资源描述:
打造与城市和谐发展的都市型钢厂的实践和探索 刘复兴郭俊才 太原钢铁 集团 有限公司, 太原 030003 摘要 介绍了太原钢铁 集团 有限公司探索城市钢厂与城市和谐发展的实践。太钢结合自身的具体情况, 通过全流 程技术改造和创新, 转变钢厂发展方式, 承担社会责任, 建设资源节约型、 环境友好型企业, 产品质量、 能源消耗、 环境 保护水平显著改善, 成为城市节能减排、 构建循环经济的有机组成部分。 关键词 城市钢厂; 升级改造 ; 和谐发展 THE PRACTICE AND EXPLORATION OF CONSTRACTING URBAN STEEL MILL KEEPING HARMONIOUS DEVELOPMENT WITH CITIES Liu FuxingGuo Juncai Taiyuan Iron and Steel GroupCo. , Ltd,Taiyuan 030003,China AbstractThis article introduces the practices of harmonious development of cities and urban steel mill explored by the Taiyuan Iron and Steel GroupCo. ,Ltd. Light of its own specific circumstances,through technological transation and innovation for the whole process,changing the developing mode of steel mill and taking the responsibilities of society,TISCO is building a resource-saving and environment-friendly enterprise,which leads to significant improvement in product quality, energy consumption and environmental protection,and it has become organic integral part of constructing recycling economy and energy-saving and emission-reducing of city. KeywordsUrban steel mill;upgrading & transing;harmonious development 随着我国城市化进程的加快和市民环保意识的 提高, 地处城市中的钢铁企业受到环境容量、 资源能 源、 城市发展等因素的严重制约。如何走出一条钢厂 与城市和谐发展之路, 是关系城市钢厂生存和可持续 发展的重大课题。太钢围绕这一主题, 大规模实施管 理创新和技术装备升级改造, 着力打造与城市和谐发 展的都市型钢厂, 进行了有益的实践和探索。 1全国城市钢厂的状况 城市钢厂是指地处城市建成区内的钢铁联合企 业。城市钢厂的形成主要有两种方式 一种是随着钢 厂的建立和发展, 钢厂周边相应的产业和服务业不断 辐射、 发展和延伸, 形成的新兴城市将钢厂围在其中; 另一种是随着城市的发展, 原先远离城市的钢厂逐步 变为城市的一部分。目前全国位于省会城市和百万 人口以上城市的钢厂有 41 家。 钢铁工业作为重要的原材料工业, 需要的资源量 大, 生产过程中产生和排放的各类废物多, 对周边环 境带来的影响严重。钢厂与城市功能不相符合的矛 盾日益突出, 制约了钢铁企业的发展。根据国家对钢 铁工业调整的思路, 结合企业所在地环境、 资源、 城市 功能等因素, 确定本企业发展方式, 是城市钢厂共同 面临的重大抉择。 2太钢的历史性选择 太原钢铁 集团 有限公司 以下简称太钢 始建 于 1934 年, 装备有采矿、 选矿、 烧结、 焦化、 炼铁、 炼 钢、 轧钢等生产工序以及相应的辅助生产设施。厂区 占地面积约 8. 51 km2, 位于太原市尖草坪区, 是名副 其实的城市钢厂。 太钢具有许多的发展优势。作为国家确定的不 锈钢基地之一和国内最早生产不锈钢的企业, 太钢拥 有生产不锈钢的丰富经验, 拥有较强的不锈钢研发力 量, 拥有先进的不锈钢生产工艺, 拥有自己的铁矿和 营销网络。太钢地处山西省太原市, 煤碳能源优势得 天独厚。 811 环境工程 2010 年 12 月第 28 卷第 6 期 但是, 太钢总体规模仍然较小, 对太原市污染较 重。2003 年太钢产钢 318. 8 万 t, 铁 281. 5 万 t, 钢材 367. 5 万 t, 其 中 不 锈 钢 66. 7 万 t; 营 业 收 入 仅 达 217. 78 亿元。由于部分工艺装备落后, 如4. 3 m焦 炉、 90 m2和100 m2烧结机、 300 m3级高炉、 20 t电炉、 迭轧薄板轧机、 75 t和130 t燃煤锅炉、 煤气发生炉等, 2003 年太钢吨钢综合能耗为855 kg/t, 吨钢新水消耗 为10. 3 t, 高于国内冶金行业平均水平 [ 1]; 主要污染 物烟粉尘排放7 617 t, SO2排放27 096 t, 废水中 COD 排 放 2 515 t,分 别 占 城 市 排 放 总 量 的 17 、 23 、 12 。 太钢能不能与城市和谐发展 从理论上讲, 钢厂与城市不是对立的双方, 而是 相互依存的矛盾统一体。钢厂可以为城市提供就业, 带动相关行业和区域经济发展; 钢厂可以为城市提供 燃气、 热力, 可以为城市消纳固体废弃物, 从而成为城 市循环经济链条上重要的一环。而城市的整体发展 水平、 城市的人才、 城市的信息给钢厂带来活力、 带来 商机; 城市环境的压力也正是钢厂实现科学发展的 动力。 实践中, 随着技术的进步, 钢铁行业节能减排水 平显著提升, 出现了一批与城市融为一体的优秀钢铁 企业。尤其是上海宝钢高起点建设, 高水平管理、 不 断创新、 不断改善经营环境、 与城市和谐发展的经验 给人们以极大的启示。学习、 借鉴、 吸收其经验, 城市 钢厂完全能够实现跨越发展。 当代钢铁企业的发展趋势是在生产钢铁产品的 同时, 发挥自身优势, 承担更多社会责任。钢厂应当 重新审视和定位自己的竞争力要素, 构建企业内部循 环经济, 加快与城市功能的对接、 替代和互补, 逐步成 为城市系统中重要的组成部分。建设都市型钢厂, 实 现与城市的和谐, 是钢铁企业新的发展方式, 新的竞 争力。 经过比较论证, 太钢作出了抉择 确立建设全球 最具竞争力的不锈钢企业的发展战略, 以环境友好为 原则, 以可持续发展为目标, 推进结构调整, 实施技术 改造, 发展循环经济, 实现节能减排, 做一个负责任的 受社会尊重的企业, 实现钢厂与城市的和谐发展。 3太钢打造与城市和谐发展的都市型钢厂的实践 按照发展的思路, 太钢推进建设都市型钢厂的系 统工程。从主流程到全系统, 从工艺设备到生产经营 管理, 从污染排放控制到产品质量提升, 从技术开发 到人才培养, 从凝聚团队精神到企业文化建设。目标 是全面实施清洁生产, 打造与城市和谐发展的都市型 钢厂。 3. 1采用低能耗、 少污染的现代化钢铁生产线 从 2004 年起, 太钢分批淘汰了所有的旧焦炉、 旧 烧结、 旧高炉、 小电炉、 落后轧钢装备、 燃煤锅炉等许 多并未列入国家明令淘汰目录的装备, 进行了重点发 展不锈钢的结构调整, 系统地设计和建设了节能、 环 保、 高效的现代化生产线。 选用先进的工艺设计、 机械设备、 控制技术, 建设 国内控制水平最高的7. 63 m焦炉, 同步实施原料煤筒 仓储存、 煤调湿、 干法熄焦、 焦炉煤气脱硫制酸; 新建 国内最大的烧结机, 配套建设烟气脱硫制酸、 环冷机 废气余热回收; 改造原料场, 配套档风抑尘网、 高效收 尘设施; 新建工艺技术最先进的4 350 m3高炉, 配套 高炉煤气干法除尘、 高炉煤气联合循环发电; 新建自 动化水平最高的160 t超高功率电炉以及180 t AOD 炉、 180 t转炉, 配套转炉煤气干法除尘、 饱和蒸汽发 电; 新建不锈钢行业宽度最大的2 250 mm热连轧机 组及平整分卷精整机组, 配套塑烧板高效除尘; 新建 世界最宽的不锈钢冷轧机及能力最大的退火酸洗线, 同步引进中性盐电解酸洗、 酸雾燃烧净化等。 改造过程中, 太钢融入循环经济理念, 采用新工 艺、 新技术、 新装备, 高标准、 高效率对切割渣、 铁磷、 除尘灰、 高炉渣、 钢渣、 粉煤灰、 废水等废弃物资源化 利用; 对冶金生产过程中副产的二次能源最大限度地 回收转换。几年来共实施了 92 项节能减排、 循环经 济项目。其中, 28 项节能环保科技新成果在太钢率 先使用或系统集成, 69 项节能环保技术和工艺间接 服务城市社区。 通过淘汰落后, 太钢实现了全流程清洁生产, 一 跃成为全球规模最大、 工艺装备水平最高、 品种规格 最全的现代化不锈钢企业。 3. 2提高管理水平和节能环保水平 太钢紧密跟踪当代钢铁业发展动向, 以国内外与 城市融为一体的优秀钢厂为标杆, 建立起了对标评价 体系。采用确定标杆、 寻找差距、 分析原因、 制定措 施、 不断改进的对标方法, 从生产主线到辅助车间, 从 装备、 技术、 管理、 成本、 质量到能源、 环保、 物流, 将对 标指标逐级分解落实, 纳入对各单位、 各岗位的绩效 评价体系。 同时, 太钢通过全面推进 6 西格玛管理、 5 s活 911 环境工程 2010 年 12 月第 28 卷第 6 期 动、 精 益 制 造, 实 施精细 化管 理; 通 过建立 和 运 行 ISO14001 环境管理体系和能源管理体系, 推进管理 的深入和不断改进; 通过建设能源环境管控中心, 利 用信息化技术监控能源动力介质的生产、 供应、 使用 和生产过程中污染物排放、 厂区环境质量。 经过扎实有效的工作, 太钢 2009 年与 2003 年相 比, 吨 钢 综 合 能 耗 下 降 34. 6 ;新 水 消 耗 下 降 78. 2 ; 烟粉尘排放下降 79. 7 ; 二氧化硫排放下降 87. 2 ; 化学需氧量排放下降 95. 7 , 工业固体废弃 物利用率提高 46 , 各项指标居行业前列。厂区环 境质量达到和接近国家二级标准, 开通了工业旅游。 花园般的厂区、 清洁壮观的现代化生产线使太钢成为 城市的一道亮丽风景线。同期, 营业收入增长 3. 65 倍, 达到1 013. 31亿元人民币。不锈钢产量增长 2. 74 倍, 达到 247. 97 万 t, 产品品种齐全、 质量达到国际先 进水平, 广泛应用于城市建设、 交通设施、 电站设备、 航海航空各个领域, 出口欧美、 日本市场。 3. 3发展循环经济, 拓展企业功能, 承担社会责任 太钢在加速推进内部绿色发展的同时, 大力拓展 产品制造、 能源转换、 废弃物消纳处理、 绿化美化功 能, 为城市创造新的价值。 在产品制造方面, 太钢形成了以不锈钢为核心, 包括冷轧硅钢、 高强韧系列碳素钢在内的高效节能型 产品集群; 发挥城市和钢厂各自的优势, 共同建设了 太原不锈钢生态工业园, 吸引了一批知名企业和品牌 入驻园区, 形成 40 万 t/a 的不锈钢深加工能力, 不锈 钢无缝钢管、 精密带钢等高等级、 高技术含量、 高附加 值产品进入市场, 延伸了产业链, 带动了区域经济 发展。 在二次能源转换服务城市方面, 太钢回收利用了 99 以上的副产高炉煤气、 转炉煤气和 86 以上的 余热余能, 转换后用于生产, 其能量已经占到生产所 需总能量的 40 ; 太钢利用厂区余热, 承担起太原市 区 800 万 m2居民住宅及服务设施的冬季供暖; 太钢 将煤气并入城市管网, 在节日保供、 故障状态、 峰谷调 节时, 缓解城市居民用气紧张状况, 每年向太原市区 提供燃气4 000万 m3。 在消纳处理城市废弃物方面, 太钢引进 MSBR 工 艺和超滤、 反渗透工艺, 投资建设了生活污水处理设 施, 日接纳处理 5. 5 万 t 市政生活污水和 2 万 t 城市 中水用于钢铁生产。为保护地下水资源, 关闭了全部 19 口工业水井, 结束了太钢开采地下水的历史。太 钢积极开展城市工业废弃物资源化利用工作, 废旧机 动车拆解再利用业务已初具规模, 对城市生活垃圾以 及废旧轮胎、 塑料、 电池等的综合利用也在开发适用 技术, 逐步实施。 在减少固体废弃物排放方面, 太钢选用先进技术 和装备, 建成了处理能力达 200 万 t 的钢渣处理线, 加工能力为 120 万 t 的高炉渣超细粉生产线, 年产 30 万 m3的粉 煤 灰 加气 砼 及 2 亿块蒸压粉煤灰标砖 生产线。 轧钢生产中产生的废酸过去采用石灰进行中和 处理, 产生大量的污泥, 造成废水中金属盐含量高, 污 染城市及周边环境。太钢引进喷雾焙烧法相继建设 废盐酸再生项目和废混酸再生项目, 每年少购氢氟酸 1. 5 万 t、 硝酸 1. 3 万 t, 盐酸 0. 8 万 t; 石灰 2. 6 万 t、 减 少酸污泥处理量 5. 5 万 t、 废水排放量 200 万 t; 回收 铁、 镍、 铬等金属氧化物7 700 t。 在绿化美化方面, 太钢进行系统规划设计, 选择 适合本地环境, 有利于减轻气态污染的植物, 构建起 了以公路、 铁路、 能源介质管网“三大绿色廊道” 为主 线, 1 万 m2以上的绿地为景观点的绿化网络, 厂区绿 化覆盖率达到 32. 5 。 坚持诚信环保, 太钢建立起与政府环保部门联网 的远程污染源及环境在线监测系统、 能耗环境质量信 息定期公报制度和群众监督举报制度, 全方位接受社 会监督; 不定期邀请社会各界人士参观感受太钢, 实 现了政府监督、 群众监督与自我约束的有机结合。 4进一步的探索与启发 在全球气候变暖和建设低碳经济的形势下, 太钢 履行自己的社会责任, 继续进行推进循环经济的新探 索。2010 年到 2015 年, 再投资 48 亿元, 完成 33 项节 能减排和循环经济重点工程。主要项目有 建成全国处理能力最大的不锈钢酸洗废酸处理工 程, 控制废酸和金属离子污染; 建成全国第一条不锈钢 渣复合肥料生产线, 解决不锈钢渣综合利用的难题; 建 设全国第一套烧结机烟气活性炭脱硫装置, 该系统无 固体废物排放, 吸附的硫废气生产浓硫酸用于焦化工 序; 建设全国第一个含铁废物 除尘灰、 水处理污泥等 资源化工程, 以含铁废物为原料, 用清洁的竖炉工艺生 产铁水, 杜绝社会上土烧结的原料来源。 实践给我们以如下启示 1 建设都市型钢厂, 推动钢厂与城市的和谐发 下转第 123 页 021 环境工程 2010 年 12 月第 28 卷第 6 期 可见假设 L 为 6 m 是正确的。最终设计 3 组消 声片。 消声器 压力损失为 ΔH ΔH1 ΔH4 ΔH5 ΔH 6, 其中 ΔH1为消声器出口变径段的压力损失; ΔH1 为消声片的压力损失; ΔH5为整流栅的压力损失; ΔH6 为消声器入口变径段的压力损失。各项计算如下 ΔH 1 ξ 1ρ1v1 2 /2 12. 5 Pa ΔH 4 3 ξ2 ξ3ρ4v2 2 /2 0. 5λρ1v2 2I/d e 258. 9 Pa ΔH 5 ξ 4ρ2v3 2 /2 44 946 Pa ΔH 6 ξ 5ρ2v4 2 /2 28. 6 Pa 求得 ΔH 45. 25 kPa. 计算结果表明, 消声器的压力损失既满足系统调 压要求又不影响高炉常压状态的煤气回收。 2. 3实施效果 鞍钢 鲅 鱼 圈 新 建 的 1 号 和 2 号 高 炉 均 为 4 000 m3炉容, 采用干湿两用除尘系统。在两座高炉 的煤气调压阀组下游均安装了我公司新开发的消声 器。投用后消声器下游噪声均低于 90 dB。使用半 年消声器均无损坏。在使用过程中未出现强烈振动。 高炉在常压状态煤气回收正常。 此系列消声器亦在承钢两座2 500 m3高炉及陕 西龙钢两座1 280 m3高炉干法除尘系统成功应用。 在承钢两座2 500 m3高炉干法除尘系统中还对调压 阀组加装了隔声罩。投用后消声器下游噪声均低于 93 dB。使用一年后消声器均无损坏。在使用过程中 未出现强烈振动。高炉在常压状态煤气回收正常。 3结语 1在消声器上游段增设整流栅可以使其下游气 流分布均匀, 从而保护其下游消声片不被吹坏。同时 整流栅还可降低振动。 2整流栅具有分压与抗性消声作用, 本身可以 降低调压阀组噪声。 3只要整流栅设计合理, 不仅在高炉正常生产 的状态下可以发挥其作用, 而且当高炉处于常压状态 时, 不会影响煤气的正常回收。 4本项研究虽然解决了高炉干法除尘系统噪声 控制难题, 但还存在一些缺憾。主要是隔声罩不受欢 迎, 它给调压阀组的检查、 维修和更换带来麻烦。本 公司在该项研究的基础上做了进一步开发, 研制成功 了新型高炉煤气调压阀组与降噪减振成套装置, 可在 不加隔声罩的情况下, 使噪声达到国家标准。 参考文献 [ 1] 赵松龄. 噪声的降低与隔离[M] . 上海 同济大学出版社, 1989. [ 2] 方丹群. 噪声控制[M] . 北京 北京出版社, 1986. [ 3] 陆耀庆. 实用供热空调设计手册[M] . 北京 中国建筑工业出版 社, 1993. 作者通信处王笑鹏100088北京海淀区西土城路 33 号中冶建 筑研究总院有限公司 E- mailhb7604 126. com 2010 - 04 - 08 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 120 页 展是可行的。从发展低碳经济、 保护生态地球的角度 看, 钢厂异地搬迁并不是唯一和最好的选择, 根本出 路在于钢厂与城市成为价值趋向一致的共同体, 并通 过不懈努力实现和谐发展。 2 资源能源短缺和环境污染问题, 是钢厂与城 市发展能否相融的焦点。从太钢的实践看, 钢铁企业 完全可以创造出较高的资源能源利用水平和环境保 护水平, 融入城市的发展中。城市在规划发展的功能 区划和空间布局上要统筹兼顾, 考虑钢铁企业生存和 发展的空间, 实施资源、 环境容量的科学置换, 尽可能 使商业和住宅区向远离钢铁企业的区域发展, 最终实 现城市的发展目标, 3 钢铁企业在生产经营全过程中都要勇于承担 社会责任。那些己无较好资源依托、 对城市功能和城 市环境质量影响面大的城市钢厂, 逐步压缩产能, 适 时实施搬迁是获得健康发展的正确选择。而对那些 具有较大规模, 且技术装备先进、 产品附加值高, 有相 应的资源依托, 与城市相互依存度较高的重点钢铁企 业, 则应主要探索钢厂与城市和谐共生、 友好共赢的 发展道路, 站在战略高度, 自加压力, 积极推进转型发 展, 努力建设都市型钢厂。 参考文献 [1 ] 王萌, 苏艺. 钢铁工业节能减排技术及其在国内的应用[J] . 环境工程, 2010,28 2 59- 62. 作者通信处郭俊才030003山西省太原市尖草坪 2 号太钢规划 发展部 E- mailguo570901 126. com 2010 - 08 - 29 收稿 321 环境工程 2010 年 12 月第 28 卷第 6 期
展开阅读全文