《钢铁工业大气污染物排放标准》编制说明上海市钢铁工业大

《钢铁工业大气污染物排放标准》编制说明上海市钢铁工业大〔征求意见稿〕编制说明«上海市钢铁工业大气污染物排放标准»编制组2020年2月目次TOC\o"1-2"\h\z\u1任务来源及工作过程 11.1任务来源 11.2工作过程 12制定本标准的必要性 32.1钢铁行业大气污染物排放标准现状和存在的要紧问题 32.2制定本标准的目的和意义 43法规政策依据和技术依据 53.1法规政策依据 53.2技术依据 54指导思想和编制原那么 74.1指导思想 74.2编制原那么 75上海市钢铁工业调研 85.1产业结构 85.2生产能力 95.3进展规划 106要紧生产工艺、污染排放和操纵技术 126.1烧结 126.2高炉炼铁 136.3Corex炼铁 156.4石灰石培烧 166.5转炉炼钢 166.6电炉炼钢 176.7连铸 186.8轧钢 206.7其它工艺 207国内外钢铁工业大气污染操尽情形 217.1国内部分钢铁企业调查结果 217.2国外钢铁企业污染操尽情形调查 238标准的要紧技术内容论证及说明 268.1标准的适用范畴 268.2标准〝适用区域〞的划分 268.3标准的执行年限划分 268.4标准的要紧技术内容 278.5指标体系的确定及技术论证 279本标准与现行法律法规、政策及现行排放标准的关系 439.1与现行法律法规和政策的关系 439.2与现行排放标准的关系 4310监测要求 4411达标的技术经济分析和环境效益分析 4611.1技术经济分析 4611.2环境效益分析 48上海市钢铁工业大气污染物排放标准编制说明1任务来源及工作过程1.1任务来源«上海市钢铁工业大气污染物排放标准»由上海市环保局组织，上海市环境监测中心和上海宝钢工程技术公司共同起草，参与研究的单位包括宝钢股份宝钢分公司、宝钢股份不锈钢分公司、宝钢股份专门钢分公司。项目列入市质量技监局下达的2020年上海市地点标准值修订项目打算〔第一批〕。1.2工作过程2006年7月17日，上海市环保局主持召开了开题报告评审会，明确了研究内容、技术关键、技术路线、时刻进度、考核指标和最终提交的成果形式。2007年1月18日，课题组组织环保治理部门代表、企业环保负责人和行业专家对标准框架进行了研讨，形成了«钢铁工业大气污染物排放标准框架研讨会议纪要»。2007年4月20日，课题组在宝钢指挥中心1号会议室组织宝钢股份宝钢分公司、不锈钢分公司、专门钢分公司和宝钢环境监测站，就监测打算草案所涉及的具体设施和监测条件详细征询了企业环保人员和相关专家的建议，取得了企业的明白得和支持，为立即展开的监测工作铺平了道路。2007年5月至6月，上海市环境监测中心和宝钢环境监测站，分批对宝钢分公司烧结机机头、彩板生产线，不锈钢分公司烧结机机头、100吨电炉，专门钢分公司100吨电炉、AOD精炼炉、钢钢管厂等重点污染排放源进行了监测，监测因子包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、二噁英、挥发性有机物和各种酸雾。2007年8月20日，课题组组织环境监测人员、企业环保负责人、行业专家对污染物排放限值进行了首次讨论。2020年4月，在广泛参阅国内外现有标准和有关资料，并结合典型污染源监测结果，并考虑企业环保治理现状和〝可获得的最正确技术〞等综合因素的前提下，课题组提出了«上海市钢铁工业大气污染物排放标准»初稿，以函寄形式进行了首次专家意见征求，并依照专家意见进行了修改。2020年6月，由于国家〝钢铁工业污染物排放标准〞仍在反复讨论中，许多关键性指标未最终确定，课题组在与宝钢股份公司协商后，向市环保局提出了书面汇报，建议推迟结题时刻，待国家〝钢铁工业污染物排放标准〞报批搞定稿后，再征求企业意见。2020年11月13日，由于国家〝钢铁工业污染物排放标准〞报批搞迟迟未能定稿，依照市环保局科技处的要求，在市环保局会议室，召集了行业专家、市环保局科技处、污控处、监督治理处等治理部门，以及宝钢集团环资部对«上海市钢铁工业大气污染物排放标准»初稿第二稿的内容、形式和编制说明进行了初审。2020年1月，课题组依照初稿第二稿的讨论意见，结合2020年11月份国家«钢铁工业污染物排放标准»〔报批稿〕修改和补充情形，完成了初稿第三稿。1月22日，课题组在上海市环境监测中心召集相关行业专家，对调整后的排放限值、上海市钢铁工业大气污染源调查结果、颗粒物无组织排放监测等内容进行了讨论。2月5日，课题组又在市环保局开会，就补充内容征求了治理部门的意见。至此，通过反复修改和完善，最终形成了«上海市钢铁工业大气污染物排放标准»〔征求意见稿〕。本标准制订的技术路线见图1-1。图1-1本标准制定的技术路线2制定本标准的必要性2.1钢铁行业大气污染物排放标准现状和存在的要紧问题我国环境爱护标准体系由国家和地点两级构成。国家级环境爱护标准包括环境质量标准、污染物排放〔操纵〕标准、标准样品标准、环境爱护行业标准及其他国家环境爱护标准。地点环境爱护标准包括环境质量标准和污染物排放〔操纵)标准。目前，上海市钢铁行业要紧执行1996年国家公布的«工业炉窑大气污染物排放标准»〔GB9078〕和«炼焦炉大气污染物排放标准»〔GB16171〕，差不多有十余年历史，对推动上海钢铁工业产业结构调整，促进清洁生产工艺和末端治理技术进展，遏制污染物排放总量增长起到了重要的作用。«工业炉窑大气污染物排放标准»是在原有«工业炉窑烟尘排放标准»和其他行业性有关国家大气污染物排放标准〔工业炉窑部分〕的基础上修订，规定了10类19种工业炉窑颗粒物〔烟/粉尘〕浓度、烟气黑度、6种有害污染物的最高承诺排放浓度〔或排放限值〕和颗粒物〔烟/粉尘〕无组织排放的最高承诺浓度。«炼焦炉大气污染物排放标准»〔GB16171〕要紧适用于机械化与非机械化炼焦炉的排放治理，规定了机械化炼焦炉颗粒物、苯可溶物和苯并〔a〕芘的无组织排放的最高承诺排放浓度与非机械化炼焦炉颗粒物、二氧化硫、苯并〔a〕芘、林格曼黑度的最高承诺排放浓度和吨产品污染物最高承诺排放量。就目前执行情形来看，现行标准体系存在如下几个要紧问题：排放限值过于宽松，明显落后于目前的治理技术水平。如«工业炉窑大气污染物排放标准»中的钢铁冶炼类烟尘排放标准为100～150mg/m3，欧盟及美国均在30mg/m3以下，确实是以我国目前常规环保投资水平条件下，这类烟粉尘的实际排放浓度也通常可低于30mg/m3，甚至10mg/m3。指标体系不够健全，覆盖面不宽，特点污染物排放指标数量少，部分监测技术较为落后，在具体环境治理和执法过程中，与实际需要存在较大差距。而发达国家就规定得专门详细和具体，如美国的钢铁工业排放标准不仅规定了每道生产工序的排放限值，甚至对不同的排放点都作了规定。现行标准按照建厂时刻划分时段的方法，未对老厂的技术改造、提高末端治理水平和进一步削减污染物排放量等提出要求，客观上爱护了早期建厂的落后企业，不利于清洁生产和先进环保技术的推广应用。尽管国家钢铁工业新标准目前已进入标准报批稿时期，然而新标准是针对国内钢铁工业的差不多情形制订的。由于上海钢铁工业整体工艺技术装备处于国内领先水平，因此新的排放限值仍旧显得不尽全面。钢铁工业属于重污染行业之一。2003年上海市工业烟粉尘排放总量为6万吨，二氧化硫为51万吨，而本市钢铁企业的颗粒物排放总量在2~3万吨，二氧化硫排放总量在4~5万吨，都超过全市排放总量的10%，同时这些钢铁企业要紧集中在宝山地区，已远远超过了该地区的环境承担能力，且在不利气象条件作用下会阻碍到市区的环境空气质量。2005年宝山吴淞工业区的区域降尘年均值为13.5t/km2·M，高出全市年均值4.7t/km2·M；二氧化硫年均值为0.068mg/m3，高出国家二级标准限值10%以上。2.2制定本标准的目的和意义2005年7月，国家发改委出台了新的«钢铁产业进展政策»，对钢铁工业进展循环经济、节约能源和资源、走可连续进展道路提出了更高的目标和更具体的要求。〝十一五〞期间，上海将大力推进资源节约和环境爱护，加快剔除高能耗重污染的落后产能，推动产业结构的优化和升级，实现经济进展方式由粗放型向集约型的转变。现行的排放标准已不能适应新形势变化下环境治理的需求。为贯彻落实科学进展观，实现上海建设资源节约型、环境友好型都市的目标，在国家钢铁产业进展政策和新的钢铁工业大气污染物排放标准的基础上，有必要针对上海地区钢铁工业的实际情形，制定一套技术先进、经济合理、环境承诺、实践可行，同时符合清洁生产和节能减排要求的大气污染物排放标准。3法规政策依据和技术依据3.1法规政策依据«中华人民共和国环境爱护法»«中华人民共和国大气污染防治法»«中华人民共和国清洁生产促进法»«国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知»«钢铁产业进展政策»«产业结构调整指导名目»〔2005年本)«国家环境爱护标准制修订工作治理方法»«加强国家污染物排放标准制修订工作的指导意见»3.2技术依据在充分考虑到标准的长期性、先进性和前瞻性，向国际先进标准看齐的同时，还必须充分考虑排放标准的技术可行性。本排放标准适用于钢铁行业的各生产工序，依照上海地区钢铁企业的实际情形要紧考虑了颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、二噁英、氟化物、酸雾和碱雾气体，确定排放限值的要紧技术依据如下：①颗料物〔烟/粉尘〕烧结〔含球团，以下同〕:上海地区烧结机头、机尾烟气要紧采纳电除尘器净化，其余〔含原料系统〕多采纳袋式除尘器净化。炼铁：上海地区有高炉和Corex两种工艺，煤气均为湿法净化，其余含尘废气〔包括物料输送等〕均为袋式除尘器净化。炼钢：转炉一次烟气上海地区干、湿式两种净化工艺都有，转炉二次烟气、电炉烟气、精炼炉烟气及其它含尘废气均为袋式除尘器净化；连铸切割、火焰清理等烟气〔含火星〕，目前要紧采纳湿式电除尘器净化；滚筒法喷雾除尘是目前世界上最清洁的钢渣处理工艺，幸免了热泼、热闷等传统处理工艺严峻的无组织排放。石灰〔白云石〕窑烟气，上海地区要紧为袋式除尘器净化。②二氧化硫二氧化硫排放量要紧集中在烧结工序。与其相比，炼铁、炼钢、轧钢等工序要紧为燃烧冶金煤气〔BFG、LDG、COG、CRG等〕产生，其排放量要低得多得多，而且源的分布十分分散。烧结烟气脱硫，我国尚处起步时期，上海地区建设的脱硫装置目前还比较少，这方面仍缺乏成功体会。③氮氧化物烧结机头是最大排放源，但国内脱硫尚未解决，故也未将脱硝提上议事日程，至目前国内整个钢铁行业尚无脱硝先例。国外虽有成功实例，但也只有日本等极少数十分发达的国家和地区，而且运行成本居高不下。轧钢工序NOx要紧产生于热处理炉窑，要紧由燃料燃烧产生，其排放总量远小于烧结工序。近年来比较有效的操纵施要紧有低NOx燃烧技术、蓄热式燃烧节能技术等，但上海地区只有专门少一部分热处理炉窑进行了这方面的节能改造。此外不锈钢、专门钢的硝酸酸洗也将产生NOx，产生总量尽管比较小但危害性却专门大，同样必须加以操纵。上海地区采取的操纵措施要紧为水喷淋吸取和氨催化还原，目前国内外采取的也是这种操纵措施。④二噁英依照二噁英的物理性质，150℃以下专门容易吸附在细小颗粒物上，能够通过高效除尘或喷吸附剂等措施使其得到高效净化。⑤氟化物烧结工序是钢铁工业氟化物最大的排放源、主为气态形式，其特点是废气量大、排放浓度低；今后脱硫装置投入运行，其排放量将会大幅度减少。此外不锈钢、专门钢的氢氟酸酸洗也将产生HF，上海地区采取的操纵措施要紧为水喷淋吸取，目前国内外采取的也是这种操纵措施。转炉炼钢、电炉炼钢、炉外精炼大多使用萤石，但萤石并不参加化学反应，产生的氟化物要紧为CaF2盐无机物，理论上并不产动气态氟化物〔如HF等〕。由于烟气中的氟化物形式为CaF2无机盐物质，通过操纵烟尘颗料物的排放同样能够达到操纵氟化物的目的，故关于转炉、电炉、精炼炉本标准不考虑氟化物的操纵。但关于特钢行业的电渣炉等，由于其工艺状况与转炉、电炉、精炼炉不同，生产过程会产动气态氟物〔HF等〕，故必须加以操纵，本标准中的〝含氟废气〞确实是指的这部分废气。⑥氯化氢碳钢盐酸酸洗会产生HCl，目前上海地区和国内外采取的操纵措施要紧为水喷淋吸取。⑦硫酸雾(H2SO4)要紧产生于钢管等酸洗和冷轧后道工序的酸洗〔如电镀锡板〕，目前上海地区和国内外采取的操纵措施要紧为水喷淋吸取。⑧碱雾在冷轧带钢生产中常常采纳碱洗脱脂工艺，碱雾经碱雾吸取塔喷淋洗涤后外排。⑨挥发性有机物〔VOCs〕金属卷材喷涂属于大型溶剂使用工艺，挥发性有机物的产生量大。各种VOCs操纵技术可达到的VOCs去除率与初始浓度有关。目前上海宝钢金属卷材喷涂有机废气治理使用焚烧炉即燃烧法〔高温氧化〕，可充分发挥以利用钢铁厂自产的焦炉和高炉煤气为燃料的能源优势。4指导思想和编制原那么4.1指导思想全面贯彻落实科学进展观和走新型工业化道路，以«钢铁产业进展政策»为依据，并参照国际先进钢铁生产国家的相应标准，先进行与可行性相结合，经济进展与环境爱护相结合。为调整产业布局、优化产业结构、推进钢铁工业技术进步、进展循环经济、降低资源和能源的消耗、提高资源和能源的综合利用率服务。4.2编制原那么经济技术可行原那么：依照上海地区现有的经济、技术条件和可承担性确定排放标准的操纵水平；分类指导原那么：对新老企业〔工艺装备〕按不同时段提出不同的操纵要求；适用性和可操作性原那么：明确操纵范畴、操纵因子、技术方法及监测手段；有利于促进技术进步和产业结构调整：以新的工艺技术为基础，明确应剔除的落后工艺装备；全过程操纵原那么：对不同生产工艺过程提出不同的排放限值要求；定量要求与定性要求相结合原那么：对工艺过程定性要求；技术措施与治理措施相结合原那么：不仅对生产企业提出实施标准的技术措施和治理要求，同时对环保部门、企业的主管部门提出监督治理要求。标准的内容和格式按国家«环境标准治理方法»和«环境标准编制工作指南»等进行设计，编制方法按«环境标准治理方法»和«环境标准编制工作指南»等差不多要求进行。5上海市钢铁工业调研5.1产业结构钢铁工业属于传统制造业领域的资本密集型重工业，是国民经济的重要支柱产业。改革开放以来，我国钢铁工业取得了长足进展。1996年我国钢产量首次超过1亿吨，达到10124万吨，居世界第一位。2007年钢产量达到4.89亿吨，连续12年居世界首位。由于积极采纳先进制造技术、制造模式与治理方式，我国钢铁工业的产业结构正在逐步从初级加工为主向深度加工为主的现代化、高附加值的技术密集型和资金密集型产业转移，成为新兴技术改造传统产业的典型产业，一批技术水平高、规模效益好的大型钢铁企业迅速成长，差不多达到或接近国际先进水平。我国钢铁工业快速进展取得了明显的成绩，但依照国家钢铁工业中长期进展规划和产业进展政策的要求，以及与世界先进水平相比，差距依旧明显的。2005年，我国钢产量在500万吨以上的企业只有11家，有近3/4的炼钢企业在50万吨以下，钢产量仅占全国的7.43%。500万吨以上的炼铁企业也只有11家，有近九成的炼铁企业生产规模在50万吨以下，而产量不到全国的17%。依照有关资料，2004年，世界要紧钢铁生产国的前4位企业产业集中度，如巴西、韩国、日本、印度、美国、俄罗斯分别为99%、88%、73%、68%、61%、69%；而我国2005年前4位企业产业集中度仅为14%。由此可见，中国的钢铁工业平均规模普遍偏小，远远落后于世界的规模化水平。这种分散的生产模式，不仅导致了资源配置不合理，整体技术装备水平落后，低水平产能数量大、比重高，而且单位产品的能耗、物耗及污染物的排放量居高不下，严峻制约了我国钢铁工业的健康和可连续进展。上海地区的钢铁工业起步于19世纪90年代，历经了一百多年的兴衰起落，差不多成为上海市的六大支柱产业之一。目前，本市工商在册的钢铁企业约有三百家左右，90%分布在外环线以外的市郊区域，剩余10%分布在内外环间，要紧在宝山区和浦东新区。除宝钢集团下属宝钢分公司、不锈钢分公司、专门钢分公司、中厚板分公司等几家规模较大的钢铁企业外，余下多为钢压延加工企业，仅少部分还存有一些小型炼钢和炼铁设备，其生产规模和生产流程相对大型钢铁企业来说要简单的多，大气污染物排放量也要少专门多。2007年上海市污染源普查数据显示，本市钢铁企业每年向本市大气中排放颗粒物约2.6万吨，二氧化硫约1.9万吨，氮氧化物约2.6万吨，其中宝钢集团〔不包含宝钢电厂〕的颗粒物排放量占到了全市钢铁企业颗粒物排放量的96.6%，二氧化硫排占到94.7%，氮氧化物占到98.6%。由于这些小钢铁企业布局分散，生产规模小，设备等级低，已被明确列入«钢铁产业进展政策»加快剔除之列，今后上海钢铁企业必定是走集团化、规模化的进展路线。因此，提高宝钢集团大气污染物排放治理水平，就能够实现对上海市钢铁企业大气污染物排放操纵目标。宝钢集团前身是上海宝山钢铁总厂，是上海在20世纪70年代末筹建起的一家现代化大型钢铁企业。随着国家经济进展和改革开放的深化，上海地区钢铁工业面临着跨世纪进展的新任务。为有利于上海地区钢铁企业统一规划、合理分工、优化资源配置、防止重复建设；有利于加快老企业改造，推动技术进步；有利于实行规模化和集约化经营，增强市场竞争力，将上海地区钢铁工业建设成为我国新工艺、新技术及新材料开发的重要基地，1998年11月17日，国务院批准上海地区钢铁企业实行联合，组建成立上海宝钢集团公司，使上海钢铁工业成为中国生产规模最大、综合配套能力最强的企业集团。不同于国内其他地区的钢铁产业，在上海钢铁工业中进展比重不断上升的是精品钢材生产，其产品差不多逐步淡出了一般小型钢材、线材等传统低附加值钢铁产品市场，大力进展汽车用钢、船用钢板等高附加值的中厚钢板产品，冷轧薄板、镀锌板等高档优质、技术含量大的薄钢板产品的比重明显提高，整个钢铁工业的产品结构得到优化。5.2生产能力上海宝山钢铁集团是中国规模最大、现代化程度最高的特大型国有钢铁企业。其产品规格齐全、技术含量高、高附加值产品份额比重大，生产能力和竞争实力居国内领先水平。目前，宝钢集团年产钢能力在2000万吨左右，产品结构以板管材为主、棒线材为辅，不锈钢产品正在进展之中。2003年宝钢占全国13家钢铁重点企业〔集团〕钢产总量的20.34%，位居全国第一，其2002年六大钢铁精品代表品种状况在国内市场占有率为冷轧汽车用钢50.7%，造船板30%，管线钢47.6%，电工钢21.7%，家电用板46.6%，油管48.91%与钻杆65%。不管在钢铁产量、产品结构依旧在技术力量或研发进展等各方面，宝钢都具有较强的核心竞争力，强有力地支撑着上海精品钢材工业在全国的领导地位。从国际来看，由英国«金属通报»推出的2003年全球钢铁企业产量排行榜〔前110强〕显示，进入排名榜的中国钢铁企业数量不断增多，约占排名榜的1/3；宝钢作为中国最大的钢铁企业，以14548百万美元的总收入进入全球500强的最新榜单，排名第372位，其收入总额增长了55%，在2003年全球钢铁企业产量排行榜中名列第6位；在汽车用钢材、钢板的开发与生产方面也与世界各要紧钢铁企业保持相一致的进展方向；按照宝钢的进展打算，其能源消耗到2020年将达到国际先进水平；然而从生产能力与产业集中度来看，宝钢与前五大国际钢铁企业相比尚有较大差距。宝钢集团在上海本埠的要紧生产基地为宝山钢铁股份宝钢分公司、不锈钢分公司、专门钢分公司和中厚板分公司。宝山钢铁股份〔简称宝钢股份〕的前身为上海宝山钢铁总厂，于2000年2月3日创立为股份制上市公司，同年12月12日在上海证券交易所上市。宝钢股份是中国现代化程度最高的钢铁联合企业，其整体技术装备具有大型化、连续化、自动化的特点。目前要紧生产工序有：烧结〔球团〕，炼焦，炼铁〔高炉和Corex〕，炼钢〔转炉和电炉〕，轧钢〔初轧、热轧、冷轧〕，钢管、线材，以及配套的电厂、制氧、能源介质、运输等辅助工序。2003年产钢1100多万吨，要紧产品有热轧板卷、冷轧板卷〔普冷板、镀锌板、镀锡板、彩涂板、电工钢〕、无缝钢管、高速线材等，广泛应用于汽车、家电、锅炉、船舶、工程机械的制造，以及石油开采、油气输送等行业。图5-1宝钢股份1985～2003年钢产量宝钢股份不锈钢分公司〔原上海第一钢铁，简称不锈钢分公司〕是一家已有65年历史的老企业，于2001年9月开工建设不锈钢及碳钢热轧板卷技术改造项目，并带动公司公辅配套项目的改造，初步构建成了宝钢集团不锈钢冶炼、热轧板材精品基地的进展平台。截至2003年时，不锈钢分公司除在建不锈钢及碳钢热轧板卷改造项目外〔尚未形成生产能力〕，尚有炼铁、三炼钢、钢板、型钢、烧结等生产单元〔以下简称原有工程〕。2003年不锈钢分公司年产276万吨铁水、222万吨钢水和394万吨烧结矿，实现工业总产值644373.6万元。宝钢股份专门钢分公司〔原上海五钢，简称专门钢分公司〕是我国重要的专门钢生产基地，在〝十五〞期间已投入50余亿元对特钢系统进行了一系列的技术改造，初步建立起具有国际先进水平的假设干特钢生产线，并采纳先进标准组织生产，形成了以结构钢、轴承钢、工模具钢、不锈钢、高温合金、钛合金及周密合金7个大类近千个钢号的特钢生产体系，产品覆盖棒、管、丝、带、锻件及异型材，广泛应用于汽车、铁路、石油、化工、电站、机械、电子等国民经济关键行业，以及航空、航天、船舰、核工程等相关国防军工领域。2003年专门钢分公司生产能力接近200万吨钢，其中电炉炼钢88.47万吨，转炉炼钢103.45万吨。宝钢股份中厚板分公司〔原上海浦东钢铁，简称中厚板分公司〕，年产钢和钢材各200万吨，要紧产品有：各类普碳、低合金、合金、不锈钢薄板、中板及宽厚板，各类低合金带肋钢筋和异型钢材，以及大中型铸钢件和铸铁件。中厚板分公司原有厂区位于全部处于上海市浦东新区世博会用地范畴内，依照2020年上海世博会场馆选址规划，中厚板分公司差不多迁出原址，新厂址位于宝山区罗泾镇。5.3进展规划近年来，上海不断将冶炼、热轧以及延伸加工中属大规模生产的品种向宝山地区集中，逐步建立以宝钢集团为核心的上海精品钢铁基地，初步形成了三大专业化生产中心，即：以宝钢分公司〔原宝钢股份〕区域为基础的碳钢板管精品制造中心，以不锈钢分公司及周边地域为基础的不锈钢精品制造中心，以专门钢分公司现有区域为基础的特钢精品制造中心以及位于宝山罗泾的中厚板分公司钢铁建成延伸加工基地。2004年底至今，宝钢分公司已先后投产了4#高炉、1800四冷轧、炼钢厂5#焙烧窑、UOE、ERW、宽厚板连铸及轧机项目等一批〝十五〞项目，粗钢产量已由2004年的1187万t增至2020年的1493万t左右。不锈钢分公司依据进展不锈钢精品的战略定位，于2004年开始扩建第二条不锈钢炼钢连铸生产线。扩建工程要紧建设内容为：新建炼钢车间及连铸车间，新建一座100t电炉、一座120tAOD不锈钢转炉、一套120tLTS/LF精炼装置、一台不锈钢板坯连铸机和一座热轧3号加热炉，配套建设一座日产500吨活性石灰的套筒竖窑。扩建工程竣工后，不锈钢分公司年生产能力为烧结矿396.4万吨、铁水262万吨、普碳钢184.9万吨、不锈钢144万吨〔不锈钢热轧板卷128.5万吨〕，活性石灰35万吨。在〝十一五〞期间专门钢分公司将完成由普钢、特钢兼有的企业向全特钢企业转型。其特钢产品广泛应用于国民经济关键行业，以及航空、航天、船舰、核工程等相关国防军工领域。依照上海市规划，中厚板分公司的原特钢部分将归纳至专门钢分公司地块，该工程竣工后，专门钢分公司总的钢产量可达到160万吨。经国家发改委核准，中厚板分公司特钢部分将归纳至专门钢分公司，其余设备已搬迁至宝山罗泾地块，建成后将成为全国最大的中厚板生产企业之一。罗泾项目按照一次规划，分步实施的原那么，分两步进行建设。第一步项目建设规模：年产铁水150万吨、钢坯152.5万吨、钢材160万吨。2005年中厚板分公司搬迁第一步实施项目首次采纳C3000型Corex炼铁工艺和技术装备。该技术是世界钢铁工业的前沿高新技术，是一种用煤和矿生产热铁水的新工艺，不使用焦煤，在环保方面具有明显优势，属清洁生产工艺。宝钢集团是我国最适宜第一采纳Corex新技术的钢铁企业。目前，采纳第二座C3000型Corex熔融还原炼铁技术建设第二步实施项目，条件差不多具备。该实施项目后，中厚板分公司生产规模将操纵在345万吨以内，与原浦钢生产规模大体相当。宝钢集团在«2007——2021年战略规划»中提出：〝到2020年，完成现有3000万吨精品生产基地的结构调整和产品优化；到2021年，通过收购、兼并、改造实现5000万吨级以上的规模跨过。〞依照目前正在进行不锈钢分公司扩建、专门钢分公司改造、中厚板分公司搬迁等工程，估量2020年，宝钢本埠将形成3000万吨的生产规模。6要紧生产工艺、污染排放和操纵技术6.1烧结烧结工艺是把铁精矿等含铁原料和燃料、熔剂混合在一起，利用其中的燃料燃烧，使部分烧结料熔化，从而使散料粘结成块状，并满足所需的强度和块度。一样包括原料破裂筛分、配料、混合、布料、点火、烧结、冷却、成品整粒等工序。图6-1烧结生产工艺流程图表6-1烧结污染物来源及污染操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染操纵措施有组织废气输送、破裂、筛分、配料、布料原料破裂、皮带运输、称量、混合卸料、布料颗粒物布袋除尘器烧结机头〔点火、烧结〕颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、VOCs、二噁英静电除尘机尾〔卸料〕颗粒物静电除尘冷却鼓风颗粒物成品整粒破裂、筛分颗粒物布袋除尘无组织废气原料堆场原料堆放、装卸颗粒物堆场采纳在产尘点喷水雾以捕集部分粉尘和使物料增湿而抑制粉尘的飞扬方法固体废物堆场堆放、装卸颗粒物冶炼车间炼铁车间、炼钢车间颗粒物烧结机尾卸料颗粒物成品整粒破裂、筛分颗粒物6.2高炉炼铁高炉炼铁是一个还原过程，要紧原料为铁矿石〔Fe2O3或Fe3O4含量高的烧结矿或球团矿〕、石灰石〔调剂矿石中脉石熔点和流淌性的助熔剂〕、焦炭〔作为热源和还原剂〕。原料从上部炉顶加入，向下运动，由高炉下部将煤粉〔燃料〕、富氧热空气喷入，气流与焦炭反应，产生大量的高温CO〔高炉煤气〕，向上运动；CO将氧化铁还原为金属铁。整个过程中，炉料通过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态生铁和液态炉渣。高炉炼铁要紧由以下几个工艺系统组成：原燃料贮运系统、上料系统、炉顶系统、炉体系统、喷煤制粉站、煤粉喷吹系统、风口平台出铁场系统、热风炉系统、炉渣处理系统、煤气除尘系统、公辅设施等。图6-2高炉生产工艺流程图表6-2高炉炼铁污染物来源及污染操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染操纵措施有组织废气原料输送、称量、配料矿槽、焦槽、转运站颗粒物布袋除尘原料破裂磨煤机、喷煤颗粒物布袋除尘炉顶装料炉顶装料颗粒物布袋除尘炼铁高炉煤气颗粒物文丘里湿式除尘布袋除尘出铁高炉出铁场颗粒物、二氧化硫、氮氧化物布袋除尘热风炉热风炉颗粒物、二氧化硫、氮氧化物直排无组织废气原料堆场原料堆放、装卸颗粒物堆场采纳在产尘点喷水雾以捕集部分粉尘和使物料增湿而抑制粉尘的飞扬方法原料输送、称量、配料矿槽、焦槽、转运站颗粒物原料破裂磨煤机、喷煤颗粒物炉顶装料炉顶装料颗粒物出铁出铁场颗粒物6.3Corex炼铁Corex炼铁法是20世纪70年代后期由奥地利、奥钢联〔VAI〕和原西德科夫〔Korf〕工程公司联合开发的，是世界上唯独已工业化的以铁矿石和非焦原煤为原料生产铁水的一种崭新的炼铁工艺。省去污染最严峻的炼焦和烧结两道生产工序，属新一代绿色清洁炼铁工艺。图6-3Corex炼铁工艺流程图表6-3Corex炼铁污染来源及污染物操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染操纵措施有组织废气原料堆场原料堆放、装卸颗粒物布袋除尘原料输送、称量、配料矿槽、焦槽、转运站颗粒物布袋除尘炉顶装料炉顶装料颗粒物布袋除尘一次烟气〔煤气〕还原竖炉颗粒物文丘里湿式除尘出铁出铁场颗粒物、二氧化硫、氮氧化物布袋除尘矿粉收集矿粉收集颗粒物布袋除尘无组织废气原料输送、称量、配料矿槽、焦槽、转运站颗粒物堆场采纳在产尘点喷水雾以捕集部分粉尘和使物料增湿而抑制粉尘的飞扬方法炉顶装料炉顶装料颗粒物出铁出铁场颗粒物6.4石灰石培烧石灰石培烧要紧由原料储运系统、水洗系统、回转窑培烧系统、成品筛分、粉质处理系统及成品储运系统等组成。图6-4石灰石培烧生产工艺流程图表6-4石灰石〔白云石〕培烧污染物来源及污染操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染操纵措施有组织废气给料、送料给料机、送料机颗粒物布袋除尘器焙烧焙烧窑、预热器颗粒物、二氧化硫、氮氧化物布袋除尘器无组织废气给料、送料给料机、送料机颗粒物/6.5转炉炼钢转炉炼钢原料为铁水、少量废钢、石灰〔活性石灰〕、萤石〔熔剂〕。铁水和废钢加入炉后摇直炉体进行吹炼，冶炼时向炉内喷吹氧气和惰性气体〔Ar、N2等〕。转炉吹炼时氧气和铁水中的碳发生化学反应，产生含大量CO〔转炉煤气〕，同时铁水中的杂质与熔剂相结合生成钢渣。为了冶炼优质钢、碳钢、专门钢、不锈钢等钢种，将转炉钢水再送精炼装置进行精炼〔对钢水进行升温、化学成份调剂、真空脱气和去除杂质等〕。图6-5转炉炼钢生产工艺流程图表6-5转炉炼钢污染物来源及污染操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染操纵措施有组织废气铁水预处理铁水预处理颗粒物布袋除尘兑铁水转炉兑铁水颗粒物布袋除尘转炉一次烟气颗粒物、氟化物〔尘氟〕湿式文丘里除尘、LT电除尘转炉二次烟气颗粒物、氟化物〔尘氟〕布袋除尘出钢出渣出钢、出渣颗粒物布袋除尘无组织废气铁水预处理铁水预处理颗粒物/兑铁水转炉兑铁水颗粒物出钢、出渣出钢、出渣颗粒物6.6电炉炼钢电炉炼钢以废钢为原料，辅助料有铁合金、石灰、萤石等。冶炼过程分为熔化期、氧化期和还原期。熔化期，使废钢表面的油脂类物质燃烧、金属熔化；氧化期，大量吹氧，使炉内熔融态金属猛烈氧化脱碳，产生大量赤褐色烟气；还原期去除钢水中的氧和硫等杂质，调整钢水成份。在氧化期和还原期分别产生氧化渣和还原渣，分期排渣。冶炼终止后出钢，钢水如需精炼，那么送精炼装置进行精炼。图6-6电炉炼钢生产工艺流程图表6-6电炉炼钢污染物来源及污染操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染操纵措施有组织废气配料、上料料仓、送料颗粒物布袋除尘炉顶装料炉顶装料颗粒物布袋除尘电炉炼钢一次烟气颗粒物、氟化物〔尘氟〕、二噁英布袋除尘电炉炼钢二次烟气颗粒物、氟化物、二噁英布袋除尘出钢、出渣出钢、出渣颗粒物布袋除尘无组织废气配料、上料辅原料仓颗粒物/装料加废钢、兑铁水颗粒物出钢、出渣出钢、出渣颗粒物6.7连铸合格钢水送连铸钢包回转台，然后进入中间罐，到达一定高度后开浇，通过浸入式水口进入结晶罐；由于结晶罐不断振动，并在冷却水的间接冷却下使钢水形成坯壳。具有专门薄坯壳的金属坯由引锭杆不断拉出，通过结晶器、弯曲段、扇形段，再通过二冷段用水直截了当喷淋冷却，最后进入矫直段，矫直后的铸坯经火焰切割成所需的尺寸，再经去毛刺和喷印产品规格，成为可送轧钢厂使用的连铸坯。图6-7连铸生产工艺流程图表6-7连铸污染来源及污染操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染物操纵措施有组织废气中间罐倾翻修理中间罐颗粒物布袋除尘结晶罐加爱护渣结晶罐颗粒物布袋除尘铸坯火焰清理火焰清理颗粒物无组织废气火焰清理、切割火焰切割颗粒物/二次冷却区二次冷却区颗粒物6.8轧钢轧钢要紧分为热轧工艺和冷轧工艺。热轧一样是将钢坯在加热炉或均热炉中加热到1150～1250℃,然后在轧机中进行轧制。冷轧是将钢坯热轧到一定尺寸后，在冷态即常温下进行轧制。成品一样可分为管材、型钢、板材和线材四大类。部分冷轧工序还包括酸洗。表6-8热轧〔含热处理和表面机械处理〕污染源及污染操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染物操纵有组织废气钢坯加热加热炉二氧化硫、氮氧化物轧制废气精轧机颗粒物布袋除尘器火焰切割火焰切割机颗粒物、二氧化硫、氮氧化物湿式电除尘热处理热处理炉二氧化硫、氮氧化物抛丸、喷丸喷丸颗粒物布袋除尘器表面修磨修磨机颗粒物布袋除尘器表6-9冷轧〔含热处理〕污染源及污染物操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染物操纵措施有组织废气酸洗酸洗机组硫酸雾、硝酸雾〔NOx〕、氟化氢、盐酸雾碱喷淋或水喷淋碱洗脱脂清洗机组碱雾水喷淋钝化钝化槽铬酸雾水喷淋轧制废气轧机油雾油雾净化装置热处理热处理炉二氧化硫、氮氧化物精整精整颗粒物布袋除尘酸再生系统酸再生系统盐酸雾、硝酸雾〔NOx〕酸回收装置6.7其它工艺表6-10热镀锌污染源及污染物操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物污染物操纵措施有组织废气酸洗酸洗盐酸雾水喷淋碱洗脱脂清洗机组碱雾水喷淋钝化涂膜钝化涂膜铬酸雾水喷淋退火热处理退火热处理炉二氧化硫、氮氧化物表6-11金属卷材喷涂污染源及污染物操纵一览表类别生产工艺污染源要紧污染物操纵措施有组织废气清洗清洗碱雾水喷淋钝化涂膜钝化涂膜铬酸雾水喷淋涂料涂覆涂料涂覆VOCs、氟化物焚烧烘干烘干VOCs、氟化物焚烧7国内外钢铁工业大气污染操尽情形7.1国内部分钢铁企业调查结果宝钢作为大型钢铁联合企业，不管从钢铁产量、产品结构依旧在技术力量或研发进展等各方面均在全国钢铁企业中都处于领先地位。因此，课题组选择鞍钢、武钢、首钢、本溪钢铁、济南钢铁等级别相当的大型钢铁企业作为调查对象，各企业大气污染物排放统计详见表7-1至表7-9。表7-1国内部分钢铁企业烧结机颗粒物排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕除尘器类型鞍钢7109.2150.050.0电除尘器武钢767.197.250.0电除尘器首钢352.363.047.0电除尘器济钢2125.0150.0100.0电除尘器本钢758.780.030.0电除尘器表7-2国内部分钢铁企业烧结单元其它设备颗粒物排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕除尘器类型鞍钢550.0113.022.0电除尘器19.0--布袋除尘器武钢337.350.015.0电除尘器121.0--布袋除尘器首钢236.845.028.5电除尘器135.0--布袋除尘器本钢357.580.040.0电除尘器467.5100.030.0布袋除尘器表7-3国内部分钢铁企业烧结机头二氧化硫排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕鞍钢3229.7322.0150.0首钢1268.5--本钢5335.6350.0318.0表7-4国内部分钢铁企业烧结机头氮氧化物排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕鞍钢3185.0288.0117.0首钢1155.0--表7-5国内部分钢铁企业原料、煤粉制备系统颗粒物排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕除尘器类型鞍钢3762.715012布袋除尘首钢939.811811布袋除尘625.25910静电除尘武钢254.59020布袋除尘140.0--静电除尘本钢371.012839布袋除尘344.04642静电除尘表7-6国内部分钢铁企业高炉出铁场颗粒物排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕除尘器类型鞍钢357.36643布袋除尘首钢1027.65910布袋除尘武钢133.9--布袋除尘本钢243.54443布袋除尘表7-7国内部分钢铁企业热风炉二氧化硫排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕鞍钢541.64539首钢559.0--本钢215.0--表7-8国内部分钢铁企业转炉一次烟气颗粒物排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕除尘器类型鞍钢611330544湿法除尘首钢37210043湿法除尘武钢411515080湿法除尘济钢177--湿法除尘表7-9国内部分钢铁企业转炉二次烟气及电炉烟气颗粒物排放统计企业名称样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕最小浓度〔mg/m3〕除尘器类型鞍钢1120357.4布袋除尘首钢6132010布袋除尘武钢8283025布袋除尘济钢5287715布袋除尘本钢3618446布袋除尘7.2国外钢铁企业污染操尽情形调查国外制订排放标准的趋势：将污染物排放标准建立在采纳先进技术(生产工艺技术和末端治理技术)所能达到的水平上，以使排放标准发挥其防治污染和促进技术进步的作用。国外新污染源实施标准是依照污染源的类型〔不同行业〕制定的。标准分为数值排放标准和操作运行标准两种。数值排放标准须有足够数据说明受控设施在正常运行状况下是能够达到的。操作运行标准是当数值标准不合适时，颁布的替代的设计、设备、操作和运行标准，或者是这几种方式的组合。不适于规定数值排放标准的情形包括：⑴污染物不能通过一定的排放口进行排放，或者这种排放口不符合联邦、州或地点的法律要求；⑵对某一类污染源应用的测试方法由于技术或经济上的限制而不适用。操作运行标准与数值标准具有同样的法律约束力。由于国外标准体系庞大，课题组要紧讨论美国、德国的钢铁企业大气污染操尽情形，作为我国在制定相关操纵标准时的借鉴。美国共有9个烧结厂，其要紧的操纵设备是袋式除尘器和湿式除尘器。对机尾处各排放点〔排料、破裂机、热筛分、冷筛分、冷却〕也进行了相应的操纵。但对原料贮存、混料及烧结矿存贮工序一样不进行操纵。美国对钢铁企业气体污染物排放〔要紧是颗粒物〕标准专门详细。除了有国家的排放标准外，各州依照本地区钢铁企业生产及环保设备的情形，对每个企业的不同工序、不同排放点都制定了排放标准。关于不同钢铁企业的同一类排放点，各州污染物排放标准的差距比较大。〔见表7-10、表7-11和表7-12〕表7-10美国部分钢铁企业烧结机风机处颗粒物排放浓度限值企业名称州污染操纵措施浓度限值〔mg/m3〕内陆钢铁公司印第安纳州布袋除尘器16.02美国钢铁公司印第安纳州布袋除尘器22.88杰尼瓦犹它州布袋除尘器27.92表7-11美国高炉炼铁颗粒物排放浓度限值污染源排放浓度(mg/m3)污染操纵措施现有企业新建企业原料系统18.3211.45布袋除尘高炉出铁场22.96.9布袋除尘表7-12美国钢铁企业炼钢单元大气污染物排放标准〔NESHAP〕污染源执行标准关于新建或现有氧气转炉车间的每座转炉a.关于采纳密闭烟罩系统的转炉，在初级吹氧期间，从任何一级排放操纵系统中排放到大气中的任何气体颗粒物含量不得超过68.7mg/m3。b.关于采纳放开式烟罩系统的转炉，在炼钢期间，从任何一级排放操纵系统中〔现有企业〕排放到大气中的任何气体颗粒物含量不得超过45.8mg/m3。新建企业不得超过22.9mg/m3。c.关于转炉二级排放采纳了独立的操纵装置，排放到大气中的任何气体颗粒物含量，现有转炉车间不得超过22.9mg/m3，新建转炉车间不得超过11.9mg/m3。关于新建或现有转炉车间的铁水运输装置、扒渣、脱硫和钢包冶炼操作排放到大气中的任何气体的颗粒物含量，现有企业不得超过22.9mg/m3，新建企业不得超过6.9mg/m3。关于现有转炉车间的炉顶监测器转炉车间、转炉或转炉车间操作装置的其他任何建筑物外罩等二级排放到大气中的混浊度不得超过20%〔平均3分钟〕。关于新建转炉车间的炉顶监测器a.转炉车间或转炉车间的底吹操作装置或转炉车间操作装置的任何外罩等二次排放到大气中的混浊度不得超过10%〔以6分钟为单位的平均值〕，但在一个炼钢周期中以6分钟为单位的混浊度承诺显现一次不超过20%的情形。b.转炉车间或转炉车间的底吹操作装置或转炉车间操作装置的任何外罩等二次排放到大气中的混浊度不得超过10%〔以3分钟为单位的平均值〕，但承诺在一个炼钢周期中以3分钟为单位的混浊度显现一次超过10%，但不得超过20%。铸造电弧炉〔现有企业〕排放到大气中的颗粒物不得超过11.45mg/m3。或金属HAP总量不超过0.92mg/m3。美国把转炉车间的废气污染源分成一级排放源和二级排放源。一级排放源是指从转炉炉口排放的烟气〔即一次烟气〕，二级排放源包括铁水运输、脱硫、撇渣、装料、出钢、除渣、浇注、钢包冶炼等处排放的烟气〔即二次烟气〕。一级源排放操纵系统有两种：一种是完全放开燃烧，一种是密闭燃烧。目前最传统、最好的操纵设备是高性能文丘里湿式除尘器和静电除尘器〔ESP〕。完全放开燃烧是指烟罩是固定的，不防烟气的泄漏；密封燃烧是指烟罩的直径与转炉口的直径大致相等，而且是活动的。烟罩通常专门接近转炉嘴，烟罩的外缘密封了烟罩和转炉之间的空间。转炉车间二级排放源一样采纳袋式除尘器。美国大多数转炉车间都有钢包冶炼站，钢包冶炼产生的污染物要紧采纳袋式除尘器进行操纵，少数采纳湿式除尘器，一些真空脱气工序采纳湿式除尘。在德国，环境爱护水平专门高，对钢铁企业的污染排放操纵标准也较欧盟其它各成员国更加严格〔见表7-13〕。德国钢铁企业大气污染物操纵要紧采纳了表7-14所列的最正确适用技术：表7-13德国TALuft中关于钢铁行业的排放标准污染源浓度限值(mg/m3)烧结机颗粒物：50二氧化硫：500氮氧化物：400出铁场颗粒物：10转炉一次除尘颗粒物：50转炉二次除尘颗粒物：10表7-14德国钢铁企业大气污染物排放操纵最正确适用技术污染源最正确适用技术烧结⑴先进的静电集尘技术〔ESP〕〔移动电极ESP、ESP脉冲系统、ESP的高压操作〕、静电集尘加布袋除尘器、预除尘〔如ESP或旋风集尘器〕加高压湿法涤气系统。采纳这些技术后，在一样运行情形下粉尘排放量小于50mg/m3，假如使用了布袋除尘器粉尘排放浓度能够达到10～20mg/m3。⑵采纳废气循环使用技术。在烧结产品质量和生产效率没有受到较大阻碍的情形下，可使用从整个烧结机出来的部分废气或局部废气循环再利用技术。⑶重金属排放量最小化技术。使用成效较好的湿法涤气系统，目的是为了清除水溶性重金属氯化物，专门是氯化铅的清除效率大于90%。或使用加有石灰的袋式除尘器，从最后一级的静电集尘器中除去粉尘，倒出后进行安全掩埋。⑷SO2排放量的最小化技术。降低原料中的硫含量〔利用含硫分低的焦粉，且焦粉的消耗量最小，利用含硫分低的铁矿石作为原料〕；使用以上措施使SO2的排放浓度小于500mg/m3。利用湿法废气脱硫，可使废气的排放量降低98%以上，以及SO2的排放浓度小于100mg/m3。⑸NOx的排放量最小化技术，采纳废气循环、废气脱氮、选择催化还原等。烧结球团⑴采纳涤气或半干法脱硫以及随后的除尘〔如气体悬浮吸取〔GSA〕〕或其它具有同样功能的设备。可有效去除这些成分。颗粒物去除率大于95%，相应得到的粉尘浓度小于10mg/m3。SO2去除率大于80%；相应得到的浓度小于20mg/m3。HF的去除率大于95%，相应得到的浓度小于1mg/m3。HCl去除率大于95%，相应得到的浓度小于1mg/m3。转炉炼钢⑴从铁水预处理〔包括铁水的运输、脱硫和除渣〕时期产生的颗粒物，利用布袋除尘器或静电集尘器进行净化。布袋除尘器的排放浓度为5～15mg/m3，使用静电集尘器得到的排放浓度为20～30mg/m3。⑵在装料和出钢时应用二级除尘系统，利用布袋除尘器或静电集尘器等其它有效方法进行净化，除尘效率约为90％；布袋除尘器粉尘量为5～15mg/m3，静电集尘器为20～30mg/m3，整个操作过程排放物低于5g/t钢。为了降低烟气或粉尘的产生，在鱼雷罐倒包时使用惰性气体进行爱护。电炉炼钢⑴灰尘的收集。利用直截了当废气抽取化合和罩式系统，或高频高压电源屏蔽罩和罩式系统等，更有效地收集初级或二级排放物。⑵废气除尘。关于新的工厂，使用精心设计的布袋除尘器能使粉尘量降到低于5mg/m3。现有的工厂低于15mg/m3。⑶有机氯化物〔专门是PCDD/F和PCB〕排放最小。在废气管道系统合理的后燃，为了幸免从头合成随后快速熄火，在进入布袋除尘器之前或往管道中注入褐煤粉。PCDD/F的排放量为0.1～0.5ng·TEQ/m3。8标准的要紧技术内容论证及说明8.1标准的适用范畴本标准规定了钢铁工业生产企业大气污染物排放限值〔包括无组织排放源，不含焦化〕、监测及监控等内容。本标准适用于钢铁工业生产企业大气污染物排放治理。本标准适用于对钢铁工业生产企业建设项目的环境阻碍评判、环境爱护设施设计、竣工环境爱护验收及其投产后的大气污染物排放治理。本标准只适用于法律承诺的污染物排放行为。新设立污染源的选址和专门爱护区域内现有污染源的治理，按照«中华人民共和国大气污染防治法»、«中华人民共和国水污染防治法»、«中华人民共和国海洋环境爱护法»、«中华人民共和国固体废物污染环境防治法»、«中华人民共和国放射性污染防治法»、«中华人民共和国环境阻碍评判法»等法律、法规、规章的相关规定执行。8.2标准〝适用区域〞的划分1996年实施的«环境空气质量标准»〔GB3095〕将环境空气质量功能区分为三类：一类区为自然爱护区、风景名胜区和其它需要专门爱护的地区。二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一样工业区和农村地区。三类区为特定工业区。尽管近几年来，本市钢铁企业的污染治理技术水平在不断提高，但由于大气污染物排放总量庞大，对环境矛盾依旧十分突出。另外，产业政策指导方向也不支持钢铁企业分散布局，要求走集中化、规模化的进展之路。因此，有必要对今后钢铁企业进展实施区域限制，在追求规模效应和经济效益的同时，尽可能降低钢铁企业污染排放对都市环境质量和人们躯体健康的不利阻碍。本标准将上海市划分为A、B二个区域，A区域禁止钢铁企业生产，B区域所有新建钢铁企业和现有钢铁企业一律执行本标准规定的污染源排放限值。A区域：自然爱护区、风景名胜区和上海市人民政府按照环境空气质量功能要求确定需要专门爱护的地区；B区域：除A区域以外的其它区域。8.3标准的执行年限划分本标准将污染源划分为〝现有企业〞和〝新建企业〞两类，分别执行相应的排放标准。现有企业，2020年1月1日到2021年1月1日期间执行现有企业排放限值，自2021年1月1日起，按新建企业排放限值执行。新建企业，2020年1月1日起，一律执行新建企业排放限值。8.4标准的要紧技术内容关于钢铁生产过程中需要操纵的颗粒物、二氧化硫和氮氧化物三项常规因子，本标准设置了两种操纵指标，即最高承诺排放浓度和吨产品排放量。为加强对有毒有害及对环境危害大的特点污染因子的操纵，本标准加入了对二噁英、氟化物、酸雾、挥发性有机物〔VOCS〕等的操纵要求。另外，原料场原辅燃料的堆取、破裂、输送，以及烟/粉尘的逸出或泄漏会造成大量的颗粒物无组织排放，需要采取有效操纵措施。本标准规定的要紧技术内容为：颗粒物的最高承诺排放浓度二氧化硫的最高承诺排放浓度氮氧化物的最高承诺排放浓度二噁英的最高承诺排放浓度氟化物的最高承诺排放浓度酸雾的最高承诺排放浓度碱雾的最高承诺排放浓度颗粒物无组织排放监控点浓度限值挥发性有机物的最高承诺排放浓度和处理设施的最低处理效率烟气林格曼黑度排气筒高度要求污染源的监测要求和分析方法要求8.5指标体系的确定及技术论证⑴颗粒物为制订本标准，课题组对上海市钢铁工业代表性企业宝钢股份宝钢分公司、宝钢股份不锈钢分公司和宝钢股份专门钢分公司进行了调查，取得烧结、炼铁、炼钢、轧钢等生产单元近五年的颗粒物手工监测数据468个，统计结果见表8-1。表8-1钢铁企业颗粒物排放统计生产设施或单元有效样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕除尘器类型烧结机头2167.57180.00电除尘器机尾1229.9550.00.电除尘器其他生产设施1427.7244.00电除尘器5310.6320.45布袋除尘器炼铁原料系统煤粉系统658.7922.00布袋除尘器高炉出铁场热风炉其他生产设施炼钢混铁炉及铁水预处理〔包括倒灌、扒渣等〕1410.5019.00布袋除尘器转炉〔一次烟气〕433.0746.37OG湿法除尘即经两级文氏管洗涤净化系统处理即经两级文氏管洗涤净化系统处理。4148.75245.99LT干法除尘转炉〔二次烟气〕117.3315.33布袋除尘器电炉3120.9665.00布袋除尘器精炼炉411.1616.00布袋除尘器石灰窑含尘烟气5514.8144.33布袋除尘器连铸切割、火焰清理，以及其他含尘废气1412.1529.12布袋除尘器、塑烧板塑烧板塑烧板要紧用于处理带火星的烟气，技术上与布袋除尘器类似。轧钢酸再生3645.33135.90洗涤拉矫机、精整机、抛丸机、修磨机，及其他含尘废气10512.9241.00布袋除尘器311.3015.00电除尘器上海市钢铁企业的烧结机头均采纳电除尘器除尘。对近五年宝钢分公司和不锈钢分公司的烧结机头手工监测数据进行统计，得到颗粒物排放浓度最大值为180.00mg/m3〔不锈钢1#烧结机头〕，平均值为67.57mg/m3。另外，2006年底宝钢不锈钢分公司1#烧结机头安装了固定污染源排放烟气连续监测系统，课题组对2007年1至5月份颗粒物小时排放浓度进行排序。排放浓度标准一样以70百分位数为准，但能够依照企业实际可达的操纵水平在60～90的范畴内进行适当的调整。从表8-2可见，就目前烧结机头的除尘技术和治理水平而言，其颗粒物小时排放浓度完全能够稳固操纵在80mg/m3以内，且70%以上的数据能达到50mg/m3。表8-2烧结机头在线监测颗粒物排放浓度的百份位数值百份位数70%75%80%85%90%95%排放浓度〔mg/m3〕44.2850.2555.1858.8667.9675.31烧结机尾采纳的也是电除尘器除尘。监测数据说明，烧结机尾排放颗粒物的最大浓度≤50.00mg/m3，平均浓度为29.95mg/m3，总体浓度水平低于烧结机头。烧结单元除机头、机尾，其原料及成品矿的转运、破裂、筛分等设施也有颗粒物排放。调查显时，不锈钢分公司要紧采纳电除尘器除尘，而宝钢分公司以布袋除尘器为主。采纳电除尘器的颗粒物最大排放浓度为44.00mg/m3，平均排放浓度为27.72mg/m3。与电除尘器相比，采纳布袋除尘器的颗粒物排放浓度要低专门多，最大排放浓度为20.45mg/m3，平均排放浓度为10.63mg/m3，均不足电除尘器出口浓度的二分之一。炼铁单元排放颗粒物的要紧来源为原料系统、煤粉系统、高炉出铁场、热风炉以及其他生产设施，要紧采纳布袋除尘器操纵颗粒物排放。统计结果显示，这些污染源的颗粒物平均排放浓度仅为8.79mg/m3，最大值为22.00mg/m3。炼钢单元排放颗粒物来源比较多，要紧有铁水预处理〔包括倒灌、扒渣等〕、转炉一次烟气、转炉二次烟气、电炉、精炼炉、中间罐倾翻和修砌、钢包修理、连铸切割、火焰清理、钢渣处理、石灰窑、白云石窑含尘烟气等，颗粒物操纵措施要紧是布袋除尘。由于炼钢单元大多数设施采纳了高效的布袋除尘，对129个样本〔不含转炉一次烟气净化和钢渣处理〕进行排序，从表8-3可见，85%的样本颗粒物排放浓度不超过30mg/m3，75%的样本颗粒物排放浓度甚至能够操纵在20mg/m3以内。表8-3炼钢单元颗粒物排放浓度的百份位数值百份位数60%65%70%75%80%85%90%排放浓度〔mg/m3〕15.1716.0016.4019.8025.0030.0043.00对转炉一次烟气净化的监测样本统计结果显示，LT干法除尘出口颗粒物最大排放浓度为245.99mg/m3，平均浓度为148.75mg/m3；OG湿法除尘后出口的颗粒物最大排放浓度为46.37mg/m3，平均浓度为33.07mg/m3。国内普遍采纳的是OG湿法净化煤气回收技术，其优点是技术上十分成熟、运行稳固而可靠。LT干法除尘相关于湿法除尘具有诸多优势，是今后转炉一次烟气除尘进展的方向。此次调查所得的样本浓度偏大，属于非正常运行所导致，相关企业已提出整改措施。滚筒法处理钢渣过程中产生的颗粒物要紧是热渣表面蒸汽流带出的，初始浓度可达1000mg/m3以上；喷雾除尘对10㎛以上颗粒物去除效率近乎100%，对1～10㎛颗粒物效率要低一些，对1㎛以下颗粒物去除效率将更低。依照目前的技术水平分析，颗粒物排放浓度只能操纵在40～50mg/m3水平，但排放总量比较小；因为不能采纳效率更高的袋式除尘器，新的国家钢铁工业污染物排放标准规定：〝现有企业〞80mg/m3，〝新建企业〞为50mg/m3。轧钢单元颗粒物来源要紧是酸再生，以及拉矫机、精整机、抛丸机、修磨机等含尘废气。酸再生过程要紧通过喷淋洗涤，去除废气中的颗粒物。对36个酸再生样本统计显示，颗粒物平均排放浓度为45.33mg/m3，一半以上样本的颗粒物排放浓度＞30.00mg/m3，浓度≤20.00mg/m3样本更少，只有4个。拉矫机、精整机、抛丸机、修磨机等含尘废气多数采纳布袋除尘器，少数采纳了电除尘器。对108个样本〔含电除尘器〕进行排序，从表8-4可见，90%以上的样本颗粒物排放浓度能够操纵在30mg/m3以内，即使以20mg/m3为浓度限值，也有85%的达标率。表8-4拉矫机、精整机、抛丸机、修磨机等颗粒物排放浓度的百份位数值百份位数60%65%70%75%80%85%90%排放浓度〔mg/m3〕13.5013.7014.5014.9015.8017.0025.30北京市在2004年颁布了地点«冶金、建材行业及其它工业炉窑大气污染物排放标准»〔DB11/237〕，新的国家钢铁工业大气污染物排放标准也立即出台，两者都对颗粒物排放提出了更加严格的限值要求〔见表8-5〕。与这些国内钢铁工业大气污染物排放标准相比，课题组调查结果说明，目前本市钢铁工业烧结机头颗粒物排放浓度差不多≤80mg/m3，平均浓度≤50mg/m3，机尾最大浓度≤50mg/m3，平均浓度≤30mg/m3，85%以上采纳布袋除尘器的污染源颗粒物排放浓度≤30mg/m3，80%以上≤20mg/m3；然而转炉一次烟气和酸再生的颗粒物排放操纵水平距离稳固达到国家标准限值的要求仍有差距。表8-5国内钢铁工业颗粒物排放限值生产设施或单元钢铁工业新GB北京市DB11/237-2004现有企业〔mg/m3〕新建企业〔mg/m3〕Ⅰ时段自标准实施之日起至2006年12月31日止〔mg/m3〕Ⅱ时段自2007年1月1日起〔mg/m3〕烧结烧结〔球团〕机头907080禁排机尾50禁排其他生产设施702030禁排炼铁热风炉502010禁排原料系统煤粉系统602030其他生产设施6020高炉出铁场10020炼钢铁水预处理〔含扒渣〕502030禁排转炉〔一次烟气〕1005080禁排转炉〔二次烟气〕502030禁排电炉502020禁排精炼炉5020石灰窑、白云石窑含尘烟气5030连铸火焰清理及切割503010禁排钢渣处理8050其他含尘废气〔包括石灰窑、白云石窑原料及成品系统，炼钢副原料系统，废钢加工等〕5020轧钢热轧精轧机503010禁排拉矫机、精整机、抛丸机、修磨机、焊接机3020废酸再生3020国外钢铁工业大气污染物排放标准对颗粒物的排放操纵限值较国内更为严格〔见表8-6〕，如德国TALuft要求烧结机和转炉一次烟气的现有企业≤50mg/m3，煤粉等原辅燃料的供料系统≤20mg/m3，出铁场及转炉二次烟气10mg/m3。由此可见，国内钢铁企业在颗粒物排放操纵方面依旧有相当的提高空间。宝钢集团作为国家级环境友好企业，在环境治理和污染治理技术方面具有一定的领先优势，其内部布袋除尘器排放标准≤30mg/m3，干式电除尘器≤80mg/m3。为了促进上海钢铁企业污染物排放操纵水平的提高，必须制定更为严格的排放标准。表8-6国外钢铁工业颗粒物排放限值生产设施或单元美国〔mg/m3〕德国TALuft〔mg/m3〕烧结机现有企业：16.02～27.9250出铁场现有企业：22.9新建企业：6.910铁水运输、撇渣、脱硫、钢包冶炼现有企业：22.9新建企业：6.9/转炉一次烟气现有企业：45.8新建企业：22.950转炉二次烟气现有企业：22.9新建企业：11.910铸造电弧炉现有企业：11.45/综合以上的因素，并在征求了行业专家和企业意见的基础上，课题组对颗粒物最高承诺排放浓度做出了如下定值，见表8-7。表8-7颗粒物排放限值生产设施或单元最高承诺排放浓度mg/m3现有企业新建企业烧结机头8050机尾5030其他生产设施3020炼铁原料系统、煤粉系统3020高炉出铁场热风炉其他生产设施炼钢混铁炉及铁水预处理〔包括倒灌、扒渣等〕3020转炉〔一次烟气〕8050转炉〔二次烟气〕、电炉、精炼炉、中间罐倾翻和修砌、钢包修理、连铸切割、火焰清理3020石灰窑、白云石窑含尘烟气3020钢渣处理8050其他含尘废气〔包括石灰窑、白云石窑原料及成品系统，炼钢副原料系统，废钢加工等〕3020轧钢拉矫机、精整机、抛丸机、修磨机，焊接机及其他含尘废气3020酸再生3020⑵二氧化硫钢铁工业煤耗量庞大，同时铁矿石中也含有大量的硫，因此每年向大气中排放出大量的二氧化硫，其中烧结机头、热风炉，以及轧钢加工中使用到的一系列热处理炉也是二氧化硫的要紧污染源。课题组调查了上海市钢铁企业二氧化硫的排放情形，统计结果见表8-8和表8-9。表8-8钢铁企业二氧化硫排放统计生产设施或单元有效样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕烧结机头54579.691959.00热风炉3108.00114.00热处理炉1817.3949.00表8-9烧结机头在线监测二氧化硫排放浓度的百份位数值百份位数70%75%80%85%90%95%排放浓度〔mg/m3〕406.72422.52441.47459.53484.60528.71烧结机头手工监测结果偏高，54个样本的二氧化硫平均排放浓度为579.69mg/m3，最大浓度为1959.00mg/m3；相比较，在线监测结果比较稳固，二氧化硫小时排放浓度完全能够稳固操纵在600mg/m3以内。由于我国往常对热风炉排放二氧化硫没有操纵指标，钢铁企业对热风炉烟气中二氧化硫差不多没有监测。据课题组收集到的数据说明，2005年宝钢2#高炉热风炉实测二氧化硫排放浓度为：104.00mg/m3、106.00mg/m3、116.00mg/m3。热处理炉是热处理工序中的加热设施。在此次统计的18个样本中，二氧化硫的最大排放浓度为49.0mg/m3，平均为17.39mg/m3。表8-10国内钢铁工业二氧化硫排放限值生产设施或单元钢铁工业新GB北京市DB11/237-2004现有企业〔mg/m3〕新建企业〔mg/m3〕Ⅰ时段〔mg/m3〕Ⅱ时段〔mg/m3〕烧结〔球团〕设备700200400禁排热风炉100100//热处理炉25025050禁排与国内相关排放标准的二氧化硫排放浓度限值相比〔见表8-10〕，关于热风炉和热处理炉，二氧化硫排放差不多都能够达标；关于烧结机头，在稳固运行状况下能达到新的国家钢铁工业污染物排放标准的要求，但达到北京市«冶金、建材行业及其它工业炉窑大气污染物排放标准»〔DB11/237〕仍有一定难度。国外资料显示，德国TALuft将烧结机二氧化硫的浓度限值操纵在500mg/m3。目前，宝钢集团已开始对烧结机实施湿法烟气脱硫改造，净烟气设计要求达到100mg/m3的排放浓度。假设考虑生产工况及煤、焦含硫率波动因素，净烟气出口二氧化硫应能达到200mg/m3的排放浓度限值。综合上述几个方面的因素，以及对烧结机头脱硫减排的要求，课题组对二氧化硫排放做出如下定值，见表8-11。表8-11二氧化硫排放限值生产单元或设施最高承诺排放浓度〔mg/m3〕现有企业新建企业烧结机头600200炼铁热风炉100100轧钢热处理炉100100⑶氮氧化物钢铁工业燃烧和加热设施众多，烧结机头、热风炉、热处理炉、以及石灰焙烧过程都会排出大量的氮氧化物。课题组对上海市钢铁企业氮氧化物排放情形的统计结果见表8-12和表8-13。表8-12钢铁企业氮氧化物排放统计生产设施或单元有效样本数平均浓度〔mg/m3〕最大浓度〔mg/m3〕烧结机头55210.40398.00热风炉3109.33110.00石灰焙烧8515.13832.00热处理炉1840.0665.00表8-13烧结机头在线监测氮氧化物排放浓度的百份位数值百份位数70%75%80%85%90%95%排放浓度〔mg/m3〕299.66305.99311.74319.12326.21336.69氮氧化物手工监测统计结果与在线监测统计结果差不多一致。从手工监测来看，55个样本的平均排放浓度为210.40mg/m3，最大浓度为398.00mg/m3。从在线监测来看，氮氧化物小时排放浓度也完全能够稳固操纵在400mg/m3以内。与二氧化硫情形相同，2005年宝钢2#高炉热风炉实测氮氧化物排放浓度监测结果为：109.00mg/m3、109.00mg/m3、110.00mg/m3。对宝钢分公司炼钢焙烧1#窑尾的监测说明，石灰焙烧烟气中也会产生的氮氧化物，8个统计样本中，有3个样本氮氧化物浓度＞500mg/m3，占样本总数的38%，最大排放浓度为832mg/m3。尽管国家标准中未对石灰焙烧烟气中的氮氧化物排放浓度做出限值规定，但课题组考虑到上海市对氮氧化物总量操纵的治理要求，认为有必要提出浓度限值要求。在18个热处理炉样本中，氮氧化物的最大排放浓度为65.00mg/m3，平均为40.06mg/m3。表8-14国内钢铁工业氮氧化物排放限值生产设施或单元钢铁工业新GB现有企业〔mg/m3〕新建企业〔mg/m3〕烧结〔球团〕设备500400热风炉250200热处理炉250200以新的国家钢铁工业污染物排放标准衡量〔见表8-14〕，烧结机头、热风炉和热处理炉的氮氧化物排放浓度均能稳固达标。关于石灰焙烧，尽管国家标准中未对氮氧化物排放浓度做出限值规定，但考虑到上海市对氮氧化物总量操纵的治理要求，有必要提出浓度限值要求。从国外来看，德国TALuft的烧结机氮氧化物排放浓度限值为400mg/m3。除了矿物质燃烧会产生氮氧化物，在轧钢酸再生过程中，由于工艺需要使用大量的硝酸，也会排放出大量的氮氧化物，而新的国家钢铁工业大气污染物排放标准并未就这部分氮氧化物作出限值规定。课题组通过调研和征求专家意见后，借鉴«大气污染物综合排放标准»〔GB16297-1996〕中规定，将轧钢酸再生部分产生的氮氧化物排放浓度限值定在240mg/m3。考虑到上述几个方面的因素，以及今后氮氧化物减排的可行性，课题组对氮氧化物排放做出如下定值，见表8-15。表8-15氮氧化物排放限值生产单元或设施最高承诺排放浓度〔mg/m3〕现有企业新建企业烧结烧结机机头400400炼铁热风炉250200炼钢石灰〔白云石〕窑500500轧钢热处理炉250200酸再生240240⑷二噁英由于二噁英的毒性极大，发达国家都制定了十分严格的排放标准〔见表8-16〕。表8-16国外钢铁行业二噁英排放限值国家生产工序排放限值〔ng·TEQ/m3〕备注比利时烧结2.50.51993年往常1993年以后电炉炼钢1.00.51993年往常1993年以后英国烧结0.52.0基准排放值排放限值〔2004年〕电炉炼钢0.1～0.50.3基准排放值排放限值〔2004年〕日本烧结2.01.00.1现源〔2001年1月15日起〕现源〔2002年12月1日起〕新源电炉炼钢20.05.00.5现源〔2001年1月15日起〕现源〔2002年12月1日起〕新源〔2002年〕台湾地区烧结2.01.00.5现源〔2006年〕现源〔2020年〕新源〔2004年〕电炉炼钢5.00.50.5现源〔2004年〕现源〔2007年〕新源〔2002年〕我国对二噁英的污染操纵刚刚起步，在«危险废物焚烧污染操纵标准»GB18484和«生活垃圾焚烧污染操纵标准»GB18485中规定的排放限值分别为0.5ng-TEQ/m3和1.0ng-TEQ/m3。新的国家钢铁工业污染物排放标准依照目前国内的实际情形并参照国外排放标准对烧结〔球团〕设备和电炉也做出了二噁英排放限值的规定。〔见表8-17〕表8-17国内钢铁工业二噁英排放限值生产设施或单元钢铁工业新GB现有企业〔ng·TEQ/m3〕新建企业〔ng·TEQ/m3〕烧结〔球团〕设备5.02.0电炉2.00.5课题组分别对宝钢分公司的烧结机头、不锈钢分公司烧结机头和专门钢分公司100T大电炉做了监测，结果均达到BAT/BEP的举荐限值，见表8-18。表8-18钢铁企业二噁英