng)用也正在穩(wěn)步推進(jìn),隨著鋼鐵超低排放的全面實施,我國必將引領(lǐng)全球鋼鐵工業(yè)大氣污染治理方向,在建成世界上最清潔的鋼鐵產(chǎn)品供應(yīng)體系的同時,還為其他非電行業(yè)大氣污染治理起到示范作用。
四、鋼鐵企業(yè)實施超低排放改造的重點(diǎn)
(一)有組織排放。
方案中明確了除塵、脫硫、脫硝等有組織排放技術(shù)路線,其中最關(guān)鍵是燒結(jié)機(jī)頭煙氣的除塵、脫硫和脫硝治理。從目前已投運(yùn)設(shè)施運(yùn)行情況來看,邯鄲鋼鐵、首鋼遷鋼等以活性炭工藝為主的治理設(shè)施,以及日照鋼鐵、裕華鋼鐵、中天鋼鐵等以SCR工藝為主的治理設(shè)施均能穩(wěn)定達(dá)到超低排放限值要求。但需要引起重視的是,有的企業(yè)認(rèn)為在濕法脫硫設(shè)施后有濕式靜電除塵器,半干法脫硫設(shè)施后有袋式除塵器,就忽視了前端電除塵。首先燒結(jié)機(jī)頭煙氣顆粒物中含有大量重金屬、二惡英等有毒有害成分,前端電除塵運(yùn)行效果差,將導(dǎo)致這些有毒有害成分進(jìn)入后端的脫硫副產(chǎn)物中;其次除塵效果不好,會影響后續(xù)脫硫脫硝設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。因此,鋼鐵燒結(jié)機(jī)頭超低排放還必須采用高效四電場、高頻電源以及其他措施,提高除塵效果。
(二)無組織排放。
鋼鐵企業(yè)裝卸、堆取料、篩分、混勻配料、轉(zhuǎn)運(yùn)、生產(chǎn)、道路運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)均會產(chǎn)生大量無組織排放,通常鋼鐵企業(yè)內(nèi)部會有數(shù)百個無組織塵源點(diǎn);且無組織排放強(qiáng)度受生產(chǎn)工藝和原料成分影響波動較大,不同的排放源之間還互相影響;治理設(shè)施缺乏有效運(yùn)維,基本處于擺設(shè);再加上管理部門缺乏對無組織排放有效的監(jiān)管手段,導(dǎo)致無組織排放治理成為鋼鐵企業(yè)超低排放改造的難點(diǎn)。
方案中對物料儲存、物料運(yùn)輸和生產(chǎn)工藝過程中的無組織排放治理作出了明確要求,并要求在廠區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)塵點(diǎn)周邊和道路附近建設(shè)空氣質(zhì)量微站對無組織粉塵進(jìn)行監(jiān)控。武安的普陽鋼鐵、裕華鋼鐵等更是率先建設(shè)了無組織排放智能管控治系統(tǒng),通過大數(shù)據(jù)、機(jī)器視覺、源解析、擴(kuò)散模擬、污染源清單、智能反饋等技術(shù),開展全廠無組織塵源點(diǎn)的清單化管理,將治理設(shè)施與生產(chǎn)設(shè)施、監(jiān)測數(shù)據(jù)的聯(lián)動,對無組織治理設(shè)施工作狀態(tài)和運(yùn)行效果進(jìn)行實時跟蹤,實現(xiàn)無組織治理向有組織治理轉(zhuǎn)變。
(三)運(yùn)輸方式。
方案提出了鋼鐵企業(yè)大宗物料運(yùn)輸方式清潔化改造,采用鐵路、水路、管道或管狀帶式輸送機(jī)等清潔運(yùn)輸方式,不具備條件的企業(yè),可全部采用新能源汽車或達(dá)到國六排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(2021年底前可采用國五排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車)。對于沿海、沿江等具備水路條件的企業(yè),采用水路運(yùn)輸必然是第一選擇;其他企業(yè)應(yīng)盡量加快鐵路專用線的建設(shè),提高鐵路運(yùn)輸比例;距離水運(yùn)碼頭或鐵路站臺較遠(yuǎn)的企業(yè),可以利用管狀帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)大宗物料,如太原鋼鐵運(yùn)輸東山的石灰礦,常熟龍騰特鋼鐵精礦從碼頭運(yùn)至廠區(qū),柳州鋼鐵運(yùn)輸水渣等。
五、對鋼鐵企業(yè)扎實做好超低排放改造的建議
(一)企業(yè)實施超低排放改造要充分評估、科學(xué)規(guī)劃,穩(wěn)步推進(jìn)。
首先,作為實施主體,鋼鐵企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的基礎(chǔ)條件,分析本企業(yè)與超低排放改造要求的差距,測算資金投入,評估實施超低排放改造的必要性。初步測算,一個國內(nèi)先進(jìn)環(huán)保水平的500萬噸鋼鐵企業(yè)完成超低排放改造的一次性建設(shè)投資約20億元,環(huán)保運(yùn)行成本將達(dá)到250元/噸鋼以上;環(huán)保水平低的鋼鐵企業(yè)相應(yīng)的投資將大幅增加。同時,位于重點(diǎn)區(qū)域的鋼鐵企業(yè),還有必要對照本區(qū)域內(nèi)其他鋼鐵企業(yè)的環(huán)保水平,評估自身的環(huán)保競爭力和改造保留的可行性,綜合進(jìn)行決策是實施改造還是就地關(guān)停、域外搬遷。
其次,應(yīng)科學(xué)制定超低排放改造實施規(guī)劃,因地制宜選擇技術(shù)路線,加強(qiáng)技術(shù)交流和案例考察,特別是要充分學(xué)習(xí)標(biāo)桿企業(yè)的改造經(jīng)驗,不盲目上馬,穩(wěn)步推進(jìn),做到成熟一個實施一個。在實施過程中,要加大環(huán)保投入,加強(qiáng)工程的過程管控,堅決杜絕豆腐渣工程。
再次,要強(qiáng)化企業(yè)環(huán)境管理能力建設(shè),補(bǔ)充具有專業(yè)知識的環(huán)保技術(shù)人才,運(yùn)用現(xiàn)代化、信息化、智能化的手段實施環(huán)境管理,專業(yè)人才缺乏的企業(yè),可以通過聘請環(huán)保管家和經(jīng)驗豐富實力雄厚的第三方獨(dú)立機(jī)構(gòu),進(jìn)行專業(yè)化的運(yùn)營管理,確保超低排放工程的穩(wěn)定運(yùn)行。
(二)地方管理部門要科學(xué)引導(dǎo)。
首先,地方管理部門要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H,制定本地鋼鐵行業(yè)超低排放改造計劃;制定有利于有序推動本地鋼鐵企業(yè)實施超低排放改造的差異化政策,鼓勵企業(yè)高質(zhì)量實施改造。
其次,地方管理部門要強(qiáng)化對超低排放企業(yè)監(jiān)督管理,嚴(yán)肅查處不能穩(wěn)定達(dá)到超低排放指標(biāo)要求的情況,并向社會通報,營造公平競爭、健康有序的發(fā)展環(huán)境。
再次,地方管理部門要樹立當(dāng)?shù)爻团欧艠?biāo)桿示范企業(yè),組織轄區(qū)內(nèi)的企業(yè)向標(biāo)桿企業(yè)學(xué)習(xí),鼓勵企業(yè)創(chuàng)先爭優(yōu)。
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