燒結煙氣脫硫脫硝技術現狀與發展趨勢

背景及政策（1）

文章簡介

        隨著我國經濟發展對鋼鐵需求量的日益增加，鋼鐵工業已經成為國民經濟的重要支柱產業。據中鋼協統計，2014 年我國粗鋼產量達 8.2 億噸，同比增長 0.9%，占全球粗鋼產量49.3%。隨著產量的不斷攀升，鋼鐵企業的大氣污染問題日益嚴重。鋼鐵行業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。鋼鐵工業是我國工業領域主要排污大戶之一，根據2015 年環境統計年報，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、占重點調查工業企業排放量的比例分別為12.4%、9.6%、32.2%。燒結作為鋼鐵生產過程中污染最嚴重的工藝環節之一，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總排放量的 20%、60%、50% 和 90%，燒結煙氣的治理已經成為鋼鐵企業環保達標的重中之重。

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超低排放改造工程

國家政策

       2017 年 6 月，環保部發布了《鋼鐵燒結、球團工業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整為 20mg/m 3 、二氧化硫限值調整為 50mg/m 3 、氮氧化物限值調整為 100mg/m 3 ，絕大多數鋼鐵企業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?！吨腥A人民共和國環境保護稅法》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，全國現有各種規模燒結機1240 余臺，粗略估計燒結脫硫脫硝市場容量約為700 億元。鋼鐵企業普遍未采取脫硝措施，NOx 具有較大減排潛力。

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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，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，調整優化燒結工藝參數，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過程中進行污染物減

排，主要方法是采用煙氣循環技術，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，能夠回收循環煙氣中的余熱，節省能量消耗。目前煙氣循環技術主要包括能量優化燒結技術（EOS）、環境型優化燒結（EPOSINT）、低排放能量優化燒結工藝（LEEP）、區域性廢氣循環技術，但由于設備改造復雜，國內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。