【正文】 的是氣基豎爐直接還原煉鐵工藝，焦化項(xiàng)目采用的是側(cè)裝搗固煉焦工藝，都屬于國(guó)家鼓勵(lì)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。 國(guó)務(wù)院《 節(jié)能減排綜合性工作方案》第 18 條規(guī)定：“ 加快節(jié)能減排技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范和推廣。實(shí)施一批節(jié)能減排重點(diǎn)行業(yè)共性、關(guān)鍵技術(shù)及重大技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目和循環(huán)經(jīng)濟(jì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大專項(xiàng)。落實(shí)節(jié)能、節(jié)水技術(shù)政策大綱，在鋼鐵 ? 等重點(diǎn)行業(yè)，推廣一批潛力大、應(yīng)用面廣的重大節(jié)能減排技術(shù)。 ? 鼓 勵(lì)企業(yè)加大節(jié)能減排技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新投入，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。 ” 29 河北省《 關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)施意見 》第十三條： 構(gòu)建技術(shù)支撐。增強(qiáng)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的自主創(chuàng)新能力。充分發(fā)揮企業(yè)自主創(chuàng)新的主體作用，加強(qiáng)企業(yè)技術(shù)中心建設(shè)。大力開發(fā) ?? ，鋼鐵、 ?? 等行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈接技術(shù)， ?? 加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的推廣和應(yīng)用；科研院所等相關(guān)單位要大力開展促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、推廣、信息咨詢服務(wù)等活動(dòng)。 第十四條： 開展試點(diǎn)示范。 2021 年起，在冶金、 ?? 7 個(gè)行業(yè)，曹妃甸循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)等 10 個(gè)園區(qū)和石家莊市、邯鄲市 、唐山市、秦皇島市、廊坊市 5 個(gè)城市組織開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)示范工作。通過(guò)試點(diǎn)示范，探索重點(diǎn)行業(yè)、園區(qū)和城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，提出按循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式規(guī)劃、建設(shè)、改造園區(qū)以及城市發(fā)展的思路，為加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供借鑒和示范。 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化十一五規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)（八）用高新技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中規(guī)定“努力促進(jìn)節(jié)能降耗。圍繞十一五節(jié)能目標(biāo)，加快研發(fā)和應(yīng)用重大節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)，提高能源開發(fā)利用效率和效益，減少能源資源浪費(fèi)，緩解能源資源壓力。著力推廣應(yīng)用能源資源優(yōu)化開發(fā)利用技術(shù)、單項(xiàng)節(jié)能改造技術(shù)與節(jié)能技術(shù)的系統(tǒng)集成、節(jié)能型的 生產(chǎn)工藝、高性能用能設(shè)備、可直接或間接減少能源消耗的新材料，以及節(jié)約能源、提高用能效率的管理技術(shù)。建設(shè)鋼鐵、有色、煤炭、電力、化工、建材等高耗能行業(yè)的節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用示范工程?！薄凹涌礻P(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。圍繞我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新，加快開發(fā)重大產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)先進(jìn)適用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用，提升我國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，努力解決我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸制約。重點(diǎn)要在機(jī)械、冶金、電力、石油、煤炭等行業(yè)，突破一批關(guān)鍵共性技術(shù)，著力加強(qiáng)重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)集成和創(chuàng)新，引導(dǎo)企業(yè)研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，建設(shè)產(chǎn)業(yè)化示 范工程，提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和水平?！? 國(guó)家發(fā)改委辦公廳關(guān)于組織實(shí)施 2021年度國(guó)家重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)專項(xiàng) 30 的通知（發(fā)改辦高技 [2021]659 號(hào)）精神：為加快解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重大關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變，決定組織實(shí)施重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)專項(xiàng)，將重點(diǎn)圍繞節(jié)能、清潔生產(chǎn)以及資源綜合利用等方面的關(guān)鍵、共性技術(shù)，組織力量開展研究開發(fā)。實(shí)施的原則是：以節(jié)能降耗、污染減排和資源節(jié)約為突破口，以解決關(guān)鍵重大技術(shù)問(wèn)題為重點(diǎn)，以提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平為目標(biāo)，著力促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。堅(jiān)持自主創(chuàng)新，加強(qiáng)企業(yè)主 體地位、促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，力爭(zhēng)取得一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。 國(guó)家發(fā)改委辦公廳關(guān)于組織實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重大專項(xiàng)的通知（發(fā)改辦高技 [2021]2289 號(hào)）精神：鋼鐵、有色、石化、建材、輕工等流程制造業(yè)，消耗大量的自然資源和能源，在生產(chǎn)過(guò)程中伴隨著大量的各種不同形式的排放物，造成較大的環(huán)境污染。在這五個(gè)行業(yè)中，組織實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，對(duì)促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要的示范意義。安排原則是著重自主創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。重點(diǎn)支持促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì) 、具有較大示范推廣空間的重大關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。 通過(guò)上述政策可看出，國(guó)家、省對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、高技術(shù)的研發(fā)、推廣是非常重視和支持的。 因此本項(xiàng)目完全符合國(guó)家 及河北省 產(chǎn)業(yè)政策。 31 第 四 章 資源綜合利用分析 資源利用方案 本項(xiàng)目需用的主要資源是：鐵精粉、煤炭、水、電。 青龍滿族自治縣鐵礦資源豐富，全縣已探明儲(chǔ)量 15億噸，現(xiàn)年產(chǎn)精礦800多 萬(wàn)噸。河北省及 臨近的山西省煤炭資源豐富， 項(xiàng)目地 交通條件優(yōu)越，臨近秦皇島港口，且有鐵路貫穿， 本 既可立足青龍本縣及遼東地區(qū)的鐵資源，又可立足國(guó)外鐵資源， 煤炭 運(yùn)輸 比較便利 。 項(xiàng)目地附近水電資源豐富，可滿足項(xiàng)目需求。 本項(xiàng)目與傳統(tǒng)工藝比較分析 傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝流程如圖 11 所示 。 圖 41 傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝流程 與直接還原煉鐵工藝相比，傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝主要存在以下弊端： ①傳統(tǒng)工藝依賴于焦煤。由于冶金長(zhǎng)期巨大的消耗以及焦炭資源的不合理利用，傳統(tǒng)冶煉工藝的生存和發(fā)展將面臨因焦煤資源匱乏而無(wú)法生產(chǎn)的尷尬局面。 ②傳統(tǒng)冶金工藝存在冶金反應(yīng)重復(fù)進(jìn)行的過(guò)程（圖 12）。例如，在高 32 爐煉鐵的還原過(guò)程中，當(dāng)把鐵礦石中鐵和氧分離的同時(shí)，還會(huì)使相當(dāng)數(shù)量的 Si、 Mn、 C 等元素進(jìn)入鐵水，因此鐵水必須進(jìn)行氧化精煉，去除多余的元素和雜質(zhì)元素。精煉后的鋼水還要進(jìn)行脫氧，使得冶煉工藝復(fù)雜化，造成不必要的能源和原料消耗。 圖 42 不同工藝鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中含氧量、含碳量的變化示意圖 從圖 12 可以看出，傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)流程是先把鐵礦石過(guò)度還原（滲碳）生成鐵水，然后再把鐵水中的碳通過(guò)氧化方法脫除精煉成鋼，因此是二步法流程（高爐還原＋轉(zhuǎn)爐氧化）。從氧化 還原基本冶金原理來(lái)分析，直接還原法具有直接把鐵礦石煉成鋼的一步法特征，故稱“直接還原”。 ③自然界中有用礦物并不都是單獨(dú)存在的，常有多 種金屬元素共生的情況。傳統(tǒng)冶煉工藝對(duì)復(fù)雜的多金屬礦處理顯得無(wú)能為力，從而造成極大的資源浪費(fèi)。此外，冶煉廠含有鐵、釩、鈦、鎳等重要資源的粉塵和渣滓， 33 低品位鐵礦石，選礦場(chǎng)的殘?jiān)龋瑐鹘y(tǒng)工藝都無(wú)法處理。根據(jù)資源特點(diǎn)發(fā)展直接還原冶煉方法已勢(shì)在必行。 ④社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對(duì)鋼材質(zhì)量要求越來(lái)越高。電爐煉鋼技術(shù)的迅速發(fā)展為優(yōu)質(zhì)鋼生產(chǎn)提供了有效手段，然而日益增加的合金鋼生產(chǎn)和應(yīng)用，使得多次重復(fù)回收的廢鋼中雜質(zhì)元素得以富集，嚴(yán)重影響了廢鋼的質(zhì)量。例如，美國(guó)在 25 年內(nèi)，碳素鋼廢鋼的 Cu 含量增加了 20％， Ni 含量增加了 倍， Sn 含量增加了 2 倍。由此可見，用潔凈的直接還原鐵代替被污染的廢鋼，稀釋和改善冶金鋼水的化學(xué)成分，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材已是大勢(shì)所趨。 ⑤傳統(tǒng)冶金工廠生產(chǎn)規(guī)模大，工藝環(huán)節(jié)多，需要巨額投資。建設(shè)一座年產(chǎn) 200 萬(wàn)噸鋼的鋼鐵廠，需要 165～ 250 億人民幣的投資，而且必須有足夠的原料供應(yīng)。而直接還原煉鐵可小型化，因而投資少、建設(shè)周期短，可因地制宜地利用當(dāng)?shù)氐膹?fù)雜原料和多種能源來(lái)確定機(jī)動(dòng)的產(chǎn)品方向，工藝靈活性大、適應(yīng)性強(qiáng)。 ⑥傳統(tǒng)工藝中焦化、燒結(jié)、高爐等鐵前系統(tǒng)產(chǎn)生的大量煙氣、粉塵及水污染。 ⑦焦化、燒結(jié)、高爐等鐵前系統(tǒng)的流 程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，導(dǎo)致熱效率低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。 本項(xiàng)目不但省去燒結(jié)、高爐等工藝，且焦化所產(chǎn)焦?fàn)t煤氣得到最合理地利用，增強(qiáng)了資源綜合利用率。 資源節(jié)約措施 本項(xiàng)目需氧化球團(tuán)直接 來(lái)自 園區(qū)內(nèi)球團(tuán)廠 。設(shè)置廢水回收處理站， 冷卻水 經(jīng)處理后可 循環(huán)利用 。安裝直接還原鐵尾氣回收利用裝置，尾氣可回收再利用。 34 焦?fàn)t煤氣制還原氣在精脫硫后，需經(jīng)加熱爐預(yù)熱到 600℃左右再進(jìn)轉(zhuǎn)化爐進(jìn)行純氧部分催化氧化。此加熱爐將應(yīng)用神霧蓄熱式燃燒技術(shù)，降低排煙溫度，減少能耗。 35 第 五 章 節(jié)能方案分 析 用能標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能規(guī)范 ⑴ 中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法 * ⑵ 中華人民共和國(guó)可再生能源法 ⑶ 中華人民共和國(guó)電力法 * ⑷ 中華人民共和國(guó)建筑法 ⑸ 中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法 ⑴ 國(guó)務(wù)院關(guān)于發(fā)布促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定的通知（國(guó)發(fā)【 2021】40 號(hào)） ⑵ 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 2021 年本） (國(guó)家發(fā)改委令 第 9 號(hào) ) 河北省有關(guān)法規(guī) ⑴ 河北省節(jié)約能源條例 (2021 年 5 月 4 日河北省第十屆人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十一次會(huì)議通過(guò) ) ⑵ 關(guān)于 轉(zhuǎn)發(fā) 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于加強(qiáng)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查工作的通知 的通知 (冀發(fā)投資 [2021]152 號(hào) 36 、能耗狀況和能耗指標(biāo)分析 能源供應(yīng)狀況 本項(xiàng)目 煉焦用煤 主要 為 山西省、河北省 所 產(chǎn)，通過(guò)公路、鐵路運(yùn)輸供應(yīng) ，氣化用動(dòng)力煤就近采購(gòu)。動(dòng)力煤用恩德氣化爐空氣氣化，用以加熱焦?fàn)t和氧化球團(tuán)廠的氣體燃料。 焦?fàn)t 煤氣全部用來(lái)制取還原氣，供還原豎爐生產(chǎn) DRI。 能源消耗種類和數(shù)量 表 51能源消耗種類和數(shù)量 序號(hào) 一次能源 二次能源 名稱 數(shù)量 轉(zhuǎn)化裝置 名稱 數(shù) 量 用途或來(lái)源 1 煉焦煤 （干） 315 萬(wàn)t/a 煉焦?fàn)t 冶金焦（干） 240 萬(wàn) t/a 省內(nèi)銷售 粗焦油 11 萬(wàn) t/a 粗苯 萬(wàn) t/a 初凈化煤氣 1008106m3/a 供直接還原 2 動(dòng)力煤 萬(wàn)t/a 氣化爐 燃料氣 2025106m3/a 供加熱焦?fàn)t，按 3 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 3 電 476106kwh/a 焦 229106 鐵 229106氣 23106 能耗指標(biāo)計(jì)算 設(shè)定焦?fàn)t煤氣熱值 4000 ，燃料氣熱值 1000 ， 根據(jù) 上表可以計(jì)算出： ⑴ 產(chǎn)率指標(biāo) 成焦率 ％，焦油產(chǎn)率 ％，粗苯產(chǎn)率 ％，煤氣產(chǎn)率 320m3/t干煤。 37 ⑵ 煉焦耗熱量：用熱值為 1000 ，煉焦耗熱量（ 7％水分）為 2500kj/kg ⑶ DRI耗還原氣： ＝ 本項(xiàng)目能耗指標(biāo)居全國(guó)同行業(yè)平均水平以上， 符合能耗準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的要求 。 節(jié)能措施和節(jié)能效果分析 煉焦工序 煉焦工序 節(jié)能 降耗主要措施是選用焦耐院設(shè)計(jì)的 搗固焦?fàn)t。搗固焦?fàn)t較之傳統(tǒng)頂裝焦?fàn)t可以擴(kuò)大煉焦煤源，有助減緩焦煤供應(yīng)緊張局面。 較之 搗固焦?fàn)t由于爐容增加，熱效率提高。焦耐院的 搗固焦?fàn)t爐體是重新計(jì)算的，全部結(jié)構(gòu)作了必要的調(diào)整和改進(jìn)。如： 焦?fàn)t蓄熱室封墻、爐門襯磚、上升管襯磚 均 采用特殊的保溫隔熱材料，減少散熱損失，提高熱工效率 ； 水封式上升管蓋和橋管閥體， 可 減少荒煤氣逸散；新型爐門，密封效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，減少爐門逸散 。 焦?fàn)t加熱燃料采用恩德氣化爐生產(chǎn)的空氣氣化燃料氣，以取代焦?fàn)t煤氣加熱，可以增加約占焦?fàn)t煤氣總產(chǎn)量 45％的焦?fàn)t煤 氣給直接還原車間生產(chǎn) DRI。從而使 200萬(wàn)噸焦炭的副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣能夠滿足生產(chǎn) 150萬(wàn)噸 DRI需要；否則，最多只能生產(chǎn) 80萬(wàn)噸 DRI。 DRI工序 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)噸 DRI能耗為 ，屬國(guó)外氣基豎爐能耗平均水平。 爐頂氣出豎爐溫度在 400℃左右，國(guó)外同類生產(chǎn)裝置是用濁環(huán)水直接冷卻除塵，不利用熱量，本項(xiàng)目考慮予以回收。保守估算，爐頂氣溫度按 350℃， 38 出余熱鍋爐按 150℃，兩座直接還原爐總產(chǎn)能 150萬(wàn)噸 /年，小時(shí)產(chǎn)量 ，小時(shí)爐頂氣量為 337500Nm3/h，可回收熱量 24 106 ，可產(chǎn)蒸汽48t/h。可抵減能耗 ＝ 。 焦?fàn)t煤氣制還原氣在精脫硫后，需經(jīng)加熱爐預(yù)熱到 600℃左右再進(jìn)轉(zhuǎn)化爐進(jìn)行純氧部分催化氧化。此加熱爐將應(yīng)用神霧蓄熱式燃燒技術(shù)，降低排煙溫度，減少能耗。估計(jì)上述措施實(shí)施后，噸 DRI能耗會(huì)比設(shè)計(jì)值有較大幅度的降低。 39 第 六 章 環(huán)境和生態(tài)影響分析 環(huán)境和生態(tài)現(xiàn)狀 新建廠址位于河北省青龍縣 經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 內(nèi)，水資源豐富。工業(yè)園地處中緯歐亞大陸東岸，屬北溫帶大陸季風(fēng)性氣侯，受太陽(yáng)輻射、 大氣環(huán)流和地理、地形等因素的影響和制約，四季分明，日照充足。 工業(yè)園全年盛行風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，累年年平均風(fēng)速為 米 /秒，十分鐘最大風(fēng)速 米 /秒， 10 分鐘最大平均風(fēng)速 米 /秒。冬季寒冷干燥，降雪稀少，最大凍土深度 ，一般年份 ～ 。年平均氣溫 ℃ ，年最高氣溫 39℃ ，最低氣溫 ℃ .平均無(wú)霜期 152～ 170 天。多年平均降雨量為 ，降雨多集中在 6～ 9 月份。多年平均蒸發(fā)量小于 ，年平均最大蒸發(fā)量為 毫米，最小為 毫米。累年平均氣壓為 帕，歷年最高氣壓 百帕，歷年最低氣壓 百帕。累年年平均相對(duì)濕度為 60%，年相對(duì)平均濕度最大為 63%，最小為 56%。 廠區(qū) 周圍地勢(shì)平坦 開闊 ，有利于大氣污染物的擴(kuò)散 ， 建廠條件良好 。 經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 園 周 邊以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)規(guī)模較小。 因此，擬建廠址的環(huán)境現(xiàn)狀良好，有一定的環(huán)境容量。 生態(tài)環(huán)境影響分析 本項(xiàng)目的“三廢”主要有： ⑴ 廢氣：加熱爐排放的煙道氣。 ⑵ 廢水：在循環(huán)氣洗滌及脫碳后氣體凈化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含鐵礦石粉末和少量 MDEA 的污水。 ⑶ 廢渣：本裝置定期有部分廢催化劑卸出。 40 ⑷ 污 泥：本裝置污水沉降后會(huì)產(chǎn)生一定量的含鐵礦石粉末污泥。 ⑸ 噪聲：本裝置噪聲主要來(lái)自于氣體壓縮機(jī)等大型運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)