中國燒結(jié)脫硫技術(shù)裝備現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢在鋼鐵生產(chǎn)中，二氧化硫污染主要來自于鐵精礦中硫的化合物燃燒，燒結(jié)煙氣中二氧化硫排放濃度一般為400mg/Nm3～1000mg/Nm3。二氧化硫的直接排放不僅污染了環(huán)境，還給企業(yè)造成了肯定的經(jīng)濟(jì)損失，已經(jīng)日益受到鋼鐵行業(yè)的重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，燒結(jié)工序排放的二氧化硫約占鋼鐵生產(chǎn)總排放量的60%以上。目前，我國燒結(jié)脫硫裝備建設(shè)的實(shí)例特別少，針對(duì)燒結(jié)煙氣脫硫的專項(xiàng)技術(shù)還不太成熟。因此，國家已將燒結(jié)煙氣脫硫列入2022年鋼鐵行業(yè)科技進(jìn)展指南的重點(diǎn)開發(fā)課題和科技進(jìn)展規(guī)劃的重點(diǎn)開發(fā)課題。

鋼鐵企業(yè)大力推動(dòng)燒結(jié)脫硫

近年來，我國燒結(jié)機(jī)的技術(shù)裝備取得了很大進(jìn)展，燒結(jié)機(jī)大型化趨勢明顯。進(jìn)入新世紀(jì)，我國已經(jīng)能夠自主設(shè)計(jì)、制造具有國際先進(jìn)水平的300m2～500m2級(jí)大型燒結(jié)機(jī)。截至2022年年底，我國已投產(chǎn)的燒結(jié)機(jī)中300m2～495m2的有35臺(tái)，平均單機(jī)面積為389m2。此外，還有大量大型燒結(jié)機(jī)正在建設(shè)中。在當(dāng)前燒結(jié)單機(jī)平均面積大幅度增加的狀況下，加大燒結(jié)煙氣高水平脫硫?qū)ｍ?xiàng)技術(shù)裝備的討論開發(fā)，盡快解決燒結(jié)機(jī)脫硫問題，已成為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)進(jìn)展的一個(gè)重要課題。

燒結(jié)工序是鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生二氧化硫的主要來源。因此，鋼鐵企業(yè)要將燒結(jié)脫硫工作提上重要議事日程。原國家環(huán)?？偩忠呀?jīng)修訂《鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中將二氧化硫的排放掌握作為重要的內(nèi)容，并要求鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)工序配備煙氣脫硫裝置。

今年上半年，寶鋼討論院完成燒結(jié)煙氣脫硫工程核心技術(shù)的工程設(shè)計(jì)。該技術(shù)將應(yīng)用于寶鋼分公司、不銹鋼分公司、梅鋼公司，標(biāo)志著這一擁有寶鋼自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)的科技成果向工程化應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步，“國字號(hào)”大型燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工程將在寶鋼誕生。

寶鋼不銹鋼分公司2號(hào)燒結(jié)機(jī)脫硫系統(tǒng)占地500m2。該系統(tǒng)從燒結(jié)機(jī)原煙氣排出管道檢修入孔后的側(cè)壁上開孔引氣，引出的燒結(jié)機(jī)煙氣在脫硫風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)煙道進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫試驗(yàn)。試驗(yàn)后的煙氣再通過煙道自上方送回原煙氣排出管道，與管道中的燒結(jié)機(jī)煙氣混合升溫后，一起經(jīng)煙囪排出。在脫硫塔的另一側(cè)，布置有脫硫劑（石灰石粉）漿液制備和輸送設(shè)備、石膏漿液輸送和處理設(shè)備、緩沖罐、冷水池以及電控、配電室。通過建立試驗(yàn)裝置，依據(jù)不同燒結(jié)二氧化硫污染現(xiàn)狀有針對(duì)性地綻開討論，將為企業(yè)的進(jìn)展開拓環(huán)?？臻g，也有利于形成高效、低耗、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行穩(wěn)定的燒結(jié)煙氣脫硫先進(jìn)成套技術(shù)。

樂觀突破燒結(jié)脫硫的“瓶頸”

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“十一五”期間，減排二氧化硫成為我國環(huán)境愛護(hù)的重點(diǎn)，新的《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》將要頒布，征求看法稿中對(duì)新建裝備要求排放濃度為二氧化硫≤100mg/m3，氮氧化物≤300mg/m3，PCDD（二口惡英）≤0.5ng-TEQ/m3。根據(jù)我國目前的原燃料生產(chǎn)條件，即使全部采納進(jìn)口礦生產(chǎn)也不能夠達(dá)到上述要求，因此燒結(jié)工序的脫硫成為鋼鐵企業(yè)環(huán)境治理的首要任務(wù)。

目前，我國燒結(jié)脫硫的阻力依舊較大，尚缺乏成熟的技術(shù)，巨大的投資和昂揚(yáng)的運(yùn)行費(fèi)用，以及脫硫建設(shè)場地和脫硫副產(chǎn)物的利用問題，造成大多數(shù)企業(yè)對(duì)燒結(jié)脫硫持觀望態(tài)度。開發(fā)適合我國國情的生產(chǎn)工藝、實(shí)現(xiàn)主要設(shè)備國產(chǎn)化、降低投資和生產(chǎn)運(yùn)行成本以及合理利用副產(chǎn)品是推動(dòng)燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)裝備應(yīng)用最迫切需要解決的問題。同時(shí)，我國球團(tuán)工藝脫硫目前還未被提上日程，這主要是由于我國燒結(jié)脫硫工藝尚未成熟，而球團(tuán)生產(chǎn)規(guī)模較小，二氧化硫排放量比燒結(jié)工序要低，故還未受到普遍重視。盡管也有極少數(shù)的球團(tuán)豎爐實(shí)施了煙氣脫硫，部分鋼廠的球團(tuán)生產(chǎn)線已經(jīng)在做可行性討論，但總的來說并未形成氣候。

燒結(jié)煙氣量大且二氧化硫濃度低，脫硫設(shè)備投資大且運(yùn)行費(fèi)用高，副產(chǎn)物簡單，處理難度大，國內(nèi)可借鑒的同類示范工程少，這些問題阻礙了燒結(jié)脫硫的實(shí)施。初步估算，燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)施投資占燒結(jié)機(jī)總投資的20%～30%。每個(gè)燒結(jié)脫硫項(xiàng)目的金額從5000萬元到2億元不等，主要取決于燒結(jié)機(jī)的大小、現(xiàn)場條件和脫硫技術(shù)的選擇等。由于資金及技術(shù)等因素，多年來燒結(jié)煙氣脫硫雖已引起行業(yè)極大關(guān)注，但至今不能有效綻開，收效甚微。巨大的投資、較高的運(yùn)行費(fèi)用和較大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，使鋼鐵企業(yè)燒結(jié)脫硫裹足不前。

此外，缺少建設(shè)場地，脫硫副產(chǎn)物難以利用也為燒結(jié)脫硫的開展增加了難度。由于歷史的緣由，我國很大一部分燒結(jié)機(jī)建成年月較早，設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)都沒有預(yù)留燒結(jié)脫硫項(xiàng)目建設(shè)場地，造成現(xiàn)在即使想建脫硫裝置也無地可建的局面。石灰-石膏法脫硫工藝是目前燒結(jié)脫硫中最成熟的技術(shù)，在日本應(yīng)用非常廣泛。日本缺乏自然?石膏，因此，副產(chǎn)物脫硫石膏可以得到很好的利用。由于我國存在大量廉價(jià)自然?石膏，脫硫石膏利用受阻，電廠脫硫石膏被直接拋棄，造成固體廢棄物的二次污染。因此，燒結(jié)煙氣脫硫采納石灰-石膏法存在場地不夠、副產(chǎn)物無法利用的問題。

面對(duì)存在的問題，業(yè)內(nèi)專家提出以下對(duì)策：

一是研發(fā)適應(yīng)我國國情的燒結(jié)機(jī)脫硫技術(shù)和裝備。從國外燒結(jié)脫硫進(jìn)展和我國電廠脫硫進(jìn)展來看，其技術(shù)路線不完全適合我國燒結(jié)脫硫的實(shí)際狀況。我國燒結(jié)脫硫應(yīng)依據(jù)自身特點(diǎn)，對(duì)各種有勝利業(yè)績的脫硫工藝進(jìn)行合理消化汲取，在此基礎(chǔ)上加快進(jìn)展適合我國國情的技術(shù)和設(shè)備，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，并加緊討論開發(fā)脫硫副產(chǎn)物利用技術(shù)。

二是建設(shè)示范工程，將成熟的技術(shù)和裝備在國內(nèi)推廣應(yīng)用。國內(nèi)應(yīng)樂觀建設(shè)燒結(jié)脫硫示范工程，開展技術(shù)溝通與合作，并快速將先進(jìn)技術(shù)推廣到其他企業(yè)。對(duì)一些重大項(xiàng)目，國家和地方政府應(yīng)賜予資金補(bǔ)助和支持，削減企業(yè)獨(dú)立擔(dān)當(dāng)?shù)募夹g(shù)風(fēng)險(xiǎn)。從事鋼鐵企業(yè)燒結(jié)球團(tuán)裝備技術(shù)研發(fā)的單位更應(yīng)樂觀主動(dòng)擔(dān)當(dāng)燒結(jié)脫硫設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，在新建燒結(jié)機(jī)中盡量配套建設(shè)脫硫設(shè)施。

三