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烧结烟气脱硫脱硝治理须多管齐下

[日期:2013-06-20]   来源:中国冶金报  作者:   [字体: ]

据有关统计,全国现有烧结机1200台(套)左右,在建、投运的烧结烟气脱硫装置有近400台(套),尚有数量巨大的烧结机未建设烧结脱硫装置,还存在多方面问题。烧结烟气综合治理已是发展的方向,除了脱硫、脱硝,还包括脱除二口恶英、粉尘(尤其是PM2.5)等,我们如何进行?近日,钢铁企业有关人士和业内专家对我国烧结烟气治理技术的现状进行了深入分析和探讨。

综合治理一体化技术成焦点

随着GB28662-2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的实行,烧结烟气综合治理已成为国家强制性内容,烧结烟气综合治理一体化技术也逐渐成为业界关注的焦点。而“十二五”规划提出,我国要实现SO2排放减少8%,NOx排放减少10%。钢铁行业将全面实施烧结机烟气脱硫,建设脱硫脱硝一体化示范工程。烧结烟气脱硝技术的应用,成为钢铁企业的迫切需要。

中冶设备研究设计总院有限公司樊响认为,烧结烟气脱硫脱硝一体化综合治理技术的发展方向或将有以下几种:选择性催化还原(SCR法)工艺、干法烟气脱硫脱硝一体化技术(活性炭吸附、循环流化床CFB-FGD、高能电子氧化法)、低温SCR技术、湿法烟气同时脱硫脱硝技术(氧化吸收法、还原吸收法、络合吸收法)。

中冶长天国际工程有限公司魏进超指出,现有的烟气脱硫装置中,多数采用的是湿法脱硫工艺。对于双塔脱硫工艺(如现行部分氨法脱硫工艺),经简单改造后采用湿法脱硝技术可直接使用,对于单塔脱硫工艺则须额外增加一个吸收塔,塔阻力≤1000帕。

宝钢炼铁厂袁兵则强调,随着烧结烟气深层次的发展,烧结烟气不光要考虑脱硫,还有考虑脱硝、脱二口恶英等。烧结烟气深层净化需要考虑高效脱除剂、投资运行费用和副产品的综合利用等多方面的因素,慎重选取合适的脱除方式。

在生产实践方面,太钢烧结工序低排放、低能耗、清洁生产实践引起了普遍关注。太钢对烧结机与脱硫脱硝技术、余热发电装置进行优化匹配及集成,采用活性炭吸附工艺,实现脱硫、脱硝、脱二口恶英、脱重金属、除尘五位一体,其副产品制备浓硫酸,在国内烧结专业为首例,至今运行平稳,效果较好。

源头治理另辟蹊径

目前业界讨论的重点除了在末端治理的工艺选择之外,部分专家、学者还把关注的视角放在了源头治理方面。

有学者提出一种尿素法烧结烟气污染物综合减排的实验研究。即在烧结原料中添加微量胺类物质(尿素是最佳选择),利用烧结过程的热力学条件,自然地实现多种污染物的同步减排,无须建立脱除工艺流程,比末端治理成本大幅度降低。据介绍,随着尿素添加量的增加,烟气中的SO2排放质量浓度大幅度降低,尿素的加入对减少烟气中SO2的排放效果显著,对铁矿烧结过程中二口恶英的形成也有显著的抑制作用,同时使NOx的排放浓度曲线平台呈现抬高的趋势;但尿素法烧结对经济技术指标略有影响。综合考虑减排效果(烟气中氧浓度增加,CO浓度略有降低,燃烧速度提高)、对烧结矿性能的影响(系数提高,强度降低)、对废气化学成分的影响等因素,0.05%是最适宜的尿素加入配比。

脱硫技术有待进一步完善

经过几年来的发展,国内已经出现了多种烧结脱硫技术工艺,都有各自的特点,目前还有待进一步完善。

据中钢集团工程设计研究院有限公司李育杰介绍,《冶金烧结球团烟气氨法脱硫设计规范》于2011年4月成立规范编写组,2012年12月形成规范报批稿。他认为,烧结烟气高温氨法脱硫效率高,并有脱硝效果。同时,他也指出,如何既要降低脱硫设施的运行成本,又要保证烧结主体设施的正常运行,是今后设计单位关注的重点和努力的方向。

据有关人士介绍,柳钢采用焦化废氨水吸收烧结烟气中SO2的氨—硫铵工艺,在运行中出现了硫铵制备系统运行异常、硫铵产量偏低的现象。柳钢通过研究分析找出成因,采取了适当添加消泡剂、更换结晶罐的硫铵溶液、调整真空结晶罐的真空度、控制结晶罐液位、对升膜蒸发器的结垢进行清洗等措施,从而使得真空结晶罐内的硫铵溶液泡沫、杂质大大减少,沸腾量稳定,硫铵制备系统各工艺参数稳定,操作控制良好。

攀钢研究院冶金与环保研究所邱正秋介绍了攀钢有机胺法烧结烟气脱硫工艺的应用研究和工程运行效果。攀钢开发出适应攀西钒钛磁铁矿烧结烟气特性(烟气含SO2在4000mg/Nm3~7000mg/Nm3)的脱硫溶液、防止脱硫剂逃逸技术与脱硫剂中毒解毒技术,并建立了复杂体系下脱硫溶液有效成分分离检测方法,其准确度达到90%以上;研究形成了防止脱硫系统堵塞的工程技术,解决了烧结烟气粉尘和次生硫黄引起的系统堵塞导致系统停运的难题。运用该成套技术设计建造的攀钢3号烧结烟气脱硫系统,投产3天就实现了连续稳定运行,与烧结机同步作业率达到80%以上,脱硫率达到90%以上,日产硫酸70吨,吨硫酸脱硫剂消耗小于10千克,具有重要的参考示范价值。

瞄准PM2.5提高除尘效率

近期区域性雾霾天气的增加,使社会对烧结烟气深层次脱硫、脱硝、脱二口恶英、除尘等的要求越来越强烈,治理PM2.5的技术也成为钢铁业界人士热议的话题。

中钢集团天澄环保科技股份有限公司李东明指出,研发PM2.5高效控制技术、装备及过滤材料意义重大,其中,预荷电袋滤技术和装置是控制PM2.5微细粒子的有效手段,是袋式除尘技术的发展方向。预计未来10年,冶金行业对除尘装备的需求价值约为50亿元/年,全国工业行业对袋式除尘装备的需求价值约为120亿元/年。

根据有关企业对粉尘样品所做的PM2.5来源分析来看:在上海地区PM2.5来源中,汽车尾气占47%,炼钢转炉占13%,电厂占12%,炼钢电炉和未知占11%,烧结机占5%。该企业人士认为,电除尘器是目前用于烧结机粉尘排放控制最普遍且有效的手段,通过2种电除尘器的改进方式———移动极板式电除尘器(MEEP)和采用能源脉冲叠加方式,可以去除粉尘微粒,也同时可以部分去除其他有害元素,如重金属、二口恶英和有机化合物等,有效降低PM2.5含量。





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