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非電行業時代來臨 煙氣治理難題待解
發布時間:2018-06-02 丨 閱讀次數:1409

隨著電力超低排放逐漸完成,非電行業煙氣治理市場漸行漸近。5月7日,生態環境部印發《鋼鐵企業超低排放改造工作方案(征求意見稿)》,旨在推動鋼鐵等行業超低排放改造,打贏藍天保衛戰。

從政策來看,非電行業煙氣治理市場今年將開始爆發。據預測,鋼鐵、水泥、平板玻璃、陶瓷等主要非電行業的大氣治理市場空間之和約為1999億元至3044億元。一邊是潛力無限的市場,一邊是缺乏成熟的技術路線,非電行業煙氣治理將歷經怎樣的考驗?

在2018鋼鐵、焦化行業煙氣治理技術與應用研討會,清華大學環境學院教授、博士生導師李俊華談了自己的看法。

非電行業和電力超低不一樣 排放限值及技術不能簡單照搬

隨著我國燃煤電廠實現超低排放,減排效果顯著。非電行業煙氣主要污染物排放居高難下,成為大氣污染治理重點和改善區域空氣質量的關鍵。

李俊華表示,我國非電行業中鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷等工業產能占世界的半壁江山,但非電行業煙氣主要污染物排放長期執行比較寬松的環保政策,造成主要大氣污染物排放總量大,大氣污染治理的重點轉向非電行業成為必然。但不同非電行業的超低排放限值,應該根據不同行業的工藝過程和國內外治理技術的最新進展,制定各自的新技術或最佳可行技術支撐下的各個行業的超低排放限值,而不是照搬電力行業的PM、SO2、NOx排放濃度分別不得超過10、35、50mg/m3的超低排放標準。需要綜合考慮最佳制造工藝過程后的主要污染物排放濃度,結合當前先進的末端治理技術的最佳使用效果,才能給出超低排放限值。舉例來講,鋼鐵燒結煙氣末端治理前如果氮氧化物濃度為250mg/m3,結合最有效的SCR脫硝技術,脫硝效率保證80%以上,可望實現50mg/m3超低排放;玻璃行業源頭排放是1000mg/m3以上,即使脫硝效率保證80%甚至90%,超低限值也需要在200mg/m3左右。同樣,焦化和水泥等重污染工業的超低排放限值的確定,也必須結合各自行業的污染物排放特征及最佳治理技術而定,不能夠采用一套超低排放限值。

既有電力超低排放的成功經驗,非電行業煙氣治理技術能否照搬?李俊華認為,煙氣治理是系統工程,涉及到源頭減排、過程控制和末端治理,污染物包括硫硝塵常規污染物及一系列非常規污染物,需要實現多污染物高效協同凈化。此外,不僅僅是技術問題,還涉及到經濟社會等方面的因素。非電行業煙氣治理不能簡單的照搬電力超低排放。

電力超低排放能夠快速有效展開,一是與電力行業煙氣治理科學技術基礎較好,二是電廠煙氣排放條件相對穩定,三是環保電價補貼等激勵政策到位,四是電力企業大都是國有公司,整體大數據監管水平較高。多方面因素導致電力企業有超低排放提標改造的積極性,而非電行業與電力行業不一樣。

李俊華進一步表示,首先相對于電力,非電行業超低排放改造更復雜。這表現為:一是非電行業排放源眾多,包括鋼鐵、水泥、焦化、有色、玻璃等眾多工業;二是各個工業行業的工藝過程不同,排放的污染物種類復雜、流量及濃度差異較大;三是不同工業煙氣的溫度、濕度及流量、流速等參數波動較大。

再次,技術支撐不足。非電涉及到的每個工業都有各自特點,從技術適應性看,一種技術或一套技術要滿足非電各個工業污染源排放特征,實現超低排放難度可想而知。還有經濟問題。非電行業環保投入不足,可能是由于某些行業效益不佳,更為重要的是,缺少相應的環保激勵政策,超低排放深度治理的企業守法成本高。總之,多方面因素導致非電行業煙氣深度治理進展緩慢。

在環境壓力和激勵政策的推動下,煙氣治理市場由電力轉向非電是大勢所趨,非電行業將是大氣治理的下一個主戰場。

鋼鐵超低排放首當其沖 諸多難題待解

今年的政府工作報告中,鋼鐵行業的超低排放改造被單獨提出。生態環境部也明確,2018年我國將啟動鋼鐵行業超低排放改造。

4月25日,河北省印發《鋼鐵工業大氣污染物超低排放標準(征求意見稿)》。《意見稿》規定,現有企業自2020年1月1日起,燒結(球團)的顆粒物、SO2、NOx排放濃度分別不得超過10、35、50mg/m3。鋼鐵超低排放改造序幕正式拉開。

5月7日,生態環境部辦公廳發布關于征求《鋼鐵企業超低排放改造工作方案(征求意見稿)》意見的函。《意見稿》明確,新建(含搬遷)鋼鐵項目要全部達到超低排放水平。到2020年10月底前,京津冀及周邊、長三角、汾渭平原等大氣污染防治重點區域具備改造條件的鋼鐵企業基本完成超低排放改造;到2022年底前,珠三角、成渝、遼寧中部、武漢及其周邊、長株潭、烏昌等區域基本完成;到2025年底前,全國具備改造條件的鋼鐵企業力爭實現超低排放。此次生態環境部出臺全國性的鋼鐵超凈排放改造征求意見稿,吹響了鋼鐵行業全面超凈排放改造的號角。

李俊華表示,鋼鐵行業作為大氣污染物的主要排放大戶,SO2年排放量僅次于燃煤電力,氮氧化物和粉塵排放量也排在各類工業污染源前列。此外,鋼鐵工業比較集中,相對容易管理,這些因素可能是促成鋼鐵率先開始超低排放改造。如何能夠實現鋼鐵工業煙氣穩定超低排放,仍是鋼鐵企業能否下決心超低排放改造的關鍵因素之一。

目前,鋼鐵行業的脫硫、除塵工藝比較成熟,大多數企業也能夠實現超低排放相應的指標,在技術路線上也有多種選擇。當前鋼鐵行業煙氣治理最大的難點是脫硝。

李俊華坦言,以前鋼鐵行業氮氧化物特別排放限值(300mg/Nm3)比較寬松,現在超低標準提高到50mg/Nm3后,很多企業難以達標,必須治理改造。目前技術路線主要有三類,一是活性炭吸附/催化多污染物一體化技術,該技術為吸附-解析循環工藝途徑,可以實現高效去除二氧化硫、氮氧化物及非常規污染物二噁英和重金屬等,我們實施的示范工程煙氣排放中,粉塵可以控制在10mg/Nm3左右,二氧化物可以穩定在35mg/Nm3以下,氮氧化物去除效率在80%左右。該技術可以實現脫硫脫硝及二噁英一體化,適應煙氣范圍較廣,而且可實現硫高值化利用;二是高效SCR脫硝技術,在目前鋼鐵企業已經安裝了高效除塵脫硫設施后,可以預見加裝SCR會成為主流,存在的問題是燒結煙氣溫度普遍較低,即使中低溫脫硝催化劑穩定工作仍需要在200oC以上,煙氣換熱后脫硝成為必然。該技術優點是脫硝效率高,占地面積較小;三是通過臭氧氧化技術途徑,該技術脫硫脫硝一體化,對煙氣中硫適用性較強。

每項技術都有優點,也都有不足和局限性。SCR和活性炭技術需要考慮氨逃逸二次污染的問題,同時SCR脫硝技術要考慮催化劑中毒和再生,活性炭技術占地面積較大,硫資源化途徑要因地制宜,此外要特別關注活性炭可能自燃的安全問題。臭氧氧化技術要關注二氧化氮及硝酸鹽,減少黃煙逃逸現象和二次污染。此外,臭氧氧化技術要實現超低排放,仍需要提高脫硝效率。同時,我們最近對大量燒結煙氣和焦化煙氣監測結果表明,煙氣中CO和VOCs排放需要引起關注,這類化合物尤其對臭氧濃度貢獻較大。

沒有最好的技術只有最合適的技術。鋼鐵超低排放應該根據不同企業特點選擇最佳的技術路徑,李俊華強調。

各方探索解決方案 積極推進非電行業深度治理

市場尚未成熟,前景卻被業內普遍看好。甚至有機構預測,非電行業煙氣治理市場將形成千億“風口”。現階段如何破冰?污染企業、環保公司、科研機構、政府部門等多方都在積極探索,以期解決非電行業煙氣治理諸多難題。

最重要的是改變污染企業對于環保的傳統認識,讓污染企業認識到環保不僅僅是責任還能帶來利益,這樣才能激發污染企業環保治理的積極性和主動性。李俊華表示,首先出臺有力的支持政策。通過各種形式鼓勵企業進行環保治理。除資金支持外,政策還可以從電價、稅收、融資和限產等方面細化,從而推動非電行業煙氣治理的進展。

其次是環保企業要研發及優化適合不同非電行業的煙氣最佳治理技術路線。根據每個行業的特點制定不同的解決方案。同時,鼓勵環保企業與污染企業聯手,實施定制化技術方案,比如在煙氣治理的基礎上實施余熱回收利用或硫資源化利用,最大限度的實現經濟價值,讓環保治理成為“有利可圖”的事情,激發各方積極性。

對此,李俊華稱,在非電行業煙氣治理方面尤其是燒結煙氣脫硝領域,非電行業仍處于起步階段。目前市場上各種技術層出不窮,需要積極引導和科學評估,盡量避免企業重復投資改造。為了解決非電行業減排的技術難題,煙氣多污染物控制技術與裝備國家工程實驗室應運而生。

李俊華進一步表示,煙氣多污染物控制技術與裝備國家工程實驗室是國家發改委批復成立,清華大學聯合國內優勢科研單位及各行業龍頭企業共同建設。工程實驗室由中國工程院院士郝吉明、岳光溪、賀克斌、RalphYang領銜,圍繞改善空氣質量和提高產業創新能力為目標,面向鋼鐵、冶金、建材、石油化工、電力等行業煙氣深度減排的重大需求,構建煙氣多污染物治理技術與裝備工程化研究的國家級創新平臺,系統研發工業煙氣治理產業發展中的關鍵材料、核心裝備、先進技術和工藝。工程實驗室將為非電行業減排提供全面的技術支撐,推動我國煙氣污染控制領域的技術進步和產業升級。

“打贏藍天保衛戰,京津冀、長三角、珠三角、及汾渭等重點區域應率先推動非電行業超低。未來三年鋼鐵、焦化、建材、石油化工等重點行業應實施全過程氮氧化物減排技術并進行高效脫硝改造。同時加快炭素、磚瓦、鑄造、鋁型材、鐵合金等行業減排。污染企業、環保企業及科研機構多方要一起努力,為我國鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷等非電行業超低排放深度治理不斷探索新途徑!”李俊華最后表示。

來源:北極星環保網

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