烧结烟气脱硫技术工业化应用现状及趋势

烧结烟气脱硫是钢铁业减排S02的主要途径，因该技术在我国工业化应用起步较晚，目前可借鉴的成功经验非常少。全面了解这一技术的发展现状及未来走势，既是破解这一技术在我国实现大规模工业化应用瓶颈的重要前提，也是提升我国钢铁企业减排S0，积极性的必然之举。

一、国内外烧结烟气脱硫技术工业化应用现状

烧结烟气自身固有的复杂性和特殊性。使这一技术直到上世纪70年代才开始在世界范围内进入工业化应用——日本在1974年11月建成世界首套烧结气脱硫装置，随后在日本、德国、法国、丹麦、美国、韩国、奥地利、澳大利亚等国不断取得新进展。其中日本经过30多年的发展，技术水平以及普及推广程度均居世界领先位置，到目前为止，其四大钢已建成18套烧结烟气脱硫装置，另有1套在建。烟气处理能力合计达1800万m3/h左右，详见表1。

我国烧结烟气治理可追溯到上世纪50年代。当时包钢从苏联引进喷淋塔除氟脱硫工艺，在脱氟的同时附带脱除30％的SO：，但真正意义上的烧结烟气脱硫始于2005年，虽比日本晚30年，但发展速度惊人，不完全统计，在不足三年的时间里已建成23套、在建8套、拟建1套烧结烟气脱硫装置。详见表2。

二、国内外烧结烟气脱硫技术发展趋势

1．半干法和干法将逐步取代传统的石灰石一石膏湿法

以石灰石一石膏为代表的传统湿法技术，正被干法、半干法或新的湿法工艺所取代。

1974～1989年，日本建成投产15套烧结烟气脱硫装置，其中10套为石灰石一石膏法、2套为氧化镁法、2套为硫酸铵盐法，仅有一套干法脱硫。但自1989年起，日本就不再采用湿法，全部采用干法。

1986年，德国蒂森钢铁公司从日本三菱引进石灰石一石膏湿法技术，在一台400万吨／年的烧结机上配套建设烟气脱硫设施。后因维护量大、运行费用高，于1993年停运。

我国烧结烟气脱硫技术的工业化应用起步于干法，标志是2005年12月包钢建成投产的ENS装置。到目前为止。建成、在建和拟建烧结烟气脱硫装置约32套．干湿各占一半。在建成项目中干法和半干法略少于湿法．但在建项目中干法多于湿法(详见表3)。特别是2008年，宝钢在建设第四套烧结机烟气脱硫设施时，放弃其自主开发的xPB湿法技术，转用LIS干法技术。因此，我国烧结烟气脱硫技术也出现由湿法向干法的转变。同时，我国烧结烟气脱硫还出现另一个特点，即：传统的石灰石一石膏法已被氨法取代，建成、在建或拟建的15套湿法中有7套为氨法。

2．单组份脱除技术被工艺扩展性强的一体化技术取代

2004年11月11日，《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(以下简称POPs公约)正式对我国生效．其中具持久性、生物累积性、长距离迁移及高毒性化合物的二恶英成为POPs公约首批受控物质之一。2007年4月14日．我国正式批准履行POPs公约的纲领性文件《国家实施计划》，该文件将钢铁行业定为减排二恶英的重点行业之一，要求分阶段逐步控制和减少二恶英排放。不难推测，集脱硫、脱硝、脱二恶英、脱HF／HCL／S03等酸性气体、脱重金属于一体的一体化烧结烟气脱硫技术，极有可能逐步取代单组份脱硫技术。

3．工艺布置灵活、节地、投资节省、运营成本低、二次污染小、副产物综合利用价值高的技术将成主流

目前。投资大、运营成本高、占地面积大、副产物综合利用价值低且处置费高、废水量大等等问题，已成为制约我国钢铁企业建设烧结烟气脱硫设施的重要因素，工艺布置灵活、节地、投资小、二次污染小、副产物综合利用价值高的技术正快速得到工业化应用和推广。

4．由中小型烧结机向大型烧结机扩展

2007年前．我国投产烧结烟气脱硫设施中，与其配套的烧结机最大面积仅180m2。2007年后，开始出现与200m2烧结机配套的烧结烟气脱硫装置。2008年后．我国先后启动马钢300m2、武钢和南钢以及湘钢360m2、梅钢和邯钢400m2、太钢450m2等大型烧结机配套脱硫装置。烧结烟气脱硫技术由中小型烧结机向大型烧结机演变特点明显。

5．工业化应用加速

烧结工序SO2排放量占钢铁企业总排放量40％一80%，是减排SO2的重点工序。《国家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划》指出：钢铁行业要全面落实14个烧结烟气脱硫示范工程。《国家环境保护“十一五”规划》也提出：“十一五”末我国要形成30万吨／年的烧结烟气脱硫能力。我国还将烧结烟气脱硫技术列为2020年钢铁行业科技发展指南和科技发展规划重点开发课题。但到目前为止，我国5亿吨左右的烧结矿产能。配套建设烟气脱硫装置的烧结矿产能不足3000万吨．还有4亿多吨烧结矿产能需配套建设烧结烟气脱硫设施，技术研发和推广的市场空间巨大。

三、建议

我国钢铁行业S02排放量仅次于第一排放大户燃煤发电行业，是减排SO2、控制酸雨的重点行业。但2008年钢铁行业S02排放量与2005年相比不降反升，约增2．8万吨。“十一五”后两年钢铁行业S02减排形势逼人。烧结烟气脱硫任重而道远。但由于该技术的技术风险较大、国家扶持力度有限、副产物综合利用难度大、投资巨大、运行成本高，技术路线选择不当，很有可能使企业背上沉重的负担。建议：

1．抓住关键因素，综合考虑，统筹规划，优化技术路线

建议从场地适用性、运行的完全性和可靠性、脱硫效率、副产物综合利用或处置的经济性、二次污染轻重程度、投资合理性、工艺扩展性、原料易获取性等8个方面，选择适合我国国情和企业实际的技术。其中：

场地适应性为重要的否决性条件。所选技术，占地面积应尽可能少．能灵活地布置在现有场地上。

运行的安全性和可靠性、脱硫效率、副产物综合利用或处置的经济性、二次污染的轻重程度，应为重要考虑因素。所选技术应有较高的成熟度，运行安全可靠，工况适应性强。检修维护量小，脱硫效率至少应在90%以上，副产物应具有较高的综合利用价值且能实现循环经济。脱硫过程没有或很少有废水、废气、温室气体以及其它固体废弃物。

投资合理性、工艺扩展性和原料的易获取性，应为较重要因素。所选工艺一次性投资和运行成本要低，或者说工程全寿命周期运营成本要低，其中一次性投资不应超过烧结机投资50%，最好控制在30％-40％。工艺技术较有较强的扩展性，具备或经适当改造后能具备脱除S02外的其它有毒有害物质。脱硫剂、副产物处置原料以及能源介质等等。能比较稳定或便捷地获取。

2．国家尽快出台扶持政策

目前，燃煤电力行业烟气脱硫已获得国家相关政策支持，虽然国家环境保护部污染物排放司为推进烧结烟气脱硫完成了《钢铁行业烧结烟气脱硫专项规划》的编制，但国家对钢铁行业减排SO：的支持政策依旧处于缺失状态，国家应尽快出台扶持政策，如对建设烧结烟气脱硫设施的烧结机，按吨矿产量给予适当补助等。

3．加快工业化应用步伐，培育新兴环保产业

强化“官、产、学、研”结合，结合我国国情优化烧结烟气脱硫技术路线，提升自主创能力，在加快这一技术工业化应用的同时，培育新兴环保产业。(作者单位：武钢战略发展部/来源：冶金管理)