工业园区节能减排与发展循环经济的探讨
2023-03-05彭琪贵
彭琪贵
(河北省众联能源环保科技有限公司, 河北 石家庄 050000)
0 引言
在现代工业与经济的协同发展下,能源与环境问题也开始备受社会关注。为达到良好的节能减排效果,满足其循环经济发展需求,相关单位与工作者需要将节能减排作为基础,结合工业园区的实际情况,对其循环经济的发展进行合理规划。通过这样的方式,才可以有效提升工业园区的节能减排效果,促进其循环经济的良好发展。
1 某工业园区概况
某工业园区是一个以化工生产作为核心,将硫铁资源加以综合利用和能源阶梯利用作为载体的循环经济型工业园区。在该工业园区内,硫酸产量为80 万t/年,球团产量为120 万t/年,碳酸二甲酯产量为6 万t/年。同时,该工业园区内还设有110 kV 变电站、铁路、码头以及工业水厂(处理量为10 万t/d)等。为达到良好的循环经济发展效果,该工业园区特将节能减排作为基础,对其循环经济发展做出了合理规划。本次便是对其循环经济发展的具体规划措施及其发展成效所进行的分析。
2 基于节能减排的工业园区循环经济发展规划
结合该工业园区规划项目的实际情况,本次基于节能减排的工业园区循环经济发展规划中,相关单位与工作人员主要采取了以下措施。
2.1 从源头上进行节能减排治理
在该工业园区内,硫精砂制酸属于其源头项目,其中应用的原材料产自该园区附近的铜矿,其产量约100 万t/年。该硫精砂具有十分复杂的组成成分,其粒度很细,具有比较特殊的物理特质与化学特质,属于一种复杂且处理难度较大的硫化物。在当今,同行业的很多项目都选择将此种硫精砂排放到尾矿库里,但是如果这些硫精砂长时间堆放,必将导致大量的土地面积被占用;其中形成的二氧化硫也将会对周边环境造成一定程度的不利影响;而且其中形成的酸性氧化物也将会对地表水以及地下水造成污染[1]。
为避免上述问题的产生,该工业园区结合当前节能减排理念,从源头上对硫精砂进行了科学治理。将国外先进的硫精砂处理技术引入其中,对硫精砂进行焙烧处理,以此来实现硫酸根的科学制取。这样的方式不仅使每一年大量的硫精砂污染物排放问题得以有效解决,还实现了污染源到有价值资源的良好转变。目前,该工业园区内的工业硫酸产量可达80 万t/年。
2.2 加大重点工程节能减排投入
在该工业园区的循环经济发展中,相关单位也加大了节水节电、尾气治理、热电联产以及余热发电等节能减排工程的投入,以此来获得更好的节能减排工作效果,促进整体园区的循环经济发展。到目前为止,该工业园区投入到硫酸余热发电工程中的费用已达到了1.1 亿元,此项目主要是对硫精砂焙烧中所形成的反应热加以充分利用,使其热量被余热锅炉回收,并将其合理应用到发电工程中。其发电量可达2.4 亿kWh/年,相当于3 万t 标准煤的发电量。同时,为了让工业园区中的能源得到更加高效地利用,达到良好的梯度利用效果,具体规划中,还在该园区里进行了热电联产项目设置,使中温蒸汽直接进入到汽轮机中参与发电,低温蒸汽为下游其他用气项目提供供给,这样便可显著提升园区中的能源利用效率[2]。另外,该工业园区也进一步加大了尾气治理力度,通过进口的高性能催化剂来提升SO2转化率,使其达到了99.8%,其尾气里排放的CO2浓度是571 mg/Nm3,较国家标准960 mg/Nm3以下低很多,仅该项目每年里的SO2减排量便可达到1 260 t。将循环水用作工业冷却水,其循环利用率可达96.67%。园区内所有的电气设备均为节能型设备,并通过液力耦合器以及变频调速器对电机系统进行节能控制。通过这样的方式,便可进一步提升该工业园区的节能减排效果,满足其循环经济的实际发展需求。
2.3 循环经济模式的转型与发展
在该工业园区的循环经济发展规划中,循环经济模式的转型及其发展也是一项重要措施。为达到这一目标,相关单位特以园区内循环经济的发展作为重点,将减量化、资源化以及再利用作为基本原则,对循环经济型的工业产业链加以科学构建。基于此,在本次循环经济发展规划中,主要将磁铁矿制酸、硫酸烧渣制取氧化铁球团以及热电联产等工业项目作为基础,结合实际情况,上下游产业之间建立起有效衔接,从而使整个工业园区内的上下游产业之间形成一种结构合理且层次分明的循环经济体系。比如,将硫酸项目中产生的废渣用作球团生产项目中的原材料、将球团项目中产生的含硫废气回用到制酸项目中、将高品位蒸汽应用到发电项目里、将低品位蒸汽应用到供热项目里等[3]。通过此类资源综合利用以及能源梯度利用项目的开展,该工业园区内各个工艺流程之间都实现了良好的横向发展与纵向延伸,且各个工业生产部门之间也建立起了良好的工业代谢与互利共生关系。这样便可让各类资源的利用率得以显著提升,在满足园区内各个工业产业实际生产需求、提升其生产效率的同时,达到良好的循环经济发展效果。
2.4 节能减排关键技术的攻克
目前,国内的很多知名院校以及科研机构都已经将工业生产过程中的节能减排作为研究重点,并通过高校与科研机构联合研究的模式来攻克节能减排难题。对于工业园区内的硫精砂节能减排,清华大学曾与其他科研机构共同研究和开发出了一种硫精砂快速循环流态化焙烧技术,此种技术的焙烧强度可超过传统焙烧强度的三倍以上,且能够使焙烧炉和余热锅炉之间达到一体化的设计效果,从而实现热能的充分利用。该技术一度被专家们誉为整个硫酸生产行业中的重大技术革新,同时也使国内的硫精砂实现了高效焙烧[4]。除了此项技术之外,合肥工业大学和相关研究机构共同研发的烟气脱硫高效节能关键技术以及高效脱硫剂等都已经在此类工业园区循环经济发展规划项目中得到了广泛应用。在此项技术条件下,硫精砂脱硫效率可超过99%,且解析之后获取到的硫资源还可以再次得到良好的回收和再利用。目前,此项技术在我国的有色金属生产加工行业、化工生产行业以及电力行业等方面都具有非常广阔的应用和发展前景。将这两项技术合理应用到该工业园区的循环经济发展规划项目中,不仅可使其中的硫精砂得到高效处理,获得良好的节能减排效果,同时也可以进一步促进该工业园区内的循环经济发展。
2.5 节能减排指标考核的落实
为确保本次循环经济发展规划中的节能减排效果,该工业园区目前正在坚持广泛开展自主管理与节能减排活动,由上级管理单位加大力度对园区内所有生产工序进行严格的能耗指标考核,及时整改能耗超标的工业生产工序以及相应的工业生产项目,以此来实现园区内各项工业生产能耗指标的合理优化。同时也将节能减排指标和该工业园区经济责任考核指标结合到一起,通过节能减排考核的方式来强化园区范围内的经济责任,从而实现各项节能减排与循环经济指标的合理优化。通过这样的方式,不仅可提升园区内所有工业生产单位及其员工们的节能减排意识,同时也可以采用一些激励措施来调动其节能减排工作的积极性,从而显著降低整体工业园区生产活动中的综合能耗[5]。这对于该工业园区整体节能减排效果的提升及其循环经济发展都将十分有利。表1 是该工业园区节能减排指标考评中的各项工业生产能耗指标情况。
表1 该工业园区节能减排指标考评中的各项工业生产能耗指标情况
3 某工业园区节能减排与循环经济发展成效
3.1 节能减排效果良好
经过本次节能减排与循环经济发展规划之后,清洁生产工艺及其管理模式在该工业园区内得到了良好推行。经合理的生态化设计和改进之后,园区内的资源利用率和能源利用率都得到了显著提升,整个园区内的污染物排放十分稳定,且均符合当前我国的污染物排放标准。其主要工业产品生产过程中的单位能耗以及单位水耗在目前都处在非常先进的水平。另外,在节能减排效果的不断提升中,该工业园区也实现了人与自然之间的和谐相处。目前,该工业园区内的自然环境十分优美,大气环境、水环境以及土壤环境均优于现行的工业园区环境标准。由此可见,在本次规划执行之后,该工业园区获得了非常良好的节能减排效果。
3.2 经济效益提升显著
在本次循环经济发展规划实施之后,该工业园区不仅收获了良好的环境效益,其经济效益也实现了显著提升。目前,该工业园区内的硫酸总产量是47 万t/年,球团总产量是96 万t/年,发电量是6 600 万kW·h/年,所有主要技术指标均已经达到了当前国内的先进技术水平。在各项先进技术的支持下,整体工业园区范围内的循环经济发展势态十分良好。具体见表2。
表2 本次规划后该工业园区范围内的实际工业生产情况
由此可见,在本次规划项目实施之后,该工业园区中的整体工业生产情况都得到了合理改善,生产中的能耗实现了显著降低。这对于整个工业园区范围内的环境效益提升及其经济效益提升都十分有利,从而可有效促进工业园区的循环经济发展。
4 结语
在现代工业园区的生产活动中,节能减排与循环经济发展都需要得到重点关注。基于此,相关单位应根据工业园区内的主要产业类型,结合其实际的资源、能源、环境与经济等方面的发展需求,将节能减排作为基础,对其循环经济的发展加以合理规划。通过这样的方式,才可以有效提升工业园区生产活动中的节能减排效果,促进其循环经济发展。这对于现代工业园区的实际生产、经营及其发展而言都将十分有利,同时也可以实现当前工业、经济与环境之间的协调可持续发展目标。