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十四五:短流程炼钢占比达15%以上!超低排放如何破?

2022-08-25 来源:原创 浏览量:210
  #双碳#环保#超低排放#无组织排放改造#测控治一体化#九九智能环保#短流程炼钢
  为推进钢铁行业转型,《“十四五”节能减排综合工作方案》和《深入打好污染防治攻坚战的意见》中指出:要推动高炉-转炉长流程炼钢转型为电炉短流程炼钢
  以废钢为原料的电炉短流程炼钢工艺比长流程节约近60%能源,减少80%左右的污染物和二氧化碳排放量,科学引导电炉短流程发展,是我国钢铁行业以改革创新为动力深化供给侧结构性改革的重要手段,也是促进新发展格局的必然要求。

  我国电炉短流程炼钢产能占比长期保持在10%左右,近几年相关产业、金融、环保政策导向均鼓励电炉钢发展,预计到“十四五”末,全国电炉钢比例可提升至15%左右。随着“双碳”目标进程加紧,电炉短流程炼钢超低排放工作将会越来越严格。

  政策要求

  关于电炉短流程企业超低排放改造明确提出(环大气〔2019〕35号):


  ●有组织排放控制指标:电炉颗粒物排放小于10mg/m³。

  ●无组织排放控制措施:电炉产尘点应全面加强集气能力建设,确保无可见烟粉尘外逸;炼钢车间应封闭。

  ●鼓励重点区域高炉-转炉长流程企业转型为电炉短流程企业,通过工业改造减少污染物排放,达到超低排放要求。

  短流程炼钢超低排放治理关键点

  短流程炼钢治理分为有组织治理、无组织治理、清洁方式运输三大板块

  ▶有组织

  废气的收集和处理,监测平台、采样口等;

  ▶无组织

  料场管理:废钢、石灰等原辅料生产车间内工艺流程环节钢渣处理方式和钢渣堆场;

  ▶清洁方式运输

  物料运输车辆、厂内运输车辆、非道路移动机械、门禁;

  ▶监测监控和环境管理水平;

  有组织排放治理:短流程炼钢在电炉炼钢过程中极易产生含尘废气,其中二噁英排放是其主要环保问题,目前可通过袋式除尘技术与烟气急冷技术进行治理。

  (一)袋式除尘(高效过滤)

  在开展电炉炼钢作业的时候,电炉中产生的二噁英通常以固态形式吸附在烟尘颗粒表面,只要清除掉这些灰尘,就能够实现对二噁英排放量的控制。在废钢处理过程中,可以采用布袋除尘器来对灰尘进行清除净化,降低烟气中悬浮颗粒浓度从而达到二噁英减排的目的。

  

  受到市场青睐的袋式除尘往往具备以下特点

  1.高效除尘,清洁环保

  采用先进脉冲袋式除尘方式,结合旋风或粗粉分离器,收尘效率可在99.5%以上,颗粒物排放浓度可控制在30mg/m³以下,完全能够达到国家环保排放要求。

  2.模块设计,维保方便

  采用模块化设计拼装结构,密封性能好,布袋骨架更换简单,现场组装、运输、维护方便,施工周期短。

  3.智能控制,稳定可靠

  依托智能化平台和现场仪表,能够让除尘系统更加智能化、网络化,能为企业实时提供运行信息,减少巡检工作量,及时发现和解决问题,提高管理时效性。

  (二)烟气急冷

  电炉出炉时对烟气进行快速冷却(此时温度需在850℃以上),减少冷却过程中二噁英的生成量,再让高温烟气经过喷淋快速降低温度到200℃以下,减少冷却时产生二噁英的浓度。这种方法可以大幅降低排放出二噁英的浓度,降低浓度大约在80%~95%,做到真正意义上的减少排放。

  无组织排放治理:电炉短流程炼钢系统采用“电炉冶炼-AOD炉精炼-LF炉或VOD炉精炼-连铸机浇铸”的工艺流程,后续有钢渣处理,而这是短流程炼钢无组织排放的主要来源。

  钢渣处理工艺选取及评估分析

  《钢铁企业超低排放改造技术指南》(中环协[20]号):料场出入口、烧结环冷区域、高炉矿槽和炉顶区域、炼钢车间顶部、焦炉炉顶、钢渣处理车间等易产尘点安装高清视频监控装置和浓度检测仪。超低排放评估监测一般会结合现场与视频监控、浓度检测仪数据评估其现状以及至少近一个月钢渣处理车间的历史扬尘情况

  废钢车间改造

  效果要求:产尘点及车间不得有可见烟粉尘外逸

  措施要求:石灰、除尘灰、脱硫灰、粉煤灰等粉状物料,应采用料仓、储罐等方式密闭储存。铁精矿、煤、焦炭、烧结矿、球团矿、石灰石、白云石、铁合金、钢渣、脱硫石膏等块状或粘湿物料,应采用密闭料仓或封闭料棚等方式储存。上述政策中虽然并未直接要求废钢堆场实施全封闭改造,但是对于效果有着明确要求,即产尘点及车间不得有可见烟粉尘外逸。可在料场进出口安装干雾门帘防止烟粉尘外逸。


  九九智能环保雾帘

  对于大量轻薄料、含铁锈废钢、或含尘打包废钢,建议实施封闭改造,并在确保废钢使用安全的情况下配套雾炮、天雾进行抑尘


  九九智能环保智能联动雾炮

  

  九九智能环保天雾系统

  若企业认为目前露天废钢堆场确实无扬尘,应安装覆盖全部堆料、装卸范围的视频监控设备,用于自证守法。

  

 ☞清洁方式运输预评估

  全厂区应建立进出厂大宗物料产品的运输基础台账,铁路、水路、管道、管状带式输送机及汽车运输应具有体现相应运输量的运输合同和接轨站接发车货票、磅单、水尺记录、皮带秤记录等原始计量台账,汽车运输部分应全部采用新能源汽车或达到国六排放标准。


  厂内运输车辆全部使用新能源汽车或达到国六排放标准的汽车;厂内非道路移动机械完成编码登记,全部为新能源或达到国三及以上排放标准。

  在运输车辆进出通道安装门禁系统,监控运输车辆进出厂区情况。企业门禁电子台账应记录进出厂运输车辆的进出厂时间、照片、完整车牌号、注册日期、车辆识别代号(VIN)、发动机号码、排放阶段、行驶证及环保信息随车清单和货物种类,门禁系统电子台账保存一年以上,门禁视频监控数据保存六个月以上


  ☞环境管理水平评估

  短流程超低排放标准达标,要求厂区建立完善的的环境管理水平规范制度。如台账记录完整规范,包括:完整生产管理台账、设备维护记录、废气治理设备清单(主要污染治理设备、设计说明书、运行记录、CEMS小时数据等)、耗材记录、LDAR报告;留存连续稳定运行至少一个月的主体设施生产日报表、CEMS和DCS的污染治理设施运行管理台账、无组织排放控制设施运行记录


  超低排放测控治一体化智能解决方案

  该解决方案以超低排放政策文件为依据,通过建立全厂污染源清单、打通CEMS和DCS数据实现有组织排放全流程监测、建设无组织排放三维立体网格化智能监控和智能联动治理系统,建设清洁运输系统对企业大宗物流运输进行智能管控,构成“网格化监测、智能化控制、精准化治理”的完整闭环,实现生产、排放全过程的自证清白。

 政策导向

  未来政策除了对电炉短流程炼钢执行产能置换支持政策外,将向进一步引导降低短流程炼钢电价方向发展。

  一方面,2021年7月29日,国家发改委印发《关于进一步完善分时电价机制的通知》,进一步完善分时电价机制。电炉钢企业生产较灵活,可充分利用谷段电价进行生产。2021年10月11日,国家发改委印发《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》,扩大市场交易电价上下浮动范围,高耗能企业市场交易电价不受上浮20%限制,工业用电价格上浮叠加峰谷价差,短流程相较于长流程优势进一步凸显

  另一方面,中国可再生能源电力飞速发展,随着可再生能源发电技术的成熟,清洁电价降低,与长流程生产相比,短流程可以享受到更多的电力清洁化所带来的减排效益,将来短流程炼钢或将具有更大竞争力

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