钢铁工业超低排放改造重点难点及对策分析-首钢迁钢 (1)讲解

首钢股份公司迁安钢铁公司钢铁工业超低排放改造重点难点及对策分析1至精至诚至善至美程华环境保护部部长2钢铁工业超低排放趋势分析一二治理技术工艺特点及综合应用三四超低排放改造重点难点超低排放改造过程及经验介绍五综述展望目录3一形势分析4明确的“时间表”和“路线图”：确保到2035年，生态环境质量实现根本好转，美丽中国目标基本实现。到本世纪中叶，人与自然和谐共生，生态环境领域国家治理体系和治理能力现代化全面实现，建成美丽中国。重大判断：生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。生态环境是关系党的使命宗旨的重大政治问题，也是关系民生的重大社会问题。

1、生态文明新高度绿水青山就是金山银山5生态环境部、工信部等五部委《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》：推动现有钢铁企业超低排放改造，到2020年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造取得明显进展，力争60%左右产能完成改造，有序推进其他地区钢铁企业超低排放改造工作；到2025年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成，全国力争80%以上产能完成改造。20172018.32018.52019政策变化政府工作报告：“推动钢铁等行业超低排放改造。提高污染排放标准，实行限期达标。”生态环境部：《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》（环办大气函[2018]242号）河北省、唐山市相继发布钢铁超低排放改造文件（唐气领办38号等）十九大报告：“提高污染排放标准”2、政策要求急速变化6106万吨172万吨281万吨颗粒物二氧化硫氮氧化物2017钢铁污染物排放量据测算，2017年钢铁行业二氧化硫、氮氧化物和颗粒物排放量分别为106万吨、172万吨、281万吨,占全国排放总量的7%、10%、20%左右。随着环境治理力度不断加强，特别是燃煤电厂实施超低排放以来，火电行业污染物排放量大幅度下降，2017年钢铁行业主要污染物排放量已超过电力行业，成为工业部门最大的污染物排放来源。钢铁企业排放对城市空气质量有显著影响，产能前20位的城市，平均PM2.5浓度比全国平均浓度高28%。钢铁减排压力骤然增大。3、总量大，减排要求迫切74、指标严苛程度空前排放标准对照简表工序污染物种类排放标准特别排放限值超低排放河北省地标烧结机头、球团焙烧颗粒物50401010二氧化硫1801803535氮氧化物3003005050烧结机机尾颗粒物30201010热风炉颗粒物20151010二氧化硫80805050氮氧化物300300200150高炉出铁场、矿槽颗粒物25151010铁水预处理、转炉（二次烟气）、电炉、石灰窑、白云石窑颗粒物20-3015-301010轧钢热处理炉颗粒物20151010二氧化硫1501005050氮氧化物300300200150其他环境除尘颗粒物20-3015-2010108二超低排放改造重点难点分析91、超低排放概念综合分析有组织排放口，全部稳定达到超低排放标准有组织超低无组织排放源清单完整，所有物料储存、物料输送、生产工艺过程控制措施满足收尘治理要求。无组织废气排放控制设施（抑尘、除尘、车辆高压冲洗装置等）运行正常。烧结、球团、炼铁、炼钢、石灰车间、焦炉区域、物料储存点及物料输送落料点无可见烟粉尘外逸；焦化煤气净化区域和废水处理区域无异味；厂区整洁无积尘。无组织治理钢铁工业超低排放进出钢铁企业的铁精矿、煤炭、焦炭等大宗物料和产品采用铁路、水路、管道或管状带式输送机等清洁方式运输比例不低于80%；达不到的，汽车运输部分应全部采用新能源汽车或达到国六排放标准的汽车（2021年底前可采用国五排放标准的汽车）。清洁运输配备分布式控制系统（DCS）和CEMS，CEMS安装、调试、运行满足《固定污染源烟气（SO2、NOX、颗粒物）连续监测技术规范》（HJ75-2017）要求，并与当地生态环境部门联网，数据传输有效率应达95%以上。监测监控系统10超低排放实现难点球团烧结焙烧烟气无组织管控热风炉、热处理炉、石灰窑烟气2、超低排放改造重点难点分析11一多球烧烟气特点两大污染物含量烟气量难点一污染物种类2、超低排放改造重点难点分析12难点二燃料可选择性较差燃料质量波动较大

烟气量波动较大大部分时段能够达到超低排放热风炉热处理炉石灰窑2、超低排放改造重点难点分析13难点三无组织治理难度大全多散2、超低排放改造重点难点分析142、超低排放改造重点难点分析

结构调整困难：受区域整体交通运输情况影响，部分企业物流输送结构调整困难，需要大面积修建铁路或采取其它措施提高清洁运输水平。机动性强、更新换代难度大：物流运输过程中，多种因素不可控，特别是道路机动车辆排放水平参差不齐，排放量大。企业内部机械车存在老旧、更新换代不及时问题。运输总量大：据测算，长流程钢铁企业钢产量与物流量之比约为1：3，即每生产1吨钢，需要3吨以上物流量。

清洁运输15三超低排放可行技术工艺特点161、湿法脱硫技术石灰石/石灰湿法脱硫技术工艺成熟脱硫效率高，可达95%以上稳定性高，在大量火电及钢铁企业脱硫工程中得到验证副产物综合利用途径多占地面积大产生的脱硫废水需处理较难控制脱硫后烟气中颗粒物浓度，需增设湿式电除尘设施优点缺点172、半干法脱硫技术循环流化床脱硫技术工艺成熟，投资及运行费用较低，无废水产生，与脱硝设施衔接方式相对灵活。脱硫效率可达95%以上，可有效控制颗粒物排放浓度在10mg/m³以下操作较SDA工艺复杂，占地面积较大，需保证较高的钙硫比，脱硫副产物利用难度大。182、半干法脱硫技术旋转喷雾干燥法工艺成熟，占地面积小脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单产物为干态的CaSO、CaSO，易处理没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水较少，无废水优点缺点自动化要求高需要较高的钙硫比，吸收剂用量控制难度大吸收效率较低，65-85%19优点脱硫效率可达95%以上，干法脱硫，不产生外排蒸汽污染物脱除种类全，实现多种污染物的协同处置，可同时去除二噁英、重金属等污染物生产硫酸或硫酸盐，副产物可循环利用，消除二次污染.活性炭吸附法缺点建设投资大，60-80万元/㎡，烧结机建设周期较长活性炭质量对整体脱除效果影响较大系统复杂，调试难度大运行成本高，需要不断补充活性炭受烟气分布与流速控制等因素影响，脱除效果有波动3、干法脱硫技术主流脱硝技术中低温SCR氧化法活性炭吸附法中高温SCR4、脱硝技术21123湿式电除尘工频、高频电除尘LT干法除尘静电吸附电除尘布袋、滤筒塑烧板过滤式除尘技术水浴除尘、水磨除尘等。利用水浴或喷淋的形式脱除颗粒物。OG湿法除尘除尘技术方向5、除尘技术球团烧结焙烧烟气电除尘器+逆流式活性炭脱硫脱硝一体化技术电除尘器+错流式活性炭脱硫脱销一体化+SCR（如需要，增加布袋除尘器）电除尘器+湿法脱硫工艺+湿式电除尘器+SCR（选择性催化还原）脱硝（SCR在脱硫后）电除尘器后配备密相干塔/循环流化床/SDA（旋转喷雾）脱硫+SCR（选择性催化还原）脱硝5、组合方式分析重点难点工序有组织组合治理措施对策热风炉、热处理炉、白灰窑等重点难点工序有组织组合治理措施对策5、组合方式分析24四超低排放改造情况介绍25首钢股份公司每年自行组织实施“绿色行动计划”，持续推动环保设施升级，提高治理能力。截至2017年底，首钢股份公司环保投资76.33亿元，占工程总投资13.6%。2018年年初钢铁工业超低排放征求意见时，首钢股份公司迅速调整思路，深刻领会政府工作报告“推动钢铁行业超低排放改造”主旨，站在创建生态文明大局、引领钢铁行业环保发展方向的高点，以河北省、唐山市超低排放改造（唐气领办38号）有关文件要求为目标，做到超前谋划、凝心聚力、合理分工。投资16.5亿元，实施超低排放改造和无组织排放治理项目70个。针对超低排放深度治理改造难度最大的烧结球团工序，组织首钢设计院、首钢技术研究院、首钢京唐等专业人员深入太钢、宝钢、包钢、日照钢铁、邯钢等企业了解钢铁行业烟气深度治理情况。与日本住友、奥地利英特加等国际知名环保治理公司，以及中冶长天、山东国瞬、中冶北方、福建龙净等10余家国内环保治理高端企业，进行超低排放技术交流。通过调研和论证，最终确定采用奥地利英特加逆流式活性炭和”密相干塔+SCR”工艺。一以贯之的坚持打下坚实的基础1、超前谋划，行动迅速26360平烧结机头密相干塔脱硫+SCR脱硝球团一系列密相干塔脱硫+SCR脱硝（1）密相干塔+SCR脱硫脱硝技术应用成果2、有组织成果27球团二系列逆流式活性炭脱硫脱硝系统烧结机老系统逆流式活性炭脱硫脱硝系统（2）逆流式活性炭脱硫脱硝一体化技术应用成果2、有组织成果国内外烧结循环烟气大都采用外循环方式。首钢股份公司360平烧结机国内首创烟气内循环工艺，高温烟气引自烧结机尾部风箱，循环烟气温度高、节能效果明显。该机组循环烟气烟温稳定在300℃以上。烟气循环技术应用前后，外排风量减少16%，燃料比降低2.85千克/吨、粉尘排放降低27.3%、二氧化硫减排15.34%、氮氧化物减排22.37%。28（3）烧结烟气循环2、有组织成果29高炉煤气全面净化焦炉煤气精制治理原燃料成分管控严格明确原燃料标准自主成分检定完善采购机制深度脱硫、脱萘颗粒物、有害成分去除（4）源头治理2、有组织成果30CCPP发电机组监测时间氮氧化物二氧化硫烟尘氧含量均值(%)备注实测浓度(mg/m³)折算浓度(mg/m³)实测浓度(mg/m³)折算浓度(mg/m³)实测浓度(mg/m³)折算浓度(mg/m³)2019-02-0500:00:0022.6415.6912.638.754.653.2312.34-2019-02-0501:00:0022.6315.7210.947.604.673.2512.36-2019-02-0502:00:0016.1911.2310.517.294.683.2512.35-2019-02-0503:00:0017.149.8814.548.384.692.7110.60-2019-02-0504:00:0016.959.6114.748.364.662.6410.42-2019-02-0505:00:0022.2512.6214.218.064.672.6510.42-2019-02-0506:00:0022.5813.0312.487.204.652.6810.61-2019-02-0507:00:0024.2313.7315.058.534.672.6510.41-2019-02-0508:00:0025.0814.2113.767.804.592.6010.41-2019-02-0509:00:0024.9514.1513.477.644.632.6210.42-2019-02-0510:00:0024.6213.9611.986.794.692.6610.42-2019-02-0511:00:0025.0214.1913.037.394.682.6510.42-2019-02-0512:00:0025.7214.5912.687.194.672.6510.42-2019-02-0513:00:0021.8912.4215.909.024.682.6610.43-源头治理效果2、有组织成果轧钢速烧板除尘器再更新布袋滤料材质全面升级新OG法治理转炉一次烟气高效滤筒引进使用其它有组织治理情况OG+湿电治理效果排口点位治理工艺监测指标（毫克/立）1#转炉一次烟气OG+湿电5.822#转炉一次烟气OG+湿电5.693#转炉一次烟气OG+湿电2.532、有组织成果（5）其他有组织治理措施32实施超低排放改造后，球烧氮氧化物浓度从原来的150mg/m³下降到30mg/m³、二氧化硫从80mg/m³下降到20mg/m³、颗粒物从20mg/m³下降到5mg/m³左右。2018年污染物排放量分别为2817吨、2520吨、5930吨，实施超低排放改造后，2019年将在此基础上减少排放颗粒物741吨，二氧化硫1186吨，氮氧化物2743吨，减排比例分别达到26%、47%、46%。总量削减效果明显2、有组织成果33全面实施料场封闭，投资3.4亿元，建成配有洗车装置、喷雾装置的原料棚17个，总封闭面积18.06万平方米，彻底解决原燃料及固体二次资源装卸、堆存无组织排放。（1）原料堆场无组织深入治理3、无组织治理34

建成总贮存量14万吨的烧结矿筒仓，提高应急能力，消除结矿落地倒运；率先对套筒窑提升系统和落料点全封闭。全公司拥有上料、返矿、物料输送皮带554条，总长度达55.28km，完全满足厂内大宗物料、返矿、返焦等密闭输送需求，消除物料输送无组织排放问题。2015年建成16个烧结矿筒仓套筒窑提升系统封闭（2）物料输送系统无组织治理升级3、无组织治理高炉出铁场、矿槽、转运站等17个点位除尘灰全部气力输送至料场直接回用。消除无组织排放除尘灰的气力输送，直接减少汽运总量，年减少运输8200余车次。削减运输量炼铁除尘灰气力输送（2）物料输送系统无组织治理升级对炼钢、轧钢的其他工序除尘灰清运系统进行升级，完成卸料口改造，实现密闭罐车输送。其它系统除尘灰输送升级36

采用自主知识产权专利技术，对3座高炉炉顶均压放散实施全回收，解决了钢铁行业均压放散回收第一难题，一举实现：消除均压放散无组织排放问题；年可减少粉尘1050吨；高炉煤气全回收；年回收煤气6100万立；彻底解决高炉煤气放散问题。（3）高炉煤气均压放散全回收3、无组织治理37

力推煤气回收，大幅度节能、减排、创效。通过综合分析煤气资源结构、扩容高炉煤气净化回收设施，自主发明高炉煤气零放散技术并获得国家专利，领跑国内同行，每小时减少煤气损失近5万立方米

，可多发电1.8万千瓦时。通过煤气回收、建设有余量的燃气发电机组，真正做到高炉煤气零放散，减少对环境的污染，取得环境、经济综合效益。30万m3高炉煤气柜国家专利认证焦炉转炉煤气柜（4）专利技术实现高炉煤气零放散3、无组织治理38率先在炼钢连铸、板坯切割等难点部位增设集尘罩和除尘管道，含尘废气全面回收，全方位多角度消除炼钢工序无组织排放现象。（5）自主研发收尘系统3、无组织治理39

积极响应国家环保形势发展，针对生产现状及无组织粉尘排放现状，委托冶金规划院进行大量调研分析，结果表明，无组织治理总体到位，优点为：无组织排放收尘治理点位多，有组织化程度高，特别在收尘装置的应用设计风量大，满足要求。但也存在个别问题：小部分区域扬尘较严重，未全部有效覆盖；全厂的点位多，治理散乱，没有集中管理。对此，确定“源头治理、过程控制和系统管理”总体思路，引进由BME联合冶金工业规划研究院、清华大学首创的无组织粉尘管、控、治智能一体化系统，先期解决两大主要问题：建立无组织排放监控体系；完成全厂集中管控平台建设。

后期冶金规划院系统化针对性设计、首钢迁钢自行采购建设治理工程。生态环境部、国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、交通运输部联合发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》指出，钢铁企业超低排放改造不仅要求有组织稳定达到超低排放，同时新增无组织排放及物料运输环节管控措施。（6）无组织排放管控治系统3、无组织治理40利用污染排放清单和工艺线特点综合分析结果，建立五级精准监控网络污染源头监测除尘治理设备状态监控料棚污染行为动态监控厂界道路网格化监测生产状态监测3、无组织治理（6）无组织排放管控治系统41为满足未来综合管控能力全面提升，设计将现有能源二级系统环保模块、危废系统和将要建设的雾桩系统与车辆尾气监测系统等整合到平台中，最终实现无组织环保一张图、一平台管理模式。当前，已完成布设146套环境监测、200套尘源点监测、6套污染行为图像识别系统、126套环保设备监控，分别搭建了物料存储、物料运输、厂区环境道路的无组织排放管控治系统，并且综合建设了全厂无组织管控治一体化智慧平台，实现了排放源、抑除尘设备设施的集中管控，减少了人员管理成本，降低了人员管理难度。3、无组织治理（6）无组织排放管控治系统42BME整个料场部署污染行为智能图像识别系统，与料场内扬尘治理设备精准联动，实现对料场作业时无组织排放精准治理。利用智能化技术实现料场无组织排放治理的无人化操作，减少人工管控难度。以迁钢南料场为例3、无组织治理（6）无组织排放管控治系统43目前，迁钢正在与BME开展进一步深度合作，继续打磨削平生产工艺与环保治理之间的微冲突，在无组织智能系统的后期优化中，继续将探索最佳管控模式，以最节省的资源消耗实现最佳的治理管控效果。高低投入污染物排放治理效率治理能耗随着环保设备的长时间高标准投入运行，在较高治理效率的条件下，无组织排放也逐渐降低，但设备治理效率能耗则会不断增加，目前除尘器的能耗，每年上亿度电，如能降低10-20%，则预计能节约1000多万元/每年。无组织污染低排放治理设备高效率治理能资源低消耗实现绿色高质量增长探索最佳平衡点3、无组织治理（6）无组织排放管控治系统44清洁运输再提升计划淘汰落后车型，新增24辆新能源动力移动工程机械车；加快推进非道路移动机械新能源化。车辆升级国五以下运输车辆禁止进出厂区；安装尾气监测仪；动态手工尾气抽测，不达标的一律不许进厂。加大清洁运输管控能力，不断完善运输结构，与铁路系统强化合作，签订战略协议，持续提升火运比例。010203持续稳定提升火运比强化移动源管控3、整治进展设置环境保护部建立健全管理制度建立环保调度指挥系统成立环境保护委员会巩固基础在设置独立环保机构的基础上进一步增加环保专职管理人员补充完善公司环保管理制度成立环境保护委员会成立以公司总经理为主任的环境保护委员会，形成环保责任制、例会制度，规范环保管理生产与环保管控同步建立环保调度指挥系统同步协调生产运输关系4、强化管理强化环保管控成立环保管理委员会建立环保调度指挥系统46

全面采用最先进的余热余压回收技术，建设高炉TRT、饱和蒸汽余热余压发电机组；以富余煤气作为燃料、不增加燃煤消耗，按照装机能力有裕量原则，建设热电、背压、CCPP等发电机组，发电机组总装机容量达387MW，年自发电量超24亿KWh，自发电比例保持70％以上，居国内领先水平。

在水资源利用上，优先选用先进的水资源梯级利用技术，2座综合污水处理厂日可处理废水6万吨，采用国际先进的膜处理、反渗透技术，建设具有自主知识产权的中水深度除盐站，除盐水水质优于饮用水标准。18年吨钢消耗新水2.90吨，水循环利用率高达98.5%。综合污水处理厂综合水处理中心50MWCCPP机组TRT发电机组热电机组背压机组（1）能源高效利用47致力打造生态和谐的生产环境，形成绿化景观与生产设施相映成趣的绿化效果，厂区绿化面积达109万平方米，绿化率35%，达到国家园林式企业标准，荣获唐山市政府

“花园式工厂”、河北省“园林式单位”、“全国绿化模范单位”等荣誉称号。（2）美化环境回馈社会5、节能绿化深入挖潜热能资源，积极回馈社会。实施高炉冲渣水余热回收，淘汰燃煤供暖锅炉5台套，居民供暖面积达到115万平，同时年减少3.15万吨标准煤消耗，减排二氧化硫577吨。《钢铁企业超低排放改造实施指南》（征求意见稿）无组织排放治理有组织排放治理清洁运输其它要求源头治理6、超低排放评估验收超低排放五大模块超低排放评估验收达标，准备好了吗？

有组织监测指标达标实现源头治理无组织治理全点位达标清洁运输符合满足实施指南的其它要求每一项都是否决项请注意按照文件要求，全面组织模块化对标评。摸清底数，自我整改完善。506、超低排放评估验收按照有组织、无组织、清洁运输、源头治理及其它要求五大模块逐项评估验收高层带头，快速启动，全员参与自我评价评估准备全面评估评估验收整体工作思路及进程516、超低排放评估验收（1）有组织监测200020042008监测点合规性、可靠性评估分析及达标改造；监测平台、电源合规性分析；在线监测设施合规性自评；

监测口确定。实施监测点高度、监测口孔径、平台作业半径等全面改造，每周反馈改进情况；编制监测方案；准备相应物资。点位多：全工序覆盖；耗时长：作业规范、单点位3-6小时，总持续25天；全程配合，通