钢铁行业大气污染防治最佳可行技术及减排潜力分析报告

前言

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，本次研究旨在调研钢铁企业污染防治技术水平，遴选钢铁行业最佳可行技术，通过优化工艺流程、采用污染防治最佳可行技术等方式，计算主要大气污染物的减排潜力，为环境保护行政主管部门有针对性的调整钢铁行业污染防治技术政策提供支持，提高钢铁行业大气污染物排放标准的应用效果，促进钢铁行业重点减排技术的推广应用。报告主要包括筛选最佳可行技术、核算行业减排潜力、分析政策效果并提出完善政策建议等内容。

钢铁行业大气污染防治最佳可行技术

国际钢铁行业大气污染防治最佳可行技术

• 美国：美国BAT体系包括最大可达控制技术（MACT）、一般可行控制技术（GACT）、合理可行控制技术（RACT）、最佳示范技术（BDT）、最佳可得控制技术（BACT）、最低可得排放率（LAER，仅用于新源），并分要素、分行业、按污染物类型进行区分，对新源、现有源、达标区、非达标区以及不同类型污染物进行精细化管理。美国BAT以限值形式体现，主要依据为大数据统计分析结果，并与排污许可证共生共存，是制定许可排放限值的重要技术依据。
• 欧盟：欧盟BAT是指能实现对整体环境最有效高水平保护的，发展程度可以满足相关工业的要求, 其成本及优越性符合经济、技术可行性条件, 能够被合理获得但不一定已经在成员国内使用的技术，包括设计、建设、维护、使用和拆除设备所使用的工艺和方法。欧盟BAT体系涵盖废气、废水、噪声、固体废物等各环境要素的污染防治技术要求，涉及源头、过程及末端污染防治的全过程，是欧盟各国的最低要求，结论具有强制性。欧盟BREFs除用于制定排污许可证基于技术的排放限值和制修订排放标准以外，还用于指导固定污染源实现源头、过程和末端控制及管理。

国内钢铁行业大气污染防治最佳可行技术

• 基本情况：我国BAT是针对生产、生活过程中产生的各种环境问题，为减少污染物排放，从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期技术、经济发展水平和环境管理要求相适应、在公共基础设施和工业部门得到应用、适用于不同应用条件的一项或多项先进、可行的污染防治工艺和技术。我国BAT主要作用是引导重点行业采用末端治理技术，并推动新技术的示范与推广。
• 体系概述：我国BAT体系架构较为简单，即综合性行业指南。目前，我国已制定了钢铁、水泥、钢铁采选矿、铜冶炼、造纸等十几项重点行业BAT指南。
• 特点：我国BAT体系采用与欧盟相同的综合管理思路，即涵盖废气、废水、噪声和固定废物等各种环境要素，主要针对末端治理。
• 与排污许可证的关系：我国BAT体系与现有排污许可证基本没有关联，主要由于BAT体系定位不清及排污许可证制度不完善两方面原因。

生产过程控制可行技术

• 烧结和球团：包括铺底料烧结技术、厚料层烧结技术、余热利用技术（热风烧结技术、热风助燃技术、废气余热发电（蒸汽）技术）、低温烧结技术、小球烧结技术、偏析布料技术、除尘灰集中回用技术、原料场挡风抑尘技术、调整操作工艺减少污染排放的技术等。
• 焦化：包括储配煤工序污染预防技术（大型筒仓贮煤技术、风动选择粉碎技术、入炉煤调湿技术（CMC）、气流分级分离调湿技术、配型煤炼焦技术）、炼焦工序污染预防技术（大型焦炉炼焦技术、捣固炼焦技术）、熄焦工序污染预防技术（干法熄焦技术、低水分熄焦技术、常规湿法熄焦技术）、煤气净化工序污染预防技术（真空碳酸盐法焦炉煤气脱硫脱氰技术、萨尔费班法焦炉煤气脱硫脱氰技术、HPF法焦炉煤气脱硫脱氰技术）等。
• 炼钢：包括烟气余热回收技术、蓄热式钢包烘烤技术、连铸坯热送热装技术、废钢分拣预处理技术等。
• 轧钢：包括加热炉/热处理炉污染减排技术、浅槽紊流酸洗技术、低铬/无铬钝化技术、水基涂镀技术等。

污染物治理可行技术

• 烧结和球团：包括颗粒物治理技术（电除尘技术、袋式除尘技术、电袋复合除尘技术、尘源密闭技术、卸输灰密闭技术）、二氧化硫治理技术（湿法脱硫技术、干（半干）法脱硫技术）、氮氧化物及二噁英治理技术（活性炭吸附法同时脱硫脱硝脱二噁英技术、脉冲电晕等离子脱硫脱硝技术、选择性催化还原脱硝（分解二噁英）技术（SCR））、烧结工艺污染防治新技术（有机胺法脱硫技术、活性炭喷射加袋式除尘器脱除二噁英技术、移动电极技术）等。
• 焦化：包括挡风抑尘网技术、大型地面站干式净化除尘技术等。
• 炼钢：包括LT干法除尘技术、第四代OG系统除尘技术、烟气捕集+袋式除尘技术、烟气急冷+高效过滤技术等。
• 轧钢：包括粉尘治理最佳可行技术（塑烧板除尘技术、袋式除尘技术）、酸雾、碱雾、油雾治理最佳可行技术（湿法喷淋净化技术、湿法喷淋+选择性催化还原（SCR）净化技术、过滤式净化技术）、有机废气治理最佳可行技术（高温焚烧净化技术、催化焚烧净化技术）等。

采用污染防治最佳可行技术后的减排潜力分析

典型污染防治技术选取原则

按整体性原则，从设计时段的源头污染预防到生产时段的污染防治，依据生产工序的产污节点和技术经济适宜性，确定最佳可行技术。

钢铁行业典型污染防治技术应用现状

• 防尘除尘：主要治理措施包括在料堆表面洒水、喷洒覆盖剂；设置密闭皮带通廊；建设防尘网；采用全封闭料场（仓）等。除尘措施较多，主要包括布袋除尘、电除尘、煤气湿法除尘和干法除尘等。
• SO2治理：国内钢铁行业烧结烟气脱硫方法包括石灰石-石膏法、循环流化床法、双碱法、旋转喷雾干燥法、密相干塔法、氨法以及活性炭吸附法等。应用较多的是石灰石-石膏法。
• NOx防治：目前，废气中NOx的治理主要选择性催化还原（SCR）技术，包括高温SCR和低温SCR。
• 污染物协同控制：采用两种或两种以上协调一致的技术方法、技术措施或系统以达到两种或两种以上污染物最大限度综合减排目的的过程、系统或方法。例如采用活性炭加氨吸附工艺进行烧结烟气净化。

典型污染防治技术应用预期及减排潜力分析

选取了6种大气污染防治技术作为钢铁行业典型污染防治技术进行减排潜力分析，包括环保封闭料场技术、烧结烟气循环、活性炭烧结烟气协同处置、烧结机头湿式电除尘、焦炉烟气脱硫脱硝、转炉干法除尘技术。

• 环保封闭料场技术：预计到2020年，运用率将达到30%。
• 烧结烟气循环技术：预计到2020年，应用占比可达到10%。
• 活性炭烧结烟气协同处置：预计到2020年，应用占比可达到5%。
• 烧结机头湿式电除尘技术：预计到2020年，采用湿法脱硫工艺的烧结机末端增设湿式电除尘普及率可达50%。
• 焦炉烟气脱硫脱硝技术：预计到2020年，应用占比可达到5%。
• 转炉干法除尘技术：预计到2020年将全部淘汰转炉一次烟气传统湿法除尘等高耗水工艺。

根据对我国“十二五”期间钢铁工业污染排放情况的统计，吨钢二氧化硫排放量为0.85千克，吨钢烟粉尘排放量为0.81千克。预计到2020年，通过推广上述典型大气污染防治技术，我国钢铁行业污染物排放估算结果如下：

• SO2减排量：2.72万吨，减排比例：3.98%。
• NOx减排量：3.14万吨，减排比例：2.83%。
• 颗粒物减排量：5.49万吨，减排比例：8.43%。

对策建议

• 完善我国钢铁行业最佳可行技术体系：确立BAT法律地位，有效支撑各项环境管理制度，完善BAT编制路径，制定钢铁行业最佳可行技术文件框架。
• 实现钢厂与城市和谐共生：城市钢厂应积极参与城市市政工程改造，提供富裕煤气、余热用于城市居民的供气和供热；主动消纳城市生活污水，作为生产用水的来源；开展城市垃圾及工业废弃物的综合利用研究，实现资源能源的社会循环和综合利用。
• 推动钢铁企业履行环境责任：构建一套钢铁企业环境责任制度的政策体系，推动钢铁企业履行环境责任。给予企业技术和政策方面的支持，激励钢铁企业公开环境信息；通过法律、公众和社会监督手段，约束企业的环境违法行为。制定《钢铁企业环境信息公开指南》、完善政府激励政策及制度，规范钢铁企业环境信息公开、督促企业改善环境管理水平，强化政府引导、公众参与、社会监督，推动钢铁企业履行环境责任，设计企业环境责任培训体系、并开展培训，开发钢铁上市公司的绿色评级方法体系并试应用，促进经济与环境的可持续发展。