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2018-12-06 15:30:00    

  中国冶金报 中国钢铁新闻网

    本报记者 何惠平 赵萍

    中冶节能环保:低温烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术 

  11月30日,在改革开放40年钢铁行业绿色发展论坛上,中冶节能环保有限责任公司脱硫脱硝技术部部长、高级工程师李鹏飞在介绍该公司环保技术时表示:“适用于烧结烟气的低温烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术具有以下特点:脱除效率高,可稳定实现超低排放;副产物可利用,无二次污染;建设、运行费用低;自动化程度高,工人操作易上手等。”

  第一,该技术实现了低温烟气高效脱硫脱硝。该技术脱硫效率可达到99%,脱硝效率可达到90%,粉尘排放浓度小于5毫克/立方米。

  第二,该技术实现了脱除产物资源化利用。常规半干法脱硫产物成分的副产物以CaSO3为主,难以被利用。该技术副产物以CaSO4、Ca(NO3)2为主,CaSO3少,可定量添加到建材中,实现高附加值利用。

  第三,该技术实现了多污染物协同控制。该技术对SO3、HF和HCl的吸收率超过90%,对重金属和二英有一定的吸附作用,同时烟囱无白烟现象。

  第四,该技术自动化程度高。

  第五,投资和运行成本低。从投资情况来看,低温烟气循环流化床一体化脱除技术(SCO+CFB),只需投资8800万元,年运行费用2778万元(10.26元/吨矿)。而传统的活性炭技术需投资约13500万元,年运行费用5887万元(19.62元/吨矿)。“氧化脱硝+湿法脱硫(已有设备)+湿式电除尘”技术需投资8270万元(湿法脱硫利旧),年运行费用4682万元(15.6元/吨矿)。“旋转喷雾脱硫+低温SCR脱硝”技术需投资11500万元,年运行费用5475万元(18.5元/吨矿)。与单独脱硫相比,该技术仅增加催化剂费用,投资增幅小于30%;运行中脱硫脱硝吸收剂均为氢氧化钙,运行成本低。

  从运行指标来看,以265平方米烧结机为例测算,采用低温烟气多污染物一体化脱除技术(SCO+CFB),脱硫效率≥98%;脱硝效率≥80%;粉尘≤5毫克/标准立方米;耗水量约为30吨/小时;耗电量2000千瓦时/小时,其中制氧为1540千瓦时/小时;主要吸收剂熟石灰消耗量为1.7吨/小时;无蒸汽耗量;压缩空气消耗量为1500标准立方米/小时。催化剂使用5年后每年更换。

  中晶环境: 干法脱硫脱硝除尘一体化近零排放技术

  11月30日,在改革开放40年钢铁行业绿色发展论坛上,中晶环境科技股份有限公司(以下简称中晶环境)技术中心总经理王键介绍了该公司的福斯(FOSS)—D干法脱硫脱硝除尘一体化近零排放技术。

  FOSS—D的三大核心技术是离子发生器、高分子(BMP)材料和一体化强效脱除反应塔。该技术以FOSS离子发生器、高分子(BMP)材料、专利技术改进的一体化强效脱除反应塔为核心,配套袋式除尘器,可实现SO2排放0毫克~10毫克/标准立方米、NOX排放0毫克~20毫克/标准立方米、粉尘排放2毫克~5毫克/标准立方米。

  FOSS-D技术具有三大优势:一是达到超低排放指标水平,采用中晶环境专利技术改进型的强效反应塔大幅提高了脱除效率,增加了整体系统的可靠性、稳定性。二是利用非氧化吸收反应,采用强制氧化—选择性主动还原技术,彻底杜绝NO2及其他NOx给环境造成的二次污染。三是适应性强,可以适用于各种烟气负荷的大幅度变化,且整个脱除系统对氟化物、汞的兼容性较强;应用经济好,一次性投资少,运行成本低。

  目前,该技术已经成功应用于唐山德龙钢铁污染物一体化协同治理项目,大冶华鑫、邢台德龙污染物一体化协同治理项目,以及唐山兴隆、唐山荣程污染物一体化协同治理等项目。

  中冶赛迪:高炉水冲渣白羽治理技术

  “高炉水冲渣白羽治理技术主要利用‘降温脱湿+过热’,实现钢铁企业生产过程中的白羽治理。”11月30日,在改革开放40年钢铁行业绿色发展论坛上,中冶赛迪工程技术股份有限公司公用事业部室主任侯祥松在介绍该公司环保技术时表示。

  该技术中“脱白”的自动控制系统可以建立基础数据库、基础模型,确定“脱白”临界区、安全区,即根据测得的大气温度、湿度,结合基础数据库和临界区仿真模型,确定不同的大气温度、湿度下的烟气“脱白”的临界区,从而确定“脱白”的安全区。“脱白”效果控制水渣湿空气经过空冷换热和混合再热器后,根据排烟点的状态参数,判定是否进入“脱白”安全区,如果已经进入安全区,则实现“脱白”;如果未进入安全区,则通过增加冷却空气风机运行台数、提高运行频率,增强“脱白”的效果,接着对排放点参数进行反馈和比对,如此循环,直至排放点参数进入安全区。

  “脱白”节能控制。为实现“白羽”源头控制,在高炉冲渣过程中,系统通过状态监测,在冲渣点不外溢蒸汽的前提下,调整湿空气引风机转速,以降低源头抽吸运行成本。

  “白羽”脱湿及再热控制。在环境温度变化时,系统自动调节冷却空气风机的频率、运行台数,并根据“运行成本优化模型”判定成本是否最优,如此循环直至成本最优,最终实现最优成本“脱白”。

  该技术实施时有3个关键点:

  一是换热效果。采用已经成熟应用的空冷、水冷装备设计及制造技术;空冷段出口设置独立流道,避免气流干扰,确保空冷风量;换热器出口设置除雾装置,有效收集冷凝水,避免二次蒸发;再热段设置扰流设施,促进流场混合均匀,确保再热效果。

  二是渣棉处理。设置在线冲洗系统(高压水或压缩空气),采用模块式在每组换热模块进出口设置切换挡板,便于单个模块离线维护;换热器进出口联箱易于打开,便于离线维护;换热器管间距适当加大,有利于管道冲洗。

  三是腐蚀问题。湿空气管道内壁要进行防腐处理,内涂耐酸玻璃鳞片;空冷器主材采用不锈钢,延长设备寿命;风机叶片、壳体、阀门阀板、内壁进行防腐处理;冷凝水排水系统、冲洗系统管道采用耐腐蚀管道。

  该技术适用于钢铁行业湿法脱硫烟气、高炉水渣、连铸二冷排蒸、炼钢一次除尘排放烟气等的烟羽治理,开户送体验金应用前景广阔。目前,唐山港陆钢铁6座高炉主要采用“循环水降温脱湿+热风炉废气加热”工艺,可以实现在5摄氏度时彻底“脱白”。

  河钢邯钢设计院: 逆流活性炭烟气净化技术

  “河钢邯钢设计院自主研发的的逆流活性炭烟气净化技术是在当下京津冀环境压力日益加大、传统工艺局限性大的背景下,受欧洲逆流工艺启迪,由河钢邯钢设计院自主研究开发的一个烧结烟气逆流活性炭工艺,具有吸附装置高效集成、可靠作业率高、系统安全稳定的特征。”11月30日,在改革开放40年钢铁行业绿色发展论坛上,河钢邯钢设计院首席专家、正高级工程师代兵介绍了河钢邯钢设计院自主研发的环保技术。

  河钢邯钢逆流活性炭烟气净化技术有5个创新点:一是多污染物协同高效净化吸附塔。二是吸附模块上、下叠加技术。三是国内首次开发吸附模块离线技术。离线技术有烟道上大口径零泄漏密封蝶阀的研制、活性炭密封阀门的开发及弹簧支撑大跨度嵌入式钢结构的开发(顶部链斗机)三大技术作为支撑,具备生产在线检修、模块热点离线保护、气量变化自动适应与保护三大功能。四是多点喷氨与混匀一体化技术。五是活性炭静态分拣技术。

  河钢邯钢逆流活性炭烟气净化技术中的脱硫脱硝推拉式活性炭排料装置、一种料仓检测元件保护装置、钢框架厂房结构、具有抗拉作用的滑动支座、一种用于块状料分料的三通分料器、一种电器设备除湿装置、一种双气缸推拉式装置控制器等7项技术装置获得国家专利。

  目前,逆流活性炭烟气净化技术在国内已经应用在邯钢435平方米烧结机、邯钢360平方米烧结机、首钢迁钢200万吨/年球团、首钢迁钢400平方米烧结机等项目上。监测数据显示,使用该技术可实现SO2≤10毫克/标准立方米、NOx≤50毫克/标准立方米、颗粒物≤10毫克/标准立方米、二英0.021纳克/标准立方米、氟化物0.0808毫克/标准立方米、氨逃逸2.65毫克/标准立方米的超低排放。逆流活性炭烟气净化装置运行成本为14.3元/吨,可提高系统作业率3%以上,增产创效3.8元/吨,环保税减免6.8元/吨。

  逆流活性炭烟气净化装置关键技术总体达到国际领先水平,经济和环保效益显著。该研究与应用有力推动了我国烧结烟气净化技术的发展与进步,在京津冀地区乃至全国大气治理工程中具有极高的示范作用和价值。

  鑫联环保: 含重金属的固废处置流程

  “我国固体废弃物资源的综合利用形势已十分严峻。未来10年,我国环境保护形势将更加复杂。一些传统污染物的减排成本开始大幅度增加,减排压力不断加大。尽管旧的环境问题有望逐步得以解决,但新的问题,如重金属污染、危险废物等有毒、有害物质的环境风险已处于高发态势,重金属、工业场地污染难治理等问题将在较长时期内持续存在。”11月30日,鑫联环保科技股份有限公司董事长马黎阳在改革开放40年钢铁行业绿色发展论坛上表示。

  中国的钢铁、铜、锌、铅等冶炼规模位居全球之首,每年产生大量含有重金属的烟尘灰(高炉瓦斯灰,炼铜、炼铅、炼锡烟尘等)、湿法泥(铅锌湿法冶炼浸出泥、铜镉渣、电镀污泥、重化工污泥)、冶炼渣(铅水渣、铜水渣)、尾矿渣等,总计超过5000万吨。

  鑫联环保科技股份有限公司(以下简称鑫联环保)开创了以资源化利用方式从源头消除重金属污染的产业发展途径。

  该公司对含重金属的固危废处置流程包含了3个阶段。第一阶段是收集钢铁、有色金属、化工企业含重金属的固废、危废。第二阶段是采用火法富集将有色金属品位富集到60%左右,并使其成为湿法分离提取的原料。第三阶段是脱杂和分离(脱杂环节是该公司专业性最强、技术壁垒最高的部分),在火法富集阶段中,除有色金属富集外,部分对湿法提取金属有害的杂质(如氯、氟等)也大量富集,因而需要脱杂;同时,通过湿法分离多段耦合提取技术进行分级浸出、多段净化、电积以及置换、萃取分离铟铋锡等,最后进入废水资源化利用。

  在含重金属的固危废处置流程中,该公司使用了节能技术(回转窑富氧燃烧及优化控制技术、窑内定点喷射技术、回转窑双层耐火砖技术、回转窑高含锌烟气余热发电技术)和环保技术(回转窑烟气脱硫技术、废水资源化利用技术),以及一些可增效的技术手段(钢铁烟尘与有色冶炼废渣协同处理技术、回转窑连续作业防结圈技术、回转窑还原气氛控制并制取高纯度二次还原铁粉技术)。

  未来,该公司将推进集中资源化,打造规模化、专业化、产业化的冶金固危废集中资源化利用中心,长期、稳定占有该区域内的资源,将含重金属的固废等集中到该中心处置。

  此外,鑫联环保针对钢铁和有色金属行业推行环境开户注册送体验金68,针对不同种类的固危废特性提供资源化及无害化的处理方案。同时还启动了针对“一带一路”国家的含重金属固危废资源利用技术的输出。鑫联环保通过与钢铁厂等产废企业合资建立火法工厂,处理钢铁厂所产生的烟尘,提供技术并负责该火法工厂的长期运营,并将火法处理所得的次氧化锌粉等交给鑫联环保进行后续湿法处理。

  北京中日联: 活性焦干法脱硫脱硝技术

  “近些年,随着全球不断加大环保力度,钢铁企业对烟气治理也逐渐重视起来,尤其是2015年以后,政府不断大幅调整烧结烟气中二氧化硫、二氧化氮、颗粒物的排放标准。特别是定于2020年实施的超低排放标准,极其严格,放眼世界也是很罕见的。可见,环保措施已经成为关乎企业存亡的紧迫课题。根据截至目前的活性焦评估及运行业绩,北京中日联节能环保工程技术有限公司(以下简称北京中日联)的活性焦干法脱硫脱硝技术及其所有的干法脱硫脱硝设备可以满足2020年以后的环保标准要求。”11月30日,北京中日联副总经理徐海如在改革开放40年钢铁行业绿色发展论坛上介绍了该公司在环保方面的先进技术。

  据介绍,活性焦干法脱硫脱硝技术是由新日铁住金工程技术株式会社与北京中日联共同开发的,其工作原理是通过干法脱硫脱硝设备,利用活性焦去除烧结机、发电锅炉、垃圾焚烧炉、水泥窑等烟气中对环境有害的物质。

  干法脱硫脱硝设备由吸附塔、解析塔和用于循环运输活性焦的链斗机构成,利用活性焦的吸附性能和催化作用来脱硫脱硝。在吸附塔里,活性焦自上缓慢下落,与水平流向的烟气接触的同时吸附二氧化硫、粉尘,以及二英类、重金属类有害物质。另外,通过向烟气中喷氨,可发挥活性焦的催化作用,使二氧化氮分解为水和氮气。吸附了有害物质的活性焦从吸附塔下部排出,通过链斗机送到解析塔,在解析塔的无活性环境下,被加热到430摄氏度后解析出二氧化硫,分解二英类有害物质。二氧化硫可以在后序工艺中被用来制作浓硫酸或者石膏,作为有用的副产品被回收。在解析塔内解析出有害物质的活性焦被筛分,筛分掉粉化活性焦和粉尘之后,卸到链斗机,并循环到吸附塔继续作为吸附剂使用。

  活性焦干法脱硫脱硝技术具有以下特征:一是活性焦兼有吸附剂和催化剂两大性能,使用活性焦可在脱硫脱硝的同时去除粉尘、二英类、重金属类等环境有害物质,并将排放浓度控制到极低水平;二是以回收的二氧化硫为原料,进一步回收附加值较高的高纯度浓硫酸(或石膏);三是烟气处理工序不使用水,适合缺水地区。

  值得一提的是,活性焦的脱硫脱硝性能受原煤种类、配比、制造方法的影响较大,北京中日联拥有自己的活性焦评估实验装置,能够事先评估适用于实机的活性焦性能。该实验装置可进行活性焦比表面积、着火点、强度等的基础物性测量,并且可在模拟实机的气体条件及运行条件下进行实际气体实验,从而评价脱硫脱硝性能。同时,为了防止出现吸附塔中活性焦下落不均匀、活性焦滞留、脱硫脱硝性能下降等问题,北京中日联消除了吸附塔内部的缩径和错台,并将活性焦的速度调节为适于各室工作的最佳速度。

  总体来看,活性焦干法脱硫脱硝技术能够实现脱硫脱硝,依赖于活性焦自身的脱硫脱硝性能,以及使其发挥性能的设备构造。北京中日联通过活性焦评估技术、活性焦移动层技术以及基于多年生产经验确立的稳定操作,已可提供最优且运行稳定的设备设计方案。

编辑:徐可可     来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网
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