国家标准计划《粗钢生产主要工序烟气脱硫脱硝技术规范》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC2(全国钢标准化技术委员会基础分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会。
主要起草单位 青岛理工大学 、冶金工业信息标准研究院 、西安龙净环保科技有限公司 、杭州希睿迪科技有限公司 、山东钢铁股份有限公司 、杭州睿昆信息技术有限公司 。
| 77 冶金 |
| 77.140 钢铁产品 |
| 77.140.99 其他钢铁产品 |
| 编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
|---|---|---|---|
| 1 | EN | 冶金工业信息标准研究院 | 推动相关先进工艺技术等在“一带一路”、金砖国家等相关区域的推广和应用,促进钢铁工业高质量、绿色低碳发展。 |
1、立项必要性 (1)经济社会和产业发展的需求 钢铁行业作为国民经济的重要基础产业,在推动经济增长、促进工业化进程等方面发挥着关键作用。
然而,粗钢生产过程中产生的烟气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物等污染物,对环境造成了严重污染。
随着经济社会的发展和人们对环境保护意识的提高,对钢铁行业提出了更高的环保要求。
制定和完善相关技术规范,有助于推动钢铁行业绿色转型,提高产业竞争力,满足市场对环保产品的需求,实现经济社会与生态环境的协调发展。
(2)相关法律法规、政策规划的要求 针对大气污染防治,我国有一套严格的环保法律法规和标准体系,《大气污染防治行动计划》、《打赢蓝天保卫战三年行动》对工业企业的污染物排放提出了明确的限制和要求。
2023年12月7日,国务院发布关于印发《空气质量持续改善行动计划》的通知,要求到2025年,全国地级及以上城市PM2.5浓度比2020年下降10%,重度及以上污染天数比率控制在1%以内;氮氧化物和VOCs排放总量比2020年分别下降10%以上。
大气污染防治重点区域(如京津冀及周边、长三角等)严禁增加钢铁产能总量,并通过产能置换政策严格控制新项目审批,要求置换比例不低于1.5:1(重点区域)或1.25:1(其他地区);淘汰独立焦化、烧结、球团等分散工序,推动钢铁、焦化、烧结一体化布局,减少独立生产环节。
到2025年,短流程炼钢(电炉)产量占比需提升至15%,京津冀及周边地区实施“以钢定焦”,炼焦产能与长流程炼钢产能比例控制在0.4左右;粗钢生产主要工序烟气脱硫脱硝技术规范的制定和修订,是落实这些法律法规的重要举措,有助于推动钢铁企业依法合规生产,减少污染物排放,改善环境质量,促进钢铁行业可持续发展。
(3)标准实施后重大经济、社会、生态效益分析 标准实施后将带来重大的经济、社会和生态效益。
在经济效益方面,通过推广先进的脱硫脱硝技术,可提高钢铁企业的能源利用效率,降低生产成本,同时有助于企业避免因超标排放而面临的罚款等风险,保障企业的稳定生产和经济效益。
在社会效益方面,减少烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放,有助于改善空气质量,降低酸雨等环境问题对居民健康的影响,提高居民的生活质量,促进社会和谐稳定。
在生态效益方面,降低污染物排放量,有助于保护生态环境,减少对土壤、水体等生态要素的污染,维护生态平衡,为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量,推动经济社会发展全面绿色转型。
2、项目可行性 (1)产业发展情况 近年来,国家明确要求钢铁企业污染物排放浓度达到超低限值(如SO?≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3)。
根据市场分析,2024年中国脱硫设备市场规模占全球40%以上,钢铁行业需求占比显著,预计未来几年仍将以5.5%的年复合增长率增长。
发达地区因环保标准较高需求集中,而中西部地区因环保基础设施薄弱,市场潜力巨大。
标准的出台将引导钢铁行业有效处理处置硫氧化物、氮氧化物的污染排放。
陕钢集团龙钢公司通过“失活分析-清洗除杂-活性浸渍-高温活化”四大核心工艺对脱硫脱硝系统进行升级,成功将催化剂运行温度降低20℃,并通过化学键合技术提升活性组分均匀性,使脱硝效率稳定达标,年运行成本降低超100万元。
河钢邯钢采用活性焦逆流吸附技术(CSCR工艺),实现烧结烟气中二氧化硫近零排放。
河钢唐钢通过500多台监测设备实时采集环保数据,并与政府平台联网,确保排放指标稳定达标。
其烧结工序采用循环流化床脱硫+中低温SCR脱硝技术,污染物排放浓度远低于国标。
(2)技术的成熟度和经济性分析 当前主流技术中,湿法脱硫(如石灰-石膏法)和SCR/SNCR脱硝技术已具备较高成熟度,湿法脱硫效率可达95%以上,SCR脱硝效率超90%,且通过实际案例验证,如伊犁钢铁采用电除尘+双塔双循环脱硫+SCR脱硝工艺,成功将SO?、NOx排放分别降至35mg/Nm3和50mg/Nm3以下,符合超低排放标准。
经济性方面,初期投资与运行成本因技术而异,湿法脱硫单套设备投资约300万~500万元,但结合副产物硫酸钙资源化和政府补贴,可显著提升经济可行性;而钙基干法脱硫技术因原料廉价、副产物可资源化且运行成本低,成为非电行业优选方案,其脱硫效率高达99%,投资成本较湿法降低30%-50%。
(3)具备的研究基础和条件 青岛理工大学拥有实验室总面积5400平方米,仪器设备总值约7000余万元。
拥有冶金炉渣高效资源化利用国家地方联合工程研究中心,山东省环境生态工程与污染修复重点实验室,能源与环境装备山东省重点实验室,工业流体节能与污染控制教育部重点实验室,山东省余热利用及节能装备技术重点实验室,山东省能源与环境装备强化建设重点实验室,山东省暖通与热泵重点实验室,山东省冶金节能减排工程技术研究中心,青岛市新型环保技术实验室等10余个国家和省市重点科研平台。
粗钢生产主要工序烟气脱硫脱硝技术规范的范围涵盖了粗钢生产过程中涉及的主要工序,包括烧结、球团、炼铁、炼钢等环节的烟气脱硫脱硝技术要求、设备选型、运行维护以及监测与检测等方面。新型脱硫脱硝技术和工艺的规范要求,设备选型和配置要求,结合近年来设备制造技术和材料科学的发展,加强对副产物处理与利用的规范,进一步明确副产物的处理标准和资源化利用途径。其目的是确保在粗钢生产过程中,各主要工序的烟气脱硫脱硝处理能够达到国家标准要求,减少二氧化硫和氮氧化物等污染物的排放,保护环境,促进钢铁行业的可持续发展。 本文件规定了粗钢生产主要工序烟气联合脱硫脱硝工艺的总体设计要求、脱硫工艺系统、脱硝工艺系统、活性炭/焦脱硫脱硝一体化工艺系统、烟气排放连续监测系统、产生固体废物资源化利用、二次污染控制措施、安全管理要求、运行与维护等。 本文件适用于粗钢生产主要工序,包括烧结、球团、炼铁、炼钢等工序排放烟气的联合脱硫脱硝工艺。