中冶長天：鋼鐵煙氣減排技術從單一污染物治理到多污染物協同治理
更新時間：2020-05-13 09:36
來源：中國環境報
作者: 楊本濤 李俊杰
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冶金鐵前國家隊，節能環保排頭兵
中冶長天國際工程有限責任公司（下稱“中冶長天”）前身為成立于1957年的冶金部武漢黑色金屬礦山設計院，是集工程咨詢、工程設計、技術研發、裝備制造、工程總承包、項目管理和投融資建設等為一體的綜合性、科技型國際工程公司。
中冶長天服務中國鋼鐵工業60余年，用獨占鰲頭的核心技術為國內外多家客戶建設了一大批精品工程，是中國冶金工程建設領域具有全產業鏈、全生命周期服務能力和具有領先優勢的工程建設總承包商、技術裝備集成制造供應商和工程運營管理服務商。
在新的歷史發展時期，中冶長天致力于轉型升級和可持續發展，提出了爭做“冶金鐵前國家隊、節能環保排頭兵、智慧城市生力軍”的新戰略定位，從專注于冶金工程建設轉變為以冶金工程建設為主、五大板塊協同發展的多元業務體系。目前公司業務范圍覆蓋冶金礦山、能源環保、市政醫療、技術裝備、特色工程五大領域。
中冶長天積極投身于節能環保事業，致力于成為國內節能環保領域的排頭兵，是國家發改委和財政部審核備案的節能服務公司，湖南省十佳環保企業。公司可為社會提供全方位的環境治理服務。在冶金環保領域，公司自主開發了一系列節能環保核心技術——燒結余熱高效利用技術、直聯爐罩式余熱鍋爐技術和活性炭法煙氣多污染物協同治理技術，均已達到國際先進水平，大大提升了鋼鐵行業的節能降耗，特別是聯合清華大學、寶鋼聯合開發的燒結活性炭煙氣多污染物協同治理技術，實現了鋼鐵燒結煙氣治理從單一污染物治理到多污染物協同治理的大跨越，開創了鋼鐵燒結煙氣治理新的里程碑。
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寶鋼本部活性炭燒結煙氣凈化項目
歷經三個階段，實現超低排放
鋼鐵工業是龐大的基礎材料生產產業，燒結則是鋼鐵工業的基礎環節。燒結是多種礦的原料與燃料混合在一起，燃料燃燒產生的高溫環境使礦石原料發生一系列物理、化學反應的過程。與電力行業相比，其排放的廢氣量大，污染物成分復雜，包括二氧化硫、氮氧化物、二噁英、粉塵、重金屬、氟化物等，其中二氧化硫、氮氧化物、二噁英、粉塵分別約占鋼鐵工業大氣污染物排放總量的70%、48%、90%、40%，造成硫資源浪費及酸雨、霧霾等環境污染，是大氣污染控制的重點和難點。
我國燒結煙氣的治理起步較晚，燒結煙氣排放標準經歷了從單一到多污染物全面控制、從寬松到超低排放的變化過程。
第一階段：除塵、脫硫。1997年，燒結煙氣開始執行《工業爐窯大氣污染物排放標準》（GB9078-1996），要求燒結煙氣中顆粒物排放標準為100mg/m3、二氧化硫排放標準為2000mg/m3。
第二階段：除塵、脫硫、脫硝。2012年，原環境保護部發布《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》，對燒結煙氣中顆粒物、二氧化硫和氟化物的排放濃度進行了嚴格限定，并增加了氮氧化物、二噁英的排放限值，要求顆粒物、二氧化硫、氮氧化物分別不高于80 mg/m3、600 mg/m3、500 mg/m3（特別排放限值不高于40 mg/m3、180 mg/m3、300 mg/m3），并在2017年增加了基準含氧量要求。
第三階段：超低排放。2019年，由生態環境部等五部委聯合發布了《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》要求燒結機頭煙氣在基準含氧量16%的條件下，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物小時均值排放濃度分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。
煙氣排放標準的日趨嚴格和完善，助推著燒結煙氣治理技術的進步。相應的，煙氣治理技術經歷了從單一污染物治理到組合式煙氣凈化再到多污染物協同治理的演變。
在鋼鐵燒結煙氣防治初期，由于污染物限排較為寬松，煙氣治理技術以單一污染物去除模式為主，在粉塵處理上主要有電除塵和布袋除塵兩種形式，在脫硫方面主要以石灰—石膏法濕法脫硫為主。作為“冶金鐵前國家隊”的建設者，早在上個世紀八十年代，中冶長天就在原冶金工業部的組織下，開展了燒結煙氣治理的研究，并于1982年，建設了武鋼二燒（電除塵）等工程，是當時最早一批的單一污染物治理工程。
緊跟政策導向，達成綠色目標
隨著我國鋼鐵行業的高速發展，環保標準也逐漸嚴格。為順應《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》等減排政策，除塵+脫硫+SCR脫硝、除塵+聯合脫硫脫硝等組合式煙氣凈化技術應運而生。2003年起，中冶長天瞄準氨法煙氣凈化技術中存在的核心問題進行技術攻關，提高了氨法煙氣凈化技術脫硫脫硝率，相關技術獲得長沙市、中冶集團等多項科學技術獎，并建成了攀成鋼、安徽池州等一批氨法煙氣凈化工程。
安陽鋼鐵脫硫脫銷項目
雖然組合式煙氣凈化技術能使污染物達到排放標準，但存在流程長，運行成本高、副產物難以處理的問題。特別是在煙氣超低排放政策引導下，簡單的延長組合式煙氣凈化工藝流程，使得處理成本急劇增加。尋找經濟合理、對環境負荷小的多污染物煙氣協同凈化技術成為適應工業發展和環境保護的方向。其中由清華大學、中冶長天、寶鋼聯合開發的雙級活性炭煙氣凈化技術已在國內多臺燒結機中得到了成功應用，能深度協同脫除二氧化硫、氮氧化物、二噁英、粉塵、重金屬及其他有機污染物，并實現二氧化硫的資源化，是多污染物煙氣凈化技術的熱點。當前，該技術在新建大型燒結項目配套煙氣凈化設施上的采用率已達60%以上。
燒結煙氣治理是實現綠色鋼鐵發展的必經之路。從單一污染物治理技術，到組合式煙氣凈化技術，再到多污染物協同治理一體化技術，國內的燒結煙氣治理技術從未停止過進步。當前，多項技術已能夠達到燒結超低排放并已工程化應用，但其運用還需要鋼鐵企業結合自身實際、不同的工況條件、不同的地理及資源條件，選擇全生命周期資源消耗最低的、性價比最高的煙氣深度凈化技術方案，達到超低排放，實現綠色鋼鐵的目標，為我國大氣污染治理貢獻新的力量。
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