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烧结烟气污染物排放的计算方法

北极星环保网来源:钢铁 王锋2019/3/13 9:30:48我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:烧结烟气 脱硝设施 烧结机

北极星环保网讯:为了研究烧结烟气污染物排放的定量指标,分析了现有烧结机大气污染物排放标准中存在的问题及标准发展趋势,提出了两种污染物排放的计算方法,一种为折氧浓度计算法,另一种为吨矿计算法,分别从污染物排放浓度、排放强度两个方面给出了污染物排放的计算;同时,在吨矿计算法的基础上,提出了一个区域在特殊时期需要对本区域钢铁企业限产时所需要精确计算的限产方案计算方法,运用这一方法可以精确计算出每一台烧结机的减产比例,不会出现一刀切的现象。

这一方法的应用将有利于促进企业提高自身清洁生产水平,有利于清洁生产水平高的企业少限产,而清洁生产水平低的企业多限产。

烧结作为长流程钢铁企业主要的生产工序之一,在中国企业中,烧结负担着高炉70%以上的含铁原料的供应,是生产流程中不可或缺的重要一环。但是,烧结又是钢铁企业污染物排放量最大的工序,其颗粒物、SO2、NOx等排放量分别占到钢铁企业总排放量的约20%、70%和50%。

烧结烟气(处理前的初始烟气)的主要特点是(其中部分数据为作者实际检测数据):烟气量大,吨矿的工况烟气量为3000~5000m3,标准状态下干烟气流量为2000~3500m3;烟气温度变化范围大,一般为120~180℃;烟气含湿量和含氧量高,含湿量为7%~13%,含氧量(氧体积分数)为15%~18%;粉尘含量高,质量浓度一般为1~15g/m3;SO2质量浓度大,一般为800~2500mg/m3;NOx质量浓度相对稳定,一般为200~400mg/m3;CO质量浓度高,一般为4000~8000mg/m3;气体成分复杂,烟气中含HCl、HF、汞、多环芳烃、二噁英、重金属等。

针对烧结机排放的特点,中国在2012年重新修订了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662—2012),此标准中的特别排放限值均高于发达国家相关的排放标准,在这一标准的执行过程中,大部分企业对烧结烟气都进行了烟气除尘和脱硫的改造,而烟气中NOx基本都能达到标准要求,因此,2014年前99%以上的烧结机都没有单独的脱硝设施,个别脱硫设施在脱硫过程中有少量的NOx脱除的效果。

随着环保政策日趋严格,NOx逐渐引起了重视,同时对粉尘、SO2的排放要求也越来越严,从国家到地方已经提出了相应的新标准征求意见,这就促使企业不得不在烧结机的环保改造、增加脱硝设施等方面加大投入,以满足环保的新要求。

由于烧结机最新的排放标准还没有正式出台,仅有一些征求意见提出了更加严格的标准,本文将在分析现有标准、标准发展趋势及现有检测中的注意事项和问题的基础上,提出两种合理计算烧结烟气污染物排放的计算方法,并应用计算方法提出了指导相关地区采暖季对钢铁企业进行限产的方案计算方法,量化上帮助政府指导限产。

1烧结烟气的排放标准及检测

1.1排放标准及趋势

现行的烧结烟气的排放标准是《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662—2012),这一标准尽管刚发布了6年,即使是其中最严的特别排放限值也已经无法满足区域空气环境质量的要求,特别是环境问题突出的地区,出现了政府要求排放达标(满足现有标准)的钢铁企业限产、停产的现象,严重影响企业正常的生产秩序。

因此,环保部在2017年发布了“关于征求《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等20项国家污染物排放标准修改单(征求意见稿)意见的函”,提出了对现有标准的修改意见。

2018年5月7日,生态环境部发布“关于征求《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》意见的函”,其中提出了烧结烟气超低排放的限值以及钢铁企业实施超低排放的步骤。

而拥有全国最大钢铁产能的河北省在2018年也发布了“关于征求《钢铁工业大气污染物超低排放标准》等5项地方环保标准意见的函”,其中对河北省的烧结烟气限值也提出了具体的要求。

各个标准及征求意见的相关排放限值见表1。

表1烧结污染物排放的相关标准及征求意见

QQ截图20190313091423.jpg

从表1的数据可以看出,烧结烟气污染物的排放标准有越来越严格的趋势,重点体现在颗粒物、SO2和NOx三个项目上,但是现有标准和各个征求意见还存在一些不足,主要体现在:

(1)基准氧的问题。

现有标准(GB28662—2012)最大的问题是没有规定基准氧,没有基准氧的污染物浓度是没有可比较性的,也不能反映烧结机实际的排放情况,尤其是烧结机漏风会造成污染物浓度稀释,这一点在国家两个征求意见中都有体现,这也预示着下一个烧结烟气污染物排放的正式标准将会考虑烟气中基准氧的限定。

延伸阅读:

太钢烧结烟气氮氧化物超低排放技术研究

钢铁烧结烟气多污染物的排放特征及控制技术

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