钢铁企业绿色发展路径研究——以江苏永钢集团有限公司为例
摘要
关键词
钢铁;绿色发展
正文
1 引言
钢铁工业作为传统支柱性产业之一,为我国经济社会发展做出了巨大的贡献。但是近年来,国内钢铁企业的污染问题一直受到社会各界广泛关注。因此,钢铁企业必须积极应对环保挑战,走绿色发展道路,扭转在社会公众中的高污染、高排放形象。
2 钢铁企业绿色发展综述
党的十八届五中全会审议通过了《中共中央关于国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》,把绿色发展作为五大发展理念之一,首次以生态环境质量总体改善为统领,提出绿色发展的目标要求。
我国许多专家学者普遍认为钢铁企业绿色发展就是通过采购优质原辅燃料,从源头减少污染物排放;通过淘汰落后装备,降低产品能耗;通过实施超低排放,减少钢铁生产造成的大气污染;通过优化运输结构,减少车辆运输带来的大气污染和能源浪费;通过固体废物循环利用,在实现效益最大化的同时减少污染物的排放;通过节能技术改造,提高能源利用效率。
3 发展与绿色之间平衡的做法
3.1 充分与城市互动,成为城市的能源和固废消纳中心
通过实施节能环保技术改造,使得钢铁企业排放达标,同时利用钢铁流程低品位余热对城市集中供热,并结合周边水电、风电、光电等外部能源资源,实施多种能源互补、能量梯级利用等措施,降低能源成本,减少排放。
3.2 调整能源结构,建立低碳冶炼新模式
科学实施产能置换,利用闲置高炉等装备进行实验研究,提升钢铁行业技术与装备水平,探索能源使用新方向。如利用闲置小高炉开展氢能冶金实验研究,改善以焦炭为主的能源结构,同时在立足氢能炼铁的基础上,为氢能规模化应用打下坚实基础。
3.3 大量利用废钢
钢铁企业与废钢企业的充分融合,对两个行业的健康发展十分有利,需尽快制定新的废钢标准,更好地与国际接轨,放开废钢进口政策,有利于降低钢厂原料成本,并为钢铁行业减碳提供保障。
3.4 进一步优化政策,促进钢铁行业绿色发展
要解决好钢铁行业绿色高质量发展问题,归根结底要靠政策支持。通过加大税收优惠与财政补贴力度,深入推进碳税交易市场建设,完善绿色金融体系,可以加快钢铁行业流程优化,推进烟气治理、固体废物循环利用、节能降耗等重点领域新技术的开发,真正促进节能环保产业技术发展,为钢铁行业低碳发展转型提供有力保障。
4 研究方法与案例介绍
4.1 供应链端——加强上游源头控制
4.1.1 供应商选择准入
在供应商的选择准入标准上,永钢要求供应商不仅符合国家产业政策和准入名单,而且要求制造过程绿色低碳、有害元素要求严于国家标准等,并通过采购高品质的原辅燃料,降低污染物的排放。
4.1.2 大力发展清洁运输
依托江南水乡水系发达的先天优势,大力发展清洁运输,进出厂大宗物料和产品的清洁方式运输比例已达到80%。2021年4月,率先在苏州地区投用20辆电动重卡,每年可减少柴油消耗约115万升、减少二氧化碳排放约3020吨,相当于减少了1087辆私家车排放的二氧化碳。2022年,永钢开始实施“铁水联运”、“散改集”的运输方案,不仅大大提升了物流效率,还减少了车辆进出厂数量,进一步提高清洁运输比例。
4.2 制造链端——推动全工序绿色减排
4.2.1 积极推进产能置换
永钢集团按照《钢铁行业产能置换实施办法》要求,淘汰容积较小的高炉、转炉,科学有序实施产能置换,提升了资源的综合利用效率,为企业的长效发展提供保障。
4.2.2 大力推进节能技术应用
各工序共应用了国家大力推广的节能技术26项,在行业内率先使用了环冷机液密封等先进的节能技术,充分挖掘二次能源的利用潜力。
4.2.3 系统推进水、气、声、渣综合治理
(1)水污染防治方面。在行业内率先实现了雨污分流,并建设了日处理能力4万吨的污水处理设施,同时通过实施梯级利用等措施,降低吨钢水耗。
(2)大气污染防治方面。采用活性焦烟气净化工艺等先进技术,外排污染物稳定达标排放;同时从物料贮存、物料输送、生产工艺等方面开展综合治理,满足超低排放标准要求。
(3)资源循环利用方面。投资6.5亿元规划建设了占地375亩的循环经济产业园,包含钢渣3D打印、冶金尘泥等项目。按照“源头减量化、处置高效化、利用高值化”的要求,实现固废资源合法合规处置,有效推动了产城融合发展,获评全国大宗固体废弃物综合利用基地。
(4)加大清洁能源应用研究。已建成25.6MW光伏发电,每年增加2300万度“绿电”清洁能源;开展氢能应用研究,在连铸机上开展了氢氧切割替代天然气切割;开展储能技术应用研究,建设储能电站;同时,研究利用熔盐回收盘条显热,耦合煤气发电进行熔盐储热错峰发电。
(5)发行绿色碳中和科技创新公司债。2022年5月,永钢成功发行全国首单绿色碳中和科技创新公司债,项目是对富余的高炉煤气进行综合利用,预计年温室气体减排量能达到42.21万吨CO2。
4.3 消费链端——推进产业链协同降碳
4.3.1 绿色产品开发
近年来,永钢集团不断加大绿色低碳钢材产品研发力度,推陈出新各种高强高韧、耐蚀耐磨、长寿命的绿色节能型钢材,降低钢铁产品全生命周期碳排放量和钢材总消耗量,持续推进产业链低碳。永钢自主研发的多类免退火冷镦钢,每吨钢材可为下游用户减少碳排放超0.2吨;非调质钢系列产品应用可节省30%~40%的零件制造能耗
4.3.2 能源回收利用
与此同时,作为前身由永联村创办的永钢集团,还把企业的低碳绿色发展和永联村的生态文明建设融为一体,利用钢厂低温余热为温室育秧、粮食烘干和恒温养鱼提供热源,将产业链拓展至农业生产领域,实现了工业与农业循环互补。
5 钢铁企业绿色发展面临的困境和难题
5.1 技术积累有差距
我国钢铁行业缺乏核心技术,生产的产品与国外存在较大差距,高端产品占比较少。企业可以采购国外的硬件设施,但是无法引进国外的专利技术。
5.2 企业缺乏绿色生产意识和积极性
企业进行绿色生产的难度大、成本高,而国家对于企业进行绿色生产的激励机制还不完善,没有给予企业足够的政策支持,企业绿色生产的经济价值并没有充分体现,难以调动企业绿色生产的积极性。
5.3 绿色技术创新投入不足
目前,企业主观上不愿意进行绿色技术创新,许多企业不仅缺乏经济实力,同时开发和生产绿色产品的能力也不足。对于技术含量低的中小企业而言,对绿色技术的研发热情不高,限制了绿色技术的推广与应用。
5.4 缺乏整体规划布局
通过对标交流,钢铁企业绿色发展的难题主要还是在于部分生产装备和厂房建设时间较早,受厂房空间和设计的限制,升级改造难度较大。部分钢铁企业建设之初未统一规划好道路、水路、铁路路由,导致厂内汽车运输距离较长,运输成本大大增加。
6 问题的解决路径
6.1 实施产学研协同创新
技术创新是钢铁企业绿色发展的重要手段。与自主创新相比,产学研协同创新具有风险分担、优势互补的特点。因此,钢铁企业可以与科研院所实施产学研协同创新。在此过程中,还可以积极探索钢铁企业与金融机构的合作模式,降低钢铁绿色发展的资金风险。
6.2 充分利用资源,延伸产业链
钢铁生产过程中会产生大量的冶金渣、冶金尘泥等废弃物,对其进行一定的处理,不仅能够减少污染物排放,同时也能实现资源循环利用。例如:利用转底炉技术可以分离提纯冶金尘泥中的有害成分(如锌等),生产出的DIR球团可送回转炉使用。
7 总结及展望
目前我国钢铁行业的绿色发展仍处于起步阶段,距离全面实现绿色发展还有大量工作要做。坚持绿色发展是中国钢铁工业今后发展的必由之路,但任重道远。钢铁企业要全面树立绿色发展理念,重视绿色发展规划的编制和实施,从加大环保投入、选择可行工艺、把控施工质量、严格运维管理等方面着手,加强环保污染防治设施硬件投入与持续高质量运维管理,才能实现钢铁行业绿色发展工作的高质量落地。
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