#雙碳#環保#超低排放#無組織排放改造#測控治一體化#九九智能環保#短流程煉鋼
為推進鋼鐵行業轉型,《“十四五”節能減排綜合工作方案》和《深入打好污染防治攻堅戰的意見》中指出:
要推動高爐-轉爐長流程煉鋼轉型為電爐短流程煉鋼。
以廢鋼為原料的電爐短流程煉鋼工藝
比長流程節約近60%能源,減少80%左右的污染物和二氧化碳排放量,科學引導電爐短流程發展,是我國鋼鐵行業以改革創新為動力深化供給側結構性改革的重要手段,也是促進新發展格局的必然要求。
我國電爐短流程煉鋼產能占比長期保持在10%左右,近幾年相關產業、金融、環保政策導向均鼓勵電爐鋼發展,預計到
“十四五”末,全國電爐鋼比例可提升至15%左右。隨著“雙碳”目標進程加緊,電爐短流程煉鋼超低排放工作將會越來越嚴格。
政策要求
關于電爐短流程企業超低排放改造明確提出(環大氣〔2019〕35號):
●有組織排放控制指標:電爐顆粒物排放小于10mg/m3。
●無組織排放控制措施:電爐產塵點應全面加強集氣能力建設,確保無可見煙粉塵外逸;煉鋼車間應封閉。
●鼓勵重點區域高爐-轉爐長流程企業轉型為電爐短流程企業,通過工業改造減少污染物排放,達到超低排放要求。
短流程煉鋼超低排放治理關鍵點
短流程煉鋼治理分為有組織治理、無組織治理、清潔方式運輸三大板塊:
?有組織
廢氣的收集和處理,監測平臺、采樣口等;
?無組織
料場管理:廢鋼、石灰等原輔料生產車間內工藝流程環節鋼渣處理方式和鋼渣堆場;
?清潔方式運輸
物料運輸車輛、廠內運輸車輛、非道路移動機械、門禁;
?監測監控和環境管理水平;
?有組織排放治理:短流程煉鋼在電爐煉鋼過程中極易產生含塵廢氣,其中二噁英排放是其主要環保問題,目前可通過袋式除塵技術與煙氣急冷技術進行治理。
(一)袋式除塵(高效過濾)
在開展電爐煉鋼作業的時候,電爐中產生的二噁英通常以固態形式吸附在煙塵顆粒表面,只要清除掉這些灰塵,就能夠實現對二噁英排放量的控制。在廢鋼處理過程中,可以采用布袋除塵器來對灰塵進行清除凈化,降低煙氣中懸浮顆粒濃度從而達到二噁英減排的目的。
受到市場青睞的袋式除塵往往具備以下特點:
1.高效除塵,清潔環保
采用先進脈沖袋式除塵方式,結合旋風或粗粉分離器,收塵效率可在99.5%以上,顆粒物排放濃度可控制在30mg/m3以下,完全能夠達到國家環保排放要求。
2.模塊設計,維保方便
采用模塊化設計拼裝結構,密封性能好,布袋骨架更換簡單,現場組裝、運輸、維護方便,施工周期短。
3.智能控制,穩定可靠
依托智能化平臺和現場儀表,能夠讓除塵系統更加智能化、網絡化,能為企業實時提供運行信息,減少巡檢工作量,及時發現和解決問題,提高管理時效性。
(二)煙氣急冷
電爐出爐時對煙氣進行快速冷卻(此時溫度需在850℃以上),減少冷卻過程中二噁英的生成量,再讓高溫煙氣經過噴淋快速降低溫度到200℃以下,減少冷卻時產生二噁英的濃度。這種方法可以大幅降低排放出二噁英的濃度,降低濃度大約在80%~95%,做到真正意義上的減少排放。
?無組織排放治理:電爐短流程煉鋼系統采用“電爐冶煉-AOD爐精煉-LF爐或VOD爐精煉-連鑄機澆鑄”的工藝流程,后續有鋼渣處理,而這是短流程煉鋼無組織排放的主要來源。
鋼渣處理工藝選取及評估分析
《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》(中環協[20]號):料場出入口、燒結環冷區域、高爐礦槽和爐頂區域、煉鋼車間頂部、焦爐爐頂、鋼渣處理車間等易產塵點安裝高清視頻監控裝置和濃度檢測儀。超低排放評估監測一般
會結合現場與視頻監控、濃度檢測儀數據評估其現狀以及至少近一個月鋼渣處理車間的歷史揚塵情況。
廢鋼車間改造
效果要求:
產塵點及車間不得有可見煙粉塵外逸。
措施要求:石灰、除塵灰、脫硫灰、粉煤灰等粉狀物料,應采用料倉、儲罐等方式密閉儲存。鐵精礦、煤、焦炭、燒結礦、球團礦、石灰石、白云石、鐵合金、
鋼渣、脫硫石膏等塊狀或粘濕物料,應采用密閉料倉或封閉料棚等方式儲存。上述政策中雖然并未直接要求廢鋼堆場實施全封閉改造,但是對于效果有著明確要求,
即產塵點及車間不得有可見煙粉塵外逸??稍诹蠄鲞M出口安裝干霧門簾防止煙粉塵外逸。
九九智能環保霧簾
對于大量輕薄料、含鐵銹廢鋼、或含塵打包廢鋼,建議實施封閉改造,并在確保廢鋼使用安全的情況下
配套霧炮、天霧進行抑塵。
九九智能環保智能聯動霧炮
九九智能環保天霧系統
若企業認為目前露天廢鋼堆場確實無揚塵,應安裝覆蓋全部堆料、裝卸范圍的視頻監控設備,用于自證守法。
?清潔方式運輸預評估
全廠區應建立進出廠大宗物料產品的運輸基礎臺賬,鐵路、水路、管道、管狀帶式輸送機及汽車運輸應具有體現相應運輸量的運輸合同和接軌站接發車貨票、磅單、水尺記錄、皮帶秤記錄等原始計量臺賬,汽車運輸部分應全部采用新能源汽車或達到國六排放標準。
廠內運輸車輛全部使用新能源汽車或達到國六排放標準的汽車;廠內非道路移動機械完成編碼登記,全部為新能源或達到國三及以上排放標準。
在運輸車輛進出通道安裝門禁系統,監控運輸車輛進出廠區情況。企業門禁電子臺賬應記錄進出廠運輸車輛的進出廠時間、照片、完整車牌號、注冊日期、車輛識別代號(VIN)、發動機號碼、排放階段、行駛證及環保信息隨車清單和貨物種類,
門禁系統電子臺賬保存一年以上,門禁視頻監控數據保存六個月以上。
?環境管理水平評估
短流程超低排放標準達標,要求廠區建立完善的的環境管理水平規范制度。如臺賬記錄完整規范,包括:完整生產管理臺賬、設備維護記錄、廢氣治理設備清單(主要污染治理設備、設計說明書、運行記錄、CEMS小時數據等)、耗材記錄、LDAR報告;
留存連續穩定運行至少一個月的主體設施生產日報表、CEMS和DCS的污染治理設施運行管理臺賬、無組織排放控制設施運行記錄。
超低排放測控治一體化智能解決方案
該解決方案以超低排放政策文件為依據,通過建立全廠污染源清單、打通CEMS和DCS數據實現有組織排放全流程監測、建設無組織排放三維立體網格化智能監控和智能聯動治理系統,建設
清潔運輸系統對企業大宗物流運輸進行智能管控,構成“網格化監測、智能化控制、精準化治理”的完整閉環,實現生產、排放全過程的自證清白。
政策導向
未來政策除了對電爐短流程煉鋼執行產能置換支持政策外,將向進一步引導降低短流程煉鋼電價方向發展。
一方面,2021年7月29日,國家發改委印發《關于進一步完善分時電價機制的通知》,進一步完善分時電價機制。電爐鋼企業生產較靈活,可充分利用谷段電價進行生產。2021年10月11日,國家發改委印發《關于進一步深化燃煤發電上網電價市場化改革的通知》,擴大市場交易電價上下浮動范圍,高耗能企業市場交易電價不受上浮20%限制,
工業用電價格上浮疊加峰谷價差,短流程相較于長流程優勢進一步凸顯。
另一方面,中國可再生能源電力飛速發展,隨著可再生能源發電技術的成熟,清潔電價降低,與長流程生產相比,
短流程可以享受到更多的電力清潔化所帶來的減排效益,將來短流程煉鋼或將具有更大競爭力。