天鐵清潔生產(chǎn)實(shí)踐

王林濤

（天津天鐵冶金集團(tuán)環(huán)保處，河北涉縣 056404）

天鐵清潔生產(chǎn)實(shí)踐

王林濤

（天津天鐵冶金集團(tuán)環(huán)保處，河北涉縣 056404）

闡述了天鐵集團(tuán)實(shí)施清潔生產(chǎn)的必要性。結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際特點(diǎn)，對企業(yè)清潔生產(chǎn)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，在工藝、設(shè)備和資源的回收利用等方面進(jìn)行了建設(shè)和改造，并對實(shí)施前后的指標(biāo)水平進(jìn)行了分析對比，達(dá)到了預(yù)定的清潔生產(chǎn)目標(biāo)要求，取得了明顯的環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益。

清潔；生產(chǎn)；環(huán)境；效益

1 引言

天鐵集團(tuán)始建于1969年，經(jīng)過40多年的發(fā)展，已由“單一煉鐵”發(fā)展成為擁有配套焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼和石灰石礦等生產(chǎn)系統(tǒng)的大型企業(yè)集團(tuán)，隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和發(fā)展，必然造成末端污染治理設(shè)施壓力的增大，在加大環(huán)保投入的同時(shí)，積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)，對生產(chǎn)的全過程進(jìn)行控制，減少甚至消除污染物的產(chǎn)生和排放，不僅可以減輕末端治理設(shè)施的壓力，提高污染物排放合格率，也減少了其日常運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，很大程度減輕了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

2 天鐵推行清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀

天鐵為國控重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)，為了進(jìn)一步改善廠區(qū)及周圍環(huán)境空氣質(zhì)量，樹立清潔生產(chǎn)工作的標(biāo)桿單位，帶動和促進(jìn)全公司的持續(xù)清潔生產(chǎn)工作，根據(jù)國家項(xiàng)關(guān)部門下發(fā)的文件精神，結(jié)合天鐵具體情況和特點(diǎn)，開展了清潔生產(chǎn)審核對標(biāo)工作，對各工序生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行勘察、污染源調(diào)查，統(tǒng)計(jì)、整理、分析收集到的數(shù)據(jù)資料，并就各生產(chǎn)工序目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對比分析，情況見表1。

由表1分析可知，主要清潔生產(chǎn)指標(biāo)的綜合水平均達(dá)到清潔生產(chǎn)三級或三級以上標(biāo)準(zhǔn)要求，但據(jù)文件要求所有的清潔生產(chǎn)指標(biāo)均達(dá)到二級或二級以上水平，還有一定的差距。針對存在的差距、問題，在采用先進(jìn)的清潔生產(chǎn)工藝和環(huán)保技術(shù)、資源回收利用、主體設(shè)備和環(huán)保設(shè)備的改造完善及操作工藝和除塵工藝優(yōu)化等方面，進(jìn)行了建設(shè)和改造。

3 天鐵采用的清潔生產(chǎn)技術(shù)

3.1 高爐噴煤采用混噴工藝

高爐噴吹煤粉是節(jié)約焦炭、降低高爐煉鐵成本、強(qiáng)化冶煉的重要措施。改造前，高爐的噴煤設(shè)施按照噴吹無煙煤設(shè)計(jì)，噴吹能力偏小，不能適應(yīng)高爐大量噴煤的需求。為了進(jìn)一步降低煉鐵生產(chǎn)成本，現(xiàn)對高爐噴煤系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用無煙煤和煙煤混噴工藝，提高噴煤量，降低高爐冶煉生產(chǎn)成本。

改造前，高爐噴煤比平均為151 kg/t，僅達(dá)到清潔生產(chǎn)三級指標(biāo)，高爐混噴技術(shù)改造項(xiàng)目，在1#和2#高爐西側(cè)新建一座煤粉噴吹站，替代現(xiàn)有煤粉噴吹站，主要建設(shè)原煤貯運(yùn)、煤粉制備、煤粉噴吹等主體生產(chǎn)設(shè)施，以及空壓站、氮?dú)鈨夤薜裙庀到y(tǒng)和在線安全檢測系統(tǒng)等輔助設(shè)施。采用無煙煤和煙煤混噴，配比為1:1。工藝流程如圖1所示。

表1 天鐵集團(tuán)主要指標(biāo)與清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)比較一覽表

實(shí)施高爐無煙煤和煙煤混噴技術(shù)后，高爐噴煤量可達(dá)到220kg/tFe。外排煙（粉）塵58.6 t/a、二氧化硫77.5 t/a，通過替代現(xiàn)有煤粉噴吹站，削減其現(xiàn)狀廢氣污染物排放煙（粉）塵57.0t/a、二氧化硫46.6 t/a，同時(shí)該項(xiàng)目利用部分1#、2#高爐熱風(fēng)爐煙氣作為煤粉烘干熱源，同步削減1#、2#高爐熱風(fēng)爐煙氣污染物排放量為煙塵2.8 t/a、二氧化硫30.9 t/a，該項(xiàng)目削減煙（粉）塵排放量合計(jì)為59.8 t/a、二氧化硫77.5 t/a，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)廢氣污染物排放量不增加；該方案投入運(yùn)行后，沒有新增勞動定員，不新增生活污水排放量，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為保持水質(zhì)穩(wěn)定需排放少量廢水，該部分廢水全部作為煤堆及煤粉轉(zhuǎn)運(yùn)過程抑塵灑水利用，不外排，即沒有增加廢水外排量。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益6 300萬元/a（扣除運(yùn)行費(fèi)用）。

3.2 4#高爐熱風(fēng)爐煙氣余熱回收

4#高爐熱風(fēng)爐煙氣余熱沒有回收，不僅造成一定的余能浪費(fèi)，而且由于燃燒溫度不夠，影響到高爐熱風(fēng)溫度的提高，現(xiàn)安裝換熱器及配套管道及控制設(shè)施，回收煙氣余熱，預(yù)熱助燃空氣和高爐煤氣，以提高燃燒溫度，降低煤氣消耗，同時(shí)提高熱風(fēng)溫度，降低高爐冶煉焦比。

圖1 高爐混噴工藝流程圖

方案實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了提高熱風(fēng)溫度50℃，降低焦比10kg/t，年節(jié)約焦炭6 900t/a，節(jié)省高爐煤氣3090萬m3/a，獲得經(jīng)濟(jì)效益1010萬元/a(扣除新增設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用)；同時(shí)實(shí)現(xiàn)SO2減排4.6 t/a。

3.3 完善燒結(jié)原料車間除塵設(shè)施

燒結(jié)原料車間料場和10#、11#運(yùn)輸皮帶落料點(diǎn)沒有除塵設(shè)施，粉塵無組織排放較為嚴(yán)重，既污染環(huán)境，又造成原料損失，對原料車間堆取料機(jī)和10#、11#皮帶各落料點(diǎn)進(jìn)行密閉處理，安裝6臺袋式除塵器及配套控制設(shè)施，收集原料粉塵后返回配料，減少環(huán)境污染和原料損失。

方案實(shí)施后，減少原料轉(zhuǎn)運(yùn)揚(yáng)塵55 t/a，減少原料損失55 t/a，獲得經(jīng)濟(jì)效益8.0萬元/a（扣除新增設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用）。

3.4 改造動力混噴皮帶系統(tǒng)除塵

動力混噴上料系統(tǒng)共有3條運(yùn)輸帶、3個(gè)配煤機(jī)和1套白云石上料系統(tǒng)，在3臺配煤機(jī)的下料口、3條皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)站和煤倉的落料口安裝5臺袋式除塵器，自各揚(yáng)塵點(diǎn)安裝管道引至布袋除塵器入口，出口安裝風(fēng)機(jī)。

方案實(shí)施后，有效地控制了皮帶運(yùn)輸過程中煤粉和白云石的揚(yáng)塵污染，減少了二次揚(yáng)塵的排放，同時(shí)也減少了原料的浪費(fèi)和損失；根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)記錄顯示，累計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益13.35萬元。

3.5 焦化電機(jī)變頻改造

一般情況下，風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)過程中均考慮一定的余量，因此造成在實(shí)際的運(yùn)行過程中，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量需要調(diào)節(jié)。煤氣鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷經(jīng)常變化，其電機(jī)未安裝變頻調(diào)速裝置，流量的調(diào)節(jié)僅靠擋板調(diào)節(jié)，節(jié)流損失大，電能利用率較低，安裝變頻調(diào)速裝置及配套控制設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了高效無級調(diào)速，消除能量損耗，節(jié)約電能。

由表2分析可知，方案實(shí)施后，單臺風(fēng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)日節(jié)電3000kW·h，2臺風(fēng)機(jī)年節(jié)電量可達(dá)219萬kW·h，節(jié)約資金120萬元/a（扣除新增設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用）。

表2 方案實(shí)施后效益

3.6 煉鋼二次除塵節(jié)能改造

煉鋼混鐵爐風(fēng)機(jī)風(fēng)量為80萬m3/h，精煉爐及上料系統(tǒng)除塵風(fēng)機(jī)風(fēng)量為27萬m3/h。由于生產(chǎn)工藝決定混鐵爐除塵系統(tǒng)閥門處于斷續(xù)工作狀態(tài)，現(xiàn)在2套除塵系統(tǒng)之間增加1套管道設(shè)備，即在2套排煙機(jī)與除塵箱體之間管道上增加管徑為1 m的管道，中間增加2個(gè)盲板閥，實(shí)現(xiàn)除塵排氣管道對接。生產(chǎn)正常時(shí)，連接管道關(guān)閉，使用混鐵爐風(fēng)機(jī)，設(shè)備檢修時(shí)，啟用備用風(fēng)機(jī)，這樣可以有效地降低電耗，節(jié)省人力。

方案實(shí)施后，每年節(jié)約電費(fèi)190萬元，節(jié)省設(shè)備維護(hù)人員及管理費(fèi)用100萬元。

3.7 350m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫

鋼鐵行業(yè)SO2主要由燒結(jié)、球團(tuán)煙氣產(chǎn)生，燒結(jié)、球團(tuán)煙氣產(chǎn)生的SO2占鋼鐵企業(yè)排放總量70%以上，個(gè)別企業(yè)達(dá)到90%左右。我公司按照可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，在350m2燒結(jié)機(jī)機(jī)頭建設(shè)1套石灰石膏法脫硫系統(tǒng)，即在引風(fēng)機(jī)和煙道合適位置開三通，三通前后各設(shè)一個(gè)閥門（電動）。煙氣由三通出口經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)后匯合進(jìn)入脫硫塔，經(jīng)四級霧化噴淋段完成脫硫，凈化的煙氣經(jīng)過脫水裝置由脫硫塔上部鋼制煙囪排入大氣。整個(gè)脫硫項(xiàng)目可分為六大系統(tǒng)：脫硫塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石灰漿液制備系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、電氣及自動控制系統(tǒng)、公輔系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)。

方案實(shí)施后，既減少因酸雨造成的的損失，又改善大氣環(huán)境質(zhì)量，每年減排SO25000t。

4 天鐵實(shí)施清潔生產(chǎn)后的效果

通過實(shí)施清潔生產(chǎn)，使清潔生產(chǎn)水平得到了提高。現(xiàn)將清潔生產(chǎn)實(shí)施前后的指標(biāo)進(jìn)行對比。

由表3可見，天鐵集團(tuán)可比能耗由原來的二級水平提升至清潔生產(chǎn)一級水平，SO2排放量由實(shí)施前的三級水平提升至清潔生產(chǎn)二級水平，各清潔生產(chǎn)指標(biāo)均達(dá)到二級或二級以上水平的要求。

同時(shí)，SO2年削減5000余t，煙（粉）塵年削減200余t，外排廢水年削減13.3萬t，COD年削減20t，實(shí)現(xiàn)節(jié)電 1 746 萬 kW·h/a、節(jié)水 13.3 萬 t/a，節(jié)煤（含焦粉）15 596 t/a，節(jié)約焦炭15 864 t/a，減少煤氣消耗8 169.3萬m3/a，節(jié)約原材料290.4 t/a，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益超過8000萬元。

表3 方案實(shí)施后天鐵集團(tuán)清潔生產(chǎn)綜合水平

5 結(jié)語

天鐵集團(tuán)通過實(shí)施清潔生產(chǎn)工作，形成了新的發(fā)展理念，培養(yǎng)了健康的企業(yè)文化，提高了管理和技術(shù)水平，取得了明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了預(yù)定的清潔生產(chǎn)目標(biāo)，在同行業(yè)中提升了形象。

[1] 國家環(huán)保局污染控制司.清潔生產(chǎn)—認(rèn)識與實(shí)踐[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1993：10.

Practice of Clean Production at Tiantie

WANG Lin-tao

(Environment Protection Division of Tianjin Tiantie Metallurgical Group,She County,Hebei Province056404,China)

The necessity that Tiantie Group shall implement clean production is explained.The author analyzes the current situation of enterprise clean production in combination with the actual characteristics of this enterprise.Construction and revamp were conducted in process,equipment and resource recovery and utilization and index levels before and after implementation analyzed and compared.The preset goal of clean production was achieved and remarkable environmental and economic effect obtained.

clean;production;environment;effect

10.3969/j.issn.1006-110X.2014.03.021

2014-01-02

2014-01-27

王林濤（1983—），女，工程師，主要從事環(huán)保技術(shù)管理工作。