严标准倒逼钢企脱硫
5月中旬,山东石横特钢集团有限公司迎来一批特殊的客人。来自全省冶金、钢铁、银行等系统和各市环保局的百余名代表来到这里,现场观摩石横特钢烧结机脱硫治理工程,听取工程运行情况介绍。在脱硫设施中控室,代表们纷纷向工作人员现场讨教。这是山东省大气污染防治暨钢铁企业烧结机脱硫现场会的一项内容。
今年4月份,山东石横特钢集团有限公司烧结机脱硫设施连续7个月实现稳定达标运行,在山东省率先通过省环保厅组织的环保验收。然而,两年前山东省颁布实施地方标准《钢铁工业污染物排放标准》时,并未得到所有钢铁企业的认可,部分企业认为烧结机脱硫技术还不成熟,投资太大、成本太高,省地方标准太严,很难达到,因此一直持观望态度。但短短两年时间,钢铁烧结脱硫在山东已有较大突破,第一个钢铁企业烧结机脱硫项目取得成功,其他企业争相探寻烧结机脱硫之路,标准究竟是怎么起作用的?
烧结机脱硫两大难 技术缺失与高额费用
山东省是全国钢铁大省,去年钢、铁产量均达4000万吨以上,居全国第3位,多年来为山东省经济发展做出巨大贡献。但是,钢铁行业的快速发展也带来了二氧化硫污染问题。据了解,在钢铁企业烧结烟气中,二氧化硫的排放浓度一般为400毫克/立方米~1000毫克/立方米。随着环境保护形势的日益严峻,国家、省、市一系列减排措施相继出台,二氧化硫减排作为约束性指标威力日显,逐渐得到钢铁行业的普遍重视。然而,作为钢铁企业减少二氧化硫排放的主要途径,烧结机脱硫却并未得到广泛推行。究其原因,主要有以下两点制约瓶颈。
首先是烧结机脱硫技术不成熟。由于烧结烟气含尘量大,且粉尘琢磨性较强,加快了脱硫塔喷浆系统堵塞和磨损速度。同时,烧结烟气中含有的铁化合物也加速了喷头堵塞,大大降低了脱硫效率,影响烧结机产量,甚至会发生脱硫液通过烟道倒灌入风机的严重事故。此外,烧结烟气中含有的硫化物、氮氧化物、氯化氢等,在与循环水接触后形成弱酸液体,在高温作用下具有强腐蚀性,在脱硫设备连续正常运转状态下,3个月左右时间就可破坏内部防腐涂层,造成设备寿命危机。
其次是一次性投资大,运行费用高。由于大部分钢铁厂建烧结机之初,未考虑脱硫设备的安装,烧结场地狭小,脱硫系统安装困难。大部分脱硫设施管道拐弯太多,造成系统阻力过大。为保证烧结机产量,需要增设增压风机,加大了脱硫成本,同时也增加了电能消耗。例如,山东泰山钢铁集团有限公司一次性投资7000多万元、年运行费用1400多万元;山东九羊集团有限公司投资6760多万元、年运行费用1200~1500万元;莱钢265平方米烧结机计入研究费用,投资约1.5亿元。如此高额的一次性投资和每年都要承担的运行、维护费用,让很多钢企对烧结机脱硫望而却步。
标准加严钢企无路可退
山东地方标准第二时段二氧化硫排放限值设定为200毫克/立方米,严于国家标准两倍
“面对日益严峻的减排形势,烧结机脱硫势在必行。就在大多数钢企还在徘徊犹豫的时刻,我们及时站出来,把他们向前推了一把。这个推手,就是2008年初颁布实施的严于国家标准的山东地方标准——《钢铁工业污染物排放标准》。”山东省环保厅厅长张波告诉记者。
据了解,在山东省地方标准颁布实施以前,山东省内钢铁行业及炼焦工业大气污染物排放标准仍然执行国家标准《工业窑炉大气污染物排放标准》和《炼焦炉大气污染物排放标准》。这两个标准以上世纪90年代中期全国冶金行业污染治理平均水平为基础,已实行了多年,不能充分反映目前钢铁行业大气污染治理的水平。同时,这两个标准将企业按时段分为“97年前建成”和“97年后建成”两大类,让一些高能耗、高污染、低产出的企业或生产工艺和设备仍然有生存的空间,既不利于先进技术及工艺的推广和应用,也不符合国家有关“限制、淘汰、改造、提高”的产业政策。
为解决钢铁工业污染物种类多、点源分散、污染严重等问题,山东省环保厅组织人员编制了地方标准《钢铁工业污染物排放标准》,确定自2008年2月1日至2009年12月31日,执行第一时段二氧化硫排放标准限值600毫克/立方米;2010年1月1日起执行第二时段排放标准限值200毫克/立方米,严于国家标准两倍;自地方标准实施之日起,通过环境影响评价审批的新、改、扩建项目企业直接执行第二时段排放限值。
山东地方标准的制定严格遵循技术可行性与从严控制的原则,认真分析每一受控污染工艺和项目的污染排放源特征(烟气量、浓度等),结合现实技术能达到的控制水平,得出技术可行的标准限值。标准制定过程中也参照了同期国家标准和国内外先进地区和国家的同类标准,并结合本地实际,着重对产生污染物量大的主要工序或设备排放值作了规定。
据不完全统计,2009年山东省烧结矿产量大约7000多万吨,按吨矿烧结烟气量3200立方米、吨矿二氧化硫产生量6千克~8千克计算,山东省烧结行业二氧化硫排放总量约50万吨。执行地方标准后,按90%去除率计算,减排最大潜力可达45万吨/年;总投资为30亿元~40亿元,运行成本5亿元/年左右,吨运行成本6元~8元。
标准倒逼难题破解
在地方标准中明确限值期限,为钢铁企业定出脱硫时间表
由于烧结机脱硫技术尚不成熟,投资大、运行成本高等制约因素依然存在,山东省地方标准出台后,并未得到所有钢铁企业的认可,部分钢企认为标准过严,难于实施。但是,山东省在地方标准中明确了限值期限,等于为钢铁企业定出了脱硫时间表,一旦不能按期限完成脱硫设施建设并做到稳定达标排放,钢企将面临严肃的行政处罚。为此,部分钢企开始率先探索、实践烧结机脱硫之路。
“既然是早晚要做的事,拖下去没有任何意义,反而会损害企业的声誉和形象,影响企业正常生产”,谈起企业何以走在全省钢企烧结机脱硫之先,石横特钢董事长张宗武对记者说:“尤其现在环境形势如此严峻,我们作为污染大户,也应该主动承担社会责任,虽然成本较高,投资较大,但与社会效益、环境效益比起来,就不足道了。”
据了解,去年6月,石横特钢公司按照山东省环保厅要求,投资4000多万元,由山东国舜建设集团有限公司设计施工,采用石灰—石膏湿法工艺,在180平方米烧结机上建设了烟气脱硫系统,设计全烟气脱硫效率大于80%。去年9月底系统建成试运行以来,脱硫效率一直稳定达到设计目标,脱硫后烟气二氧化硫浓度小于150毫克/立方米,满足排放标准要求,且连续7个月未发生堵塞、结垢等现象。
石横特钢烧结机脱硫系统不仅实现了烟气二氧化硫的达标排放,还破解了制约烧结机脱硫项目实施的多个瓶颈:系统采用了先进控制系统,避免了系统腐蚀、结垢和堵塞问题;脱硫塔设置了三层喷淋,正常工况喷淋装置开二备一降低能耗;脱硫使用的石灰粉末系炼钢用冶金石灰在入炉前筛出的粒度在3毫米以下的废弃粉末,用做脱硫剂不但比用块灰减少了粉碎工序,而且实现了废物资源化;系统配置选用了变频电机等节能设备,降低了脱硫成本。经测算,石横特钢烧结机脱硫工程运行费用吨矿石仅在3~5元之间,远低于全省平均吨运行成本6~8元。
除了石横特钢,山东省还有多家企业积极增加环保投入,配套脱硫设备。其中,莱钢永锋钢铁厂和莱芜钢铁股份有限公司265平方米烧结机采用胺法脱硫复产硫酸工艺、山东泰山钢铁集团有限公司180平方米烧结机采用SDA法—旋转喷雾干燥吸收脱硫工艺、山东九羊集团有限公司2×105平方米烧结机采用氨法脱硫副产硫酸铵工艺等,这些企业的烧结机脱硫均达到山东省地方排放标准,二氧化硫排放小于200毫克/立方米,甚至可小于50毫克/立方米。部分企业还形成了自主知识产权,其中莱钢应用的有机胺脱硫副产硫酸技术,形成了“利用环冷废(余)热代替蒸汽加热解吸二氧化硫再生胺液工艺与装置”等5项专利技术。
截至目前,全省78台烧结机中,已有24台建成脱硫设施,面积达2370平方米,占全省烧结机总面积的30%。尽管目前各企业运行的烧结机烟气脱硫系统建成时间较短,部分还存在一些缺陷,但多家企业烟气二氧化硫成功实现达标排放,尤其是石横特钢脱硫系统对多项技术瓶颈的破解,无疑为尚未建设脱硫设施的企业提供了更多参考。
如何管住81台烧结机?
要新增减排量,必须加快烧结机脱硫设施建设
“截至去年年底,山东省二氧化硫净削减总量达41.27万吨,完成“十一五”减排目标的103%,从数字上看,似乎已经完成了减排任务。但是,随着经济与社会发展对能源需求的不断增长,今年全省仍将有较高的二氧化硫新增排放量,如果不能在最后一年将其全部减排,则仍未完成减排任务。”山东省环保厅巡视员张晓东告诉记者。
据了解,山东省已经完成的二氧化硫减排量中,有85%左右来自电力行业,由于燃煤电厂基本上都配套了脱硫设施,减排空间已经非常有限。“要削减今年的新增排放量,必须加快钢铁企业烧结机脱硫设施建设,淘汰落后产能,安装在线监控设施,确保钢铁企业烟气二氧化硫稳定达标排放。特别是对污染严重、当地环境质量长期得不到改善且没有治理价值的30平方米以下的小烧结机,必须提前淘汰。”在日前召开的山东省大气污染防治暨钢铁企业烧结机脱硫现场会上,张晓东对钢铁企业烧结机脱硫提出明确要求。
截至今年4月底,山东省81台已建成的烧结机中,42台已安装在线监测设备并与省监控中心联网;11台已安装但尚未联网;8台正在安装;另有20台尚未安装,其中3台已关停,6台拟年内关停,5台已停产。
山东省环保厅近日对尚未安装烟气在线监测设施的烧结机所在企业通报批评,建议当地政府责令停产整顿,在线监测设施安装且与省、市、县三级环保监控中心联网前,不得恢复生产;督促正在安装在线监测设施或已安装尚未联网的烧结机所在企业,加快安装和联网进度,并确保烧结烟气稳定达标排放;今年6月底仍未完成安装并与省、市、县三级环保监控中心联网的,将追究当地环保部门的责任。督促正在建设烧结机脱硫设施的各钢铁企业加快工程进度,同时对未建设脱硫设施的烧结机,凡不能稳定达标的一律限期治理,到期仍不达标的立即停产治理,对未建成烧结机脱硫设施的钢铁企业暂停新建项目的审批。
企业必须学会适应标准
山东省采取标准加严的办法,把全省所有钢铁企业都纳入地方标准内,让所有不符合要求的钢铁企业无从逃避。
这已经不是山东省第一次通过标准加严推动行业污染物减排了。在此之前,山东省先后实施了《造纸工业水污染物排放标准》、《水泥工业大气污染物排放标准》、《火电厂大气污染物排放标准》等一系列分阶段逐步加严的地方行业标准,加快了各行业污染减排进程,部分无力治污的行业企业相继被淘汰,但整个行业的发展并未受到影响,反而提高了竞争力。其中一个例子就是山东自2002年实施《造纸工业水污染物排放标准》以来,6年间全省造纸产量增加1倍,化学需氧量排放量却减少58%。
我们欣喜地看到,山东省制定的地方标准《钢铁工业污染物排放标准》再次彰显威力。值得注意的是,这一标准的制定与此前山东省制定的其他标准一样,都是严格遵循技术可行性原则的,换言之,都是经过深入调查、论证,符合地方实际,具有可操作性的科学的地方标准。这说明,只要制定科学,严于国家的地方标准不仅不会阻碍地方经济的发展,反而会有力地推动地方加快节能减排进程,促进产业升级,提高企业整体竞争力,最终促进地方经济的发展。
在实施严于国家的地方标准的同时,山东省还采取了典型示范和严格监管等措施,推动全省钢铁企业加快烧结机脱硫设施建设。山东经验不仅打破了“烧结机脱硫不能稳定达标运行”的痼疾,更让我们明白,在环境治理的道路上,一切“拦路虎”都是纸老虎。顺应时代潮流、科学开展治污减排,企业和地区的发展道路才会越走越宽。
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