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发布时间:
2017-12-12
脱硝喷枪中的脱硝喷嘴是如何喷雾的
 
 
近年来,城市雾霾问题正在引发人们对环境治理的强烈关注。在今年全国两会上,环保毫无意外地成为最热门的话题之一。3月5日,李总理总理在政府工作报告中明确提出,今年要打好节能减排和环境治理攻坚战。环境污染是民生之患、民心之痛,要铁腕治理。
对钢铁行业来说,加强环境治理任重而道远。自2015年1月起,被称为史上最严的新《环境保护法》正式实施,钢铁行业更是倍感压力。那么,钢铁行业当前的环保形势怎样?该如何面对越来越严苛的环保挑战?本期《两会会客厅》邀请多位钢铁行业代表、委员,为钢铁行业环保攻坚建言献策。
主持人:您认为钢铁企业现在的环保工作做得怎么样?怎样评价钢铁与环境问题的关系?
干勇:钢铁行业的环保治理难度很大,因为钢铁行业是局部集中,比如在京津冀环渤海地区,集中了4亿吨~5亿吨的钢铁产能,占全国一半。钢铁产能过于集中,污染排放就很难解决。现在钢铁企业本身的环保设备还是比较先进的,但是有的企业并没有投入运行。其实,我国的环保指标,尤其是一级指标标准已经是国际最严,但即使钢铁企业的环保设备都按照标准投入运行,由于产能过于集中,局部地区的雾霾仍比较严重。
孙朝晖:现在有人一提到冶金,就联想到污染,但冶金行业不是排放PM2.5的主要来源。例如,四川攀枝花基本是单一的冶金矿山企业,但是2014年该地区PM2.5的平均数是38.9,PM10的平均数是89,远低于北京等城市。
连建宇:上世纪80年代末90年代初,我去美国留学,匹兹堡钢铁城正在用水把楼洗白。据说,上世纪60年代那里的飞机场全都开着灯,因为全是雾天。可能社会发展是要经历这么一个过程,但现在我国对雾霾的警觉还是比较及时的,国家已经在大力整治。今年开两会的天就比去年要好,出现了“两会蓝”。
朱鸿民:钢铁与环境问题有一定的关系,但是没那么严重。现在的环保问题其实是发展中的问题。上世纪六七十年代,加拿大多伦多的雾霾也很严重,这是发展中总会要经历的事情。钢铁行业这么大的产量肯定对环境有影响,但是燃煤对雾霾的影响大于钢铁。治理污染,不能简单地关闭工厂。河北省这么大的钢铁产量,对国民经济是有贡献的,不能把京津冀的雾霾怪罪到河北省庞大的钢铁产业上。现今我国的废钢积累量远远不够,而城镇化建设还没有完成,对钢铁的需求量很大,钢铁行业还不可能有替换高炉的冶炼流程,仍然要以铁矿石、煤炭为原燃料。
何达平:确实有些钢铁企业的高炉、电炉、焦化排放没有达到国家标准,但现在也有很多钢铁企业就像花园一样了,基本没有排放,比如淮钢,绿树成荫,天空上几乎看不到排放的黑烟或浓烟。这主要得益于多年来淮钢加大投入,进行环境治理。另外,随着技术进步的加快,环境治理对一些钢铁企业来说已经不是负担,而是资源、效益。例如,沙钢集团每年在废弃物循环利用上的效益相当可观。
江善明:没有那么严重,特别是正规的钢铁企业,环保做得很好。达钢已经全部达标,脱硫效率达到87%。
方丽平:钢铁企业的环保工作做得其实很好。例如,唐钢现在甚至把安全环保放在生产前面了,还设立了等级制度考核。唐钢厂区更是比公园更漂亮。
主持人:今年1月份,新环保法和新的环保标准正式实施后,对钢铁行业和钢铁企业产生了怎样的影响?您感觉今年的环保执法力度是否明显加大?
干勇:现在治霾已经是头号任务,国家严格执法的决心很大,但是整个环保意识的增强、法律监督体系的建立还要经历一个缓慢的过程。
曹慧泉:环保执法力度肯定加大了。新环保法这次最大的不同,就是信息披露和公众参与,这对企业的压力是最大的。因为信息是公开的,老百姓都可以到环保信息监测网站上去查企业的排放。国有钢铁企业如华菱的现场监测点跟环保局是联网的,所有的数据普通老百姓都能看到,所有关心这些事情的人都能查到。另外,中国的中产阶级成长起来了,消费观念和生活标准完全升级了,对企业的排放标准和要求十分关注,对环保监督的参与热情也很高。湖南有个环保组织叫湘江守望者,长期关注湘江的污染问题,去年被评为感动中国十大法制人物。他们每周两三次到华菱的污水排水口监测是否符合排放标准,并在厂区四周拍照片,监测是否有烟尘排放。这对兴发娱乐来说是好事,兴发娱乐也请他们来监督。
张志祥:去年建龙就对新环保法进行了梳理,发现企业完全能够按照新环保法来运行,各项标准都能达标。因为地域特点,在环保上国家对建龙的要求比较高,不过相对来说,建龙在环保方面做得还不错。
何达平:今年的环保执法力度加大了,但是,对环境保护做得好的企业来说压力不是特别大。例如,新的环保标准出台后,淮钢在有些方面与标准还存在差距,但兴发娱乐通过改进环保设备和工艺达到标准是没有问题的。
江善明:比以前力度加大了,实施24小时在线监测。但存在的问题是,执法力度加大是紧盯着合规的企业,对于那些不符合规范条件的企业,或者即使符合准入条件,但实际上连旧标准都达不到的企业,执法力度还不够。
方丽平:检查力度确实有所加大,曾发现晚上有无人机在厂区上空检查。但是,我不赞成靠检查迫使企业解决环保问题,应该想法使环保成为企业的自觉行为,做到检查和不检查一个样。
主持人:在您看来,钢铁行业和钢铁企业在环保方面面临的问题有哪些?是装备技术问题,是主观意识不足,还是资金问题?钢铁企业要怎样做才能弥补不足?
干勇:我国还没有掌握真正高端的低成本、高效率环保技术,现在较为先进的技术适合国外那种分布广的钢厂,并不适合我国这样集中分布的钢厂。同时,钢铁企业排放要达到标准的话,环保技术装备还须加大投资,但现在很多企业利润较低甚至亏损,在资金方面比较困难。环保成本高,企业需要做好循环经济,把它变成一个节能环保产业。如果利用云计算、大数据构成的总体网络制造技术经济服务平台能够建立起来,可以部分解决产能过剩问题,也有助于解决环保问题。
张晓芳:钢铁行业借力新环保法出台,加速淘汰落后产能和装备,加速企业转型升级;着力推进节能环保循环经济发展,形成企业新的利润增长点,增强企业内生力和生存力。2015年,钢铁企业要在发现和培育新的增长点方面多做加法,在化解钢铁产能过剩和节能减排方面多做减法,加快转型升级,提升发展质量。
曹慧泉:技术上还有很大的改进空间,技术如果不改进的话,钢铁企业要达到现在新环保法的标准还有很大的挑战,因为现在很多环保技术还不能支撑新环保法所规定的标准。另外,新环保法的有些标准已经大大超过了一些发达国家,例如有些指标比美国高了好多倍,有些指标比欧洲最新的标准还要高出50%~60%,因此,钢铁行业在环保技术方面还很多工作要做。
才让:当前钢铁行业面临的环保问题有三个:一是兴发娱乐没有从钢铁工业发展的初期设计基于整个系统的有效环保技术装备,而是打补丁似地解决环保问题,硫高了降硫,二氧化碳排放多了去减排二氧化碳,粉尘多了去收集,这种“头疼治头、脚疼治脚”的方式制约了循环经济的发展;二是环保基础比较差,投资可能比较高;三是现有的环保技术还有些不成熟,比如二氧化碳减排技术,以及固体粉尘、固体废弃物收集技术,现在还看不出来哪个是最好的。
张志祥:建龙在环保方面面临的主要问题是如何降低成本。比如除尘,过去的优化程度还是做得不够,现在考虑怎样降低风量,这样整个设施就变小了,运行成本也会降下来。另外,就是尽量让原料减量化。过多的排放就是浪费,如果企业的管理不够精细,多消耗就会多排放,因此,从源头上减少浪费就会减少排放。从源头上抓环保,环保所增加的成本与运行过程中所降低的成本是可以相互抵消的。
袁伟霞:产品结构优化转型也是环保的一方面。实现产品高强化、减量化、耐候化,生产高附加值产品,为下游行业提供系列解决方案,是最显著的环保。钢铁企业要与下游产业一起,创钢铁精品,创国际知名产品,这也是钢铁行业的强国之路。
孙朝晖:钢铁行业的环境问题包括粉尘、废气的污染是完全可以治理的。但是过去的环保执法力度不强,不守规的企业违法成本很低,如果执法标准统一,真正淘汰不守法的企业,有助于加强钢铁行业的环保。
朱鸿民:政府要更坚决地实行严格的标准,污染是可控的。我国未来还将保持巨大的钢铁需求量,关键是要用更环保的方式来生产钢铁。钢铁行业在环保方面最主要的不足还在于意识,即企业是否愿意坚决实行环保标准,有意识就能自觉去做到。日本一家原来生产铅锌矿的企业,矿山早就挖枯竭了,但是20年来该企业仍然在维持矿山环境,甚至专门成立了一个企业来从事地下水的净化,因为法律规定企业有这个责任,而企业也应自觉完成自身的义务。
何达平:国家要在环保设备和环保投资上加大投入力度。钢铁企业有时候花费巨资安装环保设备,但是效果不佳。例如,烟气脱硫后产生的硫化物怎么处理?如果国家在这方面没有研究,就会产生二次污染。因此,在钢铁行业加大环保投入的同时,整个国家也要加大环保行业的投资和研发力度。
江善明:意识是最大的问题。
方丽平:有的环保技术工艺达不到新标准。
主持人:您怎样看待环保第三方治理?钢铁行业推行环保第三方治理有哪些障碍?又有哪些有利条件?
干勇:第三方治理是一个方向,但是必须有过硬的好技术。
曹慧泉:第三方治理最早是由城市环保产业提出来的,他们是利益相关方,可能客观上有利于环保技术的进步和环保治理,但更多考虑到这些企业的效益和市场份额。第三方治理还没有经过各方充分的论证和辩论,至少我还没有看到其特别的优越性。
才让:从目前我国这种钢铁大联合体来讲,这种模式可能是一种选择,但是一下子全部交给第三方,恐怕现在还做不到。第三方治理将来是一个方向,而且从社会资源的利用来讲,更专业、更有效率。
江善明:第三方治理,思路有一定道理,但一定要形成规矩,实实在在地围绕环保治理做好工作,不要流于形式。
方丽平:建议国家给一些补贴,给一部分资金支撑。
钢铁企业烧结烟气钢铁行业废气排放中,主要是烧结废气的排放,由于其废气量大、污染物含量高、成分十分复杂的特点,成为钢铁行业废气治理的难点和重点。烧结废气中SO2排放量占废气排放总量的50%左右,氮氧化物排放量占40%左右,粉尘排放量占10%左右。实现烧结烟气的综合治理最重要的就是废气的脱硫脱硝技术的应用。烧结烟气脱硫是目前国家钢铁企业节能减排去产能的最关键考核指标,已经成了制约钢铁行业发展的关键因素。首钢整体搬迁至曹妃甸,杭钢整体搬迁至宁波,以及芜湖新兴铸管搬出芜湖主城区至三山区等等。
 
1钢铁企业烧结烟气综合治理现状
 
目前我国烧结机有1200多台,其中重点钢铁企业占将近1/2,当前中国钢铁行业由于产能严重过剩,竞争非常残酷,今后相当长的一段时期内,中国钢铁业将面临产能过剩的困局,并将面临债务、就业、环境、生态等方面的严峻压力。国家环保部对“十二五”期间各污染物的排放做出了更严格的控制,要求大气污染物排放总量持续削减,要求全国SO2排放总量比2010年减少10%,对于SO2的排放,在控制全国总排放量的基础上,从注重重点行业总量削减向全行业减排方向转变。
 
特别是随着2015年新《环保法》的颁布实施,对烧结烟气的粉尘、二氧化硫、氮氧化物等各项排放指标控制提出了更高的要求。当前我国钢铁企业尚未实现脱硫设施全部配备,即使安装有脱硫设施的企业,也由于工艺问题或者管理问题,导致含硫化合物的脱硫效率也不足70%,此外钢铁企业大部分采用湿法脱硫。由于缺乏经济有效的脱除工艺,目前只有极少数采用活性炭工艺的钢铁企业达到排放标准,绝大多数难以达到标准要求。
 
2钢铁企业烧结烟气综合治理技术
 
由于生态环境保护的需要,钢铁企业只采用脱硫的技术设备已经难以实现现代化生产发展的需要,企业要不断加强烧结烟气的综合治理技术。其中包括脱硫、脱硝、除尘以及脱二噁英技术,以实现节约能源,保护环境的要求。
 
2.1烧结烟气脱硫技术
 
SO2作为烧结烟气的主要排放物,本身具有腐蚀性,当遇到降雨时会发生化学反应形成硫酸,腐蚀建筑物、污染水流和土壤。因此采用烧结烟气的脱硫技术,对于废气污染的排放具有十分重要的意义。烧结烟气的脱硫技术主要有三种,分别为干法、半干法和湿法。其中干法主要采用LJS循环流化床法、ENS法、NID烟道循环法等。其中干法脱硫技术脱硫效率低、有副产物的产生,并且其化学性质不稳定,无法直接循环利用。
 
半干法中常采用的是密相干塔法、循环流化法以及SDA旋转喷雾法等。湿法主要是指双碱法、石灰石膏法、氧化镁法、离子液法等。湿法脱硫技术相对于干法和半干法脱硫效率较高,但是易产生烟囱雨和低温腐蚀现象,难以实现多种污染源的协同治理和控制过程。我国钢铁企业中有3/4的企业采取的是湿法脱硫技术。石灰———石膏法脱硫技术,该技术相对比较成熟,脱硫效率达90%以上,但是存在设备腐蚀和结构严重的缺点,伴随有烟囱雨的现象发生。脱硫技术的关键是控制吸取塔内的PH值,由于烧结机运行过程存在波动现象,即吸取塔内的硫化物和烟气含量不断变化,从而使得酸碱度的控制难度加大。同时由于排烟过程中温度较低,对工厂周围的环境影响极大。氧化镁法具有相对于石灰石膏法具有不易结垢的优点,但是产生的废水难以处理,并且产生的硫酸镁,收投资大,利用价值不高如果直接抛弃存在二次污染问题。综合而言,石灰石膏法脱硫相对是目前比较经济适用,且不用考虑副产物处理的烧结烟气脱硫方法。
 
2.2烧结电炉烟气二噁英治理技术
 
二噁英是多氯代二苯类聚集体,化学性质较为稳定,如果被人或者动物吸取容易导致癌症的发生。因此要对二噁英进行治理,以防对人或者动物造成伤害。二噁英最大的危害是致癌、致畸、致突变。钢铁企业一般采用强化除尘法,降低烧结烟气中的氯元素的含量,通过对二噁英气体加热处理,分解处理或者快速冷却,并利用活性炭的强吸附作用对其进行吸附,也可采用有机溶剂使之溶解。同时在排放废气中添加尿素颗粒或者氢氧化钠、氢氧化钙等碱性物质,可以使烟气的温度迅速降低,以实现降低二噁英的产生。但目前为止,二噁英的治理还是以理论为主,还未大范围推广使用。
 
2.3烧结烟气脱硝技术
 
烧结烟气脱硝技术有气相反应法、吸附法、微生物法、液体吸取法、选择性催化还原法等,其选择性催化还原法,脱硝效率最高,技术也比较成熟,一般选用钒钛系催化剂SCR,反应温度在250~400℃左右,因为粉尘等杂质会降低催化剂的使用寿命,一般在除尘器布置之前要进行反应器的安装。还原吸取法具有设备造价低、工艺流程简单的特点,它可以将氮氧化物还原为氮气。但目前大部分钢铁企业的烟气脱硫选用的是石灰石膏湿法烟气脱硫技术,如果在脱硫系统后增加脱硝,升温需要消耗大量能源,而如果在脱硫前增加脱硝,场地是很大的问题。
 
3结语
 
烧结工序作为钢铁企业生产的第一道重要工序,是钢铁企业成本、环保的重中之重,直接关系企业的生存发展,但是烧结烟气的治理是影响企业实现长期健康发展的重要影响因素。由中冶长天国际工程有限企业、清华大学、宝钢共同自主研发的活性炭烟气多污染物协同治理技术在宝钢湛江2×550m2烧结机烟气净化工程的应用情况,各类排放指标全部优于国家标准,为烧结烟气的综合治理提出了更加优化的工艺。当前我国倡导绿色发展、可持续发展,建设环境友好型、资源节约型社会,但是当前钢铁的烟气中氮氧化物、硫氧化物、以及二噁英排放量难以达到国家排放标准,因此企业要不断加强烟气综合治理技术的研究,同时综合考虑脱硫、脱硝一体化的综合治理,保护生态系统的健康发展。
 
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