世界首臺套球團煙氣超低排放示范工程在河鋼投用
近期,“十三五”國家重大研發(fā)課題“球團煙氣多污染物超低排放技術及示范”研究取得重大成果,在河鋼集團建成并投產(chǎn)了世界首臺套“嵌入式SNCR+梯級氧化脫硝+SDA協(xié)同吸收+預荷電袋式除塵”示范工程項目。第三方檢測結果表明球團煙氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別<5mg/Nm3、20mg/Nm3、30mg/Nm3,均優(yōu)于國家最新超低排放標準。
國家重點研發(fā)計劃課題球團煙氣多污染物超低排放技術示范工程現(xiàn)場
行業(yè)專家表示,在鋼鐵生產(chǎn)過程中,增加高爐爐料中球團礦比例、發(fā)展球團產(chǎn)業(yè)成為行業(yè)新的發(fā)展趨勢。球團礦相較于燒結礦,具有噸礦煙氣量小、硫硝排放量低等優(yōu)點,越來越成為最主要的高爐爐料。隨著國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)大力發(fā)展高比例球團高爐冶煉技術,球團煙氣污染物排放量也將大幅提高。在球團煙氣多污染物控制中,顆粒物和二氧化硫均可通過現(xiàn)有污控設施升級改造來滿足控制需求,而對氮氧化物,缺乏專門的控制設施和技術。亟需針對球團煙氣日漸嚴格的排放標準,開發(fā)契合球團煙氣特征的氮氧化物超低排放控制技術。
河鋼集團聯(lián)合中科院過程工程研究所、中鋼集團天澄環(huán)保科技股份有限公司、華北電力大學所針對球團工序煙氣特點,從實驗室研究,到現(xiàn)場實驗,歷時3年研究,自主研發(fā)了“嵌入式SNCR+梯級氧化脫硝+SDA協(xié)同吸收+預荷電袋式除塵”技術。經(jīng)過廣東科潔環(huán)保工程有限公司、河鋼唐鋼國際承包方的努力,在河鋼唐鋼青龍爐料200萬噸/年的球團線上建成示范工程。
“脫硝,指燃燒煙氣中去除氮氧化物的過程,SNCR脫硝正是世界上比較主流的工藝之一。”河鋼項目相關技術人員介紹了該項目的三大亮點:
一是傳統(tǒng)SNCR脫硝工藝是一個獨立的環(huán)保環(huán)節(jié),河鋼創(chuàng)造性地把SNCR脫硝作為一個部件植入到生產(chǎn)設備中,使SNCR裝置與生產(chǎn)球團的設備融為一體,實現(xiàn)了生產(chǎn)與環(huán)保的融合。
二是傳統(tǒng)的氧化脫硝工藝是在一個位點一次性噴入所有的氧化劑,而河鋼創(chuàng)造了把氧化劑在梯級層次分布的多個位點噴入的方法,這樣氧化的效率更高。
三是針對氧化脫硝被氧化后的氮氧化物,利用SDA(脫硫塔)吸收脫除。這樣既可以吸收脫除二氧化硫,又可以協(xié)同吸收氮氧化物,并且同時吸收時,二氧化硫的吸收效率更高。
該項目自今年4月25日完工進入調試、試運行階段,至今系統(tǒng)運行穩(wěn)定,二氧化硫、氮氧化物穩(wěn)定實現(xiàn)超低排放指標;其中“嵌入式SNCR+梯級氧化脫硝”技術運行能耗顯著優(yōu)于現(xiàn)行其它脫硝技術,運行費用約4元/噸球團礦,比我國鋼鐵行業(yè)目前主流脫硝工藝運行成本低約150%至200%。且一次建造成本比主流工藝建造成本要低。目前中國超低排放標準執(zhí)行的是世界范圍內(nèi)最嚴格的標準,要求氮氧化物排放穩(wěn)定低于50mg/m3,河鋼的排放指標穩(wěn)定實現(xiàn)30mg/m3,嚴于國家超低排放標準。
“該項目的成功運行,為國內(nèi)其它球團廠提供了低成本運行超低排放的應用典范,”河鋼項目相關負責人介紹說。
“示范工程穩(wěn)定運行數(shù)據(jù)充分表明了技術路線的合理性、工程產(chǎn)業(yè)化的可推廣性以及技術經(jīng)濟性能的優(yōu)越性,是我國球團煙氣超低排放技術的一大創(chuàng)新,為我國鋼鐵行業(yè)環(huán)保升級和綠色發(fā)展樹立良好的示范引領,”中科院過程工程研究所專家對該技術評價時說到。
目前,河鋼已經(jīng)開發(fā)出中高硅鎂質溶劑型球團制備、高比例球團高爐冶煉技術及污染物減排技術,率先實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的燒結、球團、焦化、高爐和鐵合金爐等重點工序多污染物協(xié)同治理,在國內(nèi)首次實現(xiàn) 80%比例球團高爐的工業(yè)化生產(chǎn),燃料比降低 11kg/t,實現(xiàn)二氧化硫、氮氧化物生成量比燒結礦分別降低 74.3%、53.2%,達到國際領先水平,引領我國綠色低碳煉鐵技術。
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