绿色低碳之光--山钢集团日照公司的节能减排实践

11 11月 2021

2021-11-11 09:45

中国冶金报中国钢铁新闻网

记者刘加军李倩报道

李建辉郭阳孙运利杨位钦摄影

海浪轻抚着金色沙滩，几个游人在太阳伞下坐看浪涌鸥飞；一路之隔是簇新的蓝色厂房，与大海浑然一色；厂区洁净如洗，虽已深秋时节路边仍是杂花怒放，乔木森森……这是日前《中国冶金报》记者走进山钢集团日照公司的直观感受。

山钢日照钢铁精品基地（山钢集团日照公司）是国家发改委核准批复的最后一个沿海钢铁项目，也是山东省钢铁产业新旧动能转换核心项目，项目于2015年正式开工建设，2020年实现全线贯通。

“精品基地在设计、建设之初就充分考虑了绿色低碳问题。环保设备投入64.7亿元，去年投产之后我们又继续完善改造，实际上已经投资72.73亿元，环保投资占到整个工程建设总费用的七分之一。”山钢集团日照公司党委书记、董事长吕铭介绍。

目前，山钢集团日照公司是山东第一也是唯一一家环保绩效A级长流程钢铁企业。据测算，该公司吨钢碳排放仅为1.6吨，比长流程钢企平均水平的1.8吨～2.0吨低20%以上。

“我们按照山钢集团‘构建安全高效产业生态圈，打造绿色智能行业发展新标杆’、打造山钢集团高质量先行示范区，山钢股份‘做到极致、走向前列’等要求，明确‘12344’发展思路，一直围绕‘安全、智能、高效、绿色、高端’这一高质量发展主题开展工作，‘十四五’期间亦将如此。”吕铭表示。

01后发先至占领低碳制高点

“我们是2015年开工建设，尽管当时还没有‘30-60双碳目标’概念和超低排放要求，但我们已经开始了绿色低碳实践，正在探索一条具有中国特色的钢铁产业低碳化发展道路。”山钢集团日照公司党委副书记、总经理张润生介绍。

张润生表示，山钢集团日照公司作为新建企业，是当前国内建成较晚的一个沿海钢铁精品基地。为更好地履行社会责任，在设计和建设阶段，就秉承“低碳、清洁、绿色”理念，坚持“高起点、高标准、高质量”要求，致力打造“资源节约型、环境友好型企业”。

如何在设计和建设阶段就体现“低碳、清洁、绿色”理念？

“一是布局紧凑、物料运输短捷顺畅。二是选用低耗、先进、可靠的大型高效化工艺装备。三是采用先进成熟的绿色低碳清洁工艺技术等。”该公司环境保护部部长聂延忠介绍。

在现场，记者看到，一罐铁水从高炉车间到转炉炼钢车间入转炉，转运距离仅约200米，创世界大型长流程钢企最短铁水运输距离。

“我们在规划之初，大胆创新，在“铁-钢”界面采用汽车运输‘一罐到底’方式，采用国内最大吨位汽车运输铁水方式，不仅降低了投资、节约了土地，而且缩短了运输距离，有效减少了铁水温降，显著提高了能源利用效率。”聂延忠进一步说。

在设备选型方面，该公司采用5100m3高炉、545m2烧结机、7.2m焦炉、210t转炉、2050mm热轧、2030mm冷轧等国际领先水平的大型化、智能化、高效化工艺装备，全部达到并超过国家产业政策的要求，奠定了低碳的基础。

“我们的轧机采用高架式布置，架在7米高的平台上。一是减小施工难度、降低工程投资，二是便于维护和检修，且充分利用底部空间，这是我们的创新之举，跟其他钢企不同。”日照公司热轧部经理孟祥瑞说。

在工艺技术设计方面，该公司采用了高风温富氧大喷煤、“负能”炼钢、空气煤气双蓄热加热炉、超级电容小车运输钢卷、预荷电直通袋式除尘等30余项节能环保工艺技术，整体上处于国际领先水平。

在节能技术设计方面，该公司采用先进节能技术100余项，实现了能源的极限回收利用。其中，该公司采用的掺烧煤气的350MW超临界发电机组、高温高压干熄焦余热发电机组、干式高炉煤气余压发电机组等，实现发电量“自给有余”；采用的低温烟气、高温热水等低品质余热回收技术，不仅满足企业内部的需要，而且具备向社会供热的能力。

对能源进行高价值利用，改变传统的煤气燃烧发电模式，山钢集团日照公司有效开辟了固碳、减碳、高效益利用新道路。

高炉煤气和转炉煤气是粗粮，而焦炉煤气是精粮，精粮须细作。“为此，我们建设了两条焦炉煤气制LNG生产线，为社会提供清洁能源；建设一条用生产LNG产生的富氢富氮尾气生产合成氨生产线，合成氨是重要的化工原料。”聂延忠介绍，“该产线实现焦炉煤气高效资源化利用，最终实现焦炉煤气利用方式由普通燃料到化工原料的转变，构建了“钢铁-化工”生态产业链。生产液态天然气和合成氨的效益远优于煤气发电，同时也为钢铁行业固碳、减碳进行了积极的探索。

为达到超低排放，近几年，该公司实施了焦炉烟气深度脱硫脱硝、烧结机烟气超低排放改造等重点烟气治理工程；建设全封闭原料大棚和密闭筒仓，从源头控制无组织排放；实施高炉炉顶均压放散煤气回收，从源头减少废气放散；采用先进的预荷电直通袋式除尘技术，颗粒物排放浓度优于超低排放标准；焦化废水处理池加盖密封，对臭气进行收集处理后，完全达标排放；大胆引进电动重载货车120辆，率先实现成品材清洁运输。

“最近结束的山钢集团第二届生态环境保护大会提出要抢抓绿色低碳新机遇，跃上改革攻坚新征程，打造绿色低碳发展行业新标杆。总体要求是突出绿色引领，统筹推动‘双碳’工作，尽快碳达峰、积极碳减排、贡献碳中和，日照公司积极探索，先行示范，走在了前列。”吕铭认为。

后发先至，日照公司按照集团公司、股份公司的要求，不断贯彻新发展理念，自觉扛起生态文明建设的政治责任，勇担国企新使命，理念先行、超前规划、科技赋能，稳稳占据了低碳发展制高点，全面推进企业绿色低碳高质量发展。

02极致管理确保废水零排放

“水是生命之源、生态之基、生产之要。山钢日照公司地处淡水资源匮乏的华东沿海地区，作为水资源消耗大户的钢铁企业，节约用水是历史赋予的使命，更是我们义不容辞的责任，更是大型国有企业践行绿色发展的必然选择。”吕铭指出。

吕铭介绍，山钢集团日照公司坚持“新水源头削减、过程串级利用、废水处理回用”的路线，系统节水，科学用水，挑战极限水耗，追求极致管理，确保废水零排放。

新水源头削减，支撑废水零排放。该公司采用干熄焦、高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘“三干”节水技术，软水密闭循环技术等先进适用节水技术，节约工业新水；主要工序循环水浓缩倍率控制在4～5。同时，该公司靠海用海，采用超临界发电机组海水直冷、海水淡化等非常规水源的开发利用技术，替代大量新水。据悉，该公司利用海水生产淡水从而节约的新水，可满足上万个家庭使用。

“海淡水可以直接饮用，质量可以和市场上销售的纯净水相媲美。”该公司环境保护部副部长陈力军说。

过程串级利用，支撑废水零排放。该公司开展“水质、水量、水温、水压”系统平衡，采用“分质供水、梯级利用”串级利用技术，不但实现了工序内部净环水与浊环水的串级利用，而且实现了工序间的工业新水串级利用，处于国内领先水平。其中，炼钢工序实现五级串级利用，转炉软化水密闭循环的排水、转炉汽化冷却系统排水，进入转炉净环水系统；转炉净环水系统反冲洗水，进入连铸浊环水系统；连铸浊环水系统排水，进入煤冷水系统。

废水处理回用，实现零排放。该公司针对不同工序废水水质的特点，采用分散处理和集中处理相结合的模式，建立了完善的废水处理设施，确保废水达标回用。一是焦化酚氰废水深度处理，集成创新采用了“两级AO生化处理+臭氧催化氧化+反渗透”三级处理方式，达到工序直接排放标准的要求，大量新水回用于焦化主工艺。二是冷轧含酸含油废水深度处理，针对浓油及乳化液废水、平整液废水、含稀油废水、含酸废水等的不同特点，科学选择不同处理工艺，确保水质达标。三是建设污水综合处理厂，回收全厂生产生活污水进行反渗透脱盐，所产生的高品质除盐水用于主生产主工艺、浓盐水用于冲渣，实现废水零排放。

“以焦化工序为例，采用全国流程最长、最复杂的废水深度处理回用技术，将所有废水进入膜法处理回用。焦化生化废水经过多介质过滤、超滤、反渗透等工序，COD去除率达99%以上、氨氮去除率98%以上，水质干净透明，达到GB16171《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求，70%的中水在焦化工序实现循环利用、剩余30%的浓盐水在厂内二次利用，做到真正的零排放。”陈力军介绍。

加强节水系统管控，支撑废水零排放。该公司按照“精心服务、精准管控、精益运行”的总体要求，强化三级水系统计量管理，科学制订节水目标和节水攻关课题，每月进行总结评价考核；建立智能管控中心，从新水处理、新水分配使用、工序废水排水、废水处理回用等各个环节实行集中监控，提高水资源利用水平。

“我们还着力构建‘上善若水止于至善’水文化，不断追求极限水耗，不断追求废水零排放。”陈力军介绍。

“目前，日照公司吨钢水耗为2.11吨，在国内外含焦化环节在内的长流程钢铁企业中处于领先水平。”张润生表示。

03美美与共碧海蓝天金沙滩

“山钢集团日照公司始终坚决贯彻落实习近平生态文明思想，全面落实污染防治攻坚战‘提气、降碳、强生态，增水、固土、防风险’要求，把节能减排作为约束性指标，将清洁生产、可持续发展思想融于生产经营全过程。”张润生表示。

不仅仅是废水实现零排放，曾经令人头疼的废气、固废等在日照公司也成了另一幅模样：废气全部处理超低排放，固体废弃物全部变废为宝，成为新的利润增长点……

“通过设计优化，将成品码头与陆地之间原用于填海造地的30多公顷海域保留了下来，同时保留了珍贵的自然岸线，以此为基础建设了沙滩公园，真正体现了节约资源、保护资源的责任担当，践行了人与自然和谐共生的绿色发展方式，展现出了自然生态文明与现代工业文明交相呼应的美好画面。”站在黄海之滨的海边金沙滩，聂延忠介绍，如果环保做不好，蓝天碧海金沙滩就会消失不见，沙滩公园就会变成垃圾场。

为打造环保绩效A级企业，山钢集团日照公司去年聘请权威专业机构进行全面诊断评估，并严格按照评估结果，精心组织、全员参与，仅仅用6个月时间就全面完成了1000余项改造完善项目。

日前，走近该公司炼铁厂原料大棚，记者被高35米、净跨100米、长600多米的全封闭网架厂房深深吸引，只见大棚内部整洁有序，料堆按品种、性能分类堆放，料堆之间保持10米以上安全距离，多个大功率超细雾炮对料堆实施全覆盖喷雾降尘。

为减少运输物流车辆对现场的污染，该公司在料场大棚出口新建了洗车机，所有车辆由洗车机清洗后方能出场。TSP装置对颗粒物含量进行连续监测，增设的鹰眼系统可以对非常规作业产生的粉尘进行自动靶向喷雾降尘。

“原料场主要承担日照公司各种大宗原燃物料的接卸、储存、供应任务。接卸及中转的物料种类近20种，年中转量2000多万吨，平均作业率85%以上。物料实现全封闭管理，一个封闭储煤棚，储煤量20多万吨；两个储矿棚，储存量130多万吨。”聂延忠介绍。

各种原料通过封闭的皮带通廊自码头经过厂内中转站直接进入料场，原料主控室电脑操作开启流程，就可以实现自动堆料、配料，源源不断为烧结、高炉等7个用户输送原料。智能数字化料场主要通过建设流程智能决策系统、堆取料机全自动无人驾驶系统、一键联动及料场数字化系统等，实现原料系统生产全过程的智能化、数字化、信息化、高效化控制管理。如今，堆取料已经实现无人值守，一键式操作。

出铁不见铁、运料不见料、用煤不见煤，就是山钢集团日照公司真实写照。

在废气治理监控方面，该公司设固定污染源在线设施50台套，现场TSP和空气质量微站近200台，标准空气站5套，配置无组织视频监控40余台，实时监测厂区主要道路和生产现场岗位空气质量，严格监控厂内无组织扬尘。

“废气方面最难治理的是焦炉烟气，一是放散问题，二是逸尘问题。你看现在的焦化厂，用的是意大利PW7.2米大型绿色环保焦炉技术，各工序配套完备的高效污染治理设施，焦炉烟气经SDS脱硫+SCR脱硝后实现超低排放。环保投资占焦炉总投资的1/6以上，位于全国前列，高比例的环保投资为建设绿色焦化夯实了根基。”聂延忠介绍。

除在出焦口加装除尘装置外，该公司在机侧摘门安装除尘装置，将可能产生的极少量烟气也进行回收。摘炉门、推焦及平煤过程产生的烟气被推焦机上所设的防尘罩捕集后，通过水封槽进入除尘管道，再送入低压脉冲袋式除尘器进行净化，净化后排入大气，实现废气全处理。

此外，该公司焦炉采用SOPRECO单孔调压技术，实现无烟装煤；采用低氮燃烧器技术，降低氮氧化物产生量和炼焦耗热量。备煤、干熄焦皮带运输采用全封闭模式，机头机尾均安装除尘系统和采用覆膜滤料，实际运行粉尘含量小于5毫克/标准立方米，全过程把控扬尘外泄。

在固废回收方面，该公司对固体废物实施分类管理和妥善处理处置，除尘灰等作为烧结配料回用，含铁资源实施循环利用，高炉水渣全部送微粉处理场制成矿渣微粉后外销；钢渣经过焖渣法渣处理工艺，含铁废料返烧结利用、尾渣外售水泥厂等，实现综合利用；焦油渣、沥青渣等回用于炼焦系统，废油等危险废物送有资质的危险废物处置单位安全处置，实现了焦油渣和污泥100%利用。

该公司还不断加大资金投入进行植绿，截至2021年9月底累计种植乔木约12.8万株、灌木约50万株、地被约70万平方米，植物种类120余种，今年又增加绿化投资5000万元建设沙滩公园和实施绿化提升工程。

“众所周知，日照市是以蓝天碧海金沙滩闻名于世的。我们山钢来了，要让天更蓝、水更碧、沙滩更洁净，美美与共。这是我们作为国企的责任和担当。”吕铭强调。