鋼鐵超低排放改造拉開序幕
今年的(de)政府工作(zuo)報告中,鋼(gang)(gang)鐵行業(ye)(ye)的(de)超(chao)低排(pai)放(fang)改造被專(zhuan)門點出。生態環境(jing)部(bu)也明確,2018年我國將(jiang)(jiang)啟動鋼(gang)(gang)鐵行業(ye)(ye)超(chao)低排(pai)放(fang)改造。繼燃煤電廠超(chao)低排(pai)放(fang)后,非電行業(ye)(ye)超(chao)低排(pai)放(fang)將(jiang)(jiang)成(cheng)為重點。鋼(gang)(gang)鐵行業(ye)(ye)無可爭議成(cheng)為下一個超(chao)低排(pai)放(fang)改造的(de)主(zhu)戰(zhan)場。
與燃煤發電行(xing)業不同的是,鋼鐵行(xing)業煙氣成分更加復雜(za),技術和經濟性上存(cun)在(zai)挑戰(zhan),推行(xing)超(chao)低(di)排放(fang)在(zai)政(zheng)策上也需要(yao)相應(ying)支持,那么,現階段鋼鐵行(xing)業實施超(chao)低(di)排放(fang)改造具備條件了嗎?重點(dian)、難點(dian)在(zai)哪里(li)?目前有成熟的案例供(gong)參考嗎?就上述(shu)話題,記者采訪了相關人士。
長期執行寬松標準提標箭在弦上
技術難以解決各類復雜排放源的深度減排問題
“我國(guo)非(fei)電(dian)(dian)行業(ye)產能占世界(jie)50%以上,大(da)氣污(wu)染物排(pai)(pai)(pai)放(fang)總量(liang)均(jun)位居各(ge)(ge)排(pai)(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之首(shou)。”中國(guo)工(gong)程院(yuan)院(yuan)士、清(qing)華(hua)大(da)學(xue)(xue)(xue)環境學(xue)(xue)(xue)院(yuan)教授郝吉明日(ri)前接受本報記者采(cai)訪時表示,相比(bi)煤電(dian)(dian),非(fei)電(dian)(dian)領(ling)域由于長期(qi)執行寬(kuan)松的環保標(biao)準,科學(xue)(xue)(xue)技術支(zhi)撐不足,難以解(jie)決各(ge)(ge)類復雜排(pai)(pai)(pai)放(fang)源(yuan)的深度減排(pai)(pai)(pai)等(deng)問(wen)題,有組(zu)織(zhi)和無組(zu)織(zhi)污(wu)染物排(pai)(pai)(pai)放(fang)問(wen)題突出,“散亂污(wu)”企業(ye)仍大(da)量(liang)存在(zai)(zai)。加(jia)快修訂非(fei)電(dian)(dian)行業(ye)排(pai)(pai)(pai)放(fang)標(biao)準,全面實(shi)施提標(biao)改(gai)造(zao)迫在(zai)(zai)眉睫(jie)。
目前(qian),盡管國(guo)家層面具體的實施(shi)細則尚未出臺,但生態(tai)環境部大氣司固定(ding)源處有關人士向記者透露,關于鋼鐵行業超(chao)低(di)排放(fang)的部署已寫進正(zheng)在制定(ding)的三(san)年(nian)藍天(tian)保(bao)衛戰行動計劃中,上半年(nian)有望出臺。
在地方,河北省已在年初(chu)自加(jia)壓(ya)力率先提(ti)出,今年開展鋼(gang)(gang)鐵等重點行業的超低排(pai)放(fang)改造工(gong)作(zuo)。其中(zhong),唐山市作(zuo)為(wei)產能(neng)最集(ji)中(zhong)區域,要求鋼(gang)(gang)鐵企業在今年5月底前(qian)完(wan)成(cheng)超低排(pai)放(fang)改造工(gong)作(zuo)。鋼(gang)(gang)鐵超低排(pai)放(fang)改造序(xu)幕(mu)正式拉開。
據(ju)了解(jie),目前,在(zai)京津(jin)冀、長(chang)三角、珠三角等重點控制(zhi)區域,鋼鐵行業執行大(da)氣(qi)污(wu)染物(wu)(wu)特別排(pai)放限值(zhi)(zhi)(2013年,原(yuan)環境保護部發布《關于執行大(da)氣(qi)污(wu)染物(wu)(wu)特別排(pai)放限值(zhi)(zhi)的(de)公告》)已超過(guo)4年之久,與現階段大(da)氣(qi)污(wu)染治理需求已存在(zai)一定脫(tuo)節。
生態(tai)環(huan)境部清潔生產(chan)中心有(you)關人(ren)員表示(shi),鋼(gang)(gang)鐵行業(ye)大(da)氣污(wu)染物(wu)(wu)排(pai)(pai)放(fang)(fang)具(ju)有(you)兩個最(zui)典型的特(te)征(zheng),一是(shi)燒(shao)結(jie)(jie)工序作為鋼(gang)(gang)鐵行業(ye)大(da)氣污(wu)染物(wu)(wu)排(pai)(pai)放(fang)(fang)最(zui)重要(yao)的環(huan)節也是(shi)治理難點,其(qi)顆粒物(wu)(wu)、SO2、NOx排(pai)(pai)放(fang)(fang)量(liang)分(fen)別占(zhan)鋼(gang)(gang)鐵廠(chang)排(pai)(pai)放(fang)(fang)總量(liang)的40%、70%、50%以(yi)上;二(er)是(shi)鋼(gang)(gang)鐵在生產(chan)以(yi)及運輸、裝卸(xie)、儲存、轉移、輸送(song)過程中顆粒物(wu)(wu)無(wu)組(zu)織排(pai)(pai)放(fang)(fang)問題突(tu)出。然而(er),現(xian)階段(duan),對照(zhao)2012年發布的鋼(gang)(gang)鐵行業(ye)5個國家(jia)標準,燒(shao)結(jie)(jie)工序特(te)別排(pai)(pai)放(fang)(fang)限(xian)值為顆粒物(wu)(wu)小于(yu)40mg/m3、SO2小于(yu)180mg/m3、NOx小于(yu)300mg/m3。此外,無(wu)組(zu)織排(pai)(pai)放(fang)(fang)限(xian)值僅針對生產(chan)流程作出規定,其(qi)他環(huan)節并未(wei)涉及。
2017年8月,原環境保護(hu)部《關于(yu)征求(qiu)〈鋼(gang)鐵燒結、球(qiu)團工業大氣(qi)污(wu)(wu)染物(wu)排(pai)放標準(zhun)(zhun)〉等20項國家(jia)污(wu)(wu)染物(wu)排(pai)放標準(zhun)(zhun)修(xiu)改單(征求(qiu)意見稿(gao))意見的函》中提出,修(xiu)改燒結機頭煙氣(qi)特(te)別排(pai)放限(xian)值,即在基準(zhun)(zhun)氧(yang)含量16%的條件下,顆(ke)粒物(wu)小于(yu)20mg/m3、SO2小于(yu)50mg/m3、NOx小于(yu)100mg/m3。并(bing)對物(wu)料(含廢(fei)渣)運(yun)輸、裝卸、儲(chu)存(cun)、轉移、輸送(song)以及生產(chan)工藝(yi)過程,全(quan)面增加顆(ke)粒物(wu)無組織(zhi)排(pai)放控制措施(shi)要求(qiu)。
就這一(yi)修改(gai)單是(shi)否(fou)可(ke)以(yi)作為(wei)(wei)(wei)鋼鐵超(chao)(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun),郝吉明認為(wei)(wei)(wei),以(yi)燒結(jie)工序為(wei)(wei)(wei)例,即(ji)使大幅提(ti)高了特別(bie)排(pai)放(fang)限值,與火(huo)電(dian)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)超(chao)(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)相比,仍有較大差距。“從技(ji)術(shu)層面來(lai)說,電(dian)力行(xing)(xing)業的(de)(de)超(chao)(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)實際(ji)上為(wei)(wei)(wei)其他行(xing)(xing)業超(chao)(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)改(gai)造(zao)發展了共性技(ji)術(shu),實現3個主要污染物的(de)(de)脫(tuo)除(chu)在技(ji)術(shu)工藝上是(shi)成熟的(de)(de)。”因此(ci),他建(jian)議(yi)可(ke)參照火(huo)電(dian)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)來(lai)制(zhi)定鋼鐵燒結(jie)煙氣超(chao)(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun),即(ji)在基準(zhun)氧含量16%的(de)(de)條(tiao)件下,顆粒物小于10mg/m3、SO2小于35mg/m3、NOx小于50mg/m3。
總結火電(dian)行(xing)業的超低排(pai)放(fang)(fang)歷程,郝吉明(ming)認為(wei)(wei),超低排(pai)放(fang)(fang)之所以(yi)能夠快速展(zhan)開(kai),與(yu)脫硫脫硝電(dian)價(jia)補貼等激勵政策有直接(jie)關系。而在非(fei)電(dian)力(li)行(xing)業,環保激勵政策缺(que)乏,環保投(tou)資(zi)和守法排(pai)污成(cheng)本(ben)高會成(cheng)為(wei)(wei)推(tui)進行(xing)業超低排(pai)放(fang)(fang)的一大障礙。他設(she)想(xiang),“如(ru)果管理部門加強政策引導,把相關的經濟政策配套上來,如(ru)果把環境(jing)效益納入錯峰生產等現(xian)行(xing)政策中(zhong),參考(kao)電(dian)廠增(zeng)加發(fa)電(dian)小(xiao)時數等做法,會起到更大的推(tui)動作用。”
工況成分更加復雜工藝技術要求更高
脫硝是實現超低排放的最大難點
日前,中國鋼鐵(tie)工業(ye)協會(hui)舉辦的(de)行業(ye)超(chao)低(di)排放(fang)改(gai)造內部(bu)交(jiao)流會(hui)上,參(can)與座(zuo)談的(de)鋼鐵(tie)企業(ye)環保部(bu)門有(you)關負責人無不把關注點聚焦在(zai)超(chao)低(di)排放(fang)氮(dan)氧化物(wu)指標。相比(bi)修改(gai)單100mg/m3的(de)數值,超(chao)低(di)排放(fang)對應為50mg/m3,即提高一倍,不少企業(ye)表示要達到這一指標難(nan)度很大。
中國鋼(gang)鐵工業(ye)協會發(fa)展(zhan)與科技環保部主任黃導坦言,因煙氣成分和工況更(geng)加復(fu)雜,鋼(gang)鐵等非電領域煙氣超(chao)低(di)排(pai)放技術要求更(geng)高(gao),對應的投(tou)入也十(shi)分巨大(da),改造成功與否(fou)直接關系到企業(ye)的生(sheng)存與發(fa)展(zhan)。
“鋼鐵行業煙(yan)(yan)氣(qi)治(zhi)理(li)最大的(de)(de)難點是脫(tuo)(tuo)(tuo)硝。目前,脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)、除塵的(de)(de)工(gong)藝已經十分成(cheng)熟(shu),也(ye)能夠實現超(chao)低(di)排放相應的(de)(de)指(zhi)標,在技術(shu)路線上也(ye)有(you)很多的(de)(de)選擇。”福建龍凈脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝工(gong)程有(you)限(xian)公司(si)總經理(li)助理(li)、工(gong)業煙(yan)(yan)氣(qi)凈化技術(shu)研究院院長王建春博士接受采訪時表示,和煤電行業不同的(de)(de)是,鋼鐵燒(shao)結、球團工(gong)序煙(yan)(yan)氣(qi)波動(dong)比較大,沒有(you)適應現有(you)成(cheng)熟(shu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝工(gong)藝技術(shu)的(de)(de)溫度氣(qi)段。
郝吉明也表(biao)示,氮氧化物控(kong)制方面(mian),電(dian)力行業(ye)(ye)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)相對穩定,而鋼鐵行業(ye)(ye)由(you)于溫(wen)度(du)(du)、濕度(du)(du)和煙(yan)氣(qi)的組成(cheng)(cheng)比較復(fu)雜,會影響到工(gong)藝的操作條件,現(xian)有(you)技術(shu)如何結(jie)合煙(yan)氣(qi)特點做適當的變化,提高非電(dian)領域工(gong)業(ye)(ye)煙(yan)氣(qi)凈化成(cheng)(cheng)效,應成(cheng)(cheng)為當前我國(guo)工(gong)業(ye)(ye)煙(yan)氣(qi)污染(ran)治理環保領域重要(yao)的科研攻(gong)關(guan)方向。
據了解,就(jiu)電力行業煙氣脫氮(dan)工(gong)藝(yi)而(er)言,爐膛內可通(tong)過低氮(dan)燃燒技術改造等有效控制NOx生成,燃燒后(hou)爐膛出口氣體溫(wen)度處在850℃~1100℃區(qu)間,適合脫硝反應的(de)“溫(wen)度窗口”時,可通(tong)過SNCR(選(xuan)(xuan)擇(ze)性非催(cui)(cui)化還原法)脫除(chu)。若還不滿足相(xiang)應指標要求,還可在后(hou)段300℃~400℃溫(wen)度區(qu)間選(xuan)(xuan)擇(ze)SCR(選(xuan)(xuan)擇(ze)性催(cui)(cui)化還原法)增加催(cui)(cui)化劑(ji)的(de)辦法再(zai)做進一步脫除(chu)。
“在(zai)燒(shao)結機和(he)球團常規基本(ben)上沒有這兩(liang)個合適的溫度區(qu)間(jian),現在(zai)有個別案例用(yong)在(zai)對煙氣脫硫除塵之(zhi)(zhi)后(hou),把原(yuan)本(ben)降到幾(ji)十度的煙氣再(zai)升溫到300攝氏度、400攝氏度,所帶來的能耗和(he)運行費用(yong)提高可想而(er)之(zhi)(zhi),相應的裝(zhuang)備投入成本(ben)和(he)占(zhan)地等也都是問題。”一位正在(zai)考察脫硝裝(zhuang)備的某鋼鐵企業(ye)環保部(bu)負責人告訴(su)記者,這對一般鋼鐵廠來說(shuo)無(wu)法承受。
據(ju)他(ta)介紹,目(mu)前,鋼鐵行業燒(shao)結(jie)機頭煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硝(xiao)有氧化法脫(tuo)(tuo)硝(xiao)、中低(di)溫SCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)、中高溫SCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)、活性炭脫(tuo)(tuo)硝(xiao)等方式,但應用的實例數量(liang)很少(shao)。“大家都(dou)在摸石頭過河,少(shao)部分大型企(qi)業先行先試,敢(gan)于吃螃蟹。”
梅鋼首吃螃蟹實現超低排放
全球首套燒結煙氣干式協同超凈裝備平穩運行
3月底,來(lai)自全國200多位鋼(gang)鐵企業相關部門代表現場觀摩了位于南京(jing)的寶鋼(gang)股份上(shang)海梅山(shan)鋼(gang)鐵股份有限公(gong)司3#180m2燒(shao)結機(ji)煙氣干式超凈及(ji)COA協同(tong)脫硝(xiao)裝備運行情(qing)況。
早在2017年12月29日,在財政部(bu)、工(gong)信部(bu)和中國保險監督管理委員會聯(lian)合(he)支(zhi)持下,這套(tao)燒結煙氣干式超(chao)凈(jing)及COA協(xie)同脫硝裝備(bei)順利通(tong)過有關方面168小時運(yun)行考核,正式運(yun)行至今,也標志著全球首套(tao)可實現燒結煙氣多(duo)污染物干式協(xie)同處理的超(chao)凈(jing)裝備(bei)正式誕(dan)生。
在中控室,電腦(nao)屏幕(mu)上顯示的(de)三項主要污(wu)染物(wu)排(pai)(pai)放(fang)指標(biao)穩定在SO2排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)小于(yu)35mg/Nm3、粉塵(chen)排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)小于(yu)5mg/Nm3、NOX排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)小于(yu)100mg/Nm3,遠低于(yu)京(jing)津冀大氣污(wu)染傳輸通道城市大氣污(wu)染物(wu)特別排(pai)(pai)放(fang)限值。
工作人(ren)員告訴(su)記者,只要(yao)適(shi)當調節,三(san)項指標(biao)可以(yi)達到(dao)燃氣排放標(biao)準,NOX排放濃度能控制在50mg/Nm3以(yi)下。在煙囪出口,現場通過林格曼黑(hei)度儀觀測,肉眼幾乎感覺不到(dao)有煙氣升騰。
隨著我國城鎮(zhen)化的快速發展,我國鋼(gang)企(qi)大(da)多已被城市(shi)包圍,環保敏感度高。這座40余(yu)年歷史的老(lao)牌鋼(gang)企(qi)同樣不得不探索(suo)城市(shi)鋼(gang)廠(chang)與城市(shi)功(gong)能共融(rong)共生的解決路(lu)徑,正(zheng)在(zai)積極(ji)轉型為綠色鋼(gang)廠(chang)。
“鋼(gang)鐵廠對于附近居民而(er)言,感(gan)受最直觀(guan)的就(jiu)是煙(yan)囪,滾滾‘白龍(long)’給老百姓視覺感(gan)官上還(huan)是不太好。”鋼(gang)廠有關(guan)負責人表示。
近年來,以鋼鐵燒結(jie)為(wei)代表的許多非電煙氣脫硫(liu)存在一個(ge)典型現象,就是(shi)許多脫硫(liu)煙囪在白(bai)煙掩蓋下,存在“有色煙羽”拖尾現象即污染物的偷排問題。一些地方無奈提(ti)出了“消白(bai)”要求(qiu)。
“目前,雖(sui)然被動(dong)耗(hao)費巨資通過增(zeng)設濕式(shi)(shi)電(dian)除霧器和加熱‘消白’方(fang)式(shi)(shi)等手段(duan)進行改造,但效果(guo)并不理(li)想。”干式(shi)(shi)超凈(jing)及(ji)COA協(xie)同脫硝裝(zhuang)備提(ti)供方(fang)、福建龍凈(jing)脫硫脫硝工程有限公(gong)司(si)董事(shi)長(chang)張原介紹,企(qi)業(ye)歷(li)時五年自主(zhu)研制,創新開發了(le)循環氧化(hua)吸(xi)收低溫協(xie)同脫硝技(ji)術和流化(hua)床造粒技(ji)術,優化(hua)改進了(le)多(duo)污(wu)染(ran)物脫除增(zeng)效技(ji)術,不僅可(ke)實現三項主(zhu)要(yao)污(wu)染(ran)物達到(dao)超低排(pai)放標準(zhun),而且能同步完(wan)成其他酸性氣體(SO3、HCL、HF等)、重金屬(shu)(Hg、As、Pb等)及(ji)二噁英等多(duo)污(wu)染(ran)物的高效協(xie)同脫除,整套系統不產(chan)生廢水(shui),煙(yan)囪(cong)無需(xu)防腐(fu)、排(pai)煙(yan)透明(ming)。
“相對(dui)傳統的(de)常規(gui)煙(yan)(yan)氣(qi)凈化裝備(bei),這(zhe)種裝備(bei)除性(xing)能(neng)指標方面(mian)(mian)有較大(da)提升(sheng)外,占地面(mian)(mian)積可以(yi)減(jian)少一半,投資、運行成(cheng)本也將降低很多(duo),大(da)大(da)提升(sheng)了煙(yan)(yan)氣(qi)凈化的(de)技術(shu)經(jing)濟性(xing)。”王建春表示(shi),下一步(bu)將在(zai)河北部分鋼廠(chang)進(jin)行應用,進(jin)一步(bu)驗證相應經(jing)濟指標。
在項目(mu)現場(chang),不(bu)少參觀人員(yuan)也表示,這種只需要加裝一個模塊(kuai),無(wu)需推倒重來即可滿足即將頒布的燒結脫硫和脫硝新標準(zhun),對于目(mu)前大部(bu)分改造場(chang)地有(you)限、成本控制高的企業來說,確實(shi)有(you)了(le)不(bu)錯的選擇。

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