鋼鐵行業(yè)脫硫脫硝行情

1、鋼鐵行業(yè)脫硫除塵工藝及實(shí)際運(yùn)行線狀分布隨著“十二五”規(guī)劃近尾聲，鋼鐵行業(yè)燒結(jié)與球團(tuán)工序（目前鋼鐵行業(yè)SO2、NOx粉塵等大氣污染物的主要來源，即燒結(jié)、球體工序中焦炭和多樣品礦樣的 燃燒）脫硫除塵工作已初步完成，但面對首輪已建成脫硫項(xiàng)目的不合理設(shè)計、 處理效果不佳，以及即將實(shí)施的新時期更為嚴(yán)苛的大氣無污染物排放限值等綜 合因素的分析，認(rèn)為對于現(xiàn)有工藝的樹立以及實(shí)際配套脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀分 析將變得極為重要，為鋼鐵企業(yè)適應(yīng)新時期的 SO2、NOx、粉塵等排放限值要求 及下一步的脫硫改造工作提供切實(shí)的參考依據(jù)。據(jù)統(tǒng)計，雖然國家已對過剩產(chǎn) 能提出限制、消減要求，但 2013年鋼鐵產(chǎn)量首次突破 10 億

2、噸的現(xiàn)狀揭示，目 前鋼鐵產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重過剩產(chǎn)能，對大氣的污染仍在加劇。在“十二五”時期鋼鐵 污染治理引起國家相關(guān)部委的高度關(guān)注，鋼鐵行業(yè)脫硫在整個脫硫市場中占有 率大幅提升。目前國內(nèi)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)、球體煙氣的脫硫工藝百花齊放，但考慮 到鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)、球體工序的特殊煙氣特點(diǎn)與鋼鐵行業(yè)利潤恢復(fù)緩慢的大環(huán) 境影響，針對各企業(yè)不同工況條件，為其提出合適的 SO2 脫除工藝和除塵工藝 變顯得尤為重要，為使鋼企業(yè)污染物排放達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，同時最大限度的 為企業(yè)節(jié)約環(huán)保項(xiàng)目投資與運(yùn)行費(fèi)用將成為“十三五”期間新建及脫硫項(xiàng)目改 造過程中幫助企業(yè)協(xié)同發(fā)展的重要工作。一、鋼鐵行業(yè)脫硫除塵工藝 （一）鋼鐵行業(yè)脫硫工藝1

3、. 濕法脫硫工藝目前應(yīng)用較多的濕法脫硫工藝是石灰石（石灰）石膏法、氨硫胺法、 海水脫硫法等，其中石灰石石膏法脫硫工藝也是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣 泛的脫硫技術(shù)，濕法脫硫適于中高（ SO2濃度小于每立方米 2000 毫克）工況的 脫硫需要。2. 半干法脫硫工藝半干法脫硫工藝占地面積小、無廢水所產(chǎn)生，適用于中低硫（ SO2濃度不大 于每立方米 2000 毫克）工況，目前應(yīng)用較多的半干法脫硫工藝有循環(huán)流化床法、 密相干塔法、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法（ SDA）等。3. 干法脫硫工藝干法脫硫工藝主要指活性焦（炭）吸附法，在脫硫的同時實(shí)現(xiàn)NOx、二噁英、重金屬等聯(lián)合脫除。繼太鋼第一次引入該技術(shù)以來，目前國內(nèi)外的多

4、家鋼鐵企 業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫中也得到應(yīng)用。（二）鋼鐵行業(yè)除塵工藝1. 布袋除塵工藝 布袋除塵技術(shù)適用于鋼鐵各工序及燒結(jié)、球團(tuán)機(jī)頭煙氣半干法脫硫后尾氣的除 塵治理。布袋除塵技術(shù)的除塵效率高達(dá) 99.80%99.99%，顆粒物排放濃度可控 制在每立方米 30 毫克以下，為了來將通過更換 PPS及PTFE覆膜濾袋材質(zhì)來進(jìn) 一步嗎，滿足國家對于粉塵甚至超細(xì)顆粒物 PM2.5的排放限值。2. 靜電除塵工藝靜電除塵技術(shù)適合風(fēng)量大、煙溫高的工況條件，主要用于燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、球 團(tuán)煙氣除塵。靜電除塵技術(shù)的理論除塵效率為 99.50%99.97%，顆粒物排放濃 度可控制在每立方米 50 毫克左右，消耗主要為電能。但實(shí)際

5、運(yùn)行中靜電除塵器 已無法達(dá)到國家環(huán)保部門對于粉塵排放的嚴(yán)格要求，改造為布袋除塵或電袋除 塵工藝已成為大趨勢。、鋼鐵行業(yè)脫硫?qū)嶋H運(yùn)行情況經(jīng)調(diào)研分析表明，鋼鐵行業(yè)在“十二五”期間繼續(xù)對環(huán)保工作加大治理力度，按照環(huán)境保護(hù)部污染物排放總量核算結(jié)果，我國已建成的約550 臺套燒結(jié)脫硫設(shè)施共實(shí)現(xiàn)二氧化硫減排量約 60 萬噸，實(shí)施脫硫的燒結(jié)機(jī)面積 9.4 萬平方 米，較“十一五”期間有明顯提升。雖然燒結(jié)二氧化硫減排工作取得一定效果， 但實(shí)際上還存在一定比例的脫硫裝置不能保持脫硫效率和同步運(yùn)行率穩(wěn)定在 80% 以上，為今后的進(jìn)一步改善脫硫達(dá)標(biāo)項(xiàng)目提出了現(xiàn)實(shí)需求，與此同時，經(jīng)過多 年的運(yùn)行實(shí)踐，多種主流鋼鐵行業(yè)

6、脫硫工藝已初步形成。表 1、表 2 分別列舉 了國內(nèi)具有代表性的燒結(jié)煙氣脫硫工藝概況及處理規(guī)模。表 1 國內(nèi)主要燒結(jié)煙氣脫硫項(xiàng)目總匯工藝吸收劑入口濃度/mg· m-3出口濃度/mg· m-3脫硫 效率 /%煙氣量 / 萬立方 米· h-1投資 / 萬元應(yīng)用業(yè)績設(shè)備規(guī)模/m2石灰石 - 石膏 法石灰石15007095705800梅鋼180循環(huán)流化床 法CaO干粉500040092533000三鋼180氨- 硫胺濕法高純氨水8102597919500柳鋼265+100SDA旋轉(zhuǎn)噴霧 法CaO干粉1200200831027000泰鋼180氧化鎂濕法Mg(OH)2 溶液1

7、000809240-韶鋼105雙堿法鈉鈣堿8121897720-廣鋼35密相干塔法熟石灰粉120010091111-唐鋼360活性炭吸附 法活性炭639329514433000太鋼450ENS法Ca(OH)24739081196-包鋼180離子液法有機(jī)氨36004598559570攀鋼173有機(jī)氨法有機(jī)氨130010092429893萊鋼265NID 法CaO干粉150010093505600武鋼360MEROS法Ca(OH)21050100905212600馬鋼300表 2 燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施近年投運(yùn)情況概覽設(shè)備規(guī)格“十五” 2014 年數(shù)量/臺面積 /m2濕法數(shù)量 / 臺半干法數(shù)量 / 臺干法

8、數(shù)量 / 臺2>180m79235415423290180m21662284.814917-<90m2975217907-合計34249042.8293472據(jù)不完全統(tǒng)計全國共有燒結(jié)機(jī) 1186 臺，總面積 130351.9 平方米。其中 90 平方米以下燒結(jié)機(jī) 587臺，總面積 26042.1 平方米； 90180平方米燒結(jié)機(jī) 422 臺，總面積 51867.8平方米； 180平方米以上燒結(jié)機(jī) 176臺，總面積 52382平方 米。鋼鐵燒結(jié)脫硫設(shè)施 342 臺，總面積 49042.8平方米，所占比例為 37.6%。其 中 90 平方米以下燒結(jié)機(jī)脫硫比例 20%， 90180 平方

9、米燒結(jié)機(jī)脫硫比例 39.1%， 180 平方米以上燒結(jié)機(jī)脫硫比例 44.9%。這主要源于近年我國新建和改造的燒結(jié) 設(shè)備均向著節(jié)能大型標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，其中中型燒結(jié)機(jī)數(shù)量的增加使其成為 鋼鐵行業(yè)主要的脫硫?qū)ο?。在眾多的脫硫工藝?dāng)中，鋼鐵行業(yè)應(yīng)用的脫硫技術(shù) 種類繁多，各種燒結(jié)脫硫工藝的市場占有情況統(tǒng)計（按燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能計算）有圖 1 可清楚的觀察到，在目前已投運(yùn)的脫硫工藝中，以最為成熟穩(wěn)定、 基建投資較少的石灰石石膏法脫硫工藝市場占有率最高，循環(huán)流化床、氨 硫胺法市場占有率差別不大。除以上主流工藝外，其他工藝如密相干塔法、氧 化鎂法和雙堿法等也逐步占據(jù)了一定的市場規(guī)模，未來是否能夠與主流工藝形 成競爭

10、，還需觀望這些工藝能否充分顯示其在燒結(jié)煙氣實(shí)用性上的優(yōu)勢。國內(nèi) 幾家重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)主要應(yīng)用燒結(jié)脫硫技術(shù)投運(yùn)面積、工程投資及噸燒結(jié)礦成本 見表 3.自“十五”規(guī)劃鋼鐵行業(yè)脫硫項(xiàng)目啟動以來，燒結(jié)脫硫帶來的市場總投資 額約為 145 億元，僅“十二五”前幾年燒結(jié)脫硫市場總投資額就高達(dá) 80 億元。 從現(xiàn)有燒結(jié)脫硫技術(shù)投資狀況來看，憑借脫硫效率高、系統(tǒng)運(yùn)行可靠、減排目 標(biāo)易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢，濕法脫硫仍占主導(dǎo)地位，這也表明目前業(yè)主仍依賴于該項(xiàng) 成熟技術(shù)，但少數(shù)脫硫公司為打價格戰(zhàn)，提高中標(biāo)幾率，在實(shí)際施工過程中對 吸收塔的尺寸與鋼結(jié)構(gòu)予以縮減，致使塔內(nèi)煙氣流速過大，系統(tǒng)負(fù)荷加劇，除 霧器壽命縮短，煙氣攜帶漿液由

11、煙囪外排，造成“石膏雨”現(xiàn)象，由此所帶來 的運(yùn)行費(fèi)用和繳納排污費(fèi)的高昂開銷進(jìn)一步拉高了鋼鐵生產(chǎn)成本，無論面對國 內(nèi)鋼鐵企業(yè)的內(nèi)部競爭，還是對于企業(yè)自身的轉(zhuǎn)型升級結(jié)構(gòu)調(diào)整，都會產(chǎn)生不 利的影響，減緩了鋼鐵企業(yè)走出寒冬實(shí)現(xiàn)利潤增長的步伐。因此在接下來的脫 硫系統(tǒng)整改環(huán)節(jié)要嚴(yán)把施工單位資質(zhì)，并加大對此種擾亂脫硫市場，損害企業(yè) 利益的行為的懲處力度。而其他干法、半干法工藝除活性炭法和 MEROS 法外， 單位燒結(jié)面積的投資基本都能控制在業(yè)主的承受范圍內(nèi)，不過也存在運(yùn)行成本 偏高的現(xiàn)象，分析認(rèn)為主要是個別項(xiàng)目在設(shè)計過程中不合理后期頻繁改造以及 運(yùn)營人員未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)違規(guī)操作所致。此外，由于燒結(jié)煙氣中含有的

12、重金屬、 二噁英、 HCI 和 HF 等酸性物質(zhì)，還將導(dǎo)致脫硫石膏、硫胺、脫硫渣等副產(chǎn)物 中存在一定量的危廢物，存在二次污染的隱患，資源化利用難度較大，因此鋼 鐵行業(yè)脫硫廢水和副產(chǎn)品的處理問題，在將來日益健全的環(huán)保法規(guī)大背景下將 面臨巨大挑戰(zhàn)。表 3 全國幾家重點(diǎn)鋼企業(yè)各脫硫技術(shù)投運(yùn)面積、工程投資及噸礦成本脫硫技術(shù)投運(yùn)面積 /m2噸礦成本 / 元工程投資 / 萬元石灰石石膏法360+2×360+3605.21+7.81+4.314959+8500+6000循環(huán)流化床400+2×5508.70+5.263826+23000氨硫胺法3607.3212700SDA旋轉(zhuǎn)噴霧360+

13、435+2×1805.50+8.30+5.546700+5690+7000氧化鎂法1802.882500密相干塔法2108.915072活性炭法45017.0033000雖然截至目前，對于鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣的脫硝工作還未全面啟動，但隨著 國家對氮氧化物更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)出合，鋼鐵行業(yè)脫硝必然面臨著調(diào)整工藝、 推陳出新的一個歷史任務(wù)，預(yù)計未來鋼鐵行業(yè)選擇燒結(jié)煙氣凈化技術(shù)時考慮的 將會是同時脫硫脫硝一體化技術(shù)，目前只有活性炭法可兼具幾種污染物協(xié)同脫 除能力。半干法脫硫 +噴活性炭 +袋式除塵器 +GGH換熱后串聯(lián)一個傳統(tǒng) WO3- V2O5/TiO 2基 SCR脫硝工藝或?qū)⑻幱谥性噷用娴牡?/p>

14、溫 SCR脫硝技術(shù)的工業(yè)化落地， 僵尸一種較為普遍的協(xié)同脫除思路。三、鋼鐵行業(yè)脫硫脫硝除塵未來工作分析隨著火電行業(yè)脫硫脫硝指標(biāo)向著近乎“零排放”的終點(diǎn)慢慢迫近，目前非 電行業(yè)脫硫脫硝除塵的市場規(guī)模正在逐年擴(kuò)大，據(jù)統(tǒng)計截至目前，僅鋼鐵和水 泥行業(yè)脫硫脫硝除塵市場的投資總額便超過 150 億元，且這些項(xiàng)目的啟動均源 自“十一五”規(guī)劃后期，無論是在“十二五”規(guī)劃的收官年，還是“十三五” 規(guī)劃的整個時期都處于環(huán)保減排的前沿，為實(shí)現(xiàn)河北省，乃至京津冀一體化減 排任務(wù)的根本要求而不斷創(chuàng)新。伴隨著鋼鐵燒結(jié)、球體工藝的脫硫技術(shù)已日趨成熟，近些年來脫硫公司一 擁而上的局面也隨著鋼企環(huán)保管理人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的豐富而趨

15、于緩和，濕法中雖 仍以石灰（石）石膏法為主要脫硫技術(shù)，但氨硫胺法、循環(huán)流化床、 SDA 旋轉(zhuǎn)噴霧法、海水脫硫法等高效的脫硫技術(shù)也日益占據(jù)了一定的市場空間，尤 其是海水脫硫法在一些沿海地區(qū)的鋼鐵企業(yè)得到了初步應(yīng)用，例如曹妃甸地區(qū) 的首鋼京唐公司已建成海水脫硫項(xiàng)目；半干法、干法等脫硫工藝雖然基建投資 相比濕法有所增加，但干態(tài)的脫硫過程與副產(chǎn)物狀態(tài)，使得在反應(yīng)塔和脫硫設(shè) 備防腐環(huán)節(jié)大大節(jié)約了投資，且脫硫設(shè)備的使用壽命也會有所延長，若能通過 科研進(jìn)一步找到半干法脫硫副產(chǎn)物的有效利用，將會極大地獲得鋼企業(yè)主方的 關(guān)注，有利于半干法脫硫項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)需結(jié)合自身工況因地制宜選 擇合適脫硫技術(shù)。在未來

16、“十三五”期間的鋼企脫硫項(xiàng)目當(dāng)中，除新建燒結(jié)、球團(tuán)脫硫項(xiàng)目 的增加，一些老舊脫硫設(shè)施的改造也將占據(jù)較大市場比重，這主要是源于鋼企 啟動初期，很多企業(yè)對燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)尚不了解，認(rèn)為其原理、工藝、設(shè)計 和維護(hù)較為簡單，可照搬火電廠的成熟脫硫工藝，忽略了燒結(jié)煙氣自身的特殊 性，忽視了承建單位的設(shè)計施工能力，僅通過價格篩選，使低報價的脫硫公司 或者其他領(lǐng)域有過合作的小型環(huán)保公司承接脫硫工程項(xiàng)目，導(dǎo)致恨到一批建成 的脫硫工程存在設(shè)計不合理、質(zhì)量差，無法連續(xù)運(yùn)行需要等問題，據(jù)了解，已 投運(yùn)的鋼鐵脫硫設(shè)施無法維持正常運(yùn)行率的案例較多；另有一些鋼鐵企業(yè)則認(rèn) 為燒結(jié)煙氣和燃煤電廠的煙氣特點(diǎn)存在較大差異，因此主

17、觀上排斥在燃煤電廠 煙氣脫硫領(lǐng)域有大量成功經(jīng)驗(yàn)的承建單位，而剛剛吸收引進(jìn)國外先進(jìn)脫硫技術(shù) 的新興脫硫公司由于缺乏實(shí)際燒結(jié)脫硫經(jīng)驗(yàn)，初期未結(jié)合我國鋼企自身特點(diǎn)， 因此早期建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)過程中，也存在不少運(yùn)行不佳的項(xiàng)目?？v觀鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)、球團(tuán)煙氣脫硫進(jìn)程，迫于國家環(huán)保法規(guī)的壓力，為 避免停產(chǎn)整頓，各大鋼鐵企業(yè)紛紛做好了各污染物排放工序的配套脫硫項(xiàng)目建 設(shè)，雖然大部分企業(yè)規(guī)范興建、投運(yùn)脫硫設(shè)施，并在考慮到未來將實(shí)行更嚴(yán)格 的排放濃度限值時留出了余量，提前預(yù)留脫硝反應(yīng)裝置接口，但也不乏鋼企負(fù) 責(zé)人，以私人小規(guī)模企業(yè)居多，對轄區(qū)小型燒結(jié)機(jī)、豎爐球團(tuán)脫硫建設(shè)，只將 成本作為唯一考慮要素，無論從脫硫公司選擇、工期進(jìn)度。還是設(shè)備規(guī)模、材 質(zhì)選型上，以為追求“低、快、省”的解決方式，只為應(yīng)付當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的檢 查驗(yàn)收，過后間斷開啟或者干脆關(guān)停脫硫設(shè)備，與環(huán)境監(jiān)測部門打時間差，利 用夜間燒高硫礦，偷排 SO2，嚴(yán)重污染大氣。這種案例在實(shí)際調(diào)研中并非個例， 在未來的環(huán)保監(jiān)督中，應(yīng)重點(diǎn)予以排查，政府也應(yīng)賦予環(huán)境監(jiān)測部門以實(shí)權(quán)， 發(fā)現(xiàn)一家關(guān)停一家，同時也呼吁有關(guān)專業(yè)職能部門，整理出臺較為詳實(shí)的現(xiàn)有 鋼鐵企業(yè)脫硫技術(shù)匯總，責(zé)令這些違規(guī)企業(yè)從中挑選適合本單位工況條件的脫 硫工藝進(jìn)行整改，這樣一方面減輕執(zhí)法難度，另一方面也規(guī)范整個脫硫市場環(huán) 境，以一種倒逼的方式促使各正規(guī)脫硫公司