中国环境保护产业协会冶金环保专业委员会
刘涛 卢熙宁
一、2019年冶金环保行业评述
1、主要政策
2019年4月29日，生态环境部等5部委联合发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》（环大气〔2019〕35号，以下简称《意见》），鼓励钢铁企业分阶段分区域完成全厂超低排放改造，力争通过史上最严排放限值要求的提出，从有组织源头减排、工艺过程优化控制、治理设施提标升级、无组织精准管控与交通运输结构调整等多方面同时发力，实现钢铁行业环保水平的大幅提升。全工序有组织排放超低限值较国内现行标准收严33%~83%，对标欧美国家现行标准，我国超低限值除个别节点颗粒物排放浓度相当外，绝大部分指标均优于国外同类标准。以超低排放改造为契机，中国钢铁工业已步入由大到强、绿色转型的发展阶段。
2019年，随着蓝天保卫战进入攻坚年，京津冀及周边“2+26”城市、长三角、汾渭平原地区作为主战场，区域内钢铁、焦化行业的主要大气污染物排放减量问题被推至紧要位置。2019年7月，生态环境部发布《关于加强重污染天气应对夯实应急减排措施的指导意见》，提出根据工艺装备、治理措施、有组织排放限值、运输方式等绩效将企业分为A（全面达到超低）、B、C级，A级企业少限产或不限产，C级企业多限产，各级之间减排措施拉开差距，让环保投入多的企业尝到甜头、不吃亏，扶优汰劣、奖优惩劣，形成良币驱逐劣币的公平竞争环境。
为进一步做好钢铁行业超低排放评估监测工作，统一超低认定程序和方法，生态环境部发布了《关于做好钢铁企业超低排放评估监测工作的通知》，要求市级及以上生态环境部门应加强对企业的指导和服务，利用CEMS、视频监控、门禁系统、空气微站、卫星遥感等方式，加强对企业超低排放的事中事后监管，开展动态管理，对不能稳定达标企业，视情况取消相关优惠政策，解决地方验收评价标准不统一的问题。此外，中国环境保护产业协会编制了《钢铁企业超低排放改造技术指南》为企业实施超低排放改造提供了技术参考依据。
2、行业发展
2019年1-9月，全国粗钢产量7.48亿吨，同比增长8.4%，年化粗钢产量9.998亿吨，将再创历史新高。按照《意见》要求，到2020年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造取得明显进展，力争60%左右产能完成改造；到2025年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成，全国力争80%以上产能完成改造。同时要求各省制定具体实施方案报生态环境部，目前共有20个省级生态环境部门发布了超低改造实施方案，其中河北省和江苏省2018年已经发布，安徽省、湖北省、山西省、广西等18个省份2019年发布。
部分钢铁企业已开始全厂超低排放改造，从清洁生产与源头洁净化物料方面减排；采用烟气循环、煤气精脱硫、低氮燃烧等工艺过程优化，实现下游加热炉、电厂等煤气用户燃烧后污染物排放满足超低限值要求；选用烧结机头与球团焙烧、焦炉烟气脱硫脱硝、高效覆膜袋式与滤筒式除尘等治理设施提标升级，稳定达到超低排放限值要求。无组织管控方面，通过原料库封闭与煤筒仓技术，与受卸料、供给料过程如汽车受料槽、火车翻车机、铲车上料、皮带转运点等易产尘点位抽风除尘或抑尘，辅以喷淋或干雾抑尘确保原料系统储运粉尘排放得到有效控制。采用大数据、机器视觉、源解析、扩散模拟、污染源清单、智能反馈等技术，开展全厂无组织尘源点的清单化管理，将治理设施与生产设施、监测数据联动，对无组织治理设施工作状态和运行效果进行实时跟踪，实现无组织治理向有组织治理转变，多措并举，实现行业环保排放绩效与管理水平的大幅提升。此外，钢铁行业通过实施“三干”等节水型清洁生产工艺，实施串接、分质用水，吨钢废水排放量已由2005年的4.88立方米降至2018年的0.69立方米，且部分特别排放限值地区与沿海钢铁企业实现废水“近零排放”。
据统计，规模在500万吨至千万吨级的钢铁企业，有组织排放口数量就有近百个，有的企业甚至多达数百个。有组织排放超低排放限值绝大部分指标均严于国外同类标准，因此，改造工程量较大，部分节点改造难度较高，吨钢铁产量的环保投资运行费用较改造前提高近百元。初步测算，一个国内先进环保水平的500万吨钢铁企业完成超低排放改造的一次性建设投资约20亿元，环保运行成本达到250元/吨钢以上，甚至近300元。环保水平低的钢铁企业相应的投资将大幅增加。总体来看，冶金环保领域市场空间较大，超低排放的稳步推行将继续拉动行业环保治理需求。
3、关键技术
（1）有组织治理关键技术
1）烧结机头、球团焙烧烟气脱硫脱硝技术
①湿法/半干法脱硫+中温SCR脱硝技术
目前，全国钢铁企业超低排放改造中应用此技术路线的比例占7成以上，此种工艺路线在宝钢600m2烧结机率先投运后，在河北、江苏、山东、山西、河南等省钢铁企业烧结机头烟气超低排放改造中均有成功应用，通过对关键工艺参数的控制，可实现按基准氧含量折算后颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别低于10mg/m3、35mg/m3和50mg/m3排放限值要求。
②活性炭/焦一体化脱硫脱硝技术
该技术自太钢2010年2×450m2烧结机率先投运后，截至2019年，首钢集团迁钢公司、河钢集团邯钢公司、安阳钢铁集团、新兴铸管集团等企业陆续应用，市场份额逐步提升，通过活性炭/焦的质量、装载量把控与工况条件的精准调配，也可实现颗粒物、二氧化硫、氮氧化物折算后排放浓度分别在10mg/m3、35mg/m3和50mg/m3以内的排放限值要求。
2）焦炉烟气脱硫脱硝技术
①半干法/干法脱硫+SCR脱硝技术
采用钙基或钠基脱硫剂与烟气中二氧化硫反应后，经布袋除尘工艺，通过烟气升温，在还原气氛下经由SCR脱硝工艺实现对氮氧化物的去除。在基准氧含量8%的条件下，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别为10mg/m3、30mg/m3、150mg/m3。各企业一般根据自身炉型、烟气入口参数与运行成本考虑脱硝设施的前置或后置。
②SCR脱硝+湿法脱硫+湿电技术
对于已建湿法脱硫企业，直接通过增加SCR脱硝装置满足超低排放限值要求，湿法脱硫工艺以石灰/石灰石-石膏、氨法为主，脱硫出口再设置湿式静电除尘器，进一步净化烟气中的颗粒物和雾滴，满足超低排放限值要求。
3）高炉与焦炉煤气精脱硫技术
焦炉煤气净化一般采用串级湿式氧化法或真空碳酸盐法脱除其中的硫化氢，采用微晶材料吸附工艺去除煤气中有机硫技术已有应用案例。针对高炉煤气精脱硫技术，2019年底前个别钢铁企业投运了“水解催化+脱酸”工艺路线的示范项目，预计2020年初也将有微晶吸附工艺的示范项目投入应用。一般认为，通过源头煤气精脱硫工艺将出口硫化氢浓度降至20mg/m3以下时，可实现下游煤气用户燃烧后二氧化硫排放浓度满足超低限值要求，不会因频繁的末端脱硫设施增建导致投运成本明显上升。
4）高效除尘技术
①全厂环境除尘
目前，钢铁企业超低排放实施过程中对于烧结机尾、高炉出铁场、矿槽、转炉二次等环境除尘，除可采用覆膜袋式除尘技术外，2019年有企业改造过程中选用滤筒除尘工艺实现颗粒物排放浓度达10mg/m3以内。滤筒除尘工艺适合企业现有除尘系统超低改造，可在场地有限的情况下达到超低限值要求。
②精轧机除尘
塑烧板除尘技术因具有耐湿性强、耐高温等优势，被用于轧钢精轧机组烟气净化工艺，尤其是针对板材产品，经塑烧板脱除后可保证烟气稳定达到10mg/m3以内超低排放限值要求。
（2）无组织管控制一体化关键技术
1）原料场无组织控制技术
①原料库封闭技术
通过对厂房整体封闭，并配备装在屋顶和移动的喷雾装置来控制扬尘，实现岗位粉尘的大幅降低，并彻底防止粉尘逸散至大气中。
②筒仓技术
通过建设筒仓，可实现燃料煤、炼焦煤与烧结矿等原燃料的全封闭装卸与输运，同时可满足安全生产要求，可实现上料、物料称量及转运等一体化，彻底控制无组织排放。
2）受卸料、供给料过程中的抑尘技术
在钢铁企业受卸料、供给料过程，如汽车受料槽、火车翻车机、铲车上料、皮带转运点等易产尘点位，均可采用抽风除尘或抑尘的方式优化作业环境。抑尘技术又可分为喷淋抑尘及和干雾抑尘两类。皮带转运主要采取机头机尾局部密封或整体二次密闭形式，配套皮带清扫器及点式除尘，确保物料转移过程中实现无组织排放管控。
3）无组织排放管控治一体化系统
①料棚智能综合管控治系统
可通过智能摄像头捕捉信号，并与喷雾装置联动，对料棚内汽运车辆倒运、装卸料等进行干雾抑尘，有效缓解封闭料棚内无组织排放超标问题，确保区域内无可见粉尘，满足超低排放政策中对于料棚无组织管控的要求。
②物料输送智能管控治系统
针对皮带运输过程中机头机尾扬尘严重的问题，通过导料槽二次密闭、点式除尘增建、抑尘剂喷洒等除尘抑尘形式，实现对各类物料输运过程中的智能管控，根据现场物料含湿量与周围车间空气质量变化情况，合理优化调配各类技术，达到超低排放管控要求的同时，最大限度地实现对运行成本的精益化控制。
③厂区环境智能管控治系统
通过厂区主要节点空气质量微站的设置，将信号接入管控治一体化平台中，借助洗扫车辆GPS定位系统，合理配置厂区洗扫车辆第一时间前往道路扬尘较为严重区域进行作业，所有操作过程均可在主控室管控治一体化平台上完成，做到污染物源头监控、车辆动态管理、效果实时检验的协同管控过程。
二、2020年发展展望
1、政策方面
生态环境部组织编制的《关于做好钢铁企业超低排放评估监测工作的通知》、中国环境保护产业协会冶金环保专业委员会编制的《钢铁企业超低排放改造技术指南》正式发布，成为钢铁联合企业全流程超低排放改造实施过程中的技术指导文件，企业可参照择优选择超低排放改造工艺路线。
首钢迁安公司成为国内首家全流程实现超低排放的钢铁联合企业。预计2020年，将有更多钢铁企业向A类与B类企业的要求努力，形成钢铁行业高质量绿色发展新局面，体现生态环境部分类分级、差异化科学管控的正向激励作用。
2020年钢铁工业固体废物将纳入排污许可监管范围，生态环境主管部门将要求企业提供工业固体废物的种类、产生量、流向、贮存、处置等有关资料，并阐明固废资源综合利用的具体措施，申请领取排污许可证，按照排污许可证要求管理所产生的工业固体废物。
2、市场方面
《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》要求2020年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造取得明显进展，力争60%左右产能完成改造。而且，随着分类分级、差异化管控政策的深入，地方普遍收紧钢铁企业超低排放改造时限。可以预见，钢铁企业超低排放改造进程将在2020年加速推进，环保市场空间需求继续释放。有组织提标、无组织管控、智能化监控监管、清洁化运输等改造项目将给环保治理企业创造更多的项目机会。
冶金固废纳入排污许可监管，将提升钢铁企业合规处置与综合利用固废的积极性。随着对一般工业固废合规处置的关注度持续上升，将促使大部分钢铁企业改变低品质利用甚至抛弃固废的现状，新建资源综合利用项目，并通过转底炉、回转窑等炉窑实现对部分冶金灰渣的协同处置，为冶金固废综合处理处置企业提供了较为广阔的市场空间。
随着环保政策的持续加严，已进入冶金环保领域的龙头企业继续保持较强的行业竞争力，同时诸如烧结烟气循环、高炉煤气均压及休风放散、煤气精脱硫、冶金固废资源化利用等一些在细分领域专业性强的新兴技术企业也将脱颖而出，占据一定的市场份额。
3、技术应用方面
2020年，在有组织排放方面，除了目前已深入推进并基本完成烧结机头、球团焙烧烟气脱硫脱硝改造的河北、河南、山东等“2+26”重点城市钢铁企业外，位于长三角与汾渭平原等重点区域的江苏、山西、陕西省等钢铁企业将加快超低排放改造进程，技术路线可参照《钢铁企业超低排放改造实施指南》选择。高炉与焦炉煤气精脱硫技术将随着示范项目的落地而吸引更多钢铁企业增建。不进行煤气精脱硫的企业，也将按照地方政策要求，对烟气中硫化氢进行洗涤脱除，开启一轮对于煤气系统源头污染物减量的改造进程。一氧化碳的排放整治也将作为2020年钢铁企业改造的重点，烧结烟气循环与高炉煤气炉顶均压、休风放散等技术将被更多企业所采用。
在无组织管控方面，无组织管控制一体化关键技术将自河北邯郸、唐山等先行示范区域向周边重点区域辐射。钢铁企业可对料棚、物料输送与厂区环境进行智能化管控，以信息化手段实现洗扫车辆对无组织扬尘点位的及时清理。
注：转载自《中国环境保护产业协会网站》
