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我国烧结烟气治理技术的新进展

北极星环保网来源:中国炼铁网2019/7/10 10:00:51我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:烧结烟气 烧结脱硫 活性焦吸附

北极星环保网讯:近年来,我国烧结烟气治理取得了有目共睹的成绩:钢铁行业烧结机脱硫设施建设的面积已经达到69%,所有烧结机均将按国家要求装配环保设施;从技术上看,源头治理技术研究、一体化综合治理技术均取得新进展,一些应用中存在的技术工艺问题正不断被攻克。

综合治理技术突飞猛进

脱硫、脱硝、脱除二噁英、脱除重金属、除尘是烧结烟气综合治理的内容,对烧结烟气进行一体化治理逐渐成为业界公认的发展方向,宝钢和太钢在这方面走在了前面。

据宝钢中央研究院提供的情况:今年6月底完成的国家发展改革委支持项目—烧结废气余热循环利用低碳排放工艺技术创新及产业化示范工程(以下简称示范工程),取得了6方面标志性的技术成果,节能减排效果明显。

一是形成国内首套废气/烟气循环烧结工艺、设备和系统集成技术,并实现产业化应用。该示范工程建成了国内首套烧结锅工艺模拟试验平台,通过一系列生产试验,宝钢获得了可支撑大型烧结机废气循环工程的关键工艺和技术参数。

他们开发出烟气切换阀、耐磨风机及管道、高效除尘器等关键设备和系统调试运行成套技术,实现了国内废气循环烧结工艺技术产业化从无到有的突破。

二是废气减量和多种污染物协同减排的技术成果得到工业化验证。宁钢示范工程在不同上料量负荷工况下,废气循环可使烧结煤固体燃耗下降1.8千克/吨钢~3.0千克/吨钢,节能量达到3%~4%,外排烟气量减少15%~30%,节约标准煤5000吨/年~7000吨/年,减排烟尘20吨/年~50吨/年,二噁英减排35%以上,并可实现烧结废气中VOCs(挥发性有机化合物)、PAHs(多环芳烃)等多种污染物的同步脱除。

三是废气循环烧结工艺技术可提高烧结产能15%~30%。宝钢不锈钢132平方米烧结机循环烧结中试装置,充分利用了新增的大烟道废气循环风机的抽风能力。工业试验结果证明,该废气循环烧结技术可提高15%~30%的烧结产能。

四是完成废气循环与烧结主工艺,后续除尘、脱硫装置的耦合联控技术和设计方案优化。宝钢开发出在烧结废气减量和废气成分变化工况下,循环烧结工艺与后续除尘、脱硫装置调试、运行和工艺控制的耦合联控技术,在国内尚属首例。

同时,该示范工程形成在循环烧结条件下,后续除尘、脱硫脱硝装置投资和运行成本削减的创新性方案。值得一提的是,宁钢2号烧结机的废气循环工艺实现了废气减量。

五是开发出国内首套热风循环烧结过程数值模型。该模型包括循环烟气温度和氧含量调控、防结露策略、节煤量实时统计、烧结终点温度控制、热平衡模型等,能够指导中试和示范工程的设备、管路系统的设计与优化。

六是形成国内首创的低能耗二噁英减排技术。在循环烧结条件下,采用“抑制生成+过程控制+携流脱除”组合技术,二噁英外排总量可减少80%以上。在吸附剂用量比常规脱除技术减少30%时,二噁英去除率仍可提高10%。

作为目前国内烧结行业第一套采取活性炭吸附工艺进行脱硫净化的装置,太钢的烧结环保设施目前运行良好。4年来,该装置各项指标均大大优于特别排放限值要求:二氧化硫平均排放浓度不到国家排放特别限值的1/4,脱硫效率达到95%以上;粉尘排放浓度不到排放限值的1/2;其副产品硫酸浓度达到98%,全部用于轧钢酸洗工序和焦化生产硫铵。

与此同时,类似的技术有望在国内开出新花。据悉,上海一家环保公司的可资源化活性焦烟气脱硫技术拥有自主核心技术,正与永钢合作,拟用于永钢的烧结脱硫。这种技术是以物理—化学吸附原理为基础的硫资源可回收干法脱硫工艺,其脱硫原理是:在120℃~160℃,活性焦吸附烟气中的SO2、H2O和O2,在活性焦催化作用下生成硫酸,存储在活性焦微孔中。

吸附饱和的活性焦加热到400℃左右,吸附在活性焦微孔的硫酸与活性焦中的碳反应,释放出高浓度SO2(浓度为20%~30%)而再生,活性焦循环使用。释放出的高浓度SO2气体采用成熟的化工工艺,可生产出多种硫元素的商品级产品,如硫酸、硫磺和液体SO2等。

延伸阅读:

太钢烧结烟气氮氧化物超低排放技术研究

烧结烟气污染物排放的计算方法

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