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关于“唐气领办〔2021〕11号”文件钢铁企业热风炉及轧钢加热炉减排深度治理的思考和建议

2021年1月21日上午,唐山市召开了“2021年空气质量排名“退后十”暨国土绿化工作誓师动员大会”,张古江书记在会上表示:以铁的决心,坚决打赢“退后十”攻坚战。5日后,唐山市大气污染防治工作领导小组办公室发布了唐气领办〔2021〕11号文件——《关于开展钢铁企业工程减排深度治理工作的通知》,通知中对钢铁企业提出了明确的治理要求,包括治理范围、完成时限、治理内容、实施步骤以及工作要求等。站在钢铁企业的角度,如何选择工艺路线才能实现更长久的环保效益,本文针对钢铁企业热风炉及轧钢加热炉减排治理作出了如下思考和建议。

从钢铁企业工程减排的空间来看,唐山市钢铁企业烧结机的超低排放工作已远远领先于国内其他省市,减排空间并不大。为竭尽全力打好“退后十”攻坚战,文件中对钢铁企业的减排治理提出了明确细致的完成时限,最终要求在6月15日前完成治理工艺的设备安装和调试工作。高炉煤气治理作为源头治理工艺确实应当成为深度减排治理工艺的首选路线,但从2018年至今,高炉煤气精脱硫工艺的发展速度相对缓慢,在唐山地区乃至全国范围内,并未建立真正意义上的示范项目,尤其是针对有机硫的高效脱除,多数工艺仍处于中试及工程试验阶段,已经投入运行的项目依然存在较多不成熟的环节。因此,为达成文件中关于“完成时限”的目标,钢铁企业在相对成熟的末端烟气治理工艺中进行选择是可行的,换言之,现有唐山钢铁企业的深度减排空间主要集中在热风炉和轧钢加热炉两大工序的末端治理方面。

站在 “十四五”的开局之年,面对唐山市迫切“退后十”的现实要求,结合 “十三五”期间不断严苛的硬性减排红线,钢铁企业在比选热风炉、轧钢加热炉烟气治理工艺时,建议着重考虑以下三点:

第一,唐山地区氮氧化物的减排标准会进一步降低,且周期较短。

生态环境部等五部委联合出台的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中对热风炉、轧钢加热炉的颗粒物、硫氧化物、氮氧化物排放浓度小时均值原则上不高于10、50、200毫克/立方米,且每月至少95%以上时段小时均值排放浓度达到上述要求。征求意见稿中对热风炉、轧钢加热炉的氮氧化物排放浓度小时均值原则上不高于150毫克/立方米,具体到唐山地区,2019年唐山市环境状况公报显示,唐山地区2019年的氮氧化物和PM2.5的年平均值均超过了50ug/m3。氮氧化物是空气中微粒子的源头,是光化学反应前体物之一,也是PM2.5的源头之一[1],加上钢铁企业在唐山地区的聚集效应,其热风炉、加热炉氮氧化物的减排标准不断趋严势在必行,受城市排名及京津冀区域城市环境综合治理压力影响,其排放标准的变化周期也会不断变短。

第二,氮氧化物治理工艺选择必须同步考虑“减污降碳”。

二氧化碳等温室气体排放与常规污染物排放具有同根、同源、同过程的特点。降碳与减污之间可以产生很好的协同效应,这是由我国高碳的能源结构,以及高能耗产业结构决定的[2]。生态环境部环境规划院院长、中国工程院院士王金南表示:“地方是落实国家碳达峰任务的责任主体,‘十四五’期间,经济发展水平高、绿色发展基础好、生态文明创建积极性高的地区应争当‘领头羊’,率先实现碳达峰。北京、上海、天津等直辖市,国家生态文明试验区、美丽中国创建示范区以及京津冀、长三角、粤港澳大湾区等应该积极主动作为,率先提出并实现碳达峰。”

唐山市作为首都北京的“东大门”,其地理位置就决定了唐山市必将承担发挥地方责任主体的作用,辖区内的钢铁企业在进行氮氧化物治理工艺选择时,必须前瞻性的考虑“减污降碳”的整体要求。

第三,硫氧化物、氮氧化物治理工艺选择必须同步考虑副产物的综合处理。

固体废物管理与大气、水、土壤污染的防治密切相关,是整体推进生态环境保护工作不可或缺的重要一环。基于物质不灭定律,以及当前逐年严苛的环境治理形势,自2019年1月1日起施行的《土壤污染防治法》与2020年9月1日起施行的《固体废物污染环境防治法》,填补了大气和水治理过程中可能存在“污染转移”问题的漏洞,指明了“气-水-固”立体化综合治理的方向,作为工业环境治理的重要领域,钢铁行业烟气治理技术的突破必然会出现在“材料环保”领域,即遵循物质不灭这一基本定律,综合考虑硫氧化物、氮氧化物被脱除之后副产物的流向以及综合利用情况。尤其是污染治理主体责任制度和生产者责任延伸制度的不断完善和强化,工业固废的综合治理难度应该成为钢铁企业进行烟气治理工艺比选时的一个重要参考要素。

高建民市长在唐山“退后十”动员大会中强调,生态建设是唐山的发展之本、转型之要、民生之重。中国的钢铁行业面临从碳排放强度的“相对约束”到碳排放总量的“绝对约束”,唐山作为中国最大的钢铁生产基地,必将走在这一历史的潮头,热风炉及轧钢加热炉领域的深度治理将会树立又一个绿色深度减排的“唐山标准”。

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