天铁清洁生产实践

王林涛

（天津天铁冶金集团环保处，河北涉县 056404）

天铁清洁生产实践

王林涛

（天津天铁冶金集团环保处，河北涉县 056404）

阐述了天铁集团实施清洁生产的必要性。结合企业自身实际特点，对企业清洁生产的现状进行了分析，在工艺、设备和资源的回收利用等方面进行了建设和改造，并对实施前后的指标水平进行了分析对比，达到了预定的清洁生产目标要求，取得了明显的环境效益及经济效益。

清洁；生产；环境；效益

1 引言

天铁集团始建于1969年，经过40多年的发展，已由“单一炼铁”发展成为拥有配套焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢和石灰石矿等生产系统的大型企业集团，随着企业生产规模的不断扩大和发展，必然造成末端污染治理设施压力的增大，在加大环保投入的同时，积极推进清洁生产，对生产的全过程进行控制，减少甚至消除污染物的产生和排放，不仅可以减轻末端治理设施的压力，提高污染物排放合格率，也减少了其日常运转费用，很大程度减轻了企业的负担。

2 天铁推行清洁生产现状

天铁为国控重点工业企业，为了进一步改善厂区及周围环境空气质量，树立清洁生产工作的标杆单位，带动和促进全公司的持续清洁生产工作，根据国家项关部门下发的文件精神，结合天铁具体情况和特点，开展了清洁生产审核对标工作，对各工序生产现场进行勘察、污染源调查，统计、整理、分析收集到的数据资料，并就各生产工序目前技术经济指标与清洁生产标准进行了对比分析，情况见表1。

由表1分析可知，主要清洁生产指标的综合水平均达到清洁生产三级或三级以上标准要求，但据文件要求所有的清洁生产指标均达到二级或二级以上水平，还有一定的差距。针对存在的差距、问题，在采用先进的清洁生产工艺和环保技术、资源回收利用、主体设备和环保设备的改造完善及操作工艺和除尘工艺优化等方面，进行了建设和改造。

3 天铁采用的清洁生产技术

3.1 高炉喷煤采用混喷工艺

高炉喷吹煤粉是节约焦炭、降低高炉炼铁成本、强化冶炼的重要措施。改造前，高炉的喷煤设施按照喷吹无烟煤设计，喷吹能力偏小，不能适应高炉大量喷煤的需求。为了进一步降低炼铁生产成本，现对高炉喷煤系统进行改造，采用无烟煤和烟煤混喷工艺，提高喷煤量，降低高炉冶炼生产成本。

改造前，高炉喷煤比平均为151 kg/t，仅达到清洁生产三级指标，高炉混喷技术改造项目，在1#和2#高炉西侧新建一座煤粉喷吹站，替代现有煤粉喷吹站，主要建设原煤贮运、煤粉制备、煤粉喷吹等主体生产设施，以及空压站、氮气储气罐等供气系统和在线安全检测系统等辅助设施。采用无烟煤和烟煤混喷，配比为1:1。工艺流程如图1所示。

表1 天铁集团主要指标与清洁生产标准比较一览表

实施高炉无烟煤和烟煤混喷技术后，高炉喷煤量可达到220kg/tFe。外排烟（粉）尘58.6 t/a、二氧化硫77.5 t/a，通过替代现有煤粉喷吹站，削减其现状废气污染物排放烟（粉）尘57.0t/a、二氧化硫46.6 t/a，同时该项目利用部分1#、2#高炉热风炉烟气作为煤粉烘干热源，同步削减1#、2#高炉热风炉烟气污染物排放量为烟尘2.8 t/a、二氧化硫30.9 t/a，该项目削减烟（粉）尘排放量合计为59.8 t/a、二氧化硫77.5 t/a，实现区域内废气污染物排放量不增加；该方案投入运行后，没有新增劳动定员，不新增生活污水排放量，循环冷却水系统为保持水质稳定需排放少量废水，该部分废水全部作为煤堆及煤粉转运过程抑尘洒水利用，不外排，即没有增加废水外排量。同时，实现经济效益6 300万元/a（扣除运行费用）。

3.2 4#高炉热风炉烟气余热回收

4#高炉热风炉烟气余热没有回收，不仅造成一定的余能浪费，而且由于燃烧温度不够，影响到高炉热风温度的提高，现安装换热器及配套管道及控制设施，回收烟气余热，预热助燃空气和高炉煤气，以提高燃烧温度，降低煤气消耗，同时提高热风温度，降低高炉冶炼焦比。

图1 高炉混喷工艺流程图

方案实施后，实现了提高热风温度50℃，降低焦比10kg/t，年节约焦炭6 900t/a，节省高炉煤气3090万m3/a，获得经济效益1010万元/a(扣除新增设备运行费用)；同时实现SO2减排4.6 t/a。

3.3 完善烧结原料车间除尘设施

烧结原料车间料场和10#、11#运输皮带落料点没有除尘设施，粉尘无组织排放较为严重，既污染环境，又造成原料损失，对原料车间堆取料机和10#、11#皮带各落料点进行密闭处理，安装6台袋式除尘器及配套控制设施，收集原料粉尘后返回配料，减少环境污染和原料损失。

方案实施后，减少原料转运扬尘55 t/a，减少原料损失55 t/a，获得经济效益8.0万元/a（扣除新增设备运行费用）。

3.4 改造动力混喷皮带系统除尘

动力混喷上料系统共有3条运输带、3个配煤机和1套白云石上料系统，在3台配煤机的下料口、3条皮带的运转站和煤仓的落料口安装5台袋式除尘器，自各扬尘点安装管道引至布袋除尘器入口，出口安装风机。

方案实施后，有效地控制了皮带运输过程中煤粉和白云石的扬尘污染，减少了二次扬尘的排放，同时也减少了原料的浪费和损失；根据实际生产记录显示，累计产生经济效益13.35万元。

3.5 焦化电机变频改造

一般情况下，风机在设计过程中均考虑一定的余量，因此造成在实际的运行过程中，风机的风量需要调节。煤气鼓风机运行负荷经常变化，其电机未安装变频调速装置，流量的调节仅靠挡板调节，节流损失大，电能利用率较低，安装变频调速装置及配套控制设施，实现了高效无级调速，消除能量损耗，节约电能。

由表2分析可知，方案实施后，单台风机可实现日节电3000kW·h，2台风机年节电量可达219万kW·h，节约资金120万元/a（扣除新增设备运行费用）。

表2 方案实施后效益

3.6 炼钢二次除尘节能改造

炼钢混铁炉风机风量为80万m3/h，精炼炉及上料系统除尘风机风量为27万m3/h。由于生产工艺决定混铁炉除尘系统阀门处于断续工作状态，现在2套除尘系统之间增加1套管道设备，即在2套排烟机与除尘箱体之间管道上增加管径为1 m的管道，中间增加2个盲板阀，实现除尘排气管道对接。生产正常时，连接管道关闭，使用混铁炉风机，设备检修时，启用备用风机，这样可以有效地降低电耗，节省人力。

方案实施后，每年节约电费190万元，节省设备维护人员及管理费用100万元。

3.7 350m2烧结机烟气脱硫

钢铁行业SO2主要由烧结、球团烟气产生，烧结、球团烟气产生的SO2占钢铁企业排放总量70%以上，个别企业达到90%左右。我公司按照可持续发展战略和循环经济的要求，在350m2烧结机机头建设1套石灰石膏法脱硫系统，即在引风机和烟道合适位置开三通，三通前后各设一个阀门（电动）。烟气由三通出口经增压风机后汇合进入脱硫塔，经四级雾化喷淋段完成脱硫，净化的烟气经过脱水装置由脱硫塔上部钢制烟囱排入大气。整个脱硫项目可分为六大系统：脱硫塔系统、烟气系统、石灰浆液制备系统、脱硫副产物处理系统、电气及自动控制系统、公辅系统和废水处理系统。

方案实施后，既减少因酸雨造成的的损失，又改善大气环境质量，每年减排SO25000t。

4 天铁实施清洁生产后的效果

通过实施清洁生产，使清洁生产水平得到了提高。现将清洁生产实施前后的指标进行对比。

由表3可见，天铁集团可比能耗由原来的二级水平提升至清洁生产一级水平，SO2排放量由实施前的三级水平提升至清洁生产二级水平，各清洁生产指标均达到二级或二级以上水平的要求。

同时，SO2年削减5000余t，烟（粉）尘年削减200余t，外排废水年削减13.3万t，COD年削减20t，实现节电 1 746 万 kW·h/a、节水 13.3 万 t/a，节煤（含焦粉）15 596 t/a，节约焦炭15 864 t/a，减少煤气消耗8 169.3万m3/a，节约原材料290.4 t/a，实现经济效益超过8000万元。

表3 方案实施后天铁集团清洁生产综合水平

5 结语

天铁集团通过实施清洁生产工作，形成了新的发展理念，培养了健康的企业文化，提高了管理和技术水平，取得了明显的环境效益和经济效益，达到了预定的清洁生产目标，在同行业中提升了形象。

[1] 国家环保局污染控制司.清洁生产—认识与实践[M].北京：中国环境科学出版社，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

王林涛（1983—），女，工程师，主要从事环保技术管理工作。