昆鋼燒結(jié)脫硫艱難前行 技術(shù)和管理成瓶頸
全部實(shí)現(xiàn)脫硫的艱難故事
脫硫工藝不好找，給管理和系統(tǒng)調(diào)控帶來很大困難，企業(yè)需要運(yùn)行更穩(wěn)定、系統(tǒng)故障更少的工藝
累計(jì)投資1.7億元、實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施100％配套并持續(xù)運(yùn)行，昆明鋼鐵控股有限公司(以下簡稱“昆鋼”)通過4年實(shí)踐，在引進(jìn)治理技術(shù)、運(yùn)行脫硫設(shè)施、處置副產(chǎn)品、運(yùn)行管理等方面探索總結(jié)出一些實(shí)實(shí)在在的經(jīng)驗(yàn)，也遇到不少難題。
“十一五”期間，按照云南省全面開展鋼鐵行業(yè)二氧化硫治理工程的要求，昆鋼本著“只要減排需要，不計(jì)投入成本”的理念，積極推進(jìn)燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施建設(shè)，共計(jì)建成投運(yùn)7臺套980平方米(其中300平方米為環(huán)保“三同時”項(xiàng)目)在役燒結(jié)機(jī)脫硫項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施100％配套。
據(jù)昆鋼工作人員介紹，昆鋼建設(shè)的三燒1號130平方米和四燒300平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目，是國內(nèi)較早建成的燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施之一。
盡管昆鋼在燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施建設(shè)上成功跨出了一大步，但其間的每一個環(huán)節(jié)都是小心翼翼。
據(jù)自始至終參加三燒1號燒結(jié)機(jī)脫硫技術(shù)考察和設(shè)施建設(shè)的昆鋼煉鐵廠工作人員介紹，當(dāng)時全國很難找到鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)脫硫的成功范例，大多是沿用火電廠的脫硫技術(shù)，昆鋼也只能摸著石頭過河。為全面了解國內(nèi)相關(guān)情況，公司還專門組織人員到石家莊、濟(jì)南等地的火電廠、鋼廠進(jìn)行實(shí)地考察。
據(jù)了解，昆鋼三燒1號130平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目于2008年3~5月組織完成了招投標(biāo)，有多家在燒結(jié)煙氣脫硫方面具有一定技術(shù)和項(xiàng)目實(shí)績的單位投標(biāo)。通過技術(shù)方案、投資報價、工藝裝備等方面的對比分析和反復(fù)權(quán)衡，昆鋼決定采用石灰石—石膏半干法密相塔煙氣全脫硫工藝。工程采取總承包(EPC)形式建設(shè)，總投資3398萬元，于2008年7月10日開工建設(shè)，同年12月25日建成投入聯(lián)動試車。
屬于“三同時”項(xiàng)目的昆鋼四燒300平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目于2007年12月1日開工建設(shè)，2008年12月建成投入聯(lián)動試車。項(xiàng)目總投資3980萬元，采用石灰石—石膏半干法密相塔煙氣半脫硫工藝。
昆鋼煉鐵廠工作人員告訴記者，建設(shè)三燒1號機(jī)和四燒脫硫系統(tǒng)走過了一段很坎坷的路，脫硫設(shè)施實(shí)際使用中除塵布袋燒穿、脫落、系統(tǒng)堵塞、管道輸送不暢等問題不斷出現(xiàn)。因燒結(jié)煙氣溫度、流量、二氧化硫波動較大，煙氣中水分高，并且含有一些粉塵，所以在線監(jiān)測不穩(wěn)定，給管理和系統(tǒng)調(diào)控帶來很大困難。環(huán)保部門還曾因此懷疑公司弄虛作假，相關(guān)人員現(xiàn)場調(diào)研后才消除了對公司的誤解。
針對諸多問題，公司下大力持續(xù)整改、完善，僅改善三燒1號脫硫系統(tǒng)就相繼投入近700萬元，這在很大程度上對昆鋼投資建設(shè)其他幾臺燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)施產(chǎn)生了直接影響。
這期間，昆鋼一直在進(jìn)行調(diào)研，希望以后采用的燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)效果更好、運(yùn)行更穩(wěn)定、系統(tǒng)故障更少，因此煉鐵廠三燒2號燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目建設(shè)遲遲沒有開始。直到2009年12月31日，公司才下發(fā)了《關(guān)于啟動煉鐵廠2號燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目的通知》，煉鐵廠按照公司基本建設(shè)程序和相關(guān)規(guī)定開始進(jìn)行這一項(xiàng)目的前期工作。
2010年2月2日，云南省環(huán)保廳與昆鋼簽訂了《2010年主要污染物總量減排目標(biāo)考核責(zé)任書》。此后，昆鋼進(jìn)一步加快了這一減排項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度。在對國內(nèi)已實(shí)施燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的冶金企業(yè)運(yùn)行效果認(rèn)真考察的基礎(chǔ)上，昆鋼決定在三燒2號130平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目中采用氨法脫硫工藝。工程以總承包(EPC)形式建設(shè)，總包價為2605萬元。2010年9月30日，這一脫硫設(shè)施開始進(jìn)行試生產(chǎn)運(yùn)行。
目前，除昆鋼本部建成投運(yùn)共計(jì)560平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫設(shè)施外，其所屬玉溪新興鋼鐵有限公司2×105平方米燒結(jié)機(jī)和紅河鋼鐵公司2×105平方米燒結(jié)機(jī)的煙氣脫硫設(shè)施也于2009年11月、2010年12月相繼建成投運(yùn)。同時，還完成了脫硫系統(tǒng)煙氣進(jìn)、出口在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，與脫硫設(shè)施同時投入運(yùn)行。
據(jù)了解，“十一五”期間，昆鋼建成投運(yùn)的燒結(jié)機(jī)脫硫項(xiàng)目中，有6臺總計(jì)680平方米燒結(jié)機(jī)屬于云南省減排重點(diǎn)推進(jìn)項(xiàng)目(云南省共完成8臺890平方米燒結(jié)機(jī))，為全省順利完成污染減排任務(wù)做出了積極貢獻(xiàn)。
運(yùn)行中面臨哪些問題？
3種工藝各有千秋，不斷整改提升設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定性
目前，國內(nèi)相對成熟的鋼鐵燒結(jié)機(jī)脫硫技術(shù)并不多。在昆鋼建成投運(yùn)的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目中，使用了半干法、氨法、循環(huán)流化床3種脫硫工藝。實(shí)踐表明，這3種工藝在脫硫?qū)嵭细饔星铩?/p>
據(jù)昆鋼煉鐵廠工作人員介紹，一直以來，因國內(nèi)礦種來源多、成分不穩(wěn)定，礦石和燃煤含硫份較高，燒結(jié)脫硫煙氣溫度波動大，脫硫設(shè)施運(yùn)行都不是很穩(wěn)定。比如，采用干法脫硫的三燒1號130平方米和四燒300平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫設(shè)施，燒結(jié)煙氣溫度、氣流量控制就比較難，溫度波動大。但要確保設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行，必須控制在90℃~130℃，低于90℃煙氣容易凝結(jié)，高于130℃容易燒布袋。按要求，設(shè)施正常運(yùn)行需加9％水分進(jìn)入氣體，稍不注意就會造成堵結(jié)。
據(jù)了解，由于燒結(jié)煙氣脫硫在國內(nèi)起步較晚，技術(shù)不夠成熟，因此，公司的燒結(jié)脫硫設(shè)施在實(shí)際運(yùn)行中遇到了諸多困難。比如，三燒1號機(jī)脫硫系統(tǒng)試運(yùn)行期間出現(xiàn)的設(shè)備故障較多，涉及燒結(jié)機(jī)煙氣工況變化、系統(tǒng)控制的優(yōu)化等一系列問題，經(jīng)過不斷摸索、整改，直至2009年10月脫硫系統(tǒng)運(yùn)行才逐步趨于正常，2010年12月28日通過云南省環(huán)保廳組織的減排項(xiàng)目驗(yàn)收。四燒脫硫系統(tǒng)也因運(yùn)行中不斷出現(xiàn)類似問題，公司一直在整改，直到2010年8月才通過云南省環(huán)保廳組織的環(huán)保“三同時”竣工驗(yàn)收。
昆鋼目前使用的干法脫硫雖然反應(yīng)較慢、腐蝕少、穩(wěn)定性較好，但脫硫效率低，實(shí)際脫硫率一直在50％~70％范圍波動，與設(shè)計(jì)脫硫率差別大。
昆鋼煉鐵廠三燒2號燒結(jié)機(jī)脫硫系統(tǒng)采用氨法脫硫，設(shè)計(jì)脫硫效率85％，脫硫渣為硫酸銨。在這一工藝中，燒結(jié)煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)加壓進(jìn)入脫硫裝置洗滌吸收塔。在洗滌吸收塔內(nèi)，煙氣中的二氧化硫經(jīng)兩級洗滌吸收，達(dá)標(biāo)后進(jìn)入高83米的煙囪排放。脫硫吸收液通過氧化成為液體硫銨，經(jīng)熱煙氣濃縮，在過濾去煙塵后，再進(jìn)行常壓蒸發(fā)結(jié)晶、分離、干燥、計(jì)量包裝得到固體硫酸銨副產(chǎn)品。
據(jù)昆鋼煉鐵廠工作人員介紹，與公司使用的其他兩種燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)相比較，雖然氨法脫硫的效果較好，實(shí)際脫硫率在70％~80％，但面臨更大的難題——不僅金屬設(shè)施很容易腐蝕，而且使用的液氨屬于危險化學(xué)品，價格較高不說，還給企業(yè)預(yù)防安全隱患提出了更高的要求。
記者在三燒2號燒結(jié)機(jī)脫硫系統(tǒng)控制中心樓看到，這座運(yùn)行剛一年的主控樓房及設(shè)施已經(jīng)顯得比較陳舊，從室內(nèi)到樓頂，所有裸露的金屬部件都銹跡斑駁。
現(xiàn)場工作人員告訴記者，這套脫硫設(shè)施運(yùn)行中出現(xiàn)的腐蝕問題很嚴(yán)重，盡管當(dāng)時選用了抗腐蝕性能高的不銹鋼材料，但部分管道還是兩個月就要更換，而且更換處置周期長，難度大。為確保設(shè)施正常運(yùn)行，公司不計(jì)成本，長期堅(jiān)守這里的工人達(dá)30多人，一年下來，整套設(shè)施運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高達(dá)2900萬元。
如何處置燒結(jié)脫硫的副產(chǎn)品，也是昆鋼遇到的一道難題。半干法脫硫生成的副產(chǎn)品是脫硫灰(硫酸鈣)，僅三燒1號脫硫系統(tǒng)每年就有2000噸，因含粉塵、鐵等成分，做石膏板質(zhì)量不穩(wěn)定，做水泥生產(chǎn)輔料也影響產(chǎn)品質(zhì)量。好在昆鋼有自己的水泥廠，這些副產(chǎn)品就由昆鋼水泥建材集團(tuán)作為添加料使用。
三燒2號脫硫系統(tǒng)氨法脫硫得到的固體硫酸銨副產(chǎn)品一年也有2000多噸。這原本是很好的肥料，但因其在當(dāng)?shù)厥褂靡自斐赏寥腊褰Y(jié)，只好賣給化工廠作為生產(chǎn)再利用的原料。
5000萬元運(yùn)行經(jīng)費(fèi)從何而來？
積極探索新路子，成立環(huán)保公司確保運(yùn)行管理專業(yè)化
據(jù)了解，昆鋼本部3套燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)目前的運(yùn)行成本接近每年5000萬元。如何把這筆不菲的經(jīng)費(fèi)真正用到刀刃上？昆鋼著手從運(yùn)行管理上進(jìn)一步挖掘潛力。
昆鋼本部在建設(shè)運(yùn)行三燒1號130平方米和四燒300平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫設(shè)施過程逐漸認(rèn)識到，在公司內(nèi)部成立專業(yè)環(huán)保公司參與燒結(jié)機(jī)脫硫系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行管理勢在必行。
據(jù)昆鋼工作人員介紹，以前由各廠管理、生產(chǎn)單位具體負(fù)責(zé)，看起來容易理順關(guān)系，但因缺乏足夠的專業(yè)人才和技術(shù)，實(shí)際上運(yùn)行、維護(hù)、管理都是力不從心。
總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，昆鋼決定由所屬的云南華云天朗環(huán)保有限責(zé)任公司(以下簡稱“華云天朗公司”)負(fù)責(zé)燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫設(shè)施的運(yùn)行、維護(hù)、管理。三燒2號燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目的中標(biāo)單位，就是華云天朗公司與云南亞太環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院有限公司的聯(lián)合體。
據(jù)了解，華云天朗公司參與了三燒2號燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)行維護(hù)全過程，相關(guān)人員不僅熟悉全部設(shè)施及工藝流程，還在一年來負(fù)責(zé)脫硫系統(tǒng)具體運(yùn)行和管理維護(hù)中積累了不少經(jīng)驗(yàn)。
昆鋼工作人員告訴記者，公司已在2011年9月將本部三燒1號和四號燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)全部交給華云天朗公司進(jìn)行專業(yè)化管理。目前，公司正在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善環(huán)保公司參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)行維護(hù)全過程的模式，逐步推行精細(xì)化管理，實(shí)行環(huán)保項(xiàng)目終身負(fù)責(zé)制。這樣，不僅環(huán)保人員精力、技術(shù)都有保障，還可避免施工建設(shè)中出現(xiàn)偷工減料，節(jié)約管理、運(yùn)行成本，同時還能達(dá)到鍛煉隊(duì)伍、提高專業(yè)人才素質(zhì)和整體管理水平的目的。
據(jù)了解，在本部探索出成功的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫設(shè)施專業(yè)化管理模式以后，昆鋼將在所屬分公司全面推廣。
昆鋼本部3套燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，雖經(jīng)不斷整改完善，目前總體運(yùn)行情況基本正常，但公司認(rèn)為仍有3個顯得比較突出的問題，需要進(jìn)一步采取措施加以改進(jìn)。
一是受燒結(jié)煙氣工況(流量、溫度、濕度、二氧化硫濃度)波動的影響，在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性受干擾，造成對在線監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)的要求高、維護(hù)難度大；同時，難以穩(wěn)定控制脫硫指標(biāo)。昆鋼多次聯(lián)系在線監(jiān)測儀廠家技術(shù)人員到現(xiàn)場分析解決，但效果仍不理想。對此，相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，公司將按環(huán)保部門要求，盡快委托政府認(rèn)可的、具有相關(guān)資質(zhì)的第三方對在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行管理、運(yùn)行、維護(hù)。
二是三燒1號脫硫系統(tǒng)及四燒脫硫系統(tǒng)受工藝和布袋壽命的影響，存在脫硫劑板結(jié)、堵管問題，脫硫率偏低，脫硫效率提高的難度大。公司將進(jìn)一步探索操作、運(yùn)行控制方法，進(jìn)一步提高系統(tǒng)脫硫效率和同步運(yùn)行率。
三是三燒2號脫硫系統(tǒng)由于項(xiàng)目工期緊，整個項(xiàng)目在設(shè)計(jì)和施工過程中還有需要進(jìn)一步完善和驗(yàn)證調(diào)試的地方。比如，控制系統(tǒng)的合理性，設(shè)備及管道的泄漏、腐蝕、堵塞，氨利用率偏低等問題，公司將通過加強(qiáng)系統(tǒng)防腐性、物流通暢性，提高氨利用率等措施，促進(jìn)脫硫系統(tǒng)長期穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
據(jù)了解，對以后的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工作，昆鋼主要領(lǐng)導(dǎo)態(tài)度十分明確，無論遇到什么困難，都要始終堅(jiān)持減排決心不動搖、脫硫投資不減少、管理力度不減弱，確保各項(xiàng)工作穩(wěn)步持續(xù)推進(jìn)。
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