一 前 言
自2019年《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》發(fā)布以來，中國(guó)鋼鐵行業(yè)掀起了一場(chǎng)綠色革命，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)鋼鐵企業(yè)累計(jì)投資超過1500億元實(shí)施超低排放改造，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等主要大氣污染物排放量大幅下降，促進(jìn)了京津冀等重點(diǎn)區(qū)域空氣質(zhì)量改善，有力的支撐了打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，特別是順利完成了2022年冬奧會(huì)期間空氣質(zhì)量保障任務(wù)。但是京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)門類復(fù)雜、排放源數(shù)量多，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)靠的是多措施的組合拳，到底鋼鐵行業(yè)超低排放對(duì)空氣質(zhì)量改善有多大作用，很難進(jìn)行精準(zhǔn)分析，也導(dǎo)致出現(xiàn)了一些“莫須有”的觀點(diǎn)，有意淡化鋼鐵超低排放的貢獻(xiàn)。
江蘇沙鋼集團(tuán)是國(guó)內(nèi)最大的民營(yíng)鋼鐵企業(yè)，本部粗鋼產(chǎn)能2500萬噸。張家港市冶金園（錦豐鎮(zhèn)）是沙鋼集團(tuán)本部所在地，占地面積約114平方千米，是全國(guó)單位面積鋼鐵產(chǎn)能最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，沙鋼的大氣污染物排放量直接決定了錦豐鎮(zhèn)的環(huán)境空氣質(zhì)量。筆者對(duì)比了錦豐鎮(zhèn)在沙鋼實(shí)施超低排放改造前后環(huán)境空氣質(zhì)量的變化情況，以及與張家港市其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋梢钥闯鲣撹F企業(yè)實(shí)施超低排放改造對(duì)周邊環(huán)境空氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)巨大。
二 “十四五”以來張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量變化
根據(jù)張家港市生態(tài)環(huán)境局2021年-2022年環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，張家港市總體空氣質(zhì)量較好，2021年全市下轄10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5年均濃度在28-31微克/立方米，2022年空氣質(zhì)量進(jìn)一步改善，全市下轄10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5年均濃度降至26-29微克/立方米，所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5平均濃度均同比下降，降幅在3.3%-16.1%，見圖1。在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，以沙鋼集團(tuán)所在的冶金園（錦豐鎮(zhèn)）PM2.5平均濃度降幅最為顯著，達(dá)到最高的16.1%。而且，2022年錦豐鎮(zhèn)PM2.5平均濃度不但降幅最大，其絕對(duì)數(shù)值在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中也是最低的，達(dá)到了26mg/m3。
圖1 張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2022與2021年度PM2.5平均濃度變化情況
2023年1-3月張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)PM2.5月均濃度較2022年同期繼續(xù)顯著向好，下降范圍在17.9%至36.2%，見圖2。其中，沙鋼集團(tuán)所在的冶金園（錦豐鎮(zhèn)）繼續(xù)保持36.2%的最大降幅。
圖2 張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2023年1-3月與2022年1-3月PM2.5平均濃度變化情況
從上面兩圖可以看出，從2021年至今，張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在PM2.5年均濃度達(dá)標(biāo)的情況下，均實(shí)現(xiàn)了空氣質(zhì)量持續(xù)改善，特別是沙鋼集團(tuán)所在的冶金園（錦豐鎮(zhèn)），PM2.5濃度降幅遙遙領(lǐng)先。作為張家港市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)最重的錦豐鎮(zhèn)，環(huán)境空氣質(zhì)量為什么能在兩年間發(fā)生如此顯著的改善。對(duì)比一下沙鋼集團(tuán)開展超低排放改造的進(jìn)程就不難發(fā)現(xiàn)，錦豐鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量的變化與沙鋼完成超低排放改造的時(shí)間節(jié)點(diǎn)高度吻合。
三 沙鋼集團(tuán)超低排放改造推進(jìn)歷程
3.1 沙鋼超低排放改造總體進(jìn)程
沙鋼集團(tuán)自2018年下半年啟動(dòng)超低排放改造以來，總投資81.6億元，全面實(shí)施料場(chǎng)全封閉棚化改造、焦化燒結(jié)脫硫脫硝與干熄焦脫硫提標(biāo)、無組織管控治一體化平臺(tái)建設(shè)及治理設(shè)施配套、恒樂建材鋼渣場(chǎng)搬遷、除塵系統(tǒng)優(yōu)化與提標(biāo)升級(jí)改造等171個(gè)重大項(xiàng)目，其中無組織治理投資占總投資金額的50%，高達(dá)40余億元。
2020年7月，沙鋼集團(tuán)超低排放評(píng)估監(jiān)測(cè)工作正式啟動(dòng)，由生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院、中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站組成的超低評(píng)估團(tuán)隊(duì)對(duì)沙鋼超低排放工作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)幫扶。2021年1月，完成清潔運(yùn)輸環(huán)節(jié)超低排放改造，2022年7月完成有組織環(huán)節(jié)超低排放改造，2022年12月完成無組織環(huán)節(jié)超低排放改造，2023年5月沙鋼完成全流程超低排放評(píng)估監(jiān)測(cè)并在中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)網(wǎng)站進(jìn)行公示，標(biāo)志著全世界最大的單體鋼鐵生產(chǎn)基地超低排放改造工作取得階段性成果。
3.2 主要超低排放改造項(xiàng)目成果
（1）清潔運(yùn)輸體系高標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建
沙鋼集團(tuán)投資3.2億元實(shí)現(xiàn)了碼頭前沿運(yùn)輸車輛及港作工程機(jī)械的更新?lián)Q代，滿足車輛排放階段要求。同時(shí)，投資更新鏈斗式、螺旋式環(huán)保卸船機(jī)，實(shí)現(xiàn)了散貨碼頭密閉無揚(yáng)塵卸貨，積極打造碼頭區(qū)域“見縫插綠”工程，及時(shí)補(bǔ)種2.5億元綠色植物，恢復(fù)長(zhǎng)江沿線自然生態(tài)景觀，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江沿線的綠化亮化，見圖3和圖4。此外，還投資近3億元建成燒結(jié)、鋼渣處理等總長(zhǎng)度約20公里的管帶機(jī)項(xiàng)目，涉及成品燒結(jié)礦、焦炭、石灰石、白云石、熔劑、礦粉、高爐返礦返焦、鋼渣等原燃料、中間產(chǎn)品的密閉輸送，徹底取消廠內(nèi)汽運(yùn)車輛短倒。
圖3 沙鋼水運(yùn)碼頭與船舶接卸實(shí)景
圖4 沙鋼原料輸送管帶機(jī)應(yīng)用實(shí)景
（2）有組織排放精益化提標(biāo)改造
沙鋼集團(tuán)總投資3億余元，建立全廠5套焦?fàn)t煙氣活性焦脫硫脫硝一體化項(xiàng)目，同時(shí)耗資約18億元對(duì)全廠8臺(tái)燒結(jié)機(jī)與2條鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線進(jìn)行焙燒煙氣脫硫脫硝提標(biāo)改造，見圖5和圖6，全部采用活性焦脫硫脫硝一體化或半干法脫硫配套SCR脫硝等超低排放可行技術(shù)，全面達(dá)到超低排放限值要求。此外，公司各生產(chǎn)線配備較為齊全的除塵系統(tǒng)管網(wǎng)，通過超低排放改造期間的新建除塵與現(xiàn)有除塵系統(tǒng)優(yōu)化，目前沙鋼集團(tuán)共建成588臺(tái)/套除塵裝置，除塵總風(fēng)量高達(dá)1.12億立方米/小時(shí)，除塵電機(jī)裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)33萬千瓦，較好地滿足冶煉生產(chǎn)過程中顆粒物達(dá)標(biāo)排放需求。
圖5 焦?fàn)t煙道氣活性焦脫硫脫硝一體化應(yīng)用實(shí)景
圖6 燒結(jié)機(jī)頭煙氣脫硫脫硝裝置應(yīng)用實(shí)景
（3）建立智能管控治一體化系統(tǒng)
沙鋼集團(tuán)建設(shè)智能管控中心，集安全環(huán)保監(jiān)控、生產(chǎn)能源調(diào)度、生產(chǎn)工藝操控三位一體的管理模式，項(xiàng)目總投資21.5億元，其中焦化管控中心，于2019年建成，總建筑面積2644平方米，鐵前管控中心于2021年建成投運(yùn)，見圖7，打破各車間之間數(shù)據(jù)和應(yīng)用隔閡，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)集中度，實(shí)現(xiàn)資源共享，滿足超低排放DCS分布式控制與視頻監(jiān)控等要求。
圖7 鐵前智能管控中心
無組織排放治理方面，沙鋼集團(tuán)投資近30億元，建設(shè)了85個(gè)萬噸級(jí)煤、焦筒倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)了煤、焦的全封閉貯存，同時(shí)建設(shè)了先進(jìn)的C型機(jī)械化全封閉料場(chǎng)與廢鋼庫(kù)，有效解決了原料露天堆放及裝卸過程中的揚(yáng)塵污染，見圖8。同時(shí)，為了源頭解決鋼渣處理環(huán)節(jié)的無組織排放與固廢資源化利用問題，沙鋼對(duì)原工藝進(jìn)行優(yōu)化改造升級(jí)，建成國(guó)內(nèi)產(chǎn)能最大、工藝先進(jìn)的鋼渣處理線，見圖9，年處理鋼渣330萬噸，實(shí)現(xiàn)沙鋼鋼渣100%綜合利用的同時(shí)，滿足此節(jié)點(diǎn)的無組織排放控制要求。截至目前，全廠近13000個(gè)無組織污染源點(diǎn)位均已實(shí)現(xiàn)逐一整改，從物料封閉儲(chǔ)存、物料轉(zhuǎn)運(yùn)輸送、生產(chǎn)工藝防治和除塵灰接卸等環(huán)節(jié)全面達(dá)到超低排放無組織控制要求。
圖8 煤、焦筒倉(cāng)與全封閉原料場(chǎng)應(yīng)用實(shí)景
圖9 鋼渣處理車間內(nèi)外部實(shí)景
（4）減排效果
通過實(shí)施全流程超低排放改造，沙鋼的綠色低碳環(huán)保水平得到有效提升，噸鋼環(huán)保運(yùn)行成本接近300元，污染物排放績(jī)效指標(biāo)持續(xù)改善。初步測(cè)算，超低排放改造完成后沙鋼噸鋼顆粒物排放量0.23千克、噸鋼二氧化硫排放量0.068千克、噸鋼氮氧化物排放量0.23千克，較“十三五”末分別下降7.3%、13.7%和15.2%，為區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量改善做出了重要貢獻(xiàn)。
四 結(jié) 語(yǔ)
鋼鐵行業(yè)超低排放作為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要抓手，其對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量改善起到了重要作用，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)根據(jù)空氣質(zhì)量模型測(cè)算，京津冀鋼鐵企業(yè)超低排放改造對(duì)北京市PM2.5濃度下降的貢獻(xiàn)約15%-20%，但是由于京津冀區(qū)域氣象條件復(fù)雜、行業(yè)和企業(yè)數(shù)量多，也有一些聲音對(duì)鋼鐵行業(yè)超低排放的成效提出質(zhì)疑。通過張家港市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣質(zhì)量的變化和沙鋼開展超低排放的進(jìn)展分析可以看出，隨著沙鋼全流程超低排放改造的完成，張家港全市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率與PM2.5平均濃度變化均達(dá)到近五年來的最佳水平，沙鋼所在地冶金園（錦豐鎮(zhèn)）更是以36.2%的PM2.5平均濃度改善率位列全市首位，可以很直觀的看出鋼鐵企業(yè)通過實(shí)施超低排放改造，對(duì)改善區(qū)域空氣質(zhì)量作出的巨大貢獻(xiàn)。
