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        政策法規

        《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》解讀

        來源:山西欣國環環??萍加邢薰?/span> 更新時間:2020-07-01 17:19:15

        Tips:


        為促進鋼鐵企業高質量實施超低排放改造,近日中國環保產業協會印發了《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》(以下簡稱《指南》),其中包括編制指南、源頭減排、有組織排放治理與監控、無組織排放治理與監控、清潔運輸等幾方面內容?!吨改稀酚嘘P內容解讀如下:


        制定《指南》是出于怎樣的考慮?

        答:推進實施鋼鐵行業超低排放是推動行業高質量發展、促進產業轉型升級、助力打贏藍天保衛戰的重要舉措。黨中央、國務院高度重視鋼鐵行業超低排放。2018年中共中央、國務院印發的《關于全面加強生態環境保護 堅決打好污染防治攻堅戰的意見》《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》,2018、2019連續兩年政府工作報告都提出要“推動鋼鐵行業超低排放”。

         
        2019年4月,生態環境部、發展改革委、工業和信息化部、財政部、交通運輸部等五部委聯合印發了《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》(以下簡稱《意見》),提出各地按照超低排放指標要求,幫助企業合理選擇改造技術路線,積極有序推進現有鋼鐵企業超低排放改造。近期,為落實《意見》要求,生態環境部又印發了《關于做好鋼鐵企業超低排放評估監測工作的通知》(以下簡稱《通知》),要求各地做好鋼鐵企業超低排放評估監測工作。
         
        鋼鐵企業生產工序復雜,污染源和排放源多,全面超低排放改造任務繁重。從現階段改造情況看,由于《意見》的要求相對宏觀,存在企業對《意見》中提到的有組織排放技術路線、無組織控制措施、清潔運輸以及監測監控等內容理解不到位的問題,導致部分企業改造情況與《意見》和《通知》要求存在一定差距,治理設施的減排效果難達預期。通過總結現有鋼鐵企業超低排放改造實踐經驗,我們組織編制了本《指南》,為鋼鐵企業實現超低排放改造技術提供路線選擇、工程設計施工、設施運行管理等方面的參考?!吨改稀肥菍Α兑庖姟贰锻ㄖ返募夹g支撐,不存在對《意見》《通知》加嚴或者降低的情況。


        《指南》中提出了很多方面的技術要求,是否意味著鋼鐵企業必須按照要求強制執行或者說必須選擇文件中的改造技術路線?

        答:《指南》是自愿性技術指導文件,而非強制執行的標準,鋼鐵企業和地方管理部門可根據當地生態環境管理要求和企業實際情況參考選用。鼓勵鋼鐵企業、環保企業和科研機構開展技術研發,應用新技術、新工藝和新裝備實現超低排放?!吨改稀分刑峒暗墓に?、技術以及相關參數均來自于現有鋼鐵企業超低排放改造工程實際成功運行的案例。通過一些穩定運行案例的經驗總結,為企業開展超低排放改造提供參考。鑒于鋼鐵行業超低排放實施時間不長,連續穩定運行案例數量有限,本指南將根據技術應用進展及時修訂。


        《指南》中為何要強調“源頭減排”相關要求?

        答:源頭減排可大大減少末端治理的難度,提高治理設施的穩定性,避免單純采用末端治理技術可能帶來治理設施一次投資多、占地面積大、污染物減排效果不理想等問題。因此,本指南針對燒結球團、焦化以及有燃燒過程的重點排污環節,提出了源頭減排的相關技術和指標參考。例如“源頭減排”中提出“鼓勵企業結合自身實際,配套燒結機頭煙氣循環系統”,該工藝可以從源頭減少燒結機廢氣的產生量,同時可以減少后續末端治理設施的投資和運行成本。


        《指南》對于高爐煤氣精脫硫是怎么考慮的?

        答:鋼鐵企業煤氣用戶數量眾多,高爐熱風爐、軋鋼熱處理爐、自備電廠、燃氣鍋爐等環節采用煙氣脫硫末端治理,達到超低排放限值難度不大,但是會產生許多環境管理的隱患,也不符合鋼鐵產業結構調整的發展方向?!兑庖姟分忻鞔_提出高爐煤氣應實施精脫硫,實現源頭控制。目前,高爐煤氣脫除有機硫的技術尚未成熟,由于高爐煤氣中的硫主要來自于焦炭和噴吹煤,現階段企業可以通過使用干熄焦焦炭,控制焦炭和噴吹煤中的含硫率,同時配套高爐煤氣脫除硫化氫的裝置,實現源頭控制?!吨改稀饭膭罡郀t煤氣有機硫脫除技術的研發和工程應用,待技術成熟后,本指南將修訂相關內容。


        《指南》中為何對“設計和施工單位能力”提出要求?

        答:超低排放工程的運行效果,與設計和施工單位的能力密切相關。特別是對于燒結機機頭、球團焙燒、焦爐、電爐、自備電廠等除塵、脫硫、脫硝重點煙氣治理工程,選擇設計和施工資質齊全、管理規范、穩定運行業績較多的承擔單位,更有利于保障項目的運行效果。因此提醒企業在招投標時,建議加大“設計和施工單位能力”相關因素的考察和比較。


        為什么提出燒結機機頭等主要污染源廢氣治理設施配套分布式控制系統(DCS)?

        答:

        一是《意見》中明確規定了燒結機機頭、燒結機機尾、球團焙燒、焦爐煙囪、裝煤地面站、推焦地面站、干熄焦地面站、高爐礦槽、高爐出鐵場、鐵水預處理、轉爐二次煙氣、電爐煙氣、石灰窯、白云石窯、燃用發生爐煤氣的軋鋼熱處理爐、自備電廠等排氣筒均應安裝煙氣排放連續監測系統(CEMS)和分布式控制系統(DCS)。

        二是鋼鐵企業現有廢氣治理設施控制系統以PLC為主,在功能上無法實現在線監測數據、環保治理設備運行參數、生產負荷和設備啟停的主要生產工藝參數的集中儲存、查詢和管理,不利于企業提升環保管理水平,實現自證清白。


        《指南》為何提出要建立“無組織排放源清單”以及“無組織排放監控體系”?

        答:目前鋼鐵企業無組織排放整體上存在點位多、排放源隱蔽、陣發性強、排放方式多樣、排放總量大的特征,再加上部分鋼鐵企業環保管理人力和能力不足,導致鋼鐵企業無組織排放治理往往存在底數不清、情況不明的問題,急需通過建立“無組織排放源清單”以及“無組織排放監控體系”,準確、及時、全面地反映全廠無組織排放治理情況,徹底解決鋼鐵企業無組織治理設施“有沒有”“用沒用”以及“用得好不好”的問題,實現自證清白。同時,由于鋼鐵企業無組織排放難以采用常規環境管理方式實現有效控制,《指南》鼓勵采用物聯網、大數據、機器學習等科技手段,實現對無組織排放的智能化自動管控和治理,在確保無組織排放治理效果的同時,降低環保成本。


        為何廠內長期倒運車輛和非道路移動機械要安裝“車載診斷系統(OBD)遠程在線監控系統和機械環保電子標簽”?

        答:廠外運輸車輛的排放信息及日常運輸作業均已接受地方交通、環保等部門的日常檢查及管理,而現階段鋼鐵企業廠內運輸車輛和非道路移動機械保有量大、操作頻繁、排放總量較大,且往往缺少有效監管,因此為加強其排放管理,按照《柴油貨車污染治理攻堅戰行動計劃》的要求,提出車載診斷系統(OBD)遠程在線監控系統和機械環保電子標簽的相關要求。


        為何提出鋼鐵企業應“設立獨立的環保部門”?

        答:目前部分鋼鐵企業僅設立“能源環保部”或“安全環保部”,并未建立獨立的環保部門,導致各級各部門環保管理職責不明確,日常具體環保管理工作、污染治理設施運營監管要求無法細化到崗到人,而鋼鐵企業的環境管理水平和污染治理設施運營人員的專業技術水平,往往對超低排放治理設施的長期穩定運行起著決定性的作用,因此《指南》通過提出“設立獨立的環保部門”,指導企業完善環境保護管理體系、建立環境保護責任制,不斷夯實環境保護管理基礎。


        附件:《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》

        一、編制目的

        為幫助企業達到《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》(環大氣〔2019〕35號,以下簡稱《意見》)的相關要求,提供超低排放改造技術路線選擇、工程設計施工、設施運行管理方面的參考,中國環境保護產業協會冶金環保專業委員會組織相關鋼鐵企業、環保企業和研究機構,在總結現有鋼鐵企業超低排放改造實踐經驗的基礎上編制了本指南。

        本指南中提及的工藝、技術以及相關參數均來自于現有鋼鐵企業超低排放工程案例,指南將根據技術應用的進展及時修訂。

        本指南是自愿性技術指導文件,鋼鐵企業可根據當地生態環境管理要求和實際情況,在實施超低排放改造時參考使用。鼓勵鋼鐵企業、環保企業和科研機構加強技術研發,應用新技術、新工藝和新裝備,實現超低排放。

        二、源頭減排

        (一)總體要求
        加強源頭控制,采用低硫煤、低硫礦等清潔原、燃料,采用先進的清潔生產和過程控制技術,實現大氣污染物的源頭削減。

        (二)燒結/球團工序
        1.強化燒結機機頭、機尾密封板、臺車滑道、潤滑系統、風箱及卸灰閥等密封改造,將機頭煙氣中的含氧量控制在16%以內。
        2.鼓勵企業結合自身實際,配套燒結機頭煙氣循環系統。
        3.燒結機環冷機采用上下水密封技術。
        4.球團生產宜采用鏈蓖機回轉窯、帶式焙燒機等生產工藝。按國家規定不得摻燒硫含量大于3%的高硫石油焦作為燃料。

        (三)焦化工序
        1.焦爐裝煤采用高壓氨水噴射技術、導煙技術、單孔炭化室壓力調節技術等,以減少廢氣量。
        2.焦爐加熱采用廢氣循環技術,將焦爐燃燒廢氣回配至焦爐燃燒加熱系統,減少NOx產生量。該技術分為爐內廢氣循環和外部煙氣回配兩種工藝,其中外部煙氣回配適用于使用焦爐煤氣加熱的焦爐。
        3.新建常規機焦爐采用分段(多段)加熱技術,向焦爐燃燒室立火道分段供入煤氣或空氣,形成多點燃燒,在實現焦爐均勻加熱的同時,降低燃燒強度,減少NOx產生量。
        4.焦爐煤氣凈化系統冷鼓、粗苯、油庫區各類貯槽等采用壓力平衡技術,調節系統壓力,利用管道將相關放散氣引入煤氣鼓風機前的煤氣管道內,避免放散氣外排;脫硫再生裝置等排放的尾氣,由于含有空氣不宜引入煤氣系統,應設置集氣罩收集后送焦爐焚燒。
        5.焦化熄焦采用干熄焦工藝。
        6.焦爐煤氣中硫含量應滿足下游用戶要求,可采用催化加氫、乙醇胺脫硫、分子篩干法吸附等工藝脫除焦爐煤氣中的有機硫。

        (四)其他涉SO2、NOx排放工序
        高爐熱風爐、軋鋼熱處理爐、石灰窯、白云石窯、自備電廠等宜采用SO2、NOx源頭控制技術。
        1.嚴格控制高爐入爐焦炭、噴吹煤含硫率。高爐宜使用干熄焦焦炭,焦炭含硫率宜低于0.6%,噴吹煤含硫率宜低于0.4%。
        2.高爐煤氣凈化系統宜配套脫酸裝置,凈化后H2S濃度宜小于10mg/m3。
        3.鼓勵高爐煤氣有機硫脫除技術的研發和工程應用。
        4.鼓勵采用分級燃燒、煙氣循環燃燒、無焰燃燒等低氮燃燒技術。

        三、有組織排放治理與監控

        (一)設計及施工單位能力
        實施超低排放改造的設計和施工單位應具備相關資質和工程業績。對于燒結機機頭、球團焙燒、焦爐、電爐、自備電廠等重點廢氣治理工程,宜優先選擇穩定運行業績較多的承擔單位。

        (二)技術路線
        按照《意見》和《排污許可證申請與核發技術規范 鋼鐵行業》(HJ846-2017)要求,對全廠相應有組織排放源進行全面排查,建立有組織排放源清單,明確治理技術路線和監控措施,清單格式和內容可參考附表1。

        1.燒結機機頭(球團焙燒)煙氣、焦爐煙囪廢氣

        (1)燒結機頭(球團焙燒)煙氣進入脫硫設施前宜配置不少于四電場的配備高頻電源或脈沖電源的電除塵器,電場風速宜小于0.75m/s、比集塵面積不宜低于115m2/m3/s。
        (2)脫硫可采用石灰石/石灰-石膏等濕法脫硫工藝,循環流化床、旋轉噴霧、密相干塔等半干法脫硫工藝,活性炭(焦)干法脫硫工藝;焦爐煙囪煙氣還可采用小蘇打噴射干法脫硫技術。
        (3)脫硝可采用設置獨立脫硝段的活性炭(焦)工藝或選擇性催化還原(SCR)工藝。
        (4)濕法脫硫設施需配備濕式電除塵器;半干法脫硫設施需配備高效袋式除塵器;活性炭脫硫脫硝設施后如顆粒物不能滿足要求的,需配備高效袋式除塵器。

        2.燒結機機尾、燒結篩分、球團焙燒設備機尾、焦爐(裝煤、推焦、干熄焦、篩焦)、高爐出鐵場、高爐礦槽、轉爐(二次煙氣、三次煙氣)、電爐、混鐵爐、鐵水預處理、精煉爐、石灰窯、白云石窯等含塵廢氣
        (1)宜采用高效節能袋式除塵技術,依據具體工況條件和要求確定濾袋的形式和濾料材質。
        (2)鼓勵采用預荷電袋濾器技術、折疊濾筒除塵技術。
        (3)由于場地受限,導致采用普通圓袋過濾風速無法達到0.8m/min時,宜采用折疊濾筒等除塵技術。
        (4)鼓勵使用聚四氟乙烯微孔覆膜濾料、超細纖維面層梯度濾料、金屬間化合物多孔(膜)材料等新型濾材。
        (5)廢氣中含磨琢性較強的粉塵時,如燒結礦篩分廢氣,宜采用超細纖維面層針刺/水刺濾料,不宜使用覆膜濾料。

        3.電爐煙氣
        電爐煙氣應采用爐內排煙+密閉罩+屋頂罩的捕集方式;爐內排煙應采用煙氣急冷+高效袋式除塵技術。

        4.含濕廢氣
        燒結混料環節若單獨排放,可采用高效濕式除塵器;軋鋼(棒、線材除外)車間精軋機宜采用塑燒板除塵;鋼渣熱悶廢氣宜采用高效濕式除塵器。

        (三)主要技術參數參考值
        1.濕式電除塵器:j煙氣溫度60℃以下;k電場風速不宜大于2m/s;l宜選用金屬材質。

        2.高效袋式除塵器:j過濾風速宜小于0.8m/min;k除塵器阻力宜小于1200Pa;l漏風率小于2%;m除塵器進口應設置氣流分布均流裝置。

        3.濾筒除塵器:j全過濾風速小于0.7m/min;k綁帶間距差異宜小于0.5mm;l根據入口粉塵濃度以及粉塵特性,濾筒折數宜小于46;m除塵器進口應設置氣流分布均流裝置。

        4.石灰石/石灰-石膏濕法脫硫:j脫硫塔入口粉塵濃度宜小于50mg/m3;k其他相關技術要求滿足《石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工程通用技術規范》(HJ179-2018)要求 。

        5.煙氣循環流化床半干法脫硫:j除塵器濾料可采用耐溫耐腐蝕的超細纖維面層梯度濾料、復合濾料等;k除塵器阻力宜小于2000Pa;l其他相關技術要求滿足《煙氣循環流化床法煙氣脫硫工程通用技術規范》(HJ178-2018)要求。

        6.活性炭(焦)脫硫脫硝一體化設施:j脫硫段煙氣停留時間不小于6s;k脫硝段煙氣停留時間不小于7.5s;l活性炭性能指標及檢測方法滿足《煤質顆?;钚蕴吭囼灧椒ā?GB/T 7702)、《脫硫脫硝用煤質顆?;钚蕴吭囼灧椒ā?GB/T 30202)、《煙氣集成凈化專用碳基產品》(GB/T 35254)要求。

        7.選擇性催化還原(SCR)脫硝:j氨氮摩爾比小于1;k催化劑層數不少于2層;l反應溫度小于230℃時,催化劑空速小于3800h-1;m反應溫度280℃左右時,催化劑空速小于4500h-1。

        (四)固定源監測監控
        1.燒結機機頭、燒結機機尾、球團焙燒、焦爐煙囪、裝煤地面站、推焦地面站、干熄焦地面站、高爐礦槽、高爐出鐵場、鐵水預處理、轉爐二次煙氣、電爐煙氣、石灰窯、白云石窯、燃用發生爐煤氣的軋鋼熱處理爐、自備電廠等排氣筒均需安裝煙氣排放連續監測系統(CEMS),相關廢氣治理設施配套分布式控制系統(DCS)。

        2.煙氣排放口CEMS安裝、調試程序、日常運維滿足《固定污染源監測質量保證與質量控制規范(試行)(HJ/T 373-2007)》《固定源廢氣監測技術規范》 (HJ 397-2007)、《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測技術規范》(HJ 75-2017)和《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續監測系統技術要求和檢測方法》(HJ 76-2017)相關規定要求。建立CEMS運行質控手冊,做好CEMS運行質控記錄,確保CEMS穩定運行。

        3.廢氣治理設施DCS應記錄企業環保設施運行狀況及相關生產過程主要參數。將各除塵/脫硫/脫硝設施所有運行參數、CEMS在線監測數據、以及反映生產負荷和設備啟停的主要生產工藝參數集中管理,并具備保存一年以上歷史數據的能力,任意參數曲線能夠組合至同一個界面中查看。

        4.鼓勵采用成熟可靠的智能化技術和產品,結合工業互聯網、大數據及云技術等現代信息技術,逐步實現工業煙氣凈化系統運行維護的智能化監管,提高鋼鐵企業煙氣治理系統智能化、網絡化運維管理水平。

        四、無組織排放治理與監控

        (一)總體思路
        鋼鐵企業無組織排放源數量多、分布廣、陣發性強,污染擴散相互影響和干擾,且與生產過程關系緊密,因此無組織排放治理要采取源頭治理、過程控制和系統管控的綜合控制措施。

        1.源頭減排。排查梳理無組織排放源,優化生產工藝流程、設備和作業方式,減少無組織排放源的數量和排放強度。

        2.過程控制。應對生產過程的無組織污染行為和治理過程實時記錄和精細化管控

        3.系統管理。應采取全廠系統治理,結合全廠顆粒物監測網絡,建設系統化管理平臺,實現無組織排放的“有組織化”集中管控。

        (二)建立無組織排放源清單
        應按照《意見》要求,對全廠無組織排放源進行全面排查,按照生產工藝過程、物料密閉儲存、物料密閉輸送、物料封閉儲存、物料封閉運輸五個方面分別建立全覆蓋的無組織排放源清單。無組織排放源清單至少每年更新一次。附表2-附表5為無組織排放源清單示例,可作為企業建立無組織清單的參考。

        1.生產工藝過程源清單。以生產工序、車間進行分類,并明確對應生產工藝環節各無組織排放源的治理設施和監控設施,注明治理設施主要性能參數和監控設施安裝位置。

        2.物料密閉儲存和密閉輸送源清單。按照物料種類進行分類,明確各儲存和輸送設施的工藝參數。

        3.物料封閉儲存源清單。各封閉儲存設施分別建立清單,明確儲存面積、封閉方式、存放物料種類、堆取料作業方式、治理和監控設施、主要出入口數量及配套車輛清洗裝置情況等。

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