《鋼鐵燒結、球團工業大氣汙染物排放標準》（GB 28662-2012）實施已超過八年，2019 年生態環（huán）境部等部門聯合發布了《關於推進實施鋼鐵行業（yè）超低排放的（de）意見》（環大氣〔2019〕35 號）以後，各地區都相繼製（zhì）定了超低排放實（shí）施方案。燒（shāo）結（jié）機機頭煙氣汙染物在全廠顆粒物、SO2、NOx 排放總量占比範圍處於22%~48%、42%~86%、48%~86%，是鋼鐵企業環保工作的重（chóng）中之重。GB 28662-2012及（jí）其（qí）修改單（征（zhēng）求意見稿）中的大氣汙染物排放（fàng）控製要求，規定顆粒物、二氧化（huà）硫、氮氧化物（以NO2計）、氟（fú）化物（以F 計）、二（èr）噁英類的排放濃度。本文針對標準主控汙染物的控製技術和其它汙染物的控製緊迫性進行簡要的分析，以便（biàn）於用戶企業選擇合理的（de）技術路線。

1. 燒（shāo）結（jié）機煙氣脫硫技術研究現狀

燒結機尾氣的半幹法和濕（shī）法（fǎ）脫硫技術目前較為成熟，均可穩定實現二氧化（huà）硫（liú）排放達到超低排（pái）放標準（zhǔn），活性焦（jiāo）吸附法因其投資（zī）和運（yùn）行費用等因素，目前（qián）仍處於（yú）工業（yè）應用推廣階（jiē）段。半幹法和濕法脫硫技術的投資額度相當（濕法含濕電（diàn）），濕法脫硫運行費（fèi）用高，二者的差（chà）別在於二次產物及其處置的不（bú）同。

1.1濕法脫硫（liú）技術

濕（shī）法脫（tuō）硫技術存在廢水、石膏和（hé）白煙三種二（èr）次（cì）產物，其中石（shí）膏可以實現資源化利用，目前已經不是環保問題（tí）。國家已經有相關政策要求脫（tuō）硫廢水零排放，脫硫廢水成分複（fù）雜，其（qí）排放以氯離子（zǐ）濃度為評價（jià）標準（zhǔn），常規的水處理技術雖然可以解決問題但是存在造價高、占地大和運（yùn）行成本高的問題。對於鋼鐵企業來說，消化（huà）脫硫廢水的去向主要是（shì）作為衝渣水使用，有一定的危害。另外針對燒結機可以在一混消耗掉大部分脫硫廢水，具體用（yòng）量需要（yào）監測氯、鈉等元素對燒結礦品質（zhì）的（de）影響。廢水中硫酸根會在（zài）燒結（jié）生產過（guò）程中重新分解為二氧化硫氣（qì）體，但是該部（bù）分量相對於煙氣二氧化硫總量來說占比非常小，對（duì）脫硫係統運行壓力和費（fèi）用的（de）影響可（kě）以忽略。白煙問題的討論較多，對於配（pèi）備了高效濕式靜（jìng）電除塵（chén）器（qì）的用戶來說，可以脫除大部分氣（qì）溶膠態汙染物，其白煙危害較小。對於使用旋流（liú）器等（děng）機械除霧或濕電效率較低的情況，白煙危害相對（duì）較大（dà）。目前唐山（shān）地區大部分燒結機都采用了降溫、升溫或兩種結合（hé）的方（fāng）式消除白煙（yān），但是酸性冷凝水需要（yào）妥善處（chù）理，從（cóng）環境（jìng）成本總體來說投資回報率較低。

1.2半幹法脫硫技（jì）術

半幹法脫硫曆經二十年的發展優化，在二氧化硫（建議<1500mg/m3）初始濃度不高時（shí）可滿足燒結機煙氣的超低排放要求，適用於大（dà）部分燒結機。半幹法脫硫僅存在脫硫灰一種二次排放產物，由於其主要成分是氫氧化鈣、亞硫酸鈣、碳酸鈣，資（zī）源化利用有一定的難度，不容易處置。配備了適宜的超淨（jìng）布袋除塵器的情（qíng）況下，半幹法脫硫一般不存（cún）在顆粒物排放超標和白（bái）煙問題。半幹法脫硫的另一優勢就是可高效的脫（tuō）除（chú）氣（qì）溶膠態汙染物，比如典型的三氧化硫、氯化氫（qīng）等，這一點相對於濕法脫硫的優勢明顯。三氧（yǎng）化硫的排放對於燒結機來（lái）說（shuō）經過多家實測是不可忽視（shì）的重要汙染（rǎn）物，對區域性（xìng）大氣汙染貢獻極大（dà）。

1.3活性焦（jiāo）吸附法

活性焦脫（tuō）硫具有較高的脫硫效率，工（gōng）藝關鍵技術設備也已（yǐ）實現國產化，目前整套係統的投資造價仍（réng）相對高昂且活性焦產業也受環保政策影響，運行費用居（jū）高導（dǎo）致推廣較慢。活性焦吸附法的產物是稀硫酸，附加值（zhí）相對（duì）較（jiào）低且需要廠內（nèi）循（xún）環消化使用。另有碳熱還原直接產出硫磺的技術，雖產品（pǐn）附加值高，但未見成熟工程應用業績。同時活性（xìng）焦係統，一旦出現設計和運行控（kòng）製的較（jiào）大失誤，係統仍然存在（zài）安（ān）全風險。

從以上（shàng）對比可見，半幹法脫硫目前（qián）是具有相對（duì）優勢的脫硫方式，落實好脫硫灰處理途徑的情況下推薦（jiàn）使（shǐ）用。

2.燒結機尾（wěi）氣脫硝技術研究進展

由於氮氧化物排（pái）放標準非（fēi）常嚴（yán）格，目前燒結機機頭煙氣脫硝是（shì）超低排放實施的難（nán）點，企業在選擇技術路（lù）線時有一定難度。目前應用較多的有選擇性催化氧化（huà）法（SCR）、氧化法和活（huó）性焦法。三種方法（fǎ）目前（qián）各（gè）有利弊（bì），難（nán）以完善的解決脫硝及其帶來的二次汙染問題。

2.1燒結機尾氣再熱+SCR脫硝技術

SCR作為燃煤電廠脫硝的主流技術，由於（yú）其脫硝產物是氮（dàn）氣無（wú）汙染具有較大優勢，但是應用到燒結機煙氣治理的過程中存在如下限製：①溫度區間問題。即使使用（yòng）低溫催化劑，也需要（yào）對燒（shāo）結煙氣進（jìn）行補熱並配備GGH，雖然（rán）目前該問題可以（yǐ）解決，但是投資和占地都大幅（fú）上升；②SCR布置位點（diǎn）問（wèn）題。置於脫硫前的SCR，不利（lì）的是（shì）存在催化劑堵塞、中毒、SO2被氧化為（wéi）SO3等，加劇（jù）了催（cuī）化劑的堵（dǔ）塞問題；優（yōu）點在於：由（yóu）於（yú）二氧化（huà）硫的存在可以固氨，在（zài）一（yī）定程度上緩解了氨逃逸問題，脫硫前煙溫較高也節省了熱源用量降低了GGH體積。置（zhì）於脫硫後（hòu）的SCR可（kě）以有效避免催化（huà）劑中（zhōng）毒和堵塞，但是由於煙氣直接排入大氣無法解決氨逃逸問（wèn）題，且脫硫後煙溫較低，GGH溫差大，導致再熱設備（bèi）體積、造價、運行費用大幅上升（shēng）。③氨逃逸問（wèn）題。SCR應用在電（diàn）廠非常穩定的（de）工況下依然需要（yào）精細設計和優化來解決脫硝效率和氨（ān）逃逸問題。燒結生產工藝決定了其煙氣工況的不穩定性，氮氧化物的初始濃度波動幅度大、速度快且不可預見性強（qiáng），在脫硝效率要求如此之高的情況下，通過精細實時控製氨用量來避免此問題具有一定的（de）難度，在氮氧化物波動的工（gōng）況下，氨逃逸量甚至遠（yuǎn）高於氮氧化物的排放量，環境成本高昂（áng）。若NOx標（biāo）準（zhǔn）放寬到80~100mg/m3，氨逃逸問題可以大幅度（dù）緩解甚至解決。④催化（huà）劑壽命問題。催化劑標稱一般為2~3年（nián），廢棄催化劑屬於危廢，處理成本較（jiào）高。目前超低排放標準下，再熱+SCR脫硝技術的使用需要慎重考（kǎo）慮。

2.2氧化脫硝技術

氧化法作為新（xīn）開發的脫硝技術應用並不廣泛，也出現了很多技術流派。目前氧化法脫硝的技術水平（píng）參差不齊。*常（cháng）見，①是黃煙問題，黃（huáng）煙是低濃度的（de）NO2顯色，NO2未被充分吸收在濃度達（dá）到30mg/m3時即可觀察到明顯的淡黃色，空氣濕度大壓力低情況下更（gèng）明顯。目前多地已強製要求（qiú）CEMS安裝NO2轉換器或者（zhě）直接（jiē）加裝NO2檢測模塊，便於監管假脫硝（xiāo）問題。完善（shàn）的氧化法脫硝，特別是（shì）配合濕法脫硫的情況（kuàng）下（xià），宜采用過氧化方法，把NO氧（yǎng）化為N2O5，如此（cǐ）可以解決常規脫硫係（xì）統對NO2吸收效（xiào）率低導（dǎo）致黃煙和（hé）實際排放（fàng）超標（biāo）的問題。目前要（yào）實現過（guò）氧化目標，可選擇的（de）氧化劑多以臭氧為主。配合半（bàn）幹法脫硫的氧（yǎng）化（huà）法脫硝在氮氧化物初始（shǐ）濃度（dù）較低（<150mg/m3）時，可采用初步氧化為NO2的路線，如果吸（xī）收效率較（jiào）低不能滿足要求（qiú）可以使用專用的脫硝劑，相對於過氧化具有明顯的運行成本優勢，在此條件下可以考（kǎo）慮采用更廉價的氧化劑（jì）（如二氧（yǎng）化氯、亞氯酸鈉等）來降低建設和運行成本。②氧（yǎng）化後吸收產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽處置問題。該產物對於脫硫石膏應（yīng）用於建材行業具有正麵作用，提升材料的保溫（wēn）隔熱（rè）能力，應用於其他場合有待於研究確定是（shì）否存（cún）在二次汙染（rǎn）；脫（tuō）硫（liú）廢水中存在的硝（xiāo）酸（suān）根和亞硝酸根如果處置不當會汙（wū）染水體，采用此類脫硝技術的燒（shāo）結機脫硫廢水不宜（yí）用來（lái）衝渣（zhā），可以加到一混（hún）進行消納（nà）利用。從實驗室熱重機理分析和實際（jì）工（gōng）程應用情況來（lái）看，廢水中攜帶的硝酸根和亞硝酸根在燒結機生產過程中大部分分解產物是氮氣，但需要控製廢水的具體用量。③是針對大氣（qì）臭氧汙染的補充說明。大氣低空（kōng）環境中的臭氧主要來自於（yú）光化學反應（yīng），與氧化法脫硝基本沒有關係。臭氧的*大逃逸（yì）風險在於臭氧（yǎng）發生器車間而不是（shì）煙氣中，未參與反應的臭氧在（zài）脫硫塔內的高濕還原性（xìng）氛圍（wéi）中會迅速分解為氧氣，理論上（shàng）不產生二次汙染，除（chú）非（fēi）脫硫塔（tǎ）設計不規範存在嚴重的（de）煙氣偏流，所以過量投加臭氧不造（zào）成二次汙（wū）染的條件下可以有（yǒu）效的解決燒結機煙氣參數波動大的問題。經實測幾個過氧化示範工程，在煙囪位置臭氧檢測不（bú）到ppm級。臭氧在我國水處理行業應用多年，設（shè）備均國產化，車間逃逸也有完善的預防措施（shī）。臭氧氧化（huà）法脫硝對流場設計要求比較（jiào）嚴格，特別是配合濕法脫硫的情況下要盡量避免局部（bù）臭氧濃度過高引起二氧化硫的氧化造成二（èr）次汙（wū）染，配合（hé）半幹法脫硫的情況下要（yào）求相對寬鬆。總體（tǐ）來說氧化法更適用（yòng）於初始濃度不高（<200mg/m3）的情況。

2.3活性焦法脫硫脫硝一體化技術

限製（zhì）活性焦（jiāo）法大規模推廣應用的一個現實問題是，建設和運行成本相對（duì）較高，從工程（chéng）應用情況來看，單塔運行（háng）的普（pǔ）遍難以穩定達標，雙塔串聯的情況相對較為（wéi）穩定，造價和運行成本也更高。

從以上情況來看，活性焦法更適用於資金實力強、建設用地富裕（yù）的企業（yè）。氧化法適用於初始濃度不（bú）高的情況，而且受到政策影響，可（kě）能會影響（xiǎng）鋼鐵（tiě）企業評級（此點令筆者甚為疑惑，以技術路線而不是實際效果來評估）。SCR方法雖然適用性更廣，政策支持性高，但氨逃逸問題會（huì）導致未來風險較大。如果嚴格（gé）規範氨逃逸並放寬氮氧（yǎng）化物排放標準，SCR仍然是（shì）*佳的技（jì）術路（lù）線。目前情況下脫硝技術路線的選擇依然是個難以解決（jué）的問題。

3.燒結機尾氣除塵技術（shù）研究進展

目前燒結（jié）機機頭煙氣除塵和脫硫類似，都有穩定可靠的技術和設備。配備半幹法脫硫的情（qíng）況普遍采（cǎi）用超低布袋除塵器；配備濕法脫硫的情況普遍采用濕式靜電除霧器。不推薦濕（shī）法脫硫配備機械除霧器的技術路線，一方麵機械除霧器脫除氣（qì）溶膠能力（lì）差，雖然造（zào）價和（hé）運行成本低，但是對環境（jìng）汙染的（de）貢獻會上升。另（lìng）外需要重視的是，活性（xìng）焦法脫硫（liú）脫（tuō）硝一體（tǐ）化（huà）技術若（ruò）不配備尾部除塵設備要實現顆粒物穩定超低（dī）排放有難度，采用濕式靜電除霧器（qì）的情況下可以對主抽前的幹電除塵器排放濃度（dù）要求相對寬鬆（sōng）（<50mg/m3）。

4.其它汙染物控製手段及研究進展

對（duì）比國外鋼鐵企（qǐ）業的情（qíng）況和燒結機機頭煙氣（qì）的性質，下一步政策可能將對二噁英、三氧化硫、VOCs、一氧化碳和二氧化碳等排放持續收緊。現有的汙染物控製係統有些技術流派能對某幾種汙（wū）染物產生較強的協同控製能（néng）力，可作為參考。

4.1二噁英類

作為已知的毒性（xìng）*強的物質，理論上應該優先控製，但是由於其檢測（cè）設備複雜、造價（jià）高，目前監管困難所以除一些特殊行業外監管較難。活性（xìng）焦法對二噁英有（yǒu）很高的吸附效率，解（jiě）決好脫附過程的二次汙染問題可以應對未來的二噁英排放標準。SCR催化劑對二噁英也有吸附能力（lì），但是（shì）其降解能力差，吸附飽和後二噁英（yīng）的排放量會有所上升（shēng），未來應（yīng）對二噁英排放標準有很大風險。氧化法脫硝也有很高的二噁英降解能力且沒（méi）有二次汙染，可以應對未來的（de）二噁英（yīng）排放標準（zhǔn）。VOCs的脫除也是類似的情況。

4.2三氧化硫類

SO3屬於區域性汙染物，大氣中很難遠程擴散，對重工業集中的城市環（huán）境空（kōng）氣質量影響尤其大，其未納入標準也（yě）是基於檢測困（kùn）難，隨著（zhe）檢測手段和（hé）儀器設備的提升，未來有（yǒu）望納入監管範圍。目前對三氧化硫有脫除能力的常規設備一（yī）個是活性焦吸附，一（yī）個是半幹法脫硫（liú）。濕式靜電除霧器對三氧化硫氣溶（róng）膠（jiāo）也有較高的破壞和脫除作用，但較前兩項技術（shù）效率略低。三氧化硫對SCR催化劑的堵塞也有較大（dà）的影響。但是三氧化硫可以通過除塵器（qì）前煙道（dào）噴熟（shú）石灰粉的方（fāng）法高效脫（tuō）除，未來風險較小。

4.3一（yī）氧化碳類

燒結機排放的CO濃度相當高，未（wèi）來可能會在（zài）標準中進（jìn）行規範。一氧化碳的排放一方麵造成能源浪費，另一方麵造成環境汙染。在化工行業（yè）有類似情況的一般采用催化氧化的方式進行處理，鋼鐵行業可（kě）以（yǐ）借鑒。特別是采用SCR脫硝的情況下，在脫硝催化（huà）劑前端加裝一氧化碳催化劑可以有效的脫除一氧化碳並（bìng）利用其（qí）氧化反應的熱值提升煙氣溫度（約能提升10℃左右）節省甚至取消加熱煙氣用的煤氣，目前該技術已（yǐ）經有多家處於中試階段。另外還存在一氧化碳脫（tuō）硝技術，但是需要用到龐大的回轉（zhuǎn）式反應器，在生物質鍋爐廠嚐試應用，但未見於燒結機（jī）應用（yòng）。

4.4二氧化碳

鋼鐵鋼業二氧化碳排放占比（bǐ）僅次於電力行業，在30年碳達峰和60年碳（tàn）中和的要求下，排放形式非常嚴峻。對於鋼（gāng）鐵企業來說，在進行碳核查以前，建議進（jìn）行（háng）碳蹤跡分析，以便於發現和（hé）實（shí）施碳減排的突破點和（hé）可行路線。鋼鐵企業的優勢在於節能改造和鋼渣固碳（tàn），節能即（jí）減排（pái），可以作為碳減排指標，目前鋼鐵企業的餘熱利用還有較大空間；鋼渣（zhā）由於其自身堿性特點，可（kě）以考慮（lǜ）在風淬或者水（shuǐ）淬的過程中耦合固碳。鋼鐵企業大（dà）量使用（yòng）的生石灰也可以實施閉式循環利用工藝，大幅減少石灰石的煆燒。

以上分（fèn）析結論源於筆者掌握的各個技術流派采用規範設計和建設數據。總體來說，燒結機機頭煙氣的超低排放路（lù）線選擇主要是（shì）脫硝問題。規範設（shè）計（jì）建設的各種脫硫（liú）和除（chú）塵設備雖然各有優缺點但是均（jun1）滿足超低（dī）排放的需求，可以因地製宜選擇。唯（wéi）有脫硝技（jì）術需要進行綜合考慮、慎重選擇，不同條件和訴求下的*佳路（lù）線各不相同，對建設廠家的技術能力（lì）和建設水（shuǐ）平要求也相當高。