“烧结烟气不只是单一的脱硫问题,而是要对其多种污染物进行协同控制,要努力攻克烧结生产节能减排的技术堡垒。”这是中国钢铁工业协会发展与科技环保部领导、教授级高工黄导不久前在长沙召开的,由中国设备管理协会主办,北京国联视讯信息技术股份有限公司旗下钢铁链商网、中国冶金工业网承办,湖南华菱湘潭钢铁有限公司、湖南永清环保集团和北京安普能环保工程有限公司协办的全国钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术交流会上的讲话。
烧结烟气多种污染物主要有哪些呢?黄导认为:主要有硫氧化物。烧结机头废气中硫氧化物(主要是SO2)来源于烧结来料中的硫的化合物燃烧的结果。由于烧结原燃料中含S率不同,S的输入不同,SO2排放的浓度也不同,国内烧结机SO2排放的浓度一般为300-10000mg/Nm3。同时,烧结机下部各个风箱中的排放污染物含量都是完全不同的,其中SO2的浓度也相差很大。
此外,还有氮氧化物(NOx)。烟气中的NOx,主要是由烧结固体燃料及含铁原料中的氮和空气中的氧在高温烧结时产生的,另燃烧过程空气中氧分子和氮分子反应而产生的NOx。其浓度一般在200~450mg/m3,也有部分实测浓度达到过700 mg/m3,主要与原燃料中氮含量有关。另外,烧结烟气中还会有铅、锌、汞、铜等重金属氧化物。
烧结过程中,铅会反应生成PbO-PbC12,PbC12,可能还会有PbC14。呈气态,废气中的排放浓度可达70mg/Nm3,电除尘器对此没有很好的除尘效果,所以产生一定量的铅排放物。铅化合物发生在烧结机的前2/3处。当烧结来料中含有氯化物时,会形成铅的氯化物,更易挥发,是铅的排放物之一。烧结废气中锌可以达到50mg/Nm3或100g/t烧结矿的范围,高效电除尘器后废气中锌的排放浓度1.65g/t烧结矿不等。
汞的排放量取决于烧结矿给料中的汞的含量,一般情况下较低,汞在烧结过程中直接以气态形式产生,烧结废气经电除尘器和湿法洗涤后的排放浓度约为15-54μgHg/Nm3或38-136mgHg/t烧结矿。
目前,对烧结烟气多种污染物协同控制技术还正在探索和研发之中,仅仅是在烧结脱硫技术推进中,就面临下列挑战:
烧结脱硫投资大、成本高。据了解,一般,吨烧结矿脱硫成本5~14元不等,脱除1吨二氧化硫成本2000~5000元不等;
目前,全国脱硫工程技术全面开花,适合烧结烟气的脱硫技术仍配套和优化,烧结脱硫技术和经济风险仍然较高;最近钢铁行业全面亏损,对烧结脱硫的全面有效实施造成一定的影响;因此,广大钢铁企业呼吁国家应针对烧结脱硫出台有关类似脱硫电价的专项支持政策。
相关部门对烧结环保设施投资做了以下估算:
按全国总烧结面积38000m2 计算,折算成360m2烧结机105台。每台烧结机脱硫装置费用约1亿元,则全国烧结机脱硫需投资105亿元,另外,还有约100套球团设备脱硫需投资100亿元,总共需要投资大约205亿元。年运行费用30.8亿元。其他生产设备还有25.3%的电除尘器,要达到30 mg/m3排放要求,有一定的困难,如果改成布袋除尘器还需投资37.8亿元。
此外,节能减排将对烧结生产工序产品成本产生以下影响:
按全国烧结矿(包括球团矿)年产量5亿t计算:
环保设施运行成本:每年增加30.8亿元,则吨产品增加成本6元。
固定资产投资按10年折旧:每年又增加约25亿元,即吨产品又增加成本5元。
合计:每吨产品增加成本11元。以每吨烧结矿600元计算,所占比例约为1.83%。
根据国务院节能减排综合性工作方案(国发[2007]15号),将按照补偿治理成本原则,提高排污单位排污费征收标准,将二氧化硫排污费由目前的每公斤0.63元分三年提高到每公斤1.26元。
黄导分析,目前,钢铁烧结脱硫技术存在以下主要问题:
一是烧结脱硫技术种类繁多,但行业公认的稳定可靠适用的技术仍不多,仍处于由混乱到有序的过渡阶段;二是脱硫副产物利用仍存在一定问题,有二次污染的隐患;三是一些脱硫技术公司缺乏实际工程经验,与烧结生产工艺结合不够;四是部分烧结脱硫工程脱硫效率、同步运行率仍有待提高,成本及运行稳定性有待优化。
根据上述问题分析,黄导从宏观管理和具体技术上对烧结烟气治理提出以下建议:
烧结烟气脱硫应采取专业化委托运营模式。如合同环境管理服务模式就是一种创新。也是一种钢铁企业与环保专业公司脱硫合作形式。这种合作形式旨在为实现“运营效果较好、运营成本较低”的目标。其供需双方不是对立关系,而是相互协作、相互支持。这样会既有利于钢铁企业集中精力抓好烧结生产,又可充分发挥环保专业公司的优势,提高设施运行效率,降低运行成本。这或许会成为降低钢铁企业对脱硫技术与效果疑虑的一种手段。因此,希望钢铁企业应选择工程管理经验丰富,设备运行稳定可靠,技术相对系统、成熟安全可靠,有资质和诚信的合作伙伴。此外,专业脱硫技术公司也要充分考虑以下风险和问题:一是资金链风险;二是用户经营风险;三是地方环境监管日益加强;四是备件耗材物流及管理人员等成本的合理控制;五是配套技术风险等。
此外,各钢铁企业应尽早实施烧结机提高密封性改造,减少设备漏风率,认真研发推广烧结烟气循环及综合治理技术
搜集国际烧结脱硝技术案例,进行比较分析;各环保技术公司应加强与现场工艺技术人员的结合,根据现场实际调整工艺参数,兼顾其他污染物的处理,留有去二恶英、脱硝、重金属等多种污染物的接口,形成系列的可选项、可升级的系统技术方案,在与钢铁企业生产现场的运行过程中不断完善升级现有技术方案。
黄导认为,中国钢铁行业仍面临严峻困难与考验,节能减排是一项长期而艰巨的工作,要充分重视和预见烧结生产节能减排技术中的难点及制约因素。保持节能减排资金不减、既定项目不变、管理力度不降。相信依靠相关技术集成-优化-创新-推广,烧结节能减排技术中的堡垒就一定能被攻克。
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