燒結煙氣脫硫脫硝技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢及政策

背景及政策（1）

文章簡介

        隨著我國經(jīng)濟發(fā)展對鋼鐵需求量的日益增加，鋼鐵工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)中鋼協(xié)統(tǒng)計，2014 年我國粗鋼產(chǎn)量達 8.2 億噸，同比增長 0.9%，占全球粗鋼產(chǎn)量49.3%。隨著產(chǎn)量的不斷攀升，鋼鐵企業(yè)的大氣污染問題日益嚴重。鋼鐵行業(yè)排放的大氣污染物主要包括：顆粒物、SO 2 、NO x 、重金屬元素和二惡英等。鋼鐵工業(yè)是我國工業(yè)領域主要排污大戶之一，根據(jù)2015 年環(huán)境統(tǒng)計年報，二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放量分別為 173.6 萬噸、104.3 萬噸、357.2萬噸、占重點調(diào)查工業(yè)企業(yè)排放量的比例分別為12.4%、9.6%、32.2%。燒結作為鋼鐵生產(chǎn)過程中污染最嚴重的工藝環(huán)節(jié)之一，其煙氣中的顆粒物、SO 2 、NO x 和二惡英排放量分別約占鋼鐵生產(chǎn)總排放量的 20%、60%、50% 和 90%，燒結煙氣的治理已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)環(huán)保達標的重中之重。

超低排放改造工程

國家政策

       2017 年 6 月，環(huán)保部發(fā)布了《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》（修改單（征求意見稿）），將燒結機和球團焙燒設備特別排放限值的顆粒物限值調(diào)整為 20mg/m 3 、二氧化硫限值調(diào)整為 50mg/m 3 、氮氧化物限值調(diào)整為 100mg/m 3 ，絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)將面臨二氧化硫和氮氧化物排放超標的問題，并且隨著十二五期間火電廠脫硝技術的廣泛應用，鋼鐵行業(yè)氮氧化物排放所占的比重將會增加，國家對燒結煙氣氮氧化物減排力度將更加重視。《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》已于 2016年 12 月 25 日通過，自 2018 年 1 月 1 日起施行。環(huán)境保護稅法對 SO2 和 NOx 的排放制定了相關收費和稅收政策。同時，對超標排放等環(huán)境違法行為，還將受到“按日計罰、上不封頂”、“治安拘留、刑事責任”等處罰。截至 2014 年，全國現(xiàn)有各種規(guī)模燒結機1240 余臺，粗略估計燒結脫硫脫硝市場容量約為700 億元。鋼鐵企業(yè)普遍未采取脫硝措施，NOx 具有較大減排潛力。

燒結機頭煙氣污染物治理方向

       燒結過程煙氣量大，污染物種類多，含量波動大，煙氣溫度低。目前燒結機頭煙氣污染物的

治理措施主要分為三個方向：源頭減排、過程控制和末端治理。

源頭減排

       源頭減排是通過對燒結原料成分的控制，來減少燒結后煙氣中污染物的含量。燒結煙氣中的SO2 、NOx 主要來自于燒結原料中的 S、N；粉塵顆粒主要以鐵及其化合物顆粒為主，還有硅、鈣等鐵礦伴生成分以及不完全燃燒物質(zhì)等；重金屬如鉛、砷、鎘、鉻、汞等，也主要來自于燒結礦。可以看出燒結煙氣中的污染物基本都是來自于燒結原料。同時，一些燒結工藝主要參數(shù)，如混合料的含水量、燃料配比、料層厚度、生石灰配比等，對煙氣中 SO2 、NOx 排放也有重要影響。因此，源頭減排主要是在保證燒結礦性能不受影響的前提下，改變燒結原料的成分配比或添加不同的成分，調(diào)整優(yōu)化燒結工藝參數(shù)，從源頭上減少煙氣中多種污染物的排放濃度，降低末端處理設備的凈化壓力。

過程控制

       過程控制是在燒結生產(chǎn)過程中進行污染物減排，主要方法是采用煙氣循環(huán)技術，利用燒結過程的特點，將部分廢氣中的有害成分再進入燒結

層中被熱分解或轉化，二惡英和 NOx 會部分消除，抑制 NOx 的生成；粉塵和 SO2 會被燒結層捕獲，減少粉塵、SO2 的排放量；煙氣中的 CO 作為燃料使用，可降低固體燃耗。因此該類型技術在去除循環(huán)煙氣中的多種污染物，顯著減少煙氣和污染物的排放總量的同時，能夠回收循環(huán)煙氣中的余熱，節(jié)省能量消耗。目前煙氣循環(huán)技術主要包括能量優(yōu)化燒結技術（EOS）、環(huán)境型優(yōu)化燒結（EPOSINT）、低排放能量優(yōu)化燒結工藝（LEEP）、區(qū)域性廢氣循環(huán)技術，但由于設備改造復雜，國內(nèi)成功實施的案例較少。

 末端治理

   末端治理則是采用專門的凈化設備來脫除燒結機頭煙氣中的各種污染物，如電除塵器、脫硫塔、布袋除塵器等，多為單一的污染物脫除設備，各單元協(xié)同配套使用，是燒結煙氣處理的最后也是最實用的手段。煙氣脫硫脫硝技術在火電行業(yè)已有成熟和廣泛的應用，但燒結煙氣與火電廠燃煤鍋爐煙氣有很大不同。燒結煙氣溫度比較低，負荷波動較大，不適合采用火電廠鍋爐煙氣脫硝常用的選擇性催化還原（SCR）脫硝技術。若采用選擇性非催化還原（SNCR）脫硝，受燒結機工作條件所限，無合適的煙溫條件，脫硝的效率較低，所以燒結煙氣需要采用和燃煤電站不同的脫硝技術。