SCR脫硝技術(shù)應(yīng)用于燒結(jié)煙氣對(duì)環(huán)境保護(hù)稅影響分析

李順心，吳禮云，劉恩輝，趙 磊

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

引言

1979 年我國確立了排污收費(fèi)制度，選擇對(duì)大氣污染、水污染、固體廢物、噪聲四類污染物開征排污費(fèi)。《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)稅法》是我國首部專門體現(xiàn)“綠色稅制”、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的單行稅法。利用稅收督促企業(yè)改進(jìn)工藝減少排放，多排多繳稅，少排少繳稅，治污減排的力度越大，享受的稅收減免就越多，稅收優(yōu)惠門檻降低，減免優(yōu)惠政策分兩檔——納稅人排放應(yīng)稅大氣污染物或者水污染物的濃度值低于國家和地方規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)百分之三十的，減按百分之七十五征收環(huán)境保護(hù)稅。納稅人排放應(yīng)稅大氣污染物或者水污染物的濃度值低于國家和地方規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)百分之五十的，減按百分之五十征收環(huán)境保護(hù)稅。在有力的稅收杠桿作用下，對(duì)采用先進(jìn)環(huán)保治理技術(shù)、先進(jìn)環(huán)保設(shè)備設(shè)施以及率先對(duì)環(huán)保設(shè)備升級(jí)改造的企業(yè)，這種正向激勵(lì)機(jī)制極大地調(diào)動(dòng)了高污染、高耗能企業(yè)控制污染物排放的積極性。

在鋼鐵企業(yè)中，燒結(jié)煙氣是鋼鐵企業(yè)大氣污染的主要來源，約占鋼鐵大氣污染物的50%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，燒結(jié)機(jī)排放的二氧化硫、氮氧化物等廢氣污染物分別占其鋼鐵企業(yè)排放總量的85%、40%以上，有研究認(rèn)為空氣中的二氧化硫、氮氧化物等氣態(tài)污染物也是PM2.5 的重要來源[1]，因此，燒結(jié)工序是鋼鐵企業(yè)大氣污染防治的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。“十二五”以來，隨著國家將氮氧化物列為污染物總量控制的約束性指標(biāo)，自2015 年1 月起燒結(jié)煙氣氮氧化物的排放限值由500 mg/m3降至300 mg/m3，2020 年10 月1日起燒結(jié)煙氣氮氧化物的排放濃度由300 mg/m3降至超低標(biāo)準(zhǔn)50 mg/m3。因此，燒結(jié)煙氣中氮氧化物的減排治理迫在眉睫。

本文結(jié)合某鋼鐵企業(yè)大型燒結(jié)機(jī)實(shí)踐SCR 煙氣脫硝技術(shù)的效果，對(duì)氮氧化物治理減排效果和環(huán)境稅之間的影響進(jìn)行分析。

1 SCR煙氣脫硝技術(shù)實(shí)踐

某鋼鐵企業(yè)共建設(shè)2 臺(tái)500 m2帶式燒結(jié)機(jī)，投產(chǎn)之初，環(huán)保“三同時(shí)”配套建設(shè)了脫硫除塵設(shè)施，煙氣凈化處理以脫硫、除塵為主，無脫硝功能。該燒結(jié)工序排放煙氣特點(diǎn)為：

（1）煙氣量大。機(jī)頭煙氣量150 萬m3/h，廢氣氧含量高，一般在18%左右；

（2）含濕量大。燒結(jié)煙氣含水量在10%～15%左右；

（3）煙氣溫度較低且變化大。燒結(jié)煙氣溫度為100～150 ℃。

（4）煙氣含有一定量的氯化氫（HCl）、氟化氫（HF）、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）等腐蝕性氣體，氮氧化物排放濃度隨原燃料的波動(dòng)較大，排放濃度一般在200～300 mg/m3。

目前，燒結(jié)煙氣SCR 脫硝工藝主要分為脫硫前、后脫硝兩種，為了滿足SCR 煙氣脫硝技術(shù)的溫度要求，脫硫前后的煙氣均需要先經(jīng)過GGH 換熱器加熱，再經(jīng)熱風(fēng)爐補(bǔ)熱后，才能被送入SCR 脫硝裝置中。考慮燒結(jié)煙氣流量大、溫度低的特點(diǎn)，當(dāng)前燒結(jié)煙氣脫硝工藝一般是選用中低溫SCR 脫硝技術(shù)[2]-[4]。

隨著環(huán)境保護(hù)稅開征和鋼鐵行業(yè)超低排放全面推開，該鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序根據(jù)自身脫硫系統(tǒng)及其煙氣排放特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)頭煙氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行提標(biāo)改造，采用SCR 煙氣脫硝技術(shù)工藝，在原有脫硫系統(tǒng)上新建SCR 脫硝除塵設(shè)施系統(tǒng)，改造方案按“一機(jī)兩塔”進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的工藝流程為：燒結(jié)機(jī)→機(jī)電除塵器→主抽風(fēng)機(jī)→脫硫反應(yīng)塔→布袋除塵器→GGH 換熱器（原煙氣段）→SCR 脫硝→GGH 換熱器（凈煙氣段）→脫硫脫硝引風(fēng)機(jī)→煙囪排放。詳見圖1。

圖1 某鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序脫硫脫硝工藝流程

該燒結(jié)工序脫硝系統(tǒng)采用SCR 脫硝工藝（反應(yīng)原理見圖2），系統(tǒng)主要包括GGH 換熱系統(tǒng)、煙氣加熱系統(tǒng)、SCR 反應(yīng)系統(tǒng)、氨水存儲(chǔ)及供應(yīng)系統(tǒng)、氨水蒸發(fā)及噴氨系統(tǒng)等。脫硫后煙氣溫度為80～100℃，進(jìn)入由GGH 換熱器、煙氣加熱爐、SCR 反應(yīng)器、氨水存儲(chǔ)區(qū)等組成的低溫脫硝系統(tǒng)，經(jīng)過GGH換熱、加熱爐，以高爐煤氣為熱源進(jìn)行加熱，當(dāng)煙氣溫度為280～300℃時(shí)，熱煙氣進(jìn)入SCR 反應(yīng)器，在金屬催化劑的作用下，利用氨（NH3）作為還原劑，與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，產(chǎn)生無害的氮?dú)夂退詈鬂崈魺煔庥擅摿蛎撓跻L(fēng)機(jī)返回經(jīng)煙囪排入大氣。

圖2 SCR反應(yīng)原理示意圖

2 實(shí)施效果

該鋼鐵企業(yè)2 臺(tái)燒結(jié)機(jī)均采用SCR 煙氣脫硝技術(shù)完成燒結(jié)煙氣脫硫脫硝提標(biāo)改造項(xiàng)目，2018 年底投入調(diào)試運(yùn)行，圓滿通過168 h 滿負(fù)荷運(yùn)行性能考核。經(jīng)過對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行及168 h滿負(fù)荷運(yùn)行狀況的分析，該項(xiàng)目工藝具有凈化效率高、流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、節(jié)能降耗、無廢水產(chǎn)生、不形成二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，其脫硝效率可達(dá)到90%以上，在滿足當(dāng)前燒結(jié)煙氣氮氧化物排放限值≤300 mg/m3的同時(shí)，也可滿足氮氧化物排放濃度≤50 mg/m3的超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 燒結(jié)煙氣氮氧化物排放濃度變化

該燒結(jié)工序采用SCR 煙氣脫硝技術(shù)，自環(huán)境稅開征，統(tǒng)計(jì)2018 年1 月至2019 年12 月燒結(jié)煙氣氮氧化物排放濃度數(shù)據(jù)，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行后，氮氧化物排放濃度由210 mg/m3左右降至40 mg/m3（圖3），在現(xiàn)行氮氧化物排放限值≤300 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)下，提標(biāo)改造項(xiàng)目實(shí)施前，根據(jù)環(huán)境稅政策，“排污濃度低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)30%的，減按75%征稅”，燒結(jié)氮氧化物排污繳稅比例為100%和75%兩檔，提標(biāo)改造項(xiàng)目實(shí)施后，根據(jù)“低于標(biāo)準(zhǔn)50%的，減按50%征稅”的減稅條件，燒結(jié)氮氧化物排污繳稅比例降為50%。

圖3 燒結(jié)排放口氮氧化物排放濃度變化曲線

2.2 燒結(jié)煙氣氮氧化物排放量變化

該燒結(jié)工序采用SCR 煙氣脫硝技術(shù)，自環(huán)境稅開征，統(tǒng)計(jì)2018 年1 月至2019 年12 月燒結(jié)煙氣氮氧化物排放量數(shù)據(jù)，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行后，氮氧化物排放量由450 t/月左右降至80 t/月左右（圖4），燒結(jié)煙氣氮氧化物排放量年減排約4 000 t。

圖4 燒結(jié)排放口氮氧化物排放量變化曲線

2.3 燒結(jié)煙氣氮氧化物環(huán)境稅變化

大氣污染物繳納環(huán)境稅除受生產(chǎn)運(yùn)行及燒結(jié)機(jī)停限產(chǎn)影響外，在環(huán)境稅申報(bào)過程中，燒結(jié)煙氣氮氧化物采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)排放濃度數(shù)據(jù)計(jì)算排放量、污染當(dāng)量值（0.95 kg）以及該鋼鐵企業(yè)所在區(qū)域大氣污染物稅額4.8 元核算環(huán)境稅稅額。燒結(jié)工序SCR 煙氣脫硝技術(shù)實(shí)施以來，燒結(jié)煙氣氮氧化物排放濃度、排放量大幅降低，SCR 脫硝工藝運(yùn)行穩(wěn)定，氮氧化物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，年降低環(huán)境稅約2 000 萬元（圖5）。

圖5 燒結(jié)排放口氮氧化物環(huán)境稅變化曲線

3 結(jié)語

從燒結(jié)煙氣治理實(shí)踐效果可以看出，該鋼鐵企業(yè)結(jié)合燒結(jié)工序大氣污染物治理情況，采用SCR 煙氣脫硝技術(shù)實(shí)施高水平的環(huán)保改造，降低污染物排放量，這種一次性加大環(huán)保投資，同時(shí)結(jié)合《環(huán)境保護(hù)稅法》享受稅收減免的做法顯然更具經(jīng)濟(jì)性，體現(xiàn)出了國家實(shí)施環(huán)境保護(hù)稅雙檔減稅政策對(duì)于企業(yè)環(huán)保設(shè)備設(shè)施提標(biāo)改造的有力支持。

值得注意的一點(diǎn)，隨著鋼鐵行業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，由于排放限值不斷收緊，符合超低排放條件的鋼鐵企業(yè)享受環(huán)境稅收減免優(yōu)惠的力度越來越小，這也是鋼鐵企業(yè)在環(huán)境稅費(fèi)引導(dǎo)下，尋求環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新的新機(jī)遇。同時(shí)，隨著國家推進(jìn)購置環(huán)境保護(hù)專用設(shè)備企業(yè)所得稅抵免優(yōu)惠政策的落實(shí)，一系列環(huán)境保護(hù)有關(guān)法律法規(guī)的實(shí)施，將大大提升鋼鐵企業(yè)加大環(huán)保治理投入的積極性。