一 環(huán)保超低減排高壓態(tài)勢(shì)下燒結(jié)機(jī)煙氣治理的現(xiàn)狀

      近幾年來(lái)，迫于大氣中PM2.5含量增加，地下水資源污染日趨嚴(yán)重，工業(yè)固廢違規(guī)堆放等環(huán)境壓力和綜合社會(huì)壓力，國(guó)家環(huán)保當(dāng)局不得不多次提高煙氣，廢水和固廢的排放指標(biāo)。由于老百姓對(duì)呼吸潔凈空氣呼聲，高，環(huán)保指標(biāo)中以工業(yè)煙氣中對(duì)二氧化硫，氮氧化物和顆粒物排放指標(biāo)的提標(biāo)速度，快，從2015年到2018年，短短3年時(shí)間，以燒結(jié)機(jī)為例，這三大排放指標(biāo)分別提了5.7倍（硫）；6倍（硝）和5倍（塵）。然而，燒結(jié)機(jī)的排放指標(biāo)雖然可以由環(huán)境部下發(fā)一紙文件來(lái)規(guī)定，但鋼鐵企業(yè)要想達(dá)到超低排放指標(biāo)，落實(shí)起來(lái)就困難重重了：

      困難之一：近幾年流行的脫硫脫硝和除塵的技術(shù)路線，例如鈣法濕法，鎂法濕法，氨法濕法，活性焦干法，循環(huán)流化床半干法（CFB），旋轉(zhuǎn)噴霧半干法（SDA），密相干塔半干法等，要想達(dá)到超凈指標(biāo)均在不同方面，不同程度上存在一定問(wèn)題。

      困難之二：從2010年以來(lái)，各鋼鐵企業(yè)為了滿足當(dāng)時(shí)的環(huán)保指標(biāo)，都先后投巨資建設(shè)了某種技術(shù)路線的環(huán)保設(shè)施。面對(duì)新的超低排放指標(biāo)，僅僅改造舊的現(xiàn)有設(shè)施大都不能滿足超低指標(biāo)；全部推倒重來(lái)建新的設(shè)施，資金浪費(fèi)巨大且停產(chǎn)的時(shí)間成本亦難以承受。

      困難之三：市場(chǎng)上的環(huán)保工程和環(huán)保設(shè)備廠家為滿足超低指標(biāo)推出的各種技術(shù)路線林林總總，五花八門(mén)，其中不少是沒(méi)有真正過(guò)硬的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)，鋼鐵企業(yè)猶如盲人摸象，或者病急亂投醫(yī)，往往難以正確辨識(shí)，正確決策。舉例來(lái)說(shuō)，唐山地區(qū)某鋼企2017年在地方環(huán)保局倡議下花了上億資金在其幾個(gè)燒結(jié)廠增建了濕電除塵系統(tǒng)。沒(méi)想到多年在電廠用得很成功的濕電在燒結(jié)機(jī)上不靈了，濕電工程完工后顆粒物仍然不達(dá)標(biāo)，沒(méi)辦法，幾經(jīng)考量后又建設(shè)了一套循環(huán)流化床的半干法系統(tǒng)，這回硫和塵是達(dá)標(biāo)了，但由于配套的脫硝工藝沒(méi)選對(duì)，氮氧化物又不達(dá)標(biāo)，致使該企業(yè)至今也沒(méi)達(dá)到超低排放要求。

      更為嚴(yán)重的是上述鋼廠的例子并非個(gè)案，據(jù)唐山環(huán)保當(dāng)局公布的于今年8月6日上午9:00-11:00監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)看，唐山地區(qū)115臺(tái)燒結(jié)機(jī)中只有3臺(tái)（分別為唐山德龍230燒結(jié)+燕山鋼鐵300燒結(jié)2臺(tái)）全面達(dá)到二氧化硫，氮氧化物和顆粒物超低指標(biāo)！情況的確不容樂(lè)觀， 特別是這些鋼企幾乎都是在去年下半年和今年上半年投入大量人力財(cái)力完成了新一輪超低改造的企業(yè)！

二 應(yīng)運(yùn)而生的中晶FOSS-D技術(shù)的主要理念，工藝流程和系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 FOSS-D主要理念概述

      從2006年成立以來(lái)，十多年如一日，一直秉承以循環(huán)經(jīng)濟(jì)治污理念進(jìn)行工業(yè)煙氣治理技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，已取得多項(xiàng)煙氣治理+脫硫廢水廢渣治理+工業(yè)固體廢棄物治理方面的發(fā)明zhuanli，并完成了多個(gè)燒結(jié)機(jī)煙氣治理的工業(yè)應(yīng)用工程案例。正是通過(guò)深入的市場(chǎng)調(diào)研和對(duì)現(xiàn)有煙氣治理流派和技術(shù)的剖析，中晶環(huán)境基于其一貫的循環(huán)經(jīng)濟(jì)治污理念，于2016年研發(fā)出FOSS-D干法一體化煙氣治理技術(shù)。目前，中晶環(huán)境是國(guó)內(nèi)外1一家通過(guò)應(yīng)用FOSS-D技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在單塔內(nèi)完成干法一體化脫硫，脫硝，除塵，脫二噁英并全面，穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)地達(dá)到超低排放指標(biāo)（如企業(yè)有需要，還能在相對(duì)較經(jīng)濟(jì)條件下達(dá)到近零排放）和煙氣觀感用戶滿意的環(huán)保工程公司。

      同時(shí)FOSS-D技術(shù)通過(guò)采用具有zhuanli權(quán)的獨(dú)特的復(fù)合脫硫脫硝劑（BMP），在達(dá)到煙氣中硫，硝和塵達(dá)到環(huán)保超低排放的同時(shí)，還能將脫硫渣100%利用 ，即先將脫硫渣加工成與水泥類似的膠凝劑“晶粉”，再利用“晶粉”配比鋼渣、水渣等其它材料制成新型的、具有持續(xù)盈利能力的建材產(chǎn)品。

2.2 FOSS-D的主要工藝流程

      在FOSS-D技術(shù)中，燒結(jié)、焦?fàn)t、豎爐煙氣經(jīng)電除塵器初步除塵后，進(jìn)入離子發(fā)生器氣態(tài)選擇性氧化脫硝區(qū)域，在此區(qū)域完成NO向高價(jià)氮氧化物的轉(zhuǎn)變；然后煙氣通過(guò)強(qiáng)效反應(yīng)塔，在高效湍流與BMP高分子材料的雙重作用下，二氧化硫、高價(jià)氮氧化物被吸附的同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸鹽、硝酸鹽及少量亞硫酸鹽；煙氣進(jìn)一步由強(qiáng)效反應(yīng)塔塔頂進(jìn)入袋式除塵器，在袋式除塵器中粗顆粒的硫酸鹽、硝酸鹽、亞硫酸鹽與部分在水汽作用下團(tuán)聚而成的BMP高分子材料抱團(tuán)形成大顆粒物，從而提高袋式除塵器除塵效率；夾雜著各種成份的顆粒物經(jīng)過(guò)袋式除塵器后被脫除下來(lái)進(jìn)入灰斗，然后排至灰倉(cāng)，作為建材生產(chǎn)原料運(yùn)至晶粉倉(cāng)庫(kù)備用；煙氣達(dá)到超低或近零排放指標(biāo)后經(jīng)煙囪排至大氣中。參見(jiàn)工藝流程及系統(tǒng)構(gòu)成示意圖（圖2）。

      FOSS-D脫硫脫硝除塵一體化近零排放技術(shù)通過(guò)本公司已經(jīng)成熟應(yīng)用的FOSS-W（即FOSS濕法工藝，是將強(qiáng)制氧化劑脫硝與旋轉(zhuǎn)離心作用除塵相結(jié)合的一塔同步技術(shù)）中的低溫選擇性氧化技術(shù)與BMP高分子材料結(jié)合，發(fā)揮協(xié)同脫除的效應(yīng)，在完成BMP高分子材料對(duì)高價(jià)氮氧化物的高吸附、強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了長(zhǎng)周期的小試、中試、工程實(shí)際應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐證明：BMP高分子材料與低溫選擇性離子氣態(tài)氧化劑結(jié)合，使得去除NOX的效率，高能達(dá)到99%并生成硝酸鹽，而硝酸鹽與BMP高分子材料的協(xié)同脫除效應(yīng)，從一定程度上提高了本套工藝技術(shù)脫除SO2的效率（與單獨(dú)脫硫工藝相比，脫硝協(xié)同脫硫可使得出口SO2的濃度降低的，高比率達(dá)到52%，即，如果單獨(dú)脫硫出口SO2濃度為15mg/Nm3,加入脫硝后出口SO2濃度，低可降到0 mg/Nm3），SO2脫除效率可長(zhǎng)周期穩(wěn)定在0~5 mg/Nm3，即近零范圍內(nèi)。

三 FOSS-D技術(shù)與市場(chǎng)上目前常見(jiàn)干法及半干法系統(tǒng)的比較

相關(guān)要點(diǎn)強(qiáng)調(diào)如下：

1活性焦干法近年來(lái)應(yīng)用較多，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行比較穩(wěn)定，如果不需達(dá)超凈指標(biāo)不失為一種較成熟的技術(shù)路線。但缺點(diǎn)也是明顯的：

1) 投資成本和運(yùn)營(yíng)成本非常高；

2) 脫硝效率（噴氨后只能達(dá)到60-80%）和除塵效果（只能達(dá)到20 mg/m3）也難達(dá)到超低指標(biāo)（如硝從300脫到50，效率需83.3%）；

3) 活性焦解析產(chǎn)生的硫酸轉(zhuǎn)運(yùn)處理困難（除非鋼廠內(nèi)部可消納）；

4) 活性焦設(shè)備維護(hù)過(guò)程著火的風(fēng)險(xiǎn)較大。

2“SDA+SCR”亦是近來(lái)鋼企考慮的工藝路線之一，優(yōu)點(diǎn)是投資較低（SDA脫硫部分比CFB便宜20-30%），SCR脫硝較成熟。但缺點(diǎn)是：

1) SDA脫硫效率有限（在90%-95%以內(nèi)），當(dāng)煙氣中含流量較高時(shí)（工況煙氣量超過(guò)1000 mg/m3）時(shí)脫硫達(dá)超低指標(biāo)困難。

2) SCR脫硝運(yùn)行雖然成熟，但煙氣升溫能耗大，運(yùn)營(yíng)成本高。

脫硫渣中亞硫酸鈣，亞硝酸鈣比例高，后續(xù)消納利用沒(méi)有好辦法。

3CFB+SCR工藝路線也是當(dāng)下熱門(mén)技術(shù)之一，它比SDA+SCR工藝脫硫效率高，缺點(diǎn)是：

1) SCR脫硝運(yùn)行雖較成熟，但升溫能耗大，運(yùn)營(yíng)成本高。

2) 脫硫渣中亞硫酸鈣，亞硝酸鈣比例高，后續(xù)消納利用沒(méi)有好辦法。

4中晶FOSS-D干法一體化工藝路線，經(jīng)工業(yè)成功應(yīng)用證明有三大優(yōu)點(diǎn)：

1) 脫硫脫硝和除塵效率均較高，三個(gè)主要指標(biāo)都具備經(jīng)濟(jì)，穩(wěn)定達(dá)到超低排放的能力（如企業(yè)有需要，還能在相對(duì)較經(jīng)濟(jì)條件下達(dá)到近零排放）。

2) 采用中晶高分子復(fù)合脫硫劑后，脫硫渣中98%左右為硫酸鈣+硝酸鈣，保留的亞硫酸鈣僅約為2%，利用中晶zhuanli技術(shù)，可以將脫硫渣全部轉(zhuǎn)換成類似于水泥的膠凝劑“晶粉”，再將晶粉配比一定鋼渣或水渣即可制成新型的綠色建材，實(shí)現(xiàn)真正地對(duì)脫硫脫硝除塵后的副產(chǎn)物吃干榨凈的循環(huán)經(jīng)濟(jì)治污。

3) FOSS-D技術(shù)工程建設(shè)總成本比活性焦技術(shù)低40-50%左右，脫硝部分比SCR低30-40%；脫硫脫硝運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比活性焦技術(shù)低40%左右，脫硝運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比SCR低約30%。