(问题)钢铁行业烧结工序排放量大、成分复杂,是大气污染治理的重点和难点之一。统计显示,我国钢铁企业每年产生烧结烟气约4万亿至6万亿立方米,粉尘、硫氧化物、氮氧化物以及二恶英、挥发性有机物等多类污染物叠加存在,治理链条长、系统耦合度高。随着超低排放改造持续推进,行业对更稳定、更经济、协同度更高的治理技术需求更为迫切,既要满足严苛排放指标,也要控制能耗与运营成本。 (原因)传统末端治理多采用多单元串联,设备投入和运维成本较高,在工况波动较大时容易出现处理效率不稳;二恶英、VOCs等有机污染物治理往往还需额外装置和药剂,深入增加系统复杂度。同时,烧结烟气温度、含氧量等参数波动明显,如缺少匹配的燃烧与换热设计,余热利用效率难以提高,整体经济性受限。要解决这些矛盾,需要将“多污染物协同控制”和“能量回收利用”融合的一体化路径。 (影响)据太原锅炉集团介绍,由其牵头,联合清华大学、怀柔实验室山西研究院、国家能源集团科学技术研究院有限公司等单位完成的“烧结烟气循环流化床锅炉关键技术及应用”项目,日前顺利通过科技成果鉴定,整体技术达到国际领先水平。项目提出利用循环流化床锅炉处理烧结烟气,通过炉内机理实现脱硫与脱硝,重点解决硫、氮污染物在较低成本下实现超低排放的工程问题;同时实现二恶英、VOCs等有机污染物的高效、低成本脱除。项目还拓展了传统锅炉助燃空气设计的适用范围,在低氧工况下实现高效燃烧与低品位余热回收,为钢铁企业提供兼顾减排与降耗的工程选择。 (对策)从应用情况看,该技术已在多地形成可复制、可推广的示范样板。在河北唐山文丰资源综合利用有限公司,两台烟气深度净化装置已稳定运行超过4年;在山西高义钢铁、山西晋城钢铁控股集团等企业也实现落地应用。测算显示,2023年至2025年间,该技术为应用企业带来新增收入11.6亿元,新增税收2612.70万元,并实现节支超过1.14亿元。业内人士认为,这类将多污染物协同控制、工况适配与余热利用一体化的技术路线,有助于降低超低排放改造的综合成本,提高系统运行稳定性与企业绿色竞争力。 (前景)面向未来,若在更大范围内以该技术替代传统工艺,环境效益潜力较大。测算显示,全面推广后有望使钢铁行业二恶英排放减少80%以上,VOCs排放减少约8000吨,粉尘、硫、氮等污染物可稳定满足超低排放要求。研究团队表示,将继续推动更大容量、更高参数装备的研发与工程化应用,进一步拓展技术适配场景与运行边界。随着绿色低碳转型深化,钢铁行业对“减污降碳协同增效”的需求将持续增加,具备可复制工程经验和全流程经济性的关键技术,有望在更广区域、更多产线加速落地,成为行业绿色升级的重要支撑。
钢铁行业绿色转型既是约束,也是机遇。以循环流化床为载体推进烧结烟气多污染物协同治理与余热回收,表明了用技术创新解决“高标准治理与低成本运行”矛盾的路径。下一步,仍需持续加强产学研用协同,完善工程化验证与标准化推广机制,把示范成果转化为可规模化复制的行业能力,为更高水平的生态环境治理与制造业高质量发展提供支撑。