宝钢能环部首席工程师：钢铁行业超低排放的改造要800亿元，活性炭和循环流化床的运营成本都在12元/吨左右
陈健：关于宝钢污染治理的经验分享
北极星大气网 8月17日
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北极星大气网讯，陈健（宝钢股份能环部首席工程师 ）：各位同仁，大家下午好！非常有幸借助北极星环保网的平台能够和各位钢铁行业的同行，也包括环保产业方面的专家一起做一些交流。
现在钢铁行业压力很大，主要还是跟供给侧改革有关系，环保只不过是落实供给侧改革的一个手段。从国家来说，法治社会依法治国首先就是从国家的法律法规标准这方面先引导，先要去按照这个做。今天主要是超低排放，一看到超低排放我们觉得也是非常震惊。
去年环保部出了标准的修订单，当时征求意见，据我们了解行业里反响很大，大家觉得难度很大。但是跟现在超低排放一比，这个已经不是什么事情，又近了一大步。所以，我们拿到超低排放的要求以后，我们跟我们企业内部也进行了一个梳理，觉得还是问题不少。牵扯到的要改造的或者要采取一些措施的可能是一大半的治理设施都要采取一些设施。
接下来对于我们钢铁企业来说要做两个事情：
第一个，就是要找到合适的技术路径。我们现在可能不能达到超低排放的污染因子或者工序上来看，也不是属于高精尖的很困难的问题。在技术上还是有手段的，无非就是这个手段是不是合适。从各个方面，将来的使用、可靠性、精细性来看。所以这是一个方面，我们要考虑的，要找到一个合适的治理的技术路径。
第二个，解决经济上面的问题。因为投入很大，钢铁行业超低排放的改造要800亿，我们自己也估计了一下，从宝钢股份来说也要近百个亿，但是钢铁行业并不那么景气，前几年是普遍亏损的，这两年大家觉得好像还可以，其实是表面的，还是处于微盈利或者低盈利，我们的净利率是6%，是利润率非常薄的，要拿出这个投资做事情，肯定要找到的治理的方式肯定要性价比比较高。所以我们现在要做的事情就是要找到比较适用又比较高效，但是成本又要比较低的应用技术和装备。这是我们的任务。
其实我们企业从前几年已经是持续很多年了，投入了很多的资金来进行一些环保的改造，可能这些改造对我们行业里面的其他单位也有一些启发。我把我们这几年做的情况向大家做一个报告。
第一，进行原料场的封闭和输送系统的封闭。主要是解决扬尘的问题。在这次的超低排放要求里面，数字是没有，但是具体的要求里面，很多都是牵扯到这方面。我们是从2013年、2014年就做原料场的封闭，到明年2019年基本上完成了封闭的改造，整个封闭大概面积要达到60多万平方米。输送皮带，过去是属于半封闭式，就上面加个盖子，现在把全部皮带封闭起来，总数要达到140条皮带，总长度差不多要120公里。
所以这样的改造，我们在这方面投入超过50亿。通过这样的改造，一方面是土地节约化，节约了23%的土地资源，大概44万方，把空出来的土地做了一些绿化，增加了18万方的绿化的面积。伴随着封闭的改造，我们也建设了一些清洁能源的装置。我们在棚顶安装了光伏发电，装机容量达到了2.4兆瓦，年发电量可以达到800万度。另外，还建设了棚顶雨水的回用系统，用于清扫易尘。具体建设封闭料场的情况也是按照工艺的需要和需求采用了不同的形式。对于混匀料场和矿石料场，我们一般是采用B型的料场，也有一部分矿石料场是采用了C型的料场，煤厂一部分用了筒仓，还有一部分用了全门下的料场。
第二，还有一个重点就是烧结的这方面的治理。烧结机从前几年开始，原来有三个老的烧结机逐渐淘汰了，然后就建设新的烧结机。随着烧结机的更新改造，我们配套的环保设施也逐渐配上去了。我们从第一个改造的是四号烧结机，那时候是大概2014年的时候，脱硝还没提上议事日程，我们是做了脱硫，当时采用的循环流化床为脱硫剂，在2014年建完，就已经感觉到可能跟不说形式，觉得有必要要上脱硝了，所以我们马上就接着策划脱硝的一个方案日因为脱硫已经定了，我们只能是就着这样一个现状，后面是建了一个中温的SCR的脱硝，当时脱硝的温度是280度。脱硝装置是2016年投运。四烧结建设完了是三烧结的改造，从2014年开始，到2016年完成，这个改造当时策划脱硫脱硝一起脱，采用了活性炭综合净化的技术。这就是烟气的治理。
同时要解决环冷机的排放，因为原来的环冷机我们都是常开的，后来烧结开始我们把环冷机封闭起来，上面升起个排放口，认为主要的大的颗粒物是浆，可能还有很小一部分出去，这次改造，三烧结的改造，我们就把烧结机的排放的标准全部回到了，除了自己循环利用以外，还有一部分回到了烧结机的创程上面，作为烧结氧的来源，烧结机封面进行封闭，就是环冷器的循环。现在从2016年三烧结改善完以后，2016年到2018年是两烧结的改造，今年投运。两烧结的改造的思路跟三烧结基本相同，但是在后面的烟气循环方面又做了一些改进，就是引入了一部分的机头的烟气进去，想法是我可以减少机头烟气的处理量，后面的脱硫脱硝是可以小一点，投资运行成本可以小一些。但是，其实我们还是因为烟气气量平衡的关系，所以我们环冷的烟气有一部分要进行除尘的处理。相比较下来，这样的投资可能更节省一些，包括运行成本。
我们采用中温的SCR以后，为了能源的有效利用，也采用了极其安全的热交换绩来回收热量，所以我们大概真正需要升温的大概是30度。不过这个能耗也已经非常低。这是活性炭的烟气净化，在当时我们做的时候也了解了其他企业，包括太钢，当时只有太钢有。当时了解下来的脱硫效率没问题，脱硝效率基本上就是30、40这样子，但是我们当时要建这个东西要做环评，它的排放浓度必须要相对要比较低，必须在100毫克左右。所以我们定了100毫克，30%、40%是做不到的，所以当时就定了采用两级脱硝。今天上午有专家也提到了，就是采用了两级脱硝。第一级主要是脱硫，第二级主要是脱硝，设计的脱硝效率要达到80%。
这就是烟气循环的，这是我们现在在施工的两烧结的一个，包括了机头，也包括了机尾。在三烧结就是没有机头回上去，只有机尾回上去。
这是我们实际运行的情况，两种方法，现在脱硫脱硝的同步率比较高，因为现在只要是脱硫脱硝故障，烧结机马上就要停下来，所以同步率应该说没什么问题，脱硫的效率也很高，都是在97%以上，脱硝的效率为什么这么低呢，并不是做不到，是因为我们希望为将来留有余地。所以我们实际运行的时候，其实是一部分经过脱硝，一部分是没有经过脱硝。所以效率比较低。但是我们在功能考核的时候，包括项目验收的时候，是做到全部脱硝。所以那时候的效率大概分别在91%和83%多，但是长期没有这样运行过，所以超低排放出来了以后我们也在做长期运行，怎么样保证脱硝的效率和脱硝的氮氧化物的排放浓度。
这是我们的一些固体废弃物的一些情况。对活性炭来说，我们的固废主要一个是废的活性炭粉，还有一个是酸性的自身废水，处理的污泥，这两个东西我们现在都是烧结去回用的。另外还有一些是催化剂，这个催化剂是治酸的系统里面有一些废的催化剂，量不大，这个就是按照微废的处置流程来进行处置。另外会产生一万多吨的高弄吨的硫酸，现在浓硫酸是外销。另外还有一部分的废水，送到化工厂去一并处理。
另外，还有活性炭装料系统有一些粉尘，所以有些除尘设施，应该说问题不大。另外，循环流化床加SCR的组合，它的主要问题是一个脱硫灰的问题，每年大概会产生3万多吨的脱硫灰。
现在据我了解，采用循环流化床的烧结机脱硫灰的处置问题比较大，因为跟同行交流的时候，大家都有这个问题。我们现在还好，只有一台烧结机采用这个方法，每年3万多吨，现在还是通过几个途径，一个是到水泥，一个是作为矿渣微废加进去，还有一个作为入机材料。其他还有一些其他措施，这主要是看市场的需要。所以我们现在基本上这点量还是能够消纳，但是量太多的话可能就有问题。催化剂主要是脱硝的催化剂，按照微废流程来处置。
成本也是大家关心的，这是两种方法得比较，总的投资，活性炭比较高，但是跟原来想的应该是已经低了很多了，太钢比我们多点，他要7个多亿，我们3个亿，武钢是2个多亿，可能比我们小一些。按照处理烟气量来算，当然也是活性炭高一些，从运行成本来说相差不大，全口径就是包括折旧，活性炭投资大所以折旧大，从直接的运行成本，能耗差异不大，都是12块多。
焦炉，我们现在有三组焦炉，已经建的有一组焦炉，就是一期交流建了脱硫脱硝的设施，一期焦炉是四座7米的焦炉，每座都是50孔，采用的方法是SDA的脱硫和SCR的脱硝。SDA脱硫是采用钠剂作为脱硫剂，采用钠剂主要是考虑到后面升温少一些，能耗低一点。所以采用了纳米系统。这是运行的效果，从脱硫来说，脱硫效率在85%以上，因为是两座焦炉建了一个脱硫设施，我们是四座焦炉，分了两个系统，所以是两个，脱硫效率基本上都是在80%以上，脱硝效率大概是78%、79%这样子。
从投资成本来说，两套系统加起来是1.4亿，运行成本(不含折旧和人工)是10元/吨。还有两组焦炉还没建，现在正在准备建，项目已经立项了。采用的方式跟前面介绍的不一样，这次采用的是活性炭的催化法的脱硫，是用活性炭来吸附脱硫，再用水洗出来，最后是产生稀硫酸，这样一个脱硫。后面还是要用SCR的脱硝，这是采用低温的SCR脱硝。计划一个是2019年6月份投运。
这几年也做了大气污染方面的研究，包括PM2.5和细颗粒物的治理技术的研究，包括电凝聚装备，也搞了一些钢厂里面的PM2.5的特征影响因素的研究。另外，对异味和VOCs也进行了研究，因为现在冷轧区域一直有味道，投诉也比较多。所以在这方面做了研究，现在已经进行治理了，包括冷轧基础的封闭等等，包括后续的治理现在都陆陆续续在做。另外也开展了一些无组织的扬尘方面的，包括铁前区域的几个工序的扬尘剂量的模型和评估的技术，这些方面的研究工作，包括重金属主要做了汞的脱除，还有氮氧化物也尝试做了低温SCR。
现在针对超低排放，我们梳理以后觉得可能主要是这么一些问题。一个是颗粒物的排放瓶颈，大部分通过除尘器的技术可以解决，有一部分比较特殊的烟气比较困难，包括转炉一次烟气、烧结机头烟气、焦炉的烟机等等，湿度比较高或者温度比较高的，还有一部分就是二氧化硫排放的瓶颈，主要是轧钢的炉窑，主要是煤气带来的，他比较分散，个数也比较多，要做的话每一个都要做，就比较麻烦。所以我们现在是考虑从煤气里面把硫脱出以后，免得后面到处建脱硫设施。但是现在还是有些问题。正好今天很多环保的公司都在这，在这方面也希望得到环保公司在这方面的一些建议或者意见。
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