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在全球积极践行“双碳”政策的大背景下,降低污染物排放、提升空气质量成为工业领域的核心任务。钢铁行业作为碳排放和大气污染物排放的重点行业,其一氧化碳治理至关重要。河北作为我国钢铁产业的关键区域,当前面临着更为严格的环保形势与挑战。一氧化碳减排工作成为推动钢铁行业可持续发展,助力国家双碳目标实现的关键环节。本文将就河北钢铁行业一氧化碳治理的现状、举措、技术支撑、面临困境进行深入剖析并对未来发展进行展望。
一、河北钢铁行业的厚重底色与新挑战
河北作为我国钢铁产业的核心阵地,多年来为国家基础设施建设、工业的腾飞,输送着源源不断的钢铁力量。然而,辉煌的背后,环境问题尤其是一氧化碳排放带来的阴霾不容小觑。随着城市化进程的加速、环保标准日益严苛,一氧化碳减排成为河北钢铁行业迈向高质量发展必须跨越的关键门槛。过去粗放式的增长方式,大量的烧结、炼铁、炼钢工序中未充分处理的一氧化碳排入大气,不仅影响区域空气质量、危害民众健康,更制约着行业的可持续发展。
二、环保政策紧箍咒:全方位约束与引导
(一)排放标准再升级
2024 年以来,河北省环保部门就祭出利剑,大幅收紧钢铁行业一氧化碳排放标准。与以往相比,新标对烧结机机头、高炉出铁场等重点排放源的一氧化碳排放限值要求降低至2800甚至2500mg/m3,近乎严苛的数值背后,是对蓝天白云的执着追求。这要求企业从生产源头优化原料配比,采用低挥发分燃料,减少一氧化碳生成;在末端治理上,倒逼企业升级或新上高效净化设备,确保每立方米废气中的一氧化碳含量达标。
(二)总量控制红线
为从宏观层面把控污染规模,全省对钢铁行业实行一氧化碳排放总量控制。依据各企业过往排放数据、产能规模、工艺先进性等因素,科学分配排放指标,并且逐年递减。超排企业面临高额罚款、限产整顿甚至关停风险。这促使大型钢企纷纷自查自纠,将减排任务细化到车间、班组,小型钢企也抱团取暖,通过共享技术、联合治污寻求生存空间,一场围绕总量 “瘦身” 的战役全面打响。
三、项目推进:落地生根的治污力量
(一)大型钢企的示范标杆项目
在邯郸,某钢铁巨头斥资数亿元打造的 “超低排放与一氧化碳协同治理一体化项目”成为行业瞩目的焦点。项目涵盖从原料预处理到成品轧制全流程,在烧结环节,引入新型烧结烟气循环技术,使一氧化碳在炉内充分燃烧再利用,从源头遏制一氧化碳产生,同时配套实施一氧化碳催化氧化治理技术与SCR脱硝协同治理一氧化碳,并利用治理过程放热节约脱硝升温的煤气消耗,增强能源节约效益,使尾气中一氧化碳浓度降到2000ppm以下。目前,该项目已竣工投产,经监测,厂区周边一氧化碳浓度同比显著降低,为全省钢企提供了可复制蓝本。
(二)产学研联合攻关项目
在石家庄、邯郸、唐山,高校、科研机构与本地钢企正携手组建 “一氧化碳减排创新联盟”,聚焦前沿技术研发转化。中晶环境研发的新型贵金属催化剂——碳贝,能在多种传统条件下高效催化一氧化碳氧化为无害二氧化碳,已在实验室取得重大突破。项目正在几家试点钢企进行工业化中试验,已持续半年以上的测试结果显示,碳贝催化剂可使烧结烟气排放环节一氧化碳转化率提升至80%以上,有效解决一氧化碳末端排放治理难题,为钢铁企业治污降碳开辟新路径。
四、技术支撑:点亮减排之光
(一)传统工艺革新
传统的高炉炼铁工艺迎来变革潮,富氧鼓风技术广泛普及,通过提高入炉氧气浓度,优化焦炭燃烧效率,降低一氧化碳生成量。同时,烧结工序中的小球烧结、厚料层烧结技术改进物料透气性,让燃料充分燃烧,减少不完全燃烧产物一氧化碳。这些看似细微的工艺调整,却在积少成多中助力减排大局。
(二)末端净化升级
在废气处理末端,活性炭纤维吸附、低温等离子体分解等新技术异军突起。活性炭纤维凭借其巨大比表面积,对一氧化碳吸附容量远超传统吸附剂,吸附后通过热再生循环利用;低温等离子体则利用高能电子轰击,瞬间打断一氧化碳分子键,将其分解。这些技术与传统湿法脱硫脱硝除尘工艺有机结合,构建多道防线,严守一氧化碳排放关口。
(三)能源替代新篇
氢能炼钢试点在河北稳步推进,以绿氢替代焦炭作为还原剂,从根本上杜绝炼铁过程中大量一氧化碳产生。虽然目前受制于氢能成本、制备储运技术瓶颈,尚未大规模普及,但已在部分先锋企业开启探索之旅,随着可再生能源制氢成本下降、技术成熟,有望重塑钢铁能源版图,开启零碳炼钢新纪元。
五、面临的荆棘:破局仍在路上
(一)资金困境
尽管有政策补贴,技术改造与项目建设资金缺口仍是多数企业的 “心腹大患”。一套先进的一氧化碳治理设备动辄上千万元,中小企业融资难、融资贵问题突出,资金链紧绷甚至断裂风险高悬,制约项目落地速度与规模。目前钢铁企业仍未走出经济低谷期,付款能力普遍较差,这也是限制项目落地的最主要困素。
(二)技术适配难题
不同企业工艺千差万别,引进的新技术常出现 “水土不服”。例如,不同钢铁企业的烧结脱硫脱脱硝工艺差别巨大,有的是湿法脱硫,有的是SDA半干法脱硫,有的是CFB干法脱硫,还有活性碳脱硫脱硝的,而SCR脱硝装置也存在选择的催化反应温度不同,有的是中低温催化剂,也有的是高温催化剂。除此之外,有的企业脱硝在脱硫前,而主流的是脱硝在脱硫后。这些区别,造成CO催化氧化提供的使用环境也不同,这给如何因地制宜优化技术适配性,为CO催化剂提供最佳的使用环境、发挥最大效率,提出了挑战,是亟待攻克的行业课题。
六、展望未来:绿色钢铁新征程
尽管困难重重,但 近年来河北钢铁行业一氧化碳治理已迈出坚实步伐。截至目前已有多家企业积极推进项目招标和催化剂订货工作。在政策东风的持续吹拂下,项目多点开花,在技术创新赋能下,一个低排放、高效能的绿色钢铁产业集群正逐步成型。随着后续更多政策红利的释放、技术瓶颈突破、企业责任意识的觉醒,河北钢铁必将甩掉 “污染大户” 帽子,以绿色脊梁撑起工业强省与生态宜居的新未来,为京津冀协同发展绘就湛蓝天空,向着全球钢铁绿色发展高地奋勇攀登。