钢铁企业基于超低排放的精细化环保管理体系构建

杨志宇 等

（北京首钢股份有限公司，河北 迁安 064400）

北京首钢股份有限公司（以下简称“首钢股份公司”），位于河北省迁安市，1999年10月由首钢总公司独家发起募集设立，1999年12月在深圳证券交易所上市，公司全资拥有首钢迁钢公司、北京首钢冷轧薄板有限公司、首钢智新迁安电磁材料有限公司，控股首钢京唐钢铁联合有限责任公司等，具有焦化、炼铁、炼钢、轧钢、热处理等典型长流程钢铁生产工艺流程。首钢股份公司拥有国际一流的生产工艺装备，坚持创新驱动和精品服务战略，建立健全产供销研用一体化运行协同体系，具有品种齐全、规格配套的冷热系板材产品序列，电工钢、汽车板、镀锡板、管线钢、家电板等高端板材产品处于国内领先地位。形成绿色制造引领、智能制造主导、精品制造跑赢的发展战略，致力打造具有世界竞争力的优秀上市公司。

一、钢铁企业基于超低排放的精细化环保管理体系构建背景

（一）钢铁企业绿色发展和高质量发展的必然要求

钢铁企业产污节点多、工艺流程长、污染物排放量大，属于高污染、高能耗的重点行业；目前，我国粗钢年产量已经超过10亿吨，火电行业实现污染物超低排放以后，钢铁企业成为环境污染治理的焦点。2018和2019年两届政府工作报告提到要全面推进钢铁行业超低排放改造，进一步加快企业提高治理水平，降低污染物排放。2019年4月份，生态环境部等五部委联合下发了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》。“蓝天”“碧水”“净土”三大保卫战役持续开展，人民对美好生态环境的向往，美丽中国目标的实现，对企业环保管理提出了更高的要求，原有的环保管理存在人员少、缺少专职机构、体系建设不完善、智能化手段少等问题，管理模式已经不能满足环境保护工作对钢铁行业发展的新要求，通过构建精细化环保管理体系，是实现钢铁行业绿色发展、高质量发展和可持续发展的必要条件。

（二）精细化环保管理保证污染物达标排放是企业生存的前提条件

生态环境部等五部委联合下发《推进实施钢铁行业超低排放的意见》以后，对钢铁企业有组织排放、无组织排放、清洁运输、监测监控提出了史上最严格的标准要求。无论从经营现状，还是污染治理技术，企业都面临严峻的挑战；实现全工序污染物超低排放，国内外几乎没有可以借鉴的经验。首钢迁钢公司作为首钢股份公司的实体公司，通过领导决策、组织调研、专业研讨等，摸索出超低排放改造路线，作为生态环境部的试点单位坚定不移的开展超低排放改造工作。2020年1月7日，成为全国首家完成全流程超低排放改造并通过中钢协公示的钢铁企业。完成改造以后，无论是在设备装备、治理技术，还是在管理操作方面，都面临新的挑战，通过管理实现技术、装备和操作的有效协同，实现污染物长期、稳定达到超低排放水平，是企业生存发展的前提条件。

（三）适应当下和未来环保管理要求的大势所趋

按照《推进实施钢铁行业超低排放的意见》的要求，钢铁企业在2025年底全部完成超低排放改造，企业完成超低排放改造以后，如何实现环保管理水平再提升，持续推动科学治污、精准治污和依法治污，进一步通过精细化管理降低污染物排放水平，降低环保成本，打造清洁型、循环经济型现代化工厂，始终保持行业引领，继续获得差异化管控优势，是当下和未来的研究方向，创建精细化环保管理体系，也是获得良好生产经营空间的必由之路和大势所趋。

二、钢铁企业基于超低排放的精细化环保管理体系构建的内涵和主要做法

按照生态环境部《重污染天气重点企业应急减排措施制定技术指南》等文件，企业绩效水平还未能达到A级标准，本着将政府管理措施向内部管理体系构建完善并逐步转变为管理工具的思路，充分利用现有资源，遵循环保生产整体统一、环境管理开放包容、环境绩效卓越领跑、环境效益和社会效益、经济效益共同发展的理念，突出技术装备+管理模式的有效结合，将先进污染治理技术应用和环保管理高效运行作为辩证统一的有机整体，双管齐下，共同推动企业环境综合绩效水平持续改进提升。

（一）以生态文明建设思想为指导，建立绿色发展思想引领体系

坚持习近平新时代中国特色社会主义思想，以生态文明建设为指导，牢固树立绿水青山就是金山银山的发展理念，将创新、协调、绿色、开放、共享作为总基调应用于企业生产经营和环境保护工作中，在思想上和实际工作中，始终与党中央保持步调一致，以清洁生产、绿色发展为引领，坚持绿色制造、智能制造、精品制造、精益制造和精品服务；大力发展循环经济，从控制入厂原燃料污染物含量，优化生产工艺过程，到高效产品协同节能降碳，实施全生命周期绿色管理，将绿色发展根植于全公司的生产经营中；从“十三五”到“十四五”，绿色创新发展思想已经成为引领公司发展规划的主导思想，为企业高质量发展和可持续发展奠定了坚实的基础。

（二）优化管理结构，组建专业化人员架构体系

成立专职环保部门。围绕当前严峻的环保形势，为塑造一支高效、专业的环保管理队伍，在组织机构设置上，成立环境保护部，挑选环境保护相关专业大学学历且具有基层工作经验的优秀管理人员，组建专业化的环境管理团队，专门负责公司环境保护工作，组织落实环保各项要求，协调环保与生产经营之间的关系等。

成立以公司总经理为主任，各单位主管部长为成员的环境保护管理委员会，定期召开工作例会，研究、分析当前的环保形势，制定中长期环保规划，解决环保难题等，环境保护委员会办公室设在环境保护部，负责环境保护委员会的日常管理工作。

建立生产环保调度指挥系统，以公司总调、各生产部门调度构成生产环保调度指挥管理系统，发布落实环保管控要求，24小时不间断指挥协调生产和环保相关工作，当环境保护要求与生产经营发生冲突时，下发生产服从环保的指令，是公司的指挥中枢。

建立环保六级网格化管理系统。建立公司主管环保副总经理、各单位主管环保部长、环保专业、生产车间主管环保的首席作业长、作业区专兼职环保员、班组长六级环保管理梯队，搭建网格化、区域化的金字塔环保管理模式，实现自上而下的传达落实和自下而上的汇报反馈双控机制，保证环保管理不断层，工作落实不打折扣，问题反馈渠道通畅，形成人人抓环保的良好氛围。

（三）科学打造全国钢铁企业超低排放样板，形成高效协同创新体系

1.超前谋划，对照标准，组织进行改造要点和难点分析

钢铁大气污染物超低排放是全球钢铁史上最严的排放标准，治理设施的工艺技术路线、重要设计参数、控制要求等综合达标难度极大，在生态环境部发布《推进实施钢铁行业超低排放改造的意见（征求意见稿）》时，首钢股份公司就确定开展超低排放改造工作，并着手对标研究，综合分析，改造面临的难点主要有：

有组织排放方面：针对超低排放实施过程中烧结机头烟气氮氧化物治理、球团焙烧烟气协同一体化治理、高炉煤气精脱硫及转炉一次除尘深度治理等国内大部分企业现行工艺无法稳定达标的排放节点。烧结、炼铁、炼钢环境除尘原设计排放标准值为30mg/Nm3，经过几次标准升级，除尘器本身不进行大改造的情况下，几乎没有提标空间等。

无组织排放方面：钢铁企业生产流程复杂，物料贮存储备量大，物料运输距离长，生产工艺过程污染物排放点位多、污染物排放量大，各个无组织排污节点都需要人为跟踪、操作，导致许多物料储运、输送节点在发生无组织逸散污染时不能及时有效的通过现有管控设施予以处理，暴露整个管控过程的滞后性与碎片化管理现状，缺少持续的、有效的数据采集分析和智能化的管理手段。且对整个厂区环境无法做到科学有效的空气质量监控网格化覆盖要求。

清洁运输方面：火运和皮带运输具备80%以上的能力，但从物流组织和平衡方面，还不能完全实现满足要求的调配能力，需要进一步挖掘清洁运输的潜力；重型运输车辆还不能完全满足国五以上阶段的排放标准，大部分非道路移动机械还处在国一和国二排放阶段等。

监测监控方面：视频监控、门禁系统、空气质量监控、DCS建设较文件要求还存在不同程度的差距。

2.多措并举，高效协同，率先完成钢铁行业超低排放改造

结合《关于推进钢铁行业超低排放的意见》（征求意见稿），经过对标难点分析，确定超低排放升级改造70个项目，在原有环保投资70多亿元的基础上，再新增投资计划16.5亿元实施超低排放升级改造，将改造内容列入《绿色行动计划》；由环境保护委员会和经理办公会统筹部署协调，形成了以股份公司总经理为核心的项目推进工作组，公司总经理亲自挂帅，建立改造项目审批绿色通道，项目立项审批程序最快用一天即可完成；公司职能部门全面为项目实施提供服务，确保现场安全施工，设备、物流、资金等按计划到位，形成日例会制度，24小时不间断施工；公司纪委对项目进展进行督办和检查，对于过程中组织不力，对项目进度造成的单位和个人进行问责处理；党群工作部加强对现场的宣传报道，进一步激发员工大局意识，增加干劲。通过全体干部职工齐心协力，攻坚克难，保证所有改造项目如期完成。

有组织改造方面：率先提出源头治理的理念，即通过控制原燃料和煤气中硫等污染物的含量，增加低氮燃烧技术等，实现加热炉、热风炉、发电机组等终端用户不用增加治理设施就能实现超低排放。烧结、球团烟气采用“奥地利英特加逆流式活性炭”和“密相干塔+SCR”工艺，在低湿度颗粒物治理方面，首次提出采用进口材质的高效滤筒、高效双覆膜滤料、高频电源等，实现颗粒物有效去除，保证球团、烧结、炼铁、炼钢等工序布袋除尘器颗粒物排放浓度＜10mg/m3；全国首家采用OG+湿电工艺治理转炉一次烟气，颗粒物去除率大幅提升，排放浓度低于10mg/m3。完成113个排口的规范化改造工作。

无组织改造方面：严格落实散装物料仓化和棚化的要求，全面实施料场封闭，投资3.4亿元，建成配有洗车装置、喷雾装置的原料棚17个，总封闭面积18.06万平方米。建成总贮存量14万吨的烧结矿筒仓，杜绝结矿落地倒运。实现烧结、球团、高炉重力除尘、旋风除尘、出铁场、矿槽、转运站等除尘灰全部气力输送至烧结配料室直接回用。建立包括2551个点位的无组织排放源清单，对皮带机头落料点和机尾受料点实施进一步的封闭和收尘治理，确保无可见烟尘外逸。

清洁运输方面：建成全长208.87公里的铁路专用运输线，发挥沙河驿、木厂口等编组站的扩容能力，实现日装卸车能力800车以上，年运量可达3000余万吨。建成连接厂区内外的物料输送皮带554条，总长度达55.28km，减少车辆倒运带来的车辆运输扬尘隐患。

厂内运输车全部升级替换为“国五”以上排放标准或纯电动汽车，非道路移动机械升级替换为国三排放阶段或者电车，完成非道路移动机械备案编码、尾气净化装置安装，实现与政府部门管理平台联网。

监测监控方面：完成皮带通廊转运站安装TSP监测仪286个，主要生产车间、主干道路等安装空气质量微站129个；建立并完善厂区门禁视频监控系统、主要生产装备视频监控系统、料棚出入口视频监控系统；主要生产设施、治理设施和污染源在线数据安装分布式控制系统。

评估和监测：2019年7月开始，生态环境部工程评估中心、中国环境监测总站、冶金工业规划研究院三个部门对首钢股份公司开展超低排放评估监测，评估监测过程历时5个月，2020年1月7通过钢协公示，成为全国第一家实现全流程超低排放的钢铁企业。

3.管理创新，超低排放改造经验推广和复制，加速推进钢铁行业超低排放改造进程

在实施全工序超低排放改造过程中，首钢股份公司开发了包括炼铁高炉炉顶均压放散全回收技术，高炉煤气零放散技术等多项污染物治理技术，作为试点在超低排放评估监测过程中积累了丰富的经验，与生态环境部评估中心、中国环境监测总站，冶金工业规划研究院等单位共同参与编制了《钢铁行业超低排放监测与评估技术指南》，掌握了超低排放评估监测的技术要领和现场评估细则。结合当前钢铁行业对超低排放评估和监测工作的需求，为了助推钢铁行业超低排放改造实施进度，首钢股份公司成立迁安首钢冶金科技公司，打造专业化评估团队，对钢铁企业开展超低排放评估咨询、超低排放项目改造和重污染天气绩效分级服务，将首钢技术、首钢管理推广至钢铁行业。先后帮助敬业钢铁、河钢邯钢、新天铁、山西建邦铸造、山西通才钢铁、唐山德龙等30余家钢铁企业开展超低排放改造评估和绩效评级工作，切实提升企业环保管理水平，加速行业绿色低碳发展进程。

先后接待宝武、太钢、沙钢、日钢、南钢、包钢、本钢等国内钢铁企业交流学习200余次近2000人；建成并由河北省生态环境厅授牌的首钢股份公司环保实训教育基地，为日后的企业交流学习及政企培训学习提供了良好的平台。

（四）坚持依法治污，构建环保制度监察体系

以明确各级各岗位职责的环境保护责任制为主体，按照国家有关法律法规、标准规范，结合企业自身实际，先后建立“环保奖惩管理制度”“危险废物管理办法”“排污许可证管理办法”等17个环境保护专项制度，为公司生产经营过程中的环保管理提供依据和保障，对生产操作、检修维护和工程施工等起到指导作用。通过持续性开展清洁生产审核、体系认证和信用评价，不断对标找差，全方位保证公司环保管理体系健康稳定运行。

为进一步保证各项规章制度落到实处，实现生产现场环保秩序井然，生产操作满足工艺和环保管理的双重要求，充分发挥六级环保管理网络体系的作用，建立环保监察体系，针对日常管理、专项活动，以及特殊时期的不同要求，分级开展现场环境监察工作，及时发现和纠正隐患，将隐患消除在萌芽状态。针对日常监察及问题整改，实施问题限时整改问责制度，环保问题整改通知书直达所在单位和责任人，推动管理效能的综合提升。

（五）坚持精准治污，构建污染防治责任体系

首钢股份公司环境保护坚持“党政同责、一岗双责”的工作要求，从机关办公室到作业区班组，从公司党委书记到基层员工，根据部门和岗位的不同，有针对性地制定了相关的环保职责，确保在生产经营、检修维护、工程施工等过程中，严格落实相应的环保措施，从根本上实现每个环节、每个岗位、每个职工落实环保责任，形成全链条、无断层、一级一级抓一级、一层保一层的责任体系。

通过落实污染防治责任，完成超低排放改造以后，持续挖潜减排空间，目前烧结机头、球团焙烧等重点环节烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放水平分别稳定在5mg/m3、20mg/m3、30mg/m3以下，污染物总排放量进一步降低。

（六）坚持科学治污，构建智慧环保监管体系

随着环境保护工作的不断深入，环保管理从单纯的现场管理向纵深方向发展，依托超低排放对监测监控有关改造，为了进一步适应现代化钢铁业对智慧环保监管的要求，首钢股份公司通过搭建智能化环保管控平台与环保管理有效结合，构建了智慧环保监管体系，实现生产环保调度大厅一站式环保监管。

空气质量监控系统：对厂区主干道路、主要生产设施等易产生污染物的点位安装PM10、PM2.5、CO、SO2、NOX、O3等六因子空气质量监测设备31套；PM10和PM2.5两因子监测设备98套；在皮带通廊、车间及物料转运站安装TSP监测设备286套；建成网格化污染物监测网络，实现对厂区内空气质量精准监测。

视频监控系统：在全厂范围建设环境保护智能监控系统，实现对物流运输通道、料棚出入口、主要生产设施及厂房等区域24小时不间断视频监控；物流通道和料棚出入口还具备车辆排放标准识别、车牌抓拍和存储等功能。

分表记电系统：各工序主要生产设施及配套环保设施安装分表计电设备148套，增加异常报警功能，实时监控运行状况，避免因环保设备故障造成污染事故发生，实现实时监控生产设施及配套环保设施同步运行情况，大大降低污染事故发生率。

污染源在线监测系统：包括烧结机头、机尾，高炉出铁场、矿槽、炼钢二次及发电机组在内的八大类重点治理设施排口安装43套CEMS，实时监测污染物排放数据，从原有的以生产工艺为中心，转变为污染物排放数据指导生产操作和生产平衡的大跨度转变。

分布式控制系统：首钢股份公司DCS系统建设主要依托公司建厂之初信息化基础架构和各个站所完备的自动化控制系统，在此基础之上进一步开发将生产与环保数据进行整合，利用ActiveFactory趋势软件将主要生产装备和治理设施重要参数和数据以曲线和报表形式直观展示，同时具备历史数据查询和追溯能力。

无组织管控系统：通过大数据、机器视觉、源解析、扩散模拟、污染源清单等技术，实现无组织粉尘治理系统的内部统一调控，建立全面统筹协调源头综合治理系统，达到无组织排放精准管控的目的。

（七）夯实基础管理，构建环保档案管理体系

为进一步做好企业环保工作，健全和规范环保可视化管理，提高环保工作效率，确保环保管理资料齐全，建立首钢股份公司环保档案管理体系，包括企业营业执照、法人机构代码证、环境影响评价及批复、环保验收报告及监测报告、排污许可证、在线监测设备验收备案材料、危险废物管理计划、清洁生产审核、体系认证等方面的静态档案。还包括排污许可证后管理台账、自行监测报告、危险废物转移联单、日常检查记录、在线监测系统运维台账、应急预案演练、环保培训学习、特殊时期环保措施等动态档案。以及政府文件归档的专项档案。档案体系的建立，可以保证管理人员变动过程资料衔接顺利；并且为日后材料抽调、归档，以及接待生态环境部门环保检查奠定了基础。

（八）实施环保规划，构建环保绩效评价体系

环保工作目标是企业开展工作的指南，建立环保绩效评价体系，是判断评价企业环保工作业绩的衡量准则，首钢股份公司环保绩效评价体系包括污染物总量指标、污染物达标排放率指标、环保设施同步运行率指标、环境税指标、环保成本指标等，对标行业先进指标和行业标准，制定年度指标预算，实施中长期环保发展规划，通过月度、季度和年度绩效评估来衡量指标完成情况，对于未能完成指标的单元进行原因分析，找出矛盾点，制定应对措施，逐步改善直至指标运行稳定；对于完成指标任务单元好的做法进行分析总结和推广借鉴，促进绩效评价体系健康运行。

（九）挖潜降本空间，构建环保降本增效体系

首钢股份公司从建厂投产至今，累计环保投入已经达到100亿元，高额的环保资金投入实现了超低排放，乃至超净排放，实现了污染物减排的根本目的，为全面打赢“蓝天、碧水、净土”三大保卫战役做出了贡献，伴随着高额环保资金投入，环保成本增加，实现超低排放以后，吨钢再增加环保成本约50元，企业运行环保成本可达220元-260元/钢，甚至更高，一个具有千万吨产能的钢铁企业年环保成本可达20多亿元。

自2020年开始，首钢股份公司每年制定《首钢股份公司环保成本管控方案》，明确全年环保成本管控计划及目标，成立由副总经理为组长、各单位主管领导为组员的环保成本管控领导小组和工作小组，安排、部署环保成本管控工作，监督降本措施落实情况，确保完成股份公司吨钢环保成本计划及目标。

环保成本统计口径：包括废水、废气、噪声、危固废等环保设施的运行费用，包括环保设施原辅材料费（药剂、布袋等）；动力能源费用（水、电、风、煤气、蒸汽等）、环保设施检修维护费；环保设备设施折旧费；固体废物、危险废物处置费、人工费（环保设施操作人员）以及企业用于环保管理方面发生的评价费、监测费、环境保护税和各级环保专职管理人员的人工费等。

2021年，股份公司全年环保费用计划15.5亿元，折算吨钢环保成本计划182.5元，目标180元；组织制定环保成本降本措施20项，年降本任务2090万元。

三、钢铁企业基于超低排放的精细化环保管理体系构建实践效果

（一）经济效益可观

首钢股份公司通过超低排放改造和实施精细化环保管理，高炉炉顶均压煤气回收年可产生经济效益1460万元；率先完成超低排放，享受到重污染天气自主减排政策的鼓励性政策，生产保全年可创造效益64000万元；减免环境税6353万元；合计71813万元。

表1 经济效益统计表

（二）社会、环境效益显著

1.污染物排放浓度大幅领先国际国内水平

球团烧结主要排放口氮氧化物浓度从原来的150mg/m3下降到30mg/m3以下、二氧化硫从80mg/m3下降到20mg/m3以下、颗粒物从20mg/m3下降到5mg/m3以下，排放指标优于全球最严的中国超低排放标准。环境除尘颗粒物稳定在10mg/m3以下；炼钢一次除尘外排颗粒物稳定在20mg/m3以下。

图1 超低排放改造后污染物排放水平对比图

2.三项污染物总量削减效果明显

在实施精细化环保管理前，首钢股份公司有组织排放颗粒物、二氧化硫和氮氧化物年排放量分别是2817吨、2520吨、5930吨。精细化环保管理完成超低排放改造后，颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放量分别降至2162吨、905吨、2515吨。减排比例分别达到23%、64%、57%。

3.提升企业形象，为行业贡献首钢智慧

首钢股份公司全国首家通过钢铁行业全工序超低排放，并连续三年被评为钢铁环境绩效A级企业，享受自主减排优惠政策，社会效益显著。

行业层面：具有很强的示范作用，为全行业探索出一条全面超低排放的路径，随着“2+26”城市、汾渭平原和长三角等重点区域钢铁企业超低排放工作的全面推进，目前国内的钢铁企业都正参考首钢股份公司的案例开展超低排放改造。全面推广实施后可减少钢铁行业大气污染物50%以上，助推钢铁行业摆脱“高污染”的帽子，提升行业形象。

图2 超低排放改造前后三项污染物排放量对比图

企业和地方层面：保障首钢股份公司全流程长期稳定超低排放，为企业生存和发展奠定了基础，促进当地环境质量改善，对京津冀地区钢铁产业的绿色发展，对区域环境负荷的减少，起到了积极的示范作用。

2020年7月16日，中央广播电视总台《东方时空》栏目以“打造‘绿色钢企’样板 实现全工序超低排放”为题，详细报道了国内首家钢铁行业唯一一家实现全工序超低排放的钢铁企业—首钢股份公司迁安钢铁公司。2020年7月28日，国家生态环境部7月例行新闻发布会上，科技与财务司司长邹首民指出：在钢铁行业大气污染治理方面，中国现在是唯一一个拥有世界上最先进的钢铁全流程超低排放技术体系的国家，首钢股份迁安钢铁公司是世界上首家实现全流程超低排放的企业，使钢铁行业超低排放成为可能。

图3 《东方时空》报道

图4 国家生态环境部新闻发布会