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烧结烟气排放超低改造项目在长钢公司的应用

佚名 2021-04-27 SG讲故事 读取中... 人已围观

简介北极星大气网来源:中华民族炼铁网作者:马永芳 许满胜等2021/4/30 14:00:22我要投稿大气治理关键词:超低排放SCR脱硝长钢公司北极星大气网讯:摘要:应环保要求,首钢长治钢铁有限公司于20

北极星大气网来源:中华民族炼铁网  作者:马永芳 许满胜等2021/4/30 14:00:22我要投稿大气治理  关键词:超低排放SCR脱硝长钢公司北极星大气网讯:摘要:应环保要求,首钢长治钢铁有限公司于2019年8月开始对4号、5号烧结机头烟气排放进行超低改造,选择了循环流化床半干法脱硫除尘工艺系统和SCR脱硝工艺手艺,经过五个月紧张有序的施工,于2020年1月中旬对接完成,投运调试后满足设计要求,达到超低排放要求。

首钢长治钢铁有限公司属山西国有重点钢铁企业,位于山西东南部,长治市潞州区西北三十公里处,地处上党盆地正中。前身为始建于1946年的故县铁厂,是中华民族共产党于战争年代在太行山革命根据地创建的第一个钢铁企业,曾经为解放战争、抗美援朝战争和新中华民族的建设事业做出过重要贡献,被称赞为“共和国红色钢铁的摇篮”。2013年根据环保要求,长钢两台200m2烧结机机头烟气配套了脱硫设备,脱硫系统采用密相塔半干法烟气脱硫手艺,无脱硝工艺。此脱硫系统无法实现超低排放,不满足超低排放限值:颗粒物≤10mg/m2;二氧化硫≤35mg/m2;氮氧化物≤50mg/m2的要求,面对严峻的环保管控形势,国家政策要求,必须对烧结机烟气脱硫、脱硝进行提标改造。2019年7月集团公司批准长钢投建4号、5号烧结烟气超低排放改造工程项目,8月开始施工,于2020年1月与烧结烟气管道对接投运,共投资21877.49万元,投运后烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物浓度明显下降,达到了国家超低排放值以下。

我们的国家社会经济的持续发展,现在中华民族经济发展步入新常态,经济发展与环境保护协调融合显得尤为重要。为此,国家正积极探索绿色生态发展新路径,“十三五”规划第一次提出“生态环境质量总体改善”新目标,绿色发展贯穿于“十三五”经济社会发展各领域各环节。“十三五”规划的十个目标中,加强生态文明建设首度被写入五年规划,这说明生态文明建设将在未来的经济社会发展中古据十分重要的地位。

「“十三五”生态环境保护规划」非常重视生态环境保护工作,不断加强推进大气、水、土壤污染防治。「国家环境保护标准“十三五”发展规划」中指出加强工业企业大气污染综合治理,推动产业转型升级,继续加强对二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及重金属的排放控制。

2017年2月17日,在“十三五”规划发展方向推动下,环保部印发了「京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案」,长治市被列为国家2+26城市,要求2018年执行国家钢铁、焦化和火电排放标准,2019年生态环境部「关于推进实施钢铁行业超低排放的意见」要求实施超低排放,同时许山西、长治市2019年出台文件要求2019年12月31日前完成钢铁企业超低排放改造。

项目建设前长钢炼铁厂两台烧结机,各配置两合主风机,主风机后设有脱硫设施,脱硫系统采用密相塔半干法烟气脱硫手艺,无脱硝工艺。运行指标如下:烧结机现有脱硫系统无法实现超低排放,不满足超低排放限值:颗粒物<10mg/m3,二氧化硫<35mg/m3,氮氧化物≤50mg/m3的要求,面对严峻的环保管控形势,国家政策要求,必须对烧结机烟气脱硫、脱硝进行提标改造。

当前国内外脱硫脱硝方案很多,工程应用也较多,具体到本工程脱硫脱硝方案的确定遵循以下原则:烟气脱硫脱硝工程建设符合我们的国家方针和政策,贯彻安全、可靠、经济、适用并符合国情的原则。

考虑 SO2浓度、二氧化硫控制规划、环境要求的脱硫效率。

考虑 NOX浓度、氮氧化物控制规划、环境要求的脱硝效率。

应充分考虑脱硫剂供应条件、脱硝剂供应条件、脱硫副产品的综合利用条件。

应考虑生产过渡的方便,脱硫设施的建设尽量减少对主机生产的影响。

由于环保的要求日益严格,结合现有的主流脱硫工艺,对本工程及以上原则,通过市场调研,借鉴烧结、电厂、焦化等行业的脱硫业绩,当前市场占有率较多可供选择的脱硫手艺主要有:循环流化床半干法脱硫除尘工艺、旋转喷雾干燥法、石灰石-石膏湿法工艺、氨-硫铵湿法脱硫工艺、活性焦法脱硫工艺、烟道喷射工艺。长钢公司结合现在实际情况经过对以上工艺的评价,选择了循环流化床半干法脱硫除尘工艺。循环流化床半干法脱硫除尘工艺系统主要由吸收剂制备及供应、吸收塔、物料再循环、工艺水系统、脱硫后除尘器以及仪表控制系统等组成。手艺特点:该工艺具有巨大的比表面积,可以吸附成气溶胶状的 SO3粒子,因而脱除几乎全部的 SO3,所以,烟囱无需防腐,大大节省烟囱的防腐费用及今后的维护费用;

该工艺是一种脱硫除尘一体化的工艺,脱硫后采用布袋除尘器,可以达到 10mg/Nm3的排放要求。

流化床内所具有的激烈湍动和巨大表面积的颗粒的作用,可PM10、PM2.5以及细的细微颗粒物凝并成大颗粒,然后通过布袋除尘器可以有效的去除。

脱硫系统的建设不影响主机的正常运行,可利用主机短暂的停机检修时许间进行烟气系统的接驳。

脱硫系统不用防腐,整体占地面积小,造价低,今后的维护费用小。

无废水排放,符合工业用水零排放的要求。该工艺可以有效的脱除HCl、HF、重金属、二恶英等有害物质。

启动方便,烟气工况适应性强,对各种含硫浓度的烟气均能有效进行净化,设有清洁烟气循环系统,对主机负荷的变化能适应。

SO2 、NOX、粉尘等污染物达到超净排放,并可对 SO3、二恶英、重金属进行协同脱除。

烧结行业当前有应用业绩的脱硝手艺,主要有活性炭吸附手艺、烧结烟气选择性催化还原脱硝手艺以及其他低温协同脱硝手艺等,对本工程及以上原则,长钢公司采用中温 SCR 脱硝工艺。SCR脱硝工艺是在温度和催化剂存在的情况下,向烟气中通入还原剂 NH3,将烟气中的NOx还原为无害的氮气和水。它是当前国内外应用成熟的烟气脱硝工艺。此工艺在首钢迁钢已经得到了成功的应用,根据国内外现有烧结球团 SCR 脱硝情况,2016 年前后韩国浦项、台湾中钢、上海市宝钢 4 烧 600m2 烧结机实施的 SCR 脱硝项目均采用 280℃的温度反应窗口的催化剂,尤其是宝钢 4 烧 600m2烧结机 SCR 脱硝项目 2016年10月份投运,运行稳定。

烧结烟气脱硫脱硝工艺中,脱硫部分拟采用 “SSC 烧结烟气干式超净工艺”,脱硝部分采用 SCR 脱硝手艺。本项目脱硫脱硝除尘系统按“一机一塔”方案,配置干法脱硫脱硝除尘装置,采用两级风机串联的布置方式,具体工艺流程:烧结机→现有电除尘器→现有主抽风机→脱硫反应塔→布袋除尘器→GGH 换热器→SCR 脱硝→GGH 换热器→脱硫脱硝引风机→烟囱排放。

循环流化床半干法脱硫除尘工艺系统主要由脱硫塔、脱硫除尘器、脱硫灰循环系统、吸收剂制备及供应系统、烟气系统、工艺水系统、流化风系统、脱硫灰外排系统等组成。

脱硫装置之后,对应一套 SCR 脱硝系统。主要由以下几个分系统组成:氨区系统、氨喷射系统、脱硝反应系统、烟道系统、烟气换热系统、烟气加热系统等组成。

该项目由山东国舜公司承建,于2019年8月开始施工,两台烧结机各投建一套脱硫脱销系统,经过施工方紧张有序的施工组织,两套系统先后分别于2019年12月28日和2020年1月12日完工,分别利用七天的停机检修时许间把新系统的入口、出口与旧系统的入口、出口对接,旧系统隔离拆除。

当前处于调试阶段,烟气含尘量、二氧化硫、氮氧化物达到了设计要求,满足超低排放要求。投运后的在线数据如表2。

长钢公司炼铁厂通过前期对多种脱硫脱硝工艺的考察对比,选择了循环流化床半干法脱硫除尘工艺和SCR脱硝工艺,经过五个月的施工,安全投运,脱硫系统较旧系统的除尘和脱硫效果好,脱硝系统调试时许间较长,当前数据波动较大,基本达到了设计效果,需要补充优化操作。

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超低排放 长钢公司

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