回顾2016 梳理无缝钢管行业每道工序的环保手艺清单

　2016年1月1日，史上严的新《情况庇护法》正式起头实施，烧结、球团、炼铁等环节的年夜气污染物排放，以及无缝钢督工业水污染排放等范畴的新尺度同步实施。业内助士遍及认为，新法倒逼无缝钢管业力度空前，鞭策了无缝钢管企业环保工作的进一步开展。无缝钢管行业各出产工序响应的排放尺度收紧，在必然水平上着我国环保手艺、装备的进一步革新进级，可供企业选择的手艺加倍多样。回首2016年，我们梳理出一些评价尺度和节能减排手艺，以助力无缝钢管企业解决环保难题。算好能耗这笔账能源成本约占无缝钢管企业总成本的20%~35%。若何有用地降低能源耗损，提高余热余能的收受接管率，成为微利甚至吃亏经营状况下的无缝钢管企业一个主要的利润增加点。工序单元产物能耗和吨钢综合能耗是阐发无缝钢管企业能源耗损程度时常用的能耗指标。但在今朝的实践中，存在着对相关尺度把握不到位、能源计量系统不完美、能源均衡表内容不完整、能耗指标计较禁绝确等问题。成立能源办理系统有助于晋升无缝钢管企业能耗指标的参考价值。无缝钢管企业可借助能源办理系统的成立，改善能耗指标的办理，以更好地顺应手艺的前进，知足现实需要。在这过程中，有以下几个方面需要注重：一是在能源和耗能工质方面，有的无缝钢管企业将电动鼓风、压缩空气等直接摊入各工序电耗。如许做固然使统计工作获得简化，但却未便于从平分析用能的合理水平。二是在能源折尺度合金钢管系数方面，在今朝的实践中，二次能源都采用当量值折尺度合金钢管系数，此中蒸汽是按其焓值折算。固然有相关研究建议燃料能源的低位热值取统计陈述期内的实测值，可是，在现实的办理过程中，直接采用相关尺度给出参考值的现象比力遍及，而且对于分歧压力、温度的蒸汽，凡是都采用统一折尺度合金钢管系数，而忽略了其焓值的差别，这城市使计较出的能耗指标偏离现实值。三是在能源均衡与能源计量方面，无缝钢管企业能源均衡表的编制应尽可能笼盖所有能源，对于每一种能源，应如实反映能源的输入、输出、利用、库存变更以及损耗等环境;对于研究对象，还应尽量细分，不单要将用能单位划分到工序或分厂级别，还要尽可能划分到某一工序的具体产线甚至某一用能设备，如炼焦工序的分歧焦炉、烧结工序的分歧烧结机、炼铁工序的分歧高炉等。如斯才能经由过程能源均衡表深切阐发企业内部能耗环境，查找节能潜力，明白改良标的目的。能源均衡表的质量，取决于能源计量数据的度和能源计量系统的完美度，能源计量的根本感化表现在为能源办理供给充实、周全、、靠得住的能源数据方面。当前，国度明白要求无缝钢管行业必需成立能源办理系统并取得相关认证，无缝钢管企业可以在成立能源办理系统过程中完美能源计量系统，规范能耗指标的办理。四是在工序单元产物能耗计较方面，采用能源输入量和能源输出量计较工序单元产物能耗可以使计较获得简化，避免反复计较或漏记，但其不克不及进一步反映工序内部能源加工、转换和收受接管操纵的环境，晦气于阐发工序能耗状况。而采用能源耗损量和收受接管量计较工序单元产物能耗则可以更为详尽地反映工序能源耗损的状况，但其对能源计量系统的完美水平要求更高。五是在吨钢综合能耗计较方面，其反映了企业自身能耗程度转变，但却不克不及反映企业在全社会规模内的合理用能水平。若何评价余热收受接管手艺今朝，无缝钢督工业余热资本的收受接管体例可以分为三年夜类：热操纵，如热风烧结手艺、高温炉渣水淬法、合金钢管调湿手艺、蓄热燃烧手艺、热管换热手艺、相变换热手艺、余热汽锅出产蒸汽供暖、低温热泵手艺、接收式制冷手艺等;动力操纵，如余热汽锅蒸汽发电、炉顶余压发电手艺、蒸燃结合发电装配，干熄焦发电手艺等;综合操纵，如热电冷联产手艺等。余热操纵手艺的评价要连系合理性、可行性、经济性3方面进行。这3个评价指标别离从理论层面、手艺层面、经济层面临余热收受接管手艺进行了较为完整的评价，别离代表了理论研究者、手艺实施者、企业决议计划者分歧的思维视角。因为这3个方面彼此自力，评价成果有时是彼此矛盾的。若何使这3个层面更好地连系，是从业者需要思虑的问题。有业内专家曾指出，评价热工设备完美性和用能系统合理性的同一判据是余热收受接管操纵环节地点工序产物能耗的改变量，这一判据从用能的合理性角度给出了形式繁多的余热收受接管手艺的同一评价方式。在钢厂的现实应用中，年夜量余热资本尚未获得收受接管操纵，并非不克不及降低能耗，而是该手艺的可行性太差或经济性不高。对于余热操纵手艺研究的根基路线，短期看，以经济性为指标，把投资收受接管期短、还没有操纵的余热充实操纵起来，可以有用提高余热资本的收受接管率。中期看，以热效率为指标，把已经采用的手艺用好，不竭革新现有余热操纵手艺，提高操纵效率。持久看，以合理性和可行性为方针，积极开展根本研究，霸占手艺难关，解决用能不合理、能级不匹配的底子问题，把现阶段用不了的余热在不远的未来用起来。[pagebreak]原料场情况治理手艺阐发因为无缝钢管企业原料场占地面积年夜、原料品种多，且多采用露天堆放体例，原料在风力感化下极易干燥，而在装卸、输送、露天堆存过程中造成的粉尘，已成为原料场无组织排放的首要污染源。扬尘污染不仅造成物料流掉，给企业带来经济损掉，并且对在岗职工的身心健康造成必然水平的影响，同时使厂内及周边情况恶化。今朝，在各类料场抑尘的方式中，进行料场封锁的目标是将现实风速减小，湿法抑尘的目标是增年夜起尘风速，从而削减起尘量。无缝钢管企业原料场抑尘工作，今朝采纳的手艺和办法首要有防风抑尘网、料场封锁、喷洒水降尘、喷洒易沉剂降尘等，但每种方式均不克不及完全解决原料场内的情况治理。是以，需要按照企业地点地区天然情况特点、原料场工艺安插需求进行合理组合。只有如许，才能年夜限度地削减扬尘的发生，取得杰出的情况治理结果。烧结烟气治理工艺比力烧结废气温度偏低、废气量年夜、污染物含量高且成分复杂，是无缝钢管行业低温余热操纵和废气治理的难点和重点。今朝，我国无缝钢管企业运行实施的脱硫举措措施几多都存在手艺不成熟、投资年夜、运行成本高、故障率高、副产品难操纵、发生二次污染等问题。是以，烧结烟气综合治理方案和手艺的选择，十分需要。当前，烧结烟气治理手艺首推诿硫。按照脱硫产品的干湿形态，烟气脱硫可分为湿法(石灰石/石灰—石膏法、氨法、镁法、离子液法、海水法、双碱法)、半干法(LJS轮回流化床法、ENS法、NID法、SDA扭转喷雾干燥法、MEROS烧结污染物年夜化降减法、密相关塔法、GSCA双轮回流化床法、电子束照射法、LEC石灰石烟气净化法、CSDI荷电干式喷射脱硫法、PPCP脉冲电晕法等)和干法(活性炭法)。从调研数据阐发，湿法、半干法、干法工艺在180平方米以下烧结机平分别占65%、30%、5%，在180平方米以上烧结机平分别约占55%、40%、5%。近年来，污染物协同治理的活性炭工艺在年夜型烧结机上的应用呈加快趋向。对于分歧的烧结烟气一体化净化工艺，无缝钢管企业应连系各自企业的烟气温度、烟气量、污染物浓度等参数，以及烧结机工况、场地前提、治理要求、投资，还有运维成本、地域身分等，合理选择烧结烟气综合治理方案和手艺。跟着人们对年夜气污染物排放的要求越来越高，选择适合的烟气净化工艺，实现脱硫、脱硝、脱二口恶英、除尘的一体化综合治理，已势在必行。在这方面，日无缝钢管企首要采纳活性炭吸附工艺(太钢已应用)，欧洲西门子奥钢联开辟了MEROS工艺(无缝钢管已应用)，以色列Lextran公司开辟了催化氧化烟气综合洁净工艺，我国龙净环保在轮回流化床工艺根本上喷入脱硝剂强化脱硝结果，无缝钢管股份拟在4号烧结机手艺革新上采用轮回流化床+SCR工艺。此中，活性炭工艺为成熟，具有五合一(脱硫、脱硝、脱二口恶英、脱重金属、脱酸性气体)协同净化功能，但存在脱硝效率低、运行成本高、设备复杂且造价高、侵蚀问题凸起、外围系统复杂、活性炭频频利用后吸附率降低耗损年夜、活性炭再生能耗较高档问题。MEROS工艺简单，进口温度要求低，温度转变顺应性好，但年运行费相对较高，不克不及节制烧结烟气中的NOx，在节制二口恶英的同时，会发生混有二口恶英的固体烧毁物。LJS—FGD工艺对烟气量和烟气成分具有杰出的顺应性，塔内布局简单，烟气无需再加热，但脱硝效率低，副产品的应用规模有待进一步拓宽。S-SCR工艺矫捷性强、平安性高、可操纵已建脱硫装配实现脱硫、脱硝、脱二口恶英一体化，装配占地小、阻力低、系统简单、操作便当，脱硝效率可达80%以上，二口恶英完全分化，无二次衍生污染物发生，错误谬误是催化剂因中毒活性会逐渐降低，改换催化剂成本较高。催化氧化烟气综合洁净手艺单元烧结矿运行成本低，还可同时实现脱汞，其脱硫、脱硝结果好，运行不变，可操纵焦化厂废氨副产硫酸铵或硝酸铵化肥，但过程中有废水发生，且有机催化剂需进口，尚未国产化，价钱较高。将来烧结烟气污染物协同治理较有竞争力的成长标的目的可能是采用烟气轮回手艺(内轮回/外轮回)削减烟气量和污染物排放，经高效电除尘后，再连系脱硫脱硝一体化净化手艺(如活性炭工艺、石灰石/石灰—石膏法/轮回流化床/扭转喷雾法脱硫+SCR工艺)对烧结烟气进行深度治理。[pagebreak]焦化废水处置面面不雅焦化废水首要来自蒸氨废水、酚氰合金钢管气冷却水、蒸汽冷凝水和化产废水，如粗苯加工废水等，其特征表示为废水有机物多，COD(化学需氧量)浓度高，可生化性差，属于难降解废水。焦化废水生化处置工艺在运行过程中很轻易受到进水水质(如酚、氰化物等)、水量波动、温度高档身分影响，导致后续生化处置呈现污泥中毒、污泥老化等现象，影响出水水质，造成出水不达标。国内对焦化废水深度处置与回用进行了年夜量研究和摸索工作，其手艺路线首要有2条：一是偏重水质不变，对外排污水进行适度处置，经由过程高效水处置剂(如絮凝剂、混凝剂等)不变废水水质，回用于工业冷却水;二是偏重水质提高，外排废水经深度处置使水质达到或接近同类新水，该手艺路线投资和运行费用较高，一般企业难以接管。无缝钢管结合企业的焦化废水可采用的回用方式有：高炉冲渣、烧结配料用水、转炉除尘水、焦化废水场内“零排放”手艺等。面临无缝钢管行业空前严重的环保形势，各企业应安身手艺前进，采用洁净出产手艺和合适的焦化酚氰废水处置工艺，使焦化酚氰废水从泉源削减发生量。如采用合金钢管调湿工艺降低入炉水分;在合金钢管气净化流程中采用合金钢管气横管初冷工艺，削减排污水量;粗苯蒸馏工段各分手器和油槽分手水均送入机械化氨水澄清槽，不过排;脱硫废液预处置后再送入焦化废水处置等。建议实施分质供水，操纵无缝钢管企业用水特点，在无缝钢管企业内部寻找消纳焦化废水回用与消纳路子，提高水资本的反复操纵率，削减污水外排。转炉新型除尘工艺解析传统的转炉除尘手艺以湿法除尘为主，能耗高，水耗高，排放难以达标。而转炉干法除尘工艺净化效率高，烟气的含尘量凡是可以不变节制在30毫克/尺度立方米以下，在工艺特别要求下可将含尘量降低至5毫克/尺度立方米;系统阻力小，风机运行费低，寿命长;耗水量小，含铁干粉尘仅需热压块后即可替代转炉炼钢所需的铁矿石或废钢，无需设置沉淀池和污泥处置举措措施。但其投资高、手艺要求高、泄爆频仍，国内部门专家对其一向存在争议，认为干法除尘采用静电除尘器单一除尘只能处置一部门烟尘，不克不及处置另一部门有害气体，如SO2、HF等，并且干法除尘对于操作情况要求过于苛刻，出产持续性差。鉴于这种环境，国内部门设计单元将干法除尘系统与湿法除尘系统相连系，研发了半干法除尘工艺，固然经济效益略低于干法除尘系统，但却远高于传统的湿法除尘，且能达到排放尺度。今朝，无缝钢管整体年夜形势仍欠好，利润率低，部门无缝钢管企业用于环保技改的资金相对严重，良多企业考虑到占地、投资、工期的问题，选择了半干法革新。考虑到转炉除尘工艺既要除尘又要节水，综合比力，干法除尘可使水处置系统年夜年夜简化，在水耗、电耗、占地、尘泥操纵等方面都有优势。热焖工艺引领钢渣预处置钢渣是炼钢出产过程中的副产物，是一种很好的二次资本。凡是每出产1吨粗钢约发生120千克的钢渣，钢渣中一般含有10%的金属铁。今朝，国表里钢渣处置凡是采用热焖法、热泼法、水淬法、风淬法、滚筒法等。钢渣热焖法是近些年鼓起的一种进步前辈的钢渣预处置工艺，其道理是操纵钢渣余热，在容器内插手喷淋冷水后使其成为蒸汽，使钢渣自解粉化。与传统处置工艺比拟，焖渣后钢渣粉化率高，渣铁分手彻底，并且处置后的钢渣中的有害成分获得消解，可消弭钢渣遇水体积膨胀的问题，避免造成钢渣应用时呈现不变性不良的现象。传统的焖渣法是对炼钢厂发生的钢渣起首进行天然冷却6小时~12小时，或是热泼后降温，然后进行焖渣。鞍钢鲅鱼圈分公司转炉焖渣出产线在全国率先采用将1400℃熔融态转炉渣直接入池的焖渣方式。该工艺比拟传统方式省去了钢渣在渣罐中的逗留时候，较着提高了处置效率，并且节约渣罐数目，削减了中心流程，年夜年夜降低了出产成本。同时，该工艺还解决了焖渣过程中的爆炸问题———在高温时(急冷阶段)尽可能包管气体排出，当温度降低今后，发生可燃气体的反映速度减缓，可以在焖渣的中后期使渣池中连结必然的饱和蒸汽浓度，操纵水蒸气自己对可燃气体的惰化感化，按捺其发生爆炸燃烧。比拟传统的凝固后的焖渣工艺，熔融渣焖渣处置周期年夜幅缩短，渣罐占用率低，并且炉前处置降低了渣罐运输的成本，将是此后钢渣热焖处置的成长标的目的。[pagebreak]国外若何进行低碳减排为应对金融市场多元化成长的需要，列国都把成长绿色节能减排经济作为一项主要的主题，成立和完美以持续低碳成长为主题的碳买卖系统，如欧盟排放买卖系统、日本自愿排放买卖系统等。同时，日本、欧盟和韩国均设置了以削减碳排放为焦点的前沿项目研发，以应对将来碳排放权买卖的经济压力和天气变暖危机。日本新能源和工业手艺部于2008年7月份委托日本6家无缝钢管公司配合合作开展“情况友爱型炼铁手艺开辟”项目COURSE50，以削减无缝钢管出产中CO2的排放量。该项目以铁矿石高炉冶炼年夜幅度减排CO2手艺作为持久课题而持续开展。该项目研发方针是2050年日本无缝钢督工序吨钢CO2排放量削减30%。按照该方针，2050年今后，日本吨钢CO2排放量将从1.64吨削减到1.15吨。整个项目标焦点内容是削减CO2发生手艺和分手收受接管CO2排放手艺。按照该项目标估计进度，日本无缝钢管业将推进试验高炉的扶植与操作尝试，首要确立氢还原铁矿石结果年夜化的反映节制手艺。2016年9月份，该项目在新日铁住金君津厂开工扶植了高度约6米、炉内容积为12立方米的试验高炉。该试验高炉在2016年10月份进行热试运转，2016年将对试验高炉进行解体查询拜访，并完成炉内还原状况试验评价。该试验可以经由过程优化气体喷吹前提，进一步提高效率。该项目打算在2030年前后进行现实运行，2050年前后推广普及。2004年，欧洲无缝钢管手艺平台专门设立了欧洲超低CO2排放项目ULCOS，进行低碳手艺研发，方针是使欧盟吨钢CO2的排放比该项目实施前进步前辈出产工艺的吨钢排放量还要降低至少50%。ULCOS研发的低碳手艺首要包罗减碳手艺、无碳手艺和去碳手艺。该项目颠末多轮选择后将高炉炉顶合金钢管气轮回手艺、HISARNA熔融还原、新型气基直接还原手艺ULCORED和熔融氧化铁电解ULCOWIN手艺作为具有成长前景的冲破性手艺。浦项制铁将立异炼铁手艺作为低碳成长的冲破口，一方面持续改良FINEX工业化出产手艺，另一方面鼎力开辟以减排CO2为特征的全氢高炉炼铁手艺。近年来，浦项鼎力成长FINEX立异性的炼铁手艺，利用廉价的粉状铁矿石和烟合金钢管作为原料，节流了年夜量的投资和出产成本，同时还削减了污染物排放量。截至2016年3月份，浦项有2座FINEX厂正在贸易运转，产能别离为150万吨/年和200万吨/年。此中，年产能为200万吨/年的FINEX厂实现了5800吨/天的设计方针，并且流程加倍优化。比拟早期的FINEX工艺，200万吨/年的FINEX装配将本来的四级流化床改为三级流化床，设计更紧凑，且投资约削减15%。在全氢高炉炼铁手艺方面，浦项采用在高炉内利用一部门氢气替代合金管对烧结矿进行还原，从而可以或许年夜幅度削减无缝钢管出产过程中CO2的排放。该手艺的中持久方针是开辟出可以或许低成本年夜量制造高纯度氢气的手艺。