钢铁企业如何选择脱硫技术下

钢企应选什么技术? 按照大气污染物特别排放限值的规定,新上烧结机、球团焙烧设备的二氧化硫特别排放限值为180毫克/立方米,氮氧化物(以二氧化氮计算)特别排放限值为300毫克/立方米,氟化物(以氟计算)为4.0毫克/立方米,二口恶英为0.5ng-TEQ/立方米。 据报道,北京6月份的雾霾天气达到18天,比常年同期的3.2天明显偏高。夏季用电高峰、冬季采暖压力,雾霾天气已经成为公众最关注的问题之一,也是政府要下决心解决的突出问题。 因此,不排除国家会出台更加严格的二氧化硫排放标准。钢铁企业要顺应这一趋势,做好烧结烟气脱硫这篇可能会影响企业生存的大文章。 从技术发展本身的角度以及火电脱硫的发展趋势看,未来,钢铁烧结烟气脱硫技术将更加成熟,脱硫装置运行将更加稳定,脱硫效果将进一步得到体现。钢铁企业要重点考虑的是:结合自身实际,顺应环保治理趋势,采用先进可靠适用的技术。 从单纯考虑脱硫到脱硫一体化。据悉,除了烧结烟气脱硫,国家还将出台烧结烟气脱硝的具体规定。因此,钢铁企业在烧结烟气脱硫的同时,必须考虑除尘、去除二口恶英、重金属、氯化氢、氟化氢和有机、VOC等多组分污染物。从全球烧结烟气脱硫技术发展趋势来看,我国烧结烟气脱硫应优先采用以干法为主的,具有脱除多种污染物的脱硫技术。 既要考虑脱硫,又要考虑副产品的回收利用。当前,我国钢铁行业运行面临的形势十分严峻,其中生产成本高成为突出的压力之一。如果能对烧结烟气脱硫副产物实现高效回收利用,对于钢铁企业降低生产成本具有重要的现实意义。钢铁企业选择具体烧结烟气脱硫工艺时,除了考虑首先满足减排二氧化硫总量达标的条件下,还要充分考虑副产品的利用问题,实现循环经济运行模式,使企业在治理环境的同时,降低企业的成本和减少二次污染的风险。 钢铁企业要重点关注工艺设备运行的稳定性、可靠性,选择能够安全可靠运行的脱硫技术作为烧结工序的子系统。在此基础上,还必须考虑投资和运行成本。在设备运行稳定可靠的前提下,尽量选择投资小、运行成本低的技术。这可以有效避免设备功能过剩给企业带来的负担,也符合我国钢铁企业目前的实际情况。 按照烟气脱硫的工艺特点可将脱硫技术分为三大类:湿法脱硫技术、半干法脱硫技术、干法脱硫技术。湿法脱硫技术包括石灰-石膏法、氨-硫酸铵法、镁法等;半干法脱硫技术包括:密相塔法、循环流化床法、MEROS法等;干法脱硫技术包括活性炭吸附法等。 石灰-石膏法 据介绍,石灰-石膏法的原理是采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,当采用石灰石为吸收剂时石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液;当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。 在吸收塔内,吸收浆液与被冷却塔冷却增湿后的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓人的氧化空气进行化学反应从而被脱除,氧化后的浆液再经浓缩、脱水,生成纯度90%以上的石膏。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵,反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,脱硫效率也较高。 石灰-石膏法脱硫效率高、吸收剂成本低廉易得,所得产物石膏可以作为建筑材料。但是该工艺占地面积大,投资运行费用高,须消耗大量的水且废水处理成本高,容易造成结垢堵塞,还会带来二次污染。 MEROS法 MEROS法,即高性能烧结废气净化工艺。该工艺是基于带有选择性废气循环利用脱硫系统,选择废气循环系统可以使脱硫烟气减少近40%,从而大大降低脱硫系统的工作负荷,减少占地面积,大幅降低综合投资和运行成本。 废气循环利用是基于一部分烧结热废气,包括烧结抽风系统和热矿冷却系统的两类废气,被再次引入烧结过程的原理。热废气再次通过烧结料层时,其中的二噁英、氮氧化物和粉尘能够被部分吸附并滞留于烧结层中,废气中的一氧化碳在烧结过程中再次参加还原。 MEROS可以采用小苏打、生石灰或熟石灰作为脱硫剂。小苏打有较高的脱硫效率,消耗量也相对较低,但其成本高于生石灰或熟石灰。如果使用生石灰作脱硫剂,需要在系统增加石灰消化器,通过向消化器内喷入一定量的水使生石灰消化为熟石灰,系统对消化器性能要求比较高,要求消化后的熟石灰符合MEROS工艺的要求。 活性炭法 活性炭干法烟气净化技术在上世纪50年代从德国开始研发,上世纪60年代日本也开始研发。最终形成了日本住友工艺、日本J-POWER(MET-Mitsui-BF)和德国WKV等几种主流工艺。开发成功的活性炭脱硫与集成净化工艺在世界各地多个领域得到了日益广泛的应用。 活性炭净化以物理-化学吸附和催化反应原理为基础,能实现一体化脱硫、脱硝、脱二噁英、脱重金属、脱卤化氢及除尘的烟气集成深度净化,具有高度环保、深度节水、集成净化、资源回收、适应面广、运行稳定等优点,适应烧结烟气流量、组分和温度的波动,回收二氧化硫制造浓硫酸,不排放废水、废渣和废气,无二次污染,是适应烧结烟气脱硫和集成净化的先进环保技术。 视点 政策环境与导向须优化和明确 从记者的调查可以看出,烧结烟气脱硫技术种类繁多、各有特点。我国烧结烟气脱硫技术目前的乱象和“困局”,究其根源有技术本身的原因,也有非技术因素。其中,国家政策环境、政策导向的进一步优化与明确是重中之重。 目前,我国对烧结烟气脱硫主要是限制性政策,例如对硫氧化物排放的限制,支持性政策明显缺失。一方面,对烧结烟气脱硫做得好的企业缺少扶持,另一方面对硫氧化物超标排放行为处罚力度不够。这严重阻碍了烧结烟气脱硫工艺在钢铁企业的进一步推广和应用。 据了解,很多钢铁企业在二氧化硫治理方面尚需独立承担经济、技术风险,使得烧结烟气脱硫装置的实际投资和运行费用让企业难以承受,企业脱硫的积极性也无法调动,烧结烟气脱硫工程建设进展缓慢。 如何从政策支持上调动钢铁企业配套烧结脱硫工艺的积极性呢?有关专家建议,可以借鉴电力行业“脱硫电价”经验,出台助力烧结烟气脱硫的支持政策。例如,从运行费用、脱硫剂消耗、减排实绩等方面予以支持,切实降低企业实际投资和运行费用。 目前,我国并不缺烧结烟气脱硫技术,最缺的是产业政策或技术政策上对技术的引导。国内还没有权威部门对已建成烧结机脱硫装置的实际运行效果进行评估,就目前现有生产条件下需要上的脱硫项目采用什么工艺没有专业性的指导。这在一定程度上导致了大量建好的脱硫装置不能很好地发挥作用,甚至成为企业的负担。 部分钢铁企业在工程招标过程中极不规范,只想着降低成本,而忽略了对技术供应商、工程承包商资质的考察,最终技术选择、设备选型、工程设计等环节存在较大漏洞,导致设备达不到设计规范,运行效果大打折扣。在这方面,国家有关部门也应该出台有关细则,加大对招标过程的监管和核查。这可以有效避免设备“带病运行”以及豆腐渣工程。 对于烧结烟气脱硫副产物的综合利用,国家应该出台明确的政策导向。如前所述,我国的烧结烟气脱硫政策更多的是对排放总量进行监管,而对脱硫副产物的综合利用缺少财税、融资、技术等方面的政策导向。 当然,阻碍脱硫副产物综合利用的还有相关技术上的瓶颈。因为,烧结烟气成分复杂,含有重金属、二口恶英、氯化氢、氟化氢等多种污染物,导致石膏、硫酸铵、脱硫渣等脱硫副产物品质较差,资源化利用难度较大,存在二次污染隐患。这也要求国家在政策配套中加大对相关工艺技术研究的支持力度。 在烧结烟气脱硫推广应用、脱硫副产物综合利用方面,有关专家还提出用市场化的手段加以推进。例如,允许民间资本进入,采用多种融资方式由脱硫公司负责烧结烟气脱硫装置建设、运行和管理,环保部门和钢铁企业共同确定考核脱硫公司的指标。钢铁企业则按二氧化硫处理量付给脱硫公司费用,以此积极推进污染治理市场化。 总之,要摆脱我国烧结烟气脱硫“困局”,迫切需要国家政策环境的逐步优化和政策导向的进一步明确。同时,应该解放思想,积极学习借鉴国外先进的做法,通盘考虑,系统布局,合力破解烧结烟气脱硫难题。