淺談鋼鐵企業環保超低排放改造技術方案

張應雨

（陽春新鋼鐵有限責任公司 廣東陽春 529629）

0 引言

為實現高質量發展、促進鋼鐵產業轉型升級、打贏藍天保衛戰，生態環境部、發改委、工信部、財政部和交通運輸部等于2019 年4 月出臺了《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》（以下稱 《意見》），提出了鋼鐵超低排放的要求和時間節點，2020 年底重點區域的超低排放改造取得明顯進展，到2025年，重點區域超低排放改造基本完成，全國80%以上產能完成改造［1］。鋼鐵企業在國家不斷加嚴的環保政策監督下應不斷提升大氣污染物治理技術，建設成為資源節約型、環境友好型鋼鐵企業［2］。

1 鋼鐵行業大氣污染物排放現狀

在鋼鐵生產中，有原料、焦化、燒結、高爐、轉爐、軋鋼等多道工序，其生產、冶煉過程會產生大量的污染物，其中以顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等含量較大。鋼鐵企業中廢氣具備不間斷生產排放、涉及規模大、產塵工序多的特點。

根據2018 年中國鋼鐵工業環境保護統計分析，鋼鐵企業排放二氧化硫首要來源于燒結工序，占到各工序二氧化硫總和的70%～80%，其次是煉鐵工序和發電鍋爐［3］；顆粒物首要來源于燒結工序和煉鐵工序，占到各工序顆粒物總和的70%，其次是煉鋼工序；氮氧化物首要來源于燒結工序，占到各工序氮氧化物總和的63%，其次是煉鐵工序和發電鍋爐。2018 年中國鋼鐵工業環境保護統計主要工序二氧化硫、顆粒物、氮氧化物排放情況詳見圖1。根據上述3 種主要污染物排放統計，1 個鋼鐵企業外排大氣污染物總量排在前3 的分別是燒結工序、煉鐵工序和煉鋼工序。

圖1 2018 年中國鋼鐵工業環境保護統計主要工序污染物排放占比

2 鋼鐵行業超低排放改造要求

《意見》對有組織排放、無組織排放及運輸環節提出了詳細的超低排放要求。有組織排放指標：燒結機（球團）煙氣氮氧化物、二氧化硫、顆粒物排放小時均值濃度分別不高于50 mg/m3、35 mg/m3、10 mg/m3，其他主要污染源氮氧化物、二氧化硫、顆粒物排放小時均值濃度分別不高于200 mg/m3、50 mg/m3、10 mg/m3，滿足超低排放的鋼鐵企業每個月最少95%以上時段小時均值排放濃度滿足上述要求；無組織排放控制措施：全面加強物料儲存、輸送及生產工藝過程無組織排放控制，采取密閉、密封等有效措施，有效提高廢氣收集率，產塵點及車間不得有可見煙粉塵外逸［1］。

3 鋼鐵企業環保超低排放改造技術方案

3.1 源頭減排

強化源頭控制，多用低硫煤、低硫礦等潔凈原燃料，減少產生污染物，從而實現削減污染物。燒結機機頭配套煙氣循環系統，將煙氣循環至燒結料層表面，進行再利用［4］，外排廢氣總量能大幅度削減，可以進一步削減顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量。焦爐加熱采取廢氣循環技術，將焦爐廢氣返回至加熱，削減氮氧化物的產生量；焦化熄焦采取干熄焦工藝，實行煤氣精脫硫，去除焦爐煤氣中的有機硫。熱風爐、加熱爐、自備電站等采用二氧化硫、氮氧化物源頭控制技術，采用低氮燃燒技術，減少氮氧化物排放量，表1 為典型工序源頭減排控制措施。

表1 典型工序源頭減排控制措施

3.2 過程治理

按照《意見》和鋼鐵工業技術規范要求，超低排放顆粒物是10 mg/m3以下。傳統的靜電除塵器難以滿足超低排放要求，需要升級，如燒結電除塵器要更換為袋式除塵器或電袋復合除塵器；其他工序布袋除塵器的材質要采用覆膜濾料、聚四氟乙烯微孔覆膜濾料。從燃煤電廠超低排放改造應用來看，中高溫SCR 脫硝技術可移植到燒結工序，采用SCR 脫硝要充分論證脫硝位置、煙氣溫度以及催化劑堵塞等影響脫硝效果的因素；二氧化硫治理技術較為成熟，可采用石灰石-石膏濕法、活性炭脫硫工藝等，根據入口含量選擇不同的脫硫工藝，入口濃度較高可采用石膏法脫硫，入口二氧化硫較低可采用循環流化床、旋轉噴霧等脫硫工藝。超低排放改造明確了物料儲存、輸送和生產過程的無組織排放管控要求，通過密閉、抑塵、降塵、沖洗等措施，提高廢氣收集率和控制水平。表2 為典型工序超低排放改造推薦技術方案。

表2 主要工序超低排放改造推薦技術方案

3.3 監測監控

按照鋼鐵排污監測要求，編制企業的環境監測方案，有計劃的組織環境監測。加強自動監控、過程監控和視頻監控建設，主要排放口安裝在線監測，治理設施安裝分布式控制系統（DCS），在一些揚塵點安裝視頻監控，在廠區建設空氣質量監測站點，監控無組織排放粉塵。表3 為監測監控措施。

表3 監測監控措施

4 結語

2019 年鋼鐵行業超低排放改造政策出臺，將推動中國鋼鐵行業掀起一場綠色革命。國家制定了指導意見、認定程序和方法、技術路線選擇、運行管理等多項配套政策，因此鋼鐵企業要不斷推進超低排放改造，提升污染物排放控制水平。在過程中要采用、借鑒國家推薦的成熟有實際案例的超低排放改造技術，避免走彎路、重復投資，促使企業真正完成超低排放改造，達到超低排放要求，從而促進鋼鐵企業高質量發展。