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时间:2019-12-15 21:56:53 作者:ag威尼斯 浏览量:61645

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  3.2.2高效脱硫除尘除雾(尘硫一体化)技术

  在治理初期,我国烧结厂采取的废气治理措施很少,只是为了保护风机,才在烧结机机头烟气系统中设置了旋风或多管除尘器。随着安全防尘和环境保护要求的提高,从治理主要尘源逐步发展到治理生产流程中的各个尘源,钢铁企业现有环保水平与新标准排放限值相比,还存在较大差距。

  1概述

,见下图

  众所周知,布袋除尘器以其除尘效率高、不受工况波动影响等诸多优点在各行业烟尘治理领域被广泛应用。在烧结烟气超低排放处理路线中,布袋除尘器布置在活性炭脱硫脱硝装置和半干法脱硫装置后,其功能有2个:

  ③与中高温SCR脱硝催化剂相比,中低温SCR脱硝催化剂的造价和运行费用比较高;

,见下图

浅谈烧结烟气超低排放技术

,如下图

  中高温SCR脱硝,即在催化剂的作用下,向温度320-450℃的烟气中喷人NH3,利用NH3将NO和NO2还原成N2和H2O的工艺过程,是迄今为止比较成熟、应用最广的脱硝技术,具有较高的脱硝效率,其脱硝效率可达80%-90%。中高温SCR脱硝是在火电燃煤锅炉烟气脱硝中应用十分成熟的脱硝工艺,完全可以将其移植至烧结烟气上,关键是SCR脱硝装置前的烟气加热系统和SCR脱硝装置后的烟气换热系统的设计。

如下图

,如下图

,见图

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  烧结烟气作为钢铁企业大气污染的主要来源,现在乃至今后都将是钢铁企业环保治理的重点,多污染物协同治理技术的开发与产业化应用也是未来烧结烟气综合治理的发展方向。

  3.3.2活性炭吸附技术

  石灰石一石膏湿法是目前国内外应用范围最广、技术最成熟的脱硫技术。湿法脱硫工艺的高效性、可靠性在火电燃煤锅炉烟气治理中已经得到充分证明。目前,在我国已有烧结烟气脱硫装置中,约有80%是湿法,有60%是石灰石膏法。石灰石一石膏法工艺系统稳定可靠,效率高,一般可达90%以上,工业化应用广泛,烟气处理量大,系统适应负荷变化能力强,吸收剂价格便宜,易得且利用率高,副产品为二水石膏,可回收再利用。

  在治理初期,我国烧结厂采取的废气治理措施很少,只是为了保护风机,才在烧结机机头烟气系统中设置了旋风或多管除尘器。随着安全防尘和环境保护要求的提高,从治理主要尘源逐步发展到治理生产流程中的各个尘源,钢铁企业现有环保水平与新标准排放限值相比,还存在较大差距。

  由于活性炭的催化作用,加人适量的氨可将烟气中的NOX还原成N2和H2O,脱硝效率可达到50%.除了脱硫和脱硝,该技术可同步脱除碳氢化合物,比如二噁英,重金属,比如水银及其他有毒物质,整个反应过程无废水、废渣排放,无需烟气再热,无二次污染,技术先进成熟,在实现烟气综合治理的同时使废物得到资源化利用。

  在气旋板的作用下,脱硫净烟气向外做离心运动,聚合形成的大液滴与气旋筒壁碰撞,被气旋筒壁表面液膜捕获,从而达到去除微小颗粒物和高效除尘除雾的目的。该技术对烟气污染物含量和负荷波动适应性强,负荷30%-100%均可稳定运行。

  在氮氧化物治理方面,烧结过程中产生的氮氧化物80%一90%来源于燃料中的氮,且90%以上为一氧化氮,5%-10%为二氧化氮和微量一氧化二氮,产生量为0.4-0.7kg/t,排放量占钢铁厂NO总量的50%左右,排放浓度一般为200-350mg/m3,与氮氧化物50mg/m3的超低排放限相距甚远。

  由于烧结过程中使用多种原燃料,因此,烧结烟气成分比燃煤锅炉烟气复杂,烧结机头烟气污染物排放量占比大,颗粒物、SO2,NOX排放量分别占钢铁厂排放总量的40%,70%,50%以上;同时,烧结烟气中含有SO2,NOX,HF、重金属、二噁英等多种有害气态污染物及含铁粉尘、重金属等固态污染物,对环境危害极大。因此,全面控制烧结烟气中的颗粒物、SO2,NOX等多污染物排放已经成为钢铁企业控制污染的重点工作。

  ④中低温SCR催化剂对烧结烟气中的二噁英没有去除作用。

  4结束语

  1概述

  ④高效静电除尘器+烟气加热装置+中高温SCR脱硝装置+烟气换热装置+MEROS干法脱硫装置+布袋除尘器工艺。

  众所周知,布袋除尘器以其除尘效率高、不受工况波动影响等诸多优点在各行业烟尘治理领域被广泛应用。在烧结烟气超低排放处理路线中,布袋除尘器布置在活性炭脱硫脱硝装置和半干法脱硫装置后,其功能有2个:

  在实际应用过程中,将烟气换热回收的热量再用于前端加热烟气,可以降低能耗,即启动中高温SCR脱硝装置时需要将150℃左右的烟气加热至280℃以上,消耗的热源比较大;在设备正常运行过程中,通过换热器回收热量再利用,只需要额外再补充30-50℃升温即可。另外,中高温SCR脱硝还需将反应温度区间控制在300℃以下,避免二噁英在分解后再次合成。

  烧结是钢铁生产的重要工序,一方面,高质量的烧结矿能够提高高炉的生产效率,降低生产成本;另一方面,烧结是钢铁联合企业的固体废物处理中心,铁、磷、除尘污泥、除尘灰等生产过程中产生的绝大多数含铁废物都能作为烧结生产原料重新回到生产流程中。

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  3.2高效脱硫技术

  随着包括钢铁烧结在内的非电领域烟气超净治理时代的全面到来,2025年底前,我国将完成钢铁产能改造近20亿吨,钢铁行业整体超低排放改造市场空间超过800亿元,市场空间将稳步释放,市场前景广阔。

  在气旋板的作用下,脱硫净烟气向外做离心运动,聚合形成的大液滴与气旋筒壁碰撞,被气旋筒壁表面液膜捕获,从而达到去除微小颗粒物和高效除尘除雾的目的。该技术对烟气污染物含量和负荷波动适应性强,负荷30%-100%均可稳定运行。

1.

  ①中低温SCR脱硝催化剂抗毒性比较差,易受到烟气中硫氧化物、水、重金属等物质的影响,因此,中低温SCR脱硝装置只能布置在除尘、脱硫塔后部;

  现阶段,多数烧结厂颗粒物排放浓度一般在50-80mg/m3之间,有些甚至大于100mg/m3,远远超过超低排放值规定的10mg/m3的要求。在二氧化硫治理方面,烧结烟气二氧化硫超低排放限值为35mg/m3,而目前未配套脱硫设施的企业排放浓度通常在600mg/m3以上,即使已经配套了脱硫设施,根据环保部的减排核查结果,烧结脱硫设施平均综合脱硫效率不足50%,与新标准要求相距甚远。

  在上述钢铁烧结烟气超低排放技术路线的基础上,钢铁企业还可以实施烟气循环改造,将部分烧结机头烟气再次引至烧结料层表面,循环再利用,使废气外排总量减少20%-40%,从而进一步减少颗粒物、SO2,NOx的排放量,同时,还可以减少后续除尘、脱硫、脱硝装置投资和运行费用。除此之外,烟气循环还可将废气中的CO及其他可燃有机物通过烧结燃烧带时重新燃烧,有效减少烧结废气中CO的排放量,实现烧结烟气的超低排放。

  ①将脱硫剂(消石灰)和碳基吸附剂(活性碳或活性褐煤)逆向喷吹到烧结废气管道中,以吸附酸性气体,去除重金属和有机物成分;

  在烧结粉尘治理方面,目前,国内大多数烧结厂家仍然采用3-5电场电除尘器,而采用湿法脱硫的烧结烟气处理工艺,几乎都没有加装湿式电除尘器;再加上烧结烟气粉尘具有高比电阻和粉尘粒径细的特点,对粉尘的捕集十分不利,且易造成二次飞扬,致使除尘效率下降。

  由于烧结过程中使用多种原燃料,因此,烧结烟气成分比燃煤锅炉烟气复杂,烧结机头烟气污染物排放量占比大,颗粒物、SO2,NOX排放量分别占钢铁厂排放总量的40%,70%,50%以上;同时,烧结烟气中含有SO2,NOX,HF、重金属、二噁英等多种有害气态污染物及含铁粉尘、重金属等固态污染物,对环境危害极大。因此,全面控制烧结烟气中的颗粒物、SO2,NOX等多污染物排放已经成为钢铁企业控制污染的重点工作。

  烧结烟气作为钢铁企业大气污染的主要来源,现在乃至今后都将是钢铁企业环保治理的重点,多污染物协同治理技术的开发与产业化应用也是未来烧结烟气综合治理的发展方向。

  钢铁冶炼是高耗能重污染行业,而烧结烟气又是钢铁企业主要排放的大气污染物,它约占整个钢铁企业排放总量的50%上。随着国家环保排放标准的不断收紧和“十三五”期间实行污染物总量控制政策的影响,对烧结烟气的治理将成为钢铁企业的重点工作,而烧结烟气治理也必将朝着污染物协同治理、实现超低排放的方向转变。通过对国内烧结烟气治理现状的分析,论述了坚持走烧结烟气污染物协同治理路线才是真正实现烧结烟气超低排放的有效措施。

2.  目前,国内采用的湿法脱硫几乎都没有加装WESP,颗粒物排放浓度一般只能达到50一80mg/m3,在这种情况下实现超低排放是不可能的。在湿法脱硫后建设湿式电除尘器,完全可以作为烟囱前的最后一道技术把关措施,在实现超低排放,全面解决烟尘、PM2.5、石膏雨、SO3、汞、多种重金属、二噁英和多环芳烃(PAHS)等多种污染物问题方面发挥重要作用,为治理雾霆作出贡献。因此,钢铁企业湿法脱硫系统后加装WESP是达到环保超低排放的必要措施,应用前景广阔。

  3.3SCR脱硝和活性炭吸附技术

  ①将脱硫剂(消石灰)和碳基吸附剂(活性碳或活性褐煤)逆向喷吹到烧结废气管道中,以吸附酸性气体,去除重金属和有机物成分;

  3.2高效脱硫技术

3.  活性炭吸附技术是目前公认的、最适用于钢铁烧结烟气多污染物的协同治理技术。活性炭烟气净化技术以物理一化学吸附和催化反应原理为基础,以活性炭为吸附剂,吸附烟气中的SO2,完成吸附后的活性炭再通过加热的方式再生,解吸出高浓度SO2混合气体可用来制取98%商品硫酸,脱硫率可达95%.

  3.2.3MEROS改进型干法烧结废气处理工艺

  针对烧结烟气高比电阻的特点,在实际工作中,着重考虑电场风速、比集尘面积、电源形式和结构形式等,确保电除尘器的高效、可靠运行。随着环保排放标准的不断提升和各地非电行业超低排放政策的相继出台,电除尘技术,特别是提效改造技术仍有较大的发展空间,电除尘器技术将在包括钢铁烧结在内的非电行业,实现技术全面提升和市场全面拓展。

  ③高效静电除尘器+烟气加热装置+中高温SCR脱硝装置+烟气换热装置+高效脱硫除尘除雾装置(尘硫一体化装置);

  2018-01,环保部发布《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》,要求"2+26"城市自2018-10-01起全面执行大气污染物排放标准特别排放限值。2018-05,生态环境部发布了《钢铁企业超低排放改造工作方案》(征求意见稿),再次刷新了对烧结烟气污染物的排放限制规定,将烧结机头烟气、球团焙烧烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值由特别排放限制20mg/m3,50mg/m3,100mg/m3修改为10mg/m3,35mg/m3,50mg/m3,并规定所有具备条件的钢铁企业按区域分别于2020年、2022年、2025年完成超低排放改造。2018年,我国将全面启动钢铁行业超低排放改造。随着电力行业超低排放的成功应用和全面普及,对包括钢铁烧结在内的非电领域实施“超低排放”治理将是大势所趋。

4.  一直以来,活性炭工艺被认为是最适用于钢铁烧结烟气的多污染物协同治理技术,但由于活性炭工艺对系统设计、设备配置和运行管理的要求比其他治理工艺更加严格,活性炭生产过程产生的废气、废水污染严重,治理难度大,随着活性炭使用量的增加,不仅会大幅增加上游产业链的污染物排放量,还会让活性炭的价格飞涨,进一步增加活性炭装置的运行成本。

  湿式电除尘器(WESP)作为烟气治理工艺的终端设备布置在湿法脱硫装置后,它可以有效收集微细颗粒物(PM2.5,SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg,As,Se,Pb,Cr)、有机污染物(多环芳烃、二噁英等),除尘效率可达70%一85%,有效控制脱硫塔后细颗粒物、硫酸雾滴和石膏浆液等污染物的排放,同时,解决WFGD带来的“石膏雨”、蓝烟的问题,缓解下游烟道烟囱腐蚀的情况,节约防腐成本。

  1概述

  在上述钢铁烧结烟气超低排放技术路线的基础上,钢铁企业还可以实施烟气循环改造,将部分烧结机头烟气再次引至烧结料层表面,循环再利用,使废气外排总量减少20%-40%,从而进一步减少颗粒物、SO2,NOx的排放量,同时,还可以减少后续除尘、脱硫、脱硝装置投资和运行费用。除此之外,烟气循环还可将废气中的CO及其他可燃有机物通过烧结燃烧带时重新燃烧,有效减少烧结废气中CO的排放量,实现烧结烟气的超低排放。

  ③经过调节反应器的废气高效布袋除尘器分离粉尘。MEROS技术投人工业应用后,烧结废气的净化效果完全达到了预期指标,在高效脱除SO2的同时(脱硫效率可达90%以上),粉尘排放量减少了99%以上,降到5mg/Nm3以下;汞和铅的排放分别减少了97%和99%;有机物,比如二噁英和吠哺(PCDD/F)以及有机挥发分去除了99%以上。

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  在烧结粉尘治理方面,目前,国内大多数烧结厂家仍然采用3-5电场电除尘器,而采用湿法脱硫的烧结烟气处理工艺,几乎都没有加装湿式电除尘器;再加上烧结烟气粉尘具有高比电阻和粉尘粒径细的特点,对粉尘的捕集十分不利,且易造成二次飞扬,致使除尘效率下降。

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