從湖南鋼鐵業的實踐看全行業節能減排工作的得失

近年來，隨著我國經濟的快速增長，資源能源消費約束明顯顯現，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業，鋼鐵工業在防污減排、節能降耗等方面的任務尤為艱巨。

從政策層面看，國家為推動鋼鐵業節能減排進程，先后發布了多項相關政策措施，對鋼鐵企業在環境保護、能耗、生產規模等方面做了一系列規定。2012年8月份，國務院發布的《節能減排“十二五”規劃》提出，“十二五”末，我國萬元國內生產總值能耗要下降16%，化學需氧量(COD)和二氧化硫排放分別要減少8%，其中鋼鐵行業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，鋼鐵企業節能減排面臨的壓力依然非常大。

筆者認為，在“十二五”期間，鋼鐵企業要落實節能減排的各項任務指標，一方面要從企業自身做起，遵循源頭預防、清潔生產以及末端治理的全過程控制和能源高效利用、資源循環利用以及廢物資源化原則，系統集成優化已有技術，推廣應用先進新型節能減排技術。具體而言，要重點實施“三脫三集成”技術，即以燒結煙氣脫硫為重點的鋼鐵大氣污染防治技術、以綜合廢水脫鹽為重點的鋼鐵廢水治理利用技術、以含鐵塵泥脫鋅為重點的鋼鐵固廢處置利用技術；系統集成優化燒結生產工序節能減排技術，系統集成優化轉爐、高爐煙氣干法凈化與余熱余壓綜合利用技術，系統集成優化冶金渣處理利用與過程中余熱利用技術，最終實現鋼鐵生產“三低三高效”，即低耗、低硫、低碳，能源高效轉換和利用、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，推進節能減排，也需要國家給予相應的政策支持。

鋼企節能減排工作仍存在“短板”

從“十一五”時期的節能減排情況看，我國鋼鐵工業依靠重點節能減排技術進步，實現了鋼鐵工業綠色制造可持續發展。大多數鋼鐵企業在重點生產領域推廣應用了“三干三利用”節能減排措施，產生了較好的效果。

以湖南省鋼鐵企業為例，華菱集團堅持推行清潔生產、發展循環經濟的理念，全面采用和推行高溫高壓干熄焦、燒結煙氣脫硫、余熱利用等節能減排新工藝、新技術，各項環保、能耗指標大幅度改善，企業環境質量明顯改觀。民營鋼鐵企業冷水江鋼鐵有限公司，這些年對節能環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得到明顯改善。

但“十一五”時期，湖南鋼鐵業節能環保工作仍存在一些問題，包括個別鋼鐵企業二氧化硫排放未達到湖南省政府控制指標要求；余熱、余壓、余氣等二次能源綜合利用潛力有待挖掘；水循環利用率約為95%，還未達到國家鋼鐵企業規范條件要求；廢氣中煙粉塵的排放量較大，燒結機機尾、整粒等尚無除塵灰潤濕系統，現有老焦爐的裝煤和出焦沒有含塵廢氣收集系統，煉鐵的焦破碎、篩分等除塵設施不完善，濕法除塵工藝仍在延用；落后老化裝備污染嚴重，亟須淘汰治理；單體節能減排技術雖得到普遍使用，但缺乏系統集成優化和整體規劃。

湖南省鋼鐵業存在的上述問題從一定程度上也可看作是我國鋼鐵行業節能環保整體情況的縮影。如何改善這種情況，進一步推進節能減排工作落實到位，筆者認為，還要從企業、國家等多方面來共同努力。

四方面采取措施推進鋼企節能減排

根據鋼鐵企業的生產特點，筆者建議可從以下四個方面推進鋼鐵企業節能減排工作：

第一，在節能領域，加快節能新技術推廣應用，加強二次能源綜合利用。

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

加強余熱、余壓、余氣等二次能源的綜合利用，降低鋼鐵企業能耗水平和能源成本。鋼企要繼續推進燒結余熱發電、高爐余壓發電、鐵水直接入爐、鑄坯熱裝熱送等節能新工藝的應用。企業可以跟蹤和關注焦爐煙道廢氣余熱、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能技術的發展，結合企業實際情況提出改造使用方案。一般而言，焦化干熄焦余熱發電按產焦350千克/噸鐵測算，可實現發電50千瓦時/噸鐵左右；燒結余熱發電按礦鐵比1.5倍計算，可實現噸鐵發電25千瓦時左右；煉鋼余熱發電可實現噸鐵發電30千瓦時左右；軋鋼余熱發電可實現噸鐵發電10千瓦時左右。如果湖南鋼鐵企業的自發電比例能夠從目前的約45%提高到75%，每年可新增自發電約30億千瓦時，創效超過12億元。

大力推廣應用焦化煤調濕(CMC)、高爐鼓風脫濕等成熟技術。鐵前工序是鋼鐵聯合企業生產成本的主要構成部分，約占總成本的70%。在不斷提升內部管理和生產操作水平的前提下，必須加快焦化煤調濕、高爐鼓風脫濕等成熟節能降耗技術的應用。以焦化煤調濕為例，采用該技術后，煤料含水量每降低1%，煉焦耗熱量就降低62.0兆焦/噸(相當于2.12千克標煤)。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，焦爐生產能力可以提高7%~11%，焦炭的反應后強度(CSR)等熱性能指標提高1個~3個百分點，并可多配弱黏結煤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)，優化焦化配煤結構。同時，可減少1/3的氨水量，減輕了廢水處理裝置的生產負荷；可以減少溫室效應，平均每噸入爐煤可減少約35.8千克的二氧化碳排放量。煤料水分的穩定可保持焦爐操作的穩定，有利于延長焦爐壽命。如果湖南鋼鐵企業現有焦爐全部采用煤調濕技術并達到預期效果，1年可節省標煤1萬噸，產量可提高約50萬噸，多用價格相對低廉的弱黏結煤約50萬噸，年可創經濟效益1億元以上，并可減少二氧化碳排放17.9萬噸。

高爐鼓風脫濕的節能效果也很明顯。粗略統計，濕度每降低1克/標立方米可降低焦比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，可穩定高爐運行，增產3%~8%。同時，脫濕機具有二次除塵作用，可保護鼓風機轉子，延長高爐鼓風機壽命。對風量較大的高爐鼓風機，可節省功率5.4%~10.2%。省下的功率可抵消脫濕裝置本身所消耗的功率，實現“負能脫濕”。如果該項技術能在湖南鋼鐵企業的所有高爐上運用并取得預期效果，每年可節省焦炭10萬噸，增加生鐵產量約80萬噸，創效益3億元以上。

第二，在環保領域，推行清潔生產，強化主要污染物減排。

全面推進燒結煙氣脫硫，跟蹤關注脫硝、脫二口惡英等方面的政策要求和技術發展，提前開展相關工作。鋼鐵企業二氧化硫排放占全國工業企業二氧化硫排放的11%左右，氮氧化物占7%，二口惡英占30%。其中燒結工序的二氧化硫、氮氧化物、二口惡英又占到鋼鐵企業排放總量的50%~60%。因此，加強對燒結工序的排放治理是減少有害氣體排放的主要內容。一方面，對尚未建設脫硫設施的燒結機，強制要求鋼鐵企業必須在限定的時間內建成并投運；另一方面，對已經建設脫硫設施的燒結生產線，必須進一步提高脫硫效率。同時，要跟蹤關注脫硝、脫二口惡英等方面的政策要求和技術發展，加大財政支持力度，鼓勵鋼鐵企業建設此類環保設施。

加大煙氣除塵治理，適應國家推行大氣中細顆粒污染物(PM2.5)治理達標和鋼鐵企業規范條件的要求。鋼鐵企業粉塵排放占全國工業企業粉塵排放的15%左右，因此，加大鋼鐵企業煙粉塵污染防治力度，是推進大氣中細顆粒污染物治理達標的必然要求。一是要在煙粉塵排放超標的工作點盡快建設除塵裝置；二是加快淘汰落后工藝裝備，削減煙(粉)塵排放量；三是利用先進成熟技術，對已經建設的除塵設施進行改造提升。特別是對現有冶煉設備(高爐、轉爐、電爐)的除塵系統進行改造(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，并實現經濟效益與環保效益雙贏的格局。目前，華菱漣鋼擬進行的6號高爐濕法改干法除塵，預計水處理成本下降200萬元/年，噸鐵可多發電10千瓦時，煤氣溫度提高100℃。如果在湖南鋼鐵企業的所有高爐上推廣，年創效將超過2億元。

加大污水排放治理力度。鋼鐵企業廢水排放占全國工業企業廢水排放的8%左右。衡量鋼鐵企業污水中污染物排放的主要指標有：濁度、化學需氧量、硬度與堿度、油類、鹽類等。利用工業污水制成回用水是目前各大鋼鐵企業對于工業污水的常見處理方式。工業污水經過常規水處理工藝(如混凝、沉淀、除油、過濾等)處理后制成回用水，原工業污水中的懸浮物、雜質等均得到了有效去除，但其含鹽量并沒有降低，無法作為循環水系統的補充水。將工業污水進一步深度處理，采取脫鹽工藝制成工業新水，已成為工業廢水利用的發展趨勢。近年來，國內大型鋼鐵企業，如首鋼、濟鋼、太鋼、天鋼等，均在原有工業污水處理設施的基礎上增建了采用雙膜法制取脫鹽水回用的水處理設施，對工業污水進行進一步深度處理。但由于進入脫鹽深度處理系統的原水中含有油和一定的化學需氧量，實際運行效果并不理想。如何合理地將含油工業污水引入深度脫鹽處理系統，最大程度地提高現有工業污水的利用率，全面促進工業污水的資源化，減少新水消耗，是企業要重點關注的課題。

第三，在資源循環利用領域，充分利用固體廢棄物，提高資源產出效率。

鋼鐵生產過程中產生的固體副產品主要有：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，是鋼鐵工業污染防治、保護環境的重要措施，同時也是增強企業競爭力、實現可持續健康發展的重要手段。企業要按照源頭減量、資源化、再制造、零排放等總體思路，推進固體廢棄物利用產業化。

華菱集團和冷鋼這些年在資源循環利用方面取得了非常明顯的成效，但與行業先進企業比較，總體上尚處于低附加值的簡單利用階段。同行業的濟鋼以液態高爐渣為主要原料，采用高級擺錘技術生產優質結構礦棉制品；

與彩板配套，生產具有節能效果的彩鋼礦棉夾芯板用于建材行業，使資源潛在的使用性能和價值得到進一步的挖掘。馬鋼對高爐渣進行深加工，制成超細粉，作為相關行業的重要原料；軋鋼氧化鐵皮經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。這些做法和經驗都是值得其他鋼鐵企業借鑒和推廣應用的。目前，華菱集團已經制定了再生資源回收利用的考核指標，目的是引導下屬企業加強對固體廢物的利用，提高利用效率。初步估算，如果湖南鋼鐵企業固體副產品綜合處置利用率達到98%的水平，每年將增創效益1億元以上。

第四，發展能源環保社會化大循環。

鋼鐵企業在做好內部節能減排的基礎上，還要加快發展鋼廠與周邊電力、化工、建材、裝備制造企業以及城市供水供暖供氣和污水、垃圾處理等相關產業間的橫向、縱向能源環保循環流程，使鋼鐵企業更好地發揮產品制造、能源轉換和社會廢棄物消納處理的功能。

隨著“兩型社會”建設的深入推進，鋼鐵企業與周邊企業和所在城市構筑相關聯的循環經濟產業體系顯得日益迫切。這些產業間循環涵蓋的內容非常廣泛，如高爐煤氣與發電的互換，焦爐煤氣制氫企業、鋼鐵廠與裝備制造企業間的合作，鋼鐵廢料可作為建材企業的原料，鋼鐵企業制氧機產生的氮氣、氬氣等可供其他行業使用，發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，實現與當地城市的融合發展。

落實推進節能減排亟須政策支持

鋼鐵業的節能減排工作能否落到實處？實現節能減排的既定目標，對推進新型工業化和建設“兩型社會”十分重要。當前，由于市場的原因，鋼鐵企業遭遇了較大的經營困難，面臨著非常大的經營和可持續發展壓力。因此，在推進節能減排的過程中，除了鋼鐵企業自身的努力外，建議國家能為推進地方鋼鐵企業節能減排提供一些政策支持。

筆者建議，地方政府在鋼鐵企業實施節能減排重點項目時，要積極引導和配合企業爭取國家節能減排專項補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，促進節能環保服務產業發展的配套政策，支持重點用能單位采用合同能源管理方式實施節能環保改造，引導節能環保服務公司加強技術研發和服務創新，不斷完善商業運作模式。同時，鼓勵大型重點用能單位利用自身技術和管理優勢組建專業化的節能環保服務公司。出臺這樣的政策有利于鋼鐵企業在當前資金比較困難的情況下采用合同能源管理方式解決項目資金投入問題。

此外，政府還應鼓勵有條件的企業單獨或與有實力的節能環保服務公司合資成立專業化節能環保服務公司，承接項目。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政策的要求，盡快制定地方實施直購電的具體細則，用市場化的原則引導供電企業和鋼鐵企業加強協作，降低企業用電成本；對鋼鐵企業利用自身二次能源發電繳納的“三項基金”(再生能源建設基金、水電水利建設基金、農網還貸基金)給予減免；實行余熱、余壓發電適用增值稅返還政策，鼓勵鋼鐵企業加強余能利用；制定排污權、節能量交易的相關政策，充分調動企業節能減排的積極性。