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2018钢铁超低排放:春天已至 考验犹在

北极星大气网  来源:北极星大气网    2019/1/4 11:09:56  我要投稿  

北极星大气网讯:时间悄然走过了2018年。对于钢铁烟气治理企业来说,2018年就是一场狂欢。

随着5月环境部的《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》和9月河北《钢铁工业大气污染物超低排放标准》的出台,钢铁超低排放时代终于来了!

政策利好直接体现在市场上,环保企业纷纷涉足钢铁超低排放市场,2018年钢铁超低排放市场异常活跃,一片火热。

不过,迎来春天,未必都能有所收获。钢铁超低排放意味着排放标准愈加严苛。目前涉足钢铁超低排放市场的环保企业很多,多少企业有这方面的技术,又有多少技术能够实现稳定达标排放,多少企业能在竞争中胜出?一切还都是未知数。

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2018 钢铁超低排放的春天

2月4日,在2018年全国环境保护工作会议上,生态环境部部长李干杰表示,2018年,我国将启动钢铁行业超低排放改造。一句话让钢铁超低排放真正跃入人们的眼帘。

4月26日,河北省印发《钢铁工业大气污染物超低排放标准(征求意见稿)》。烧结球团烟气污染物排放标准为颗粒物10mg/m3、二氧化硫35mg/m3、氮氧化物50mg/m3,现有企业2020年1月1日起执行,新建企业自标准实施之日起执行。

紧接着2018年5月,生态环境部发布《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》。《意见稿》明确,新建(含搬迁)钢铁项目要全部达到超低排放水平。到2020年10月底前,京津冀及周边、长三角、汾渭平原等大气污染防治重点区域具备改造条件的钢铁企业基本完成超低排放改造;到2022年底前,珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、乌昌等区域基本完成;到2025年底前,全国具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放。此次生态环境部出台全国性的钢铁超净排放改造征求意见稿,吹响了钢铁行业全面超净排放改造的号角。

一石激起千层浪,两个征求意见稿引发了行业的高度关注。至此人们才真正意识到钢铁超低排放时代真的要来了。

在这之前,中国工业烟气治理市场几乎都是煤电超低排放一家独大。

2014年起,煤电行业率先推进超低排放改造。截至2017年底,煤电超低排放已完成70%以上,普通脱硫脱硝改造已经接近饱和,火电大气治理“天花板”初现。

工信部赛迪研究院研究报告指出,当前火电行业污染物进一步削减面临边际空间递减、边际成本攀升的制约,大气污染防治工作的重点应转移到污染物排放强度更高的非电行业。

2017年9月,环保部大气司司长刘炳江在中国煤电清洁发展与环境影响发布研讨会上表示,非电行业是目前大气污染治理的重点。

贺克斌院士也表示,非电工业和民用散煤是下一步减排重点。随着近十年治理进程的推进,煤电减排的潜力已经非常有限,未来的减排大头在非电工业和民用散煤。

2018年的政府工作报告中,钢铁行业的超低排放改造被专门点出。生态环境部也明确,2018年我国将启动钢铁行业超低排放改造。继燃煤电厂超低排放后,非电行业超低排放将成为重点。钢铁行业无可争议成为下一个超低排放改造的主战场。

9月,河北印发《钢铁工业大气污染物超低排放标准》。标准提出,烧结机头(球团焙烧)烟气在基准含氧量16%条件下,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别为10mg/m3、35 mg/m3、50 mg/m3。其他工序颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别为10 mg/m3、50 mg/m3、150 mg/m3。上述排放限值远低于国家相关标准中40毫克/立方米、180毫克/立方米、300毫克/立方米的大气污染物特别排放限值。钢铁超低排放的重锤落定了。

至此钢铁超低排放迎来了行业的春天,钢铁超低排放终于走到了前台,成为了工业烟气治理的主角。

这无疑是给烟气治理企业一剂兴奋剂,整个行业为之振奋,企业跃跃欲试。

技术 钢铁超低排放的保障

目前,钢铁脱硫、除尘的工艺已经十分成熟,也能够实现超低排放相应的指标,在技术路线上也有很多的选择。因此钢铁超低排放的难点在脱硝。

国内钢铁企业的烧结烟气脱硝尚处于起步阶段,可供参考的成功案例并不丰富。目前,烧结烟气超低排放治理方面主要有:活性焦法、SCR法和氧化法。不同的技术均具有各自的技术优势,但同时也存在不完善、不成熟的特点。

(1)活性焦法。

活性焦法受到大多数大型钢铁企业的推崇。

其优点主要有:1)该方法能够达到多污染物(如SO2、NOx、二噁英和重金属等)协同治理的效果;2)活性焦法不产生固体废弃物,省去企业固体废弃物处理负担;3)该方法可以将污染物资源化利用,有利于清洁生产,如SO2制酸加以利用;4)活性焦法属于全干法工艺,无拖烟现象,视觉效果好。

活性焦法的缺点主要有:1)活性焦法因烧结烟气温度等因素,在运行操作上,管理不到位时存在一定的安全隐患;2)在脱硝效率、颗粒物排放方面长期稳定达标尚需进一步优化;3)活性焦法解析制酸时存在废水处理及酸的利用等问题;4)随着活性焦市场需求的增加,其供应、产品质量、自身生产环保等应引起高度重视。

目前我国国内使用活性炭脱硫脱硝工艺的主要是两家钢铁企业: 宝钢湛江钢铁有限公司和太钢不锈钢股份有限公司。太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂( 简称太钢) 是450m2烧结机。采用活性炭烟气净化工艺活性炭设施投资为3.4亿元,运行成本为4870万元/年。

(2)SCR法

SCR法脱硝工艺对以上脱硫设施的改造等具有较大的现实意义。通过增加催化剂数量、提高反应温度、增加湿式电除尘等措施,以SCR为核心结合其他各种脱硫技术的脱硫脱硝工艺能够达到超低排放的要求。

该技术工艺存在的不足主要有:1)不可避免产生固体废弃物,大量的固体废弃物对有些地区而言存在无法消纳处理的情况;2)SCR法使用的催化剂在使用寿命到期后,大多属于危废,届时存在回收处理难度;3)催化剂催化效果对烟气温度有一定的要求,在低温催化剂不太成熟的情况下,需对烟气进行升温处理从而增加能耗;4)SCR法工艺对烟气其他污染物(如二噁英、重金属等)处理效果尚待验证。

唐山瑞丰钢铁采用“半干法脱硫+GGH换热(冷侧)+烟气升温+低温SCR脱硝(180℃)+GGH换热(热侧)+引风机+原烟囱排放”的工艺. 目前,这是世界范围内首套真正意义上的低温SCR技术在烧结机烟气净化上的成功应用,且运行温度在180℃时脱硝效率达到95%以上。脱硝反应器一般入口NOx为200-300mg/Nm3,出口NOx稳定在20mg/Nm3以下,完全能够实现烧结烟气NOx的超低排放。

(3)氧化法

臭氧结合其他脱硫的工艺设施,一次性投资、运行成本较低,工期快,受到要求时间紧迫等地区的青睐。

但该方法的缺点主要有:1)脱硝效率普遍相对较低,基本在50%左右,对进口烟气硝含量有一定要求;2)在生产实施过程中,尤其是配置湿法脱硫时容易产生烟羽拖尾现象(排放烟气中略带黄色);3)该方法同样产生大量的脱硫脱硝固体废弃物,成为大多数企业不好处理的问题;4)氧化法工艺对烟气其他污染物(如二噁英、重金属等)处理效果尚待验证。

梅钢项目采用半干法+COA臭氧脱硝,660平米的烧结机,总投资1.8亿元,约合27万/平米。

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此外,FOSS干法一体化烟气治理技术也在唐山德龙等多家企业成功应用,助力钢铁企业实现了超低排放,为钢铁烟气治理提供了更多的选择。借助此技术,唐山德龙钢铁率先完成230平米烧结机168小时超低排放试运行,成为中国钢铁行业(也即全球钢业界)首个实现烟气超低排放标准的钢铁企业。

虽然钢铁超低排放的春天已至,但是烟气治理企业还有很长的一段路要走。虽然已经有部分钢铁企业超低排放工程已经完工验收,但由于运行时间还较短,各种技术优缺点需要仔细的了解,技术的成熟性、稳定性、可靠性还有待进一步验证。

因此,各钢铁企业应当根据具体情况,选择最适合的烟气净化工艺,实现钢铁超低排放,促进钢铁行业可持续发展。

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