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钢铁行业绿色发展痛点及解决方案一

时间:2020-09-23 10:12

来源:工业绿色化

作者:张星星

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为帮助钢铁企业更好的进行绿色转型升级,中国工业节能与清洁生产协会绿色工厂专业委员会通过调研多家钢铁企业、拜访多位行业专家及优秀技术服务方,挖掘分析了钢铁企业系列共性痛点问题,并研究了相应的解决方案。期待在各方的努力下,未来企业绿色发展痛点逐渐被“消灭”。本文为“钢铁行业绿色发展痛点”第一个痛点及解决方案简述,后续痛点请大家持续关注公众号“工业绿色化”,以及绿色工厂专委会后续发布的《钢铁行业绿色发展痛点及破解之策》,其中将会有详细说明。

痛点:烧结工序废气脱硝难度大

2017年全国钢铁行业SO2、NOx、粉尘排放量分别为32.4万t、214万t、120.9万t,位居工业排放源前三。因此,开展钢铁行业环保技术升级,对于改善环境空气质量、打赢蓝天保卫战具有重要意义。而烧结工序的颗粒物、SO2、NOx排放量占整个钢铁行业排放总量的30%、60%和50%左右,非常规污染物二噁英占整个钢铁行业的90%以上,是钢铁行业大气污染排放量最大的工序。

在2018年政府工作报告中李克强总理提出“推动钢铁等行业超低排放改造”。随后,生态环境部联合各部委在2019年4月发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,将烧结(球团)烟气中颗粒物、SO2、NOx的超低排放限值分别规定为10、35、50mg/m³,要求到2020年底前,重点区域钢铁企业力争60%左右产能完成改造。

目前,对于超低排放要求中的三种污染物来说,钢铁企业脱硫、除尘的工艺技术已经相对成熟,也能够实现超低排放相应的指标,在技术路线上也有很多的选择。但由于烧结烟气具有烟气流量大、排烟温度低、NOx质量浓度波动比较大(200~500mg/m³)的特点,暂时还没有适应现有成熟脱硝工艺技术的条件。因此钢铁行业实现超低排放的难点是脱硝。

主要表现在以下三个方面:

1、工艺选择难。钢铁行业烧结机头烟气脱硝有氧化法脱硝、中低温SCR脱硝、中高温SCR脱硝、活性炭脱硝等方式。工艺较多,钢企采用什么样的工艺能够满足超低排放是个难点。

2、工艺衔接难。目前各大钢企的烧结机烟气脱硫、除尘设施绝大部分均已配置,新上脱硝项目如何与现有脱硫、除尘设施有机结合,以满足“硫、硝、尘”三个指标达到超低排放是个难点。

3、运行时间短。烧结烟气脱硝项目投运业绩少,运行时间短,稳定运行情况还不好说。

4、其他难点。从投资、运行费用、占地面积、运行维护等方面选择工艺与技术也是一个难点。

系统解决方案:烧结工序废气脱硝方案对比

钢铁行业超低排放是全流程、全过程的管理理念。烟气治理分为前端削减、过程控制与末端治理三个途径,都是重要和必要的。另外,钢企在选择技术时,应该选择具有前瞻性的技术,以满足更为苛刻的排放要求。

首先是尽量降低燃料使用,及进行烧结烟气循环利用,末端再进行烧结烟气脱硝。本文主要针对烟气脱硝技术进行对比分析:

目前,在钢铁行业,相对比较成熟的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SCR)、活性焦/炭吸附法和臭氧协同氧化法。

对比3种脱硝工艺,本着稳定达标、平稳生产、超低排放的原则,主工艺应排除臭氧法,宜选择SCR法或活性炭/焦法;对于已经建成湿法或半干法脱硫的烧结机头,本着节约投资、稳定运行的原则,不建议采用活性焦/炭工艺重建,宜采用“湿法/半干法脱硫+SCR”路线;对于新建脱硫、脱硝系统,可比对工艺,综合考虑,条件允许情况下,可建设活性焦/炭工艺。

部分优秀解决方案案例

现阶段专委会已经收集整理到的解决方案包括:SCR脱硝及脱硝催化剂再生技术——福建龙净环保股份有限公司、脱硫后升温选择性催化还原脱硝技术——航天凯天环保科技股份有限公司、活性焦干法脱硫脱硝技术、SCR及SNCR脱硝技术——北京首钢国际工程技术有限公司、福斯®-湿法(FOSS-W)技术——中晶环境科技股份有限公司、活性炭烧结烟气净化技术——中冶长天国际工程有限责任公司、活性焦干法烟气联合脱除技术——上海克硫环保科技股份有限公司。


编辑:李丹

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