燒結煙氣脫硫技術工業(yè)化應用現(xiàn)狀及趨勢
燒結煙氣脫硫是鋼鐵業(yè)減排 SO2 的主要途徑，因該技術在我國工業(yè)化應用起步較晚，目前可借鑒的成功經(jīng)驗非常少。全面了解這一技術的發(fā)展現(xiàn)狀及未來走勢，既是破解這一技術在我國實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應用瓶頸的重要前提，也是提升我國鋼鐵企業(yè)減排 SO2積極性的必然之舉。
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杭鋼150m2燒結機煙氣脫硫 |
一 國內外燒結煙氣脫硫技術工業(yè)化應用現(xiàn)狀
燒結煙氣自身固有的復雜性和特殊性，使這一技術直到上世紀 70 年代才開始在世界范圍內進入工業(yè)化應用。日本在1974年11月建成世界首套燒結氣脫硫裝置，隨后在日本、德國、法國、丹麥、美國、韓國、奧地利、澳大利亞等國不斷取得新進展。其中日本經(jīng)過30 多年的發(fā)展，技術水平以及普及推廣程度均居世界領先位置，到目前為止，其四大鋼已建成 18 套燒結煙氣脫硫裝置，另有 1 套在建，煙氣處理能力合計達1800萬m3/h左右。
我國燒結煙氣治理可追溯到上世紀50年代，當時包鋼從蘇聯(lián)引進噴淋塔除氟脫硫工藝，在脫氟的同時附帶脫除30%的SO2，但真正意義上的燒結煙氣脫硫始于2005年。雖比日本晚30年，但發(fā)展速度驚人，不完全統(tǒng)計，在不足三年的時間里已建成23套，在建8套，擬建1套燒結煙氣脫硫裝置。
二 國內外燒結煙氣脫硫技術發(fā)展趨勢
1 半干法和干法將逐步取代傳統(tǒng)的石灰石—石膏濕法
以石灰石-石膏為代表的傳統(tǒng)濕法技術，正被干法、半干法或新的濕法工藝所取代。1974~1989年日本建成投產15套燒結煙氣脫硫裝置，其中10 套為石灰石-石膏法，2套為氧化鎂法，2套為硫酸銨鹽法，僅有一套干法脫硫。但自1989年起日本就不再采用濕法，全部采用干法。
1986年，德國蒂森鋼鐵公司從日本三菱引進石灰石-石膏濕法技術，在一臺400萬噸/年的燒結機上配套建設煙氣脫硫設施。后因維護量大，運行費用高，于1993年停運。
我國燒結煙氣脫硫技術的工業(yè)化應用起步于干法，標志是2005年12月包鋼建成投產的ENS裝置。到目前為止，建成、在建和擬建燒結煙氣脫硫裝置約32套，干濕各占一半，在建成項目中干法和半干法略少于濕法，但在建項目中干法多于濕法。別是2008年寶鋼在建設第四套燒結機煙氣脫硫設施時，放棄其自主開發(fā)的XPB 濕法技術，轉用LJS干法技術，因此，我國燒結煙氣脫硫技術也出現(xiàn)由濕法向干法的轉變，同時，我國燒結煙氣脫硫還出現(xiàn)另一個特點，即傳統(tǒng)的石灰石-石膏法已被氨法取代，建成、在建或擬建的15套濕法中有7套為氨法。
2 單組份脫除技術被工藝擴展性強的一體化技術取代
2004年11月11日關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約(以下簡稱 POPs 公約)正式對我國生效，其中具持久性、生物累積性、長距離遷移及高毒性化合物的二惡英成為POPs 公約首批受控物質之一。2007年4月14日，我國正式批準履行POPs公約的綱領性文件《國家實施計劃》，該文件將鋼鐵行業(yè)定為減排二惡英的重點行業(yè)之一，要求分階段逐步控制和減少二惡英排放，不難推測，集脫硫 、脫硝、脫二惡英、脫HF/HCl/SO3 等酸性氣體、脫重金屬于一體的一體化燒結煙氣脫硫技術，極有可能逐步取代單組份脫硫技術。
3 工藝布置靈活、節(jié)地、投資節(jié)省、 運營成本低、二次污染小、副產物綜合利用價值高的技術將成主流
目前，投資大、運營成本高、占地面積大、副產物綜合利用價值低且處置費高、廢水量大等等問題，已成為制約我國鋼鐵企業(yè)建設燒結煙氣脫硫設施的重要因素，工藝布置靈活、節(jié)地、投資小、二次污染小、副產物綜合利用價值高的技術正快速得到工業(yè)化應用和推廣。
4 由中小型燒結機向大型燒結機擴展
2007年前，我國投產燒結煙氣脫硫設施中，與其配套的燒結機最大面積僅180m2。2007年后，開始出現(xiàn)與200m2燒結機配套的燒結煙氣脫硫裝置。2008年后，我國先后啟動馬鋼300m2武鋼和南鋼以及湘鋼360m2，梅鋼和邯鋼 400m2，太鋼 450m2等大型燒結機配套脫硫裝置。燒結煙氣脫硫技術由中小型燒結機向大型燒結機演變特點明顯。
5 工業(yè)化應用加速
燒結工序SO2排放量占鋼鐵企業(yè)總排放量40-80%，是減排SO2的重點工序！秶宜嵊旰投趸蛭廴痉乐“十一五”規(guī)劃》指出鋼鐵行業(yè)要全面落實14個燒結煙氣脫硫示范工程。《國家環(huán)境保護“十一五”規(guī)劃》也提出：“十一五”末我國要形成30萬噸/年的燒結煙氣脫硫能力。我國還將燒結煙氣脫硫技術列為 2020 年鋼鐵行業(yè)科技發(fā)展指南和科技發(fā)展規(guī)劃重點開發(fā)課題。但到目前為止， 我國5億噸左右的燒結礦產能，配套建設煙氣脫硫裝置的燒結礦產能不足3000萬噸，還有4億多噸燒結礦產能需配套建設燒結煙氣脫硫設施，技術研發(fā)和推廣的市場空間巨大。
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