淺談鋼鐵企業(yè)環(huán)保超低排放改造技術(shù)方案

張應(yīng)雨

（陽春新鋼鐵有限責(zé)任公司 廣東陽春 529629）

0 引言

為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、促進(jìn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，生態(tài)環(huán)境部、發(fā)改委、工信部、財(cái)政部和交通運(yùn)輸部等于2019 年4 月出臺(tái)了《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》（以下稱 《意見》），提出了鋼鐵超低排放的要求和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，2020 年底重點(diǎn)區(qū)域的超低排放改造取得明顯進(jìn)展，到2025年，重點(diǎn)區(qū)域超低排放改造基本完成，全國80%以上產(chǎn)能完成改造［1］。鋼鐵企業(yè)在國家不斷加嚴(yán)的環(huán)保政策監(jiān)督下應(yīng)不斷提升大氣污染物治理技術(shù)，建設(shè)成為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型鋼鐵企業(yè)［2］。

1 鋼鐵行業(yè)大氣污染物排放現(xiàn)狀

在鋼鐵生產(chǎn)中，有原料、焦化、燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐、軋鋼等多道工序，其生產(chǎn)、冶煉過程會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，其中以顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等含量較大。鋼鐵企業(yè)中廢氣具備不間斷生產(chǎn)排放、涉及規(guī)模大、產(chǎn)塵工序多的特點(diǎn)。

根據(jù)2018 年中國鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護(hù)統(tǒng)計(jì)分析，鋼鐵企業(yè)排放二氧化硫首要來源于燒結(jié)工序，占到各工序二氧化硫總和的70%～80%，其次是煉鐵工序和發(fā)電鍋爐［3］；顆粒物首要來源于燒結(jié)工序和煉鐵工序，占到各工序顆粒物總和的70%，其次是煉鋼工序；氮氧化物首要來源于燒結(jié)工序，占到各工序氮氧化物總和的63%，其次是煉鐵工序和發(fā)電鍋爐。2018 年中國鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護(hù)統(tǒng)計(jì)主要工序二氧化硫、顆粒物、氮氧化物排放情況詳見圖1。根據(jù)上述3 種主要污染物排放統(tǒng)計(jì)，1 個(gè)鋼鐵企業(yè)外排大氣污染物總量排在前3 的分別是燒結(jié)工序、煉鐵工序和煉鋼工序。

圖1 2018 年中國鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護(hù)統(tǒng)計(jì)主要工序污染物排放占比

2 鋼鐵行業(yè)超低排放改造要求

《意見》對有組織排放、無組織排放及運(yùn)輸環(huán)節(jié)提出了詳細(xì)的超低排放要求。有組織排放指標(biāo)：燒結(jié)機(jī)（球團(tuán)）煙氣氮氧化物、二氧化硫、顆粒物排放小時(shí)均值濃度分別不高于50 mg/m3、35 mg/m3、10 mg/m3，其他主要污染源氮氧化物、二氧化硫、顆粒物排放小時(shí)均值濃度分別不高于200 mg/m3、50 mg/m3、10 mg/m3，滿足超低排放的鋼鐵企業(yè)每個(gè)月最少95%以上時(shí)段小時(shí)均值排放濃度滿足上述要求；無組織排放控制措施：全面加強(qiáng)物料儲(chǔ)存、輸送及生產(chǎn)工藝過程無組織排放控制，采取密閉、密封等有效措施，有效提高廢氣收集率，產(chǎn)塵點(diǎn)及車間不得有可見煙粉塵外逸［1］。

3 鋼鐵企業(yè)環(huán)保超低排放改造技術(shù)方案

3.1 源頭減排

強(qiáng)化源頭控制，多用低硫煤、低硫礦等潔凈原燃料，減少產(chǎn)生污染物，從而實(shí)現(xiàn)削減污染物。燒結(jié)機(jī)機(jī)頭配套煙氣循環(huán)系統(tǒng)，將煙氣循環(huán)至燒結(jié)料層表面，進(jìn)行再利用［4］，外排廢氣總量能大幅度削減，可以進(jìn)一步削減顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量。焦?fàn)t加熱采取廢氣循環(huán)技術(shù)，將焦?fàn)t廢氣返回至加熱，削減氮氧化物的產(chǎn)生量；焦化熄焦采取干熄焦工藝，實(shí)行煤氣精脫硫，去除焦?fàn)t煤氣中的有機(jī)硫。熱風(fēng)爐、加熱爐、自備電站等采用二氧化硫、氮氧化物源頭控制技術(shù)，采用低氮燃燒技術(shù)，減少氮氧化物排放量，表1 為典型工序源頭減排控制措施。

表1 典型工序源頭減排控制措施

3.2 過程治理

按照《意見》和鋼鐵工業(yè)技術(shù)規(guī)范要求，超低排放顆粒物是10 mg/m3以下。傳統(tǒng)的靜電除塵器難以滿足超低排放要求，需要升級(jí)，如燒結(jié)電除塵器要更換為袋式除塵器或電袋復(fù)合除塵器；其他工序布袋除塵器的材質(zhì)要采用覆膜濾料、聚四氟乙烯微孔覆膜濾料。從燃煤電廠超低排放改造應(yīng)用來看，中高溫SCR 脫硝技術(shù)可移植到燒結(jié)工序，采用SCR 脫硝要充分論證脫硝位置、煙氣溫度以及催化劑堵塞等影響脫硝效果的因素；二氧化硫治理技術(shù)較為成熟，可采用石灰石-石膏濕法、活性炭脫硫工藝等，根據(jù)入口含量選擇不同的脫硫工藝，入口濃度較高可采用石膏法脫硫，入口二氧化硫較低可采用循環(huán)流化床、旋轉(zhuǎn)噴霧等脫硫工藝。超低排放改造明確了物料儲(chǔ)存、輸送和生產(chǎn)過程的無組織排放管控要求，通過密閉、抑塵、降塵、沖洗等措施，提高廢氣收集率和控制水平。表2 為典型工序超低排放改造推薦技術(shù)方案。

表2 主要工序超低排放改造推薦技術(shù)方案

3.3 監(jiān)測監(jiān)控

按照鋼鐵排污監(jiān)測要求，編制企業(yè)的環(huán)境監(jiān)測方案，有計(jì)劃的組織環(huán)境監(jiān)測。加強(qiáng)自動(dòng)監(jiān)控、過程監(jiān)控和視頻監(jiān)控建設(shè)，主要排放口安裝在線監(jiān)測，治理設(shè)施安裝分布式控制系統(tǒng)（DCS），在一些揚(yáng)塵點(diǎn)安裝視頻監(jiān)控，在廠區(qū)建設(shè)空氣質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn)，監(jiān)控?zé)o組織排放粉塵。表3 為監(jiān)測監(jiān)控措施。

表3 監(jiān)測監(jiān)控措施

4 結(jié)語

2019 年鋼鐵行業(yè)超低排放改造政策出臺(tái)，將推動(dòng)中國鋼鐵行業(yè)掀起一場綠色革命。國家制定了指導(dǎo)意見、認(rèn)定程序和方法、技術(shù)路線選擇、運(yùn)行管理等多項(xiàng)配套政策，因此鋼鐵企業(yè)要不斷推進(jìn)超低排放改造，提升污染物排放控制水平。在過程中要采用、借鑒國家推薦的成熟有實(shí)際案例的超低排放改造技術(shù)，避免走彎路、重復(fù)投資，促使企業(yè)真正完成超低排放改造，達(dá)到超低排放要求，從而促進(jìn)鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。