摘要冶金工廠，環境評價，物料平衡，平衡目的及計算方法
在建設專案環境影響評價工作中，為掌握被評價企業或建設專案排放的各種汙染物量，必須從源頭——原材料、輔料、燃料的消耗量開始進行分析，即從煤氣平衡、硫平衡、水平衡及其他物料(酸、鹼、鉻、氟等)平衡著手分析，使統計或計算的汙染物排放量能比較真實地反映企業在生產中的實際情況，這是環保管理部門及環評報告書審查專家非常重視的內容。筆者根據多年來參加數個大型冶金工廠等建設專案環境影響評價工作的體會，就上述物料平衡問題談談自己的看法。
1 煤氣平衡
通常冶金工廠使用的煤氣有：高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣，少數企業還使用發生爐煤氣。各種煤氣在使用中的含塵濃度一般在10mg/m3左右，「og」法淨化的轉爐煤氣含塵約50mg/m3，經電除塵器進一步淨化到10mg/m3後供使用者使用；因此煤氣在使用過程中產生的塵量，在環評工作中可不進行統計。
煤氣平衡的目的：一是確認企業煤氣使用情況，為計算各生產系統的so2排放量作基礎；二是確認企業是否實施清潔生產，煤氣資源得到充分和合理的利用；三是確認建設專案建成後企業煤氣是否夠用，是否使用或需要補充動力煤、重油等產生汙染物量較大的工業燃料。
表1中列出了某鋼鐵廠環評工作中所做的煤氣平衡表。
一般情況下企業能源部門對煤氣的使用現狀可提出資料，評價單位可依據所提資料按表1的形式進行統計，從表中煤氣放散率大小分析煤氣資源是否得到充分利用。通常焦爐煤氣使用情況較好，轉爐煤氣**部分的使用情況也較好，但個別企業小轉爐煤氣未**或噸鋼**率較低，而高爐煤氣放散率往往較高。評價單位應通過煤氣平衡分析，對企業提出要求進行技術改造，開發新的煤氣利用途徑，充分利用煤氣資源，提高煤氣利用率。
通常情況下，企業往往難以提出工程建成後的煤氣平衡資料，此時需要評價單位按表1中備註欄的方式進行煤氣平衡計算，當煤氣不足時，評價單位需通過煤氣熱值及熱效率核算，建議企業進行煤氣的可行性置換調整或用燃油補充煤氣的不足；如：用高爐煤氣置換動力廠、焦化廠、軋鋼廠的部分焦爐煤氣，用轉爐煤氣置換軋鋼廠的焦爐煤氣，在煤氣不夠的情況下用燃油置換軋鋼廠的煤氣等；煤氣平衡結果要請企業確認，這是進行企業建設專案建成後so2排放量計算的依據。
2 硫平衡
硫平衡計算的目的是核對企業所排放的so2量，是否與其使用的含硫原料、燃料所應排放的量相吻合。其平衡方法以某鋼鐵廠環評工作中所做的硫平衡表為例進行說明，見表2。
需說明的是：硫平衡表中企業使用的含硫原料、燃料要全，資料要準確，含硫率取平均值；燒結和球團礦生產排入大氣的硫量一般在70%左右；焦炭生產進入焦炭中的硫一般在66%左右；煉鐵生產進入高爐灰(泥)渣中的硫一般在70~90%，與鐵水是否進行脫硫處理等有關；燃氣、燃油中的硫100%進入煙氣中；燃煤中的硫約80%進入煙氣中。表中未列出的軋鋼廠可能使用燃料油，鍋爐房可能使用動力煤，石灰石生產可能使用焦炭等，在硫平衡計算時均要列入。
注: 煤氣熱值分別為：高爐煤氣3345kj/m3，焦爐煤氣16728kj/m3，轉爐煤氣7528kj/m3；20t轉爐煤氣評價基準年未**。
注：煤氣單位為萬nm3/a，含硫率指h2s(mg/nm3)含量；表中「▲」代表排入空氣中的硫量。
3 水平衡
水平衡的目的是確認企業用水、排水統計資料的可靠性和真實性；確定企業擬建專案建成後的外排水量。其平衡計算方法以某鋼鐵廠環評工作中所做的水平衡圖（圖1）為例進行說明，也可以用**的形式表達。
目前冶金企業通常未安裝給排水計量裝置，不能提出全廠的水量平衡資料，僅能按水幫浦的能力進行給水量的估算，並提出一些不夠完善的基礎資料。評價單位在水平衡工作中要按企業動力部門年報表中統計的外排廢水量、新水補充量、用水量、水迴圈率等指標進行企業水量平衡總控制，原則上這些資料不能變化；並在企業提供的基礎資料上列出各生產廠水平衡表，分析表中指標是否合理，對不合理的資料要進行原因調查和適當調整；需分析的主要指標有：水的損耗率、水迴圈率、噸產品排水量、噸產品用水量等。
分析方法：一是與行業指標比較；二是結合企業生產工藝、生產設施等情況進行合理性分析；三是企業內生產廠之間進行對比分析，或生產廠在技術改造前後的指標比較分析。水平衡結果要請企業確認，作為水汙染物排放量的計算依據。
4 其他物料平衡
環評工作中遇到的其他物料平衡主要有：酸、鹼、六價鉻、氟化物等，其平衡計算的目的是核對企業（或建設專案）所排放的汙染物量，是否與其使用的原料所應排放的汙染物量相吻合。此類汙染物的平衡原理相同，以某鋼鐵廠環評工作中所做的不鏽鋼酸洗生產線使用氫氟酸和硝酸混酸酸洗過程中的氟平衡為例進行說明，見圖2。
圖中淨化塔效率為30%，廢酸液中和池中和效率為97%，廢水處理站中和效率為93%。
進行氟平衡計算時，首先要按原料氫氟酸的使用量確定平衡物氟的進入量，根據酸霧淨化塔淨化效率，廢酸、廢水中和效率，計算外排煙氣及水中的氟量，並與排放標準進行比較，如不達標，將提出對現有設施進行改造或反饋設計部門提高淨化效率或中和效率的要求。對新建專案，有時由於設計單位因裝置進口，與外商的技術談判未結束或設計資料不足等原因，往往不能在評價階段提出較確切的設計引數，此情況下僅能靠評價單位按工作經驗並參照有關資料、相同生產線實測資料等進行氟的平衡計算。
5 其他物料平衡
工程專案環境影響評價工作中的物料平衡計算，是評價工作中工程分析的一項重要內容，必須認真對待。本文中有關物料的平衡計算，為環境評價工作提供了一種思路和方法，還有待在今後的實際工作中不斷地進行補充完善。
作者簡介張紅，高階工程師，2023年畢業於西安冶金建築學院（現改為：西安建築科技大學）環境工程專業，同年分配到北京鋼鐵設計研究總院環保室，一直從事工程建設專案環境影響評價及冶金工廠建設專案環保、勞動安全衛生及消防篇的設計，並從事冶金企業清潔生產諮詢和iso14001諮詢工作。
作者單位：北京鋼鐵設計研究總院環保室
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