烧结烟气脱硫是钢铁行业二氧化硫减排的关键
一、钢铁行业是污染减排的重点领域
我国粗钢产量已连续10余年稳居世界第一,尤其是自“十五”以来,我国钢铁工业快速发展,粗钢产量年均增长21.1%。尽管2008年受到国际金融危机的突发事件严重影响,全年粗钢产量依然达到了5亿吨的历史最高水平。进入2009年,受国家拉动内需经济政策的强有力推动,我国钢铁行业经受了一季度全行业亏损的困难,并正在走出困境,钢产量开始回升,预计全年钢产量可能突破5.3亿吨。我国钢产量的快速发展,有力支撑了我国现代化、城镇化建设,为我国社会经济高速发展奠定了坚实的基础。同时,我国钢铁行业工艺设备现代化、大型化得到较大的提升,节能环保投入加大,清洁生产技术得到全面推广应用,循环经济也得到快速发展,钢铁企业环境质量得到较大的改善。
中国环境统计年报显示,2007年黑色冶金及压延主要污染物排放量占工业排放,烟尘占9.75%,粉尘占16.02%8.24%7.11%,cod占2.96%18.88%2.1%26.84%4.22%。钢铁行业除包括黑色冶金及压延主体生产设施外,应该还包括部分炼焦、自备电厂等生产辅助设施,其污染物排放所占比例还要高些,钢铁行业作为污染减排的重点领域,应给以高度关注。
二、烧结烟气脱硫是污染减排的重要举措
钢铁行业二氧化硫排放量占工业排放总量的8%以上,仅次子火电行业,并仍在逐年增加,未能有效遏制。而且,钢铁企业对区域的环境影响更显突出,有关统计显示,主要城市二氧化硫排放量,钢铁企业所占的比例一般都在10%以上,拥有超大型钢铁联合企业的城市,钢铁企业二氧化硫排放量所占比例更是超过20%,鞍山、马鞍山、攀枝花等典型钢城,钢铁企业二氧化硫排放量所占比例更高,甚至超过40%。因此,对区域的二氧化硫减排举足轻重。
烧结烟气是钢铁企业二氧化硫排放的主要来源,据不完全统计,烧结烟气二氧化硫排放量占到钢铁企业排放总量的70%以上。国家环境保护“十一五”规划把燃煤电厂及钢铁行业烧结机烟气脱硫工程一并列入“十一五”环境保护重点工程,提出:“为实现二氧化硫排放量减少10%的目标,…钢铁烧结机烟气脱硫等脱硫工程形成脱硫能力30万吨。…”。国务院最近出台的钢铁产业调整和振兴规划也把烧结烟气脱硫列入钢铁产业技术进步与技术改造专项所支持的重点项目。因此,烧结烟气脱硫是钢铁行业二氧化硫污染减排的关键,也是我国污染减排的重要举措。
三、烧结烟气脱硫的难点
烧结烟气脱硫有其特殊性,缺乏可借鉴的国内外经验。烧结烟气特点是烟气量大,含尘浓度高,二氧化硫浓度低,含有其他腐蚀性气体,以及微量的重金属和二恶英等有毒有害物质,而且,烟气量和二氧化硫含量波动较大,这些特点有别于电力行业燃煤机组烟气。因此,燃煤机组烟气脱硫工艺不能简单照搬到烧结烟气脱硫上来,必须统筹兼顾烧结烟气的系统性特点,科学合理地选择脱硫工艺。
烧结烟气脱硫设施投资巨大,运行成本较高。我国钢铁行业拥有超过400台的烧结机和160多台球团炉窑,投资以平均5000—12000(球团)烟气脱硫产业将需要300亿的投入,预计未来5—6年完成全部投资,相当于每年要投入50—60亿元。另据投运的一些烧结烟气脱硫设施汇总的数据显示,吨烧结矿脱硫成本达到8—12元,吨二氧化硫脱硫成本达到2000—5000元。全面实施烧结烟气脱硫后,钢铁行业烧结烟气脱硫年运行成本近50亿元。
烧结烟气脱硫产生的副产物至今没有找到很好的利用渠道。投运和在建的烧结烟气脱硫设施所采用的技术工艺有10余种,包括石灰石—石膏法、氨一硫铵法、氧化镁法、双碱法、离子液法、循环流化床法(ljs-fgd)、密相干塔法、旋转喷雾法(sda)、meros法、nid法、gsca法、活性炭吸附法、ens法等。但是副产物和副产品的安全处置和利用仍然是一个普遍存在的问题,同时烧结烟气中的二恶英等多种污染物的治理也应适当协同治理,都需要慎重对待。
因此,实施烧结烟气脱硫对钢铁企业而言,并不轻松,不仅技术难度大、投资和运行成本高,而且缺乏可借鉴的经验,是一块真正难啃的硬骨头。
四、烧结烟气脱硫进入试点阶段
我国钢铁企业从未停止对烧结烟气脱硫技术的尝试和探索。至今,钢铁企业建成投运烧结烟气脱硫设施已超过35台套,包括在建项目应该接近50台套。虽然现投运的烧结烟气脱硫装置还存在一些问题和不足,不过,部分装置在经过不断运行调试和改进后,已实现稳定运行,而且,不同技术的探索和尝试为我们提供了可借鉴的丰富经验和教训。其中比较成功的当推三钢180M2烧结机上采用友净循环流化床技术的烧结脱硫工程,该工程被推荐为国家重点环境保护实用技术示范工程项目,而且该工程所采用的龙净循环流化床技术在宝钢400M2烧结机机也已成功投运,因此,值得借鉴和推广。宝钢、鞍钢、武钢、沙钢、马钢、太钢、莱钢等大型企业都在着手建设烧结烟气脱硫设施,可以这样说,烧结烟气脱硫全面进行试点的时代已经到来。
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