“兩型試驗(yàn)區(qū)”中的湘鋼節(jié)能減排＊

毛躍文

(湘潭鋼鐵集團(tuán)有限公司辦公室,湖南湘潭 411101)

“兩型試驗(yàn)區(qū)”中的湘鋼節(jié)能減排＊

毛躍文

(湘潭鋼鐵集團(tuán)有限公司辦公室,湖南湘潭 411101)

2007年12月國務(wù)院批準(zhǔn)長沙、株洲、湘潭城市群為全國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū),湘鋼作為試驗(yàn)區(qū)內(nèi)唯一的鋼鐵企業(yè),以打造世界一流鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)為目標(biāo),保護(hù)環(huán)境的使命感不斷加強(qiáng)。近年來,湘鋼實(shí)施了一系列的節(jié)能減排策略,逐步實(shí)現(xiàn)由“達(dá)標(biāo)排放,總量控制”向“三廢全利用,零排放”的轉(zhuǎn)變。

湘鋼;節(jié)能減排;轉(zhuǎn)變

自2007年12月國務(wù)院批準(zhǔn)長沙、株洲、湘潭城市群為全國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū),作為試驗(yàn)區(qū)內(nèi)唯一的鋼鐵企業(yè),湘鋼的行業(yè)特點(diǎn)和地理區(qū)位都比較敏感,社會對其節(jié)能減排的關(guān)注度顯著上升。2008年底,“長株潭城市群綜改方案”獲得國家批復(fù),方案中擬定出16項(xiàng)量化的改革指標(biāo),設(shè)想到2015年單位生產(chǎn)總值能耗在2006年基礎(chǔ)上降低40%,化學(xué)需氧量和二氧化硫排放量分別下降19.5%和24.5%,湘江流域水質(zhì)保持在二類以上。湘鋼生產(chǎn)區(qū)三面緊臨湘江,在長沙、株洲、湘潭城市群一體化進(jìn)程中,以打造世界一流鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)為目標(biāo)的湘鋼,保護(hù)環(huán)境的使命感不斷加強(qiáng),湘鋼不消滅污染,污染就會消滅湘鋼,湘鋼必須成為湘江百里風(fēng)光帶中的一處風(fēng)景。對自身的要求也自覺從嚴(yán),由過去的“達(dá)標(biāo)排放,總量控制”向“三廢全利用零排放”轉(zhuǎn)變。

節(jié)能減排,是在資源和環(huán)境雙重制約下企業(yè)科學(xué)發(fā)展的必由之路,“兩型社會”建設(shè)的緊迫課題,對于處在市場危機(jī)階段的湘鋼來說,更是挖潛增效的現(xiàn)實(shí)途徑。從大環(huán)境看,湘鋼能不能真正建設(shè)成為“資源節(jié)約型和環(huán)境友好型”企業(yè),直接關(guān)系到自身的生死存亡。就公司內(nèi)部來說,能耗成本在總成本中不斷上升,過去占比在27%～28%,2009年達(dá)到32%,由此反映出以煤、電為代表的能源初級產(chǎn)品的市場價(jià)格上漲,而且這一趨勢仍將持續(xù)。2010年開篇之際,湘鋼將“節(jié)能生態(tài)的‘兩型’示范企業(yè)”列入“新湘鋼”的“五個(gè)一”內(nèi)容,意蘊(yùn)深遠(yuǎn)。

一、向信息化要節(jié)能減排

2008年,作為湘鋼管理信息化的子系統(tǒng)之一的能源管理系統(tǒng)上線,給企業(yè)的能源管理帶來歷史性變革。管控一體化使能源管理水平得到極大提升,實(shí)績管理、能源分析管理、測量設(shè)備管理等核心模塊能夠?qū)δ茉瓷a(chǎn)設(shè)備在線監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)能源介質(zhì)消耗數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測和實(shí)時(shí)平衡預(yù)測,有利于能源利用率的最大化。

據(jù)了解,能源管理信息化系統(tǒng)在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中還處于起步階段。最早是由上海寶鋼從日本引進(jìn)的,后來在馬鋼、南鋼也有應(yīng)用,濟(jì)鋼則自主開發(fā)了一套系統(tǒng)。湘鋼的能源管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上分為兩個(gè)層次:中層和底層是對于能源生產(chǎn)和使用的監(jiān)控系統(tǒng),包括對能源系統(tǒng)某些部分狀態(tài)的自動(dòng)調(diào)整,追求能源介質(zhì)使用的動(dòng)態(tài)平衡和優(yōu)化;上層則是體現(xiàn)能源管理思想的軟件部分,包括能源計(jì)劃、能源績效指標(biāo)的管理。

湘鋼建設(shè)能源管理系統(tǒng),其意圖一是借助于系統(tǒng)的管理咨詢功能,對整個(gè)能源管理的流程和組織架構(gòu)加以優(yōu)化;二是強(qiáng)化節(jié)能減排意識;三是在降低能源介質(zhì)損耗、提高能源使用效率上實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測,對噸鋼綜合能耗、工序能耗、單項(xiàng)能耗、重點(diǎn)耗能設(shè)備耗能這四級耗能指標(biāo)的管理更加及時(shí)到位。湘鋼還期待通過能源管理信息化,有助于發(fā)現(xiàn)一些新的節(jié)能途徑。由于系統(tǒng)運(yùn)行透明,許多潛藏的漏洞將變得顯性化,從而被高度關(guān)注,使其盡快得到堵塞。

2010年,湘鋼將推進(jìn)能源管理信息系統(tǒng)功能的深化和應(yīng)用拓展。EMS系統(tǒng)2009年上線運(yùn)行以來,在能耗分析和對生產(chǎn)現(xiàn)場的能源掌控能力方面嘗到甜頭,創(chuàng)造出可觀的效益。2010年,投入生產(chǎn)的技術(shù)改造項(xiàng)目如新2號高爐、新二燒結(jié)、150噸和75噸兩座新干熄焦及發(fā)電裝置、五米寬厚板、燒結(jié)余熱發(fā)電等,都要擴(kuò)充到能源管理信息化系統(tǒng)當(dāng)中來。另外,還要把環(huán)保設(shè)施也納入到能源管理信息系統(tǒng)。在能源管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用上,與各生產(chǎn)單位共同對系統(tǒng)功能加以深化和拓展,目前,已經(jīng)開展各主要工序的能源介質(zhì)單耗分析。

二、向先進(jìn)的技術(shù)裝備要節(jié)能減排

湘鋼1號360平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置在2009年12月13日舉行正式投產(chǎn)典禮,湖南省人民政府副省長劉力偉出席儀式。據(jù)稱這是國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中第一套采用石灰石——石膏空塔噴淋技術(shù)進(jìn)行燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫的裝置。項(xiàng)目總投資5000余萬元,運(yùn)行成本每年約需1600萬元。國家已經(jīng)將長、株、潭城市群列為二氧化硫和酸雨控制區(qū),而二氧化硫本身又是造成酸雨的主要因素?？梢哉f,湘鋼此舉對改善周邊大氣環(huán)境作出了新的貢獻(xiàn)。

石灰石——石膏空塔噴淋脫硫技術(shù)源自于日本,由湖南永清環(huán)保股份有限公司從意大利Iderco公司引進(jìn),經(jīng)過消化吸收及流程再造,把電廠煙氣脫硫技術(shù)成功移植于鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫上。其原理是使二氧化硫煙氣與石灰石漿逆向接觸產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鈣,再氧化為硫酸鈣,在漿易池中結(jié)晶,通過脫水成為石膏。石膏可以作為生產(chǎn)水泥的緩凝添加劑,按3%至5%的比例摻入使用。

據(jù)湘鋼環(huán)保首席工程師介紹:湘鋼這套裝置運(yùn)用了風(fēng)量自動(dòng)跟蹤同步調(diào)節(jié)控制、煙溫雙向調(diào)節(jié)控制、漿池結(jié)晶生成物控制等多項(xiàng)專利技術(shù),設(shè)計(jì)脫硫效率95%,每年可減排二氧化硫8000噸左右,脫硫副產(chǎn)物為純度90%以上石膏。

首席工程師告訴筆者:在燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫領(lǐng)域,國內(nèi)尚未形成主流的技術(shù)工藝,還沒有哪一種是得到公認(rèn)的十全十美,只能因地制宜,力求適合本企業(yè)實(shí)際。要考慮場地限制、脫硫劑來源和采購成本、脫硫副產(chǎn)物的處置等方面。湘鋼之所以選擇采用石灰石——石膏空塔噴淋技術(shù)脫硫,主要在于長、株、潭“兩型社會”建設(shè)的迫切性,脫硫效率要高、脫硫副產(chǎn)物不能外排轉(zhuǎn)移,要能加以循環(huán)利用。目前,長、株、潭地區(qū)水泥生產(chǎn)能力達(dá)到1000多萬噸,光是湘潭就有800萬噸,即使按添加3%石膏的配比計(jì)算,一年可以消化24萬余噸石膏,而湘鋼這套脫硫裝置的石膏副產(chǎn)物每年不過3萬來噸。此外,湘潭有石膏板廠,能夠利用脫硫石膏生產(chǎn)建筑材料。從投資角度看,石灰石、石膏空塔噴淋脫硫比氨法脫硫節(jié)省3000多萬元;在運(yùn)行成本上,由于脫硫系統(tǒng)阻力小,風(fēng)機(jī)拖動(dòng)電機(jī)所需要的功率也就比較低、電耗經(jīng)濟(jì),脫硫裝置能耗可下降15%。公司自有東安石灰石礦20毫米以下廢棄尾礦,正好用來作為脫硫劑使用。

湘鋼這套燒結(jié)脫硫裝置采取工程總包加委托運(yùn)營方式,由永清環(huán)保負(fù)責(zé)運(yùn)營,以達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的目的。在當(dāng)天的儀式上,湘鋼總經(jīng)理周海斌與承建1號燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工程的湖南永清環(huán)保集團(tuán)董事長簽署由永清集團(tuán)繼續(xù)承建湘鋼2號360平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目的協(xié)議,所需投資為4000多萬元。與一燒脫硫裝置相比,新上的二燒脫硫技術(shù)更加完善,脫硫效率可達(dá)96%。還增加了球磨機(jī)磨粉制漿系統(tǒng),僅此一項(xiàng)每年可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用600萬元。

繼2005年建成第一套每小時(shí)75噸干熄焦裝置,2010年3月又建成每小時(shí)150噸并將于7月建成每小時(shí)75噸的第二套和第三套干熄焦裝置,湘鋼6座焦?fàn)t至此全部實(shí)現(xiàn)干熄焦生產(chǎn),從而使焦?fàn)t的煙氣污染基本消除。

過去,湘鋼的高爐和轉(zhuǎn)爐的冶煉煤氣大量放散污染環(huán)境,進(jìn)入新世紀(jì),湘鋼把高爐和轉(zhuǎn)爐煤氣作為二次能源集中回收用于煤氣發(fā)電。2009年9月28日,湘鋼第4套煤氣發(fā)電機(jī)組——25萬千瓦冷凝式汽輪發(fā)電機(jī)試并網(wǎng)成功。這套機(jī)組總投資4000多萬元,發(fā)電后,每年節(jié)約外購電費(fèi)8000余萬元。目前,湘鋼有4套煤氣發(fā)電機(jī)組、4套TRT高爐煤氣壓差發(fā)電裝置,發(fā)電總裝機(jī)容量約在84萬千瓦時(shí),年自發(fā)電量8億度左右,達(dá)到本企業(yè)總用電量的25%,每年節(jié)約外購電費(fèi)超過4億元。到2010年,湘鋼利用二次能源的自發(fā)電能力將進(jìn)一步增加到162萬千瓦時(shí)。

三、向重點(diǎn)工程要節(jié)能減排

隨著國家把湘江納入全國大江大河治理范圍,2008年10月,總投資1億多元的湘鋼工業(yè)廢水回用項(xiàng)目一期工程建成運(yùn)行,使噸鋼耗新水從9噸多下降到6噸左右。二期工程2010年內(nèi)動(dòng)工,整個(gè)項(xiàng)目將使湘鋼基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水全利用零排放,噸鋼耗新水進(jìn)一步降至4噸,進(jìn)入人全國行業(yè)先進(jìn)水平。

2010年1月13日,總投資1億元的湘鋼鋼渣熱悶預(yù)處理設(shè)施動(dòng)工興建,一期8個(gè)熱悶坑預(yù)計(jì)今年7月投入使用;待全部12個(gè)熱悶坑完成,每年可預(yù)處理鋼渣110萬噸。

湘鋼原有的鋼渣預(yù)處理“熱潑堆悶工藝”是將鋼渣露天傾倒后噴水自然悶化,使大塊鋼渣得以粉碎,便于將含鐵料經(jīng)磁選從渣中回收。老工藝作業(yè)率不高,悶化過程緩慢,一般需要一周時(shí)間,悶化也不夠均勻,悶化效果受下雨等天氣影響比較大。鋼渣粉化不好,渣中游離的氧化鈣和氧化鎂含量高、穩(wěn)定性差,也影響磁選后尾渣的進(jìn)一步開發(fā)利用。而且,老工藝占地面積大、污染嚴(yán)重。

湘鋼渣鋼回收加工廠廠長向筆者介紹,先進(jìn)的鋼渣坑式悶化工藝近年在國內(nèi)有多家鋼廠采用,把鋼渣傾入建在廠房內(nèi)的悶化坑中進(jìn)行預(yù)處理,可排除天氣因素影響,而且避免了室外揚(yáng)塵污染;悶化坑頂加蓋密封,使坑中帶有一定壓力,滲透力比較強(qiáng),悶化均勻,作業(yè)周期縮短到12個(gè)小時(shí),鋼渣的穩(wěn)定性也比較好,尾渣可以作為原料直接供給水泥、建材等行業(yè)使用。鋼渣粉化后通過密封式皮帶通廊外運(yùn),杜絕了過去以汽車運(yùn)輸產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵。工藝用水經(jīng)過沉淀、凈化后再次循環(huán)使用不外排,今后還將考慮對所產(chǎn)生的蒸汽加以回收利用。

四、向管理要節(jié)能減排

2008年10月1日,湘鋼投資45萬元建設(shè)的煙氣黑度視頻監(jiān)控系統(tǒng)投入運(yùn)行,監(jiān)控點(diǎn)覆蓋全公司所有氣體排污點(diǎn),這套系統(tǒng)據(jù)稱在國內(nèi)尚不多見。

從被動(dòng)環(huán)保到主動(dòng)環(huán)保,體現(xiàn)出湘鋼在環(huán)保管理理念上的變化:一是成立循環(huán)經(jīng)濟(jì)決策委員會,下設(shè)專業(yè)技術(shù)小組,改變以往項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)間長、關(guān)注人員少的局面。二是具體項(xiàng)目多數(shù)采用總承包方式,確定環(huán)保項(xiàng)目戰(zhàn)略合作單位,今后的方向是由專業(yè)環(huán)保公司來管理環(huán)保設(shè)施。三是建立環(huán)保設(shè)施在線運(yùn)行監(jiān)控體系,列入能源信息系統(tǒng)的子項(xiàng)目,從以往的末端監(jiān)控前移到中端監(jiān)控。四是在導(dǎo)向上將節(jié)能減排、綜合利用指標(biāo)與各單位的績效考核由部分對接擴(kuò)大為全對接。五是更加關(guān)注生產(chǎn)理念的改進(jìn)與操作行為的規(guī)范,將環(huán)保設(shè)施與生產(chǎn)設(shè)備等同看待,杜絕生產(chǎn)沖擊環(huán)保。

2010年開年,湘鋼又將安全環(huán)保部門中的環(huán)保職能和動(dòng)力部門中的能源管理職能剝離出來,把這兩項(xiàng)職能加以整合,組成新的能源環(huán)保部。湘鋼為什么要對能源環(huán)保職能進(jìn)行整合?能源環(huán)保部負(fù)責(zé)人表示:節(jié)能是最大的減排,節(jié)能直接促進(jìn)環(huán)保。

關(guān)于能源環(huán)保部的職能,肖志剛將之定位為服務(wù)型的強(qiáng)力管理部門。首先是要在信息、技術(shù)、管理等方面為二級單位提供支撐。據(jù)悉,2010年能源環(huán)保專項(xiàng)績效管理辦法的考核力度比2009年增加了許多倍,強(qiáng)調(diào)一定要破除“外因論”的思維習(xí)慣,考核不講情面、不講客觀。

能源成本在總成本中占比越大,意味著這一塊可挖的潛力也越多。雖然湘鋼近幾年陸續(xù)上馬了一批節(jié)能項(xiàng)目,但對節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用與國內(nèi)先進(jìn)鋼企差距明顯,如干法除塵、燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電等。湘鋼正在著手編制節(jié)能減排三年規(guī)劃,計(jì)劃到2012年使湘鋼的噸鋼綜合能耗由2009年的643公斤降低至600公斤以內(nèi)。

2010-02-11

毛躍文(1964-),女,湖南漣源人,政工師。