钢铁工业发展状况与环境保护

钢铁工业发展状况与环境保护1环境保护部环境工程评估中心二〇一三年十二月主要内容一、我国钢铁工业发展状况二、我国钢铁工业污染防治技术与发展三、钢铁工业产业政策四、钢铁工业污染物排放标准2一、我国钢铁工业发展状况30.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%35.0%40.0%01000020000300004000050000600007000080000900002000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年粗钢产量（万吨）增长率钢铁工业发展状况-粗钢产能增长情况051015202530010000200003000040000500006000070000800002000200120022003200420052006200720082009201020112012当年增量粗钢产量增长率钢铁工业发展状况-粗钢产量变化情况钢铁工业发展状况-装备38.5%52.9%30.5%61.3%49.5%48.3%44.9%69.6%65.9%60.9%56.7%87.1%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%130m2及以上烧结机1000m3及以上高炉100t及以上转炉50t及以以上电炉大中型钢铁企业装备大型化2010年产能占大中型企业比重2005年产能占大中型企业比重2009年产能占大中型企业比重20016钢材国内市场占有率已达到95%以上；国民经济和国防建设急需的一些钢材产品，如重轨、轻轨、造船板、集装箱板、桥梁钢板、管线用钢材等已可立足国内解决；不锈钢产量世界第一。钢材品种质量明显改善，有力地支持了国家重大工程，重点建设项目，基本满足了经济发展和产业结构调整的需要。时速350公里、380公里高铁用钢轨全部实现国产化；国产X80管线钢用于建设4000公里西气东输二期工程；高牌号取向硅钢用于制造50万伏以上的大型变压器；高档汽车板全部实现国产化；钢铁工业发展状况-产品品种7钢铁工业发展状况-创新产品，抢占高端钢铁企业充分利用市场倒逼机制，加强管理、技术创新，努力开拓市场，加速研发新产品，转型升级步伐明显加快宝钢第三代超高强钢QP980热镀锌产品全球首发，使宝钢成为能够同时批量生产第一代、第二代、第三代先进高强钢的钢铁企业；鞍钢9%镍钢板成功中标中石化广西LNG项目，这是鞍钢继去年承接中石油唐山LNG储罐项目之后获得的又一订单；太钢开发出满足“高速动车国产化车轴钢技术要求”的DZ1车轴钢和时速350公里CRH3型高速车轮钢；马钢自主研发生产的高效节能型海洋石油平台用H型钢成功应用于南海建成的“荔湾3-1”深海油气平台上，目前该产品已经占领了国内90%以上市场。9钢铁工业发展状况10世界上第一条投入运营的新建高寒地区的高速铁路—哈大高铁东多西少北重南轻中南14.9%西南5.0%西北3.8%东北9.3%钢铁工业发展状况-布局11据统计，70多家重点大中型企业中，位于省会、直辖市的钢厂有20家，城市型钢厂合计39家。2010年39家城市钢厂总产量约为2.44亿吨，约占全国总产量的38.96%。随着城市发展水平提升和钢铁企业规模扩大，一些城市钢厂与城市功能不符的矛盾日益凸现，主要是在城市产业结构、环境、资源、能源、土地、交通等方面，钢铁企业不能适应城市发展新要求。此外，钢铁企业地处省会或中心城市，也制约了企业自身的发展。钢铁工业发展状况-布局12能耗指标已处于世界先进水平。保证了“十一五”GDP能耗下降20%目标的实现。694.1640.3628.2626.9615.4599.55405605806006206406606807007202005年2006年2007年2008年2009年2010年单位：kgce/t十一五期间吨钢综合能耗下降情况钢铁工业发展状况-节能环保0102030405060烧结球团焦化炼铁转炉电炉轧钢动力比例，%各工序能耗占联合企业总能耗的比例钢铁联合企业能源消耗的大户是炼铁和焦化工序,所以钢铁企业的节能工作要重点抓好炼铁和焦化工序的节能工作。13吨钢二氧化硫排放量由2.83千克下降到1.63千克，下降42.5%（总量下降8.5%）吨钢COD排放量由0.246千克下降到0.074千克，下降70%（总量下降47.5%）吨钢烟粉尘排放量由2.18千克下降到1.15千克，下降47.1%（总量下降15.9%）2.832.662.382.232.001.630.2460.2140.1530.1190.0900.0742.182.011.541.511.351.150.00.51.01.52.02.53.02005年2006年2007年2008年2009年2010年重点大中型钢铁企业污染物排放情况吨钢SO2排放量(kg/t)COD排放(kg/t)吨钢烟粉尘排放(kg/t)钢铁工业发展状况-节能环保14一、产业布局产业布局与市场需求不相适应。中南沿海地区钢铁产能远不能满足本地区市场需求，西部地区淘汰落后钢铁生产能力后，不能满足西部开发快速增长的市场需求，海西、新疆等部分地区钢铁工业尚不能满足区域战略发展的需求。我国钢铁企业以城市钢厂为主，环境矛盾十分突出。资源环境承载力和与城市社会和谐的问题日益显现。钢铁工业发展状况-存在问题15二、淘汰落后产品、工艺和装备。影响钢铁工业的总体发展水平。400立方米以下的高炉还有300多座，产能约7000万吨左右。30吨以下转炉还有100多座，产能约3000多万吨。落后产品主要有：Ⅱ级钢筋仍占钢筋生产的多数；热轧硅钢仍占电工钢产量10%以上，不仅生产过程物耗、能耗大，而且使用过程中电损失大大高于冷轧硅钢，社会损耗巨大；落后装备本身能耗、物耗高，污染物排放量大。三、行业产业规模庞大，能耗、水耗巨大！虽然行业能源利用水平不断大幅度提高，但能源消耗总量太大！我国总体水资源短缺、资源分布不均，水环境容量有限！环境承载力难以为继，严重制约行业发展。钢铁工业发展状况-存在问题16四、行业污染控制有待进一步深入，以废气污染控制为例，主要问题一是总量控制污染物SO2的控制刚刚起步，氮氧化物控制没有形成思路，二是废气污染物重金属、二噁英和多氯代二苯呋喃以及温室气体CO2没有控制或有效控制，与国际先进水平相比还有一定差距；含重金属废水、焦化酚氰废水、浓盐水的处置问题。钢铁工业发展状况-存在问题17二、我国钢铁工业污染防治技术与发展18钢铁行业的污染防治加快淘汰落后产业布局调整和钢厂城市搬迁实施清洁生产、致力循环经济建设和低碳发展，建立新型工业化体系钢铁生产污染防治技术（末端）19钢铁行业污染防治技术新一代钢铁制造流程：连续、紧凑、高效、节能……一罐到底、连铸连轧、热送热装、蓄热燃烧煤调湿、干熄焦、高炉、转炉干式除尘“干熄焦”式烧结矿冷却余热回收能源介质动态管控……20首钢京唐公司在高炉—转炉流程采用“一罐到底”先进技术，缩短了工艺流程，取消了传统的鱼雷罐车和炼钢倒罐坑，减少一次铁水倒罐作业及所产生的烟尘污染，降低能耗，减少铁损，铁水温降减少50℃以上，具有缩短冶炼周期、节能高效等多项优点。年节能1.69万吨标煤，减排CO25.32万吨，粉尘产生减少4700吨。-钢铁行业污染防治技术——“一罐到底”技术21钢铁行业污染防治技术-热装热送首钢京唐炼钢—热轧两个工序之间采用连铸坯热送热装先进工艺，热送热装率可达到70%，热装板坯温度为600-800℃，板坯加热燃料消耗仅为1.0GJ/t，大幅度降低了能源消耗。22钢铁行业污染防治技术–高温蓄热式燃烧首钢京唐蓄热燃烧技术—1580mm热轧采用蓄热式步进梁式加热炉汽化冷却、高效空、煤气预热器(空气预热温度450~500℃，煤气预热温度200℃)、最佳化燃烧控制模型，提高加热质量，节约大量燃料。加热炉采用合理的炉型结构及燃烧配备，预热段、加热段采用蓄热式烧嘴，分为八个供热段进行炉温自动控制，使钢坯加热温度均匀、质量好、氧化烧损少，符合优质、高产、低能耗的工艺要求。高温蓄热燃烧技术具有大幅度节能(30％以上)和超低浓度NOX排放(30~55ppm)的双重优越性，最适合连铸坯热装热送。23钢铁行业污染防治-新一代钢铁流程煤调湿CMC技术是“装炉煤水份控制工艺”的简称，是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水份，保持装炉煤水份稳定在6%左右，然后装炉炼焦。煤料含水量每降低1%，炼焦耗热量就降低62.0MJ/t(干煤)。当煤料水分从11%下降至6%时，炼焦耗热量310MJ/t(干煤)装炉煤水分的降低，使装炉煤堆密度提高，干馏时间缩短，因此焦炉生产能力可提高3~11%。煤料水分降低可减少1/3剩余氨水量，相应减少蒸氨用蒸汽1/3，同时也减轻废水处理装置的生产负荷。24高压CDQ技术—2×260t/h干熄焦配备2×30MW高温高压蒸汽发电机组，年发电量4.47亿kWh，吨焦发电量106kWh/t，年节约标煤18.06万吨，比中压和次高压干熄焦分别多发电约20%和8%，多节约标煤3.01万吨和1.34万吨。同时大幅减少粉尘及苯并(a)芘等有害气体的排放量。高炉煤气全干法除尘(TRT)—首次在5000级大型高炉采用自主研发的煤气全干法除尘技术，节能环保效果极佳，净煤气含尘量下降到2~3.5mg/m3，与湿法比，日节水4千吨、节电3.6万kWh，TRT发电提高30%，吨铁发电量达到60kWh以上，年发电量达4.048亿kWh。吨铁节能5.37kg标煤。转炉煤气全干法除尘—采用转炉煤气干法除尘技术，与湿法比，分别节电、节水约1/3，减少建设用地1/2，烟尘含量由50mg/Nm3降到10mg/Nm3，同时烟尘可以全部回收再利用，具有节能、环保的特点，吨钢节能4.5kg标煤。钢铁行业污染防治-新一代钢铁流程25原料煤焦炉燃烧控制的自动化煤炭调湿干熄焦废塑料循环OG锅炉排气余热回收冷却器余热回收热送坯矿石焦炉COGBFGLDG燃料发电站氧气喷煤粉鱼雷罐铁水车烧结设备转炉○连铸设备钢坯板坯热轧设备电力冷轧设备加热炉连续镀锌设备因使用范围扩大而增加ＬＤＧ的回收控制OG-IDF转数钢坯搬运线保温对策除尘机节电对策冷却泵容量合理化（小型化・低扬程化）高效汽轮机防止漏风对策措施提高主排气鼓风机的效率除尘鼓风机容量合理化电机转数控制高炉按粒度分别进料装置均压煤气回收装置鼓风机最佳容量化铸床定点除尘化防止漏风对策措施降低吸入·吐出压损的对策送风配管保温施工引进高收获率的成套设备提高原料空气压缩机的效率共同照明的节电对策（照明改用钠灯,电源分割等）蒸气配管系统减少冷凝水的对策ＣＤＣＭ化减少辅机用电（控制压缩机台数等）冷却水泵容量合理化（小型化・低扬程化）提高冷却水系统效率（引进柱塞泵，小型化・低扬程化）控制加热炉鼓风机・冷却水泵转数减少辅机用电（减少轧机电机空转电力・实现辊道辊的自动停机等）板坯堆场的保温对策提高蓄热器效率炉体改造(延长炉长・通过分隔提高传热效率加强炉体隔热，加强装入门・抽出门等的密封）加强滑道管的隔热改进加热曲线钢坯低温抽出对策（运送辊道上的保温対策等）氧气送风连铸退火设备ＣＯＧ储气罐ＬＤＧ储气罐ＢＦＧ储气罐副产煤气喷吹微小煤粉炉顶压发电HS余热回收粉尘再循环喷吹废塑料钢铁工业生产能源利用—含余能利用26钢铁工业生产能源利用—余热利用炼焦烧结炼铁炼钢连铸连轧②干熄焦技术CDQ⑥烧结过程余热资源分级回收梯级利用技术④转炉煤气干法除尘—煤气余热回收发电一体化技术③高炉煤气干法除尘—炉顶余压发电一体化技术⑤焦炉荒煤气显热回收技术⑧低温余热回收—海水淡化技术①高炉熔渣显热回收技术⑦板坯冷却锅炉显热回收技术⑨热风炉废气干燥高炉水渣技术27钢渣处理新技术-显热回收28钢铁制造流程中的资源技术—城市中水技术太钢利用城市污水处理回用、利用中水回用于工业生产太钢建设城市污水处理厂，每年为城市处理生活污水2000万吨并回用于钢铁生产，投产以来已为社会减少CODCr排放5900吨。将太原市其他污水处理厂的400万吨/年城市中水引入企业生产，使城