我国烧结脱硫现状、存在问题和建议

郜 学

我国继2006年二氧化硫和化学需氧量排放总量出现微增长之后，2007年首次实现排放总量双下降，分别下降4.66%和3.14%；2008年延续了双下降的势头，与2007年相比分别下降了5.95%和4.42%。总体来看，“十一五”上半期二氧化硫减排指标完成情况相对较好，完成减排目标的51%，达到了“时间过半，任务过半”的预期目标。与2005年相比，2008年我国二氧化硫排放总量减少了8.95%，化学需氧量总量减少了6.61%，污染减排取得重要进展。近几年我国主要污染物减排情况见图1。

“十一五”后两年，电力行业脱硫减排的空间将进一步缩小，要求其他行业必须做出贡献，尤其是钢铁行业二氧化硫排放占全国比重比较高的行业，更需要进一步加快烧结脱硫的步伐。

一、我国烧结发展情况及SO2排放状况

1． 烧结生产状况和装备现状

近年来我国生铁、烧结、球团产量变化如图3。2008年我国烧结矿产量比2007年增加12.2%，首次超过5.5亿吨；球团矿产量比2007年增加10.0%，并超过1亿吨；烧结矿实际生产能力达6.6亿吨，球团矿实际生产能力达1.3亿吨。实际上，由于统计口径的原因，大量落后的小烧结机、小球团设备仍未完全统计，实际生产能力和产量应比上述统计数据还要大。

随着国家政策的限制和高炉大型化的快速发展，烧结设备也逐步大型化，装备水平与国际先进水平的差距逐渐缩小。截至2008年底，我国重点钢铁企业共有烧结机440台，烧结机总面积53820 m2，生产能力达58950万吨，平均单台烧结机面积122 m2，单台平均烧结面积比2006年提高21m2，其中130m2以上的大中型烧结机面积占全部烧结机面积的66%，生产能力占全部生产能力的62%，这说明我国大中型烧结机已是烧结生产的绝对主力。

2． 烧结工序SO2排放现状和趋势分析

我国钢铁行业外排SO2主要来源于烧结球团工序SO2排放和燃煤电厂自发电SO2排放。从2002年至2007年，我国烧结矿、球团矿产量持续快速增长，烧结球团外排SO2和钢铁行业外排SO2也随之大幅增加。近年来，钢铁行业在减排SO2方面做了大量工作，如使用低硫煤，燃煤锅炉逐步采取脱硫措施等，这使得从2005年开始我国钢铁行业SO2排放增幅大大趋缓。但由于烧结球团工序脱硫在我国发展缓慢，其SO2排放仍处于上升趋势，占整个钢铁工业SO2排放的比重也越来越大，如图4所示。

二、我国烧结脱硫现状

2008年初，我国仅有3家钢铁企业4台烧结机脱硫装置真正处于正常运行中，烧结机脱硫面积仅611m2，最大面积265m2，充分说明我国烧结脱硫的基础薄弱，处于刚刚起步阶段。但经过一年多时间的发展，至2009年5月底，我国已建成烧结烟气脱硫装置35套，实现脱硫的烧结机共40台，烧结机总面积6312 m2，形成烧结烟气脱硫能力8.2万吨。到2009年底，全国又有数十套烧结机脱硫投产。

通过国家有关部门的高度重视和业内专家的强烈呼吁，以及迫于节能减排的压力，2008年以来越来越多的企业开始开展烧结脱硫，如宝钢、鞍钢、武钢、太钢、马钢、邯钢、攀钢、南钢、湘钢、莱钢、杭钢等企业纷纷开始建设或者正在做方案，钢铁企业烧结脱硫呈现良好势头。

总结我国近年来烧结脱硫发展，主要有以下几个特点：

1.大型钢铁企业普遍开始重视。以前，国内脱硫成功案例非常少，存在巨大的技术风险，大型烧结机建设烧结脱硫的投资成本又非常高，因此，大型钢铁企业普遍采取观望态度。而这一现象现在彻底改变，一些国有大中型钢铁企业停止观望，积极加入“脱硫”大军。这些企业掌握国内最好的资源，拥有最优秀的人才，有强大的资金做支持，它们的加入必将加速我国烧结脱硫的发展。

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2.配备脱硫的烧结机面积越来越大。除去以脱氟为主的包钢265m2烧结机之外，以前我国脱硫的烧结机最大面积仅180m2。2008-2009年两年宝钢495m2、南钢360m2、湘钢360m2、马钢300m2等大型烧结机的脱硫工程都已经投产或开始建设，太钢500m2、鞍钢360m2等大型烧结机也开始做方案。

3.脱硫工艺百花齐放。目前，我国烧结机烟气脱硫主要涉及的脱硫工艺主要有干法、半干法和湿法。干法工艺主要有活性焦吸附法、LJS 烟气循环流化床多组份干法、ENS干法、密相干塔法、GSCA双循环循环流化床干法、MEROS烟道喷射干法、LEC石灰石排控干法；湿法工艺主要有石灰石-石膏湿法、硫铵湿法、氧化镁湿法、双碱液湿法、离子液湿法；半干法主要有NID 烟道循环法、SDA 旋转喷雾法。国内部分大型烧结机采用的烧结机脱硫工艺见表1。

表1 国内部分大型烧结机采用的烧结脱硫工艺

2008年，半干法、氨法等传统工艺在国内应用进一步扩大，梅钢400m2烧结机和三钢“2机1塔”均采用福建龙净的LJS半干法脱硫工艺，南钢、杭钢等均采用了都市环保的氨法脱硫工艺。除此之外，又有许多脱硫工艺在钢铁烧结机上得到应用。

从世界其他国家的脱硫发展历程来看，未来我国烧结脱硫工艺的发展趋势也是从湿法到干法的发展趋势。干法脱硫工艺摆脱了湿法易腐蚀、结垢、废水处理、投资大、占地大等缺点，具有投资小、占地小等优点，虽然目前也存在一些问题，但从技术发展的方向来看，应是未来烧结脱硫的主流。

三、烧结脱硫存在的主要问题

虽然我国烧结脱硫取得了很大的成绩，但仍然存在许多制约烧结脱硫发展的因素。

1.烧结脱硫发展过快，市场比较混乱。从目前钢铁企业的脱硫项目来看，烧结脱硫工艺种类很多，但由于国内缺乏权威部门对实际运行效果的后评估，到底哪一种工艺在什么条件下更适合未有权威说法。在目前这种态势下，烧结脱硫的步伐又显得太快，这样发展下去容易导致大量建好的脱硫装置不能用，成为摆设，成为企业的负担。“十一五”期间要着重形成几个烧结脱硫的示范工程，探索和总结经验，形成规范、体系，为“十二五”的大规模推动做好准备。烧结脱硫的推进进程也应是“又好又快”，只有工艺都成熟，各方面条件都“好”，才能更“快”的向全国推进。

2.国内设计、设备制造、技术研发能力仍然有待加强。从目前已采用的工艺来看，绝大多数是从国外引进的技术，关键设备也多是从国外进口。技术和设备不能国产化，必然会使投资增加，增加企业负担。如活性炭吸附法具有脱除多种污染物的优点，但该工艺和设备目前只能从国外引进，一次性投资和年运行费用都是非常巨大的，如不尽早国产化势必会影响该法在国内的推广。

3.烧结脱硫缺少长远规划。从国际环境治理的发展历程来看，随着工业化的发展进程，对环境治理的要求也会越来越高。最早钢铁行业对烧结机只要求治理好烟粉尘就可以；现阶段主要任务是治理二氧化硫，随着工业化进程进一步发展，将来必然要求脱除二恶英和重金属等有害物质。因此，钢铁行业脱硫工艺技术的发展趋势必然是烟粉尘、二氧化硫、二恶英等多组份的同时去除。企业在选取脱硫工艺的时候一定要考虑这项因素，避免将来因为环保要求的改变而拆除设备重新建设。但目前我国所上的大多数烧结脱硫工艺现在和将来都无法脱除二恶英有害物质，不符合未来烧结脱硫的发展趋势，企业缺少长远规划。

四、开展烧结脱硫的建议

1.结合国家有关政策大力推行。

去年年初，国务院通过了《钢铁产业调整和振兴规划》，提出未来3年内钢铁行业要“加大技术改造力度，推动技术进步。实施钢铁产业技术进步与技术改造专项，对烧结烟气脱硫等循环经济和节能减排工艺技术，给予重点支持”，并对重点大中型钢铁企业节能减排提出了明确的指标要求。《钢铁产业政策》（修订版）也将烧结脱硫装置作为新建烧结机的三同时项目。企业应抓住大规模投资的机会，配合中央和地方，主动加大对环保工程、对烧结脱硫的投资力度，研究院加大烧结脱硫的研发力度，设备制造商加大设备开发争取国产化。各方通力合作，逐步形成我国强大的脱硫产业，将节能环保塑造成我国产品的核心竞争力之一。

2.积极争取国家政府部门的支持。

2008年国务院节能减排工作中明确提出组织实施10台钢铁烧结机烟气脱硫工程建设。2007年底，国家环境保护部委托冶金工业规划研究院开展了烧结脱硫专项规划工作，目前又在继续开展烧结烟气脱硫设施建设及运行指导意见的工作。国家工业和信息化部又委托我院开展了烧结脱硫实施方案。这些工作表明政府也正在积极推动这项工作，将探索建立奖惩机制，利用财政、税收等手段给予脱硫企业一定优惠，降低企业实际投资和运行费用，提高企业脱硫的积极性；研究采取超额减排激励政策，对烧结烟气二氧化硫排放浓度和单位产品排放量优于国家排放标准的企业，按超额减排量给予奖励等政策。我国钢铁企业在经济形势还没有彻底好转之际，抓住机遇，充分利用国家有关优惠政策，适当降低企业的投资和运行费用。由于申请国家专项资金是一项政策性很强的系统工程，涉及专业面很广，也很复杂，要编制一本完整的、切实可行的烧结脱硫项目可研和申请报告并非易事，应慎重选取报告编制单位。

3.发挥中央钢铁企业的表率作用。

我国共有宝钢集团、武钢集团、鞍钢集团、攀钢集团四家中央钢铁企业集团，共有烧结机58台，烧结机总面积11792m2，二氧化硫排放量约20万吨。推进中央钢铁企业烧结烟气脱硫，对于我国钢铁行业烧结烟气脱硫具有表率作用，对整个行业具有重要的示范作用，是完成“十一五”规划纲要提出的减排指标的重要保证。目前我国四家央企集团中，已投产的烧结脱硫仅有数台。

脱硫设备供应商，特别是大型企业或者上市公司，也应发挥表率作用，树立自己的良好形象。坚决杜绝一些小脱硫公司不负责任、靠关系拉项目的行为。企业也要慎重选择一些有良好业绩、公司背景好、实力雄厚的大型脱硫企业或上市公司。

4.加快淘汰落后设备。

《产业结构调整指导目录》（2005年本）明确规定，淘汰30m2以下烧结机，限制发展180m2以下烧结机。我国还存在大量90m2以下的小型烧结机，这些烧结机大多建设年代久远，建设时就未考虑预留烧结脱硫场地，设备也已老化。从脱硫的规模经济上考虑，效果也远不及大型烧结机。由于面临被淘汰的风险，企业也不愿意再花大投资建设脱硫设施。因此，加快淘汰落后烧结设备，是推进我国烧结脱硫进程的一项重要手段。

5.鼓励烧结脱硫和工业循环经济结合。

选择烧结脱硫工艺最重要的一点是因地制宜。首先要充分做好可行性研究工作，对脱硫剂的来源、脱硫产物的合理利用结合周边现有资源进行详细分析、比较，尽量采用“以废治废”、脱硫副产物资源综合利用的循环经济理念。

6.鼓励烧结脱硫示范工程采用多种融资方式。

烧结脱硫投资很大，对于自有资金缺乏而技术又不够强的企业，可以尝试BOT（建设－经营－转让）方式，即由脱硫公司负责建设、运行管理，脱硫公司拥有脱硫装置。环保部门和企业共同确定考核脱硫公司的指标，对脱硫公司进行考核，企业按二氧化硫处理量付给脱硫公司费用。这种模式可以充分发挥脱硫公司的专业型，又为钢铁企业节省了投资和管理精力，值得在行业内推广。