鋼鐵行業(yè)節(jié)能環(huán)保：如何進(jìn)行工藝流程優(yōu)化和再造？
目前，環(huán)保問(wèn)題已成為制約鋼鐵工業(yè)發(fā)展的根本性問(wèn)題，轉(zhuǎn)型升級(jí)、走環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展道路，已成為鋼鐵企業(yè)的惟一選擇。要走好這條必由之路，就必須選擇合適的環(huán)保技術(shù)，并對(duì)當(dāng)前的流程、裝備進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改造。當(dāng)前，鋼鐵行業(yè)需要關(guān)注的節(jié)能環(huán)保技術(shù)主要是工藝流程優(yōu)化和再造技術(shù)等方面。
從鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，資源消耗、能源消耗和環(huán)境污染主要集中在煉鐵工序(含煉焦、燒結(jié)、球團(tuán)、高爐)，其能耗占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的70%以上。
根據(jù)污染物排放因子和排放量進(jìn)行的等標(biāo)污染負(fù)荷分析得出，燒結(jié)工序的污染負(fù)荷最高，是長(zhǎng)流程鋼鐵生產(chǎn)中最主要的廢氣污染源，焦化和自備電廠次之。燒結(jié)廠排放的廢氣量占鋼鐵工業(yè)總廢氣量的40%以上，其中SO2、NOX、CO2的排放量分別約占鋼鐵工業(yè)總排放量的70%、48%、10%，煙塵排放量約占鋼鐵工業(yè)總排放量的20%。
近幾年來(lái)，國(guó)家密集頒布了有關(guān)節(jié)能環(huán)保的法規(guī)政策，鋼鐵工業(yè)污染物排放系列新標(biāo)準(zhǔn)大幅收緊了顆粒物和SO2排放限值，增設(shè)了NOX、二噁英等污染物排放限值。針對(duì)環(huán)境敏感地區(qū)(主要是京津冀魯、長(zhǎng)三角、珠三角等地區(qū))規(guī)定了更嚴(yán)格的大氣污染物排放限值，其中值得我們關(guān)注的排放限值有：燒結(jié)機(jī)SO2排放標(biāo)準(zhǔn)為180毫克/立方米、機(jī)頭顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)為40毫克/立方米;焦?fàn)tNOx排放標(biāo)準(zhǔn)為150毫克/立方米。
目前，環(huán)保問(wèn)題已成為制約鋼鐵工業(yè)發(fā)展的根本性問(wèn)題，轉(zhuǎn)型升級(jí)、走環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展道路，已成為鋼鐵企業(yè)的惟一選擇。要走好這條必由之路，就必須選擇合適的環(huán)保技術(shù)，并對(duì)當(dāng)前的流程、裝備進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改造。當(dāng)前，鋼鐵行業(yè)需要關(guān)注的節(jié)能環(huán)保技術(shù)主要是工藝流程優(yōu)化和再造技術(shù)等方面。
鋼鐵工藝流程優(yōu)化和再造技術(shù)
傳統(tǒng)長(zhǎng)流程鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)相當(dāng)成熟。要想在節(jié)能環(huán)保方面取得大的進(jìn)步，必須對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行流程優(yōu)化和流程再造。
連鑄連軋、熱裝熱送技術(shù)。提高連鑄坯熱送熱裝率，可實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)能。首鋼京唐煉鋼、熱軋2個(gè)工序之間采用連鑄坯熱送熱裝工藝，熱送熱裝率可達(dá)到70%，熱裝板坯溫度為600℃～800℃，板坯加熱燃料消耗僅為1.0吉焦/噸，大幅度降低了能源消耗，并減少了加熱爐NOx的產(chǎn)生和排放。
燒結(jié)礦豎式冷卻機(jī)技術(shù)。采用豎式冷卻機(jī)取代目前企業(yè)普遍采用的燒結(jié)礦環(huán)式冷卻機(jī)，無(wú)組織粉塵排放可減少90%，冷卻風(fēng)量可減少1/2～2/3，燒結(jié)礦余熱回收率可從30%提升至60%以上。該技術(shù)是一項(xiàng)有前景的燒結(jié)節(jié)能減排技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)高校和企業(yè)正爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)。
煙氣循環(huán)燒結(jié)技術(shù)。該技術(shù)是將燒結(jié)廢氣再次引至燒結(jié)料層表面，進(jìn)行循環(huán)燒結(jié)，在保障不降低生產(chǎn)指標(biāo)的情況下，可減少燒結(jié)工藝生產(chǎn)的廢氣排放總量和污染物排放量，而且能夠盡可能多地回收煙氣余熱、降低燒結(jié)生產(chǎn)能耗。采用燒結(jié)廢氣循環(huán)技術(shù)是我國(guó)燒結(jié)機(jī)升級(jí)改造的主要方向。
燒結(jié)節(jié)能環(huán)保綜合治理技術(shù)
燒結(jié)工序總的污染負(fù)荷最高，是長(zhǎng)流程鋼鐵生產(chǎn)中最主要的廢氣污染源。因此，燒結(jié)節(jié)能環(huán)保綜合治理技術(shù)是鋼鐵行業(yè)環(huán)保治理的重中之重。
燒結(jié)工序在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中不可或缺，但在節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)上又是鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的“木桶短板”。為做好燒結(jié)節(jié)能減排的綜合治理，包括源頭管理、過(guò)程控制和末端治理協(xié)同技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)工序的綠色發(fā)展，建議重點(diǎn)關(guān)注以下技術(shù)：豎冷機(jī)取代環(huán)冷機(jī)技術(shù)、煙氣循環(huán)燒結(jié)技術(shù)、MEROS煙氣凈化技術(shù)、活性炭/活性焦煙氣綜合凈化技術(shù)、半干法脫硫+SCR脫硝組合技術(shù)、燒結(jié)防漏風(fēng)技術(shù)、電除塵提效新技術(shù)、無(wú)組織揚(yáng)塵防控技術(shù)、非常規(guī)污染物(二噁英、重金屬汞等)的減排技術(shù)。
寶鋼是國(guó)內(nèi)最先開(kāi)展二噁英污染物防治技術(shù)研究的鋼鐵企業(yè)。寶鋼于2006年10月份建成了中國(guó)制造業(yè)首家二噁英類(lèi)持久性有機(jī)污染物(POPs)分析研究實(shí)驗(yàn)室，取得了良好的二噁英分析測(cè)試國(guó)際比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果。同期，寶鋼與環(huán)保部環(huán)境保護(hù)對(duì)外合作中心合作開(kāi)展了450平方米燒結(jié)機(jī)和100噸電爐減少二噁英排放的工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)。2014年6月份，在寶鋼股份495平方米燒結(jié)機(jī)開(kāi)展了二噁英減排工業(yè)試驗(yàn)，取得了減排50%的實(shí)效。
鋼鐵流程的節(jié)能和污染物協(xié)同控制技術(shù)
制造流程中塵泥渣的循環(huán)利用和產(chǎn)品化技術(shù)，主要包括OXYCUP(富氧豎爐)工藝、PLD多膛爐、轉(zhuǎn)底爐等;制造流程中的污染物協(xié)同控制技術(shù)，主要包括二噁英協(xié)同減排技術(shù)、活性炭吸附、低溫SCR、新型電除塵技術(shù)(電凝并)、無(wú)組織排放粉塵控制技術(shù)等;高新技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用，如宏基因組學(xué)和大數(shù)據(jù)新技術(shù)在場(chǎng)地修復(fù)、廢水治理、CO2減排等領(lǐng)域中的應(yīng)用等。
當(dāng)前，鋼鐵工業(yè)正面臨著日益加劇的資源、能源、環(huán)境三重約束，產(chǎn)能過(guò)剩、環(huán)境污染負(fù)荷過(guò)重、制造成本上升，生存環(huán)境堪憂(yōu)。新環(huán)保法的實(shí)施給我們帶來(lái)了挑戰(zhàn)、也帶來(lái)了機(jī)遇，為適應(yīng)新形勢(shì)，必須破除因循守舊和抱殘守缺的思想觀念，積極推進(jìn)和完善鋼鐵流程優(yōu)化和流程再造技術(shù)。
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