1 調研背景和目的
2018年5月,生態環境部辦公廳印發了環辦大氣函[2018]242號,關于征求《鋼鐵企業超低排放改造工作方案(征求意見稿)》意見的函(以下簡稱征求意見)。該方案對于鋼鐵行業大氣污染物達到超低排放提出了明確的時間節點要求。方案中提出,“新建(含搬遷)鋼鐵項目要全部達到超低排放水平。到2020年10月底前,京津冀及周邊、長三角、汾渭平原等大氣污染防治重點區域具備改造條件的鋼鐵企業基本完成超低排放改造;2022年底前,珠三角、成渝、遼寧中部、武漢及其周邊、長株潭、烏昌等區域基本完成;2025年底前,全國具備改造條件的鋼鐵企業力爭實現超低排放”。方案中同時規定,排放的燒結煙氣中塵質量濃度需低于10mg/m3,二氧化硫質量濃度低于35 mg/m3,氮氧化物質量濃度低于50mg/m3;排放的焦爐煙氣中塵質量濃度需低于10mg/m3,二氧化硫質量濃度低于30mg/m3,氮氧化物質量濃度低于150mg/m3。
征求意見中的超低排放對國內鋼鐵企業的大氣污染治理提出了前所未有的高標準、嚴要求,更有部分地區已經將該征求意見直接變為地方法規,要求實現日期比國家規定時限更加提前。面對這樣的局面,各企業對超低排放改造工作實施,紛紛作出了不同程度地響應。但在改造工作具體實施過程中,也面臨著種種技術上的困擾和疑慮。針對這種情況,中國金屬學會協同中國鋼鐵工業協會、全國工商聯冶金商會共同開展了此次全國鋼鐵企業燒結、焦化煙氣超低排放情況的實地調研,走訪了12家國內相關工作開展較早的企業,以求摸清行業內各種不同技術路線的應用情況和實際達到的排放等。
學會希望通過此次調研的結果,對當前煙氣治理超低排放的主流技術進行一次全面、客觀的評價,期望調研的結果和評價能夠對后續開展此項工作的企業有積極的參考價值,希望企業能夠在充分了解不同技術路線的特點后,結合企業自身情況開展后續的超低排放改造工作。同時,學會也希望此次調研能夠給各級政府部門、環保部門等相關單位帶來有參考意義的、有價值的意見和建議。
2 參加調研人員和行程
組織、參與調研的人員見表1。本次調研分為3個階段,共調研12家企業:第1階段為2018年7月9—12日,主要有寶武系統相關公司;第2階段為2018年7月17—20日,主要有安陽鋼鐵、邯鄲鋼鐵、首鋼京唐等;第3階段為2018年7月26—27日,主要有太原鋼鐵和美錦鋼鐵。具體行程見表2。
3 調研內容總結
此次調研共走訪12家企業,所選企業絕大多數是在大氣治理超低排放方面超前行動的單位,所采用技術都具有一定的典型代表性,并取得了一定成效。這些企業大都投入較大的人力、財力,努力推進大氣污染防治工作,有的在很多方面大膽嘗試新的技術,積極探索大氣治理新途徑,開創了行業內的先河,取得了良好的實際效果,為行業煙氣治理提供了具有參考意義的樣本。這些企業往往也展現出超前的眼光,在征求意見提出要求前已經提前布局、規劃,甚至實施。所取得的這些成績都是值得肯定的。
3.1 燒結煙氣治理
燒結煙氣超低排放治理方面主要有3種不同的技術方案:活性焦法、SCR法和氧化法。
(1)活性焦法。在與技術提供方和使用方的溝通交流中,活性焦法受到大多數大型鋼鐵企業的推崇。其優點主要有:1)該方法能夠達到多污染物(如SO2、NOx、二噁英和重金屬等)協同治理的效果;2)活性焦法不產生固體廢棄物,省去企業固體廢棄物處理負擔;3)該方法可以將污染物資源化利用,有利于清潔生產,如SO2制酸加以利用;4)活性焦法屬于全干法工藝,無拖煙現象,視覺效果好?;钚越狗ǖ娜秉c主要有:1)活性焦法因燒結煙氣溫度等因素,在運行操作上,管理不到位時存在一定的安全隱患;2)在脫硝效率、顆粒物排放方面長期穩定達標尚需進一步優化;3)活性焦法解析制酸時存在廢水處理及酸的利用等問題;4)隨著活性焦市場需求的增加,其供應、產品質量、自身生產環保等應引起高度重視。
(2)SCR法。SCR法脫硝工藝對以上脫硫設施的改造等具有較大的現實意義。通過增加催化劑數量、提高反應溫度、增加濕式電除塵等措施,以SCR為核心結合其他各種脫硫技術的脫硫脫硝工藝能夠達到超低排放的要求,需要指出的是,該技術工藝存在的不足主要有:1)不可避免產生固體廢棄物,大量的固體廢棄物對有些地區而言存在無法消納處理的情況;2)SCR法使用的催化劑在使用壽命到期后,大多屬于危廢,屆時存在回收處理難度;3)催化劑催化效果對煙氣溫度有一定的要求,在低溫催化劑不太成熟的情況下,需對煙氣進行升溫處理從而增加能耗;4)SCR法工藝對煙氣其他污染物(如二噁英、重金屬等)處理效果尚待驗證。
(3)氧化法。本次調研還實地查看了多種氧化法的裝置設施,總體來看,臭氧結合其他脫硫的工藝設施,一次性投資、運行成本較低,工期快,受到要求時間緊迫等地區的青睞。但該方法的缺點主要有:1)脫硝效率普遍相對較低,基本在50%左右,對進口煙氣硝含量有一定要求;2)在生產實施過程中,尤其是配置濕法脫硫時容易產生煙羽拖尾現象(排放煙氣中略帶黃色);3)該方法同樣產生大量的脫硫脫硝固體廢棄物,成為大多數企業不好處理的問題;4)氧化法工藝對煙氣其他污染物(如二噁英、重金屬等)處理效果尚待驗證。
3.2 焦化煙氣治理
在焦爐煙氣治理超低排放方面,主要以SCR法和活性焦法為主。以SCR脫硝為核心的脫硫脫硝技術在使用數量方面占據了較大的市場份額,同時也有使用活性焦法等其他方法的案例,從趨勢上看,采用活性焦法逐漸增多。但從此次調研得到的數據來看,無論哪種方案,通過調整相關運行參數等均可達到超低排放中二氧化硫質量濃度低于35mg/m3、氮氧化物質量濃度低于50mg/m3 的要求,但運行穩定性尚無法保證,其優缺點與采用同類技術的燒結煙氣治理類似,不再贅述。
4 對下步工作的建議
通過此次調研發現鋼鐵企業燒結、焦化煙氣治理超低排放技術設施投入時間尚短,對于企業在生產現場實際運行過程中逐漸顯現出的一些不足,企業與技術提供方都在共同積極努力,不斷優化改進,充分發揮治理效果。從此次實地調研得到的第一手資料、信息以及座談了解的情況和企業的反饋,調研組提出以下幾個方面的建議。
第一,對現有采用的技術治理效果持續跟進,不斷觀察其情況。大氣治理超低排放征求意見剛剛提出不久,各企業采用的各種技術、設備運行時間還較短,各種技術優缺點需要時間上的驗證和不斷持續的跟進追蹤,對各種技術治理煙氣的效果需深入持續了解其成熟性和可靠性等,總結經驗,不斷改進。對典型企業、典型技術所達到的指標,應該持續不斷觀察,更長時間地收集相關運行數據,確定是否能夠長期穩定持續達標排放。
第二,強化大氣治理超低排放技術基礎性研究和機理研究。大氣治理,尤其是超低排放的提出,對治理技術等提出了更高的要求,研究機構、技術提供方、企業等多方更應加強對煙氣脫硫脫硝技術及其機理的基礎研究。鋼鐵工業燒結、焦化煙氣成分復雜,受工況、原燃料、操作制度、管理水平等多因素交叉影響,波動較大,這些的確與火力發電行業是不同的。國內針對這些方面的基礎研究、機理研究、工程開發研究等工作尚不能滿足新需求。當前,實際工程運行過程中遇到很多瓶頸,或多或少都與最基礎的反應機理、基礎性研究等方面相關。例如燒結煙氣、焦化煙氣NOx產生影響因素;如何提高活性焦本身的催化性能、高價態氮氧化物在復雜煙氣成分中被吸收的難易程度、影響活性焦強度因素等以及SCR催化劑壽命、中低溫催化劑;臭氧逃逸與煙氣污染治理等,都需進一步深入研究。
第三,注重源頭治理,加強源頭治理技術的研究。煙氣治理途徑一般有源頭減量、過程控制和末端治理。調研發現,無論是燒結還是焦化煙氣的治理,采用源頭減量治理手段的企業,排放情況一般優于未采用源頭減量治理的,且取得很好的經濟和社會效益。尤其對于燒結煙氣治理,末端治理幾乎達到極限,采用源頭減量治理的方式(如煙氣循環、燃燒制度優化、原料優化、操作管理等)可有效緩解末端治理的壓力。對焦化工序,采用先進的7.63m焦爐分段式燃燒的企業,大多數時間煙氣不經處理已能夠達標排放。再者,源頭治理的投資低于末端治理,且多是一次性投資,沒有額外新增運營費用或者新增不多。建議對源頭治理技術研究應用給予積極支持和鼓勵。
第四,對現有技術持續跟進、不斷優化,補不足、挖潛力。建議技術提供方、科研院所針對現有技術的不足,進一步開展工作,結合實際應用案例,各方一起合作,解決實際應用中出現的各種問題和不足,提高煙氣協同治理的能力和水平。當前最急迫需要解決的問題有:一是活性焦的質量,即如何提高脫硫脫硝效率,并降低消耗,特別是活性炭質量的穩定性;二是研發中低溫(不需加熱)的催化劑及危廢催化劑的回收利用;三是對氧化法的評價以及提高氧化法的脫硝效率;四是對脫硫脫硝產生的固體廢棄物、廢水等的無害化處理及其資源化利用。通過解決這些在實際應用中暴露的不足,進一步優化工藝,調整裝備結構,提高管理水平,不斷提高脫硫脫硝的效果。雖然每種技術都還存在這樣或那樣的不足,但這些問題既是煙氣治理超低排放面臨的困境,也是技術轉化推廣上的巨大機遇。一旦實現突破,將收獲巨大的經濟效益和社會效益。
第五,對新技術給予更多的關注和支持。任何一種成熟的技術,都必然經歷過反復試驗的階段。即便我們目前面臨較大的環保壓力,但也不應該放棄對新技術的探索和支持。在調研中發現,往往越是環保工作做得好的企業,越關注和支持新技術的發展和實踐,甚至主動聯合設計院、院校開展工作。
在調研中發現邯鋼、安鋼采用的活性焦逆流方式脫硫脫硝技術,唐山德龍鋼鐵采用的氧化劑脫硝技術在實際應用中均取得了不錯效果,只是投入時間較短,其最終效果需要進一步驗證。但這些新技術的引進開發應用,提供了煙氣處理的新措施和新思路,應給予更多的關注和支持。
第六,對政府部門的一些建議。(1)鋼鐵工業大氣治理超低排放工作剛剛展開,各種超低排放技術在實際應用中的效果尚需時間的驗證,企業在選擇技術、施工調試到穩定達標排放也都需要一定的時間,建議有關部門給企業合理的達標期限,特別是環保壓力大的地區的地方政府,在積極推進超低排放的同時,也不要把時限壓得太緊。(2)研究超低排放指標進行微調的科學性。調研發現,采用活性炭技術的燒結煙氣NOx排放質量濃度能穩定達到60~80mg/m3,顆粒物質量濃度達到15mg/m3 左右,超低排放要求NOx排放質量濃度指標為50mg/m3,顆粒物質量濃度為10mg/m3,而為了這些微量的差距,必須在現有技術的基礎上增加新的處理設施,從而增加能耗和原燃料消耗,而這些投入也會有能源的消耗和污染物的產生。因此,建議從綜合治理角度考慮,去研究個別指標進行微調的科學性和可行性。此外,鋼鐵工業生產是一個流程產業,設備點檢、定期維修、設備試機甚至限產時,因設備的開停機、工況波動、原料等的因素勢必影響排放達標效率,建議在評估期內鋼鐵企業至少95%以上小時均值排放達標,微調成至少90%以上小時均值排放達標。(3)完善監測手段,制定相應標準、技術規范。超低排放實施效果在相關動態數據指標體現方面,除技術、管理等因素外,還與現場監測設備、信息傳輸等相關,不同的監測設備、不同的監測時段、不同的監測位置及其周圍環境有關,建議相關部門就監測方法、監測儀表及其標準進一步規范,保證數據質量和準確性。另外,調研還發現,隨著煙氣治理超低排放技術的采用,一些配套的資源出現了亂象,如活性焦穩定保障供應問題、質量問題、價格問題,催化劑壽命、質量問題等,建議制定相應的標準、技術指標,逐步規范相關企業行為。
2018年8月27日
中國金屬學會
關于舉辦“非電行業煙氣污染控制”
技術交流研討會
各相關單位
十九大報告中提出要持續實施大氣污染防治行動,打贏藍天保衛戰,過去是叫“打好”,現在是叫“打贏”,意味著比過去有更高的要求。2018年5月,生態環境部發布《鋼鐵企業超低排放改造工作方案(征求意見稿)》。其中明確,新建(含搬遷)鋼鐵項目要全部達到超低排放水平。到2020年10月底前,京津冀及周邊、長三角、汾渭平原等重點區域具備改造條件的鋼鐵企業基本完成超低排放改造。 河北省《鋼鐵工業大氣污染物超低排放標準(征求意見稿)》規 定,現有企業自2020年1月1日起,燒結(球團)的顆粒物、SO2、NOx排 放濃度分別不得超過10、35、50mg/m3,在鋼鐵行業中,燒結球團工序是產生污染物的主要工序,因此加強燒結球團污染物治理技術的研發,減少有害氣體的排放成為鋼鐵行業綠色發展至關重要。在超低排放改造進行的同時多地還規定應采取煙溫控制及有效措施消除石膏雨、有色煙羽等現象。即通過采取相應技術降低煙氣排放溫度和含濕量,收集煙氣中過飽和水蒸汽中水分,減少煙氣中可溶性鹽、硫酸霧、有機物等可凝結顆粒物的排放。
??????為更好的改善大氣環境質量;提高生產企業治污水平、創新驅動、綠色發展、節能減排、降本增效;中國有色金屬學會環境保護學術委員會1月8日-10日在唐山召開“非電行業煙氣污染控制”技術交流研討會。相關通知如下:
主辦單位:中國有色金屬學會環境保護學術委員會 ?????????
??承辦單位:中國大氣污染控制產業網
????????????國中環能(北京)信息咨詢有限公司
?舉辦時間:2019年1月8日~10日
?舉辦地點:河北唐山
一、會議主題
????????????綠色工業 ???綠色發展 ???
二、研討內容
????㈠、政策法規解讀
??????⑴煙氣治理政策解讀及發展趨勢分析;
??????⑵濕法脫硫高濕煙氣排放對環境的危害、政策與控制策略分析;
??????⑶國內未來大氣污染治理判斷與對策分析;
??????⑷大氣污染排放地方標準與政策解讀;
????㈡、煙氣超低排放
??????⑴非電行業煙氣深度治理技術現狀及進展;
??????⑵鋼鐵行業煙氣多污染物協同脫除技術研究;
??????⑶低溫煙氣脫硝技術及應用;
??????⑷鋼鐵煙氣治理超低排放控制技術及思考;
??????⑸鋼鐵燒結機煙氣脫硝技術難點及分析;
??????⑹有色金屬窯爐煙氣深度治理技術;
??????⑺焦化行業煙氣超低排放控制技術;
??????⑻燒結球團煙氣超低排放技術與應用;
??????⑼工業窯爐(鍋爐)煙氣脫硝研究與應用;
??????⑽冶煉煙氣細顆粒物控制技術;
??????⑾陶瓷煙氣污染控制技術及發展;
??⑿玻璃窯爐煙氣治理技術及超低排放;
??????⒀水泥窯煙氣超低排放技術;
??????⒁電解鋁煙氣處理措施及技術研究;
??????⒂氨逃逸控制問題及思考;
㈢、煙氣脫白
??⑴高濕煙氣排放的環境危害與控制;
⑵濕法脫硫有色煙羽治理措施及技術路線選擇;
??⑶濕法脫硫煙氣冷凝水的回收與利用途徑分析;
??⑷高濕煙氣節水及余熱回收一體化技術;
??⑸協同深度凈化的煙氣水份回收及余熱利用技術;
??⑹煙氣藍煙、黃煙問題的對策;
三、參會人員
1、生產排污企業的生產負責人及環保工程師;
2、科研機構的技術人員和高校的科研團隊負責人;
??????3、治污企業總經理總工及工程項目跟進負責人;
??????4、環保行業權威專家及權威機構的負責人;
??????5、大氣污染監測機構及技術人員;
四、論文征集
五、會議相關事宜
1.由于年底返鄉高峰請代表提前選擇交通工具預定往返車票。
2.請各單位組織相關負責人參加會議,并按要求填寫報名回執(見附件)
加蓋單位公章,回傳至我們的工作人員。
3.有完工投運的非電超低排放項目的單位可申請大會的技術發言報告,詳情咨詢我們的工作人員。
4.本次會議不設接站,代表需自行前往酒店。
六、會議注冊相關事宜
?????????會議服務費費:鋼鐵、焦化、水泥、有色冶煉、玻璃、陶瓷生產單位免費參會;