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环境保护关系钢铁企业的生存和发展,是杭钢的生命线。杭钢一直认真履行环境保护和节能减排的社会责任,近十年来更是把节能减排、改善环境作为生存发展的突破口,大力采用节能减排先进工艺技术和环保措施,改善环境。2000年以来,杭钢在炼铁工序先后投资3.8亿元,建成高炉煤气余压发电、高炉出铁场除尘、高炉矿槽除尘、烧结机尾机头除尘、烧结烟气脱硫等一系列节能减排和环保项目,有效地提升了污染物排放的控制能力,为杭州市环境的持续改善作出了积极的贡献。
一、节能减排和环境保护是推进企业可持续发展的需要
1、节能减排和环境保护是城市钢厂生存的前提
杭钢炼铁厂创建于1958年,目前有三座高炉,总容积2750立方米,三台烧结机,总面积390平方米,年产铁水300万吨,烧结矿400万吨。炼铁工序是钢铁联合企业中能耗最高、污染物排放最大、排放点最广、排放的污染物种类最多的一道工序,污染物排放总量约占企业的70%,耗能约占企业的65%左右,因此炼铁工序做好节能减排和环保工作意义特别大,难度也不小。
杭州环境优美,工商业极为发达,近些年相继获得国家卫生城市、全国园林城市、国家环境保护模范城市、联合国人居奖、国际花园城市等10多项国家级、世界级荣誉,还被世界银行组织和美国《福布斯》杂志评为“中国城市总体投资环境最佳城市”第一名和“中国大陆最佳商业城市排行榜”第一名等等,因此杭州不但能源紧张,政府对环境保护尤为重视。杭钢要在杭州市生存和发展,前提是必须做好环境保护工作,同时解决能源紧张问题,因此节能减排和环境保护是杭钢生存的前提。
2、节能减排和环境保护是企业自身发展的需要
节能减排和环境保护不但是国家和杭州市对杭钢的要求,也是杭钢在改革发展过程中面临的重大战略性任务。开展好节能减排和保护环境工作,是杭钢优化结构,转变生产发展方式的重要内容。从宏观层面上,体现了杭钢将节能减排的发展理念贯穿于钢铁生产的各环节,建立节能减排和绿色生产体系。在微观层面上,是杭钢提高能源利用效率,降低成本的具体体现,是提升企业竞争力,真正实现企业可持续发展的光明途径。
在充分认识节能减排和保护环境重大意义的的基础上,炼铁厂把引进技术、逢修必改作为推进节能减排和环境保护的有效手段,通过十多年的努力,成功实现了烟气、粉尘、噪声、污水和固废的不断减量。
二、引进技术是推进节能减排及环境保护的有效手段
建厂初期,杭钢炼铁厂基本没有环保设施,污染物排放严重,环保制度相当缺乏。到1984年,烧结、原料及高炉生产系统仅有6台小布袋除尘和二套烧结机尾电除尘。虽然有了环保和“三废”治理及综合利用规划,但环境污染控制并未得到真正的重视。到了1990年代初,随着企业发展和环境要求的提高,炼铁厂建立了《杭钢炼铁分厂环境保护管理制度》、《杭钢炼铁分厂绿化管理细则》等实施细则,并在原料区域逐步增加了一些环保设施。因要求不高,治理力度不大,岗位粉尘合格率只有61.7%,污染因子排放合格率65.24%。2000年,炼铁厂按杭钢集团“一年初见成效,二年改变面貌”的要求,实施环境综合治理,积极引进节能减排和环境保护新技术,结合技术改造,加强源头治理并取得显著成效。
1、全面推进、控制污染物排放,创建清洁企业
烟气及粉尘治理 以2000年422m3一号高炉改造的出铁场除尘投运为标志,杭钢炼铁厂进入烟气及粉尘治理新阶段。高炉、烧结机陆续扩建和新建高效除尘系统,高炉煤气干法除尘系统、烧结机尾废气除尘系统、烧结机头烟气除尘系统、烧结燃料破碎除尘系统、矿槽及原料转运除尘系统、喷煤煤粉收尘系统等一系列除尘项目。对铸铁机除尘进行了大修,对原先无除尘设备的零星扬尘点也增设了除尘,并对混匀料场及道路进行控尘处理。
2002年2月全国第一套球团烟气脱硫处理系统在杭钢投用。2009年5月及2011年末,先后投资1.35亿元,烧结烟气脱硫处理系统全部建成并顺利投入使用。烟气脱硫系统脱硫效率达到95%以上,年消除二氧化硫约7755吨。
炉前出铁场除尘系统投运后,彻底消除了出铁冒黄烟现象,大幅改善了炉前作业环境和厂区环境。烧结机机头烟气经过处理后平均含尘量降到20mg/m3左右,最低月低于10mg/m3,远远优于国家规定的50mg/m3的标准。对二次料场加装喷淋装置及加盖毡布,降低了扬尘。
2006年,杭钢炼铁厂区降尘量仍有年平均60吨/月•平方公里,最高达102吨/月•平方公里。2011年降至23.94吨/月•平方公里,最低月只有10.51吨(杭州景区为6吨/月•平方公里)。2006年降尘量50吨/月•平方公里以上的有8个月,而2011最高为39吨/月•平方公里,但20吨以上的仍有8个月。
污水治理 1966年,杭钢炼铁厂成为全国第三家使用高炉水冲渣技术的单位,随后炼铁厂积极探索冲渣水的密闭循环技术并最早将该技术运用到生产中。随着产能的增加,增建了高炉冲渣池冷却塔,冲渣水循环率达到100%。2008年接纳、消减焦化污水。三座高炉的煤气管道冷凝水,含有酚、氰污染物,经收集池收集后,定期回收,集中处理。厂内各区域雨水、地坪冲洗水及各地下通廊的积水经泵打回至地面各排水沟,定期清沟,并集中经沉淀池沉淀达标后外排。厂内的生活污水也都截流后集中处理。
2000年一号高炉大修时将用于大型高炉的全干式脉冲布袋除尘净化煤气技术用到中型高炉上并取得成功。与湿法煤气除尘相比,干法除尘后的净煤气含尘量通常不足2.5 mg/m3,取消了煤气洗涤水循环和电除尘工序,每套设施年节水约300多万吨,节电约100多万千瓦时。煤气饱和水含量由15~30 mg/m3降至近乎于0,显热由过去需要降温冷却以减少饱和水量转为可以直接利用,成为提高风温的手段之一。截止2004年,炼铁厂利用高炉改造,实现了煤气处理系统的全干法、全TRT。
1994年,高炉、热风炉炉体冷却水实现全循环使用,消除了高炉工业水外排。2002—2007年,炼铁厂三座高炉先后实现软水冷却,高炉冷却壁、炉底、风口、热风阀等设备冷却水采用软水密闭循环冷却水系统,废水经板式换热器冷却后循环使用。2005—2007年,三座烧结机采用了双层卸灰阀技术,取消了水封拉链,污水及扬尘得到了有效控制,环境面貌大为改善。烧结主抽风机、单辊破碎机、隔热板及除尘风机等设备的冷却水通过管网集中到水泵房循环池,回水经冷却塔冷却后循环使用,烧结机的工业污水基本消除外排。
噪音控制 高炉煤气减压阀组、均压放散阀、喷煤煤粉风机排气筒等噪音污染比较严重,危害员工健康设备安全,同时造成附近居民投诉不断,炼铁厂通过技术创新和给岗位安装消音装置,消减噪音。
高炉均压放散阀处80~100米高的炉顶,间歇性噪音传播很远,和喷煤风机排气筒出口噪声一起成为噪音投诉的焦点。炼铁厂从国内一些大高炉安装消音器中找到灵感,在本厂高炉上尝试此技术并取得成功,开拓了国内中小高炉安装消音器的成功之路。
两台喷煤煤粉风机和排气筒的强力噪声通过排气筒向高空扩散,排气筒顶部平台噪声达105分贝。炼铁厂通过反复讨论,改变常规设计和施工方法,针对性地在烟囱出口处设置消声器,利用扩张和吸声原理,再配套风帽降噪措施等。治理完成后,出口噪声降至76.9分贝。
高炉煤气减压阀组噪音一度超过120分贝,曾经采用消音器降噪,但效果不佳。采用TRT发电后,噪音降到85分贝以下。炼铁厂还对烧结主抽风机、热风炉助燃风机等大型风机设置封闭的隔音吸声等降噪措施,对露天风机也设置了相应的降噪设备。各类振动筛、破碎机等运转设备,通过加装减振垫和改装软连接等降噪;对室内噪音采取设隔声门、双层窗和贴吸声材料等,确保员工身体健康。
经过不断改造,炼铁各区域的环境得到了全面改善。环保设施从原先的6台小布袋除尘发展到目前的42套各类除尘装置(包括工艺在线除尘器),环保除尘装机容量达到了39481Kw。目前高炉区域年环保设施运行成本为21.3元/吨铁,烧结年环保设施运行成本为34.5元/吨烧。
2、拆违建绿,花园式工厂逐渐展现
1985年,杭钢提出了“绿化工厂”的口号,但炼铁厂仅有少量的盆景、绿地。2000年杭钢开展环境整治,炼铁厂脏、乱、差面貌有了很大的改变。尽管产能从几十万吨增加到200余万吨,绿化面积却从不足20000m2增至33650m2,实现了“四季见绿”。2007年以后,随着高炉、喷煤、烧结改造的完成,厂区降尘量大幅下降,冶金工厂“绿化不绿”的常见病显著改观,“郁郁葱葱”成为杭钢炼铁厂绿化的鲜明标志。2008年起,在原有茶、桂、杜鹃的基础上,又成片增植了桃、梅、石榴、樱花、橘子、香泡、银杏等花卉果木,按“四季常绿,季季有花,年年有果”的目标进行配置。还特别选择了孝顺竹、白玉兰、杨梅、红花木莲等敏感、珍稀树种,作为厂区环境监测的天然哨兵。到2012年止,杭钢炼铁厂绿化覆盖率达20%,绿地总面积为46959m2,花园式工厂已初现雏形。
三、勇于尝试和积极创新是做好节能减排及环保工作的不竭动力
煤气余压发电技术成功在中小高炉上运用 长期以来,国内中小高炉生产的煤气其化学能虽被利用,但物理能却被白白浪费掉,而且高炉煤气通过减压阀组降压时,还会发出高达120分贝噪声,对环境造成污染。
2003年杭钢炼铁厂耗资1778万元引进一台装机容量为3000千瓦的炉顶煤气余压回收透平发电装置(简称TRT)并成功在422立方的一号高炉投入使用。2005年,炼铁厂投资4400多万元,建成二号、三号两座装机容量分别为10000千瓦和6000千瓦的高炉TRT装置,并相继并网发电。三座高炉TRT系统日发电量达到25万千瓦时,一年发电近亿度,占杭钢总耗电量的10-15%,成为杭钢建设资源节约型、环境友好型企业的又一个亮点。2007年,三座高炉TRT装置共发电8924.34万千瓦时,折算标煤10968吨,被浙江省评为“2007年度浙江优秀节能示范项目”。
在1000立方米以下高炉安装TRT装置是当时国内的首创技术,填补了国内110余座255—1000m³级中小型高炉无余压发电装置的空白,创下中国企业新纪录。国家发改委和中国钢铁工业协会还将此作为先进典型在全国同类型企业中大力推广。2006年,中钢协专门在杭钢召开现场会,产生非常良好的社会效益。
杭钢炼铁厂还引进烧结余热发电技术和大功率电机变频技术,推进能源使用开源节流,满足生产需求。2011年建成两套烧结余热发电系统,月发电量达到400万度上下,年节约标准煤1.2万吨左右。
对三座高炉炉前出铁场除尘风机、老烧主抽风机、喷煤一号风机、原料筛分楼风机、三号炉槽上风机等八台大功率(合计17160千瓦)风机实施变频技术改造,其中老烧主抽风机经过技术改造后节电达到8%以上,喷煤一号风机及炉前除尘风机节电率均达到30%以上。
烧结机尾布袋除尘技术开行业先河 烧结机尾废气具有温度高及含尘量大的特点,常规烧结机尾含尘废气的除尘方式采用电除尘技术。但与袋式除尘器相比,电除尘器除尘效果差、成本高。随着环保排放要求的日趋严格,杭钢炼铁厂经过不断地研究和反复商讨,提出烧结机尾烟气采用大型普通长袋低压脉冲袋式除尘技术,并在2004年首次成功应用于2×90m2烧结机项目中,2007年又成功应用于160m2烧结机的机尾烟气除尘。此技术为国内首创,现今已在宝钢、武钢等国内多家烧结生产线上应用和推广。
据实践统计,烧结机尾采用袋式除尘技术,不仅除尘能力优于常规的电除尘器,而且还不需人工定期清灰就能长期保持稳定的低排放,日常维修成本也很低,同时一次性投资比配置相应的电除尘器低约600万元,两个大修周期(8年)的运行、维修费用节约316万元。
经过多年努力,炼铁厂初步实现了“绿化、美化、可观赏、园林化”。现在走进厂区,映入眼帘的是成片的绿草、郁郁葱葱的树木和鲜艳的花朵。厂区树木种类达80余种,其中常绿树种占30%,花木占40%。常绿树有香樟、杜英、广玉兰等大乔木,间以桂花、珊瑚、夹竹桃等。落叶树有合欢、五七香花槐等,地被以麦冬等常绿草为主。码头等临水区域则以水生植物造景。观花树种与观叶树种相间,常绿与落叶,花木与果树,乔木与灌木、草地结合,不同季节、不同区块的亮点分明,桃花、梅花、桂花成片开放。不但麻雀归来,白头翁、豆雀、斑鸠等也成常客。减排绿化的成果已经可以用“秋夏有硕果,四季闻花香,晨昏鸟欢鸣”来概括了。
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