中冶长天：钢铁烟气减排技术从单一污染物治理到多污染物协同治理
更新时间：2020-05-13 09:36
来源：中国环境报
作者: 杨本涛 李俊杰
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冶金铁前国家队，节能环保排头兵
中冶长天国际工程有限责任公司（下称“中冶长天”）前身为成立于1957年的冶金部武汉黑色金属矿山设计院，是集工程咨询、工程设计、技术研发、装备制造、工程总承包、项目管理和投融资建设等为一体的综合性、科技型国际工程公司。
中冶长天服务中国钢铁工业60余年，用独占鳌头的核心技术为国内外多家客户建设了一大批精品工程，是中国冶金工程建设领域具有全产业链、全生命周期服务能力和具有领先优势的工程建设总承包商、技术装备集成制造供应商和工程运营管理服务商。
在新的历史发展时期，中冶长天致力于转型升级和可持续发展，提出了争做“冶金铁前国家队、节能环保排头兵、智慧城市生力军”的新战略定位，从专注于冶金工程建设转变为以冶金工程建设为主、五大板块协同发展的多元业务体系。目前公司业务范围覆盖冶金矿山、能源环保、市政医疗、技术装备、特色工程五大领域。
中冶长天积极投身于节能环保事业，致力于成为国内节能环保领域的排头兵，是国家发改委和财政部审核备案的节能服务公司，湖南省十佳环保企业。公司可为社会提供全方位的环境治理服务。在冶金环保领域，公司自主开发了一系列节能环保核心技术——烧结余热高效利用技术、直联炉罩式余热锅炉技术和活性炭法烟气多污染物协同治理技术，均已达到国际先进水平，大大提升了钢铁行业的节能降耗，特别是联合清华大学、宝钢联合开发的烧结活性炭烟气多污染物协同治理技术，实现了钢铁烧结烟气治理从单一污染物治理到多污染物协同治理的大跨越，开创了钢铁烧结烟气治理新的里程碑。
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宝钢本部活性炭烧结烟气净化项目
历经三个阶段，实现超低排放
钢铁工业是庞大的基础材料生产产业，烧结则是钢铁工业的基础环节。烧结是多种矿的原料与燃料混合在一起，燃料燃烧产生的高温环境使矿石原料发生一系列物理、化学反应的过程。与电力行业相比，其排放的废气量大，污染物成分复杂，包括二氧化硫、氮氧化物、二噁英、粉尘、重金属、氟化物等，其中二氧化硫、氮氧化物、二噁英、粉尘分别约占钢铁工业大气污染物排放总量的70%、48%、90%、40%，造成硫资源浪费及酸雨、雾霾等环境污染，是大气污染控制的重点和难点。
我国烧结烟气的治理起步较晚，烧结烟气排放标准经历了从单一到多污染物全面控制、从宽松到超低排放的变化过程。
第一阶段：除尘、脱硫。1997年，烧结烟气开始执行《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996），要求烧结烟气中颗粒物排放标准为100mg/m3、二氧化硫排放标准为2000mg/m3。
第二阶段：除尘、脱硫、脱硝。2012年，原环境保护部发布《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，对烧结烟气中颗粒物、二氧化硫和氟化物的排放浓度进行了严格限定，并增加了氮氧化物、二噁英的排放限值，要求颗粒物、二氧化硫、氮氧化物分别不高于80 mg/m3、600 mg/m3、500 mg/m3（特别排放限值不高于40 mg/m3、180 mg/m3、300 mg/m3），并在2017年增加了基准含氧量要求。
第三阶段：超低排放。2019年，由生态环境部等五部委联合发布了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》要求烧结机头烟气在基准含氧量16%的条件下，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物小时均值排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。
烟气排放标准的日趋严格和完善，助推着烧结烟气治理技术的进步。相应的，烟气治理技术经历了从单一污染物治理到组合式烟气净化再到多污染物协同治理的演变。
在钢铁烧结烟气防治初期，由于污染物限排较为宽松，烟气治理技术以单一污染物去除模式为主，在粉尘处理上主要有电除尘和布袋除尘两种形式，在脱硫方面主要以石灰—石膏法湿法脱硫为主。作为“冶金铁前国家队”的建设者，早在上个世纪八十年代，中冶长天就在原冶金工业部的组织下，开展了烧结烟气治理的研究，并于1982年，建设了武钢二烧（电除尘）等工程，是当时最早一批的单一污染物治理工程。
紧跟政策导向，达成绿色目标
随着我国钢铁行业的高速发展，环保标准也逐渐严格。为顺应《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》等减排政策，除尘+脱硫+SCR脱硝、除尘+联合脱硫脱硝等组合式烟气净化技术应运而生。2003年起，中冶长天瞄准氨法烟气净化技术中存在的核心问题进行技术攻关，提高了氨法烟气净化技术脱硫脱硝率，相关技术获得长沙市、中冶集团等多项科学技术奖，并建成了攀成钢、安徽池州等一批氨法烟气净化工程。
安阳钢铁脱硫脱销项目
虽然组合式烟气净化技术能使污染物达到排放标准，但存在流程长，运行成本高、副产物难以处理的问题。特别是在烟气超低排放政策引导下，简单的延长组合式烟气净化工艺流程，使得处理成本急剧增加。寻找经济合理、对环境负荷小的多污染物烟气协同净化技术成为适应工业发展和环境保护的方向。其中由清华大学、中冶长天、宝钢联合开发的双级活性炭烟气净化技术已在国内多台烧结机中得到了成功应用，能深度协同脱除二氧化硫、氮氧化物、二噁英、粉尘、重金属及其他有机污染物，并实现二氧化硫的资源化，是多污染物烟气净化技术的热点。当前，该技术在新建大型烧结项目配套烟气净化设施上的采用率已达60%以上。
烧结烟气治理是实现绿色钢铁发展的必经之路。从单一污染物治理技术，到组合式烟气净化技术，再到多污染物协同治理一体化技术，国内的烧结烟气治理技术从未停止过进步。当前，多项技术已能够达到烧结超低排放并已工程化应用，但其运用还需要钢铁企业结合自身实际、不同的工况条件、不同的地理及资源条件，选择全生命周期资源消耗最低的、性价比最高的烟气深度净化技术方案，达到超低排放，实现绿色钢铁的目标，为我国大气污染治理贡献新的力量。
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