隨著電力超低排放逐漸完成,非電行業(yè)煙氣治理市場漸行漸近。5月7日,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作方案(征求意見稿)》,旨在推動鋼鐵等行業(yè)超低排放改造,打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。
從政策來看,非電行業(yè)煙氣治理市場今年將開始爆發(fā)。據(jù)預(yù)測,鋼鐵、水泥、平板玻璃、陶瓷等主要非電行業(yè)的大氣治理市場空間之和約為1999億元至3044億元。一邊是潛力無限的市場,一邊是缺乏成熟的技術(shù)路線,非電行業(yè)煙氣治理將歷經(jīng)怎樣的考驗?
在2018鋼鐵、焦化行業(yè)煙氣治理技術(shù)與應(yīng)用研討會,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師李俊華談了自己的看法。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師李俊華(左)
非電行業(yè)和電力超低不一樣 排放限值及技術(shù)不能簡單照搬
隨著我國燃煤電廠實現(xiàn)超低排放,減排效果顯著。非電行業(yè)煙氣主要污染物排放居高難下,成為大氣污染治理重點和改善區(qū)域空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。
李俊華表示,我國非電行業(yè)中鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷等工業(yè)產(chǎn)能占世界的半壁江山,但非電行業(yè)煙氣主要污染物排放長期執(zhí)行比較寬松的環(huán)保政策,造成主要大氣污染物排放總量大,大氣污染治理的重點轉(zhuǎn)向非電行業(yè)成為必然。但不同非電行業(yè)的超低排放限值,應(yīng)該根據(jù)不同行業(yè)的工藝過程和國內(nèi)外治理技術(shù)的最新進展,制定各自的新技術(shù)或最佳可行技術(shù)支撐下的各個行業(yè)的超低排放限值,而不是照搬電力行業(yè)的PM、SO2、NOx排放濃度分別不得超過10、35、50mg/m3的超低排放標準。需要綜合考慮最佳制造工藝過程后的主要污染物排放濃度,結(jié)合當(dāng)前先進的末端治理技術(shù)的最佳使用效果,才能給出超低排放限值。舉例來講,鋼鐵燒結(jié)煙氣末端治理前如果氮氧化物濃度為250mg/m3,結(jié)合最有效的SCR脫硝技術(shù),脫硝效率保證80%以上,可望實現(xiàn)50mg/m3超低排放;玻璃行業(yè)源頭排放是1000mg/m3以上,即使脫硝效率保證80%甚至90%,超低限值也需要在200mg/m3左右。同樣,焦化和水泥等重污染工業(yè)的超低排放限值的確定,也必須結(jié)合各自行業(yè)的污染物排放特征及最佳治理技術(shù)而定,不能夠采用一套超低排放限值。
既有電力超低排放的成功經(jīng)驗,非電行業(yè)煙氣治理技術(shù)能否照搬?李俊華認為,煙氣治理是系統(tǒng)工程,涉及到源頭減排、過程控制和末端治理,污染物包括硫硝塵常規(guī)污染物及一系列非常規(guī)污染物,需要實現(xiàn)多污染物高效協(xié)同
凈化。此外,不僅僅是技術(shù)問題,還涉及到經(jīng)濟社會等方面的因素。非電行業(yè)煙氣治理不能簡單的照搬電力超低排放。
電力超低排放能夠快速有效展開,一是與電力行業(yè)煙氣治理科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)較好,二是電廠煙氣排放條件相對穩(wěn)定,三是環(huán)保電價補貼等激勵政策到位,四是電力企業(yè)大都是國有公司,整體大數(shù)據(jù)監(jiān)管水平較高。多方面因素導(dǎo)致電力企業(yè)有超低排放提標改造的積極性,而非電行業(yè)與電力行業(yè)不一樣。
李俊華進一步表示,首先相對于電力,非電行業(yè)超低排放改造更復(fù)雜。這表現(xiàn)為:一是非電行業(yè)排放源眾多,包括鋼鐵、水泥、焦化、有色、玻璃等眾多工業(yè);二是各個工業(yè)行業(yè)的工藝過程不同,排放的污染物種類復(fù)雜、流量及濃度差異較大;三是不同工業(yè)煙氣的溫度、濕度及流量、流速等參數(shù)波動較大。
再次,技術(shù)支撐不足。非電涉及到的每個工業(yè)都有各自特點,從技術(shù)適應(yīng)性看,一種技術(shù)或一套技術(shù)要滿足非電各個工業(yè)污染源排放特征,實現(xiàn)超低排放難度可想而知。
還有經(jīng)濟問題。非電行業(yè)環(huán)保投入不足,可能是由于某些行業(yè)效益不佳,更為重要的是,缺少相應(yīng)的環(huán)保激勵政策,超低排放深度治理的企業(yè)守法成本高??傊?,多方面因素導(dǎo)致非電行業(yè)煙氣深度治理進展緩慢。
在環(huán)境壓力和激勵政策的推動下,煙氣治理市場由電力轉(zhuǎn)向非電是大勢所趨,非電行業(yè)將是大氣治理的下一個主戰(zhàn)場。
鋼鐵超低排放首當(dāng)其沖 諸多難題待解
今年的政府工作報告中,鋼鐵行業(yè)的超低排放改造被單獨提出。生態(tài)環(huán)境部也明確,2018年我國將啟動鋼鐵行業(yè)超低排放改造。
4月25日,河北省印發(fā)《鋼鐵工業(yè)大氣污染物超低排放標準(征求意見稿)》?!兑庖姼濉芬?guī)定,現(xiàn)有企業(yè)自2020年1月1日起,燒結(jié)(球團)的顆粒物、SO2、NOx排放濃度分別不得超過10、35、50mg/m3。鋼鐵超低排放改造序幕正式拉開。
5月7日,生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布關(guān)于征求《鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作方案(征求意見稿)》意見的函?!兑庖姼濉访鞔_,新建(含搬遷)鋼鐵項目要全部達到超低排放水平。到2020年10月底前,京津冀及周邊、長三角、汾渭平原等大氣污染防治重點區(qū)域具備改造條件的鋼鐵企業(yè)基本完成超低排放改造;到2022年底前,珠三角、成渝、遼寧中部、武漢及其周邊、長株潭、烏昌等區(qū)域基本完成;到2025年底前,全國具備改造條件的鋼鐵企業(yè)力爭實現(xiàn)超低排放。此次生態(tài)環(huán)境部出臺全國性的鋼鐵超凈排放改造征求意見稿,吹響了鋼鐵行業(yè)全面超凈排放改造的號角。
李俊華表示,鋼鐵行業(yè)作為大氣污染物的主要排放大戶,SO2年排放量僅次于燃煤電力,氮氧化物和粉塵排放量也排在各類工業(yè)污染源前列。此外,鋼鐵工業(yè)比較集中,相對容易管理,這些因素可能是促成鋼鐵率先開始超低排放改造。如何能夠?qū)崿F(xiàn)鋼鐵工業(yè)煙氣穩(wěn)定超低排放,仍是鋼鐵企業(yè)能否下決心超低排放改造的關(guān)鍵因素之一。
目前,鋼鐵行業(yè)的脫硫、除塵工藝比較成熟,大多數(shù)企業(yè)也能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放相應(yīng)的指標,在技術(shù)路線上也有多種選擇。當(dāng)前鋼鐵行業(yè)煙氣治理最大的難點是脫硝。
李俊華坦言,以前鋼鐵行業(yè)氮氧化物特別排放限值(300mg/Nm3)比較寬松,現(xiàn)在超低標準提高到50mg/Nm3后,很多企業(yè)難以達標,必須治理改造。目前技術(shù)路線主要有三類,一是活性炭吸附/催化多污染物一體化技術(shù),該技術(shù)為吸附-解析循環(huán)工藝途徑,可以實現(xiàn)高效去除二氧化硫、氮氧化物及非常規(guī)污染物二噁英和重金屬等,我們實施的示范工程煙氣排放中,粉塵可以控制在10mg/Nm3左右,二氧化物可以穩(wěn)定在35mg/Nm3以下,氮氧化物去除效率在80%左右。該技術(shù)可以實現(xiàn)脫硫脫硝及二噁英一體化,適應(yīng)煙氣范圍較廣,而且可實現(xiàn)硫高值化利用;二是高效SCR脫硝技術(shù),在目前鋼鐵企業(yè)已經(jīng)安裝了高效除塵脫硫設(shè)施后,可以預(yù)見加裝SCR會成為主流,存在的問題是燒結(jié)煙氣溫度普遍較低,即使中低溫脫硝催化劑穩(wěn)定工作仍需要在200oC以上,煙氣換熱后脫硝成為必然。該技術(shù)優(yōu)點是脫硝效率高,占地面積較??;三是通過臭氧氧化技術(shù)途徑,該技術(shù)脫硫脫硝一體化,對煙氣中硫適用性較強。
每項技術(shù)都有優(yōu)點,也都有不足和局限性。SCR和活性炭技術(shù)需要考慮氨逃逸二次污染的問題,同時SCR脫硝技術(shù)要考慮催化劑中毒和再生,活性炭技術(shù)占地面積較大,硫資源化途徑要因地制宜,此外要特別關(guān)注活性炭可能自燃的安全問題。臭氧氧化技術(shù)要關(guān)注二氧化氮及硝酸鹽,減少黃煙逃逸現(xiàn)象和二次污染。此外,臭氧氧化技術(shù)要實現(xiàn)超低排放,仍需要提高脫硝效率。同時,我們最近對大量燒結(jié)煙氣和焦化煙氣監(jiān)測結(jié)果表明,煙氣中CO和VOCs排放需要引起關(guān)注,這類化合物尤其對臭氧濃度貢獻較大。
沒有最好的技術(shù)只有最合適的技術(shù)。鋼鐵超低排放應(yīng)該根據(jù)不同企業(yè)特點選擇最佳的技術(shù)路徑,李俊華強調(diào)。
各方探索解決方案 積極推進非電行業(yè)深度治理
市場尚未成熟,前景卻被業(yè)內(nèi)普遍看好。甚至有機構(gòu)預(yù)測,非電行業(yè)煙氣治理市場將形成千億“風(fēng)口”。現(xiàn)階段如何破冰?污染企業(yè)、環(huán)保公司、科研機構(gòu)、政府部門等多方都在積極探索,以期解決非電行業(yè)煙氣治理諸多難題。
最重要的是改變污染企業(yè)對于環(huán)保的傳統(tǒng)認識,讓污染企業(yè)認識到環(huán)保不僅僅是責(zé)任還能帶來利益,這樣才能激發(fā)污染企業(yè)環(huán)保治理的積極性和主動性。李俊華表示,首先出臺有力的支持政策。通過各種形式鼓勵企業(yè)進行環(huán)保治理。除資金支持外,政策還可以從電價、稅收、融資和限產(chǎn)等方面細化,從而推動非電行業(yè)煙氣治理的進展。
其次是環(huán)保企業(yè)要研發(fā)及優(yōu)化適合不同非電行業(yè)的煙氣最佳治理技術(shù)路線。根據(jù)每個行業(yè)的特點制定不同的解決方案。同時,鼓勵環(huán)保企業(yè)與污染企業(yè)聯(lián)手,實施定制化技術(shù)方案,比如在煙氣治理的基礎(chǔ)上實施余熱回收利用或硫資源化利用,最大限度的實現(xiàn)經(jīng)濟價值,讓環(huán)保治理成為“有利可圖”的事情,激發(fā)各方積極性。
對此,李俊華稱,在非電行業(yè)煙氣治理方面尤其是燒結(jié)煙氣脫硝領(lǐng)域,非電行業(yè)仍處于起步階段。目前市場上各種技術(shù)層出不窮,需要積極引導(dǎo)和科學(xué)評估,盡量避免企業(yè)重復(fù)投資改造。為了解決非電行業(yè)減排的技術(shù)難題,煙氣多污染物控制技術(shù)與裝備國家工程實驗室應(yīng)運而生。
李俊華進一步表示,煙氣多污染物控制技術(shù)與裝備國家工程實驗室是國家發(fā)改委批復(fù)成立,清華大學(xué)聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢科研單位及各行業(yè)龍頭企業(yè)共同建設(shè)。工程實驗室由中國工程院院士郝吉明、岳光溪、賀克斌、RalphYang領(lǐng)銜,圍繞改善空氣質(zhì)量和提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力為目標,面向鋼鐵、冶金、建材、石油化工、電力等行業(yè)煙氣深度減排的重大需求,構(gòu)建煙氣多污染物治理技術(shù)與裝備工程化研究的國家級創(chuàng)新平臺,系統(tǒng)研發(fā)工業(yè)煙氣治理產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵材料、核心裝備、先進技術(shù)和工藝。工程實驗室將為非電行業(yè)減排提供全面的技術(shù)支撐,推動我國煙氣污染控制領(lǐng)域的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級。
“打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),京津冀、長三角、珠三角、及汾渭等重點區(qū)域應(yīng)率先推動非電行業(yè)超低。未來三年鋼鐵、焦化、建材、石油化工等重點行業(yè)應(yīng)實施全過程氮氧化物減排技術(shù)并進行高效脫硝改造。同時加快炭素、磚瓦、鑄造、鋁型材、鐵合金等行業(yè)減排。污染企業(yè)、環(huán)保企業(yè)及科研機構(gòu)多方要一起努力,為我國鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷等非電行業(yè)超低排放深度治理不斷探索新途徑!”李俊華最后表示。
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