非电行业烟气治理难题待突破

“如今环保要求越来越严，隔三岔五就有督查组上门检查，我们当然清楚达标排放很重要。可好不容易装上脱硫脱硝设备，运行一段时间后，又发现达不到自己想要的治理效果，而且据我所知，头疼的远不止我们一家企业，类似问题在业内并不少见，接下来怎么办?”这是近日在接受采访时，一位焦化企业负责人向记者道出的无奈。

 

钱花了，事做了，买来的治理技术却不一定真正适合自己——记者进一步了解到，在焦化、钢铁、煤化工等企业中，这样的情况并非个案。而随着大气污染治理要求不断收紧，上述用煤“大户”已然成为当前的治理重点。提标改造工作接踵而来，技术瓶颈如何突破?

 

非电行业用煤最多

 

烟气治理却相对缓慢

 

在烟气治理领域，脱硫脱硝技术并非新生事物。10余年前，我国电力行业便率先展开相关探索。据中国环境保护产业协会脱硫脱硝委员会发布的《脱硫脱硝行业2017年发展报告》(下称《报告》)称，截至去年底，全国71%的燃煤机组完成了超低排放改造，尤其是二氧化硫、氮氧化物等主要排放物控制，基本达国际先进水平。也正是在电力减排空间趋近饱和的基础上，非电领域才越来越受关注。

 

以2017年为例，《报告》统计显示，全国38.2亿吨商品煤消费中，电力行业约占49%，焦化、钢铁、化工等非电行业以50%的消耗占比，成为用煤量最大的领域。由此排放的二氧化硫、氮氧化物等污染物，目前仍处于千万吨级，远超环境容量。要实现空气质量达标要求，非电行业至少还需削减50%以上的排放量。

 

而此情况，也已引起了主管部门的重视。“与煤电相比，非电行业对我国污染排放的贡献越来越大。我国钢铁产量占世界的50%、水泥占60%、电解铝占65%，分布了40多万台量大面广的燃煤锅炉。”生态环境部大气司司长刘炳江对此表示，尽管用煤量惊人，二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘等排放量占全国四分之三以上，非电领域烟气的治理基数、管理能力却存在较大差距，已升级为“主要矛盾”。

 

“目前，非电行业具备初步治理措施，但排放标准和治理水平远低于电力行业，超低排放改造推进缓慢。部分行业的脱硫脱硝设备安装率虽达90%以上，但市场混乱、设备故障率高、投运率低，设施运行效果并不好。”《报告》指出。

 

技术受限

 

部分治理简单沿用电力行业路线

 

那么，是什么制约了非电行业的治理进程?在接受记者采访时，多位业内人士一致指出，除治理标准待完善、环保监管难度大等外在因素，主要还是缺乏经济可行的技术方案。

 

“所用煤种及其组分不同，首先决定非电与电力行业不能一概而论。比如，品质较好的煤大多用于发电，含硫、含灰量较多，或质量相对较差的煤，在非电行业用得更多。这导致二者排放烟气的成分不同，治理理应有所区别。”浙江大学环境技术研究所所长吴忠标称。

 

用煤情况复杂，同时也增加了治理难度。《报告》举例称，在非电行业，目前分布着12万台工业窑炉，因用煤方式粗放，加之炉型结构、燃烧系统、热能利用等方面技术水平落后，污染物排放高达电力行业的2-7倍。在此情况下，脱硝等路线却基本沿用“简化版本”的燃煤电站环保技术，治理不尽如人意。

 

由于非电领域自身范围广、细分行业多，不同行业之间的生产工艺差异大，导致污染排放特性各不相同，因“行业”制宜的治理技术，目前却未真正得以应用推广。“准确说，非电是一个笼统说法，它涵盖几十个细分行业，每个行业又各有特点，要解决的烟气问题各不相同，因此不能像火电行业一样简单描述。”华北电力大学可再生能源学院生物质能研究中心副主任陆强指出。

 

以化工行业为例，陆强告诉记者，因焚烧燃料的不同，烟气组成与特性各异，脱硝、脱硫和除尘等烟气净化工艺不仅复杂，而且没有统一的技术方案。“例如，对于含碱废液的焚烧，烟气脱硝时就需要克服SCR催化剂的碱金属中毒问题;对于酸性废液的焚烧，烟气脱硝时就需要兼顾SCR催化剂的酸性气体中毒问题。即使化工一个行业，不同工艺的烟气也对脱硝提出不同技术要求。”

 

区分行业、燃料特性

 

探索多种污染物协同处理

 

面对巨大需求，脱硫脱硝委员会预测显示，非电行业的烟气治理空间最高甚至可达3000亿元。究竟什么样的技术才能真正适应市场，得以从中分一杯羹呢?

 

在陆强看来，治理首先还需区分不同行业、不同燃料特性，真正做到对症治理。“以目前难度较大的脱硝环节为例，针对钢铁、玻璃等行业所排放的低温烟气，需开发低温脱硝催化剂;针对燃气轮机、垃圾焚烧炉所排放的高温烟气，则需要高温脱硝催化剂;针对一些使用富砷煤这个特殊煤种的行业，就要开发抗砷中毒催化剂;针对一些使用高碱煤或者生物质等燃料的行业，需要抗碱金属中毒催化剂等。”

 

这一说法，也得到清华大学环境学院教授李俊华的赞同。他表示，非电行业烟气治理是系统工程，涉及源头减排、过程控制和末端治理，污染物包括硫硝尘常规污染物及一系列非常规污染物，还需实现多污染物高效协同净化处理。“现有的每项技术各有优点，同时也都存在不足和局限性。仅靠一种技术或一套技术，要满足非电领域各工业污染源的排放特征、实现超低排放，其难度可想而知。因此对企业而言，没有最好的技术，只有最合适的技术。”

 

而对于部分暂时缺少适用技术的工业锅炉，《报告》也提出建议称，以控制污染物生产总量为主要途径，企业可从源头入手，严格控制燃料品质，同时优化设计锅炉本体、高效传热元件，由此提高脱硫脱硝等环节治理效率。

 

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