1. <pre id="ud045"></pre>
        2. <track id="ud045"><ruby id="ud045"></ruby></track>
          技術支持
          鋼鐵行業燒結煙氣脫硫技術
          日期:2013/1/29 18:33:10 人氣:3937

          《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》將“主要污染物排放總量減少10%的目標”確定為約束性指標,要求鋼鐵行業燒結機煙氣脫硫等脫硫工程形成脫硫能力30萬噸。燒結煙氣二氧化硫排放由于二次能源回收率的提高,重點統計企業燒結煙氣二氧化硫排放占鋼鐵行業總排放量的比例也逐步提高,由2000年的51.6%提高到2007年的75%左右。但由于近年來燒結礦料產量增長過快,小燒結機臺數眾多,平均單臺燒結機面積小(120m2 
          左右),落后產能所占比重過高,燒結煙氣脫硫成為鋼鐵企業SO2減排的重點,減排形勢日趨嚴峻[1] 。

          1  鋼鐵行業燒結煙氣的特點

          鋼鐵行業燒結煙氣是燒結混合料點火后隨臺車運行,在高溫燒結成型過程中產生的含塵廢氣。燒結煙氣的特點如下:

          (1)受原燃料配比和成分、生產要求變化的影響,燒結煙氣SO2濃度變化大,在400~5000mg/Nm3之間;

          (2)溫度變化大,可從80℃~180℃;

          (3)流量變化大,波動幅度在40%以上;

          (4)水分含量大,在10%~13%之間,且不穩定;

          (5)含氧量高,在15%~18%之間;

          (6)含有SO2、粉塵,以及HF、HCl、重金屬、二惡英類等多種污染成分。

          綜上所述,燒結煙氣的主要特點是排放量大、SO2排放濃度低且波動范圍寬、SO2排放總量大等。鋼鐵行業的燒結煙氣與燃煤電廠的煙氣有著明顯的區別。國內的燃煤電廠煙氣脫硫經過多年的摸索,技術和市場成熟,配套政策完善;而燒結煙氣脫硫起步較晚,因此燒結煙氣脫硫可以借鑒國外的燒結煙氣脫硫技術和燃煤電廠的成功經驗和教訓,但不能簡單移植。


          2  燒結煙氣脫硫方法

          燒結煙氣脫硫的主要方法有濕法、半干法、活性焦吸附等幾種,其中濕法主要又分為石灰石-石膏法、氨- 硫銨法、海水脫硫法、鎂法、鈉法等;半干法從工藝上作者簡介: 
          劉文權,男, 1969年生, 碩士,高級工程師,主要從事燒結、球團和煉鐵工藝、循環經濟、節能減排等規劃咨詢工作。

          又分為循環流化床法、密相干塔、旋轉噴霧法、NID法等幾種;活性焦吸附法是一種干法脫硫技術,在脫硫的同時可實現脫硝、脫二惡英、重金屬及粉塵等。

          (1)循環流化床法

          在流化床中將石灰粉按一定的比例加入煙氣中,使石灰粉在煙氣中處于流化狀態反復反應生成亞硫酸鈣。一般采用干態的消石灰粉作為吸收劑,其最大特點是綜合造價低、占地面積小、系統簡單、水耗低、運行及維護費用低,基本不需要考慮防腐問題,同時可以預留添加活性焦去除二惡英的接口。還可通過選擇性脫硫和“多機一塔”來降低脫硫投資。由于燒結煙氣中含二惡英、重金屬等,國際上燒結煙氣脫硫技術主要以干法為主。


          (2)活性焦吸附法

          脫硫用的活性焦是以煤為原料生產的直徑8~ 10mm的柱狀活性焦,活性焦煙氣脫硫技術的實質是用煤治理燃煤造成的污染。

          活性焦煙氣脫硫技術工藝過程簡單,脫硫過程不消耗水,活性焦可循環使用,副產品易加工處理,不存在廢水、廢渣等二次污染問題。

          活性焦技術在日本的鋼鐵廠是成熟的技術,日本 25臺燒結機中有9臺燒結煙氣脫硫采用的是活性焦技術。燒結煙氣脫硫在日本和韓國等得到了比較廣泛的應用, 
          2000年以后,燒結煙氣多采用活性焦干法脫硫技術,如住友金屬鹿島廠NO.2、NO.3燒結機,新日鐵名古屋廠 
          NO.1、NO.2、NO.3燒結機,韓國浦項制鐵NO.3、 NO.4燒結機等。

          活性焦在脫除煙氣中SOX的同時,還可以利用活性焦的吸附性能脫除NOX、二惡英和Hg等污染物,具有一套裝置脫除多種污染物的功能,是一項一體化的先進的煙氣凈化技術,有望成為未來燒結煙氣脫硫發展的方向。雖然在目前經濟危機的背景下,投資、運行費用相對偏高,但通過開發自主知識產權技術、提高國產化率或多臺一機(多臺燒結機共用一套脫硫裝置)等途徑,可降低投資和運行費用,盡早推廣應用。據悉,貴州宏福總公司建立的第一套具有自主知識產權的活性焦可資源化煙氣脫硫技術工業示范裝置,運行良好,于2005年 
          10月通過國家級鑒定。

          (3)氨-硫銨法

          濕式氨法是成熟工藝,具有脫硫效率高、能耗低、運行費用低等特點。副產品為硫酸銨,可用作化肥。但由于燒結煙氣中含有重金屬和二惡英等污染物,因此氨法脫硫的副產物硫銨在用于化肥生產時存在一定的不確定性。


          (4)石灰石-石膏法

          石灰石-石膏法是技術成熟、運行狀況穩定的脫硫工藝,但由于其副產物石膏在我國沒有銷路,被迫廢棄,造成二次污染,投資和運行成本太高。

          日本JFE公司、住友金屬公司和神戶制鋼公司等都有石灰石-石膏法廢氣脫硫裝置。日本、德國采用石灰石-石膏法脫硫成功的重要原因是兩國都缺乏天然石膏資源,他們把石灰石-石膏法煙氣脫硫副產物石膏作為重要的石膏資源,既解決了本國石膏缺乏的問題,又解決了煙氣脫硫副產品的出路問題,并相應降低了脫硫成本。美國的天然石膏較為豐富,煙氣脫硫副產石膏無出路,由于美國地域較為寬廣,故一般采取拋棄的方法處理石膏[2] 
          。而我國人均土地資源有限,硫磺等資源缺乏,但天然石膏資源豐富。因而美、日、德等發達國家脫硫副產物出路的解決方式并不適合我國。

          (5)海水脫硫法

          海水脫硫的技術優勢是可直接使用豐富的海水作為脫硫劑,不消耗淡水資源和其他脫硫劑;同時不產生廢棄物,經處理后的海水可以返回大海。海水脫硫法在電力行業已有成功應用的經驗,雖然在燒結廠還沒有采用,但從技術上是可行的,國內的東方鍋爐股份公司已掌握了此項技術。


          海水脫硫是近年來國內引進、發展的一項新技術。 
          1999年深圳西部電廠4號300MW機組引進了挪威ABB環保工程公司的海水脫硫技術,這是我國成功運行的第一套海水脫硫設施;廈門嵩嶼電廠和青島電廠海水脫硫項目現已建成投入運行。


          (6)氧化鎂法

          鎂法煙氣脫硫技術是用氧化鎂作為脫硫劑,氧化鎂與水反應生成氫氧化鎂,再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應,反應生成亞硫酸鎂和硫酸鎂,亞硫酸鎂氧化后生成硫酸鎂。


          3  燒結煙氣脫硫工藝比較

          理想的燒結煙氣脫硫工藝應該是技術成熟可靠、風險小、投資省、運行成本低、脫硫劑來源廣泛、副產品易于處理并且不會產生二次污染,能回收高質量有廣闊應用市場的脫硫副產品,占地面積小且符合循環經濟理念要求。通過“高效化”、“資源化”、“綜合化”最終實現煙氣脫硫成本的“經濟化”目標。燒結煙氣脫硫工藝的特點主要有:


          (1)石灰石-石膏法

          脫硫劑為石灰石,副產物是石膏。優勢:脫硫效率高(90%~98%);系統穩定可靠;脫硫劑價格便宜。

          劣勢:占地面積大;投資及運行費用高;副產物脫硫石膏應用途徑有待拓寬;不能去除重金屬、二惡英等多種污染物。

          (2)氨-硫銨法

          脫硫劑是液氨或濃氨水,副產物是硫銨。優勢:反應速度快,吸收劑利用率高,脫硫效率高(90%~98%);副產物硫酸銨市場容量大;系統阻力小,電耗低,可利用原煙氣系統風機,占地面積相對較小。


          劣勢:系統需重防腐;作為吸收劑的氨價格較高,影響脫硫成本;不能去除及重金屬、二惡英等多種污染物。

          (3)循環流化床法、NID法、MEROS法、密相干塔法脫硫劑是石灰,副產物是亞硫酸鈣和硫酸鈣的混合干粉。

          優勢:系統阻力低,水耗、電耗小、運行費用相對較低;吸收塔占地面積小,不需要考慮防腐,投資相對較小。

          劣勢:脫硫效率相對低于濕法脫硫工藝;脫硫副產物成分復雜,特別是脫硫灰中的亞硫酸鈣含量過高不好利用,基本采用拋棄、堆存處理。

          (4)活性焦吸附法

          靠活性焦表面孔隙吸附,副產物是硫酸或硫磺等。優勢:脫硫過程不消耗水;活性焦可再生后重復利用;副產物為硫酸或硫磺等,無二次污染;脫硫效率高,環保效益好;綜合運行成本低;脫硫同時可實現脫硝、脫二惡英、重金屬及粉塵等。


          劣勢:有一定的硫回收條件;不適合低濃度煙氣;投資及運行費用高,投資比一般脫硫工藝高5~6倍。

          (5)海水脫硫法

          最終生產穩定的硫酸鹽,調節脫硫溶液的pH值后,可直接排入大海。

          優勢:工藝流程相對簡單、設備集中、占地少,基建投資較低;脫硫劑為天然海水,且過程中不產生額外副產品,沒有固體副產品排放;節約淡水資源、耗電量較低、系統維護量小,投資和運行費用較低;建設周期短。


          劣勢:只適合中、低濃度SO2煙氣,煙氣中SO2濃度超過1500mg/m3 時,脫硫效率將降低到85%左右;只能在沿海地區建設;運行成本較高。

          (6)氧化鎂法

          副產品為硫酸鎂或亞硫酸鎂。

          優勢:副產品再利用價值高;脫硫效率高,脫硫劑消耗量少,能耗低;運行和維護費用低。劣勢:投資較高;適用范圍有限。

          (7)有機胺法

          靠有機胺液吸附,副產物是硫酸。

          優勢:脫硫效率高;有機胺液可脫附后重復利用;副產物為硫酸或硫磺等,無二次污染。

          劣勢:一次性投資大;再生蒸汽消耗量大,能耗較高;需要硫酸回收等下游裝置。

          4  國內燒結煙氣脫硫發展動態

          (1)已投產的燒結煙氣脫硫裝置企業

          至2008年底,國內已實施燒結煙氣脫硫的鋼鐵企業共10家(含包鋼除氟脫硫),國內權威部門對部分已進行了評估。已投產的燒結煙氣脫硫裝置情況見表1。

           

          (2)2009年新建和在建的燒結煙氣脫硫企業

          隨著國家節能減排力度的不斷加強,鋼鐵企業加快了建設燒結煙氣脫硫工程的步伐。2009年新建和在建的燒結煙氣脫硫的企業情況見表2。  


          目前,采用的燒結煙氣脫硫技術的主要來源和方法見表3。

          5  結語

          (1)鋼鐵企業選擇燒結煙氣脫硫應綜合考慮技術的優劣勢、投資、運行成本、脫硫裝置布置、副產物的綜合利用、脫硫劑的來源和風險等因素,并進行技術經濟綜合比選,通過比較,并結合企業的具體情況,合理、慎重地選擇燒結煙氣脫硫工藝。


          (2)結合國內外燒結煙氣脫硫實踐和日益嚴格的環保要求(需具備脫硫、脫硝、脫二惡英和脫重金屬等功能),目前國內較有發展前景的脫硫工藝以干法為主,活性焦煙氣脫硫技術有望成為未來燒結煙氣脫硫的發展方向。


          (3)循環流化床等干法脫硫具有耗水、耗電量小,占地面積小和運行費用低等優點,適合于我國缺水地區等內陸型鋼鐵企業和缺少建設場地的老舊燒結改造。

          (4)活性焦干法具有脫硫、脫硝和脫二惡英等功能,副產物可再生利用。應鼓勵開發具有自主知識產權的技術,降低投資和運行費用。

          (5)氨-硫銨法可利用焦化氨源“以廢制廢”,降低運行成本,適合于配備焦化廠的大型鋼鐵聯合企業建設。但由于燒結煙氣中含有重金屬和二惡英等污染物,給氨法脫硫副產物硫銨能否用于化肥生產帶來了一定的不確定性。


          (6)采用石灰石-石膏法,應充分考慮國情和脫硫副產物石膏的資源化利用技術。

          (7)海水脫硫技術受地域影響較大,沿海鋼鐵廠可考慮海水脫硫技術的可行性。

           參考文獻:

          [1] 單尚華,李春風.加快實施燒結煙氣脫硫促進區域環境改善[J].冶金經濟與   管理,2006(4):10-14.

          [2] 李庭壽,蘇笑鵬.燒結煙氣脫硫技術[C].2006年全國煉鐵生產技術會議暨煉鐵   年會文集:484-487. 




          網站首頁 | 公司簡介 | 污水處理 | 廢氣處理 | 環保技術咨詢 | 新聞中心 | 聯系我們 | 網站地圖