以循环经济理念发展钢铁强市——以迁安市为例

耿毅刚

(迁安市环境保护局,河北唐山064400)

以循环经济理念发展钢铁强市
——以迁安市为例

耿毅刚

(迁安市环境保护局,河北唐山064400)

围绕“构建现代产业体系”,迁安市依据循环经济理念,加快转变发展方式,实现资源型城市的转型。迁安市钢铁工业发展循环经济的潜力较大,采取钢铁工业重点项目建设,工业副产品、工业固体废物、余压、余热综合利用等节能减排措施后,取得了可观的经济效益。

迁安;钢铁强市;循环经济;结构

迁安市铁矿资源丰富,是全国三大铁矿产区之一。近年来,迁安经济社会实现了跨越式发展,综合实力连续5年居河北省县级30强之首。迁安市的工业结构是以钢铁冶金工业为主导,建材、化工等产业为补充,以民营企业为主体,企业规模和生产方式、生产装备与国内外同行业的先进水平还有较大差距。其钢铁工业的矿山开采、炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧钢生产工艺及工业装备水平落后,能源环保设施不到位等问题还很突出,导致全市节能减排压力很大。为此,迁安市政府提出“控制总量、加快整合、淘汰落后、延伸链条、扶优扶强”的工业发展原则,实现由传统发展模式向科学发展模式转变。

1 迁安市钢铁工业的节能减排现状

为了实现由钢铁大市向钢铁强市的转变,迁安市采取了以下节能减排措施:一是大力淘汰落后产业,关闭取缔了179家非煤矿山企业,淘汰了20座200 m3以下高炉,治理污染企业35家。二是加快推进钢铁企业的整合与提升。迁安积极依托首钢、天津轧一、唐钢等大型企业整合当地钢铁企业,最终将形成不超过3家的钢铁企业集团。三是全面展开矿产资源开发秩序治理。迁安关停了全市所有违法违规开采企业,围绕“构建现代产业体系”,迁安市对钢铁工业的发展提出了新目标,深入贯彻落实科学发展观,加快转变发展方式,实现资源型城市转型。为了实现以上目标,必须依据现代循环经济理念,把迁安市钢铁工业建成一流的生态型现代循环经济产业。

2 迁安市钢铁工业循环经济发展的重点任务

依据国家的法律法规、产业调整政策、河北省和唐山市相关规划和政策,迁安市冶金工业循环经济发展的思路是:贯穿“一条主线”,实现经济增长方式的“两个转变”,完成“四个优化”,概括为“124”工程。

2.1 一条主线

冶金工业未来发展要遵循一条主线,即以发展现代循环经济、实现经济增长与环境保护双赢、带动迁安经济可持续发展为主线。

2.2 两个转变

第一个转变是实现经济增长方式由粗放型向集约型转变,以便实现资源利用效率、环境效率和经济效率的全面优化;第二个转变是实现经济增长方式由污染伴生型向污染减排的环境友好型转变,以便实现经济增长,污染减排,环境改善的新型经济发展模式。

2.3 四个优化

2.3.1 优化产业组织结构

通过发展循环经济,促进规模经济,优化产业组织结构。按照规模经济规律要求,逐步使企业单套装置均达到国家产业政策要求的经济规模,实现规模经济条件下的资源利用效率最大化和成本最小化。

2.3.2 优化产业技术结构

通过发展循环经济,促进技术创新,优化产业技术结构。按照循环经济减量化、再利用、资源化的原则,积极引进和重新构建新的技术体系,实现技术结构优化,是迁安市冶金工业发展的重要任务之一。尤其要在环境保护技术升级换代上下功夫,以便迎接国家环境标准日益提高的挑战。

2.3.3 优化企业产品结构

通过发展循环经济,促进产品开发,优化企业产品结构。及时开发新的产品,尽快实现产品结构升级。

2.3.4 优化资源配置结构

迁安市冶金工业的发展高度依赖资源,特别是钢铁工业的发展,必须具备充足的资源保障。通过发展循环经济,提高资源利用率,实现余热、余能和废物的再利用,优化和完善资源配置结构,促进资源供给稳定化,走可持续发展之路。

3 迁安市钢铁工业循环经济发展重点项目实施方案

3.1 发展循环经济的潜力

迁安市钢铁企业主要设备分布情况见表1,焦化企业主要设备分布情况见表2。

表1 钢铁企业主要冶炼能力状况

续表2

表2 焦化企业主要生产能力状况

从表1、表2可以看出,迁安市冶金工业发展循环经济已具备一定基础,产业链条正在形成。但是,现有技术体系和设备装置还缺乏系统优化配套。高炉、转炉主要装备单机规模偏小,大容积焦炉或炭化室高度达6 m以上的焦炉所占比例较少,资源、能源消耗量偏高,生产富余热能、“三废”利用水平较低,水循环利用率不高,与发展循环经济的要求还有相当差距,发展循环经济的现有潜力较大。

3.2 发展循环经济的重点项目

迁安市按照“减量化、再利用、资源化”的原则,以提高产业关联度和资源利用率为目标,以主导行业为重点,确定了以下的重点发展项目,加快推进产业循环式组合和企业内部资源循环式利用。

3.2.1 钢铁工业副产品

3.2.1.1 高炉煤气和转炉煤气

迁安市的钢铁企业对高炉煤气利用不充分,转炉煤气基本上未回收利用,造成二次能源的极大浪费。为充分利用富余煤气,需建设以下煤气利用项目,见表3。

表3 钢铁冶炼副产煤气利用项目

3.2.1.2 焦炉煤气

迁安市的焦化企业产生的焦炉煤气除自用50%外,尚剩余50%。为解决剩余焦炉煤气的问题,焦化企业均配套建有白灰厂,供白灰生产使用。受白灰生产的限制,焦炉煤气未充分利用。为此,需建设以下煤气利用项目,见表4。

表4 剩余焦炉煤气利用项目

3.2.1.3 焦化副产品

迁安市的焦化企业产生的副产品直接外售,未进行深加工。为延伸产业链条,提高产品附加值,对焦油进行分级蒸馏深加工处理,用以生产轻油、酚油、萘油、洗油、一蒽油、二蒽油及沥青等,粗苯经加氢精制、萃取蒸馏等过程用以生产高纯苯、甲苯、二甲苯等。氨水可用于生产合成氨,并发展化肥、硝酸、染料中间体、丙烯腈等合成氨等下游产品。

3.2.2 钢铁工业固体废物

冶金工业固体废物主要为焦油渣、高炉水渣、钢渣、含铁尘泥、氧化铁皮、边角余料和除尘灰等。目前,焦油渣全部回收配入炼焦煤中,含铁尘泥作为烧结原料,氧化铁皮、边角余料作为冶炼原料进行利用,除尘灰全部用于生产工序。而针对高炉水渣和钢渣的利用率较低,可以从以下几个方面考虑进行综合利用。

3.2.2.1 高炉水渣

经微细粉处理后用于生产建筑材料,如用高比例高炉水渣制造微晶玻璃,用于制造水泥和水泥超细粉的主要原料。

3.2.2.2 钢渣

用于冶金原料,在烧结矿原料中配入5%～15%粒度小于8 mm的钢渣代替熔剂,可显著提高烧结矿的质量和产量可测量。钢渣经破碎、筛分和磁选后可用于钢铁生产原料;用于建筑材料,钢渣的化学成分与水泥类似,可作为无熟料或少熟料水泥的原料,也可用作制砖材料;用于农业生产,钢渣是一种复合矿物质肥料,对农作物生长有促进作用。另外,有些钢渣含磷较高,可生产钙镁磷肥和钢渣磷肥。

首钢迁安已建成年处理钢渣90万t生产线,渣钢回收后作为炼钢的原料,尾渣深加工后作为建材的原料,钢渣资源回收率达到100%,加工处理率100%。同时建有渣钢提纯项目,渣钢经提纯后,回用于生产,尾渣用于生产透水砖、彩砖等。

结合首钢迁安的实际运行经验,长城钢铁集团应建设一年处理钢渣225万t的生产线项目,采用破碎、筛分和磁选生产工艺,回收渣钢用于钢铁生产原料,尾渣用于制砖,可将产生的钢渣全部综合利用。

3.2.3 钢铁工业余压、余热

3.2.3.1 余压

高炉煤气余压 TRT发电技术已非常成熟。据有关资料显示,采用 TRT技术装备可回收高炉鼓风动能的30%左右,可以降低炼铁工序能耗11～18 kgce/t铁。

迁安市10家钢铁企业中有5家已上TRT发电装置,分别是首钢迁安、燕山钢铁、荣信钢铁、轧一钢铁和津安钢铁。其它5家未上 TRT发电装置,为此,需建设以下利用项目,见表5。

表5 高炉煤气余压利用项目

3.2.3.2 余热

采用干熄焦技术回收红焦显热,并用于发电,可降低焦化工序能耗约68 kgce/t焦。回收焦炉烟气余热用于煤调湿或送余热锅炉生产蒸汽,回收烧结机烟气余热、热风炉烟气余热送余热锅炉或加热物料,回收转炉烟道汽化冷却蒸汽用于生产,回收电厂热水向社会供热,实现余热综合利用,节省能源消耗。

迁安市的5家焦化企业目前只有迁安中化煤化工有限责任公司采用干熄焦技术,其它4家均采用湿法熄焦,为此,需建设以下利用项目,见表6。

表6 烟气、余热蒸汽利用情况

4 迁安市冶金工业循环经济发展经济效益分析

4.1 煤气发电效益

所有项目实施后,迁安市冶金工业剩余焦炉煤气可支撑建设装机容量为224 MW的发电机组,年可发电15.7亿kW h;剩余高炉煤气可支撑建设装机容量为480 MW的发电机组,年可发电33.6亿kWh;回收转炉煤气可支撑建设装机容量为273 MW的发电机组,年可发电19.1亿kWh。利用副产煤气年发电量总计可达68.4亿kWh。按每度电节约成本0.1元计算,可节约用电成本6.8亿元。

4.2 余压发电效益

利用高炉煤气余压进行发电,年发电量可达12亿kWh。按每度电节约成本0.1元计算,可节约用电成本1.2亿元。

4.3 余热发电效益

利用炼焦生产过程中的余热进行发电,年可发电约15.3亿 kW h。同样按每度电节约成本0.1元计算,可节约用电成本1.5亿元。

利用烧结机烟气余热、竖炉和转炉汽化蒸汽可建设总装机容量为109.5 MW的发电机组,年可发电约7.7亿kW h。同样按每度电节约成本0.1元计算,可节约用电成本0.8亿元。

4.4 固体废物利用效益

高炉水渣外售建材企业用于生产建筑材料,钢渣可用于冶金原料、建材企业和农业生产等。采取以上方案,固体废物利用率可达95%以上,在减轻环境污染的同时,可取得较高的经济效益。

迁安市地方钢铁企业将按照循环经济的理念,以资源高效、循环利用为核心,以低排放、低消耗、高效率为基准,优化工艺配置,建立紧凑、连续、循环、高效的钢铁生产流程,并采用干熄焦、富氧喷煤、TRT发电、连铸连轧以及自动化控制等先进技术,提高了能源利用效率和资源回收利用率,建设循环型绿色环保钢铁企业,实现污染及固体废弃物的“零排放”。

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Making a Powerful Iron-steel City with the Theory of Circular Economy——Take Qian′an City asan Example

Geng Yigang
(Qian′an Environmental Protection Bureau,Tangshan Hebei 064400)

Encircling the construction of modern industry system,Qian′an city speed up to change developing pattern and fulfill the transition of resource-based city according to the theory of circular economy.Iron and steel industry in Qian′an city,which has a great potential for developing circular economy,achieved considerable economy benefit after taking energy saving and emission reduction measures,such as constructing key projects and the comprehensive utilization of industry by-products,solid waste,extra pressure and waste heat,etc.

Qian′an city;powerful iron-steel city;circular economy;structure

X37

A

1008-813(2010)02-0042-06

10.3969/j.issn.1008-813X.2010.02.012

2010-03-01

耿毅刚(1974—),男,河北省唐山市迁安人,1998年毕业于河北理工大学给水与排水专业,工程师,主要从事环境监察工作。