陳燕輝：鋼鐵行業(yè)超低排放存在的問題及擔憂--顆粒物&氨逃逸

摘要：鋼鐵行業(yè)大氣污染物排放主要集中在鐵前，指出鋼鐵行業(yè)超低排放面臨氨逃逸污染、堵塞、毒化和結(jié)垢等問題。介紹遙感技術在霧霾追蹤分析方面的應用，并提出利用遙感技術加強顆粒物和氨逃逸監(jiān)測檢測的應對措施。

一、超低排放面臨的問題

首先鋼鐵行業(yè)超低排放主要集中在燒結(jié)球團，重點是在鐵前，鐵后的污染更少一些。鐵前燒結(jié)球團超低排放系統(tǒng)包括除塵、脫硫（二次除塵）、脫硝等，有些鋼鐵企業(yè)的脫硝布置在脫硫前，有些布置在脫硫后。鋼鐵行業(yè)超低排放面臨的問題主要有三個：

第一個問題就是系統(tǒng)堵塞，主要集中在脫硝（或脫白），普遍存在換熱器和催化劑的堵塞問題。它目前存在的問題，由于堵塞造成風機的劇烈震動，只能抽動設計風量的50%，因此很多鋼鐵廠的燒結(jié)機要減產(chǎn)30%，只能達到70%的設計產(chǎn)能。就算政府不要求減產(chǎn)，上了超低排放以后也得減產(chǎn)。

系統(tǒng)堵塞主要集中在SCR催化劑和換熱器。這是脫硝催化劑堵塞和中毒的一個情況，脫硝催化劑堵塞中毒，整個系統(tǒng)阻力會上升；這是里面換熱器堵灰的情況。原因我們大概分析了一下，這是燒結(jié)機的特殊情況，粉塵是絮狀。這個元素分析表可以給大家很好的一些指引，比如說里面的鉀鈉鹽比較多甚至非常多，通過燃燒之后是吸水，通過電鏡放大2500倍或者達到3000倍，依然是絮狀物的狀態(tài)。另外大家關注一下，三氧化硫占13%。

我們鋼鐵行業(yè)靜電除塵器大部分平常不檢修，最長的8年、10年都不檢修，跟電力行業(yè)完全不一樣，這種狀況非常糟糕，除塵效果非常不好。濕式靜電除塵器大部分沒有用，原因不贅述。

除塵之后，后面的顆粒物就進入脫硝系統(tǒng)SCR，是晶狀，大家比較關心是ABS的問題，有很大一部分是三氧化硫，鉀鹽占30%，這個跟鐵礦有密切的關系。還有一個鈉鹽，鉀鈉鈣再加上三氧化硫就90%以上了。西安交通大學譚厚章老師在電力行業(yè)研究發(fā)現(xiàn)，上了SCR風機出現(xiàn)大量的白垢，分析后發(fā)現(xiàn)里面大部分是硫酸氫氨。我們在鋼鐵行業(yè)目前也大量發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。

第二個問題是有色煙羽。消白是鋼鐵行業(yè)很特殊的一個治理動作——消白后還存在有色煙羽問題。大家剛開始以為進行加熱就可以消除煙羽，跟電力行業(yè)一樣就可以了，這是對有色煙羽的誤讀。很多鋼鐵企業(yè)消白系統(tǒng)基本上不能正常運行，目前消白的聲音是越來越小了。消白消除了水汽，但是暴露了里面顆粒物的問題，同時大量消耗了能量。消白失敗的根本原因是沒有理解有色煙羽是細微顆粒物瑞利散射造成的，病急亂投醫(yī)，結(jié)果一病未愈又添新病。

在鋼鐵行業(yè)，有色煙羽脫尾的這種現(xiàn)象比電力行業(yè)要惡劣得多，既有前面顆粒物導致的，也有脫硫系統(tǒng)本身帶出顆粒物的問題。有一段時間大家都記得，國家提倡采用活性焦干法脫硫，但是到地方之后就變成強制性的，這個就是當時的一個結(jié)果，當時河北某市政府下文要求上活性焦干法脫硫。這是河北某鋼鐵廠活性焦干法脫硫有色煙羽的情況，沒有實現(xiàn)他們當時承諾的排煙透明目標，其他采用活性焦干法脫硫的鋼鐵企業(yè)情況也差不多。

第三個問題是氨逃逸。氨逃逸，在電力行業(yè)暴露出來的問題就很嚴重。電力行業(yè)鍋爐運行負荷波動幅度不會太大，但是鋼鐵行業(yè)煙氣負荷波動幅度非常大，工況波動非常大，所以更沒有辦法實現(xiàn)精準分氨。氨逃逸，監(jiān)測困難，而且目前幾乎沒有監(jiān)測，片面追求脫硝，不管氨噴多少，只在乎氮氧化物是否下來了。

SCR在脫硫之前、除塵之后布置容易堵塞，因此，很多人就想著是不是脫硫除塵之后把SCR放到后面會好一點。所以在鋼鐵行業(yè)推出超低排放兩年之后，大家開始醒悟過來，把SCR放到脫硫后面，尤其半干法脫硫——目前來說在行業(yè)里面是非常流行的一種工藝。半干法脫硫的基本工藝是靜電除塵器之后煙氣經(jīng)過風機增壓之后進入到脫硫塔和布袋除塵器，再經(jīng)增壓風機、再熱爐加熱系統(tǒng)和SCR，這是西北某鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)機煙氣超低排放項目，煙囪排放視覺效果非常好，看不到煙。在沒有顆粒物的情況下，即使有氨大量的排放也依然看不到煙羽。但目前來說沒有人研究標準鋼鐵行業(yè)到底氨排放是什么樣的水平。

根據(jù)蘇躍進在較早實現(xiàn)超低排放的兩臺600MW等級火力發(fā)電機組上的數(shù)據(jù)研究，若要實現(xiàn)70%到80%脫硝的效率，氨氮摩爾比大概在0.8。氮氧化物在排放濃度標準為200mg/Nm3的時候氨氮摩爾比按照0.8計算，如果在100的時候就會到1；如果做到超低排放，氨氮比變成1.5、1.6，最好的時候是1.2和1.3，大量的氨水外逃，比例在50%以上，最低38%，逃逸的氨，未參與反應的氨平均下來每立方在200mg/Nm3。

清華大學王書肖所長說的，2006年到2015年保持和以前一樣的增速，十二五期間控制二氧化硫帶來的顆粒物濃度的削減，會被氨排放增長所抵消。所以，我認為2011年國家標準和后續(xù)出臺的超低排放定的氮氧化物排放濃度指標是有問題的，缺乏科學論證。

二、霧霾追蹤分析

介紹一下我這兩年關注比較多的遙感技術。我關注遙感監(jiān)測技術是因為我發(fā)現(xiàn)目前CEMS系統(tǒng)是有問題的，存在巨大的監(jiān)管漏洞。遙感技術包括衛(wèi)星遙感、走航遙感和基站遙感。

很多關于霧霾成分、污染源解析和點源在線數(shù)據(jù)分析的研究。但是有一個點是沒有做的，就是煙羽擴散和近地污染的關系問題，這就讓整個霧霾成因的研究缺乏責任追究關聯(lián)性，無法找出無法排放元兇。我在這里介紹一個案例。

這是芬蘭的一個研究，他采用的一個方法，用直升機跟著煙囪整個排放的煙羽進行跟蹤采樣，采用了二氧化碳作為背景值，二氧化碳隨著煙羽擴散過程不斷被大氣稀釋。二氧化碳做背景值在稀釋的同時，顆粒物并沒有伴隨稀釋，而且是增加。所以，我們看到很多顆粒物在煙氣離開煙囪，在煙羽過程中已經(jīng)形成的，而并不是說在大氣里面需要很長一段時間通過大氣化學過程形成，這個彌補了研究上的很大空白。

三、應對措施

最后還有兩個技術政策建議。

第一個建議是加強氨逃逸的監(jiān)管。強制SCR后增加氨逃逸處理措施，或者要求把SCR一定前置，要切斷SCR后置問題。SCR后置，后面就沒有任何阻攔，氨就直接排到大氣里去了。

第二個建議是要發(fā)展更多的監(jiān)測手段，遙感是很好的手段，不僅可以排除人為干擾，而且規(guī)避了煙氣本身對儀表的干擾。這一點上，這個方向的技術應該加大力度推廣。

我的報告就這些。謝謝大家！