我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫成為繼火力發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫之后SO2排放控制的重點(diǎn)。為了有助于我國(guó)鋼鐵企業(yè)符合國(guó)際煙氣治理技術(shù)要求和國(guó)際環(huán)境保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)、符合我國(guó)燒結(jié)煙氣特點(diǎn)的燒結(jié)脫硫技術(shù)。本文從世界燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)燒結(jié)煙氣脫硫現(xiàn)狀，分析燒結(jié)煙氣脫硫存在的問題，提出了對(duì)策建議。

一、世界鋼鐵燒結(jié)煙氣脫硫工藝技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

隨著工業(yè)化進(jìn)程，世界環(huán)境治理經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一階段：可見污染物治理（黑煙、黑水、固廢）；第二個(gè)階段：二氧化硫、氮氧化物等污染物治理；第三階段：二氧化碳、二噁英、重金屬等污染物治理（地球變暖）；第四階段：綜合治理（生態(tài)法，即一攬子解決環(huán)境、能源、資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和發(fā)展的方法，從源頭治理，建立多種工業(yè)群和系統(tǒng)的聯(lián)系。）。發(fā)達(dá)國(guó)家已完成工業(yè)化進(jìn)程，進(jìn)入深層次治理階段，如治理有機(jī)物、重金屬、放射性、噪聲、氰化物、砷化物、氮氧化物、二噁英、二氧化碳等。同樣，發(fā)達(dá)國(guó)家鋼鐵燒結(jié)煙氣治理也經(jīng)歷了幾個(gè)階段。特別是經(jīng)歷了從單一治理二氧化硫到目前的多組分污染物治理階段，因而使世界鋼鐵公司采取的燒結(jié)煙氣脫硫工藝也隨之發(fā)生較大變化。

1、日本

由于嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，日本早在20世紀(jì)70年代就開始建設(shè)燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)施，多數(shù)采用傳統(tǒng)的濕法煙氣脫硫技術(shù)，主要有石灰-石膏法、氨法、鎂法等。但是由于濕法煙氣脫硫工藝無法解決燒結(jié)煙氣中二噁英含量過高的問題，同時(shí)由于燒結(jié)煙氣還含有SO3、HCl、HF等酸性物質(zhì)和重金屬污染成份，采用濕法工藝系統(tǒng)也不能高效脫除。因此，1989年以后，活性炭吸附工藝漸漸占領(lǐng)日本燒結(jié)煙氣脫硫領(lǐng)域。

當(dāng)日本政府于2000年提出執(zhí)行二噁英排放濃度標(biāo)準(zhǔn)后，日本鋼鐵公司新建燒結(jié)煙氣處理工藝全部采用活性炭/焦吸附工藝，在脫除二氧化硫的同時(shí)脫除二噁英。由于原來濕法工藝，只能脫硫而無法脫除二噁英。為解決二噁英污染排放控制問題，幾家鋼廠將濕法脫硫工藝裝置廢棄，新建了活性炭/焦吸附工藝。但是活性炭/焦工藝復(fù)雜，解吸過程能耗大，活性炭易自燃，系統(tǒng)投資、運(yùn)行費(fèi)用非常高，在其它國(guó)家尚未得到很好的應(yīng)用。

目前，日本鋼鐵公司共有燒結(jié)機(jī)25臺(tái)，建有燒結(jié)煙氣脫硫裝置的燒結(jié)機(jī)17臺(tái)，其中9臺(tái)采用的工藝是活性炭/焦吸附工藝，8臺(tái)是舊有濕法工藝（均為1989年前建成投運(yùn)），其余8臺(tái)燒結(jié)機(jī)因使用原料、燃料含硫極低，并采取別的辦法治理二噁英，因此未建脫硫裝置。

2、歐洲

由于原來使用的鐵礦及焦炭等原、燃料含硫低，煙氣中二氧化硫濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，燒結(jié)煙氣的治理早期主要集中在煙氣中的粉塵和二噁英（PCDD/F），很少有專門用于燒結(jié)煙氣脫硫的裝置。目前，歐美已采用的燒結(jié)煙氣脫硫工藝主要有以下幾種：

1）德國(guó)杜依斯堡鋼廠108m2 燒結(jié)機(jī)1998年建有旋轉(zhuǎn)噴霧干燥（SDA）干法脫硫工藝；

2）法國(guó)ALSTOM（阿爾斯通）研發(fā)NID干法燒結(jié)煙氣脫硫工藝，并在法國(guó)某燒結(jié)機(jī)上實(shí)施；

3）奧鋼聯(lián)研發(fā)MEROS干法脫硫工藝并在LINZ鋼廠實(shí)施；

4）2006年，德國(guó)Dillingen燒結(jié)機(jī)煙氣處理；采用CFB干法脫硫工藝。

從日本和歐美鋼鐵公司燒結(jié)煙氣脫硫工藝的選擇和應(yīng)用可見，國(guó)外燒結(jié)煙氣脫硫工藝的選擇趨勢(shì)是由“濕”到“干”。

3、中國(guó)

脫硫剛起步，濕法干法并存。目前只考慮脫除二氧化硫，但不符合國(guó)際環(huán)保治理趨勢(shì)。雖然我國(guó)還處在工業(yè)化進(jìn)程中，但國(guó)際社會(huì)不會(huì)允許我國(guó)再經(jīng)歷環(huán)保治理的四個(gè)階段?，F(xiàn)在同時(shí)進(jìn)行第二、三階段工作，甚至第四階段的工作。如屬于第二階段的二氧化硫、氮氧化物治理；屬于第三階段的二氧化碳減排、履約行動(dòng)；屬于第四階段的循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)工作。因此，根據(jù)燒結(jié)煙氣含有多種污染成分的特點(diǎn)，燒結(jié)煙氣污染物綜合脫除一體化集成技術(shù)是燒結(jié)煙氣治理的必然方向。

二、我國(guó)燒結(jié)煙氣脫硫現(xiàn)狀及存在的問題

1、 燒結(jié)煙氣脫硫現(xiàn)狀

我國(guó)約在2004年開始進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硫工作。至2009年上半年，采用的工藝有雙堿法工藝、氨-硫銨法工藝、石灰石-石膏濕法脫硫工藝、離子液法工藝、循環(huán)流化床（LJS-FGD）脫硫工藝、密相干塔工藝、旋轉(zhuǎn)噴霧（SDA）工藝、活性炭吸附工藝、MEROS工藝、NID工藝、GSCA工藝、ENS工藝等十多種。其中前四種工藝屬于濕法脫硫工藝，其余為干法、半干法脫硫工藝。不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已建和在建燒結(jié)煙氣脫硫裝置50套以上。在建和已建干法或半干法脫硫裝置的大中型鋼鐵企業(yè)有武鋼、馬鋼、漣鋼、邯鋼、梅鋼、沙鋼、三鋼、昆鋼、唐鋼、遷鋼、石鋼、濟(jì)鋼等。建有石灰石-石膏濕法的大中型企業(yè)有寶鋼、梅鋼、湘鋼。氨法有柳鋼、日照鋼鐵廠、河南普陽鋼鐵廠、杭鋼、南京鋼鐵廠。離子液法有萊鋼、攀鋼。活性炭吸附有太鋼。另外，馬鋼和梅鋼的干法脫硫裝置具有脫除二噁英的功能。

2、存在問題

1）存在的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

燒結(jié)煙氣脫硫?qū)τ谖覈?guó)鋼鐵企業(yè)還是一個(gè)新鮮事物，在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)在少數(shù)企業(yè)的認(rèn)識(shí)上存在兩個(gè)誤區(qū)：一是認(rèn)為燒結(jié)煙氣脫硫和通風(fēng)除塵一樣，原理、工藝、設(shè)計(jì)、維護(hù)非常簡(jiǎn)單，忽視承建單位的工程能力，選擇報(bào)價(jià)明顯偏低的脫硫公司或者在其他領(lǐng)域合作過的環(huán)保公司，建設(shè)的脫硫工程低價(jià)低質(zhì)，難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；二是認(rèn)為燒結(jié)煙氣和燃煤電廠煙氣特點(diǎn)差異很大，十分復(fù)雜，因此排斥在燃煤電廠煙氣脫硫有大量成功工程經(jīng)驗(yàn)的承建單位，但是最終所選擇的脫硫工藝、建設(shè)的工程也并不真正能適應(yīng)燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)。

2）少數(shù)脫硫裝置不能滿足總量減排要求

鋼鐵企業(yè)建設(shè)燒結(jié)脫硫裝置一方面是環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的體現(xiàn)；另一方面也是滿足二氧化硫總量減排的要求。如果建設(shè)的燒結(jié)脫硫裝置在設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)上沒能達(dá)到核查標(biāo)準(zhǔn)，二氧化硫減排量無法得到管理部門的認(rèn)定，就得不償失。

3）多種污染物綜合防治還未引起重視

隨著公眾環(huán)境要求的日益增強(qiáng)，越來越多的污染因子受到關(guān)注。因此，在建設(shè)污染防治工程的同時(shí)，有必要未雨綢繆，考慮到多種污染物的綜合防治，例如二氧化硫、二噁英聯(lián)合去除等，避免重復(fù)投資。

特別值得關(guān)注的是，燒結(jié)煙氣中含有二噁英類污染物，二噁英與常規(guī)污染物不同，被生物體攝入后不易分解，具有致癌、致畸、致突變性，危害極大。根據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署提供的《二噁英和呋喃排放識(shí)別和量化標(biāo)準(zhǔn)工具包》，鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)是除垃圾焚燒外最大的二噁英類污染物排放源。我國(guó)履行斯德哥爾摩公約的《國(guó)家實(shí)施計(jì)劃》（NIP）于2007年4月14日獲得國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)。NIP中將我國(guó)鋼鐵行業(yè)確立為二噁英減排優(yōu)先重點(diǎn)控制行業(yè)，要求分階段逐步開展BAT/BEP應(yīng)用、控制和減少二噁英排放。2008年已經(jīng)開始實(shí)施計(jì)劃（NIP），承擔(dān)二噁英類污染物的減排義務(wù)。因此在考慮建設(shè)燒結(jié)脫硫裝置時(shí)，應(yīng)兼顧二噁英類污染物治理。

4）副產(chǎn)物利用難度較大，存在二次污染隱患

由于燒結(jié)煙氣中成分復(fù)雜，含有重金屬、二噁英、HCl、HF等多種污染物，導(dǎo)致石膏、硫銨、脫硫渣等脫硫副產(chǎn)物品質(zhì)較差，資源化利用難度較大，甚至可能在利用過程中發(fā)生二次污染事故，例如燒結(jié)脫硫產(chǎn)生的硫銨作為化肥使用，可能導(dǎo)致二噁英、重金屬等物質(zhì)富集，污染土壤和農(nóng)作物。脫硫副產(chǎn)物的綜合利用難度大也是當(dāng)前推動(dòng)燒結(jié)脫硫工作最大的障礙之一。

5）對(duì)工程實(shí)踐、設(shè)計(jì)能力重視不足

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已建、在建及擬建的燒結(jié)脫硫裝置采用的工藝路線多達(dá)十余種，石灰石-石膏法、氨-硫銨法、氧化鎂法、LEC法、有機(jī)胺法、循環(huán)流化床法、MEROS法、NID法、密相干塔法、ENS法、SDA法、活性炭吸附法等種類繁多的脫硫工藝讓鋼鐵企業(yè)無法選擇，而忽視了工程設(shè)計(jì)能力。

一方面，燒結(jié)煙氣脫硫原理大同小異，其中不乏照抄照搬現(xiàn)象，很難從工藝上判斷孰優(yōu)孰劣。燒結(jié)脫硫是一個(gè)系統(tǒng)工程，一些工程細(xì)節(jié)，特別是脫硫系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，無法復(fù)制，從而導(dǎo)致脫硫裝置無法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。例如某企業(yè)煙氣脫硫裝置，由于控制系統(tǒng)無法及時(shí)響應(yīng)燒結(jié)煙氣的工況波動(dòng)，常常導(dǎo)致加水過量，影響系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

另一方面，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)對(duì)脫硫還比較陌生，同時(shí)由于燒結(jié)煙氣脫硫長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)例較少，更多的只能關(guān)注脫硫工藝，而不能對(duì)脫硫工程的細(xì)節(jié)，特別是運(yùn)行維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行深入的了解。因此在建設(shè)脫硫裝置時(shí)，如果承建單位的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)也不足時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一些看似簡(jiǎn)單但卻致命的錯(cuò)誤。例如某企業(yè)采用石灰石-石膏濕法工藝在做防腐時(shí)，以為原煙道煙氣溫度較高，未進(jìn)行防腐處理，但該系統(tǒng)設(shè)置了旁路，有一部分低溫?zé)煔鈴呐月窡煹阑亓鞯皆瓱煹?，與原煙氣混合降低了煙溫，對(duì)原煙道和風(fēng)機(jī)產(chǎn)生了腐蝕。某企業(yè)濕法脫硫裝置除霧器除霧效果不好，進(jìn)入煙囪的煙氣含水量高，大量冷凝水導(dǎo)致煙囪出現(xiàn)腐蝕，同時(shí)再加上塔體設(shè)計(jì)不合理，石膏顆粒隨著煙氣從煙囪排出。某企業(yè)采用干法脫硫工藝，但脫硫裝置的外部保溫做得不到位，雖然剛運(yùn)行不久，問題還未顯現(xiàn)，但長(zhǎng)期運(yùn)行后，特別是冬天極易出現(xiàn)結(jié)露、冷凝等現(xiàn)象，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

三、我國(guó)燒結(jié)煙氣脫硫的建議

當(dāng)前鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫工作勢(shì)頭喜人，但也存在不少隱憂。建成的脫硫裝置數(shù)量不斷增加，但如何保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，真正實(shí)現(xiàn)二氧化硫減排，才是接下來工作的重點(diǎn)。另一方面，管理部門在推進(jìn)燃煤電廠煙氣脫硫工作中，核查核算的水平不斷提高，要求也越來越嚴(yán)格，并不簡(jiǎn)單由是否建設(shè)脫硫裝置來定性地判斷減排效果，而是定量地根據(jù)長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行核算。這一管理趨勢(shì)必將延伸到鋼鐵燒結(jié)煙氣脫硫的減排核查中。因此，鋼鐵企業(yè)在建設(shè)燒結(jié)煙氣脫硫裝置時(shí)，一定要十分慎重，建設(shè)只是開始，運(yùn)行才是真正的考驗(yàn)。為此提出以下建議。

1）雖然燒結(jié)煙氣工況比燃煤電廠鍋爐煙氣復(fù)雜，畢竟燃煤電廠煙氣脫硫在各方面都更加成熟。在工藝選擇和現(xiàn)場(chǎng)考察時(shí)，建議鋼鐵企業(yè)不只是考察燒結(jié)煙氣脫硫裝置，也可以對(duì)一些典型的燃煤電廠煙氣脫硫裝置進(jìn)行考察，多了解在裝置建設(shè)和運(yùn)行過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

2）及時(shí)與管理部門進(jìn)行溝通，在工藝選擇和裝置建設(shè)方面征求他們的意見，同時(shí)多了解污染物總量減排核查核算的有關(guān)辦法，避免在脫硫裝置建成后，不能得到管理部門的認(rèn)可。

3）脫硫裝置的建設(shè)不是結(jié)束，而是開始。與承建單位簽訂合同和協(xié)議時(shí)，要充分考慮脫硫裝置運(yùn)行后的一系列問題，避免脫硫裝置一旦建成，承建單位就拿錢走人，責(zé)任全由鋼鐵企業(yè)承擔(dān)的情況。目前，已有部分企業(yè)開始由承建單位負(fù)責(zé)脫硫裝置的運(yùn)行，但脫硫副產(chǎn)物的利用方案還沒有在合同中予以體現(xiàn)，建議鋼鐵企業(yè)對(duì)承建單位在脫硫副產(chǎn)物的處理處置方面施加壓力，減輕自身的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也可以促進(jìn)脫硫副產(chǎn)物綜合利用途徑的研究。

4）建議鋼鐵企業(yè)在關(guān)注采用何種工藝的同時(shí)，還應(yīng)該重視承建單位的工程能力和運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。同樣的工藝流程，工程細(xì)節(jié)不一樣，運(yùn)行維護(hù)水平不一樣，帶來的運(yùn)行效果也不一樣。

5）根據(jù)國(guó)內(nèi)、國(guó)際環(huán)境保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)和燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)，建議鋼鐵企業(yè)在建設(shè)燒結(jié)煙氣脫硫裝置的同時(shí)，考慮到二噁英治理的潛在要求，至少應(yīng)預(yù)留能脫除二噁英類污染物的空間。

6）兼聽則明，偏聽則暗。建議鋼鐵企業(yè)之間，企業(yè)與行業(yè)咨詢部門之間應(yīng)進(jìn)行充分的交流，聽取各方的意見，針對(duì)自身特點(diǎn)，因地制宜的建設(shè)燒結(jié)煙氣脫硫裝置，保持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，將減排落到實(shí)處。
 

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