一 前 言
自2019年《關于推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》發(fā)布以來，中國鋼鐵行業(yè)掀起了一場綠色革命，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國鋼鐵企業(yè)累計投資超過1500億元實施超低排放改造，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，促進了京津冀等重點區(qū)域空氣質(zhì)量改善，有力的支撐了打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，特別是順利完成了2022年冬奧會期間空氣質(zhì)量保障任務。但是京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)門類復雜、排放源數(shù)量多，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)靠的是多措施的組合拳，到底鋼鐵行業(yè)超低排放對空氣質(zhì)量改善有多大作用，很難進行精準分析，也導致出現(xiàn)了一些“莫須有”的觀點，有意淡化鋼鐵超低排放的貢獻。
江蘇沙鋼集團是國內(nèi)最大的民營鋼鐵企業(yè)，本部粗鋼產(chǎn)能2500萬噸。張家港市冶金園（錦豐鎮(zhèn)）是沙鋼集團本部所在地，占地面積約114平方千米，是全國單位面積鋼鐵產(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。筆者對比了錦豐鎮(zhèn)在沙鋼實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)進行橫向?qū)Ρ龋梢钥闯鲣撹F企業(yè)實施超低排放改造對周邊環(huán)境空氣質(zhì)量的貢獻巨大。
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)量進一步改善，全市下轄10個鄉(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，以沙鋼集團所在的冶金園（錦豐鎮(zhèn)）PM2.5平均濃度降幅最為顯著，達到最高的16.1%。而且，2022年錦豐鎮(zhèn)PM2.5平均濃度不但降幅最大，其絕對數(shù)值在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中也是最低的，達到了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年均濃度達標的情況下，均實現(xiàn)了空氣質(zhì)量持續(xù)改善，特別是沙鋼集團所在的冶金園（錦豐鎮(zhèn)），PM2.5濃度降幅遙遙領先。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。對比一下沙鋼集團開展超低排放改造的進程就不難發(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間節(jié)點高度吻合。
三 沙鋼集團超低排放改造推進歷程
3.1 沙鋼超低排放改造總體進程
沙鋼集團自2018年下半年啟動超低排放改造以來，總投資81.6億元，全面實施料場全封閉棚化改造、焦化燒結(jié)脫硫脫硝與干熄焦脫硫提標、無組織管控治一體化平臺建設及治理設施配套、恒樂建材鋼渣場搬遷、除塵系統(tǒng)優(yōu)化與提標升級改造等171個重大項目，其中無組織治理投資占總投資金額的50%，高達40余億元。
2020年7月，沙鋼集團超低排放評估監(jiān)測工作正式啟動，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、中國環(huán)境監(jiān)測總站組成的超低評估團隊對沙鋼超低排放工作進行現(xiàn)場指導幫扶。2021年1月，完成清潔運輸環(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估監(jiān)測并在中國鋼鐵協(xié)會網(wǎng)站進行公示，標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目成果
（1）清潔運輸體系高標準構(gòu)建
沙鋼集團投資3.2億元實現(xiàn)了碼頭前沿運輸車輛及港作工程機械的更新?lián)Q代，滿足車輛排放階段要求。同時，投資更新鏈斗式、螺旋式環(huán)保卸船機，實現(xiàn)了散貨碼頭密閉無揚塵卸貨，積極打造碼頭區(qū)域“見縫插綠”工程，及時補種2.5億元綠色植物，恢復長江沿線自然生態(tài)景觀，實現(xiàn)長江沿線的綠化亮化，見圖3和圖4。此外，還投資近3億元建成燒結(jié)、鋼渣處理等總長度約20公里的管帶機項目，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)汽運車輛短倒。
圖3 沙鋼水運碼頭與船舶接卸實景
圖4 沙鋼原料輸送管帶機應用實景
（2）有組織排放精益化提標改造
沙鋼集團總投資3億余元，建立全廠5套焦爐煙氣活性焦脫硫脫硝一體化項目，同時耗資約18億元對全廠8臺燒結(jié)機與2條鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團生產(chǎn)線進行焙燒煙氣脫硫脫硝提標改造，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，全面達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，目前沙鋼集團共建成588臺/套除塵裝置，除塵總風量高達1.12億立方米/小時，除塵電機裝機總?cè)萘窟_33萬千瓦，較好地滿足冶煉生產(chǎn)過程中顆粒物達標排放需求。
圖5 焦爐煙道氣活性焦脫硫脫硝一體化應用實景
圖6 燒結(jié)機頭煙氣脫硫脫硝裝置應用實景
（3）建立智能管控治一體化系統(tǒng)
沙鋼集團建設智能管控中心，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，見圖7，打破各車間之間數(shù)據(jù)和應用隔閡，進一步提升數(shù)據(jù)集中度，實現(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，沙鋼集團投資近30億元，建設了85個萬噸級煤、焦筒倉，實現(xiàn)了煤、焦的全封閉貯存，同時建設了先進的C型機械化全封閉料場與廢鋼庫，有效解決了原料露天堆放及裝卸過程中的揚塵污染，見圖8。同時，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，沙鋼對原工藝進行優(yōu)化改造升級，建成國內(nèi)產(chǎn)能最大、工藝先進的鋼渣處理線，見圖9，年處理鋼渣330萬噸，實現(xiàn)沙鋼鋼渣100%綜合利用的同時，滿足此節(jié)點的無組織排放控制要求。截至目前，全廠近13000個無組織污染源點位均已實現(xiàn)逐一整改，從物料封閉儲存、物料轉(zhuǎn)運輸送、生產(chǎn)工藝防治和除塵灰接卸等環(huán)節(jié)全面達到超低排放無組織控制要求。
圖8 煤、焦筒倉與全封閉原料場應用實景
圖9 鋼渣處理車間內(nèi)外部實景
（4）減排效果
通過實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)保運行成本接近300元，污染物排放績效指標持續(xù)改善。初步測算，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。
四 結(jié) 語
鋼鐵行業(yè)超低排放作為打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要抓手，其對環(huán)境空氣質(zhì)量改善起到了重要作用，相關研究機構(gòu)根據(jù)空氣質(zhì)量模型測算，京津冀鋼鐵企業(yè)超低排放改造對北京市PM2.5濃度下降的貢獻約15%-20%，但是由于京津冀區(qū)域氣象條件復雜、行業(yè)和企業(yè)數(shù)量多，也有一些聲音對鋼鐵行業(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)量達標率與PM2.5平均濃度變化均達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)通過實施超低排放改造，對改善區(qū)域空氣質(zhì)量作出的巨大貢獻。
