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在全球積極踐行“雙碳”政策的大背景下,降低污染物排放、提升空氣質量成為工業領域的核心任務。鋼鐵行業作為碳排放和大氣污染物排放的重點行業,其一氧化碳治理至關重要。河北作為我國鋼鐵產業的關鍵區域,當前面臨著更為嚴格的環保形勢與挑戰。一氧化碳減排工作成為推動鋼鐵行業可持續發展,助力國家雙碳目標實現的關鍵環節。本文將就河北鋼鐵行業一氧化碳治理的現狀、舉措、技術支撐、面臨困境進行深入剖析并對未來發展進行展望。
一、河北鋼鐵行業的厚重底色與新挑戰
河北作為我國鋼鐵產業的核心陣地,多年來為國家基礎設施建設、工業的騰飛,輸送著源源不斷的鋼鐵力量。然而,輝煌的背后,環境問題尤其是一氧化碳排放帶來的陰霾不容小覷。隨著城市化進程的加速、環保標準日益嚴苛,一氧化碳減排成為河北鋼鐵行業邁向高質量發展必須跨越的關鍵門檻。過去粗放式的增長方式,大量的燒結、煉鐵、煉鋼工序中未充分處理的一氧化碳排入大氣,不僅影響區域空氣質量、危害民眾健康,更制約著行業的可持續發展。
二、環保政策緊箍咒:全方位約束與引導
(一)排放標準再升級
2024 年以來,河北省環保部門就祭出利劍,大幅收緊鋼鐵行業一氧化碳排放標準。與以往相比,新標對燒結機機頭、高爐出鐵場等重點排放源的一氧化碳排放限值要求降低至2800甚至2500mg/m3,近乎嚴苛的數值背后,是對藍天白云的執著追求。這要求企業從生產源頭優化原料配比,采用低揮發分燃料,減少一氧化碳生成;在末端治理上,倒逼企業升級或新上高效凈化設備,確保每立方米廢氣中的一氧化碳含量達標。
(二)總量控制紅線
為從宏觀層面把控污染規模,全省對鋼鐵行業實行一氧化碳排放總量控制。依據各企業過往排放數據、產能規模、工藝先進性等因素,科學分配排放指標,并且逐年遞減。超排企業面臨高額罰款、限產整頓甚至關停風險。這促使大型鋼企紛紛自查自糾,將減排任務細化到車間、班組,小型鋼企也抱團取暖,通過共享技術、聯合治污尋求生存空間,一場圍繞總量 “瘦身” 的戰役全面打響。
三、項目推進:落地生根的治污力量
(一)大型鋼企的示范標桿項目
在邯鄲,某鋼鐵巨頭斥資數億元打造的 “超低排放與一氧化碳協同治理一體化項目”成為行業矚目的焦點。項目涵蓋從原料預處理到成品軋制全流程,在燒結環節,引入新型燒結煙氣循環技術,使一氧化碳在爐內充分燃燒再利用,從源頭遏制一氧化碳產生,同時配套實施一氧化碳催化氧化治理技術與SCR脫硝協同治理一氧化碳,并利用治理過程放熱節約脫硝升溫的煤氣消耗,增強能源節約效益,使尾氣中一氧化碳濃度降到2000ppm以下。目前,該項目已竣工投產,經監測,廠區周邊一氧化碳濃度同比顯著降低,為全省鋼企提供了可復制藍本。

(二)產學研聯合攻關項目
在石家莊、邯鄲、唐山,高校、科研機構與本地鋼企正攜手組建 “一氧化碳減排創新聯盟”,聚焦前沿技術研發轉化。中晶環境研發的新型貴金屬催化劑——碳貝,能在多種傳統條件下高效催化一氧化碳氧化為無害二氧化碳,已在實驗室取得重大突破。項目正在幾家試點鋼企進行工業化中試驗,已持續半年以上的測試結果顯示,碳貝催化劑可使燒結煙氣排放環節一氧化碳轉化率提升至80%以上,有效解決一氧化碳末端排放治理難題,為鋼鐵企業治污降碳開辟新路徑。


四、技術支撐:點亮減排之光
(一)傳統工藝革新
傳統的高爐煉鐵工藝迎來變革潮,富氧鼓風技術廣泛普及,通過提高入爐氧氣濃度,優化焦炭燃燒效率,降低一氧化碳生成量。同時,燒結工序中的小球燒結、厚料層燒結技術改進物料透氣性,讓燃料充分燃燒,減少不完全燃燒產物一氧化碳。這些看似細微的工藝調整,卻在積少成多中助力減排大局。
(二)末端凈化升級
在廢氣處理末端,活性炭纖維吸附、低溫等離子體分解等新技術異軍突起。活性炭纖維憑借其巨大比表面積,對一氧化碳吸附容量遠超傳統吸附劑,吸附后通過熱再生循環利用;低溫等離子體則利用高能電子轟擊,瞬間打斷一氧化碳分子鍵,將其分解。這些技術與傳統濕法脫硫脫硝除塵工藝有機結合,構建多道防線,嚴守一氧化碳排放關口。
(三)能源替代新篇
氫能煉鋼試點在河北穩步推進,以綠氫替代焦炭作為還原劑,從根本上杜絕煉鐵過程中大量一氧化碳產生。雖然目前受制于氫能成本、制備儲運技術瓶頸,尚未大規模普及,但已在部分先鋒企業開啟探索之旅,隨著可再生能源制氫成本下降、技術成熟,有望重塑鋼鐵能源版圖,開啟零碳煉鋼新紀元。
五、面臨的荊棘:破局仍在路上
(一)資金困境
盡管有政策補貼,技術改造與項目建設資金缺口仍是多數企業的 “心腹大患”。一套先進的一氧化碳治理設備動輒上千萬元,中小企業融資難、融資貴問題突出,資金鏈緊繃甚至斷裂風險高懸,制約項目落地速度與規模。目前鋼鐵企業仍未走出經濟低谷期,付款能力普遍較差,這也是限制項目落地的最主要困素。
(二)技術適配難題
不同企業工藝千差萬別,引進的新技術常出現 “水土不服”。例如,不同鋼鐵企業的燒結脫硫脫脫硝工藝差別巨大,有的是濕法脫硫,有的是SDA半干法脫硫,有的是CFB干法脫硫,還有活性碳脫硫脫硝的,而SCR脫硝裝置也存在選擇的催化反應溫度不同,有的是中低溫催化劑,也有的是高溫催化劑。除此之外,有的企業脫硝在脫硫前,而主流的是脫硝在脫硫后。這些區別,造成CO催化氧化提供的使用環境也不同,這給如何因地制宜優化技術適配性,為CO催化劑提供最佳的使用環境、發揮最大效率,提出了挑戰,是亟待攻克的行業課題。
六、展望未來:綠色鋼鐵新征程
盡管困難重重,但 近年來河北鋼鐵行業一氧化碳治理已邁出堅實步伐。截至目前已有多家企業積極推進項目招標和催化劑訂貨工作。在政策東風的持續吹拂下,項目多點開花,在技術創新賦能下,一個低排放、高效能的綠色鋼鐵產業集群正逐步成型。隨著后續更多政策紅利的釋放、技術瓶頸突破、企業責任意識的覺醒,河北鋼鐵必將甩掉 “污染大戶” 帽子,以綠色脊梁撐起工業強省與生態宜居的新未來,為京津冀協同發展繪就湛藍天空,向著全球鋼鐵綠色發展高地奮勇攀登。