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從張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量變化看沙鋼超低排放的成效

2023-06-19 10:44:00

  一  前  言
  自2019年《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》發(fā)布以來,中國鋼鐵行業(yè)掀起了一場綠色革命,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國鋼鐵企業(yè)累計(jì)投資超過1500億元實(shí)施超低排放改造,顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等主要大氣污染物排放量大幅下降,促進(jìn)了京津冀等重點(diǎn)區(qū)域空氣質(zhì)量改善,有力的支撐了打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),特別是順利完成了2022年冬奧會(huì)期間空氣質(zhì)量保障任務(wù)。但是京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)門類復(fù)雜、排放源數(shù)量多,打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)靠的是多措施的組合拳,到底鋼鐵行業(yè)超低排放對空氣質(zhì)量改善有多大作用,很難進(jìn)行精準(zhǔn)分析,也導(dǎo)致出現(xiàn)了一些“莫須有”的觀點(diǎn),有意淡化鋼鐵超低排放的貢獻(xiàn)。
  江蘇沙鋼集團(tuán)是國內(nèi)最大的民營鋼鐵企業(yè),本部粗鋼產(chǎn)能2500萬噸。張家港市冶金園(錦豐鎮(zhèn))是沙鋼集團(tuán)本部所在地,占地面積約114平方千米,是全國單位面積鋼鐵產(chǎn)能最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn),沙鋼的大氣污染物排放量直接決定了錦豐鎮(zhèn)的環(huán)境空氣質(zhì)量。筆者對比了錦豐鎮(zhèn)在沙鋼實(shí)施超低排放改造前后環(huán)境空氣質(zhì)量的變化情況,以及與張家港市其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋梢钥闯鲣撹F企業(yè)實(shí)施超低排放改造對周邊環(huán)境空氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)巨大。
  二   “十四五”以來張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量變化
  根據(jù)張家港市生態(tài)環(huán)境局2021年-2022年環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),張家港市總體空氣質(zhì)量較好,2021年全市下轄10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5年均濃度在28-31微克/立方米,2022年空氣質(zhì)量進(jìn)一步改善,全市下轄10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5年均濃度降至26-29微克/立方米,所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5平均濃度均同比下降,降幅在3.3%-16.1%,見圖1。在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,以沙鋼集團(tuán)所在的冶金園(錦豐鎮(zhèn))PM2.5平均濃度降幅最為顯著,達(dá)到最高的16.1%。而且,2022年錦豐鎮(zhèn)PM2.5平均濃度不但降幅最大,其絕對數(shù)值在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中也是最低的,達(dá)到了26mg/m3。
圖1 張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2022與2021年度PM2.5平均濃度變化情況
  2023年1-3月張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5月均濃度較2022年同期繼續(xù)顯著向好,下降范圍在17.9%至36.2%,見圖2。其中,沙鋼集團(tuán)所在的冶金園(錦豐鎮(zhèn))繼續(xù)保持36.2%的最大降幅。
圖2 張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2023年1-3月與2022年1-3月PM2.5平均濃度變化情況
  從上面兩圖可以看出,從2021年至今,張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在PM2.5年均濃度達(dá)標(biāo)的情況下,均實(shí)現(xiàn)了空氣質(zhì)量持續(xù)改善,特別是沙鋼集團(tuán)所在的冶金園(錦豐鎮(zhèn)),PM2.5濃度降幅遙遙領(lǐng)先。作為張家港市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)最重的錦豐鎮(zhèn),環(huán)境空氣質(zhì)量為什么能在兩年間發(fā)生如此顯著的改善。對比一下沙鋼集團(tuán)開展超低排放改造的進(jìn)程就不難發(fā)現(xiàn),錦豐鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量的變化與沙鋼完成超低排放改造的時(shí)間節(jié)點(diǎn)高度吻合。
  三  沙鋼集團(tuán)超低排放改造推進(jìn)歷程
  3.1 沙鋼超低排放改造總體進(jìn)程
  沙鋼集團(tuán)自2018年下半年啟動(dòng)超低排放改造以來,總投資81.6億元,全面實(shí)施料場全封閉棚化改造、焦化燒結(jié)脫硫脫硝與干熄焦脫硫提標(biāo)、無組織管控治一體化平臺(tái)建設(shè)及治理設(shè)施配套、恒樂建材鋼渣場搬遷、除塵系統(tǒng)優(yōu)化與提標(biāo)升級改造等171個(gè)重大項(xiàng)目,其中無組織治理投資占總投資金額的50%,高達(dá)40余億元。
  2020年7月,沙鋼集團(tuán)超低排放評估監(jiān)測工作正式啟動(dòng),由生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院、中國環(huán)境監(jiān)測總站組成的超低評估團(tuán)隊(duì)對沙鋼超低排放工作進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)幫扶。2021年1月,完成清潔運(yùn)輸環(huán)節(jié)超低排放改造,2022年7月完成有組織環(huán)節(jié)超低排放改造,2022年12月完成無組織環(huán)節(jié)超低排放改造,2023年5月沙鋼完成全流程超低排放評估監(jiān)測并在中國鋼鐵協(xié)會(huì)網(wǎng)站進(jìn)行公示,標(biāo)志著全世界最大的單體鋼鐵生產(chǎn)基地超低排放改造工作取得階段性成果。
  3.2 主要超低排放改造項(xiàng)目成果
 ?。?)清潔運(yùn)輸體系高標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建
  沙鋼集團(tuán)投資3.2億元實(shí)現(xiàn)了碼頭前沿運(yùn)輸車輛及港作工程機(jī)械的更新?lián)Q代,滿足車輛排放階段要求。同時(shí),投資更新鏈斗式、螺旋式環(huán)保卸船機(jī),實(shí)現(xiàn)了散貨碼頭密閉無揚(yáng)塵卸貨,積極打造碼頭區(qū)域“見縫插綠”工程,及時(shí)補(bǔ)種2.5億元綠色植物,恢復(fù)長江沿線自然生態(tài)景觀,實(shí)現(xiàn)長江沿線的綠化亮化,見圖3和圖4。此外,還投資近3億元建成燒結(jié)、鋼渣處理等總長度約20公里的管帶機(jī)項(xiàng)目,涉及成品燒結(jié)礦、焦炭、石灰石、白云石、熔劑、礦粉、高爐返礦返焦、鋼渣等原燃料、中間產(chǎn)品的密閉輸送,徹底取消廠內(nèi)汽運(yùn)車輛短倒。
圖3 沙鋼水運(yùn)碼頭與船舶接卸實(shí)景
圖4 沙鋼原料輸送管帶機(jī)應(yīng)用實(shí)景
  (2)有組織排放精益化提標(biāo)改造
  沙鋼集團(tuán)總投資3億余元,建立全廠5套焦?fàn)t煙氣活性焦脫硫脫硝一體化項(xiàng)目,同時(shí)耗資約18億元對全廠8臺(tái)燒結(jié)機(jī)與2條鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線進(jìn)行焙燒煙氣脫硫脫硝提標(biāo)改造,見圖5和圖6,全部采用活性焦脫硫脫硝一體化或半干法脫硫配套SCR脫硝等超低排放可行技術(shù),全面達(dá)到超低排放限值要求。此外,公司各生產(chǎn)線配備較為齊全的除塵系統(tǒng)管網(wǎng),通過超低排放改造期間的新建除塵與現(xiàn)有除塵系統(tǒng)優(yōu)化,目前沙鋼集團(tuán)共建成588臺(tái)/套除塵裝置,除塵總風(fēng)量高達(dá)1.12億立方米/小時(shí),除塵電機(jī)裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)33萬千瓦,較好地滿足冶煉生產(chǎn)過程中顆粒物達(dá)標(biāo)排放需求。
圖5 焦?fàn)t煙道氣活性焦脫硫脫硝一體化應(yīng)用實(shí)景
圖6 燒結(jié)機(jī)頭煙氣脫硫脫硝裝置應(yīng)用實(shí)景
  (3)建立智能管控治一體化系統(tǒng)
  沙鋼集團(tuán)建設(shè)智能管控中心,集安全環(huán)保監(jiān)控、生產(chǎn)能源調(diào)度、生產(chǎn)工藝操控三位一體的管理模式,項(xiàng)目總投資21.5億元,其中焦化管控中心,于2019年建成,總建筑面積2644平方米,鐵前管控中心于2021年建成投運(yùn),見圖7,打破各車間之間數(shù)據(jù)和應(yīng)用隔閡,進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)集中度,實(shí)現(xiàn)資源共享,滿足超低排放DCS分布式控制與視頻監(jiān)控等要求。
圖7 鐵前智能管控中心
  無組織排放治理方面,沙鋼集團(tuán)投資近30億元,建設(shè)了85個(gè)萬噸級煤、焦筒倉,實(shí)現(xiàn)了煤、焦的全封閉貯存,同時(shí)建設(shè)了先進(jìn)的C型機(jī)械化全封閉料場與廢鋼庫,有效解決了原料露天堆放及裝卸過程中的揚(yáng)塵污染,見圖8。同時(shí),為了源頭解決鋼渣處理環(huán)節(jié)的無組織排放與固廢資源化利用問題,沙鋼對原工藝進(jìn)行優(yōu)化改造升級,建成國內(nèi)產(chǎn)能最大、工藝先進(jìn)的鋼渣處理線,見圖9,年處理鋼渣330萬噸,實(shí)現(xiàn)沙鋼鋼渣100%綜合利用的同時(shí),滿足此節(jié)點(diǎn)的無組織排放控制要求。截至目前,全廠近13000個(gè)無組織污染源點(diǎn)位均已實(shí)現(xiàn)逐一整改,從物料封閉儲(chǔ)存、物料轉(zhuǎn)運(yùn)輸送、生產(chǎn)工藝防治和除塵灰接卸等環(huán)節(jié)全面達(dá)到超低排放無組織控制要求。
圖8 煤、焦筒倉與全封閉原料場應(yīng)用實(shí)景
圖9 鋼渣處理車間內(nèi)外部實(shí)景
 ?。?)減排效果
  通過實(shí)施全流程超低排放改造,沙鋼的綠色低碳環(huán)保水平得到有效提升,噸鋼環(huán)保運(yùn)行成本接近300元,污染物排放績效指標(biāo)持續(xù)改善。初步測算,超低排放改造完成后沙鋼噸鋼顆粒物排放量0.23千克、噸鋼二氧化硫排放量0.068千克、噸鋼氮氧化物排放量0.23千克,較“十三五”末分別下降7.3%、13.7%和15.2%,為區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量改善做出了重要貢獻(xiàn)。
  四  結(jié)  語
  鋼鐵行業(yè)超低排放作為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要抓手,其對環(huán)境空氣質(zhì)量改善起到了重要作用,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)根據(jù)空氣質(zhì)量模型測算,京津冀鋼鐵企業(yè)超低排放改造對北京市PM2.5濃度下降的貢獻(xiàn)約15%-20%,但是由于京津冀區(qū)域氣象條件復(fù)雜、行業(yè)和企業(yè)數(shù)量多,也有一些聲音對鋼鐵行業(yè)超低排放的成效提出質(zhì)疑。通過張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣質(zhì)量的變化和沙鋼開展超低排放的進(jìn)展分析可以看出,隨著沙鋼全流程超低排放改造的完成,張家港全市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率與PM2.5平均濃度變化均達(dá)到近五年來的最佳水平,沙鋼所在地冶金園(錦豐鎮(zhèn))更是以36.2%的PM2.5平均濃度改善率位列全市首位,可以很直觀的看出鋼鐵企業(yè)通過實(shí)施超低排放改造,對改善區(qū)域空氣質(zhì)量作出的巨大貢獻(xiàn)。

來源:冶金工業(yè)規(guī)劃院

編輯:張雨恬

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