一、企业简介
(资料图片)
天津钢铁集团有限公司(以下简称“天钢公司”)始建于1935年,2019年通过混改成为新天钢集团所属公司。天钢公司被誉为“天津冶金工业的摇篮”,建有国家级企业技术中心、博士后科研工作站,是全国首批45家符合《钢铁行业规范条件》的钢铁企业。混改以来,天钢公司持续加大了清洁生产技术改造和环境治理资金投入,2019年被工信部评为绿色工厂,2021年被评为高新技术企业,2021年成为天津市首批国家AAA级工业旅游景区,2022年被评为AAA级信用企业,2022年7月5日通过超低排放审核并在中钢协公示,是国内第28家、也是天津首批首家通过超低排放的长流程钢铁企业,2022年10月24日被认定为国家级环保绩效A级企业,天钢公司所在的上海德龙钢铁集团也于2022年入榜“世界500强”。
二、清洁生产技术创新
天钢公司十分注重清洁生产技术的研发和创新,相比2022年6月份提交申请时,清洁生产技术研发和创新又有了大幅度提升。目前,天钢公司共申请专利386项,其中,发明专利138项;授权专利306项,其中,发明专利74项。主持完成天津市科技成果160项,其中,65项成果达到国内领先水平或国际先进水平,1项成果达到国际领先水平。荣获省部级科技奖66项,其中,天津市科技进步奖33项、天津市技术创新奖22项、冶金科学技术奖7项、教育部技术发明奖1项、天津市专利奖3项。主持、参与制订修订标准共57项,其中,国家标准30项、行业标准27项,涉及产品、原料、辅料、检验、实验等领域,有效推动了钢铁行业清洁生产的进步和发展。
三、清洁生产应用发展
天钢公司高度重视清洁生产技术的应用,自2019年混改以来,累计投入超过35亿元,从超低排放、“三余利用”、自备电厂、节电节水、水渣钢渣循环利用、清洁运输等方面实施了清洁生产技术改造,主要项目有:烧结超低排放项目、高炉热风炉烟气脱硫项目、动力锅炉烟气脱硫脱硝项目、轧钢加热炉烟气脱硫脱硝项目、100MW超高温亚临界发电项目、高炉冲渣水余热利用项目、烧结环冷余热利用项目、分布式光伏发电项目、水处理能力提升项目、高炉水渣研磨项目、公转铁项目等。具体情况如下:
图1 天钢公司清洁生产技术创新发展
1、生产工艺装备
在生产工艺装备方面:烧结机装备配置上,天钢公司200m2及以上的烧结机,配置率达到100%,300m2及以上的烧结机,配置率≥60%;高炉装备配置方面,2000m3及以上的高炉,配置率达到100%,3000m3以上的高炉,配置率≥60%;转炉装备配置方面,120t及以上的转炉,配置率达到100%;铁-钢高效衔接方面,天钢公司的铁水运输采用鱼雷罐,且运距较短,铁水温降在60℃左右;连铸坯热装热送方面,采用辊道热送技术,热装温度均大于600℃,热装比平均保持在76%以上,有效降低了轧钢工序能耗。
2、节能减排装备
在节能减排装备方面:天钢公司搭建了华北地区最大跨度(最大跨度165m)的封闭原料场,布设了收尘抑尘设施,搭建了无组织管控平台,引入了智能化天雾系统、鹰眼识别、TSP监控、空气质量微站等现代化监控技术,对无组织污染源进行了有序、有效、有组织的管理;在有组织减排方面,天钢公司对烧结、高炉热风炉、轧钢加热炉、动力锅炉、100MW发电等全工序的有组织排放环节实施改造,生产设施及治理设施DCS参数已全部集成联网,实现了全工艺、全流程监管,如烧结工序采用循环流化床+布袋除尘+SCR的综合净化工艺,烧结烟气达到超低排放水平;在二次能源利用方面,天钢公司建设有100MW超高温亚临界的煤气发电机组,配置有高炉炉顶煤气余压发电(TRT)装置,配置率达到100%,配置有烧结余热发电机组,建有高炉冲渣水余热供暖项目,同时,轧钢工序、炼铁工序以及炼钢工序均采用了蓄热式燃烧技术,其中,轧钢的蓄热式加热炉,炼铁热风炉为双预热,炼钢的钢包烘烤器采用的蓄热式;污水集中处理方面,天钢公司建设有4万m3/d处理能力的零排放处理中心,设有2000m3/d的生化水处理站,同时,铺设了12公里的雨污分流管线,依靠以上装备,实现了污水的集中处理、污水的零排放以及100%的处理回用。
3、资源综合利用
在资源综合利用方面:天钢公司以“三余”利用、固体副产品回收利用、生产废水处理再用、可再生资源深度应用、社会中水消纳回用等为方向,建设有矿渣微粉、钢渣磁选、市政中水消纳、分布式光伏发电等工艺线,其中,一期分布式光伏发电装机容量9.8MW,将绿电引入生产,形成了可再生能源的有效利用。
4、清洁运输装备
在清洁运输装备方面:天钢公司秉承“环保投入不设上限”的原则,积极调整运输结构,持续扩充清洁运力,现已搭建起了火运、皮带、电车、氢能为主要架构的清洁运输体系,清洁运输比例稳定达到80%以上。其中,火运方面,天钢公司推进“公转铁”,现有铁路线24道,日接卸能力达到3万吨;皮带运输方面,天钢公司在焦化和原料场搭建起“直达”封闭通廊,焦化焦炭采用皮带运输,日运输能力可达8千吨;新能源汽车运输方面,购置了150余部包括电能和氢能的新能源汽车,运输能力达到3万吨以上。
图5 分布式光伏发电
图6 水资源综合利用管控平台
图7 清洁运输系统(公转铁、翻车机、加氢站)
5、智能管控装备
在智能管控装备方面:天钢公司坚持绿色智能发展道路,以信息化推进环境管理转型,投资2000万元建设了集“环保治理、生产管控、成本管控、能源管控、物流管控、碳排管控、安防管控”等为一体的工业互联网中心,将生产链条和环境链条高度结合,实现了绿色、信息、智能的融合发展。同时,天钢公司还建立了EAM设备管理系统,实现了设备管理移动化、自动化、物联网化,并为每个设备设置了关键指标,通过柱状图、折线图、饼状图和环形图的方式,展示点检、运行、绩效、成本、检修等方面的重要指标情况,进一步强化设备管理,优化运行指标。
图8 智能管控系统
图9 清洁生产实施效果
四、清洁生产实施效果
通过实施清洁生产环境友好发展,天钢公司在“十三五”期间,累计完成节能量63.12万吨标煤,超额完成“十三五”18.72万吨标煤的节能量目标,2021年,天钢公司再次完成17.29万吨标准煤的节能量,吨钢综合能耗控制在449kgce,较实施清洁生产前下降了24.87%。污染物排放达到超低排放水平,2021年,主要污染物吨钢排放量控制在476.46g/吨钢,较实施“创A”改造前下降61.01%,吨钢碳排放量降至1.49吨,较实施清洁生产前下降了23.97%,生产废水实现“零排放”,吨钢耗新水(自来水)0.67吨,消纳社会中水757万吨,中水综合利用占比达到77.77%,生产水的重复利用率达到98.5%以上,发电量达到9.59亿度。
表1 2019~2021三年水效指标
五、开展和参与社会环境友好活动的创新和贡献
1、以余热向社会供暖
天钢公司充分挖掘余热潜力,以余热向社会供暖,来减轻社会供暖压力。天钢公司高炉冲渣水余热供暖项目,在2020~2021年采暖季,利用高炉冲渣水余热向社会供暖19.65万GJ,2021~2022年采暖季(限产情况下),利用高炉冲渣水余热向社会供暖14.43万GJ,真正实现了以企业余热造福社会、助力社会节能减碳的发展目标。2022~2023年采暖季已经开始,天钢公司的高炉冲渣水余热也已于2022年11月15日正式向社会供暖。
图10 哈工大真空相变高炉冲渣水预热供暖
2、积极消纳社会中水
近年来,天钢公司持续加大节水利用,开展水平衡测试,推进阶梯利用、循环利用,尤其是引入市政中水、大无缝中水用于生产,大幅缓解社会中水的消纳压力,2021年引入使用市政中水397万吨,引入大无缝中水360万吨,消纳社会中水占比达到了45.29%,中水总用量占比达到了77.77%。
图11 积极消纳社会中水
3、践行“双碳目标”
“双碳目标”是天钢公司清洁生产的重头戏,在“节能减碳”方面,天钢公司也在积极履行社会责任。其中,投建的100MW超高温亚临界煤气发电项目,有效利用富余高炉煤气,形成能源利用效益,年发电量7.44亿度,减少能源消耗22.69万吨标煤,减少碳排放65.79万吨。投建的9.8MW分布式光伏发电,将绿电正式引入生产,形成可再生能源的利用。
图12 100MW超高温亚临界煤气发电
4、推进治污减排
推进治污减排、净化大气质量是天钢公司持续奋进的方向,通过推进超低排放治理和环保绩效评A,天钢公司实现了对有组织、无组织、清洁运输的有效管控。目前,天钢公司污染物排放已经达到超低排放水平,与此同时,作为天津市首家通过超低排放以及环保绩效A级的企业,在区域治污减排上,也起到了良好的带头和推动作用。
图13 环保绩效A级企业
图14 天钢公司旅游景区
5、开放景区和科普基地
天钢公司面对社会开放AAA级钢铁旅游景区、校外实践基地以及科普基地。
目前,AAA级钢铁旅游景区现已对外开放,通过开放景区,让更多的社会人士了解钢铁工业,普及钢铁知识,宣传钢铁之美。与此同时,天钢公司还建立了校外实践基地和科普基地,多品类多科目多层次的实践课程以及科普内容,丰富了青少年的文化生活,也让青少年在浓厚的钢铁气息内得到了成长。
图15 旅游景区和科普基地
六、天钢公司的先进做法
1、环境友好先进做法
天钢公司以“有组织、无组织、清洁运输、资源利用、节能降碳”为工作着力点,发起“蓝天白云保卫战”,启动流程再造,推进清洁生产,在持续的努力下,2021年天钢公司被评为高新技术企业,2021年成为天津市首批国家AAA级工业旅游景区,2022年7月5日正式通过超低排放审核并在中钢协公示,2022年10月24日被认定为国家级环保绩效A级企业,并在天津市生态局网站公示,成为天津市四家长流程钢铁企业中唯一的A级企业,同时也是国内第十三家通过创A的企业,天钢公司正式迈入行业领先水平,极大地引领和带动了天津钢铁企业的绿色发展之路。
2、节能减碳先进做法
双碳之行,始于足下。为有效实现节能减碳、绿色发展的目标,天钢公司大力引进节水、节电、节煤气等新技术,将消耗能源、消耗资源降到最低,并且实现了高炉煤气、转炉煤气、废水、废渣、余热的高效回收利用,有效降低了公司吨钢综合能耗及新水消耗。其中,建设的100MW超高温亚临界煤气发电项目,于2021年实现并网发电,公司能源循环利用和环保工作迈上新台阶,年节约标煤22.69万吨,年减碳65.79万吨;投建9.8MW分布式光伏发电,将绿电引入生产,搭建起可再生能源生产体系,年利用绿电900万度,年减碳7959吨;建设高炉冲渣水余热供暖项目,供暖面积150万㎡,每个采暖季供热50万GJ,以企业余热造福社会;以固体副产品回收利用、生产废水处理再用、社会中水消纳回用等为方向,持续推进“资源节约型”发展,其中,投资9240万元,历时两年,建成了12公里长的雨污分流综合治理项目;落实节水措施,先后实施制氧净环→炼钢浊环、汽轮机净环→煤清浊环、浓盐水→冲渣利用、冲渣水真空相变→冷凝回用等阶梯利用项目,实施密闭冷却、数字赋能管控、雨污分流等项目,2021年吨钢耗自来水量降至0.67吨。诸如此类,天钢公司还实施了高炉炉顶均压煤气回收、烧结余热回收利用等一系列节能降碳举措。
3、管理方面先进做法
在管理方面,天钢公司推行“蜗牛奖”管理模式,制定并执行《“环保蜗牛奖”实施细则》。以“蜗牛精神”来突出环保工作的持续性要求,并引导各单位脚踏实地做环保、勇往直前求提升。以“慢蜗牛”形成推进作用,鞭策后进者,专治不作为,让“蜗牛奖”催慢蜗牛快跑,形成“你追我赶”、“你好我更优”的良好局面,促使各单位着力于清洁生产、环境保持、环境提升和管理优化等工作,来实现环境治理水平全面提升。与此同时,天钢公司建立了“环保示范岗”、“环保之星”、”节能之星“激励管理模式,通过岗位激励、个人激励,推进员工争做环保先锋队,争做节能排头兵,激励员工工作积极性,形成人人争当先进、人人争为清洁生产环境友好做贡献的良好氛围。在清洁生产环境友好企业管理过程中,天钢公司全力推进“三大抓手”管理模式,以“特殊贡献、吨钢创效、亮点管理”作为抓手,充分挖掘人的潜力、事的落实,形成了“人人肩上有指标、事事推进有抓手”的管理模式,有效推进了清洁生产环境友好企业的建设和发展。
4、持续提升先进做法
持续提升、持续优化是企业不断进度的重要措施。天钢公司以“节能减碳、治污减排、提质增效、技术创新、钢化联产”为工作方向,紧跟国家发展要求,深化落实“双碳目标”,在已取得成绩的基础上,继续推进“二期分布式光伏发电、空压工序节能优化、水资源深度阶梯利用、烧结返焦返矿皮带运输、高炉水渣长距离皮带运输、焦炉煤气制氢”等项目。目前,烧结返焦返矿皮带运输正在施工,二期分布式光伏发电项目已经完成招标,进入设计阶段,空压工序节能优化项目进入招标阶段,焦炉煤气制氢项目已经完成初步方案设计,进入行政立项审批阶段。
图16 管理方面先进做法
图17 持续提升先进做法
未来,天钢公司将以“二十大”精神为引领,坚持“党建、绿色、创新、精益、数字、幸福”六大发展理念,加快实施六大发展战略,即主业发展战略、成本领先战略、科技创新战略、管理升级战略、绿色钢铁战略、和谐共建战略,着力于绿色低碳发展,努力实现将天钢公司打造成为“幸福家园”和“行业标杆”的企业愿景。
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