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在鋼鐵行業綠色轉型的浪潮中，一項名為“燒結煙氣CO催化氧化協同減污降碳”的創新技術正在引發行業震動。近日，寶武環科、寶武水務大氣治理事業部(欣創環保)(以下簡稱“大氣事業部”)宣布，其牽頭并協同寶鋼股份、馬鋼有限、北京華電光大研發的燒結煙氣CO催化氧化協同減污降碳技術取得重大突破，在寶鋼股份、馬鋼有限等基地連續穩定運行超過8個月，燒結煙氣CO催化氧化效率可以達到80%以上的預定效果。
這項技術的突破，正在改寫鋼鐵行業超低排放的技術圖譜。在雙碳目標倒逼、環保政策趨嚴的背景下，寶武環科、寶武水務大氣事業部用近四年攻關并完成多個燒結現場工業中試、超千萬研發投入，成功破解了鋼鐵行業燒結煙氣CO治理的世界性難題，更開創了污染物治理與碳減排協同推進的全新模式，將CO從“被治理的污染物”轉化為“可利用的綠色能源”，為鋼鐵行業開辟出一條環境效益與經濟效益雙贏的新賽道。
環保倒逼：從末端治理到能源再生的技術革命
“隨著國家污染防治攻堅戰的深入推進，治理工作已從傳統的‘藍天、碧水、凈土’目標，轉向更為精細化的管控。CO是中國《環境空氣質量標準》中規定的六項基本控制污染物之一，國內多地已經對CO排放設置了限值，唐山2018年率先劃定燒結機CO排放濃度紅線，邯鄲2021年將CO排放濃度限值進一步收緊，河北省于2025年4月推出燒結煙氣CO排放的地方標準。在全民環保意識日益增強的現狀下，對CO實施限排是必然趨勢。”大氣事業部總經理陳活虎指著實時監測屏上的曲線介紹。燒結煙氣中CO，約占到整個鋼廠排放的70%，CO直接排放既是環境負擔，更是能源浪費。當“藍天指標”與“雙碳目標”雙重壓力疊加，CO末端治理技術突破成為大氣治理急需解決的命題。
多年前，大氣事業部技術團隊在大氣治理實踐中發現了一個矛盾現象：為滿足脫硝溫度要求，每臺燒結機年需燃燒大量的高爐煤氣補熱，而隨煙氣排放的CO熱值是煤氣的4倍，CO作為能源沒有得到有效利用。
“這就像守著金山要飯吃。”陳活虎的比喻直指行業痛點。2022年，憑借多年深耕鋼鐵工業大氣治理的經驗和專業化平臺優勢，大氣事業部提前布局燒結煙氣協同減污降碳技術，以先行者之姿啟動專項攻關，目標直指CO資源化利用——通過催化氧化將其轉化為CO?，用反應熱替代煤氣補熱，實現污染物治理與能耗降低的協同治理。
技術破壁：“四重抗硫”破解催化劑失活魔咒
“催化劑的抗硫、抗水性能及壽命穩定性曾是橫亙在工業化應用前的天塹。”大氣事業部副總工程師兼技術中心主任李紅星坦言研發之艱，燒結煙氣成分復雜、波動性大、含水率高、且有二氧化硫等污染物，對催化劑活性穩定性有很大影響，能讓傳統催化劑在幾小時內失活。傳統催化劑在燒結煙氣中的“水土不服”，就像在濃硫酸里保存鮮花的活性，既要抗硫抗水，還要承受溫度劇烈波動。
面對燒結煙氣成分的復雜性和前端脫硫工藝的多樣性所帶來的挑戰，大氣事業部創新性地采用“筑巢引鳳”的方式，分別與國內多家科研院所和專業環保科技企業開展合作，組成聯合研發團隊。研發團隊設立了三個技術創新項目子課題，聚焦實驗室核心配方研究、中試應用研究等開展創新攻關。
實驗室里的燈光見證了無數個攻堅之夜。在三年多的時間里，經過無數次配方試驗后，研發團隊創新構建的“多元核心、原位保護、載體穩定、助劑促進”四重核心產品配方體系，確保了催化劑的高效活性和穩定性。
為開發適應于鋼鐵行業燒結煙氣的CO氧化催化劑及系統工藝技術，研發團隊將處于實驗室研究階段的CO氧化催化劑產品推向工業中試，在馬鋼有限1號燒結機、寶鋼股份寶山基地四燒結機分別建設CO催化氧化工業中試平臺，針對不同的工藝分別建立平臺，配備了完善的試驗、監測和控制設備，為催化劑的工業試驗提供了真實可靠的應用環境，確保了試驗結果的可信度和說服力。
在安徽馬鋼有限1號燒結機轟鳴的廠房旁，一組深藍色催化反應裝置正悄然改變著鋼鐵行業的減排邏輯——入口處4000ppm的CO濃度，經過層層蜂窩狀催化劑模塊，出口濃度已降至2000ppm以下，脫除效率達50%，同時釋放出的熱量，直接替代了傳統脫硝工藝的煤氣補熱系統，系統升溫約20℃，真正實現“吃干榨盡”。據了解，在寶鋼股份寶山基地四號燒結機的CO工業中試裝置屬于二代產品，其CO脫除效率高達80%，釋放出的熱量可完全替代脫硝工藝所需要的煤氣補熱系統，系統升溫可高達40℃以上。
“系統已連續穩定運行超過8個月，效果良好。更令人振奮的是，在此期間，系統經歷了多次燒結同步開停機試驗以及低溫、高SO2沖擊試驗，催化劑展現了對工況變化的良好適應性和壽命穩定性。”大氣事業部技術中心主任研究員李豐記憶猶新，最驚心動魄的是去年的一次定修重啟，現場停機幾天后，系統在數小時內完成從冷態到280℃的躍升，CO脫除效率迅速恢復至停機前水平，催化劑效率始終穩定在50%以上。
中試平臺交出硬核成績單的同時，意味著該公司首次實現了燒結煙氣CO高效治理與節能降碳的深度耦合。經第三方核算，以一臺360m2燒結機為例，應用該技術后，一年可減排5萬噸CO，節約高爐煤氣超過1億立方米，相當于減碳8萬噸，節省能耗及碳交易成本逾2000萬元。
蝶變：節能共享催生綠色轉型加速度
在湖北鄂鋼，管廊間穿梭的集裝箱式移動測試裝置引人注目。這些“會走路的實驗室”已奔赴鄂鋼、重鋼等基地，以80%的CO氧化效率交出商業測試首份答卷。
“技術突破必須轉化為商業模式創新。”大氣事業部副總經理倪建東介紹，企業推出“節能效益分享”模式：大氣事業部投資建設催化系統，通過BOO等模式與鋼企共享8-10元/噸燒結礦的節能收益，投資回收期縮至2年以內。
為推動該技術商用示范工程的落地，大氣事業部正打造“移動測試平臺+定制化服務”體系——這“就像‘技術集裝箱’開到哪里，現場檢測、方案設計、效益測算72小時內完成。”這種敏捷服務模式，讓技術適配不同脫硫工藝(SDA、CFB、濕法)，復制推廣周期大大縮短。目前，移動測試裝置已運往鄂鋼、重鋼、德盛等鋼鐵生產基地，鄂鋼2號燒結機商業測試已于4月開啟測試，目前運行良好，效率在80%左右。
站在“雙碳”戰略向縱深推進的歷史節點，這項技術的突破具有多重戰略意義。環境效益方面，如果在鋼鐵行業得到全面應用，則可助力鋼鐵行業年減排3000萬噸CO?當量。經濟效益層面，若在寶武全部推廣，年節約能源成本將突破10億元。更深遠的是，它為中國工業探索出一條“治理即增效”的創新路徑。
“綠色不應是工業文明的裝飾色，而應是高質量發展的底色。”大氣事業部總經理陳活虎在采訪中描繪出技術進化的下一站：企業正在繼續研發新一代催化劑，結合智慧控制系統可實現污染物與碳排放的協同優化。隨著“雙碳”戰略深入推進，這場始于燒結煙氣的綠色革命，正在重塑中國鋼鐵的全球競爭力。
編輯：徐晨杰
圖片：寶武環科、寶武水務提供
出品：寶武融媒體中心
原標題：成功探索“治理即增效”的創新路徑！寶武環科、寶武水務破解燒結煙氣CO治理世界性難題
