O/O2分析系統(tǒng)
今年，環(huán)保部起草的《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 28662—2012）修改單中將鋼鐵燒結(jié)煙氣氮氧化物限值降低至100mg/Nm2�，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)只有太鋼、寶鋼少數(shù)幾家企業(yè)進(jìn)行了燒結(jié)煙氣脫硝，全國(guó)燒結(jié)煙氣脫硝任務(wù)迫在眉睫，以往，鋼鐵燒結(jié)煙氣脫硫多數(shù)復(fù)制電廠(chǎng)脫硫工程，但鋼鐵脫硝工程不可能簡(jiǎn)單復(fù)制電廠(chǎng)脫硝技術(shù)。本文綜述了國(guó)內(nèi)近年來(lái)煙氣治理增設(shè)的脫硝工程，總結(jié)了國(guó)內(nèi)鋼廠(chǎng)現(xiàn)有的脫硝技術(shù)，最后對(duì)于武鋼燒結(jié)煙氣如何開(kāi)展適合鋼鐵行情的脫硝選擇方案提出了建議。
1 引言
2017年中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部頒發(fā)了《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28662—2012）修改單（征求意見(jiàn)稿），文中提到，為進(jìn)一步完善國(guó)家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，我部決定修改《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28662—2012），修改內(nèi)容如下：將表1 中燒結(jié)機(jī)和球團(tuán)焙燒設(shè)備的顆粒物限值調(diào)整為20mg/m3、二氧化硫限值調(diào)整為50mg/m3、氮氧化物限值調(diào)整為100mg/m3；將4.9條修改為：燒結(jié)和球團(tuán)焙燒煙氣基準(zhǔn)含量條件下到2020 年現(xiàn)有燃煤電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)超低排放，新建燃煤電廠(chǎng)達(dá)到超低排放水平，即顆粒物10mg/m3、二氧化硫35 mg/m3、氮氧化50mg/m3。相比火力電廠(chǎng)大氣污染物排放限值要求，《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28662—2012）規(guī)定的特別排放限值較為寬松。全國(guó)燒結(jié)（球團(tuán)）焙燒設(shè)備都已安裝除塵、脫硫設(shè)施，但因燒結(jié)（球團(tuán)）工序排放量較大，仍有一定提升空間。鋼鐵企業(yè)普遍未采取脫硝措施，NOx 具有較大的減排潛力。為加大大氣污染治理力度，特別是深化重點(diǎn)地區(qū)的燒結(jié)（球團(tuán)）焙燒煙氣的治理，需進(jìn)一步加嚴(yán)特別排放限值。全國(guó)范圍內(nèi)2019年1月1日?qǐng)?zhí)行，京津翼地區(qū)2017年10月1日?qǐng)?zhí)行。由于全國(guó)鋼鐵廠(chǎng)大多數(shù)未上脫硝設(shè)備，因此全國(guó)的鋼鐵企業(yè)正緊鑼密鼓地調(diào)研電廠(chǎng)脫硝技術(shù)，并赴韓國(guó)浦項(xiàng)、日本新日鐵進(jìn)行考察學(xué)習(xí)，太鋼在鋼鐵煙氣脫硝方面一直走在最前列，于2010年引進(jìn)了活性碳脫硝技術(shù)。因此各鋼廠(chǎng)需要積極考察學(xué)習(xí)電廠(chǎng)脫硝，對(duì)比日本、歐美先進(jìn)的脫硝技術(shù)，并結(jié)合自己鋼鐵廠(chǎng)煙氣特色選擇適合自身鋼廠(chǎng)煙氣特色的脫硝技術(shù)。
2 電廠(chǎng)近兩年新增脫硝設(shè)備
電廠(chǎng)煙氣脫硝工程走在鋼鐵煙氣脫硝的前列，截止到2016年12月底，國(guó)內(nèi)已投運(yùn)煙氣脫硝機(jī)組容量為2 億kW，約占煤電機(jī)組容量的20%以上；其中，采用SCR法的占95%；SNCR法的占4.5%，SCR＋SNCR方法的占0.41%。在建、規(guī)劃（含規(guī)劃電廠(chǎng)項(xiàng)目）的脫硝工程容量超過(guò)1億kW，具有代表性的國(guó)內(nèi)新增脫硝設(shè)備統(tǒng)計(jì)表詳見(jiàn)表1。
3 國(guó)內(nèi)脫硝催化劑市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)
目前電廠(chǎng)脫硝工程中有95%的是SCR脫硝，另一方面，鋼鐵煙氣通過(guò)加熱、余熱利用換熱等方式也可以加熱至高溫SCR脫硝劑的反應(yīng)溫度，SCR脫硝劑將會(huì)在嚴(yán)格的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)下市場(chǎng)需求出現(xiàn)井噴，表2為脫硝催化劑需求預(yù)計(jì)，可以看見(jiàn)國(guó)內(nèi)催化劑的需求將達(dá)到世界第一水平。
國(guó)內(nèi)SCR脫硝催化劑技術(shù)基本是從國(guó)外引進(jìn)，來(lái)源包括日本觸媒化成、美國(guó)康寧、日本BHK、德國(guó)KWH和丹麥TOPSOE 等，類(lèi)型以蜂窩式為主。國(guó)外的SCR脫硝催化劑公司一般通過(guò)轉(zhuǎn)讓技術(shù)的方式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，并不在國(guó)內(nèi)直接設(shè)制造工廠(chǎng)。因此，我國(guó)SCR脫硝催化劑行業(yè)的企業(yè)基本都是國(guó)內(nèi)的企業(yè)。行業(yè)內(nèi)名氣較大的主要有東方凱特瑞、江蘇龍?jiān)唇K宜剛、遠(yuǎn)達(dá)、大拇指、瑞基、中天、晶銳、青島華拓等，除蜂窩式外，大唐科技引進(jìn)莊信萬(wàn)豐（原德國(guó)Argillon）的平板式催化劑生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)收購(gòu)了Argillon在上海的包括實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的一整套平板式催化劑生產(chǎn)線(xiàn)，成為國(guó)內(nèi)唯一平板式催化劑生產(chǎn)商，成為繼德國(guó)Argillon和日本日立公司之后，世界上第三家平板式催化劑生產(chǎn)廠(chǎng)商。大唐科技還分別從BHK 和TOPSOE 獲得了板式和波紋式催化劑技術(shù)，但未有投產(chǎn)的消息。表3和表4分別列出了已經(jīng)投產(chǎn)的脫硝催化劑廠(chǎng)家和準(zhǔn)備投產(chǎn)的催化劑廠(chǎng)家。
4 鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣脫硝工程簡(jiǎn)介
太鋼450m2燒結(jié)機(jī)脫硝工程于2010 年建成投用，是國(guó)內(nèi)首套活性炭脫硫系統(tǒng)，工程應(yīng)用后，每年脫除SO26480t，脫硫后SO2 濃度32mg/m3，脫硫效率95%，NOx減少外排916t，NOx濃度174mg/m3，脫硝效率33%。副產(chǎn)物為98%的濃硫酸，產(chǎn)量為9500t/年。工程投資概算為33508.57萬(wàn)元，增加燒結(jié)礦成本9.75元/噸；天津榮程聯(lián)合鋼鐵150萬(wàn)噸球團(tuán)廠(chǎng)，采用中晶佳美公司FOSS脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)，即臭氧脫硝+鎂法脫硫技術(shù)[11]，項(xiàng)目于2015年投產(chǎn)。該項(xiàng)目應(yīng)用后，煙氣中SO2濃度由1600mg/m3 降至30mg/m3以下，脫硫效率高達(dá)98%以上，NOx 濃度由450mg/m3 降至65mg/m3，脫硝效率達(dá)85.6%；寶鋼四燒結(jié)600m2 燒結(jié)機(jī)S-SCR低溫脫硝工程，由寶鋼節(jié)能環(huán)保技術(shù)公司總承包，項(xiàng)目于2016年9月30日投產(chǎn)。該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首套適用于大型燒結(jié)機(jī)的脫硝及脫二惡英一體化工程，在電力企業(yè)SCR脫硝技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合燒結(jié)煙氣特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)與設(shè)備的創(chuàng)新。（1）燒結(jié)煙氣加熱技術(shù)；（2）高溫?zé)煔饣靹蚱骷夹g(shù)與設(shè)備；（3）脫硝反應(yīng)器核心設(shè)備計(jì)等。項(xiàng)目投產(chǎn)后，使燒結(jié)煙氣NOx 排放濃度控制在50mg/m3以下，二英排放濃度控制在0.5ng/m3 以下，燒結(jié)礦噸礦成本提升6.25 元。河北鋼鐵集團(tuán)邯鄲分公司2017年引進(jìn)了英特佳（大連）環(huán)境工程技術(shù)有限公司的新專(zhuān)利技術(shù)逆流活性炭脫硝，對(duì)450m2 燒結(jié)機(jī)，煙氣量1800萬(wàn)m3/h 進(jìn)行脫硝，另外兩臺(tái)360m2 燒結(jié)機(jī)也將進(jìn)行逆流式活性炭脫硝。
5 武鋼燒結(jié)煙氣脫硝建議
武鋼一燒、二燒、三燒采用半干法SDA（旋轉(zhuǎn)噴霧法）脫硫，在有富余煙氣可以換熱加熱的情況下，可以考慮SDA+SCR 脫硝方式，但是存在的問(wèn)題式半干法脫硫效率難以滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的SO2 排放要求，武鋼四燒、五燒采用硫銨法濕法脫硫，如果可以合理改造利用液相臭氧氧化耦合濕法脫硫脫硝同時(shí)進(jìn)行對(duì)于環(huán)保投資和運(yùn)行成本將是極大地降低。但是煙氣多種污染物的一體化脫除技術(shù)是今后煙氣治理的發(fā)展趨勢(shì)，隨著環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的背景下，我們不僅要考慮該技術(shù)對(duì)某種污染物的去除效果，還要考慮對(duì)其它污染物的協(xié)調(diào)去除效果。武鋼燒結(jié)廠(chǎng)應(yīng)該應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)有的脫硫工程，開(kāi)展工藝改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化，降低環(huán)保成本。
