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    中耐协:推进耐火材料行业全过程污染防治,实现行业减污降碳协同增效

     发布人:中国镁质材料网    发布时间:2022-09-30【字体:

    耐火材料是钢铁、水泥、玻璃、有色、石化、电力等高温工业不可或缺的基础材料,是国民经济增长重要的基础行业,具有不可替代的地位和作用。改革开放40多年以来,在高温工业快速发展的驱动下,我国耐火材料工业也取得了长足进步,无论产业规模还是技术水平都在逐步靠近世界先进水平,2021年,我国耐火材料产品产量为2403万吨,中国已经成为世界上最大的耐火材料制造和消费大国。行业的装备水平和环境治理能力也有较大的提升,行业的面貌发生了很大的变化[2-3]。十八大以来,我国钢铁、水泥、玻璃等行业供给侧结构性改革深入推进,对耐火材料行业提出更多更高的服务要求,在当前复杂多变的国内外经济形势以及新冠疫情影响的大背景下,耐火材料全产业链发生了许多变化,在取得成绩的同时,也积累了许多较难解决的问题,例如产业集中度较低,市场发展秩序较差、低效产能过剩,生产装备水平、污染治理能力和环境管理水平还达不到高质量发展的要求等,上述因素制约着耐火材料产业的进一步健康可持续发展[4-6]。本文主要分析耐火材料行业环保现状、存在问题,并提出环保绩效水平提升对策建议,着力于推进耐火材料行业高质量发展。

    1. 耐火材料企业环保现状

    耐火材料行业是2020年生态环境部重污染天气重点行业绩效分级指南中的39个重点行业之一,受到重点区域相关省市的高度重视。耐火材料生产包括耐火原料生产和耐火制品生产,其中耐火制品中的不定形耐火制品生产过程未涉及炉窑,生产工序简单,主要排放污染物为颗粒物,因此针对独立不定形耐火制品生产企业,仅制定了引领性指标,其他耐火材料企业按ABCD四级进行了绩效分级。根据2020年重污染天气应急减排清单统计,除长期停产企业外,重点区域耐火材料生产企业约2600家。开展绩效分级的耐火原料和制品(不定形制品除外)企业数量占比57%,其中C、D级企业占比约95%;不定形耐火制品企业数量占比43%,其中非绩效引领企业占比约97%。耐火原料和制品企业、不定形耐火制品企业在重点区域各省(市)中企业数量最多的均为河南省,占比均超过40%,A、B级和绩效引领企业数量相对其他省(市)也较多;其次为山西省,占比均超过20%,没有绩效A级企业,最高绩效等级为B级和绩效引领。耐火材料企业在重点区域分布见图1。



    图1.耐火材料企业区域分布

    2017年至2021年,耐火材料产量由2293万吨增加至2403万吨,其中2018-2020年同比增长率2%~4%,2017年和2021年同比减少率分别为4%和3%,见图2。按照产品类型分析,致密定性耐火制品占比略有下降,由57%下降至55%,保温隔热耐火制品占比略有上升,由2%上升至3%;不定形耐火材料占比略有上升,由41%上升至43%[2、7]。


    图2.我国耐火材料年产量变化

    2. 存在的问题

    十三五期间,通过政府、行业、企业等各主体的共同努力,耐火材料行业在节能减排、污染防控和绿色发展等方面取得了较大进步,特别是,《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南》(2020年修订版)对耐火材料行业全过程污染防治和提标改造提出了指导性意见。行业层面上,2018年协会组织制订团体标准《耐火材料工业大气污染物排放标准》(T/ACRI0006-2018),指导耐火材料企业开展节能减排、绿色生产,为行业环保整治的标准化工作提供了业内共识,卓有成效地推动了全行业节能减排和环境治理。但是,与当前实现耐火材料行业的高质量发展仍有较大差距,需要各责任主体共同发力。河南省耐火材料企业数量居全国之首,A、B级和绩效引领企业数量相对重点区域其他省份也较多,且C级及以上绩效水平企业占全省耐火材料企业的80%以上,故本文主要参照《河南省地方标准<耐火材料工业大气污染物排放标准>编制说明(征求意见稿)》(2020年),以河南省开展了现场调研和资料收集的146家耐火材料企业为例,对耐火材料行业存在问题分析。

    (1)非电烧结占据导地位。146家耐火材料生产企业中,118家企业包含烧结窑,占比81%;28家企业仅有干燥窑,占比19%。有烧结窑的企业中,电熔窑企业共18家,占比12%;隧道窑、梭式窑等企业共100家,占比69%;采用干燥窑的企业中,电热干燥窑企业共4家,占比3%;其他燃料干燥窑24家,占比16%。


    图3.不同类型窑炉占比

    (2)污染治理水平相对较低。146家企业中,96%的企业配备除尘治理设施,其中采用袋式除尘、电除尘、电袋复合除尘、覆膜袋式除尘和滤筒除尘等工艺的企业占比83%,其中覆膜袋式除尘和电袋复合除尘占比分别为2%和26%,主要用于隧道窑;采用水膜除尘、旋风除尘等工艺的企业占比13%。


    图4.各类除尘器占比146家企业中,56%企业安装脱硫设施,其中湿法脱硫占比49%、干法脱硫占比5%、湿法脱硫+湿电除尘占比1%、其他脱硫工艺1%。梭式窑18%安装脱硫设施;竖窑83%安装脱硫设施;隧道窑85%安装脱硫设施。


    图5.各类脱硫工艺占比146家企业中,58%企业安装脱硝设施,其中SCR占比5%、SNCR占比40%、氧化法占比7%、低氮燃烧占比1%、其他方法占比5%。梭式窑3%安装脱硝设施;竖窑6%安装脱硝设施;隧道窑49%安装脱硝设施。


    图6.各类脱硝工艺占比

    (3)监测监控水平有待提升。河南省共有600余家耐火原料和制品生产企业,截至2020年10月,共有363家耐火材料企业安装了烟气排放连续监测设施(以下简称“CEMS”),主要对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度进行监测,未监测氨逃逸浓度。

    3. 环保绩效提升建议

    (1)优化生产工艺,开展节能减排。采用烧结工艺的耐火原料和产品,推荐使用全电、天然气、煤层气、脱硫后焦炉煤气等清洁能源[8]。根据《耐火材料行业规范条件(2014年版)》可知,耐火原料和产品的单位产品综合能耗限额,电熔法低于烧结法50%以上。鼓励企业优化生产工艺和产品类型,采用低硫原辅材料,发展不定形和免烧耐火制品[1],降低污染物排放量[9]。

    (2)分类施策,提升污染治理水平。以达到排放限值为准绳,针对不同生产工艺,科学制定减排措施,颗粒物排放量大或对标绩效A级排放限值要求的企业,推荐采用覆膜等袋式除尘、湿式电除尘或电袋复合除尘等高效除尘工艺(设计效率不低于99.9%);采用高硫原辅材料或SO2对标绩效A级排放限值要求的企业,推荐采用石灰/石-石膏法、半干法/干法等脱硫工艺;对于烧结温度较高或NOx对标绩效A级排放限值要求的企业,推荐采用SCR/SNCR等脱硝工艺;以树脂类为粘结剂耐火制品企业,推荐采用催化燃烧、蓄热燃烧等VOCs末端处理工艺,或引至锅炉、窑炉燃烧等VOCs废气处理方法[8]。

    (3)提升监测水平,实现稳定达标排放。按照《固定污染源排污许可分类管理名录》要求,在重点排放口安装CEMS,开展连续性监测,数据保存一年以上,对于绩效A、B级企业,需开展氨逃逸在线监测,并将PM、SO2、NOx和氨逃逸监测数据接入DCS或PLC,并实现一年内稳定运行达标小时数占比95%以上[8]。

    (4)其他环保绩效提升建议。加强无组织排放管控,粒状、块状物料应采用入棚入仓等方式进行储存;粉状物料存储、原料和产品转运、生产工艺产尘点等环节均采取封闭、除尘和抑尘等有效措施,实现车间及产尘点不得有可见烟粉尘外逸。提升企业环保管理水平,配备专兼职环保人员,保证环境影响评价、排污许可证、检测报告等资料齐全,生产、治污、监测等设备设施有序运行、档案记录完整。调整运输结构,道路移动源采用国五及以上排放标准重型载货车辆(含燃气)或新能源车辆,非道路移动机械采用国三及以上排放标准或使用新能源机械[8]。

    提升环保绩效水平,是推进减污降碳协同增效的重要抓手,有利于促进行业的良性竞争,实现鼓励“先进”,鞭策“后进”,推动行业绿色高质量发展。

    作者:

    于瑞1、王红梅1、张阳2

    单位:

    1.中国环境科学研究院

    2.河北省生态环境应急与重污染天气预警中心

    参考文献

    [1]《关于促进耐火材料产业健康可持续发展的若干意见》(工信部原〔2013〕63号).

    [2]李永全.2021年全国耐火材料行业生产运行情况及2022年耐火材料市场预测分析.中国耐火材料行业协会官网

    http://www.acri.org.cn/associationWork/details?id=2&num=3&newListID=2096

    [3]李永全.在高质量发展方面迈出坚实步伐[N].中国冶金报,2022-7-14(07).

    [4]彭婷.沉着应对 攻坚克难 促进耐材行业高质量发展[N].中国冶金报,2022-8-18(07).

    [5]胡乃民.耐火材料智能制造的现状和发展[J].耐火材料,2021,55(6):545.

    [6]张爱勤,王号召,曹霞等.河南省耐火材料行业大气污染物排放现状及治理措施研究[J/OL].耐火材料.

    [7]我国耐火材料的生产情况[J].耐火材料,2020,56(1):42.

    https://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1136.TF.20220314.1758.032.html

    [8]《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南》(2020年修订版).

    [9]《河南省地方标准<耐火材料工业大气污染物排放标准>编制说明(征求意见稿)》(2020年).


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