本報(bào)通訊員 魏淑超 湯楚貴 王亭亭
目前，在火電行業(yè)推進(jìn)實(shí)施超低排放之后，鋼鐵行業(yè)也開(kāi)始進(jìn)入超低排放倒計(jì)時(shí)。山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司在鋼鐵行業(yè)脫硫脫硝領(lǐng)域起步較早，擁有多種先進(jìn)的脫硫脫硝環(huán)保技術(shù)，應(yīng)用于鍋爐煙氣、焦?fàn)t煙氣、加熱爐煙氣、熱風(fēng)爐煙氣的鈉基干法脫硫技術(shù)，加熱爐煙氣、鍋爐煙氣的BSNCR脫硝技術(shù)，大型燒結(jié)機(jī)煙氣、球團(tuán)煙氣、焦?fàn)t煙氣的逆流活性焦脫硫脫硝技術(shù)，均能有效控制煙囪出口處的污染物排放濃度低于國(guó)家重點(diǎn)區(qū)域排放標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)鋼鐵企業(yè)減少煙氣污染物排放創(chuàng)造了眾多工程典范。其中，生物鈣基脫硝工藝在鋼鐵領(lǐng)域更是首次應(yīng)用。
鈉基干法脫硫
超低排放技術(shù)及裝備應(yīng)用
2018年12月15日，萊蕪鋼鐵集團(tuán)銀山型鋼有限公司型鋼區(qū)1號(hào)65MW發(fā)電燃?xì)忮仩t增設(shè)脫硫設(shè)施EPC總承包項(xiàng)目順利完成建設(shè)熱試，2019年初工程已正式投運(yùn)。其鍋爐燃料中主要含H2S和有機(jī)硫，山冶設(shè)計(jì)采用工藝簡(jiǎn)單可靠、操作方便的鈉基干法脫硫除塵工藝路線，有效地解決了原濕法脫硫工藝產(chǎn)生廢水、設(shè)備腐蝕性嚴(yán)重、結(jié)垢堵塞的問(wèn)題，煙氣出口污染物實(shí)現(xiàn)超低排放。該工藝占地面積小，且運(yùn)行成本低。
鈉基干法脫硫除塵工藝首次在山鋼使用，運(yùn)行投產(chǎn)期間，脫硫及配套除塵設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。該工程從方案討論到施工完成，克服場(chǎng)地狹窄、煙氣管道跨鐵路、與高爐生產(chǎn)交叉作業(yè)、協(xié)調(diào)難度大等困難，從設(shè)計(jì)到投產(chǎn)歷時(shí)3個(gè)半月圓滿(mǎn)完成，脫硫出口各項(xiàng)指標(biāo)一次性達(dá)標(biāo)，得到了業(yè)主的高度認(rèn)可；煙氣出口二氧化硫濃度在25mg/Nm3左右，出口顆粒物濃度在0.5mg/Nm3左右，指標(biāo)遠(yuǎn)低于業(yè)主要求及國(guó)家五部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》規(guī)定的35mg/Nm3和5mg/Nm3，脫硫效果顯著。
在銀山型鋼65MW發(fā)電燃?xì)忮仩t煙氣超低排放改造項(xiàng)目成功投產(chǎn)后，山冶設(shè)計(jì)又相繼中標(biāo)聯(lián)峰鋼鐵有限公司電力廠2×130t/h超高溫超高壓燃?xì)忮仩t脫硫及1×130t/h中溫中高壓燃?xì)忮仩t脫硫EPC總承包項(xiàng)目、萊鋼銀山型鋼區(qū)能源動(dòng)力廠50MW發(fā)電新增煙氣脫硫EPC總承包項(xiàng)目、萊鋼銀山型鋼能源動(dòng)力廠型鋼區(qū)3×130t/h鍋爐脫硫BOO總承包項(xiàng)目和萊蕪分公司能源動(dòng)力廠黃前區(qū)170t/h鍋爐脫硫BOO（建設(shè)-擁有-經(jīng)營(yíng)）總承包項(xiàng)目等。其中，萊鋼銀山型鋼區(qū)能源動(dòng)力廠50MW發(fā)電煙氣脫硫項(xiàng)目于2019年10月底建設(shè)完工投產(chǎn)，聯(lián)峰2×130t/h超高溫超高壓燃?xì)忮仩t脫硫及1×130t/h中溫中高壓燃?xì)忮仩t脫硫項(xiàng)目于2019年11月底建設(shè)完工投產(chǎn)，其余鈉基干法脫硫項(xiàng)目正在緊張施工過(guò)程中。
軋鋼系統(tǒng)
加熱爐煙氣脫硝超低排放技術(shù)的應(yīng)用
目前，由山冶設(shè)計(jì)EPC總承包的山鋼集團(tuán)萊蕪分公司型鋼廠中型生產(chǎn)線加熱爐脫硝項(xiàng)目已投產(chǎn)使用。該項(xiàng)目采用BSNCR生物鈣基脫硝工藝，可保證加熱爐煙氣各項(xiàng)排放指標(biāo)均達(dá)到山東省最新時(shí)段環(huán)保要求，系國(guó)內(nèi)首套生物鈣基脫硝系統(tǒng)在軋鋼系統(tǒng)加熱爐煙氣治理中成功應(yīng)用。
生物鈣基脫硝技術(shù)是煙氣治理的新技術(shù)、新工藝，新建設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、運(yùn)行效率高，相對(duì)傳統(tǒng)SCR、SNCR工藝具有脫硝效率高、空間適應(yīng)性強(qiáng)、建設(shè)周期短和投資節(jié)省等優(yōu)勢(shì)，非常適用加熱爐系統(tǒng)的煙氣脫硝。生物鈣基脫硝劑性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)氨逃逸風(fēng)險(xiǎn)，儲(chǔ)運(yùn)方便、安全可靠，無(wú)易燃易爆危險(xiǎn)。
山鋼集團(tuán)萊蕪分公司型鋼加熱爐使用全焦?fàn)t煤氣燃料，在采用BSNCR生物鈣基脫硝工藝后，加熱爐煙氣排放指標(biāo)大幅降低，氮氧化合物指標(biāo)降低到80mg/m3以下、顆粒物降低到4mg/m3左右，保證了顆粒物小時(shí)排放均值不超過(guò)10mg/m3的前提下，氮氧化物小時(shí)排放均值可穩(wěn)定在100mg/m3以下。生物鈣基還原劑在脫硝過(guò)程中，不僅與氮氧化物反應(yīng)，還能脫去少量的二氧化硫。該項(xiàng)目投產(chǎn)后，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行效果得到了業(yè)主及相關(guān)專(zhuān)家的一致認(rèn)可。這也標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首套生物鈣基脫硝系統(tǒng)在軋鋼系統(tǒng)加熱爐煙氣治理中得到成功應(yīng)用。
繼首套加熱爐煙氣脫硝項(xiàng)目成功應(yīng)用后，山冶設(shè)計(jì)又獲得了山鋼集團(tuán)萊蕪分公司異型線加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同、山鋼集團(tuán)萊蕪分公司型鋼廠大型線加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同、山鋼集團(tuán)銀山型鋼寬厚板事業(yè)部2臺(tái)加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同、山鋼集團(tuán)銀山型鋼鋼板帶廠1500mm寬帶2臺(tái)加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同等，2019年底以上項(xiàng)目都將投產(chǎn)應(yīng)用。
大型燒結(jié)機(jī)煙氣、球團(tuán)煙氣、焦?fàn)t煙氣超低排放技術(shù)應(yīng)用
目前，由山冶設(shè)計(jì)BOO總承包的山鋼萊蕪分公司新建2×480m2燒結(jié)機(jī)活性焦脫硫脫硝設(shè)施工程正在緊張施工過(guò)程中。其中，1號(hào)480m2燒結(jié)機(jī)脫硫脫硝設(shè)施將于2019年12月15日前建成投產(chǎn)，2號(hào)480m2燒結(jié)機(jī)脫硫脫硝設(shè)施將于2020年2月15日前建成投產(chǎn)。這2臺(tái)480m2燒結(jié)機(jī)年作業(yè)率為93.15%，計(jì)劃年產(chǎn)963.53萬(wàn)噸冷燒結(jié)礦。
2×480m2燒結(jié)機(jī)活性焦脫硫脫硝工程采用逆流活性焦工藝，相比較錯(cuò)流工藝逆流使得活性焦更加均勻地吸附二氧化硫，提高單位體積活性焦的吸附能力，從而可減少活性焦的循環(huán)量，進(jìn)一步減少再生活性焦所需熱量，降低了系統(tǒng)的整體運(yùn)行能耗；活性焦脫硫的同時(shí)還能脫硝，脫硫效率可以達(dá)到95%以上，脫硝效率可以達(dá)到80%~90%；脫硫、脫硝段采用特殊布置方式，節(jié)省占地；飽和活性焦和粉塵從反應(yīng)器下部排出，減小了系統(tǒng)阻力，節(jié)約能耗；煙氣上升過(guò)程中不斷與新活性焦接觸，煙氣中的含硫濃度逐漸降低，活性焦吸附能力逐漸提高，保證了二氧化硫吸附的均勻性，與錯(cuò)流工藝相比降低了局部熱點(diǎn)產(chǎn)生的幾率，保證了系統(tǒng)安全，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；活性焦脫硫脫硝后的煙氣粉塵排放濃度小于等于10mg/Nm3，二氧化硫排放濃度小于等于35mg/Nm3，氮氧化物排放濃度小于等于50mg/Nm3。
燒結(jié)機(jī)煙氣中含有少量的二噁英及重金屬等，這些物質(zhì)在以往的脫硫脫硝工藝基本無(wú)法去除。而活性焦工藝具有獨(dú)特的吸附作用，在脫硫脫硝的同時(shí)能夠吸附煙氣中的二噁英、重金屬等多種物質(zhì)；反應(yīng)后煙氣中的二噁英當(dāng)量排放濃度小于等于0.5ng/Nm3，重金屬及其化合物小于等于0.9mg/Nm3。另外，活性焦脫硫脫硝產(chǎn)生的富含二氧化硫的混合氣體可以用來(lái)制取濃硫酸或焦亞硫酸鈉，可以為用戶(hù)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。
山冶設(shè)計(jì)一直重視產(chǎn)學(xué)研科技成果，煙氣脫硫脫硝團(tuán)隊(duì)于2018年申報(bào)了“一種活性焦再生余熱利用系統(tǒng)”專(zhuān)利并獲得授權(quán)，活性焦脫硫脫硝技術(shù)產(chǎn)生的附加效益再創(chuàng)新高。山鋼萊蕪分公司2×480m2燒結(jié)機(jī)在緊張施工的同時(shí)，山冶設(shè)計(jì)再添佳績(jī)，成功中標(biāo)新鋼公司4.3m焦?fàn)t環(huán)保節(jié)能升級(jí)易地改造項(xiàng)目焦?fàn)t煙道氣活性焦逆流脫硫脫硝工程EPC總承包項(xiàng)目，目前設(shè)計(jì)方案已通過(guò)業(yè)主審查，正在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)階段。
以上生產(chǎn)實(shí)踐表明，山冶設(shè)計(jì)煙氣鈉基干法脫硫技術(shù)、BSNCR脫硝技術(shù)及活性焦脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用效果優(yōu)異，可有效解決目前眾多環(huán)保技術(shù)造成的煙氣排放不達(dá)標(biāo)問(wèn)題。山冶設(shè)計(jì)煙氣超低排放技術(shù)考核指標(biāo)達(dá)到國(guó)際一流技術(shù)水平，更是為用戶(hù)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。山冶設(shè)計(jì)將秉承一切為用戶(hù)著想、全生命周期服務(wù)的宗旨，為鋼鐵行業(yè)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)做出更大貢獻(xiàn)。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2019年11月28日 04版四版）
