綜合治理技術(shù)突飛猛進(jìn)
脫硫、脫硝、脫除二噁英、脫除重金屬、除塵是燒結煙氣綜合治理的內容，對燒結煙氣進(jìn)行一體化治理逐漸成為業(yè)界公認的發(fā)展方向，寶鋼和太鋼在這方面走在了前面。
據寶鋼中央研究院提供的情況：今年6月底完成的國家發(fā)展改革委支持項目—燒結廢氣余熱循環(huán)利用低碳排放工藝技術(shù)創(chuàng )新及產(chǎn)業(yè)化示范工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)示范工程)，取得了6方面標志性的技術(shù)成果，節能減排效果明顯。
一是形成國內首套廢氣/煙氣循環(huán)燒結工藝、設備和系統集成技術(shù)，并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化應用。該示范工程建成了國內首套燒結鍋工藝模擬試驗平臺，通過(guò)一系列生產(chǎn)試驗，寶鋼獲得了可支撐大型燒結機廢氣循環(huán)工程的關(guān)鍵工藝和技術(shù)參數。
他們開(kāi)發(fā)出煙氣切換閥、耐磨風(fēng)機及管道、高效除塵器等關(guān)鍵設備和系統調試運行成套技術(shù)，實(shí)現了國內廢氣循環(huán)燒結工藝技術(shù)產(chǎn)業(yè)化從無(wú)到有的突破。
二是廢氣減量和多種污染物協(xié)同減排的技術(shù)成果得到工業(yè)化驗證。寧鋼示范工程在不同上料量負荷工況下，廢氣循環(huán)可使燒結煤固體燃耗下降1.8千克/噸鋼～3.0千克/噸鋼，節能量達到3%～4%，外排煙氣量減少15%～30%，節約標準煤5000噸/年～7000噸/年，減排煙塵20噸/年～50噸/年，二噁英減排35%以上，并可實(shí)現燒結廢氣中VOCs(揮發(fā)性有機化合物)、PAHs(多環(huán)芳烴)等多種污染物的同步脫除。
三是廢氣循環(huán)燒結工藝技術(shù)可提高燒結產(chǎn)能15%～30%。寶鋼不銹鋼132平方米燒結機循環(huán)燒結中試裝置，充分利用了新增的大煙道廢氣循環(huán)風(fēng)機的抽風(fēng)能力。工業(yè)試驗結果證明，該廢氣循環(huán)燒結技術(shù)可提高15%～30%的燒結產(chǎn)能。
四是完成廢氣循環(huán)與燒結主工藝，后續除塵、脫硫裝置的耦合聯(lián)控技術(shù)和設計方案優(yōu)化。寶鋼開(kāi)發(fā)出在燒結廢氣減量和廢氣成分變化工況下，循環(huán)燒結工藝與后續除塵、脫硫裝置調試、運行和工藝控制的耦合聯(lián)控技術(shù)，在國內尚屬首例。
同時(shí)，該示范工程形成在循環(huán)燒結條件下，后續除塵、脫硫脫硝裝置投資和運行成本削減的創(chuàng )新性方案。值得一提的是，寧鋼2號燒結機的廢氣循環(huán)工藝實(shí)現了廢氣減量。
五是開(kāi)發(fā)出國內首套熱風(fēng)循環(huán)燒結過(guò)程數值模型。該模型包括循環(huán)煙氣溫度和氧含量調控、防結露策略、節煤量實(shí)時(shí)統計、燒結終點(diǎn)溫度控制、熱平衡模型等，能夠指導中試和示范工程的設備、管路系統的設計與優(yōu)化。
六是形成國內首創(chuàng )的低能耗二噁英減排技術(shù)。在循環(huán)燒結條件下，采用“抑制生成+過(guò)程控制+攜流脫除”組合技術(shù)，二噁英外排總量可減少80%以上。在吸附劑用量比常規脫除技術(shù)減少30%時(shí)，二噁英去除率仍可提高10%。
作為目前國內燒結行業(yè)第一套采取活性炭吸附工藝進(jìn)行脫硫凈化的裝置，太鋼的燒結環(huán)保設施目前運行良好。4年來(lái)，該裝置各項指標均大大優(yōu)于特別排放限值要求：二氧化硫平均排放濃度不到國家排放特別限值的1/4，脫硫效率達到95%以上;粉塵排放濃度不到排放限值的1/2;其副產(chǎn)品硫酸濃度達到98%，全部用于軋鋼酸洗工序和焦化生產(chǎn)硫銨。
與此同時(shí)，類(lèi)似的技術(shù)有望在國內開(kāi)出新花。據悉，上海一家環(huán)保公司的可資源化活性焦煙氣脫硫技術(shù)擁有自主核心技術(shù)，正與永鋼合作，擬用于永鋼的燒結脫硫。這種技術(shù)是以物理—化學(xué)吸附原理為基礎的硫資源可回收干法脫硫工藝，其脫硫原理是：在120℃～160℃，活性焦吸附煙氣中的SO2、H2O和O2，在活性焦催化作用下生成硫酸，存儲在活性焦微孔中。
吸附飽和的活性焦加熱到400℃左右，吸附在活性焦微孔的硫酸與活性焦中的碳反應，釋放出高濃度SO2(濃度為20%～30%)而再生，活性焦循環(huán)使用。釋放出的高濃度SO2氣體采用成熟的化工工藝，可生產(chǎn)出多種硫元素的商品級產(chǎn)品，如硫酸、硫磺和液體SO2等。
此外，SO2轉化為硫酸吸附在活性焦孔隙內，活性焦吸附層相當于高效顆粒層過(guò)濾器，在慣性碰撞和攔截效應作用下，煙氣中的大部分粉塵顆粒在不同部位被捕集，完成煙氣脫硫除塵凈化。吸附SO2后的活性焦被加熱至400℃左右時(shí)，釋放出SO2，活性焦的解吸反應相當于對活性焦的再次活化。
在活性焦循環(huán)使用過(guò)程中，其吸附和催化活性不但不會(huì )降低，還會(huì )有一定程度的提高。經(jīng)過(guò)解吸再生后的活性焦被冷卻至120℃以下，由物料輸送裝置送至吸附脫硫反應器循環(huán)使用。
源頭治理和問(wèn)題攻關(guān)齊頭并進(jìn)
近年來(lái)，業(yè)界專(zhuān)家普遍認同對燒結煙氣污染要從源頭治理上下功夫。
中國金屬學(xué)會(huì )的一些專(zhuān)家強調，燒結煙氣源頭治理是技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。歐洲采用優(yōu)質(zhì)煤(含硫低，熱值高)使污染物排放量降低，將SO2固化到燒結礦中是從源頭上減少煙氣中SO2含量的好辦法。
安徽工業(yè)大學(xué)在燒結原料中添加微量胺類(lèi)物質(zhì)(尿素是最佳選擇，最適宜配比為0.05%)的實(shí)驗表明，利用燒結過(guò)程的熱力學(xué)條件，可實(shí)現多種污染物的同步減排，無(wú)須建立脫除工藝流程，成本比末端治理大幅度降低。
目前，我國已全面開(kāi)展燒結煙氣脫硫工作，石灰—石膏法、氨法、鎂法、活性炭法等均有不少成功的案例，但均存在不同程度的問(wèn)題，一些企業(yè)在攻克這些問(wèn)題方面各有收獲。
柳鋼采用焦化廢氨水吸收燒結煙氣中SO2的氨—硫銨工藝，運行中注意采取了5項措施：適當添加消泡劑，更換結晶罐的硫銨溶液，調整真空結晶罐的真空度，控制結晶罐液位，對升膜蒸發(fā)器的結垢進(jìn)行清洗。采取這些措施后，真空結晶罐內的硫銨溶液泡沫和雜質(zhì)大為減少，沸騰量和硫銨制備系統各工藝參數穩定，操作控制良好。
攀鋼開(kāi)發(fā)出適應攀西釩鈦磁鐵礦燒結煙氣特性(煙氣含SO2在4000mg/Nm3～7000mg/Nm3)的脫硫溶液、防止脫硫劑逃逸技術(shù)與脫硫劑中毒解毒技術(shù)，并建立復雜體系下脫硫溶液有效成分的分離檢測方法，其準確度達到90%以上。
攀鋼研究形成了防止脫硫系統堵塞的工程技術(shù)，解決了燒結煙氣粉塵和次生硫磺引起的系統堵塞導致系統停運的難題;研究形成了有機胺法燒結煙氣高效脫硫工藝裝備成套技術(shù)，運用該技術(shù)設計建造的攀鋼3號燒結煙氣脫硫系統，投產(chǎn)3天就實(shí)現了連續穩定運行，與燒結機同步作業(yè)率達到80%以上，脫硫率達到90%以上，日產(chǎn)硫酸70噸，噸硫酸脫硫劑消耗小于10千克。
寧波太極環(huán)保設備有限公司開(kāi)發(fā)成功DS-二氧化硫治理技術(shù)(利用鋼渣作為脫硫劑)和DS-多相反應器(煙氣與脫硫液同步由上向下運行，經(jīng)過(guò)多級反應塔)，漿液PH值在6.5～6，脫硫效率大于93%，成本較低。
運行效率低、效果差的問(wèn)題待解決
盡管燒結煙氣治理工作取得了巨大的進(jìn)步，但仍存在一些問(wèn)題亟待解決。中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )的專(zhuān)家指出，當前燒結機環(huán)保設施存在的主要問(wèn)題是運行效率低、效果差。
新環(huán)保法將于明年1月1日正式實(shí)施，截至今年7月底，我國鋼鐵企業(yè)仍有約31%的燒結機面積和90%的球團生產(chǎn)線(xiàn)未配套脫硫設施。根據環(huán)保部的減排核查結果，即使配套了脫硫設施，燒結(球團)脫硫設施平均綜合脫硫效率不足50%。這些減排效果差、不能長(cháng)期穩定達標的脫硫設施均須整改。部分減排效率低、副產(chǎn)品質(zhì)量差的技術(shù)仍將是下一步燒結煙氣環(huán)保治理技術(shù)工藝要解決的重點(diǎn)。
從技術(shù)角度，寶鋼等企業(yè)的專(zhuān)家建議：以循環(huán)燒結技術(shù)為代表的綜合治理技術(shù)既可以減排煙氣總量，又可以回收廢熱，具有較重大的減排節能實(shí)效，推薦新燒結建設項目和老燒結機提產(chǎn)改造時(shí)采用這類(lèi)技術(shù);考慮新燒結機煙氣凈化技術(shù)時(shí)，推薦采用SDA(旋轉噴霧干燥)+SCR(選擇性催化還原)脫硫脫硝綜合處理技術(shù);在新形勢下須要共同合作推進(jìn)燒結清潔生產(chǎn)實(shí)踐。
同時(shí)，業(yè)界呼吁國家有關(guān)部門(mén)參照對電力企業(yè)的環(huán)保政策，對運用燒結煙氣治理新技術(shù)效率高、減排效果好的企業(yè)給予獎勵;國家加大對環(huán)保共性技術(shù)研發(fā)的經(jīng)費補助，對企業(yè)自行研發(fā)出來(lái)的首臺(套)的設備、技術(shù)給予獎勵;組織企業(yè)進(jìn)行如何運用環(huán)保技術(shù)、設備的經(jīng)驗交流。
