我國鋼鐵工業節能減排十大難點

　　粗鋼總產量大給節能減排總量控制帶來巨大壓力

　　據國際鋼鐵協會統計，2011年，中國粗鋼產量為6.955億噸，同比增長8.9%；佔全球粗鋼總產量的比例由2010年的44.7%提高至45.5%。據《鋼鐵工業「十二五」發展規劃》預測，2015年，我國粗鋼導向消費量約為7.5億噸。我國粗鋼消費量可能在「十二五」期間進入峰值弧頂區，最高峰可能出現在2015年至2020年，峰值為7.7億噸~8.2億噸。而據業內專家預計，2015年，我國鋼產量有可能達到8億噸。如此巨大的粗鋼產量必然會加大廢水、廢氣、廢渣等污染物的產生量。這給鋼鐵工業污染物排放總量控制工作帶來了巨大的壓力和挑戰。據初步估算，鋼鐵工業能耗約佔工業總能耗的23%，佔全國總能耗的16.1%；新水消耗、廢水、二氧化硫和固體廢棄物排放量分別占工業總量的3%、8%、8%和16%左右。

　　對此，業內專家認為，鋼鐵行業要加快「轉方式、調結構」，實現結構性節能減排。一是應該嚴格按照《鋼鐵工業「十二五」發展規劃》等相關產業政策和法律、法規，加大淘汰落後產能的力度，嚴格控制鋼鐵產能的盲目擴張。鋼鐵行業面臨的主要淘汰落後任務為：至2015年前，要求鋼鐵行業淘汰煉鐵落後產能4800萬噸、鍊鋼4800萬噸、焦炭4200萬噸、鐵合金740萬噸。二是大力推廣高強鋼筋等高等級鋼材，在生產和使用方面加快產品的升級換代，重點解決好減量化用鋼的問題。據中國鋼鐵工業協會副秘書長兼首席分析師遲京東分析，假如我國鋼材普遍提高一個強度級別，可以節約鋼材15%~20%。僅以節約10%計算，一年就可以節約用鋼量7000萬噸左右。即便按照《鋼鐵工業「十二五」發展規劃》的2015年噸鋼綜合能耗降至580千克標煤、噸鋼二氧化硫排放量降至1千克、噸鋼化學需氧量降至0.065千克計算，每年相當於節約能耗4060萬噸標煤，減少二氧化硫排放量7萬噸、化學需氧量排放量4550噸。這樣，長期困擾鋼鐵工業發展的節能減排、環境制約、鐵礦石資源短缺、成本高企等諸多制約「瓶頸」自然會得到緩解。

　　新污染物排放標準使鋼企節能減排達標壓力陡增

　　6月7日，環境保護部召開會議審議並原則通過了《鐵礦採選工業污染物排放標準》、《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》、《煉鐵工業大氣污染物排放標準》、《鍊鋼工業大氣污染物排放標準》、《軋鋼工業大氣污染物排放標準》、《鐵合金工業污染物排放標準》、《鋼鐵工業水污染物排放標準》、《煉焦化學工業污染物排放標準》等8個污染物排放標準，經進一步修改後將發布實施。這些更加嚴格的新污染物排放標準實施後，將使很多鋼鐵企業現有的節能、污染物處理措施難以滿足新的能耗、排放標準要求，部分鋼鐵企業將面臨如何進一步實現節能、達標排放的問題。

　　據中國鋼鐵工業協會發展與科技環保部副主任黃導介紹，新標準與現執行的標準相比，一是標準系列化，由原來的單一標準變為鋼鐵主要生產流程的系列標準，對各工序生產的特徵污染物防治更具針對性；二是新增了氮氧化物、二噁英等污染物的排放限值；三是對煙塵、粉塵、二氧化硫等污染物的排放標準要求大幅提升；四是對現有企業給出了3年～5年的過渡期，3年~5年後執行新建企業排放限值；五是將京津冀、長江三角洲和珠江三角洲等地區劃為「十二五」大氣污染物特別排放限值的地域，並將執行更加嚴格的標準。

　　黃導認為，當前鋼鐵行業整體經營處於微利甚至虧損狀態，產能日趨過剩，排放標準的出台雖然對鋼鐵產業有了更大的限制，提高了環保成本，但從環保促進鋼鐵產業結構調整、優化經濟發展方式上看，如果在實施過程中能保證標準執行的科學性、統一性和公平性，那麼對鋼鐵產業來說是個利好。這一系列新標準在2007年底就通過徵求意見稿的形式，不斷徵求鋼鐵行業和企業的意見，說明國家對促進鋼鐵產業健康可持續發展是科學而慎重的。鋼鐵行業要認真關註標準的出台和相關配套政策對當前企業生產經營和成本的影響，及時反映相關新標準今後執行過程中出現的新問題，建議國家出台相應的配套政策，使長期困擾鋼鐵等工業產業的環保守法成本高、違法成本低，標準和政策執行尺度不一的問題儘早破解。處於京津冀、長江三角洲和珠江三角洲等劃為大氣污染物特別排放限值地區的鋼鐵企業，今後面臨的環保壓力會更大，要及時研究、制定解決方案和措施。

　　冶金工業規劃研究院副總工程師程繼軍也表達了類似的觀點，認為新的標準明確了一直爭議不斷的二氧化硫排放標準，並新增了對氮氧化物和二噁英污染物的排放標準要求。新標準的執行，將使鋼鐵企業的環境成本有所增加，同時排放標準的趨於嚴格對治理技術提出了更高的要求。這對於本已經營困難的鋼鐵企業來說，是一個很大的挑戰。

　　污染物排放總量消減任務艱巨帶來嚴峻挑戰

　　《國家環境保護「十二五」規劃》提出，「十二五」期間，國家對化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物4種主要污染物實施排放總量控制。到2015年，化學需氧量排放總量將降至2347.6萬噸，比2010年下降8%；氨氮排放總量將降至238.0萬噸，比2010年下降10%；二氧化硫排放總量將降至2086.4萬噸，比2010年下降8%；氮氧化物排放總量將降至2046.2萬噸，比2010年下降10%……污染物排放總量消減任務艱巨，將給鋼鐵企業的節能減排帶來嚴峻的挑戰，特別是燒結脫硫，更是其中的重中之重。

　　據業內專家介紹，「十二五」期間，國家要求鋼鐵行業全面實施燒結脫硫，二氧化硫排放總量要下降39%，達到噸鋼排放量低於1千克的國際先進水平。同時，鋼鐵行業還被納入全口徑核算行業。目前，對SO2採取全口徑核算的只有電力和鋼鐵行業，對氮氧化物全口徑核算的則是火電和水泥行業，這4個行業是「十二五」的重點全口徑核算行業。為落實SO2全口徑核算工作，今年初國家有關部門對部分地區組織開展了燒結脫硫核查工作。從核查的情況來看，鋼鐵企業的燒結脫硫工作不容樂觀：全行業的綜合脫硫率僅為47.3%，許多脫硫設施建設不規範，部分設施低質低價，全國有25台脫硫設施2011年的綜合脫硫率為0、減排量為0，被倒扣了減排量，還有一些企業的脫硫設施甚至要推倒重建。如何保障燒結脫硫設施高效運行，是下一步脫硫工作面臨的挑戰。

　　針對碳排放的難題，東北大學熱能與環境工程研究所的張琦老師告訴《中國冶金報》記者，從整體來看，我國在CO2排放量計算、CO2減排技術工藝研發等方面與國外存在較大差距。CO2排放量的科學計算是國家了解整個鋼鐵行業CO2排放情況並制定科學的考核標準的重要依據。目前，許多歐洲國家已經制定了碳稅的相關標準，如澳大利亞將於7月1日起開徵23澳元/噸的碳稅。不久的將來，我國鋼鐵行業也將面臨碳稅這道嚴峻的「考題」，如何未雨綢繆，從工藝路線、技術裝備、管理水平入手，科學利用CO2排放量計算這一手段，實現經濟效益和社會效益的雙豐收，是我國鋼鐵企業要認真思考的問題。同時，由於噸鋼能耗已無法客觀、準確地反映出鋼鐵生產的CO2排放量，鋼鐵行業亟須建立CO2統計、對標的科學標準，用以指導整個行業的科學生產。

　　此外，黃導還強調，隨著國家加強對污染物排放的總量控制，污染物排放總量已成為企業發展規劃的主要因素之一，成為另一種「資產」，所以原始分配的公平性將成為難點和熱點。

　　加快技術創新突破節能減排技術「瓶頸」

　　「十二五」時期是我國鋼鐵工業節能環保工作面對低碳經濟、更嚴格的污染物排放標準等新形勢、新壓力，由單一技術、單一工序的污染防治向節能與環保技術合成、系統優化的轉變時期。如何加快技術創新，促進節能與環保技術的集成優化，突破節能減排技術「瓶頸」，也是「十二五」鋼鐵業提升節能減排水平的一個難點。研究表明，技術進步對節能減排的貢獻率將達到40%～60%。

　　據黃導介紹，目前在鋼鐵生產過程中，我們仍存在一些節能減排技術「瓶頸」或「堡壘」。例如，燒結電除塵的穩定達標，經濟、穩定的燒結煙氣脫硫技術，脫硫技術與脫除煙氣中二噁英、NOx、重金屬等污染物的綜合技術和介面，國內燒結（球團）脫硝技術尚未成熟，脫硫副產物的資源化、無害化，燒結環保設施的電耗等加大對工序能耗的影響，燒結生產設備、工藝穩定性差對節能減排技術充分發揮作用的影響和制約，燒結低溫煙氣經濟高效地餘熱利用，高爐渣、鋼渣顯熱國內目前尚無有效的回收利用技術，焦爐荒煤氣顯熱、燒結和焦化煙氣顯熱由於技術原因尚未很好地回收利用……這些技術是目前鋼鐵行業節能減排尚未解決且亟待解決的關鍵環節，其中部分技術正通過專項資金支持開展工業試驗研究。另外，很多單體節能技術、污染防治技術在鋼企得到了較好的推廣，但部分企業存在節能與環保脫節的問題，即考慮節能時忽視環保，考慮環保時忽視節能。「十二五」期間，在節能減排技術領域，我們應加快促進節能與環保的技術集成優化。同時，他呼籲國家應針對燒結脫硫等節能減排技術難點，儘早出台有關類似脫硫電價的專項支持性政策，對共性難點技術應給予研發項目支持、示範技術和推廣應用技術等各類支持，促進鋼鐵企業儘早突破相關技術「瓶頸」。

　　節能減排管理如何與生產管理有機結合實現管控一體化

　　建立企業能源管理中心是提高企業能源管理水平的重要技術手段。據悉，我國已建和在建的鋼鐵企業能源管理中心已達到五六十家。能源管理體系如何與生產管理體系做到有機結合，構建鋼鐵生產流程節能減排管控一體化系統，避免條塊分割，達到用能最優化、最小化，真正實現鋼鐵的綠色製造，已成為鋼鐵企業節能減排管理的一個難點。據有關估算，鋼鐵企業建立企業能源管理中心、實行現代化管理之後，可實現節能5%～7%。

　　對此，黃導提出，能源管理中心應著眼於全廠介質的在線跟蹤與優化控制：一是確保生產的穩定供應和動態調配；二是充分優化能源系統，實現能源的合理配置；三是集中管理與自動化操作，提高勞動生產率。儘管我國建設能源管理中心起步較晚，但目前鋼企能源管理中心技術的發展已從單純的設備監控轉向過程和系統綜合監控，並繼續向管控一體化方向發展，未來還將逐步與環境監測系統融合，以達到相互促進、協同管理的效果。在當前鋼鐵企業經濟效益不好、市場低迷的情況下，節能降本增效尤為重要。企業應抓住目前部分生產線限產改造的有利時機，減少停工建設對生產的影響，加緊建設能源管理中心。

　　中國金屬學會專家王維興也表示，能源管理中心的工作應與生產一線同步進行，實現管控結合，而不應離開生產，事後再統計分析。這就要求管控科學、及時、有效。首先要樹立系統節能的觀點，打破工序之間的專業界限，站在更高的層次上深入研究企業整體節能的科學性、合理性、實用性；其次要在三個層次上（單體設備、各生產工序、鋼鐵聯合企業整體）進行綜合研究，提高能源利用率，以最終整體實現最佳節能效果為基準。

　　二次能源回收利用還大有潛力可挖

　　提高二次能源回收利用水平已成為鋼鐵企業節能降耗的重點和難點，也成為降低生產成本的重要手段。業內專家指出，鋼鐵企業儘管在二次能源回收利用方面取得了長足的進步，但在低溫餘熱等二次能源綜合利用方面仍大有潛力可挖，應該作為鋼鐵行業「十二五」提高餘熱能源綜合利用水平的主攻方向。

　　鋼鐵行業在燒結餘熱利用方面進展很快，但仍有提高效率的空間；高爐渣顯熱回收的節能潛力很大，但尚未有效利用；轉爐餘熱的利用率尚有提高的空間；熱軋一次材的餘熱，可採取整合方式進一步提高利用率……這些仍需要我們進一步完善推廣高壓干熄焦、煤調濕、燒結餘熱回收、負能鍊鋼、轉爐煤氣餘熱回收、連鑄坯熱裝熱送、高爐富氧噴煤、副產煤氣高效發電、冶金渣的高附加值利用等技術，著重對已有節能技術的使用效果進行改進，充分挖掘節能技術應有的節能潛力，提高利用效率和普及率。以最具代表性的燒結工序為例，我國燒結工序能耗比國外先進指標高出20%以上，主要原因是燒結工序餘熱資源的回收利用水平低。燒結餘熱資源包括燒結過程的廢氣顯熱和產品顯熱，分別占燒結工序總熱量收入的20%和45%。據報道，燒結工序的燃料消耗約為44千克標煤/噸，餘熱資源的回收利用量多達14千克標煤/噸，與每噸燒結礦的電力消耗量大體相當。據鋼協預測，如果已有成熟的二次能源技術和節能措施得到採用和落實，2015年鋼鐵行業的節能潛力有望達到1671萬噸標煤。

　　黃導認為，提高二次能源利用效率不能僅局限於鋼鐵行業或企業內部，而要推進行業間（或企業間）的聯合利用。一是有條件的鋼廠可與供熱企業聯合供熱，將低溫餘熱資源用於周邊城市居民的供熱取暖，可以減少大量煤炭的消耗。二是與鋼企周邊的電廠合作，發展共同火力發電，提高包括高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣等副產煤氣的回收量，實現煤氣「零排放」。此外，副產煤氣還可通過生產化工產品提高附加值，如生產氫、甲醇、二甲醚（CH3OCH3）等。三是冶金渣資源化利用。例如，鋼渣可以代替石灰石作為冶金原料，主要用於燒結熔劑、煉鐵高爐熔劑和鍊鋼返回渣等，使用1噸鋼渣相當於節約700千克～750千克石灰石，可以減排0.031噸～0.033噸CO2，還可以降低燃料消耗和生產成本，並且軟化溫度低、物相均勻，可以改善高爐運行狀況，具有高效節能的優點。這種節能減排雖然不在鋼鐵行業或企業內部體現，但對於社會整體的能源、資源效率提高和CO2減排都是有益的。

　　原燃料緊缺與劣質化增大節能環保難度

　　黃導在接受《中國冶金報》記者採訪時指出，鋼鐵生產資源、能源緊缺與劣質化是全球趨勢，資源、能源劣質化勢必造成能耗、污染物增加，使節能環保的難度加大。比如，目前，鋼鐵企業為擺脫進口鐵礦的高價控制，降低生產成本，不斷提高國內低品位礦的使用比例，但國內鐵礦品位相對低、含硫量相對高，因此造成燒結、高爐生產的節能減排難度進一步加大。

　　據王維興介紹，2011年，全國重點鋼鐵企業高爐焦比與2010年相比升高5千克/噸；高爐噴煤比為148千克/噸，比2010年下降1千克/噸。這主要是煉鐵原燃料質量下降、高爐生產不穩定、生產環境惡化等因素造成的。例如，2011年，重點鋼鐵企業燒結礦品位下降0.40%，轉鼓指數下降0.05%，鹼度下降0.37倍；焦炭含硫量上升0.05%。從2011年的發展形勢看，我國煉鐵企業技術進步速度變緩。據統計，重點企業中有22個企業燃料比有所下降，有47個企業燃料比在上升，有4個企業沒有變化。這主要是入爐礦含鐵品位下降造成的，因鐵礦石漲價、利潤下降，落實煉鐵精料方針的工作難度加大。一些企業認為，購買劣質低價礦石可降低生產成本。而王維興認為，鋼鐵企業一定要算好一筆經濟賬，有一個合理、科學、經濟地購買鐵礦品位值的問題，即使用低品位礦也要有個度。因為低品位礦雖然可以降低一定的生產成本，但也會帶來煉鐵能耗升高、污染物排放增加等問題，導致煉鐵指標全面下降，不符合國家節能減排的大方針。

　　新增污染因子防治與主要污染物如何協同治理

　　隨著公眾環境要求的日益提高，越來越多的污染因子受到關注。「十二五」期間，國家增加了實施總量控制的污染因子，將主要污染物由兩項擴大到四項，即化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物；新的鋼鐵工業污染物排放系列標準新增了氮氧化物、二噁英等污染物的排放限值。比如二噁英，《國家環境保護「十二五」規劃》提出，以鐵礦石燒結、電弧爐鍊鋼、再生有色金屬生產、廢棄物焚燒等行業為重點，加強二噁英污染防治，建立完善的二噁英污染防治體系和長效監管機制；到2015年，重點行業二噁英排放強度降低10%。

　　黃導指出，鋼鐵企業在實施污染防治項目時，有必要未雨綢繆，考慮到多種污染物的協同治理、綜合防治，減少後續治理投資和土地佔用。比如，燒結煙氣的成分複雜，含有二氧化硫、氮氮化物、重金屬、二噁英等多種污染物，但大部分企業在實施燒結機頭煙氣脫硫時，未考慮多種污染物的綜合治理。因此，他還特彆強調：「燒結煙氣治理不只是單一的脫硫問題，而是要通過對其多種污染物進行協同控制，優化集成相關節能環保技術，從而努力攻克燒結生產節能減排的技術堡壘。」

　　據悉，燒結工序能耗占鋼鐵生產總能耗的10%~15%，燒結機頭煙氣產生的二氧化硫占鋼鐵企業排放總量的70%以上，燒結工序排放的煙塵、粉塵、氮氧化物均占鋼鐵企業煙塵、粉塵、氮氧化物排放總量的40%左右，燒結工序產生的二噁英佔鋼鐵工業二噁英排放總量的90%以上。同時，燒結廢氣中還含有氫氟酸（HF）、鹽酸（HCl）、重金屬、有機氯化物等有害物質。目前，二噁英、氮氧化物、重金屬污染物在鋼鐵生產煙氣中的末端治理技術成熟性不夠，經濟合理性不好，國際同行成功的經驗案例也不多。因此，「十二五」期間的鋼鐵工業環境保護工作應以燒結工序為突破口，並在選擇污染治理方案時，統籌兼顧，考慮多污染物的協同處理或留有必要的介面。

　　環保設施增多、能耗增加與節能要求提高的矛盾如何協調

　　環保設施是鋼鐵企業的主要用電設施之一。據有關統計，環保設施的用電量占企業用電總量的比重達到10%~20%。隨著新的鋼鐵工業污染物排放標準的實施，這一比重有可能進一步提高。因此，環保設備自身的節能問題應引起鋼鐵企業的高度重視。

　　據黃導分析，造成環保設備能耗高的原因主要有：一是部分老鋼鐵企業布局不合理或單體生產設備能力偏小，造成轉運站、揚塵點眾多，配套的環保設施較多；二是部分鋼鐵企業配備的環保設施陳舊，沒有採用高爐煤氣干法除塵、轉爐煤氣干法除塵等節能設備；三是對間歇性運行的環保設施沒有配備變頻調速等節能措施。此外，由於環境要求越來越高，鋼鐵企業為了達標，環保設施增多，能耗自然也會相應提高。環保設施用能、耗材增加，成本上升，與節能成為相互制衡的因素。因此，他建議，一是在選用環保設備時，要做到與生產工藝之間的合理匹配、有效組合；二是在選擇污染治理方案時，在滿足污染物排放標準的前提下，儘可能選用物料密封輸送、洒水抑塵、高效電除塵、風機變頻調速、系統風量平衡等節能的技術和產品。

　　政府如何加強節能減排監管營造公平、合理的環境

　　政府如何強化節能減排監管，營造公平、合理的發展環境，使長期困擾鋼鐵等工業的環保守法成本高、違法成本低，標準和政策執行尺度不一的問題儘早破解？比如，有些企業的環保設施只是應付檢查的工具，經常停開或者偷停，這對於環保守法的企業而言是不公平的。據一位鋼鐵企業負責人介紹，像他們這樣年生產規模為100萬噸的鋼鐵廠，全年總用電量在1.5億千瓦時左右，其中用於全廠40多台除塵設施的電耗大概有4000萬千瓦時，如果停開一年就可節約2000多萬元，再加上人工維修和除塵所需的布袋，僅除塵一項費用就超過2500萬元。業內專家指出，停開或偷停環保設施雖然客觀上降低了企業能耗和生產成本，卻對環境造成了嚴重的危害，完全與國家抓節能降耗的初衷背道而馳，同時也造成了不公平的市場競爭。

　　黃導強調，更值得重視的問題是，「十一五」期間，鋼鐵產能增加了約3億噸，其中僅有1/3左右的新增產能通過了國家建設項目環境影響評價的審批，其他產能實際都是在未規範履行國家建設項目環境影響評價審批手續的情況下建成的。這種狀況既不利於政府的監管，使鋼鐵企業的節能減排環境難以做到公平、合理，又嚴重影響企業的後續發展和資產的保值、增值。因此，他建議存在此類問題的鋼鐵企業根據工業和信息化部《鋼鐵行業生產經營規範條件》、環境保護部《現有鋼鐵生產企業環境保護核查辦法（試行）》等法規和標準的要求，努力完善相關污染防治設施，積極補辦環境影響評價審批和竣工環境保護驗收手續；建議政府部門對工藝先進、裝備精良、污染物排放達標並滿足總量控制要求的申報企業，積極受理並加快批複，推進鋼鐵行業的持續、健康發展。