導(dǎo)語
在西北能源重鎮(zhèn)酒泉,鋼鐵、水泥、焦化等工業(yè)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值占全市工業(yè)總量的60%以上,但其排放的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物曾長期占據(jù)工業(yè)污染源榜首。2024年,酒泉市以超低排放改造為核心,通過“源頭控制+過程減排+末端治理”的全鏈條管控,推動重點行業(yè)污染物排放濃度較國家標(biāo)準(zhǔn)下降50%-90%,為西北重工業(yè)城市綠色轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制的樣本。
一、標(biāo)準(zhǔn)體系:從“達(dá)標(biāo)排放”到“超凈排放”的跨越
酒泉市2024年煙氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)以國家《鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作方案》《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2013)等文件為基礎(chǔ),結(jié)合區(qū)域環(huán)境容量與產(chǎn)業(yè)特點,制定差異化指標(biāo):
- 鋼鐵行業(yè):燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、球團(tuán)焙燒煙氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度小時均值分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3;煉鐵、煉鋼等工序顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度小時均值分別不高于10mg/m3、50mg/m3、200mg/m3。
- 水泥行業(yè):窯尾顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度小時均值分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3;窯頭顆粒物排放濃度不高于5mg/m3。
- 焦化行業(yè):焦?fàn)t煙氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度小時均值分別不高于10mg/m3、30mg/m3、150mg/m3;裝煤、推焦環(huán)節(jié)顆粒物無組織排放濃度不高于5mg/m3。
以酒鋼集團(tuán)為例,其焦化廠1號、2號焦?fàn)t通過采用SDS+SCR干法脫硫脫硝技術(shù),顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別降至10mg/m3、30mg/m3、150mg/m3,較改造前排放限值降低近30%,達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
二、技術(shù)突破:多污染物協(xié)同治理的集成創(chuàng)新
2.1 鋼鐵行業(yè):從“單一治理”到“全流程優(yōu)化”
- 源頭控制:采用低硫煤與高品位鐵礦石,減少硫氧化物(SOx)和顆粒物(PM)生成。例如,酒鋼煉鐵廠通過優(yōu)化配煤方案,使高爐煤氣中硫化氫含量降低40%,減少后續(xù)脫硫負(fù)擔(dān)。
- 過程減排:推廣煙氣循環(huán)技術(shù),將燒結(jié)工序高溫?zé)煔庵匦乱肷a(chǎn)過程,回收熱量并降低燃料消耗。酒鋼宏興股份公司通過該技術(shù),使噸鋼能耗下降15%,煙氣排放量減少20%。
- 末端治理:建設(shè)“電除塵+濕法脫硫+SCR脫硝”一體化設(shè)施,實現(xiàn)多污染物協(xié)同脫除。酒鋼集團(tuán)煉鋼區(qū)域采用電袋復(fù)合除塵器,粉塵排放濃度穩(wěn)定低于10mg/m3,較傳統(tǒng)布袋除塵器效率提升30%。
2.2 水泥行業(yè):從“末端達(dá)標(biāo)”到“源頭減量”
- 原料替代:利用工業(yè)廢渣(如鋼渣、粉煤灰)替代部分石灰石,減少原料中雜質(zhì)帶來的污染物排放。玉門西部水泥通過配比調(diào)整,使原料中硫含量降低50%,二氧化硫排放濃度從100mg/m3降至35mg/m3。
- 高效除塵:采用袋式除塵器替代電除塵器,對窯尾和窯頭煙氣進(jìn)行深度處理。敦煌榮興建材通過升級除塵設(shè)備,顆粒物排放濃度從30mg/m3降至5mg/m3,達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組排放水平。
- 脫硝技術(shù):在窯尾安裝選擇性催化還原(SCR)裝置,利用氨水將氮氧化物還原為氮氣。金塔縣金源礦業(yè)通過SCR改造,氮氧化物排放濃度從200mg/m3降至50mg/m3,脫硝效率達(dá)75%。
2.3 焦化行業(yè):從“傳統(tǒng)工藝”到“清潔生產(chǎn)”
- 干熄焦技術(shù):替代濕熄焦工藝,回收紅焦顯熱用于發(fā)電或供熱,同時減少廢水排放和粉塵污染。酒鋼焦化廠通過干熄焦改造,年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤10萬噸,減少粉塵排放200噸。
- 煙氣脫硫脫硝:采用活性炭吸附脫硫脫硝技術(shù),同步去除二氧化硫、氮氧化物和二噁英。旭陽集團(tuán)焦化項目通過該技術(shù),使焦?fàn)t煙氣中二氧化硫濃度從200mg/m3降至30mg/m3,氮氧化物濃度從300mg/m3降至150mg/m3。
- 無組織排放管控:在裝煤、推焦環(huán)節(jié)安裝密封裝置和除塵設(shè)備,減少粉塵外逸。酒鋼焦化廠通過密閉料倉和管狀帶式輸送機(jī)改造,使物料儲存和運輸環(huán)節(jié)粉塵無組織排放濃度降低90%。
三、全流程管控:從“末端治理”到“源頭減碳”的升級
3.1 智能化監(jiān)控:從“人工巡檢”到“數(shù)字孿生”
酒泉市部署“天地車人”一體化監(jiān)管平臺,在重點排放口安裝CEMS在線監(jiān)測設(shè)備,實時采集污染物濃度數(shù)據(jù),并通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)管系統(tǒng)。例如,酒鋼宏興股份公司搭建環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺,對1個重點排放口、3個在線監(jiān)測環(huán)保設(shè)施實施24小時在線監(jiān)測,確保排放數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與透明度。
3.2 區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控:從“單點突破”到“系統(tǒng)治理”
酒泉市建立“鋼鐵+水泥+焦化”行業(yè)污染物排放總量控制制度,將超低排放改造與產(chǎn)能置換掛鉤。例如,要求新建燃煤機(jī)組必須同步實現(xiàn)超低排放,否則不予核發(fā)排污許可證;對未完成改造的30萬千瓦以下機(jī)組實施關(guān)停淘汰,2024年以來累計淘汰低效機(jī)組7臺,釋放環(huán)境容量支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
3.3 綠色金融支持:從“政府驅(qū)動”到“市場主導(dǎo)”
酒泉市通過環(huán)保電價補貼、減排獎勵資金等機(jī)制,激勵企業(yè)主動治污。例如,對完成超低排放改造的火電機(jī)組實施電價補貼政策,每千瓦時加價0.01元。以酒鋼集團(tuán)為例,其超低排放改造項目年減排二氧化硫161.9噸、氮氧化物98.6噸,相當(dāng)于每年減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤1.2萬噸的污染物排放量,同時通過電價補貼和運維成本優(yōu)化,5年內(nèi)可收回投資成本。
四、常見問題解答
Q1:超低排放改造是否會影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益?
以酒鋼集團(tuán)為例,其超低排放改造項目總投資192.77億元,但通過環(huán)保電價補貼、運維成本優(yōu)化與減排獎勵資金等渠道,可在5年內(nèi)收回成本。例如,焦化廠1號、2號焦?fàn)t改造后,年減排二氧化硫161.9噸、氮氧化物98.6噸,相當(dāng)于每年減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤1.2萬噸的污染物排放量,同時通過余熱回收技術(shù)年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤11.97萬噸,直接經(jīng)濟(jì)效益超億元。
Q2:老舊設(shè)備能否實現(xiàn)超低排放改造?
酒泉市通過定制化技術(shù)路線破解老舊設(shè)備改造難題。例如,酒鋼煉鐵廠7號高爐大修工程中,對出鐵場、焦礦槽等除塵系統(tǒng)進(jìn)行升級改造,新建除塵設(shè)施處理風(fēng)量達(dá)50萬m3/h,改造后顆粒物排放濃度≤10mg/Nm3,崗位粉塵濃度≤8mg/Nm3,達(dá)到超低排放要求。
Q3:超低排放標(biāo)準(zhǔn)是否會進(jìn)一步收緊?
隨著技術(shù)成熟度提升,鋼鐵行業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)正向“近零排放”演進(jìn)。例如,酒鋼集團(tuán)已開展碳捕集利用(CCUS)技術(shù)試點,通過醇胺吸收法捕獲煙氣中的二氧化碳,制取食品級CO?或驅(qū)油利用,實現(xiàn)每噸二氧化碳減排成本較傳統(tǒng)技術(shù)降低40%,為未來標(biāo)準(zhǔn)升級預(yù)留技術(shù)空間。
五、未來展望:從“綠色工廠”到“生態(tài)園區(qū)”的延伸
酒泉市正探索將超低排放技術(shù)與新能源產(chǎn)業(yè)融合,構(gòu)建“鋼鐵+風(fēng)光儲”多能互補模式。例如,酒鋼集團(tuán)利用廠區(qū)屋頂與閑置土地建設(shè)分布式光伏發(fā)電項目,年發(fā)電量超2億千瓦時,可滿足自身30%的用電需求,減少化石能源消耗。同時,通過與新能源企業(yè)合作開發(fā)氫基直接還原鐵技術(shù),從工藝源頭實現(xiàn)低碳化轉(zhuǎn)型,為西北重工業(yè)城市提供綠色發(fā)展新范式。
結(jié)語
酒泉市2024年煙氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)的實施,不僅是技術(shù)層面的突破,更是發(fā)展理念的革新。從“達(dá)標(biāo)排放”到“超凈排放”,從“末端治理”到“源頭減碳”,酒泉模式為傳統(tǒng)重工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可推廣的樣本。隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn),鋼鐵、水泥、焦化行業(yè)將加速向“清潔低碳、安全高效”方向演進(jìn),為構(gòu)建新型能源體系貢獻(xiàn)力量。