摘要:青钢以创建节能环保型企业为目标,以管理创新和技术创新为载体,积极转变经济增长方式,形成了循环经济发展模式。对内实现了气、水、余热的闭路循环和固体废弃物的综合再利用,对外成功处置了化工行业的危险废物铬渣。初步建立了本地循环产业链,实现了经济、环境和社会的协调发展。
一.导言
钢铁工业是资源能源消耗大户,约占全国能源消耗的14%,同时也是污染大户。因此,钢铁企业探索建立循环经济模式,创建资源节约型、环境友好型企业势在必行。
青岛钢铁控股集团有限公司(简称青钢)是一家有着40多年发展历史的老企业。在传统经济模式下,一直处于“设备陈旧-高物耗-高成本-高污染-低效益”的恶性循环。许多宝贵的资源和二次能源没有得到有效回收,不仅造成资源和能源的浪费,而且污染环境,影响企业的发展和形象。“九五”以来,青钢深刻认识到,没有节能优势,就没有环保优势,没有环境的可持续发展,就没有企业的可持续发展。因此,青钢立足现实,以技术创新和技术改造项目为载体,积极完善工艺配套,淘汰落后生产工艺,大力开展二次能源和资源回收利用,积极探索循环经济模式,初步实现了煤气、水、余热及能源、固体废弃物的闭路循环和综合利用,实现了公司生产全过程单一工序废弃物的循环利用。在区域内大胆创新,探索化工危险废物资源化新技术——铬渣,初步建立区域大循环产业链,实现了经济效益、社会效益和环境效益的双赢。
二、依靠技术改造,实现资源和能源的综合利用。
企业是发展循环经济的主体,应最大限度地实现资源利用的最小化、废物的循环化、减量化和无害化。近年来,青钢从降低能源资源消耗入手,进行大规模技术改造,初步实现了煤气、水、余热能源、固体废弃物的闭路循环和综合利用,建立了公司内部循环经济模式,取得了显著成效。
(1)高炉煤气和转炉煤气的回收
1.高炉煤气的回收利用青钢1、2号高炉投产以来,除热风炉外,其余高炉煤气全部高空放散,不仅造成能源的极大浪费,而且污染大气环境。1998年以来,青钢投资8000多万元,先后建成6台燃煤锅炉、4台燃油加热炉烧煤气(其中一台为油气混烧);采用国内先进的双预热余热、全自动回收高炉煤气的蓄热式加热炉,实现高炉煤气100%利用,利用废气余热将煤气加热至700℃后进入炉厅燃烧,大大提高了热效率。目前,青钢共有高炉6座,高炉煤气产量66.5万m3/h,高炉煤气利用率从1997年的45%提高到2005年的92%以上,年替代重油13.13万吨,吨料成本降低30元,年产生综合效益3.9亿元。2005年7月,投资5000万元的石灰回转窑投产,设计日产石灰600吨。石灰窑燃烧转炉煤气或高炉煤气代替焦炭,每吨石灰可节约焦炭170毫克。第二条石灰回转窑于2006年7月投产,青钢结束了用焦炭生产石灰的历史,每年节约焦炭7万多吨。
2.转炉煤气的回收利用2005年3月,青钢第二炼钢厂80t转炉煤气回收利用工程投入使用,吨钢回收煤气超过80m3。回收的煤气除第二炼钢厂自用外,全部用于石灰回转窑,年节约标准煤2.2万吨,产生效益3020万元。青钢第一炼钢厂四台30t转炉煤气回收工程于2006年7月投入使用。吨钢回收煤气超过90m3,每年节约标准煤4.1万吨,产生效益近5600万元。此外,替代焦炭和重油,高炉煤气和转炉煤气的回收利用可减少SO2排放量2958t,烟(粉)尘排放量892t。
(二)工业用水实现闭路循环。
在节水方面,青钢八大重点用水工艺全部配备了污水处理设施。在轧钢水闭路循环的基础上,2000年对转炉除尘水处理系统进行了改造,恢复了2个设备冷却冷却塔和2个除尘除浊冷却塔,并增加了1个氧枪水冷却塔,使氧枪冷却水实现了全闭路循环,使除尘水基本达到了全闭路循环。另外空压机的冷却水实现了全封闭循环,减少了新鲜水的消耗,提高了水的重复利用率。2005年,幼钢的水重复利用率达到97%,吨钢新水消耗量为3.3m3。
(3)固体废弃物的综合利用
2005年生产3种300万吨的幼钢、钢材和材料,全年产生各种固体废弃物180万吨(其中高炉水渣105万吨,转炉钢渣48万吨,除尘污泥7万吨,氧化铁皮5万吨,除尘灰15万吨)。高炉渣全部出口;除尘污泥、氧化皮和除尘灰全部回用于烧结;在钢渣综合利用方面,遵循“钢渣排放逐步减量化、资源化、无害化”的原则,将磁选回收的钢渣作为炼钢、炼铁、烧结的原料,其余钢渣作为原料外输市政建设和水泥厂,使钢渣综合利用率超过100%,当月产生的炉渣当月处理,往年堆放量逐步减少。固体废弃物的回收利用创造经济效益1125万元,节约原材料2112万元。
(4)余热和能量的回收利用。
在钢铁企业的生产过程中,会产生大量的余热和能量。青钢在余热能源回收利用方面做了大量工作,取得了显著的经济效益。
1.焦化余热发电焦化厂利用高温烟气带动两台12000kW汽轮机发电,日发电量38万kW.h,年效益9000万元。
2.转炉烟气余热回收。炼钢过程中产生1500℃左右的高温烟气,这部分烟气的显热在青钢以蒸汽的形式回收,用于生产和生活。100公斤钢铁回收蒸汽,年回收蒸汽35万吨,折合标准煤4.5万吨,创造效益6180万元。
3.连铸坯的热送热装。钢厂生产的连铸坯温度在900℃左右。从1999年开始,连铸连轧生产线上实施了钢坯热送热装新工艺,充分利用连铸坯的物理热,达到节能降耗的目的。目前热装率达到72%,钢坯进入加热炉温度达到500 ~ 600℃,吨钢回收热量达到6kg标准煤,年利用余热折合标准煤1.9万t,效益2600万元。
4.轧钢加热炉烟气余热回收青钢共有六座轧钢加热炉,加热炉排出的烟气温度在1000 ~ 1100℃左右。为了更好地利用高温烟气的物理热,利用高温烟气对进入加热炉的空煤气和煤气进行预热,将空煤气和煤气预热到900 ~ 1050℃,同时将烟气的排烟温度降低到150 ~ 200℃以下,远低于710℃节能标准要求的温度。此外,采暖炉利用冷却水余热回收蒸汽用于冬季供暖。青年年回收蒸汽2.6万吨,折合标准煤3.4万吨,效益468万吨。
5.烧结余热回收。烧结过程回收烧结矿冷却过程中产生的显热,用于预热烧结用空气体。因此,每吨烧结矿可节约焦粉4公斤,每年可节约无烟煤1.8万吨,效益1200万元。
6.高炉顶压发电(TRT)青钢在5#和6#高炉配备一套6300kW发电机组,年发电量5000万kW.h,效益3000万元。
第三,回收铬渣。
青岛红星化工厂几十年来产生的约20万吨铬渣(危险废物),由于没有安全有效的解毒方法,已经存放了50多年,成为青岛市政府的难题。因此,青岛环保部门和青钢经过两年的研究论证,确定了铬渣炼铁烧结综合利用方案,找到了彻底解决铬渣污染问题的有效途径。青钢铬渣资源化处置节能降耗效果明显。等量替代白云石,综合经济效益可达3783万元。铬渣资源化处置的成功实施,使青钢初步走上了一条废物区域循环之路。目前,青钢正在探索从石灰窑尾气中回收二氧化碳,供青岛碱业有限公司作为原料。
四。环境指标有所改善。
2003年,青年钢铁进行了ISO14001环境管理体系认证,2004年全面推行清洁生产,并通过政府验收。2006年3月,荣获“青岛市清洁生产企业”荣誉称号。开展ISO14001环境管理体系认证,推行清洁生产,是发展循环经济,走可持续发展道路的最有效手段。通过一套完整的环境管理体系的建立和运行,对“原料-产品-再生原料-再生产品”的全过程进行有效控制,使其不断改进,实现可持续发展。近年来,由于成功建立了内部和区域循环产业链,青钢以资源节约型、环境友好型企业为目标,以管理创新和技术创新为载体,全方位开展循环经济,使企业连年增产增效,同时环保指标得到根本改善。近年来各项指标的变化见表1。
表1 2001年至2005年各项环境指标的变化
目前,青钢已被列为青岛市循环经济试点企业。在未来的发展过程中,青钢将继续坚持科学发展观,走节能减排、提高效率、资源综合利用的可持续发展之路,推广应用清洁生产技术,全面推进剩余能源和余热回收利用,实现废弃物的资源化和无害化,尽快把青钢建设成为资源节约型、环境友好型企业。