《中国造纸》2018年度“诚铭化工杯” 优秀论文部分获奖作者靳福明专访

1 月16 日，《中国造纸》2018 年度“诚铭化工杯”优秀论文评选活动落下帷幕。经过严格的初评、复评及专家终评会终评后，最终评选出优秀论文15篇，其中一等奖1篇、二等奖2篇、三等奖5篇、优秀奖7 篇。获奖优秀论文代表了我国造纸工业相应领域的技术水平和发展方向，为该领域技术进一步发展提供了借鉴和参考。本刊特别对《中国造纸》2018年度“诚铭化工杯”优秀论文一等奖和二等奖的部分获奖作者进行了专访，以期与读者共同分享作者的研究成果。

获奖者心声

二等奖

题目：碱回收炉烟气排放及控制措施可行性技术分析

作者：靳福明 国家工程勘察设计大师

单位：华南理工大学

中国中轻国际工程有限公司

获悉我的论文获得《中国造纸》2018年度“诚铭化工杯”优秀论文二等奖很是高兴，感谢《中国造纸》编辑部给予的这个平台和机会，让我就当前行业热议的碱回收炉大气污染物排放的技术问题，发表自己的看法和意见，也感谢广大读者、评委对该文的关注和认可，希望所有制浆造纸工作者以《中国造纸》为平台，对行业关注度较高的热门话题发表各自的观点和看法，充分发挥《中国造纸》这一学习和交流平台的作用。

获奖论文研究要点：碱回收炉作为浆厂的核心设备，回收的制浆化学品和副产品蒸汽，均回用于制浆造纸生产，是提升现代浆厂效益的关键环节，同时也是浆厂二氧化硫和氮氧化物等酸性气体污染物排放的主要来源。随着近年来环保政策的日趋严格，作为浆厂大气污染物排放源之一的碱回收炉也面临严峻的考验。作者结合碱回收炉烟气排放现状调查，提出采用排放当量指标考核碱回收炉酸性气体污染物排放并希望尽早出台碱回收炉专用排放标准。

《造纸信息》：首先恭喜您撰写的文章获得《中国造纸》2018年度“诚名化工杯”优秀论文二等奖。请您简单介绍一下获奖论文的撰写背景、主要内容及目的。

靳福明：谢谢！我之所以写这篇文章，首先，在工作上，我们中国中轻国际工程有限公司承接了国内大部分新建和改造浆厂项目的前期咨询和后续的工程设计任务，在前期项目策划阶段的可行性研究报告编制过程中面临的问题之一是碱回收炉烟气排放执行什么标准，不同的标准参数涉及到不同技术的选用、不同设备规格参数的确定、投资规模的变化以及不同的技术经济可行性结论等。同时项目总排放量的不同也直接关系到项目环境影响评估报告的结论，新建项目则直接影响项目的建设规模和项目是否可以立项，改造项目关系到企业达标排放和经济运行等问题。因此，工作过程中对影响碱回收炉污染物排放负荷的因素比较关注并进行了一定的研究。其次，我在华南理工大学的工程博士论文也涉及了黑液性质及黑液提取木素对碱回收炉运行的影响研究，其中专门研究了入炉黑液固形物中氮含量对碱回收炉氮氧化物排放量的影响以及酸析木素对黑液氮素分布的影响。基于上述基础，考虑碱回收炉烟气排放也正是行业热议的话题，我把这些研究成果进行了汇总，结合自己对行业的一些调研和思考，完成了这篇文章，与行业同仁分享。

这篇文章主要分析了碱回收炉二氧化硫、氮氧化物的产生和排放控制技术以及适用的氮氧化物减排技术，同时介绍了国内碱回收炉装备情况和不同类型碱回收炉的排放现状。主要目的是针对碱回收炉二氧化硫、氮氧化物产生和排放控制技术的可行性进行深入分析，引导碱回收炉运行控制和技术改造的方向并呼吁制定碱回收炉专用的大气污染物排放标准。

《造纸信息》：碱回收炉不仅是浆厂的核心设备，又是浆厂最重要的环保设备，但在燃烧黑液的同时却产生新的污染物质——二氧化硫、氮氧化物等酸性气体。请您介绍一下碱回收炉酸性气体大气污染物的排放情况，以及碱回收炉工况对酸性气体大气污染物排放的影响。

靳福明：浆厂大气污染物主要来自碱回收炉、石灰窑、焚烧炉和工艺过程的无组织废气，碱回收炉烟气占浆厂总气体排放量的80%，是浆厂重要的大气污染物排放源，排放的大气污染物主要是粉尘、二氧化硫、氮氧化物等。碱回收炉燃烧的黑液总钠占固形物总量的20% —— 25%，所以一台正常运行的碱回收炉能够实现良好的钠盐炉内脱硫功能，从而保证排放的二氧化硫浓度处于较低的水平，如大型木浆碱炉可以达到10 mg/m³ 的二氧化硫排放浓度。因此碱回收炉大气污染物排放控制主要关注的是颗粒物和氮氧化物。

碱回收炉工况对酸性气体排放的影响主要体现在以下几个方面：提高入炉黑液浓度将降低二氧化硫排放而氮氧化物排放略有增加。控制碱回收炉炉膛上部一定浓度的CO 含量，可降低氮氧化物产生量。增加碱回收炉炉膛上部供风能够降低氮氧化物排放。控制碱回收炉在85% —— 105% 负荷运行也可降低氮氧化物排放，而对二氧化硫排放影响不大。

《造纸信息》：我国林业资源匮乏，木材制浆相对较少。这在一定程度上限制了我国碱回收及其上下游领域的技术进步与装备水平的提升。请您介绍一下，目前我国在控制碱回收炉烟气排放方面主要应用了哪些技术？北美及北欧木材制浆比较发达地区的纸浆厂是如何解决碱回收烟气排放这一问题的？有哪些方面是我们可以借鉴和学习的？

靳福明：目前我国在控制碱回收炉烟气排放方面采用的技术主要包括提高入炉黑液浓度、控制碱回收炉烟气含氧量、增加碱回收炉上部供风、合理分配炉膛不同高度的供风比例和供风方式等。国内有的企业也在尝试其他的炉内或炉外烟气处理技术，如炉内喷入化学药品、排放烟气干法或干湿法脱硝等，这些技术基本是开创性和实验性的技术，我个人认为如果没在碱回收炉运行工况上下功夫而直接尝试这些技术是得不偿失的。

我国采用的这些技术和北美及北欧的木材制浆企业处理碱回收炉烟气排放技术区别不大，并且也都在互相的借鉴和学习过程中。值得强调的是我们在向国外同行学习技术的同时，更要学习他们以扎实的理论基础为出发点，对待任何事情一事说一事、不一刀切、不盲从和充分论证的科学态度。

《造纸信息》：近年来，社会各界对空气污染的关注度迅速提高，我国大气污染物排放标准日益严格。您在文章中提到，建议早日建立适宜碱回收炉特点的大气污染物排放标准。请介绍一下，在您建议的这个标准中，适宜碱回收炉的排放标准的主要污染物的控制指标，是低于国家整体标准还是高于国家整体标准？国家“十三五”规划中，造纸行业有800 万t落后产能需要淘汰，如果只从碱回收炉烟气排放这个角度考虑，您认为有多少不合格的产能应该被淘汰？

靳福明：近几年我国大气污染排放标准日益严格，而由于碱回收炉的特性，直接套用任何标准都不太适宜，就酸性气体排放来讲，一般二氧化硫的排放浓度可通过工艺控制达到较低的水平，氮氧化物则受黑液固形物中氮素含量的影响较大，在不提高二氧化硫总排放浓度的前提下，应用所有的操作控制技术其氮氧化物排放浓度也只能达到200 mg/Nm³( 基准含氧量6%)。所以根据国内外同业情况，科学制定针对碱回收炉烟气氮氧化物的排放限值是很有必要的。

我建议实行碱回收炉酸性气体排放的总量控制，控制酸性气体排放当量总值，达到技术和经济的优化。小型碱回收炉酸性气体酸性气体排放当量在11.68以下，这个数值与GB13271—2014新建燃油锅炉的酸性气体排放当量一致。大型碱回收炉酸性气体排放当量在7.47以下，这个数值与GB13223—2011中新建其他气体燃料锅炉的酸性气体排放当量一致。希望我的建议能提供一个考虑的思路，起到抛砖引玉的作用，具体如何操作和制定什么样的指标还应由主管部门组织行业、环保和标准制定的专家研讨论证后确定。

谈到“十三五”规划中造纸行业800 万t 产落后能的淘汰问题，我理解主要是淘汰纸和纸板的落后产能，就我的了解目前我国带碱回收的化学浆生产系统基本不存在落后产能的问题。

《造纸信息》：作为造纸行业的资深专家，针对我国碱回收炉烟气排放的问题，您有哪些建议？

靳福明：您过奖了，谈不上资深专家。就碱回收炉烟气排放问题，我觉得一方面是对一些有条件的碱回收系统进行技术改造，如提高入炉黑液浓度、改善碱回收炉供风系统，甚至通过适当的技术改变黑液固形物中氮含量和降低碱回收炉运行负荷等。另一方面则是要稳定碱回收炉的运行，应用现代的自动化控制技术稳定碱回收炉各项操作参数，解决排放浓度受操作影响而波动大的问题。在这两点上，非木浆碱回收系统和早期建设的木浆碱回收系统的科研和技术开发的所需工作量还比较大。此外，希望行业同仁能够共享碱回收炉烟气排放控制新技术的研究成果，哪怕是不成功的经验，也有助于行业少走弯路。

责任编辑：葛鸿燕

校对：葛鸿燕