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行业排放水平、污染防治技术、环境管理……2022年钢铁行业绿色发展水平分析

2023-08-30 17:05:28

来源:世界金属导报

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本文根据调查研究,从行业排放水平、污染防治技术、环境管理等方面,对2022年底前全部实现超低排放的42家在产钢铁企业绿色发展水平进行了分析。


1 行业发展

1.1 受多重因素影响产能产量持续下降

2022年我国生铁、粗钢和钢材产量分别为8.64亿吨、10.18亿吨和13.40亿吨。粗钢产量持续下降,占比全球的比重同比略增。持续淘汰落后产能,18省市发布钢铁产能置换方案,淘汰炼铁产能922万吨、炼钢产能500万吨。在严禁新增钢铁产能的基础上,持续深入推进供给侧结构性改革,继续压减粗钢产量。全国7个省份粗钢产量出现增长, 19个省份负增长。其中河北、内蒙古、浙江、吉林、新疆、青海粗钢产量缩减超过5%。

1.2 重点地区布局优化,企业规模持续提高

企业平均规模231万吨,较2021年提高1.1%。整体变化不大,京津冀晋鲁豫地区以200万-500万吨为主;苏浙沪皖地区以200万吨以下为主。

粗钢产能分布于全国29个省(区、市),约一半产能分布于河北、江苏、山东、辽宁4省,较2021年减少1429万吨。2022年钢铁联合企业数量占比为:京津冀晋鲁豫33.6%、苏浙沪皖16.2%、其他50.2%;产能占比为:京津冀晋鲁豫38.9%、苏浙沪皖18.3%、其他42.7%。2022年京津冀晋鲁豫产能较2021年降低0.4%;苏浙沪皖产能较2021年增加0.4%。

1.3 以领先与先进水平装备为主,短流程电炉钢优势不及预期

常规焦炉、球团设施、烧结机、高炉、转炉和电炉的领先和先进水平产能占比分别达到88.5%、59.3%、81.7%、73.5%、68.7%和50.1%。电炉钢比例较2021年降低16.7%。

1.4 兼并重组加速实施,产业集中度逐步提升

2022年钢铁行业产业集中度CR5为28.92%、CR10为42.8%。其中,中国宝武联合重组新余钢铁、鞍钢集团重组凌钢集团,“南宝武,北鞍钢”的新格局已奠定。


2 污染物排放绩效

2.1 全国钢铁行业废气污染物排放量持续下降,颗粒物降幅缩小、氮氧化物降幅增大

2022年426家钢铁冶炼企业的废气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量分别为42.38万吨、15.20万吨、35.29万吨,较2021年同口径企业废气排放量分别下降6.05%、17.55%、13.71%。

2.2 河北、山东、辽宁、上海、内蒙古二氧化硫、氮氧化物降幅大

河北、山东、江苏、辽宁、内蒙古等5省(区)颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量合计占行业总量的50.22%、41.92%、43.02%。

颗粒物排放量分布:辽宁16.5%、河北13.9%、江苏9.8%、山东6.1%、广西6.1%、其他48.3%。河北、安徽、河南、内蒙古、山东、上海降幅较大。

二氧化硫排放量分布:辽宁12.2%、河北12.4%、内蒙古6.6%、广西6.6%、江苏5.9%、其他56.0%。河北、河南、新疆、山西、安徽、浙江、湖南降幅较大。

氮氧化物排放量分布:辽宁14.11%、河北12.51%、广西9.00%、内蒙古6.00%、江西5.52%、其他52.86%。辽宁、内蒙古、江苏、山东、安徽、浙江、上海降幅较大。

2.3 废气污染物排放强度持续降低,广东、广西略有反弹

2022年426家钢铁冶炼企业的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物吨钢排放量为0.42kg、0.15kg、0.35kg,较2021年分别下降7.0%、16.7%、12.9%。

与2021年相比,河北、山东、江苏、山西、内蒙古、福建、重庆、云南、贵州、新疆等省(区、市)颗粒物排放强度持续向好,广西、湖北、吉林略有变差;江苏、辽宁、湖北、湖南、重庆、青海等省(市)二氧化硫排放强度持续向好,山西、河南、广东、江西等略有变差;除广东、广西、青海外,全国大部分省(区、市)持续下降。

2.4 超低排放改造加速推进,钢铁业大气污染物排放绩效优化

截至2022年底,全国约68%粗钢产能已完成或正在实施超低排放改造;其中2.42亿吨粗钢产能已完成全流程超低排放改造与评估监测,约4.76亿吨左右粗钢产能正在实施超低排放改造。重点地区约95%粗钢产能已完成或正在实施超低排放改造。44家完成全过程改造并公示;22家完成部分超低排放改造和公示;此外,有83家企业正在进行公示前专家审核和企业整改。上述公示企业中30余家获得A级绩效企业称号,67%钢铁超低排放企业废气污染物排放达到国际领先水平。

2.5 约80%钢铁冶炼企业不外排生产废水

426家企业中仅89家企业外排生产废水(含直接排放外部水体或城镇污水处理厂),共计排放化学需氧量4634.36吨、氨氮591.64吨。

2022年化学需氧量排放量分布为四川10.24%、湖北9.97%、广西9.92%、内蒙古8.49%、湖南8.99%、其他52.39%;氨氮排放量分布为四川14.0%、广西18.9%、新疆13.1%、山东9.9%、湖北8.5%、其他35.7%。吨钢化学需氧量、吨钢氨氮排放量为4.6g、0.58g,其中宁夏、陕西、山西、天津钢铁冶炼企业不排放生产废水。


3 污染控制技术

3.1 超低排放改造已基本形成可行技术路线

与2021年相比,超低排放治理技术总体变化不大,球团无脱硝措施的比例有所降低。

2022年焦炉超低排放所用脱硫技术占比:活性焦法34.5%、碳酸氢钠干法(SDS)24.1%、生石灰半干法22.4%、氨法13.8%、氢氧化钙干法3.4%、石灰石-石膏法1.7%;焦炉超低排放所用脱硝技术占比:SCR72.4%、活性焦法24.1%、其他3.4%。焦炉脱硫脱硝技术以“干法(半干法)脱硫+SCR脱硝”和“活性焦脱硫脱硝一体化”为主。

2022年烧结超低排放所用脱硫技术占比:循环流化床法33.6%、活性焦法28.0%、石灰石-石膏法27.5%、旋转喷雾法10.5%、密相干塔法0.7%;烧结超低排放所用脱硝技术占比:SCR 74.8%、活性焦法25.2%。烧结脱硫脱硝技术以“石灰石-石膏湿法脱硫+SCR脱硝”、“循环流化床+SCR脱硝”和“活性焦脱硫脱硝一体化”为主。

2022年球团超低排放所用脱硫技术占比:石灰石/石灰-石膏法57.1%、循环流化床法32.7%、活性焦法8.2%、密相干塔法2.0%;球团超低排放所用脱硝技术占比:SCR 32.7%、活性焦法4.1、PNCR 2.0%、无脱硝设施61.2%。球团脱硫脱硝技术以“石灰石-石膏湿法脱硫+SCR脱硝”、“循环流化床+SCR脱硝”和“活性焦脱硫脱硝一体化”为主。

3.2 高炉热风炉正在开展末端脱硫脱硝

2022年14.7%高炉热风炉未采取任何措施、56.4%高炉热风炉燃用净化后煤气、1.4%高炉热风炉燃用精脱硫煤气、27.3%高炉热风炉实施烟气末端脱硫(较2021年提高12.2个百分比)。

2022年高炉热风炉所用脱硫技术占比:SDS干法67.3%、湿法14.4%、氢氧化钠法3.0%、ACA钙法2.5%、CMB移动床干法1.5%、其他11.4%。

3.3 自备电厂主要燃用净化煤气(天然气)或采用低氮燃烧等源头减排措施

2022年仅有54.1%自备电厂配备了脱硫设施、31.8%配备了脱硝设施等末端治理设施,可能带来新增能耗、干法脱硫灰和废催化剂处置以及氨逃逸等新的环境问题。2022年自备电厂烟气脱硝技术占比:低氮燃烧22.1%、SCR20.6%、燃烧净化煤气19.4%、SNCR12.3%、BSNCR1.8%、其他3.2%、未脱硝20.4%。自备电厂采用SDS干法或石灰石-石膏法脱硫+SCR (SNCR)脱硝。

3.4 高炉煤气精脱硫技术逐步成熟,但应用效果有待提高

催化水解+干法吸收/吸附脱硫效率相对较高;高炉同步建设的煤气精脱硫装置运行相对稳定;水解装置前设置了冷凝脱水、除氯等预处理设施运行时间相对长;燃用精脱硫高炉煤气的热风炉、加热炉二氧化硫基本能稳定达到50mg/m3以下;水解剂或吸附剂的寿命远低于设计值,一般3个月后效率下降较快。


4 行业环境管理评估

4.1 环境政策

1)减污降碳协同增效进入实质性阶段。生态环境部等部委印发《减污降碳协同增效实施方案》。福建、江西、天津、吉林、湖北、湖南、宁夏、河南、河北等省(区、市)出台了地方减污降碳协同增效实施方案。四川省联合印发了《开展电炉短流程炼钢高质量发展引领工程的实施方案》。

2)部分省份开启钢铁全行业环保绩效创A工作。2024年底前,河北省56家钢铁企业全部创建环保A级绩效企业。2023年底前,具备条件的长流程钢铁企业全部创成环保绩效A级。

3)综合施策,助推钢铁行业绿色低碳高质量发展。出台新的钢铁环评审批原则。四川、江西、河南等省份将电炉炼钢移出,在“两高”之外。

4.2 环评管理

除河北、天津、云南上收钢铁项目审批权限外,其他省市无变化。审批项目以钢压延加工为主,产业结构和布局进一步优化。2022年共审批钢铁类建设项目378个,其中冶炼类113个、钢压延加工265个。电炉炼钢项目上升趋势明显,产能占比达到31.5%。钢铁产能略向东南沿海(福建、广东、广西)转移。

4.3 排污许可

截止2022年底,钢铁行业共核发排污许可证3950张(同比减少243张),其中重点管理972家、简化管理2978家。

1)排污许可证核发质量有所提高。抽查131家企业排污许可证,环境台账、执行报告等管理要求方面质量提高较多,许可证有效期和车间排放口有较大差距。

2)执行报告质量基本满足要求。钢铁冶炼企业2022年年度执行报告报送率为100%。年度执行报告内容基本满足技术规范要求。固废排污许可管理要求落实情况较好(问题率仅11.6%)。

4.4 环境执法

1)环境行政处罚案件数量和金额居高不下,重点集中在钢铁大省的无组织排放。2020-2022年全国共有479家钢铁排污单位被各级生态环境部门实施行政处罚,处罚案件数量1615件,罚没款数额总计3.54亿元。除北京、重庆、海南和西藏外,其他25个省(区、市)2020-2022年钢铁企业均存在环境行政处罚案件,其中河北、山西、辽宁、江苏和内蒙古较多,河北占全国总数72.1%。

违反大气污染防治管理制度的案件占82.6%、违反固体废物管理制度的案件占4.7%、违反环境影响评价制度的案件占3.3%、超标或超总量排污的案件占3.3%、违反建设项目“三同时”及验收制度的案件占2.3%、违反排污许可证管理制度的案件占2.5%、违反水污染防治管理制度的案件占1.4%、其他的案件占2.2%。

2)钢铁行业仍是违法违规高发行业。2022年督查131家钢铁企业共发现407个问题,较2021年下降50.7%。其中无组织排放和在线监测问题突出,分别占比40.5%和20.6%;此外,有组织排放问题6.1%、未落实排污许可制度15.2%、未落实建设项目“三同时”1.0%、应急管控问题0.5%、其他环境管理问题16.0%。2022年在线监测、有组织排放、排污许可证管理、应急管控以及其他环境管理等方面的问题数量和占比,同比均减少。

(根据生态环境部环境工程评估中心《2022年钢铁行业绿色发展水平评估报告》整理)