首鋼京唐：踐行循環經濟結碩果

文 // 本刊記者 魏玉瑞 武德俊 陳向國

首鋼京唐：踐行循環經濟結碩果

文 // 本刊記者 魏玉瑞 武德俊 陳向國

首鋼整體搬遷唐山曹妃甸已經9年有余。搬遷后，首鋼有了新名字：首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司（以下簡稱“首鋼京唐”）。 9年來，作為京津冀協同發展的先行者，首鋼京唐用實際行動證明了首鋼搬遷到曹妃甸不是“傷筋動骨”，而是“脫胎換骨”：“脫胎換骨”的新首鋼，不僅借搬遷之機成為大型企業轉型升級的樣板——首鋼京唐集中采用了目前中國乃至世界上名列前茅的高效率大型裝備，成為1000萬噸級的國際一流的大型鋼鐵企業，而且在發展循環經濟方面也是捷報頻傳。

2014年冬至前夕，記者采訪了整體搬遷9年后、于2014年5月首度實現盈利并持續向好的首鋼京唐。首鋼京唐能源與環境部副部長吳禮云介紹了首鋼京唐在發展循環經濟方面所做的工作和取得的成績。“圍繞新一代鋼鐵流程三大功能構建的多目標整體優化的首鋼京唐，按照循環經濟理念，以‘減量化、資源化、再循環’為原則，以低消耗、低排放、高效率為特征，集成應用了‘三干’技術、海水淡化、水電聯產、煙氣脫硫脫硝等一系列先進節能減排技術，對余熱、余壓、余氣、廢水、固體廢棄物充分循環利用，實現資源節約、環境友好和為社會提供資源等功能。”吳禮云首先做了概括性介紹。

固廢綜合利用率達100%

“鋼鐵廠每年產生高爐水渣、鋼渣、粉煤灰、除塵灰、軋鋼氧化鐵皮等各類固體廢棄物約450余萬噸，通過產線加工實現固體廢棄物的資源化和再利用，綜合利用率100%。”吳禮云從工序內利用、工序間利用、企業間循環利用、產業間利用4方面做了簡介。

一是工序內的利用。針對焦油、焦油渣，建成一套型煤綜合利用設施，年產型煤約5.6萬噸，將焦油渣、酚氰廢水生化污泥作為粘結劑與原煤混合加工生成“焦油渣型煤”，用作煉焦原料；針對除塵灰消納，建設25萬噸/年煉鋼一次除塵灰造球項目，作為煉鋼造渣冷卻劑加以利用，工序產生的含鐵除塵灰及焦化和白灰窯粉塵返回燒結利用；二是工序間的利用。鋼渣采用折、燜一體的鋼渣處理技術，對鋼渣進行熱悶處理。其中≤10mm燒結回用，10～50mm主要用于制磚或鋪路，100%回收利用；三是企業間的循環利用。高爐水沖渣方面，與冀東水泥合作，建成4×60萬噸/年的礦渣細磨水泥生產線，將高爐水渣加工成高品質的水泥原料每年可減少石灰石開采250萬立方米，減少能源消耗約22萬噸標準煤；四是產業間的利用。實施電廠粉煤灰深加工，對粉煤灰細磨，提高產品附加值作為水泥原料，年可處理粉煤灰30萬噸。“爐渣作為建筑原材料很搶手，經濟效益很可觀。”吳禮云說到。

用海水做出循環利用的大文章

淡水是鋼鐵企業無法替代的必須資源，同時也成為企業生產成本的重要組成部分。剛剛起步的首鋼京唐用水要從100公里外的唐山陡河水庫購水。據悉，河水價格是4.7元一噸，再加上沉淀、去雜質的成本，每噸蒸餾水的最終價格在8.5元左右——而現實卻是渤海灣的水離首鋼京唐只有200米遠。首鋼京唐下定決心要改變這種舍近求遠的尷尬局面。2009年，首鋼京唐建成日產5萬噸淡水的海水淡化工廠，在國內首次應用低溫多效蒸餾海水淡化技術生產淡水。如今，首鋼京唐大約60%的新水都可以實現自給。“一期噸鋼外購水已低至1.4立方米/噸，二期通過大力發展海水淡化產業，實現噸鋼外購水為零，中遠期實現向周邊城市及北京供水，同時，開展鹽化工產業研究。”吳禮云對記者如是說。“現在我們自己淡化海水的成本是5.8元/噸，與8.5元的外購制水成本相比，每噸節省2元左右，僅每年節省購水費就達三四千萬，同時，通過采用海水淡化及海水直流冷卻技術，設計年節約地表水1993萬噸。”然而，這并不是全部。

“利用首鋼京唐鋼鐵產生的‘能源’將‘海水資源’轉換成‘淡水資源’，不但可以實現鋼鐵內部煤氣、蒸汽等零排放，還可通過熱-電-水-鹽四聯產實現經濟效益。將鋼鐵、電力、水利、化工各個行業相結合，并使城市與工業相融合，追求和諧發展理念。”吳禮云向記者介紹了海水淡化方面的規劃藍圖。一是400萬噸/天海水淡化規劃。“按照‘熱電聯產、水電共生、熱膜耦合、低碳環保’的發展方向，發揮鋼鐵行業綜合性優勢，充分利用‘廉價余能資源’（熱、電），走一條‘熱-電-水-鹽’四聯產的低成本海水綜合利用的技術路線。”二是400萬噸濃鹽水深度處理。“圍繞一次海水淡化排放的濃鹽水，通過關鍵技術研發與集成，形成淡水、兩堿液體原料、鎂基系列產品、溴素、氯化鉀及碳酸鈣等有價元素整體利用系統，實現零排放。”規劃藍圖是在堅實的基礎上勾畫的：首鋼京唐自主研發的海水淡化前置發電新技術，已經大顯其效：實現汽-電-水大循環，熱利用率達82.23%，年發電量3.4億千瓦時。海水淡化后的濃鹽水，供給附近的唐山三友化工股份有限公司獲益。對于中遠期向周邊城市供應淡水，吳禮云表示，只要能夠取得與南水北調相同的國民待遇，首鋼京唐的淡水在質量上、價格上都有優勢。

用余能余熱創造雙重效益

余能余熱的回收利用是從源頭節約能源、提高能效的有效途徑。首鋼京唐一期已經實現對CDQ余熱鍋爐、轉爐汽化冷卻、加熱爐汽化冷卻、燒結余熱鍋爐余熱回收，實現對高爐沖渣水余熱、加熱爐煙氣余熱、除氧器排汽余熱、熱風爐煙氣余熱等的回收。對于回收的余能余熱實現梯級利用。例如，海水淡化前置汽輪發電機組實現能量梯級利用，用海水淡化的蒸發器替代了汽輪機的凝汽器。實現煤氣-熱-水-電多能源介質協同優化。在解決好高品質余能余熱的基礎上，首鋼京唐已經著手低品質余熱回收循環利用。實現的方法是，采用工藝銜接措施，以除鹽水為熱量載體，吸收沖渣水及沖渣閃蒸汽余熱、熱風爐、鍋爐煙氣余熱，被加熱的除鹽水經低壓閃蒸制備低壓蒸汽用于海水淡化。以石灰窯所排放含高濃度二氧化碳廢氣為原料，捕集回收食品級二氧化碳，用于煉鋼轉爐頂吹、底吹工藝，同時就近輸送至油田做為驅油氣源使用，富余部分向社會銷售用于食品（飲料、啤酒等）生產。

在余能余熱回收方面，首鋼京唐不僅能夠實現自用，還產生了“額外”的收益：目前已實現向唐山曹妃甸港務實業有限公司等企業供應采暖水。同時，首鋼京唐充分挖掘設備生產能力，實現了氧氣、氮氣、氬氣、氫氣外銷。目前，50余種能源產品已有20種外銷，2013年能源產品實現銷售收入1.23億元，這些鋼鐵副產品真正實現為企業增收。

實現煤氣的高效循環綜合利用

如何高效循環利用在生產過程中產生的煤氣？“我們將煤氣柜集群布置在鋼鐵廠煤氣負荷的中心，縮短輸配距離，保證煤氣的穩定供應。其中轉氣柜布置于煉鋼爐附近，縮短工藝流程，實現多座氣柜對多座轉爐煤氣回收；兩座30萬立方米高爐煤氣柜同升同降，最大限度緩沖用戶用量變化，減少煤氣放散。”“二期項目通過系統的優化運行，科學調配平衡，實現煤氣資源全部零放散。在滿足自身內部循環的同時，通過煤氣發酵制乙醇、焦油深加工等項目與其他周邊企業互動，實現煤氣高效循環利用。”吳禮云告訴記者，首鋼京唐擬于二期一步建設1臺150兆瓦燃氣-蒸汽聯合循環發電機組及1臺25兆瓦常規煤氣熱電機組，二期末在一步基礎上再建1臺300兆瓦煤氣、煤粉混燒自備電廠，進一步提高二次能源轉換效率，實現煤氣資源零放散。

“實施煤氣制乙醇工程是實現煤氣資源的全利用的方略之一，該工程以轉爐煤氣、高爐煤氣、焦爐煤氣為原料，通過微生物發酵工藝，生產汽車及航空用燃料乙醇產品，目前已建設實施了300噸試驗項目，現正在開展商業化應用研究。”吳禮云補充說道。

軟件硬件齊發力促節能減排

節能減排、提高能效、循環利用離不開設施建設和先進的技術。設施就是硬件，技術相當于軟件，兩者必須齊發力才能力促節能減排。在硬件方面，首鋼京唐建設了一大批環保設施。據悉，目前已經建設廢氣處理設施128套，廢水處理設施9套，固廢處理設施5套，90臺布袋除塵器，11臺電除塵器雙室4電場。所有轉運站、受料點均采用先進的雙層密封技術進行密封，設置集塵罩；高爐料倉卸料、焦爐出焦等過程除塵采用皮帶移動密封通風槽技術；原料燃料場設置20米高的防風抑塵網，配備噴水抑塵設施。吳禮云表示，今后首鋼京唐將持續大力建設環保設施，推動露天原料場封閉、實施球團脫硫、實施氧化鐵紅深加工項目，搭建固廢利用循環經濟產業園，提高資源綜合利用。

在技術方面，首鋼京唐采用的“三干”技術成效顯著。高爐采用煤氣干法除塵技術，與濕法比，日節水4000噸、節電3.6萬千瓦時，TRT發電提高30%，噸鐵節能5.37千克標準煤，年減排二氧化碳15.17萬噸；轉爐采用煤氣干法除塵技術，凈煤氣含塵量小于10毫克/立方米，與濕法比，節電、節水約1/3，減少建設用地1/2，同時除塵灰全部回收利用，噸鋼節能4.5千克標準煤，年減排二氧化碳13.76萬噸；在干熄焦方面則配備了2×30兆瓦高溫高壓蒸汽發電機組。

煙氣脫硫脫硝是減排的重要內容，為了達到減排目標，首鋼京唐實施了焦爐煤氣真空碳酸鉀脫硫工藝、燒結煙氣采用循環流化床半干法脫硫工藝、自備電站煙氣采用海水脫硫工藝、低氮燃燒和選擇性催化還原脫硝工藝，確保硫化氫、二氧化硫、氮氧化物等達標排放。吳禮云告訴記者，首鋼京唐氮氧化物的排放量穩定在85毫克/立方米，低于國家標準，不僅如此，京唐公司正在加緊技術研發，保障充足的技術儲備，以滿足更高的排放要求。“生產廢水已經得到高效利用，污水已經實現零排放。”“之所以要做到零排放，一是源自京唐的企業社會責任，二是當地環保部門對環保要求很高：他們在首鋼京唐附近打了很多井，用于檢測我們的焦化廢水污染情況。”

有效的監管

“為了使監管見成效，我們采取了四方面的措施，”吳禮云對首鋼京唐的監管工作作了介紹，“首先是構建能源與環境管控中心，采用先進的自動化、信息化手段，對電力、給排水、氣體、燃氣、熱能、環保等實行集中管控。通過對能源生產、轉換、輸配、使用等過程實施動態管理，加強能源平衡、分析、預測、調度，實現能源與環境管理的信息化、數字化、自動化，提高科學管理水平，全面推進節能減排工作。”

“其二，實施環境在線監測項目，建成廢氣、廢水、噪聲等在線監測系統，對廠區各污染源排放情況進行監控，掌握污染物排放情況。”

“其三，首鋼京唐嚴格貫徹國家的環保法規，著力提升全員環保意識。”吳禮云說：“在抓好體系內審員、作業長、班組長、重點環境崗位職工環保培訓教育的基礎上，通過簡報、通訊、專題活動等多種形式，持續開展環保宣傳、教育和培訓工作，把環保理念根植到職工的思想中，融入到日常的生產工作中。”

“其四，持續狠抓現場治理工作。從現場治理入手，加大監督、檢查和考核力度，加強環保監察密度與頻次，組織不定期環保檢查，及時掌握工序運行及環保設施運行情況，對發現的環境問題重點分析，嚴格落實考核，確保環保設施同步運行率達到100%。”

首鋼京唐通過不斷加強源頭治理、中間控制、末端治理——其清潔生產審核工作于2013年6月通過了河北省環保廳的驗收，一期工程環保驗收于2014年1月正式獲得了國家環保部的批復，為首鋼京唐建設成資源節約型、環境友好型企業創造了有利條件。可以說，今天的首鋼京唐面臨著京津冀協同發展戰略深入實施、環渤海地區加速崛起等一系列難得的新的發展機遇——轉型成功的首鋼京唐必將在新的機遇中展開節能環保和清潔生產的翅膀，飛向更高的天空。