脱硫工艺建起来能否稳定运转起来？

2011-10-8 14:09 | 发布者: EHS最新资讯 | 查看: 1777 | 评论: 0 | 来自: 中国环境报

摘要：继电力行业之后，钢铁烧结成为“十二五”期间二氧化硫减排的重点领域。但是，与燃煤电厂的烟气相比，钢铁烧结烟气成分更为复杂，烟气量和二氧化硫浓度波动更大，这决定了烧结脱硫不能照搬燃煤电厂的脱硫技术。 ...

　　继电力行业之后，钢铁烧结成为“十二五”期间二氧化硫减排的重点领域。但是，与燃煤电厂的烟气相比，钢铁烧结烟气成分更为复杂，烟气量和二氧化硫浓度波动更大，这决定了烧结脱硫不能照搬燃煤电厂的脱硫技术。

　　“十一五”期间，我国已开始探索烧结脱硫工作，但目前建成并投运的170余套烧结脱硫装置中，绝大部分不能实现长期稳定运行。更为重要的是，这些已建成设施采用的工艺五花八门，既有在电力脱硫中占据主导的石灰石—石膏法，也有氨法、循环流化床法、活性炭吸附法等。工艺层出不穷，但缺乏有说服力的成功案例，这种信息不对称给钢铁企业选择脱硫工艺带来了困难。

　　从本周起，本版将推出“钢铁烧结脱硫系列报道”，关注钢铁烧结脱硫的工艺选择、运行管理以及市场发展，探讨在需求迅速扩大之时，如何保证烧结脱硫工程切实发挥效应、相关产业市场实现健康发展。毕竟，对于钢铁烧结脱硫而言，建装置不是目的，最终目的是要保证二氧化硫等污染物的减排效果。

　　时至今日，谈到当初为公司烧结机选择脱硫工艺时的情况，安徽马钢股份公司第二炼铁总厂厂长助理吴朝刚依然感慨颇多，一口气说出了近10种工艺，包括石灰石—石膏法、氨法、密相干塔法、循环流化床法等。马钢股份公司关于钢铁烧结脱硫的调研早在2007年就开始了，当时国内几乎没有稳定运行的案例，如何进行工艺选择成为一个难题。

　　现在，国内几乎所有的钢铁企业都要面对这样的难题。继电力行业之后，钢铁行业成为实现二氧化硫削减目标的重点。但是，由于国内烧结烟气脱硫市场需求短期内迅速扩大，脱硫工艺层出不穷，给市场带来了混乱。“十一五”期间，电力脱硫市场无序竞争的情况如何才能避免重演？现在已建成的烧结脱硫设施运行状况又如何？作为主体的钢铁企业，在进行工艺选择时该注意哪些问题？日前，本报记者采访业内专家，并实地走访了已经建成并投运烧结脱硫设施的钢铁企业。

　　烧结脱硫问题多、困难大

　　多数还停留在对火电脱硫的粗糙模仿、照搬阶段，大部分装置不能稳定运行

　　根据最新的环境统计结果，2010年全国钢铁行业二氧化硫排放量为247万吨，其中，烧结工序二氧化硫排放量占钢铁行业的70％。“十二五”期间，要完成二氧化硫削减8％的约束性指标，由于火电行业已基本完成了脱硫设施建设，钢铁就将成为“十二五”脱硫的重点领域。

　　据介绍，“十一五”期间，我国钢铁行业烧结烟气脱硫工作取得一定进展，经环境保护部核查认定已投运的烧结烟气脱硫设施170余套。但是，这与我国1200余台烧结机的总数相比，比例仍然偏低，而且有大量烧结烟气脱硫设施由于设计施工等原因，运行不正常。

　　火电行业脱硫工作的开展，为完成“十一五”二氧化硫总量减排约束性指标做出了巨大贡献，但是，钢铁烧结脱硫不能照搬火电脱硫的技术。业内专家表示，烧结烟气的成分复杂，除含有二氧化硫、粉尘外，还有重金属、二恶英、氮氧化物等成分。与燃煤电厂烟气中二氧化硫浓度基本稳定不同，烧结烟气中二氧化硫浓度变化很大，在400~5000mg/Nm3之间波动，烟气量波动也很大，这给烟气处理带来了巨大挑战。

　　根据冶金工业规划研究院节能环保中心的报告，在已建成的脱硫装置中，只有少数企业的装置能稳定运行，脱硫效率在85％以上，同步运行率80％以上，极少数企业的脱硫效率能达到95％以上。但是，绝大多数企业脱硫装置的脱硫效率、同步运行率达不到脱硫公司承诺的设计值，甚至有的脱硫效率不到20％。

　　中投顾问发布的《2010—2015年中国钢铁行业节能减排投资分析及前景预测报告》显示，目前我国钢铁行业的多数烧结脱硫技术还停留在对火电脱硫的粗糙模仿、照搬阶段，要形成自己的研发运行体系首先应该立足钢铁行业本身，结合钢铁烧结烟气的特点做出政策性引导。烧结脱硫是一个系统工程，要改观我国钢铁行业脱硫难的现状，仍有很长的一段路要走。

　　层出不穷的工艺如何选择？

　　不仅要重视工艺选择，更要注重脱硫公司的实力和实际运行效果，建议考虑多种污染物协同处置

　　工信部节能与综合利用司副司长高东升在钢铁行业烧结烟气脱硫论坛的讲话中提到一个案例:现在国内采用的烧结烟气脱硫技术不下10种，他曾在同一家钢铁企业就遇到了3种技术，“如果有一个能适用、运行可靠的技术，企业绝不会选3种，这个情况正反映了我国烧结烟气脱硫技术的现状”。

　　据统计，现在我国已建成的烧结烟气脱硫设施采用的工艺包括石灰石—石膏法、氨法、氧化镁法、活性炭吸附法、LJS循环流化床法、密相干塔法、MEROS法等。但是，因为缺乏足够的实际运行案例，缺乏有说服力的判断依据，层出不穷的工艺很容易让钢铁企业挑花了眼。

　　这也是安徽马钢股份公司在为其300平方米烧结机挑选脱硫工艺时面临的难题。经过多方比较，马钢最终投资1.2亿元，选择了西门子奥钢联的Meros系统。据介绍，马钢第二炼铁总厂1号烧结机面积为300平方米，烟气排放量为52万Nm3/h，二氧化硫浓度达600~1500mg/m3。Meros系统采用氢氧化钙作为脱硫剂，这一系统不仅能够有效去除二氧化硫，对烟气中的重金属、二恶英等有害成分也有明显去除效果。

　　马钢的这一装置在2009年5月基本建成，当年9月开始试运行，2010年7月1日通过验收，日均外排烟气中二氧化硫的浓度小于200mg/Nm3，粉尘小于10mg/Nm3。目前，脱硫系统和烧结机同步运行率稳定在95％左右，脱硫效率在80％左右，综合脱硫效率达到76％。

　　马钢股份公司副总经理丁毅接受采访时表示，马钢在进行工艺选择时，接收到的各种工艺、公司的报价差别很大，之所以选择了投资上亿元的Meros系统，是考察了其在奥地利林茨钢厂的运行情况后做出的决定。“我们既然要上这套系统，就要保证系统能够长周期、稳定运行，这也是大企业应尽的责任。”

　　对于投资额巨大的问题，西门子奥钢联炼铁及炼钢设备部总经理翟玉友说:“这是Meros系统在国内的第一个样板项目，一定要保证成功，所以系统采用的进口设备很多。经过此次试验后，通过减少设备进口等措施，可以有效减少投资。”他告诉记者，在这一系统的末端是由4000多条布袋组成的布袋除尘器，可保证除尘效果。而且，这些布袋是西门子专门针对烧结烟气特点研制的，目前，在马钢这一系统中已经稳定运行了两年多时间。而在奥地利林茨钢厂，同样的设施已经运行了近5年时间，至今未出现问题。

　　业内专家和已有烧结脱硫经验的钢铁企业建议，用户在选择烧结烟气脱硫时，不仅要重视工艺选择，更要注重脱硫公司的实力和实际运行业绩效果，只有两者都好，才可以发挥好建成脱硫项目的环境效益。

　　钢铁行业烧结烟气脱硫所面临的问题是整个行业节能减排面临问题的一个缩影，高东升也向钢铁企业和烧结烟气脱硫技术的研发机构呼吁，希望大家瞄准一个目标，开发技术上先进、适用，经济上可承受，运行可靠，有保障的烧结烟气脱硫技术。

　　去年，环境保护部等九部委发布了《关于加强二恶英污染防治的指导意见》，其中指出，要推动铁矿石烧结的协同减排，鼓励有条件的企业建设废气综合净化设施，鼓励企业选择先进工艺，优化工程设计，实现常规污染物与二恶英协同减排。冶金工业规划研究院院长李新创表示，结合我国“十二五”期间对环境保护的要求以及国际环境保护发展形势，建议烧结烟气脱硫技术选择应考虑二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、二恶英等多种污染物的协同控制。

　　实现稳定运行不简单

　　烧结烟气脱硫要注重积累工程、运行、管理维护的经验和人才，保证其减排效果

　　在采访中，业内专家告诉记者，目前部分脱硫公司缺乏实际烧结脱硫工程的运行经验，在技术交流时经常强调其工艺的先进性，但往往在装置实际建设和运行维护过程中，由于经验不足，导致系统难以正常运行。钢铁企业在选择脱硫技术时，也常常忽视脱硫公司的工程设计能力和工程建设经验，缺乏实际运行维护经验，使部分装置长期无法正常投入运行。

　　比如，在工信部组织的烧结烟气脱硫工艺技术后评估工作中发现，某参评脱硫工艺从技术原理上具有创新性，脱硫剂可循环使用、副产物利用途径良好。但脱硫公司缺乏实际工程经验，脱硫装置在材质选择、设备选型、设计等方面都存在问题，而且系统关联性高、运行维护难度较大，导致脱硫装置难以实现稳定运行。

　　吴朝刚告诉记者，自马钢烧结烟气脱硫系统投产以来，马钢根据生产运行的需要，自主完成了对消化螺旋下料不稳定、稀释风机电机频繁故障、脱硫塔下部积料严重等技术攻关，解决了系统长期存在的难题。现在，这一设施中95％的脱硫剂可以实现循环使用，相对减少了脱硫成本。

　　“通过对国内外脱硫技术的研究，我们还提出了降低脱硫塔反应温度的建议，目前已进入中长期试验阶段。”吴朝刚告诉记者，烟气温度越低，脱硫反应就越充分，系统的脱硫效率越高。但是在降低脱硫温度的同时，需要考虑系统堵塞、腐蚀等原因，需要统筹协调。

　　翟玉友强调，烧结机运行过程中经常需要停机，Meros系统通过反向喷吹脱硫剂，实现强化脱硫反应，无需建立流化床等工序，可保证脱硫设备和烧结机同步运行。

　　环境保护部相关负责人谈到钢铁脱硫问题时表示，烧结烟气脱硫不是简单的建设问题，更重要的是要保证其减排效果。他建议，在建设脱硫设施时，一定要选择运行可靠、工艺成熟的脱硫技术，注重承建单位的设计施工能力，选择材质时不要偷工减料，同时要注意培养运行管理的专业技术人员，或采取托管运营的方式，委托具有专业运营资质的单位进行运行管理。

　　谈到马钢烧结脱硫设施的运行，丁毅说:“我们将成立专门的节能环保公司，负责这一系统的运行管理工作。因为炼铁厂不可能像重视高炉一样重视脱硫工作，有了专门的环保公司，炼铁厂只要全力以赴搞好生产就行了。我们也希望以此积累经验，日后能够在这方面提供社会化、专业化的服务。”

　　还在走电力脱硫的弯路？

　　烧结脱硫副产物存在二次污染隐患，钢铁企业“偏爱”报价低的脱硫公司

　　采访中，吴朝刚透露，马钢的这套烧结脱硫系统在试运行期间曾经停运近两个月，原因就在于副产物的处置问题。

　　丁毅告诉记者，针对脱硫副产物的处理问题，马钢一直在努力进行研发，现在已经找到了几条出路，包括进行矿山填充、作为路基材料、做水泥原料等。“现在，我们正在申请相关专利，如果这些渠道能够走通，烧结脱硫设施一定能够稳定运行。”丁毅说。

　　我国电力脱硫过程中，采用的工艺以石灰石—石膏法为主，由此带来的问题就是每年总量5000万~6000万吨脱硫石膏的处置和销纳问题。虽然业内企业一致在努力，但这一问题至今未得到妥善解决。在烧结脱硫行业，脱硫副产物利用也是困扰整个产业发展的难题。据介绍，由于烧结烟气中成分复杂，含有重金属、二恶英等多种污染物，导致脱硫副产物石膏、硫胺、脱硫渣等的品质较差，资源化利用难度较大。如果这些副产物不能得到妥善处置，就存在二次污染的隐患。

　　此外，冶金工业规划研究院节能环保中心的报告指出，我国少数企业对于钢铁烧结脱硫的认识存在两个误区:一是认为烧结烟气脱硫和通风除尘一样，原理、工艺、设计、维护非常简单，忽视了承建单位的工程能力，选择报价明显偏低的脱硫公司或在其他领域合作过的环保公司，建设的脱硫工程低价低质，难以长期稳定运行；二是认为烧结烟气和燃煤电厂烟气特点差异很大，十分复杂，因此排斥在燃煤电厂烟气脱硫领域有大量成功工程经验的承建单位。

　　在工信部组织的烧结烟气脱硫工艺技术后评估工作中，有5家脱硫公司以石灰石—石膏法申请参加后评估。专家组在评审过程中发现，同样是石灰石—石膏法，一些小脱硫公司的报价明显偏低，但随之而来的就是偷工减料、低价低质。

　　当“模范生”就要有奖励

　　国家应该给予积极进行烧结脱硫并保证设施稳定运行的企业以政策优惠，不能让这样的企业吃亏

　　“现在，我们的烧结脱硫项目只有社会效益、环境效益，但没有经济效益。”丁毅告诉记者，马钢的这套烧结脱硫系统可实现年减排二氧化硫3500吨左右，但是年运行费用达3000万元，“钢铁企业现在的日子不好过，相关部门如能给予适当的政策扶持，对于烧结脱硫的推广更为有益。”

　　来自中国钢铁工业协会的数据显示，上半年进口铁矿石价格大幅上涨，致使企业生产经营困难，中钢协会员企业上半年销售利润率仅为3.14％，同比下降0.4个百分点，低于同期3.5％的一年期银行存款利率。而中钢协认为，下半年钢铁行业将面临更大的资金压力和经营困难。同时，环保压力的增大也使钢铁企业要增加环保投资。面对这样的矛盾，无论业内专家还是企业，都希望能够得到相关部门的优惠政策。

　　丁毅表示，希望相关部门通过财政补贴、电价减免、减免排污费或加大排污费返还比例等方式，支持钢铁企业开展烧结脱硫工作，做好节能减排工作的同时，减轻企业的资本压力。

　　冶金规划研究院院长李新创说:“在经济效益低下的情况下，企业在进行烧结脱硫方面的主动性会差。国家应该出台相关政策，鼓励企业进行环保投资。对于企业是否建设烧结脱硫设施、是否有效运行，应该区别对待，要在经济上有所体现，给认真运行烧结脱硫设施的企业真正带来好处。”

　　翟玉友同样认为，国家应该给予积极进行烧结脱硫并保证设施稳定运行的企业以政策优惠，不能让这样的企业吃亏。他同时表示，西门子对于国内烧结脱硫市场的关注已经持续了很长时间，“这是一个达到上千亿规模的市场，但竞争对手很多，也很乱。”

　　业内专家认为，电力脱硫市场中曾经出现的低价中标、不正当竞争等问题在钢铁烧结脱硫市场中已经显现，这个市场亟须规范。对此，翟玉友建议，可以引进欧洲采用的最佳可行技术体系(BAT体系)。相关部门每年要对有关技术进行评估，保证技术的领先性，企业在有需求时，可以从进入这一体系的技术中进行选择。

　　同时，相关部门负责人也表示，要对从事烧结烟气脱硫的公司加强监管，对不合格烧结烟气脱硫设施及承建脱硫公司给予相应惩罚，从而保证工程质量和设施稳定运行。