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钢铁烧结烟气多污染物的排放特征及控制技术

北极星环保网来源:科技导报 朱廷钰2018/6/15 11:54:34我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:烧结烟气 湿法脱硫 钢铁行业

北极星环保网讯:2012年,我国钢铁行业污染物排放量粉尘为181.3×104t,SO2为240.6×104t,NOx为97.2×104t,3类污染物的排放量居于行业前3位;2005年,二噁英排放量为1850g-TEQ,居于行业首位[1]。

其中钢铁行业烧结工序粉尘排放量为36×104t,约占钢铁生产总排放量的20%;SO2排放量为144×104t,约占钢铁生产总排放量的60%;NOx排放量为47×104t,约占钢铁生产总排放量的50%;二噁英排放量为1665g-TEQ,约占钢铁生产总排放量的90%[2]。因此控制烧结烟气多污染物是钢铁行业大气污染减排的重点。GB28662—2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》规定,自2015年1月1日起所有企业烧结机烟气的排放限值SO2为200mg/m3,粉尘为50mg/m3,其中京津冀、长三角和珠三角等大气污染物特别排放限值地域的排放限值SO2为180mg/m3,粉尘为30mg/m3,NOx为300mg/m3,二噁英为0.5ng-TEQ/m3。随着大气污染物排放标准日益严格,实施粉尘、SO2、NOx和二噁英等多污染物协同控制战略势在必行。针对烧结烟气排放的粉尘、SO2、NOx和二噁英,概述了多污染物的排放特征,论述了4种钢铁烧结烟气多污染物协同控制路线的技术和经济特点,并对工艺选择提出了建议。

1钢铁烧结烟气多污染物排放特征

调研钢铁烧结烟气粉尘、SO2、NOx和二噁英等污染物排放特征,对选择合适的多污染物协同控制技术具有重要意义。

1.1粉尘

烧结生产过程中,由于烧结原料和燃料在台车上的燃烧,使抽风烟道排出大量含尘废气。钢铁烧结工序粉尘产生量为20~40kg/t(以烧结矿计),排放浓度一般为1000~5000mg/m3[3],成分较复杂,主要包括铁的氧化物、K2O、Na2O、MgO、CaO、Al2O3、TiO2、SiO2、MnO、P2O5和部分二噁英等。共调研40台电除尘器粉尘出口浓度,调研统计结果见图1,调研28台布袋除尘器粉尘出口浓度,调研统计结果见图2。

由图1可知,含尘烟气经电除尘器处理后,粉尘出口浓度≤50mg/m3的有30台,占比为75%,满足GB28662—2012规定的排放要求;50~≤100mg/m3的有10台,占比为25%,高于GB28662—2012中规定的排放限值,不能达标排放。由图2可知,含尘烟气经布袋除尘器处理后,粉尘出口浓度均低于标准排放限值:≤30mg/m3的有20台,占比为71%;30~≤50mg/m3的有8台,占比为29%。

1.2SO2

烧结烟气中的SO2主要来源于铁矿石和煤粉等固体燃料。铁矿石中的硫通常以FeS2、CuFeS2等硫化物和BaSO4、CaSO4、MgSO4等硫酸盐的形式存在,燃料煤中的硫多以有机硫的形式存在,硫化物和有机硫分解后很快和O2反应被氧化为SO2,硫酸盐在分解反应中释放出SO2。钢铁烧结工序SO2产生量为0.8~2.0kg/t,排放浓度一般为300~10000mg/m3。共调研38台烧结机SO2排放浓度,调研统计结果见图3

由图3可知,调研的38台烧结机中,SO2平均排放浓度为1575mg/m3,最大排放浓度为6000mg/m3,最小排放浓度为450mg/m3。SO2排放浓度≤2000mg/m3的有32台,占比为84%,为满足GB28662—2012规定的排放要求,需脱硫效率>90%的脱硫装置;排放浓度为2000~≤4000mg/m3的有3台,占比为8%,需脱硫效率>95%的脱硫装置;排放浓度为4000~≤6000mg/m3的有3台,占比为8%,需脱硫效率>97%的脱硫装置。

延伸阅读:

钢铁烧结烟气脱硝技术进展

钢铁烧结烟气脱硝技术分析

工业锅炉钢铁烧结烟气石灰石石膏湿法脱硫技术

烧结烟气脱硫脱硝处理技术的比较分析

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