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作者 脱硫那些事儿
essechina


晶莹之水滴


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第1楼于 2013-11-20 09:45 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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   钢铁环保,何去何从?——赫韩君
   随着北方地区传统供暖季的到来,令人头疼的雾霾问题有可能进一步加剧。作为大气污染物排放最为严重的行业之一,钢铁行业不可避免地成为舆论和政策调控的“众矢之的”。为了防治日益严峻的大气污染问题,钢企头上的环保“紧箍咒”已不断收紧,其严苛程度前所未有。11月4日,环保部下发《关于做好2013年冬季大气污染防治工作的通知》(下称《通知》)。根据《通知》,为防治冬季严重雾霾天气,环保部将采取严格控制燃煤污染、深化面源污染治理、强化工业污染治理、加强机动车污染监管四项主要措施,而钢铁行业将再次成为其重点检查督查的工业行业之一。
   钢铁环保形势
   据了解,烧结、球团是钢铁行业污染物排放的主要生产环节,现行的针对该环节的排放标准是环保部于2012颁布的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》,该标准对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放上限分别进行了规定。
   另据悉,环保部科技司司长熊跃辉在日前举行的第九届环境与发展论坛上透露,环保部今年年初对华北地区298家钢铁企业进行了“家家必到”的全面排查,发现70%以上的钢铁企业未按标准排放污染物,存在超标排污的问题。
   河北钢铁集团唐钢能源环保部部长苏福源算出的数字更为惊人:要满足国家关于大气污染物排放限值的要求,1000万吨钢的环保投入为10亿元,这意味着生产一吨钢治污成本就有100元。按此推算,我国钢铁行业年产量为7.2亿吨,环保投入就要达到720亿元。
   而上述数据也仅仅是钢企大气污染物排放治理的成本,如果算上其他污染物排放,投入还要加大。以上市钢企宝钢股份为例,该公司在2012年度的《可持续发展报告》中称,其环境保护成本构成包括费用化成本和资本化成本两部分,分别为28.49亿元和4.23亿元。而对应总计约32.7亿元的环保成本,当年宝钢股份产钢量约为2400万吨,归属于上市公司股东的净利润为103.87亿元,也就是说环保成本几乎相当于净利润的三分之一。
   钢铁环保现状
   从此前各地方政府通报的信息看,陕西、河北、山东、安徽等地区的钢铁企业的脱硫治理主要存在以下三个方面:
   一是环境违法成本低,与相对昂贵的环保设备成本相比,一些小企业倾向于选择牺牲环境换利润。相关数据显示,1台360平方米烧结机脱硫设施每天的运行费用约为8万元~10万元,而不运行脱硫设施的罚款一般为20万元~50万元。环保设备少运行1个星期,节省的运行成本就可以抵消罚款。而且,在目前钢铁行业利润大幅下滑的严峻形势下,减少环保投入、降低环保设施运行成本,成了一些钢铁企业尤其是小钢厂提高利润的途径之一。为了应付政府部门的检查而上马环保设备,环保设施白天开、晚上关,检查时就启用、不检查就束之高阁等等做法,成了一些企业应付环保督查的惯用伎俩,甚至还有企业不惜对烧结脱硫在线数据造假和篡改。
   二是相关督查部门面临着执法“尴尬”,监督缺位。虽然国家接连出台了一系列政策和措施,但在具体的执行过程中,地方政府相关部门存在着责任落实不到位、监管执法有盲区等问题,使得政策和指标约束成了“一纸空文”。一方面,虽然江西、陕西、河北、山东、安徽等地方政府有自曝家丑的勇气,但受制于执法权力有限、缺乏足够强硬的执法手段、体制机制缺失等因素,环保部门在实际工作中常常遭遇“上挤下压”、“两头受气”的尴尬局面,让排污企业有恃无恐。另一方面,一些排污企业与地方政府存在错综复杂的利益关系,对于企业的环保现状,相关部门“睁一只眼、闭一只眼”,默许其“顶风作案”。
   三是一些地方的环保执法仍带有一定的形式主义、官僚主义色彩。当前,环保治理的呼声和要求越来越高,中央已经把环保治理提到相当的高度来抓。但是,一些地方在落实政策的时候,往往把指标压给大企业,无视民营小厂滥排放的现实。一些地方政府官员甚至认为,国有大厂是公家的,压一压没事;小厂是私人的,压任务会有反弹。
   钢铁环保方向
   李克强总理在2013夏季达沃斯论坛开幕式上致辞表示, “我认为经济体制改革的关键是要处理好政府和市场、社会的关系。就是市场能做的就让市场去做,社会可以做好的就让社会去做,政府管好自己应该管的事情,让市场发挥应有的作用,激发更大的活力,这样才能形成经济持续发展的内生动力”。
   中国经济正处在转型升级的关键时期,钢铁行业的转型升级势在必行。
   一方面,政府环保部分要避免环保风暴“雷声大、雨点小”,让政策措施和督查整改落到实处,在完善环保法律法规,制定严格的考核细则,提高环境违法的成本的同时,更要加快改革现有的体制和机制,彻底破除“地方保护主义”,堵塞企业“钻空子”的漏洞。
   另一方面,钢铁企业必须认识到,环保已经成为企业、行业生存与发展的“铁门槛”。钢铁企业要顺利通过环保“大考”,不如及早行动赢得先机,主动承担起环保责任,通过环保改造的契机优化产能结构、推动转型发展,收获绿色发展带来的各种“红利”。
   钢铁环保选择
   以钢铁烧结、球团脱硫为例,作为大气污染治理的“重头戏”,钢铁企业要顺利通过脱硫“大考”,须从以下两方面着手:
   明确主流脱硫工艺
   将镁法脱硫及废液制备硫酸镁工艺作为烧结机脱硫的主流工艺。理由如下:
   1.脱硫效率高
   吸收浆液在吸收塔内被强烈雾化,并与烟气充分接触反应。浆液形成的液膜、液滴、液雾充满反应器空间,在吸收塔内覆盖率达100%,与钙法相比,一是氧化镁本身的活性及反应度均高于氧化钙;二是亚硫酸镁及硫酸镁的可溶度均高于亚硫酸钙和硫酸钙,使得氧化镁颗粒表面不断被更新并继续与二氧化硫反应,。三是氧化镁法脱硫运行pH值在6-7之间,这种环境非常有利于SO2的捕集和脱除。因此氧化镁的吸收效率更高,可达到98%以上
   以承德盛丰钢铁152m2烧结机镁法脱硫项目为例,通过观察在线监测的历史记录,在盛丰钢厂没有换矿粉之前,吸收塔入口的SO2浓度一般在600——800mg/Nm3,出口SO2浓度一般低于50mg/Nm3,盛丰钢铁换了高硫矿粉之后,吸收塔入口的SO2浓度一般在4700-6000mg/Nm3,出口SO2浓度一般在70-90mg/Nm3,。脱硫率保持在98.3%-98.6%左右。
   2.运行费用低
   (1) 较低的液气比
   氧化镁法脱硫采用的液气比一般小于5L/m3,一般石灰石-石膏吸收塔的液气比一般控制8~15 L/m3左右,这样也就大大降低了浆液循环所需的能耗。
   (2) 烟气阻力小
   由于氧化镁法脱硫采用较低的液气比,减小了烟气通过喷淋层的阻力,吸收塔及烟道选择的气流速度合理,因此脱硫系统整体阻力小。系统阻力在800Pa以内。所以,ESSE镁法脱硫系统无需设置增压风机。这样既节省了占地面积又降低了系统运行在电耗方面的投入。
   (3) 吨矿维护成本较低
   与钙法相比,镁法工艺系统寿命较长、检修率低,包括脱硫系统带来的隐性投入(人工、烧结机作业时间、应付环保检查等)较低。据核算,钙法工艺的维护成本明显高于镁法工艺。
   3.安全投运率高
   (1)无结垢、堵塞
   由于亚硫酸镁和硫酸镁分别为微溶和易溶,传统的镁法工艺由于氧化工艺落后,亚硫酸镁的转化率较低,可能存在一定的管道结晶情况。世能中晶通过塔内氧化工艺专利技术,使亚硫酸镁的转化率较高,无结垢和堵塞情况,系统内几乎为纯清液运行。而亚硫酸钙和硫酸钙为难溶和微溶,导致系统结垢堵塞情况严重,因此系统的检修周期较短,难以实现和烧结机同步运行。
   (2)无腐蚀
   镁法脱硫系统运行的PH值为6.5左右,为中性的运行环境。而钙法系统的运行PH值为5.4左右,为酸性的运行环境,腐蚀严重。因此在系统的运行寿命较短,同步投运率较低。
   (3)磨损小
   世能中晶采用的吸收剂是自己专门配置的以氧化镁为主的吸收剂,粒度为200目左右。而大部分自行运行采用的石灰粉的粒度较大,磨损严重。
   以天津荣程联合钢铁集团265m2烧结机烟气脱硫系统为例,应当地环保局要求,该系统不设置旁路系统。为保证烧结机正常生产,该公司采用镁法脱硫工艺,以确保脱硫系统能够与烧结机同步运行。
   4.副产品价值高,无二次污染
   镁法脱硫副产物为七水硫酸镁(MgSO4·7H2O),七水硫酸镁是一种重要的无机化工产品,用途非常广泛,根据用途不同,七水硫酸镁主要分为食品级、医药级、饲料级、工业级、肥料级、试剂级等。
   镁法脱硫的副产品硫酸镁,品质达到国家HG/T2680-2009Ⅰ类一等品标准(检测报告见附件)。可直接销售,具有广阔的市场前景。而钙法工艺副产品为石膏,一方面石膏的利用价值极低,另一方面电厂的脱硫石膏产量已经远远超出了市场需求。因此,大部分脱硫石膏已经造成严重的二次污染,成为下一步固体废弃物的治理对象。
   第二,明确商务模式
   10月24日,京津冀地区纷纷出台“空气重污染应急预案”,针对钢铁、水泥等重点减排行业提出了更为明确、具体的监察、检测措施,逐渐形成了强制性标准,形成长效的监管机制。
   在这样的大背景下,脱硫业由“重建设轻运营”向“综合服务”转型的趋势日益明显,一批实力突出、技术先进的企业纷纷改变市场开发战略和方向,将营销的重点放在脱硫系统的运营维护上,这样不但能巩固现有市场区域,更能进一步树立企业品牌,有利于脱硫业整体健康、有序发展。
   北京世能中晶能源科技有限公司(ESSE)在特许经营(DBO)模式的基础上提出了一种新的商业模式——DBO+V模式[(设计Design-建设Build-运营Operate )+价值创造Valuable]。
   合作基本模式为:北京世能中晶和业主共同投资镁法脱硫及副产品制备系统,世能中晶负责脱硫系统和副产品制备系统的运营维护,并保证该系统可实现以下要求:(1)二氧化硫达标排放,实现与烧结机同步运行;(2)世能中晶负责环保验收、环保监测、环保定期监察等事宜;(3)副产品硫酸镁的收益与荣信钢铁共同分享。该模式在10年内,可为业主节约6000万元的脱硫运营费用。
   如果未来民营小钢厂的环保成本逐渐上升,相对于大钢厂的成本优势逐渐缩小,长期看部分管理落后、盈利能力低下的民营小钢厂很可能会通过市场方式逐渐被淘汰。
   相比其他节能减排、化解产能的手段,拿环保标准来“卡”钢企更为公平,也更为有效。“环保是一种相对比较好的一种途径或方式,严格执行环保政策,谁不合格就不让开,谁不合格就罚谁”。
   


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