苍大强：钢铁烧结工序烟气治理技术创新与应用

苍大强：我主要讲创新方面的内容。讲五点，第一，结论。第二，国内外现状和存在问题。第三，对环保新技术和新装备的新要求。第四，治理新方法。第五，烧结机烟气治理新技术。

北京科技大学教授 博士生导师 苍大强

第一，简单的节能减排阶段已经过去，现在是中国新的发展时期，有上坡阶段走到了平缓的发展阶段。所以这个阶段跟以前是不一样的，一定要有新的思想、思维，新的方法、新的要求和开发新的技术，所以一定要换思路，不换将来公司发展会受到一定的影响。另外，末端治理是一种治理环保的方法，但是要注重源头过程抑制、低成本环保技术。现在研究的重点是这个，这个目的是为了降低技术投资和运行成本。这个可以做到，现在正在做。另外搞环保的人一定要懂得烧结工艺、装备和原料。还要掌握烧结料中的有机硫、无机硫和其它硫化物特点和形成SO2和SO3的条件和规律。治理NOx有燃料型氮、热力型氮、快速性氮的特点和形成和排放规律。以前只讲除尘，后来加上脱硫，现在又加上脱硝，下一步还会怎么样，现在要开始准备，不要光做除尘、脱硫、脱硝就够了，现在加了脱白，这些是不够的，还要继续往下走，国家标准还有很多，一个阶段一个重点，要提前准备。你的市场，你的公司的经济增长点都在这里面。再一个就是创新方面，中国在创新上是存在很多问题，习惯性思维非常顽固，给了我们创新带来一系列的问题，大的思想都是国外传进来的。我们每一个公司，每一个单位新的经济增长点的起点，要从自己的思维颠覆性的创新开始。必须扎扎实实工作，静下心来深层次去考虑一些问题，不是抱着很匆忙的心态去应对，所以我们中国缺理论，技术我们有一些，但这些里面还包括工中的基础研究，非常不够。

到底什么是科学的节能减排的方法?国外提的是这个思想，我们是源头、过程、末端三个方法，以前注重在末端上，将来源头和过程会变得越来越重要，国外叫过程前、过程中和过程后，投入是不一样的。以后，我们技术怎么去判断，可行不可行，现在在政府层面都碰到问题。国外是这样评价，第一，技术的原理可行。第二，技术可行，就是你用成熟的技术去实现这个原理，叫技术可行。第三，经济可行，一定要考虑经济的问题。第四，环境接受能力，人的问题，有很好的东西接受不了，所以存在环境接受的问题。喜欢老技术，喜欢国外的技术，不喜欢新的技术，这个是一个问题。

这是氧化氮在全世界的分布，产生最快的地区。中国重点排放这个地方正好是“晋冀鲁豫”这个地区，欧洲美国的东部也是增长很快的地区。这是美国航空航天局NASA拍摄的，这是十年前，这是十年后，美国东部现在变成这样子，他们的氧化氮减少比较明显，十年的时间，欧洲西欧和北欧也在减少，日本也在减少一点。现在唯独中国晋冀鲁豫这代，颜色在加深，这的确是我们面临的非常严峻的问题。就是为什么现在国家要加紧去做脱硝。

烧结机中国创新的问题，我们只是不改变烧结的现状去讨论烟气脱硫脱硝。我们知道烧结机里浑身是毛病，如果你要觉得它很成熟也可以，你觉得它浑身有毛病也可以，就被动的服从他，你要觉得它很成熟就去做，实际上这里面有大量需要改进，甚至彻底推翻的一些做法，将来还是做这些。如果你还是那样去做的话，很难有大的变化。

对一些内部过程的研究，到底这些源头过程怎么产生等等。另外，红的烧结机的是热驱冷，上部和下部的时候排放是不一样的，人家研究这里面含有硫，不光光二氧化硫、三氧化硫，还有硫的蒸汽，还有硫化铁的产生，各种各样的内容研究和排放过程，这个区域在不同位置是不一样的。所以我们现在是把整个烧结机所有烟气都集中在一个管道里，一套设备里，是不一样的。所以一定要研究这个过程。

发达国家怎么对烧结机治理?第一，取消烧结工序。北欧一些国家全部用球团，还有一些国家北美的，美国加拿大不用烧结，钢铁污染最终的工序就是烧结和焦化，烧结是烟气，焦化是水，所以人家采取这种办法。中国现在还做不到，我们学习当时苏联的办法，烧结为主，一直延续半个多世纪。再一个就是单污染物到多污染物协同治理，这也是一种本事了。日本的烧结机后面一排一排脱尘、脱硫、脱硝、VOCs等等一大堆，后面的环保设备比自己的烧结机要强得多，占地多得多，中国将来也会面临这样，所以一个污染物、一台设备走不下去。所以就走向了国家也在鼓励多污染物协同治理。这是有难度的。

中国现在百花齐放阶段，多为末端治理，走到工业应用还需要点时间，但是至少要开始去做。多种污染物在一个设备里，这些东西本来在中国很难通过这种方案，就是活性焦的方法，这么多污染物，像粉尘和二氧化硫、氧化氮完全不一样，这是物理过程，气固分离，这是化学过程，这是物理、化学结合起来的过程，怎么可能在一台设备上同时解决掉。中国的创新还是有其他一些营养因素，所以在座的专家们不要去否定其他人的方案，先听听，让人家去做一些工作，找了好几种，后面那三种方法都不行，最后搞到前面第一种方法，行了，中国也在这个行列。所以以前认为不可能的现在变成现实了，这个东西在中国的确是碰到一些问题，这个当然也还是末端治理的办法。

中国最严厉的阶段已经到了，环保成本从两位数增加到三位数，将来还要增加。中国钢总生产量一直在增长，产量多污染总量就大，对于烧结烟气污染治理的要求是什么?第一，环保设备解决环保问题，一定要达到现在国家排放标准，还要为将来的排放标准开始做准备。第二，二次污染要少。第三，成本要低(投资低、运行成本低、占地小)。中国条件下提出来的，尤其是钢铁工业。第四，末端治理、过程治理、源头治理联合治理。第五，全新烧结工艺开发等。

硝从何而来?国家项目专门研究这个东西，结果是这样，燃料占95%以上，里面的一氧化碳占90%，二氧化碳占10%左右，还有一氧化二氮极少数。燃料型氮和热力型氮和快速型氮不同条件产生的。还有就是一些工艺参数的问题，总的排放因素，这是第一位的，还有烧结温度也很重要，氧化氮是陡升的，不是线性增加。氧化氮不容易被液相吸收，所以湿法对它作用很小，不像二氧化硫那样它容易被吸收。

脱硫脱硝存在的问题：第一，要采用三种脱硫脱硝的技术，但是现在到底推哪一种拿不出很好的数据来，就碰到了这样一个问题，任何一个脱硫脱硝的技术、烟气治理技术谁最好?谁说了算?按道理是实践说了算、数据说了算。所以总体上都是自己说自己好，自己的好由别人去说，由实践去说。还有我们现在正在找新的办法。

第二，末端治理多，新的成本低的烟气治理技术少。

第三，选择性脱硫脱硝，不是烧结机下面几十个风箱汇在一起一同去处理，不同的阶段硝、硫的分布是不一样的，后面这些曲线，你看风箱不一样，它的温度，当然二氧化硫、二氧化碳都不一样，这边一氧化碳、二氧化碳、氧气都不一样，还有二噁英都不一样及所以这些东西都要区别对待，要选择性去做，哪里多就脱谁。

第四，机理研究偏少。

第五，物理问题不够重视。化学反应是挺多的，但实际过程是不是这样说不太清楚。

第六，工程技术中技术基础研究不够：反应器形状、复杂管路系统等。严重影响这套系统的效率。

讲一下开发脱硫脱硝技术存在问题：中国科研和国外科研部一样，中国注重技术研究，国外注重基础研究，从基础上寻求突破，所以他们发明比较多，但是他们走得比较慢，这是中国下一步需要去学习的。还有发电厂脱硫脱硝不够重视工艺、装备，服务的行业的基本的内容不知道，只对着烟筒是不行的，尤其烧结。另外，还有一些地方缺少中试，这是不符合规律，所以会出现花很多钱在工程中。

烧结烟气脱硫脱硝的难度在哪里?

第一，烧结参数变化大：温度、流量、成分、氧含量等等。

第二，烧结机特殊的地方，烧结机是是从上往下烧反烧法，就有透气性和均匀性的问题。

第三，烧结机吸冷风影响，结构内气体成分和均匀性。对立面的浓度风度变化，烟气量增加了，增加了我们的动力消耗，还改变了动力温度分布，增加了流速，影响了研究报告、研究成本，还有环保治理的效果。一定要懂得这些，不同的烧结机不一样，能量不一样，烧结参数不一样。

另外烟机中的一些析项反应特点是什么。还有一个烧结机动态变化，温度变化、容量变化、用料变化，烟机的容器改变脱硫脱硝跟着变，都是一些控制，这些都是我们要考虑的。怎么去改变做脱硫脱硝，这些都是随动控制，都是我们要考虑的。另外，完全改变烧结机。

再一个人才的问题，你们公司、你们单位谁来做这些工作最合适，搞环保的人来是可以的，但是一定要有懂工艺的人参与，还要懂经济、市场的一大堆人，所以提出来要培养多维人才，国外是这样提的，现在的基础阶段一定要这样，所以要培养这类人。

台湾的钢铁公司用烧结机里加尿素的方法，这就是源头抑制它，不让它出来，就让二氧化硫、氧化氮不出来，怎么去抑制它产生，而不是在烟气处理它，这样就设备投资减少了，而且系统简单了。只在操作上加一些东西，而且实用。所以就用这种办法。

起初没有热力型的氧化氮出现，主要是原料型的，所以加原料非常重要，90%的吸进去的氮气从粉碎的焦炭，就是燃料。氮气里有多少变成氧化氮?大概36的氮气变成了氧化氮，氧化氮浓度特点是由PDM，他们的氧气是15%，中国是16%。这是他们的数据，他们经过小型实验，得到不同温度下，什么地方、什么温度产生最多用什么料。下面蓝色这条线就是加了尿素以后得了，比一般正常的料的低了很多，对氧化氮的抑制也很多。这是小型实验结果。这就是在工艺条件下，综合考虑影响因素，不是光考虑污染物。最后，工业实验，结果是二氧化硫固化下来不排到烟气里少了70%，氧化氮少了20%等等，这是他们的阶段性结果。

把中国下一步应该注意的一些问题，在做了很多辉煌成果的基础上，稍微回头做一些基础的工作，反应器是不是合适，核心设备是不是很好，动力系统是不是灵活性和匹配的好，还有复杂的管路系统是不是均匀了，还有脱硫脱硝介质、数量、加入方式、操作控制等等，脱硝催化剂非常重要。另外还有活性炭，现在国内有插流式的还有逆流式的，有非常多的活性炭在里面旋转，这几万吨流动消耗大量的能耗、成本、磨损。这是活性炭的特性。这是活性炭的能力，同样一吨能吸收多少，排放多少。

还有注重工程技术基础。在接触一部分工程设备里发现，有一些研究不太重视管路里的流动细节，这个给大家带来效率不高，甚至找不到是什么原因。其实管道里是不均匀的，以为总的流量进去肯定速度就很大，但是是有的地方高，有的地方低，有的甚至被烧坏了、磨掉了。这也是在管道安排上，改造前和改造后不一样，比如说这里进了三根管子，有人认为总量除以三就是每根管子进去的容量，其实不然，差别很大，这压力最大进去最多，走的越远越少，再走远更少。很多厂子出现这种问题，总量不满足，算出来设计值查是查不出毛病。所以希望大家注意将来工程上还有很多基础研究。下面也是红的那块量太大了，最后粉尘的磨损，把设备都给磨坏了。这个也一样，对脱硫脱硝效率均匀性，我进去总量是那样的，怎么出来效果不好?就是因为有的地方进去的烟气根本没有接触脱硫脱硝，有的脱硫的东西又太多，过剩了，没有用，浪费了。所以这些东西都是很多要注意的基础问题的。

创新，中国习惯性思维和潜意识非常顽固，大家要有强烈的创新欲望，要把你的公司作为世界一流的公司，才有那种冲动去搞创新。

谢谢大家!

(根据速记整理，未经本人审核)