“十三五”冶金科学技术奖节能环保获奖项目概述

摘要：在这里，读懂全球钢铁绿水青山就是金山银山。在习近平生态文明思想指引下，“十三五”时期，中国钢铁工业积极落

在这里，读懂全球钢铁

绿水青山就是金山银山。

在习近平生态文明思想指引下，“十三五”时期，中国钢铁工业积极落实各项产业政策，在行业节能、节水、大气污染防治等方面等取得显著进步。2019年重点统计钢铁企业统计数据与“十二五”末重点大中型企业统计数据相比，吨钢综合能耗由572千克标煤降至553千克标煤，吨钢耗新水量由3.25吨降至2.39吨，吨钢二氧化硫排放量由0.85千克降至0.46千克。当前，部分企业能效已达到世界先进水平，一批钢铁企业建成花园工厂、绿色工厂。同时，黑色冶金过程废水资源化循环利用技术及应用、焦炉煤气强化烧结技术开发与应用、低热值煤气高效小型化发电系统集成技术、钢铁尘泥转底炉法环保处理应用及系列标准研究与制定、宝钢产品基于LCA的生产过程、环境友好的研究等一大批节能环保科技成果获得行业认可并成功应用于实践，取得良好经济效益和社会效益。

节能领域

钢铁工业经过不断的节能技术革新，能耗下降幅度趋缓，节能研究逐步向系统集成方向发展。低热值煤气高效小型化发电系统集成技术项目，针对钢铁企业低热值煤气利用效率低等问题，通过产学研跨专业合作，成功将高温超高压带再热技术应用于150MW级以下的低热值煤气发电机组，开创了低热值煤气安全高效清洁利用新局面。钢铁多流耦合分布式能源技术研究与应用项目，研究揭示了钢铁生产与分布式能源的耦合关系，提出“源-网-荷-储”钢铁多流耦合分布式能源理论并完成架构设计，形成了低碳清洁分布式能源和传统钢铁能源高效多能互补系列技术，构建了数据驱动、源荷交互钢厂多流调控模型。其他成果还有焦化能源流高效集成关键技术研发及应用、武钢燃气—蒸汽联合循环发电（CCPP）系统集成与应用技术研究、工业气体节能生产模式研究与应用、提高干熄焦余热回收利用效率的技术开发及应用等项目。

烧结工序能耗约占钢铁工业的12%，“十三五”时期多项科技成果来自烧结余热余能的回收利用，包括烧结恒温复合循环余热回收技术项目、烧结废气循环成套技术的工业化应用项目、首钢烧结高温烟气循环提质节能减排新工艺项目等，前者目的在于最大限度的回收烧结工序烟气余热，后两者主要是研究烧结烟气的循环利用以实现烧结工序提质、节能和减排三者之间的协同强化。

另外，大型焦炉用节能环保新材料关键技术研发及系列化产品应用项目、高效长寿型转炉废烟气余热回收技术开发与应用项目等，分别在节能材料、节能装备方面取得明显进步。

节水与废水综合利用领域

“十三五”期间，节水与废水综合利用领域冶金科技奖成果均为系统性的水资源综合利用技术，涉及源头控制、污水治理、循环利用等环节，具有广泛应用价值。

黑色冶金过程废水资源化循环利用技术及应用项目开发了废水源头治理，综合处理、分质供水的水资源循环利用技术，结合三维水平衡技术的应用，实现水资源循环利用、定额、分质供水，节能减排，太钢工业水重复利用率达到98.12%，吨钢耗新水降至1.45吨，达到国际同行业先进水平。大型钢铁企业水资源绿色利用智能系统的开发与示范项目，实施工业新水的优化配比、净环系统的降压减量化运行和外排废水水质提升工程，构建了用水信息层级体系、实时数据库、工序用水分析等模块，开发了水资源智能化管控平台，实现了分质、分时、按量供排水，解决了大型钢铁企业水系统浓缩倍数低、循环水量大的瓶颈难题，达到国际领先水平。全流程冷轧废水处理新技术应用开发项目，针对冷轧废水，从废水源头控制、处理中间工艺优化、末端深度处理与回用以及浓盐水处理四个纬度进行研究，集成开发出一套可以满足不同废水回收率条件下的冷轧废水处理组合工艺包，可以满足钢厂在不同环保监管要求下的废水处理要求，而且对后续产生的各种污泥的分类处置带来极大的好处。宝钢股份宝山基地2030冷轧废水站系列改造中，改造后的COD排放浓度由56.4mg/L降低至8.7mg/L。化产单元节能减排及固废利用创新项目，发明了新的配碱洗涤方式，开辟了化产废弃水的回收利用新技术，完善了生化废水后处理缺陷。

大气污染防治领域

钢铁烧结烟气排放量大，成分复杂，其排放的SO2、NOx、二噁英、粉尘分别约占钢铁工业大气污染物排放总量的70%、48%、90%、40%。另外，我国焦炭产量4.7亿吨，约占世界总产量70%，其中50%以上集中于环京津冀区域，炼焦污染强度大且相对集中。所以，烧结、焦化工序的烟气治理是钢铁行业大气污染防治工作的最重要领域。

活性炭法烟气多污染物协同高效净化关键技术与装备研究项目，开展了活性炭法烧结烟气多污染物协同净化技术的基础理论研究、关键技术攻关、核心装备研制及系统集成应用，形成了活性炭法烟气多污染物协同高效净化技术体系，实现了烧结烟气污染物的超低排放。逆流活性炭烟气净化装置关键技术的研究与应用项目，利用活性炭与烟气逆流接触的动力学优势，实现烧结烟气中多污染物高效协同处理和超低排放。其他活性炭/活性焦处理烟气的成果还有活性焦烧结烟气综合治理技术项目、焦炉烟囱废气脱硫脱硝用活性炭-烟气逆流集成净化（CCMB）技术项目等。

在催化还原技术中，焦炉烟气脱硫脱硝工艺与装备技术的开发应用项目，研发符合焦炉烟气特征的高效低温降脱硫低温域脱硝关键工艺技术；研发低温域SCR蜂窝脱硝催化剂，实现180℃、含硫条件下脱硝效率大于90%；研发了除尘-脱硝-原位再生一体化装置，实现与焦炉同步年运行率100%。焦炉烟气SDS干法脱硫联合SCR低温脱硝技术研发项目，研发了焦炉烟道气及干熄焦预存段放散烟气SDS干法脱硫技术、焦炉烟气SCR低温脱硝技术等。另有150℃低温、低能耗板式脱硝催化剂研发成果在行业实现成果转化。

在污染物源头治理方面，烧结料面喷吹蒸汽机理研究及应用项目，阐明了烧结料面喷吹蒸汽基础理论，开发了烧结过程CO和二噁英协同减排关键技术，显著抑制烧结过程二噁英合成。降低大型焦炉氮氧化物技术开发项目，依据焦炉NOx产生的机理，通过加热优化控制的方法，从源头上控制NOx的产生条件，抑制NOx的生成。煤-煤气混烧锅炉双尺度低NOx燃烧技术的研究与应用项目，在过程尺度（纵向）、空间尺度（横向）同时采取空气分级、复合，在纯煤工况下，生成氮氧化物由600mg/m³降至220mg/m³；煤气掺烧工况下，生成NOx由400mg/m³降至170mg/m³。

在大气污染物综合治理研究、技术系统集成方面，相关成果包括宝钢大气污染特征及综合治理技术的系统研究及应用项目、基于源头-过程-末端全流程超低排放控制技术研发及在550m2烧结机上的应用项目、迁钢钢铁生产全流程超低排放关键技术研究及集成创新项目等。

另外，钢铁窑炉烟尘PM2.5控制技术与装备项目，研发强化PM2.5捕集的预荷电技术、精细过滤材料以及复合式微细粒子预荷电袋滤器，有效降低颗粒物排放浓度，实现超低排放。

资源综合利用领域

主要针对钢铁渣、尘泥等固废资源的综合处理利用，也涉及热轧油泥、含盐酸废液的处理等。

钢铁尘泥转底炉法环保处理应用及系列标准研究与制定项目，首次在国内钢铁尘泥转底炉系统实现了年作业率超93%的技术指标，同时脱锌率超91%；开展系列行业标准的研究与制定，进一步促进钢铁尘泥转底炉处理系统在国内的推广和技术进步。钢渣梯级利用与余热梯度回用技术及应用项目，建立了钢渣理化性质及应用性能评价数据库、钢渣梯级利用模式和钢渣综合利用评价数学模型等，开发了钢渣水冷辊压破碎-余热有压热闷工艺并研发了成套装备，有效促进钢渣资源化利用和显热回收。高掺量粉煤灰新型节能墙材规模化生产及技术应用项目，获得了蒸压粉煤灰加气砼砌块（板）、粉煤灰砖生产线增加固废利用量、提高生产效率、改善产品质量等系列成果。含铬镍固废资源综合利用技术开发与应用项目，针对不锈钢除尘灰、铬泥、铬泥粗颗粒及不锈钢渣的资源化利用进行了研究，实现了高值化利用不锈钢除尘灰、铬泥粗颗粒及铬泥实现内部自循环利用等目标。

钢企热轧油泥平流池在线气浮除油关键技术开发及示范应用项目，针对热轧油泥，提出平流池在线搅拌气浮降低热轧油泥含油率新工艺，建立除油机理模型，开发出相关关键技术及装备。

低耗低排放高品质氧化铁粉盐酸废液再生关键技术及装备项目，发明了高密度污泥酸液净化工艺技术和装置、焙烧炉温度场优化和入炉酸废液浓度自适应控制技术，降低处理过程物料和能源消耗；发明了“二塔+二文+烟气冷却”工艺和装置，实现了酸再生烟气超低浓度排放。

绿色制造领域

我国绿色制造体系涵盖绿色工厂、绿色产品、绿色园区、绿色供应链等内容。绿色工厂是绿色制造体系的核心支撑单元，侧重于生产过程的绿色化，而工艺技术及装备的低能耗、低排放、绿色化，是实现绿色工厂的重要保障。长型材绿色化制备关键技术开发及应用项目，针对国家上千条长型材轧钢工序生产能耗高的重大问题，系统地研究了长型材生产过程中降低能源消耗、提升产品质量稳定性的关键技术，在不对现有装备做大的改造的情况下，实现了连铸和轧钢工序短程、中程、长程衔接的绿色化制备工艺，形成核心技术。新型绿色高效大容积焦炉装备技术研制及应用项目，通过原始创新和集成创新，在新型大容积顶装焦炉高效控硝节能燃烧、炉体结构与耐火材料及无泄漏密封、关键炉体结构与铁件设备、焦炉自动化控制及智能配煤等方面取得创新性成果，多项技术具有自主知识产权。相关成果还包括环保高效的冶金原料物流关键技术研究与工程应用项目、资源化绿色化焦化生产体系的构建项目、炼铁原燃料高效转运及环保卸料技术项目等。

绿色产品是以绿色制造实现供给侧结构性改革的最终体现，侧重于产品全生命周期的绿色化。宝钢产品基于LCA的生产过程、环境友好的研究项目，从建立方法学体系，模型及软件工具开发，到在上下游全产业链上应用，升华到产品的生态设计层面，逐步形成了一整套应用体系。项目的实施不仅促进了钢铁制造过程自身的绿色，更是推动了钢铁行业上下游包括供应商、生产者、消费者的整体绿色化，引领中国钢铁绿色发展新思路。

回顾“十三五”，我国钢铁工业在节能环保领域取得的巨大成绩，这是广大冶金和环境科技工作者努力奋斗的生动实践，是全行业砥砺奋进建设绿色钢铁的生动实践，是习近平生态文明思想在中国钢铁工业的最生动实践。

展望“十四五”，中国钢铁将更加坚定绿色理念、坚持绿色创新，积极践行绿色钢铁高质量发展和美丽中国建设，为工业文明与生态文明和谐共融、为人与自然的和谐共生，做出新的、更大的贡献。

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本文摘选自本报2020年第27期B12部分内容，若要详细了解更多相关行业和技术信息，请关注本报纸质报纸每期A版和B版内容，或者登陆本报手机APP客户端，或者本报网站新址：http://www.worldmetals.com.cn/电子报阅读全文。转载请注明出处。