從湖南鋼鐵業(yè)的實(shí)踐看全行業(yè)節(jié)能減排工作的得失

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，資源能源消費(fèi)約束明顯顯現(xiàn)，能源供求矛盾日益突出。作為能源、水資源、礦石資源消耗大的資源密集型產(chǎn)業(yè)，鋼鐵工業(yè)在防污減排、節(jié)能降耗等方面的任務(wù)尤為艱巨。

從政策層面看，國家為推動鋼鐵業(yè)節(jié)能減排進(jìn)程，先后發(fā)布了多項(xiàng)相關(guān)政策措施，對鋼鐵企業(yè)在環(huán)境保護(hù)、能耗、生產(chǎn)規(guī)模等方面做了一系列規(guī)定。2012年8月份，國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》提出，“十二五”末，我國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗要下降16%，化學(xué)需氧量(COD)和二氧化硫排放分別要減少8%，其中鋼鐵行業(yè)二氧化硫排放量下降27%，氨氮和氮氧化物排放總量分別減少10%。因此，從政策層面看，鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排面臨的壓力依然非常大。

筆者認(rèn)為，在“十二五”期間，鋼鐵企業(yè)要落實(shí)節(jié)能減排的各項(xiàng)任務(wù)指標(biāo)，一方面要從企業(yè)自身做起，遵循源頭預(yù)防、清潔生產(chǎn)以及末端治理的全過程控制和能源高效利用、資源循環(huán)利用以及廢物資源化原則，系統(tǒng)集成優(yōu)化已有技術(shù)，推廣應(yīng)用先進(jìn)新型節(jié)能減排技術(shù)。具體而言，要重點(diǎn)實(shí)施“三脫三集成”技術(shù)，即以燒結(jié)煙氣脫硫?yàn)橹攸c(diǎn)的鋼鐵大氣污染防治技術(shù)、以綜合廢水脫鹽為重點(diǎn)的鋼鐵廢水治理利用技術(shù)、以含鐵塵泥脫鋅為重點(diǎn)的鋼鐵固廢處置利用技術(shù)；系統(tǒng)集成優(yōu)化燒結(jié)生產(chǎn)工序節(jié)能減排技術(shù)，系統(tǒng)集成優(yōu)化轉(zhuǎn)爐、高爐煙氣干法凈化與余熱余壓綜合利用技術(shù)，系統(tǒng)集成優(yōu)化冶金渣處理利用與過程中余熱利用技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)“三低三高效”，即低耗、低硫、低碳，能源高效轉(zhuǎn)換和利用、污染的高效處置與無害化和資源的高效利用與資源化。另一方面，推進(jìn)節(jié)能減排，也需要國家給予相應(yīng)的政策支持。

鋼企節(jié)能減排工作仍存在“短板”

從“十一五”時期的節(jié)能減排情況看，我國鋼鐵工業(yè)依靠重點(diǎn)節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵工業(yè)綠色制造可持續(xù)發(fā)展。大多數(shù)鋼鐵企業(yè)在重點(diǎn)生產(chǎn)領(lǐng)域推廣應(yīng)用了“三干三利用”節(jié)能減排措施，產(chǎn)生了較好的效果。

以湖南省鋼鐵企業(yè)為例，華菱集團(tuán)堅(jiān)持推行清潔生產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，全面采用和推行高溫高壓干熄焦、燒結(jié)煙氣脫硫、余熱利用等節(jié)能減排新工藝、新技術(shù)，各項(xiàng)環(huán)保、能耗指標(biāo)大幅度改善，企業(yè)環(huán)境質(zhì)量明顯改觀。民營鋼鐵企業(yè)冷水江鋼鐵有限公司，這些年對節(jié)能環(huán)保工作的重視程度也明顯提高，其主要能耗與污染物排放指標(biāo)得到明顯改善。

但“十一五”時期，湖南鋼鐵業(yè)節(jié)能環(huán)保工作仍存在一些問題，包括個別鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放未達(dá)到湖南省政府控制指標(biāo)要求；余熱、余壓、余氣等二次能源綜合利用潛力有待挖掘；水循環(huán)利用率約為95%，還未達(dá)到國家鋼鐵企業(yè)規(guī)范條件要求；廢氣中煙粉塵的排放量較大，燒結(jié)機(jī)機(jī)尾、整粒等尚無除塵灰潤濕系統(tǒng)，現(xiàn)有老焦?fàn)t的裝煤和出焦沒有含塵廢氣收集系統(tǒng)，煉鐵的焦破碎、篩分等除塵設(shè)施不完善，濕法除塵工藝仍在延用；落后老化裝備污染嚴(yán)重，亟須淘汰治理；單體節(jié)能減排技術(shù)雖得到普遍使用，但缺乏系統(tǒng)集成優(yōu)化和整體規(guī)劃。

湖南省鋼鐵業(yè)存在的上述問題從一定程度上也可看作是我國鋼鐵行業(yè)節(jié)能環(huán)保整體情況的縮影。如何改善這種情況，進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能減排工作落實(shí)到位，筆者認(rèn)為，還要從企業(yè)、國家等多方面來共同努力。

四方面采取措施推進(jìn)鋼企節(jié)能減排

根據(jù)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，筆者建議可從以下四個方面推進(jìn)鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排工作：

第一，在節(jié)能領(lǐng)域，加快節(jié)能新技術(shù)推廣應(yīng)用，加強(qiáng)二次能源綜合利用。

加強(qiáng)供電和用電設(shè)備的管理和節(jié)能改造，推進(jìn)低效工業(yè)爐窯的高效化節(jié)能改造。鋼鐵企業(yè)的供電設(shè)備包括線路、變壓器、斷路器等，用電設(shè)備主要為水泵、風(fēng)機(jī)的電機(jī)等。企業(yè)可以通過合理調(diào)整變電站、電容器布局、縮短低壓供電線路、調(diào)控功率因素等方式，減少供電與用電設(shè)備的損耗；通過合理配置水泵、風(fēng)機(jī)的能力，提高風(fēng)機(jī)水泵的運(yùn)行效率。對運(yùn)行負(fù)荷波動較大、調(diào)節(jié)范圍較寬的水泵和風(fēng)機(jī)，可采用變頻調(diào)節(jié)；對不需要連續(xù)供給介質(zhì)的水泵與風(fēng)機(jī)，要及時停止運(yùn)行，或配置變頻調(diào)節(jié)，及時減小供給。以上這些措施均能獲得顯著的節(jié)電效果。對于廠區(qū)照明系統(tǒng)的改造，可結(jié)合我國逐步淘汰白熾燈路線圖的實(shí)施，加大節(jié)能燈具的推廣應(yīng)用，分階段淘汰普通照明用白熾燈等低效照明產(chǎn)品。同時，大力推進(jìn)老舊低效鍋爐房系統(tǒng)的節(jié)能改造和軋鋼加熱爐高效燃燒技術(shù)改造，不斷提高工業(yè)窯爐的熱效率和運(yùn)行管理水平。這些措施到位后，粗略測算，僅湖南鋼鐵企業(yè)的噸鋼電耗就可從目前的560千瓦時降到520千瓦時，年節(jié)電約8億千瓦時，可創(chuàng)效超過5億元。

加強(qiáng)余熱、余壓、余氣等二次能源的綜合利用，降低鋼鐵企業(yè)能耗水平和能源成本。鋼企要繼續(xù)推進(jìn)燒結(jié)余熱發(fā)電、高爐余壓發(fā)電、鐵水直接入爐、鑄坯熱裝熱送等節(jié)能新工藝的應(yīng)用。企業(yè)可以跟蹤和關(guān)注焦?fàn)t煙道廢氣余熱、高爐水沖渣余熱、煉鋼煙氣與鋼渣余熱、軋鋼加熱爐煙氣余熱利用等節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況提出改造使用方案。一般而言，焦化干熄焦余熱發(fā)電按產(chǎn)焦350千克/噸鐵測算，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電50千瓦時/噸鐵左右；燒結(jié)余熱發(fā)電按礦鐵比1.5倍計算，可實(shí)現(xiàn)噸鐵發(fā)電25千瓦時左右；煉鋼余熱發(fā)電可實(shí)現(xiàn)噸鐵發(fā)電30千瓦時左右；軋鋼余熱發(fā)電可實(shí)現(xiàn)噸鐵發(fā)電10千瓦時左右。如果湖南鋼鐵企業(yè)的自發(fā)電比例能夠從目前的約45%提高到75%，每年可新增自發(fā)電約30億千瓦時，創(chuàng)效超過12億元。

大力推廣應(yīng)用焦化煤調(diào)濕(CMC)、高爐鼓風(fēng)脫濕等成熟技術(shù)。鐵前工序是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)成本的主要構(gòu)成部分，約占總成本的70%。在不斷提升內(nèi)部管理和生產(chǎn)操作水平的前提下，必須加快焦化煤調(diào)濕、高爐鼓風(fēng)脫濕等成熟節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用。以焦化煤調(diào)濕為例，采用該技術(shù)后，煤料含水量每降低1%，煉焦耗熱量就降低62.0兆焦/噸(相當(dāng)于2.12千克標(biāo)煤)。由于裝爐煤水分的降低，使裝爐煤堆密度提高，干餾時間縮短，因此，焦?fàn)t生產(chǎn)能力可以提高7%~11%，焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度(CSR)等熱性能指標(biāo)提高1個~3個百分點(diǎn)，并可多配弱黏結(jié)煤8%~10%(即能夠提高價格相對低廉的1/3焦煤、氣煤和瘦煤的使用配比，降低高價的焦煤和肥煤配比)，優(yōu)化焦化配煤結(jié)構(gòu)。同時，可減少1/3的氨水量，減輕了廢水處理裝置的生產(chǎn)負(fù)荷；可以減少溫室效應(yīng)，平均每噸入爐煤可減少約35.8千克的二氧化碳排放量。煤料水分的穩(wěn)定可保持焦?fàn)t操作的穩(wěn)定，有利于延長焦?fàn)t壽命。如果湖南鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有焦?fàn)t全部采用煤調(diào)濕技術(shù)并達(dá)到預(yù)期效果，1年可節(jié)省標(biāo)煤1萬噸，產(chǎn)量可提高約50萬噸，多用價格相對低廉的弱黏結(jié)煤約50萬噸，年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益1億元以上，并可減少二氧化碳排放17.9萬噸。

高爐鼓風(fēng)脫濕的節(jié)能效果也很明顯。粗略統(tǒng)計，濕度每降低1克/標(biāo)立方米可降低焦比0.8千克/噸~1千克/噸，可提高燃燒帶溫度9℃，可多噴煤1.5千克/噸~2千克/噸。因此，消除大氣濕度對爐況的影響，可穩(wěn)定高爐運(yùn)行，增產(chǎn)3%~8%。同時，脫濕機(jī)具有二次除塵作用，可保護(hù)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子，延長高爐鼓風(fēng)機(jī)壽命。對風(fēng)量較大的高爐鼓風(fēng)機(jī)，可節(jié)省功率5.4%~10.2%。省下的功率可抵消脫濕裝置本身所消耗的功率，實(shí)現(xiàn)“負(fù)能脫濕”。如果該項(xiàng)技術(shù)能在湖南鋼鐵企業(yè)的所有高爐上運(yùn)用并取得預(yù)期效果，每年可節(jié)省焦炭10萬噸，增加生鐵產(chǎn)量約80萬噸，創(chuàng)效益3億元以上。

第二，在環(huán)保領(lǐng)域，推行清潔生產(chǎn)，強(qiáng)化主要污染物減排。

全面推進(jìn)燒結(jié)煙氣脫硫，跟蹤關(guān)注脫硝、脫二口惡英等方面的政策要求和技術(shù)發(fā)展，提前開展相關(guān)工作。鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放占全國工業(yè)企業(yè)二氧化硫排放的11%左右，氮氧化物占7%，二口惡英占30%。其中燒結(jié)工序的二氧化硫、氮氧化物、二口惡英又占到鋼鐵企業(yè)排放總量的50%~60%。因此，加強(qiáng)對燒結(jié)工序的排放治理是減少有害氣體排放的主要內(nèi)容。一方面，對尚未建設(shè)脫硫設(shè)施的燒結(jié)機(jī)，強(qiáng)制要求鋼鐵企業(yè)必須在限定的時間內(nèi)建成并投運(yùn)；另一方面，對已經(jīng)建設(shè)脫硫設(shè)施的燒結(jié)生產(chǎn)線，必須進(jìn)一步提高脫硫效率。同時，要跟蹤關(guān)注脫硝、脫二口惡英等方面的政策要求和技術(shù)發(fā)展，加大財政支持力度，鼓勵鋼鐵企業(yè)建設(shè)此類環(huán)保設(shè)施。

加大煙氣除塵治理，適應(yīng)國家推行大氣中細(xì)顆粒污染物(PM2.5)治理達(dá)標(biāo)和鋼鐵企業(yè)規(guī)范條件的要求。鋼鐵企業(yè)粉塵排放占全國工業(yè)企業(yè)粉塵排放的15%左右，因此，加大鋼鐵企業(yè)煙粉塵污染防治力度，是推進(jìn)大氣中細(xì)顆粒污染物治理達(dá)標(biāo)的必然要求。一是要在煙粉塵排放超標(biāo)的工作點(diǎn)盡快建設(shè)除塵裝置；二是加快淘汰落后工藝裝備，削減煙(粉)塵排放量；三是利用先進(jìn)成熟技術(shù)，對已經(jīng)建設(shè)的除塵設(shè)施進(jìn)行改造提升。特別是對現(xiàn)有冶煉設(shè)備(高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐)的除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造(利用高壓靜電除塵器來凈化煙氣中的粉塵)，將極大地提升除塵效率，并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益雙贏的格局。目前，華菱漣鋼擬進(jìn)行的6號高爐濕法改干法除塵，預(yù)計水處理成本下降200萬元/年，噸鐵可多發(fā)電10千瓦時，煤氣溫度提高100℃。如果在湖南鋼鐵企業(yè)的所有高爐上推廣，年創(chuàng)效將超過2億元。

加大污水排放治理力度。鋼鐵企業(yè)廢水排放占全國工業(yè)企業(yè)廢水排放的8%左右。衡量鋼鐵企業(yè)污水中污染物排放的主要指標(biāo)有：濁度、化學(xué)需氧量、硬度與堿度、油類、鹽類等。利用工業(yè)污水制成回用水是目前各大鋼鐵企業(yè)對于工業(yè)污水的常見處理方式。工業(yè)污水經(jīng)過常規(guī)水處理工藝(如混凝、沉淀、除油、過濾等)處理后制成回用水，原工業(yè)污水中的懸浮物、雜質(zhì)等均得到了有效去除，但其含鹽量并沒有降低，無法作為循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。將工業(yè)污水進(jìn)一步深度處理，采取脫鹽工藝制成工業(yè)新水，已成為工業(yè)廢水利用的發(fā)展趨勢。近年來，國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)，如首鋼、濟(jì)鋼、太鋼、天鋼等，均在原有工業(yè)污水處理設(shè)施的基礎(chǔ)上增建了采用雙膜法制取脫鹽水回用的水處理設(shè)施，對工業(yè)污水進(jìn)行進(jìn)一步深度處理。但由于進(jìn)入脫鹽深度處理系統(tǒng)的原水中含有油和一定的化學(xué)需氧量，實(shí)際運(yùn)行效果并不理想。如何合理地將含油工業(yè)污水引入深度脫鹽處理系統(tǒng)，最大程度地提高現(xiàn)有工業(yè)污水的利用率，全面促進(jìn)工業(yè)污水的資源化，減少新水消耗，是企業(yè)要重點(diǎn)關(guān)注的課題。

第三，在資源循環(huán)利用領(lǐng)域，充分利用固體廢棄物，提高資源產(chǎn)出效率。

鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體副產(chǎn)品主要有：高爐渣、鋼渣、含鐵塵泥(含氧化鐵皮、除塵灰、高爐瓦斯灰等)、粉煤灰、石膏、廢耐火材料等。如何充分利用好固體廢物，是鋼鐵工業(yè)污染防治、保護(hù)環(huán)境的重要措施，同時也是增強(qiáng)企業(yè)競爭力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展的重要手段。企業(yè)要按照源頭減量、資源化、再制造、零排放等總體思路，推進(jìn)固體廢棄物利用產(chǎn)業(yè)化。

華菱集團(tuán)和冷鋼這些年在資源循環(huán)利用方面取得了非常明顯的成效，但與行業(yè)先進(jìn)企業(yè)比較，總體上尚處于低附加值的簡單利用階段。同行業(yè)的濟(jì)鋼以液態(tài)高爐渣為主要原料，采用高級擺錘技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)礦棉制品；

與彩板配套，生產(chǎn)具有節(jié)能效果的彩鋼礦棉夾芯板用于建材行業(yè)，使資源潛在的使用性能和價值得到進(jìn)一步的挖掘。馬鋼對高爐渣進(jìn)行深加工，制成超細(xì)粉，作為相關(guān)行業(yè)的重要原料；軋鋼氧化鐵皮經(jīng)分選后用于做磁性材料(粉末冶金原料)，附加值得到極大提升。這些做法和經(jīng)驗(yàn)都是值得其他鋼鐵企業(yè)借鑒和推廣應(yīng)用的。目前，華菱集團(tuán)已經(jīng)制定了再生資源回收利用的考核指標(biāo)，目的是引導(dǎo)下屬企業(yè)加強(qiáng)對固體廢物的利用，提高利用效率。初步估算，如果湖南鋼鐵企業(yè)固體副產(chǎn)品綜合處置利用率達(dá)到98%的水平，每年將增創(chuàng)效益1億元以上。

第四，發(fā)展能源環(huán)保社會化大循環(huán)。

鋼鐵企業(yè)在做好內(nèi)部節(jié)能減排的基礎(chǔ)上，還要加快發(fā)展鋼廠與周邊電力、化工、建材、裝備制造企業(yè)以及城市供水供暖供氣和污水、垃圾處理等相關(guān)產(chǎn)業(yè)間的橫向、縱向能源環(huán)保循環(huán)流程，使鋼鐵企業(yè)更好地發(fā)揮產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換和社會廢棄物消納處理的功能。

隨著“兩型社會”建設(shè)的深入推進(jìn)，鋼鐵企業(yè)與周邊企業(yè)和所在城市構(gòu)筑相關(guān)聯(lián)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系顯得日益迫切。這些產(chǎn)業(yè)間循環(huán)涵蓋的內(nèi)容非常廣泛，如高爐煤氣與發(fā)電的互換，焦?fàn)t煤氣制氫企業(yè)、鋼鐵廠與裝備制造企業(yè)間的合作，鋼鐵廢料可作為建材企業(yè)的原料，鋼鐵企業(yè)制氧機(jī)產(chǎn)生的氮?dú)?、氬氣等可供其他行業(yè)使用，發(fā)電廠的蒸汽可供鋼鐵廠使用等等。此外，鋼廠還可以參與或承接所在城市的污水與垃圾處理，為城市供水、供暖、供氣，實(shí)現(xiàn)與當(dāng)?shù)爻鞘械娜诤习l(fā)展。

落實(shí)推進(jìn)節(jié)能減排亟須政策支持

鋼鐵業(yè)的節(jié)能減排工作能否落到實(shí)處？實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的既定目標(biāo)，對推進(jìn)新型工業(yè)化和建設(shè)“兩型社會”十分重要。當(dāng)前，由于市場的原因，鋼鐵企業(yè)遭遇了較大的經(jīng)營困難，面臨著非常大的經(jīng)營和可持續(xù)發(fā)展壓力。因此，在推進(jìn)節(jié)能減排的過程中，除了鋼鐵企業(yè)自身的努力外，建議國家能為推進(jìn)地方鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排提供一些政策支持。

筆者建議，地方政府在鋼鐵企業(yè)實(shí)施節(jié)能減排重點(diǎn)項(xiàng)目時，要積極引導(dǎo)和配合企業(yè)爭取國家節(jié)能減排專項(xiàng)補(bǔ)助資金和地方財政配套資金支持；制定加快推行合同能源管理，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套政策，支持重點(diǎn)用能單位采用合同能源管理方式實(shí)施節(jié)能環(huán)保改造，引導(dǎo)節(jié)能環(huán)保服務(wù)公司加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和服務(wù)創(chuàng)新，不斷完善商業(yè)運(yùn)作模式。同時，鼓勵大型重點(diǎn)用能單位利用自身技術(shù)和管理優(yōu)勢組建專業(yè)化的節(jié)能環(huán)保服務(wù)公司。出臺這樣的政策有利于鋼鐵企業(yè)在當(dāng)前資金比較困難的情況下采用合同能源管理方式解決項(xiàng)目資金投入問題。

此外，政府還應(yīng)鼓勵有條件的企業(yè)單獨(dú)或與有實(shí)力的節(jié)能環(huán)保服務(wù)公司合資成立專業(yè)化節(jié)能環(huán)保服務(wù)公司，承接項(xiàng)目。這樣，既可以解決資金投入問題，又利于獲得國家政策支持。此外，還建議按照國家直購電試點(diǎn)政策的要求，盡快制定地方實(shí)施直購電的具體細(xì)則，用市場化的原則引導(dǎo)供電企業(yè)和鋼鐵企業(yè)加強(qiáng)協(xié)作，降低企業(yè)用電成本；對鋼鐵企業(yè)利用自身二次能源發(fā)電繳納的“三項(xiàng)基金”(再生能源建設(shè)基金、水電水利建設(shè)基金、農(nóng)網(wǎng)還貸基金)給予減免；實(shí)行余熱、余壓發(fā)電適用增值稅返還政策，鼓勵鋼鐵企業(yè)加強(qiáng)余能利用；制定排污權(quán)、節(jié)能量交易的相關(guān)政策，充分調(diào)動企業(yè)節(jié)能減排的積極性。