我國(guó)燒結(jié)脫硫現(xiàn)狀、存在問(wèn)題和建議

郜 學(xué)

我國(guó)繼2006年二氧化硫和化學(xué)需氧量排放總量出現(xiàn)微增長(zhǎng)之后，2007年首次實(shí)現(xiàn)排放總量雙下降，分別下降4.66%和3.14%；2008年延續(xù)了雙下降的勢(shì)頭，與2007年相比分別下降了5.95%和4.42%?？傮w來(lái)看，“十一五”上半期二氧化硫減排指標(biāo)完成情況相對(duì)較好，完成減排目標(biāo)的51%，達(dá)到了“時(shí)間過(guò)半，任務(wù)過(guò)半”的預(yù)期目標(biāo)。與2005年相比，2008年我國(guó)二氧化硫排放總量減少了8.95%，化學(xué)需氧量總量減少了6.61%，污染減排取得重要進(jìn)展。近幾年我國(guó)主要污染物減排情況見(jiàn)圖1。

“十一五”后兩年，電力行業(yè)脫硫減排的空間將進(jìn)一步縮小，要求其他行業(yè)必須做出貢獻(xiàn)，尤其是鋼鐵行業(yè)二氧化硫排放占全國(guó)比重比較高的行業(yè)，更需要進(jìn)一步加快燒結(jié)脫硫的步伐。

一、我國(guó)燒結(jié)發(fā)展情況及SO2排放狀況

1． 燒結(jié)生產(chǎn)狀況和裝備現(xiàn)狀

近年來(lái)我國(guó)生鐵、燒結(jié)、球團(tuán)產(chǎn)量變化如圖3。2008年我國(guó)燒結(jié)礦產(chǎn)量比2007年增加12.2%，首次超過(guò)5.5億噸；球團(tuán)礦產(chǎn)量比2007年增加10.0%，并超過(guò)1億噸；燒結(jié)礦實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)6.6億噸，球團(tuán)礦實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)1.3億噸。實(shí)際上，由于統(tǒng)計(jì)口徑的原因，大量落后的小燒結(jié)機(jī)、小球團(tuán)設(shè)備仍未完全統(tǒng)計(jì)，實(shí)際生產(chǎn)能力和產(chǎn)量應(yīng)比上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還要大。

隨著國(guó)家政策的限制和高爐大型化的快速發(fā)展，燒結(jié)設(shè)備也逐步大型化，裝備水平與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐漸縮小。截至2008年底，我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)共有燒結(jié)機(jī)440臺(tái)，燒結(jié)機(jī)總面積53820 m2，生產(chǎn)能力達(dá)58950萬(wàn)噸，平均單臺(tái)燒結(jié)機(jī)面積122 m2，單臺(tái)平均燒結(jié)面積比2006年提高21m2，其中130m2以上的大中型燒結(jié)機(jī)面積占全部燒結(jié)機(jī)面積的66%，生產(chǎn)能力占全部生產(chǎn)能力的62%，這說(shuō)明我國(guó)大中型燒結(jié)機(jī)已是燒結(jié)生產(chǎn)的絕對(duì)主力。

2． 燒結(jié)工序SO2排放現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析

我國(guó)鋼鐵行業(yè)外排SO2主要來(lái)源于燒結(jié)球團(tuán)工序SO2排放和燃煤電廠自發(fā)電SO2排放。從2002年至2007年，我國(guó)燒結(jié)礦、球團(tuán)礦產(chǎn)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，燒結(jié)球團(tuán)外排SO2和鋼鐵行業(yè)外排SO2也隨之大幅增加。近年來(lái)，鋼鐵行業(yè)在減排SO2方面做了大量工作，如使用低硫煤，燃煤鍋爐逐步采取脫硫措施等，這使得從2005年開(kāi)始我國(guó)鋼鐵行業(yè)SO2排放增幅大大趨緩。但由于燒結(jié)球團(tuán)工序脫硫在我國(guó)發(fā)展緩慢，其SO2排放仍處于上升趨勢(shì)，占整個(gè)鋼鐵工業(yè)SO2排放的比重也越來(lái)越大，如圖4所示。

二、我國(guó)燒結(jié)脫硫現(xiàn)狀

2008年初，我國(guó)僅有3家鋼鐵企業(yè)4臺(tái)燒結(jié)機(jī)脫硫裝置真正處于正常運(yùn)行中，燒結(jié)機(jī)脫硫面積僅611m2，最大面積265m2，充分說(shuō)明我國(guó)燒結(jié)脫硫的基礎(chǔ)薄弱，處于剛剛起步階段。但經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的發(fā)展，至2009年5月底，我國(guó)已建成燒結(jié)煙氣脫硫裝置35套，實(shí)現(xiàn)脫硫的燒結(jié)機(jī)共40臺(tái)，燒結(jié)機(jī)總面積6312 m2，形成燒結(jié)煙氣脫硫能力8.2萬(wàn)噸。到2009年底，全國(guó)又有數(shù)十套燒結(jié)機(jī)脫硫投產(chǎn)。

通過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)的高度重視和業(yè)內(nèi)專家的強(qiáng)烈呼吁，以及迫于節(jié)能減排的壓力，2008年以來(lái)越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始開(kāi)展燒結(jié)脫硫，如寶鋼、鞍鋼、武鋼、太鋼、馬鋼、邯鋼、攀鋼、南鋼、湘鋼、萊鋼、杭鋼等企業(yè)紛紛開(kāi)始建設(shè)或者正在做方案，鋼鐵企業(yè)燒結(jié)脫硫呈現(xiàn)良好勢(shì)頭。

總結(jié)我國(guó)近年來(lái)燒結(jié)脫硫發(fā)展，主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.大型鋼鐵企業(yè)普遍開(kāi)始重視。以前，國(guó)內(nèi)脫硫成功案例非常少，存在巨大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，大型燒結(jié)機(jī)建設(shè)燒結(jié)脫硫的投資成本又非常高，因此，大型鋼鐵企業(yè)普遍采取觀望態(tài)度。而這一現(xiàn)象現(xiàn)在徹底改變，一些國(guó)有大中型鋼鐵企業(yè)停止觀望，積極加入“脫硫”大軍。這些企業(yè)掌握國(guó)內(nèi)最好的資源，擁有最優(yōu)秀的人才，有強(qiáng)大的資金做支持，它們的加入必將加速我國(guó)燒結(jié)脫硫的發(fā)展。

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2.配備脫硫的燒結(jié)機(jī)面積越來(lái)越大。除去以脫氟為主的包鋼265m2燒結(jié)機(jī)之外，以前我國(guó)脫硫的燒結(jié)機(jī)最大面積僅180m2。2008-2009年兩年寶鋼495m2、南鋼360m2、湘鋼360m2、馬鋼300m2等大型燒結(jié)機(jī)的脫硫工程都已經(jīng)投產(chǎn)或開(kāi)始建設(shè)，太鋼500m2、鞍鋼360m2等大型燒結(jié)機(jī)也開(kāi)始做方案。

3.脫硫工藝百花齊放。目前，我國(guó)燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫主要涉及的脫硫工藝主要有干法、半干法和濕法。干法工藝主要有活性焦吸附法、LJS 煙氣循環(huán)流化床多組份干法、ENS干法、密相干塔法、GSCA雙循環(huán)循環(huán)流化床干法、MEROS煙道噴射干法、LEC石灰石排控干法；濕法工藝主要有石灰石-石膏濕法、硫銨濕法、氧化鎂濕法、雙堿液濕法、離子液濕法；半干法主要有NID 煙道循環(huán)法、SDA 旋轉(zhuǎn)噴霧法。國(guó)內(nèi)部分大型燒結(jié)機(jī)采用的燒結(jié)機(jī)脫硫工藝見(jiàn)表1。

表1 國(guó)內(nèi)部分大型燒結(jié)機(jī)采用的燒結(jié)脫硫工藝

2008年，半干法、氨法等傳統(tǒng)工藝在國(guó)內(nèi)應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大，梅鋼400m2燒結(jié)機(jī)和三鋼“2機(jī)1塔”均采用福建龍凈的LJS半干法脫硫工藝，南鋼、杭鋼等均采用了都市環(huán)保的氨法脫硫工藝。除此之外，又有許多脫硫工藝在鋼鐵燒結(jié)機(jī)上得到應(yīng)用。

從世界其他國(guó)家的脫硫發(fā)展歷程來(lái)看，未來(lái)我國(guó)燒結(jié)脫硫工藝的發(fā)展趨勢(shì)也是從濕法到干法的發(fā)展趨勢(shì)。干法脫硫工藝擺脫了濕法易腐蝕、結(jié)垢、廢水處理、投資大、占地大等缺點(diǎn)，具有投資小、占地小等優(yōu)點(diǎn)，雖然目前也存在一些問(wèn)題，但從技術(shù)發(fā)展的方向來(lái)看，應(yīng)是未來(lái)燒結(jié)脫硫的主流。

三、燒結(jié)脫硫存在的主要問(wèn)題

雖然我國(guó)燒結(jié)脫硫取得了很大的成績(jī)，但仍然存在許多制約燒結(jié)脫硫發(fā)展的因素。

1.燒結(jié)脫硫發(fā)展過(guò)快，市場(chǎng)比較混亂。從目前鋼鐵企業(yè)的脫硫項(xiàng)目來(lái)看，燒結(jié)脫硫工藝種類很多，但由于國(guó)內(nèi)缺乏權(quán)威部門(mén)對(duì)實(shí)際運(yùn)行效果的后評(píng)估，到底哪一種工藝在什么條件下更適合未有權(quán)威說(shuō)法。在目前這種態(tài)勢(shì)下，燒結(jié)脫硫的步伐又顯得太快，這樣發(fā)展下去容易導(dǎo)致大量建好的脫硫裝置不能用，成為擺設(shè)，成為企業(yè)的負(fù)擔(dān)?！笆晃濉逼陂g要著重形成幾個(gè)燒結(jié)脫硫的示范工程，探索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，形成規(guī)范、體系，為“十二五”的大規(guī)模推動(dòng)做好準(zhǔn)備。燒結(jié)脫硫的推進(jìn)進(jìn)程也應(yīng)是“又好又快”，只有工藝都成熟，各方面條件都“好”，才能更“快”的向全國(guó)推進(jìn)。

2.國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、技術(shù)研發(fā)能力仍然有待加強(qiáng)。從目前已采用的工藝來(lái)看，絕大多數(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備也多是從國(guó)外進(jìn)口。技術(shù)和設(shè)備不能國(guó)產(chǎn)化，必然會(huì)使投資增加，增加企業(yè)負(fù)擔(dān)。如活性炭吸附法具有脫除多種污染物的優(yōu)點(diǎn)，但該工藝和設(shè)備目前只能從國(guó)外引進(jìn)，一次性投資和年運(yùn)行費(fèi)用都是非常巨大的，如不盡早國(guó)產(chǎn)化勢(shì)必會(huì)影響該法在國(guó)內(nèi)的推廣。

3.燒結(jié)脫硫缺少長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。從國(guó)際環(huán)境治理的發(fā)展歷程來(lái)看，隨著工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程，對(duì)環(huán)境治理的要求也會(huì)越來(lái)越高。最早鋼鐵行業(yè)對(duì)燒結(jié)機(jī)只要求治理好煙粉塵就可以；現(xiàn)階段主要任務(wù)是治理二氧化硫，隨著工業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步發(fā)展，將來(lái)必然要求脫除二惡英和重金屬等有害物質(zhì)。因此，鋼鐵行業(yè)脫硫工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)必然是煙粉塵、二氧化硫、二惡英等多組份的同時(shí)去除。企業(yè)在選取脫硫工藝的時(shí)候一定要考慮這項(xiàng)因素，避免將來(lái)因?yàn)榄h(huán)保要求的改變而拆除設(shè)備重新建設(shè)。但目前我國(guó)所上的大多數(shù)燒結(jié)脫硫工藝現(xiàn)在和將來(lái)都無(wú)法脫除二惡英有害物質(zhì)，不符合未來(lái)燒結(jié)脫硫的發(fā)展趨勢(shì)，企業(yè)缺少長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。

四、開(kāi)展燒結(jié)脫硫的建議

1.結(jié)合國(guó)家有關(guān)政策大力推行。

去年年初，國(guó)務(wù)院通過(guò)了《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》，提出未來(lái)3年內(nèi)鋼鐵行業(yè)要“加大技術(shù)改造力度，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。實(shí)施鋼鐵產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)改造專項(xiàng)，對(duì)燒結(jié)煙氣脫硫等循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排工藝技術(shù)，給予重點(diǎn)支持”，并對(duì)重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排提出了明確的指標(biāo)要求?！朵撹F產(chǎn)業(yè)政策》（修訂版）也將燒結(jié)脫硫裝置作為新建燒結(jié)機(jī)的三同時(shí)項(xiàng)目。企業(yè)應(yīng)抓住大規(guī)模投資的機(jī)會(huì)，配合中央和地方，主動(dòng)加大對(duì)環(huán)保工程、對(duì)燒結(jié)脫硫的投資力度，研究院加大燒結(jié)脫硫的研發(fā)力度，設(shè)備制造商加大設(shè)備開(kāi)發(fā)爭(zhēng)取國(guó)產(chǎn)化。各方通力合作，逐步形成我國(guó)強(qiáng)大的脫硫產(chǎn)業(yè)，將節(jié)能環(huán)保塑造成我國(guó)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。

2.積極爭(zhēng)取國(guó)家政府部門(mén)的支持。

2008年國(guó)務(wù)院節(jié)能減排工作中明確提出組織實(shí)施10臺(tái)鋼鐵燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工程建設(shè)。2007年底，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部委托冶金工業(yè)規(guī)劃研究院開(kāi)展了燒結(jié)脫硫?qū)ｍ?xiàng)規(guī)劃工作，目前又在繼續(xù)開(kāi)展燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)施建設(shè)及運(yùn)行指導(dǎo)意見(jiàn)的工作。國(guó)家工業(yè)和信息化部又委托我院開(kāi)展了燒結(jié)脫硫?qū)嵤┓桨?。這些工作表明政府也正在積極推動(dòng)這項(xiàng)工作，將探索建立獎(jiǎng)懲機(jī)制，利用財(cái)政、稅收等手段給予脫硫企業(yè)一定優(yōu)惠，降低企業(yè)實(shí)際投資和運(yùn)行費(fèi)用，提高企業(yè)脫硫的積極性；研究采取超額減排激勵(lì)政策，對(duì)燒結(jié)煙氣二氧化硫排放濃度和單位產(chǎn)品排放量?jī)?yōu)于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，按超額減排量給予獎(jiǎng)勵(lì)等政策。我國(guó)鋼鐵企業(yè)在經(jīng)濟(jì)形勢(shì)還沒(méi)有徹底好轉(zhuǎn)之際，抓住機(jī)遇，充分利用國(guó)家有關(guān)優(yōu)惠政策，適當(dāng)降低企業(yè)的投資和運(yùn)行費(fèi)用。由于申請(qǐng)國(guó)家專項(xiàng)資金是一項(xiàng)政策性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，涉及專業(yè)面很廣，也很復(fù)雜，要編制一本完整的、切實(shí)可行的燒結(jié)脫硫項(xiàng)目可研和申請(qǐng)報(bào)告并非易事，應(yīng)慎重選取報(bào)告編制單位。

3.發(fā)揮中央鋼鐵企業(yè)的表率作用。

我國(guó)共有寶鋼集團(tuán)、武鋼集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)、攀鋼集團(tuán)四家中央鋼鐵企業(yè)集團(tuán)，共有燒結(jié)機(jī)58臺(tái)，燒結(jié)機(jī)總面積11792m2，二氧化硫排放量約20萬(wàn)噸。推進(jìn)中央鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫，對(duì)于我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫具有表率作用，對(duì)整個(gè)行業(yè)具有重要的示范作用，是完成“十一五”規(guī)劃綱要提出的減排指標(biāo)的重要保證。目前我國(guó)四家央企集團(tuán)中，已投產(chǎn)的燒結(jié)脫硫僅有數(shù)臺(tái)。

脫硫設(shè)備供應(yīng)商，特別是大型企業(yè)或者上市公司，也應(yīng)發(fā)揮表率作用，樹(shù)立自己的良好形象。堅(jiān)決杜絕一些小脫硫公司不負(fù)責(zé)任、靠關(guān)系拉項(xiàng)目的行為。企業(yè)也要慎重選擇一些有良好業(yè)績(jī)、公司背景好、實(shí)力雄厚的大型脫硫企業(yè)或上市公司。

4.加快淘汰落后設(shè)備。

《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（2005年本）明確規(guī)定，淘汰30m2以下燒結(jié)機(jī)，限制發(fā)展180m2以下燒結(jié)機(jī)。我國(guó)還存在大量90m2以下的小型燒結(jié)機(jī)，這些燒結(jié)機(jī)大多建設(shè)年代久遠(yuǎn)，建設(shè)時(shí)就未考慮預(yù)留燒結(jié)脫硫場(chǎng)地，設(shè)備也已老化。從脫硫的規(guī)模經(jīng)濟(jì)上考慮，效果也遠(yuǎn)不及大型燒結(jié)機(jī)。由于面臨被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)也不愿意再花大投資建設(shè)脫硫設(shè)施。因此，加快淘汰落后燒結(jié)設(shè)備，是推進(jìn)我國(guó)燒結(jié)脫硫進(jìn)程的一項(xiàng)重要手段。

5.鼓勵(lì)燒結(jié)脫硫和工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)合。

選擇燒結(jié)脫硫工藝最重要的一點(diǎn)是因地制宜。首先要充分做好可行性研究工作，對(duì)脫硫劑的來(lái)源、脫硫產(chǎn)物的合理利用結(jié)合周邊現(xiàn)有資源進(jìn)行詳細(xì)分析、比較，盡量采用“以廢治廢”、脫硫副產(chǎn)物資源綜合利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。

6.鼓勵(lì)燒結(jié)脫硫示范工程采用多種融資方式。

燒結(jié)脫硫投資很大，對(duì)于自有資金缺乏而技術(shù)又不夠強(qiáng)的企業(yè)，可以嘗試BOT（建設(shè)－經(jīng)營(yíng)－轉(zhuǎn)讓）方式，即由脫硫公司負(fù)責(zé)建設(shè)、運(yùn)行管理，脫硫公司擁有脫硫裝置。環(huán)保部門(mén)和企業(yè)共同確定考核脫硫公司的指標(biāo)，對(duì)脫硫公司進(jìn)行考核，企業(yè)按二氧化硫處理量付給脫硫公司費(fèi)用。這種模式可以充分發(fā)揮脫硫公司的專業(yè)型，又為鋼鐵企業(yè)節(jié)省了投資和管理精力，值得在行業(yè)內(nèi)推廣。