央企特钢巨头的超前眼光：戈尔催化脱硝方案助其迈向钢铁绿色未来

钢铁，人类应用超过三千年的重要基础材料，正通过融合绿色、低碳、智能元素，推动全球可持续发展和美丽中国的建设。面对环保挑战，全球钢铁工业正积极探索绿色低碳发展新路径、新模式，钢铁行业的重点组织、企业纷纷制定了适合自身发展的低碳规划及技术路径，包括优化原料结构、固废循环利用以及污染物控制等。

江苏省江阴市某大型央企特种钢铁企业（以下简称“该特钢企业”或者“客户”）也不例外，3年前，由于地方政策加码遇到了石灰窑项目氮氧化物超低排放的达标难题。当时，戈尔^®（GORE^®）DeNOx催化脱硝滤袋在系列方案中脱颖而出，以其性能可靠和高效经济性，成为氮氧化物创新减排之道，不仅有效解决了传统SCR在烟气脱硝中面临的难点，更显著降低了脱硝改造的难度和最终运行成本。

早在3年前，该特钢企业因应氮氧化物超低排放的要求，作为行业先锋，客户力求通过达标来巩固其在全国乃至全球特钢行业的领先地位。当时，客户有2期石灰窑项目均面临着脱硝改造需求，经过系列评估后决定采用不同路线，一期石灰窑采用戈尔DeNOx催化脱硝方案，二期则采用传统的SCR反应法.

2022年，两套方案先后完成安装并开始运行。戈尔过滤专家刘小峰透露，项目初期对比显示，戈尔DeNOx催化脱硝滤袋的催化效率高达91%，大幅高于SCR反应法。

工业生产中，氮氧化物的产生控制主要分为燃烧中和燃烧后两种，后者主要是指烟气脱硝，当前的主流方式便是SCR（选择性催化还原法）干法脱除技术。SCR技术的核心在于脱硝催化剂，理想情况下脱硝率可超过90%，但实际效果受到多种因素影响，包括催化剂的活性、用量、烟气温度、湿度以及喷氨的氨氮摩尔比等一系列因素。同时，SCR技术的实施还涉及设备占地和系统阻力增加等一系列问题，尤其是在钢铁、水泥等行业，要在中低温下（250℃以内）实现高效脱硝并保证催化剂寿命，对传统SCR法来说是一大挑战。

戈尔DeNOx催化脱硝滤袋则能有效解决上述问题。

从技术原理来看，戈尔DeNOx催化脱硝滤袋所采用的技术仍属于SCR，即通过催化剂促进氨气等还原剂与烟气中的氮氧化物反应，生成无毒无害的氮气和水。该技术的创新之处在于，它将催化剂复合在滤料内部，实现了表面过滤和催化过滤的融合，一方面滤袋表面的ePTFE薄膜能高效过滤固体颗粒物，另一方面内层催化复合毡料将负责分解氮氧化物和氨气，以满足超低排放标准。

在传统SCR反应中的蜂窝状催化剂技术（如图3右侧所示）中，它所处理的烟气只是与柱状孔道内表面的催化剂相接处而无法与孔壁结构内部的催化剂接触，而戈尔DeNOx催化脱硝滤袋方案中（如上图左侧所示），烟气会穿过滤袋袋身与滤袋内部的催化剂充分接触，此时催化剂的有效比表面积更大，因此其使用效率也更高。

其次，从图3的右侧对比图中也可看出，蜂窝式SCR催化剂通常需要在前端配有除尘设备，尤其是低温催化剂，故除尘之后的烟气再到SCR催化剂会存在一定的温降，这就对催化剂的有效运行温度或加热能耗产生不利影响。

此外，在钢铁行业的石灰窑脱硝改造项目中，戈尔DeNOx催化脱硝滤袋更显示出先天优势。它几乎无需任何改造，更无需大规模停机，只需原位更换除尘器滤袋即可。这种简便的替换过程不仅节省了改造空间，更降低了项目的后期维护费用，从而大幅减少了总拥有成本。因此，许多客户将戈尔DeNOx催化脱硝滤袋视为一种 “更先进的SCR脱硝技术。”

自1996年中国钢产量首次突破1亿吨，跃居世界首位，全球钢铁产业逐步进入“中国时代”。到2023年，中国粗钢产量达到10.19亿吨，碳排放量总约16亿吨，占全国总排放的15%，成为碳排放最高的制造业。因此，钢铁行业的绿色低碳转型成为应对气候变化的关键。

然而，自2023年起，国内钢铁行业面临投资增速放缓、需求疲软、钢材价格下跌、原材料成本上升、绿色发展要求高等挑战。据智研产业研究院发布的《2024-2030年中国特钢行业市场调查研究及投资策略研究报告》，特钢行业效益下滑，2023年市场规模降至2874.36亿元。在此背景下，该客户采用戈尔 DeNOx脱硝催化滤袋进行石灰窑项目脱硝改造， 对其在实际长期运营过程中，相比传统SCR法的脱硝效率提升和使用周期总成本下降两方面，具有极强的市场验证和示范效应。

目前，江苏省将钢铁行业石灰窑项目的氮氧化物排放量定为低于100mg/Nm³，未来随着绿色发展的要求上升，该指标可能降至低于50mg/Nm³。“即使这样，戈尔DeNOx催化脱硝滤袋也能轻松达标，因为我们的技术可实现氮氧化物排放<50mg/ Nm³，颗粒物排放<5mg/Nm³，还能协同处置二噁英/呋喃，是一款多功能、可靠且性价比高的解决方案”刘小峰补充道，“比较而言，传统SCR法在法规进一步提标时能否达标尚存疑问，更别提戈尔DeNOx催化脱硝方案在降低总运行成本时所具有的优势。”

如今，历经近3年的使用后，该客户项目中的滤袋仍“状态满格”。另一位戈尔专家冷天阳介绍，该客户在使用过戈尔DeNOx催化脱硝滤袋之后，又在项目的11座不同热风炉或加热炉脱硫应用中导入了戈尔覆膜玻纤滤袋，完美解决了现有产线改造伴随的占地紧张问题，实现了高速过滤下（1.4米每分钟的过滤风速）的超低排放标准（颗粒物小于<5mg/Nm³）。 “客户的实际行动，也从侧面证明了他们对戈尔产品的满意度，”刘小峰表示。

当下中国已建成全球最大的清洁钢铁生产体系，吨钢二氧化碳排放量较30年前下降超过50%。实际上，戈尔DeNOx催化脱硝滤袋适用于钢铁行业的诸多工艺环节，如烧结厂、石灰窑、热风炉和焦炉等。据介绍，4年前，国内一家知名钢铁厂曾在烧结项目中应用戈尔 DeNOx催化脱硝技术，这也是该技术在全球钢铁行业烧结厂上的首次应用，为烧结机烟气实现超低排放开创了一条崭新的绿色路径。现如今，中国钢铁行业正在展现高科技、高效能、高质量的崭新形象，不断实现产业向“绿”、产线向“智”、产品向“新”的蜕变升级，戈尔期待这项创新的绿色发展技术未来能在更多应用环节中去赋能。