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烧结脱硫勿忘前车之鉴

发布时间:2018-08-09 17:39:10  来源:互联网   阅读:0

烧结脱硫勿忘前车之鉴

继火电厂之后,钢铁工业也开始面临排放标准趋严的形势。如何不重走火电企业烟气治理的弯路,避免因不达标而重复建设的浪费?

“钢铁企业烟气污染治理一定要选择成熟、稳定、经济的工艺路线,吸取电厂烟气治理过程中曾经出现过的失误、失败教训,采用从根本上治理的方式,做到建成运营一套脱硫装置,就能基本根治消除一个污染源。在烟气治理技术日臻成熟完善的今天,力求做到勿走弯路、勿蹈重复建设覆辙。”日前,就钢厂、电厂烟气治理的技术选择、运营管理等方面的问题,专访了山东大学环境科学与工程学院院长陈建民博士。

如何选择技术?系统性、根本治理才是长久之计

:当前,工业行业的烟气治理技术工艺水平如何?面对趋严的标准,企业在选择技术时应考虑哪些问题?

陈建民:严峻形势下,各级政府近两年纷纷出台、修订相应的政策法规和排放标准。污染物排放的指标可谓不断加严,部分指标已经达到甚至超过欧美发达国家的排放标准。此外,环保监管部门的执法力度也在不断加强。

烟气治理在整个大气污染防治中占较大比重,烟气治理的效果好坏关乎到大气污染防治的成效。所以,烟气治理选择正确的技术工艺路线至关重要。

目前,市场上存在10多种烟气脱硫技术工艺以及多种除尘工艺,各有特点。有些新技术的理念虽先进,但技术成熟度不够,工况适应性较差。

在锅炉和工业炉窑烟气治理的技术路线选择上,许多企业仍存在一些误区。有些电厂和地方热电锅炉由于原先选择工艺路线时,指导思想失误,对未来环保压力预计不足,脱硫工艺采用半干法和氨法等工艺,面对新的排放标准,基本都已陷入不能达标排放的困境。

新的排放标准给新建烟气治理项目带来了新的抉择和考验。工艺路线选对了,事半功倍;选错了,耗资耗时,二次淘汰。因此,今后烟气脱硫、除尘治理应本着“成熟、高效、稳定”的原则,采用系统性、根本治理的技术工艺方法才是长久之计。

旧装置如何达到新标准?源头抓起,分类改造

:近年来,我国的电厂脱硫、除尘设施建设很快,钢厂的烟气治理也要升级达标,但一些原有脱硫除尘装置在新排放标准下难以达标排放,应如何实现改造升级?

陈建民:电厂以前的脱硫除尘设施,一般是按老排放标准设计的,使用的煤种含硫量较低,大约在1%~2%(换算为烟气中二氧化硫含量约为1900~4200mg/Nm3)。但是现在使用煤种的含硫量较高,加上排放标准的提升,原有脱硫除尘装置很难在现行排放标准下,实现达标排放,所以脱硫除尘设施势必陆续改造。

首先,要从源头抓起,将燃煤含硫量控制在3%以内(换算为烟气中二氧化硫含量为5700~6300mg/Nm3)。

其次,对原有脱硫除尘装置进行改造。对除尘系统的改造,如果原来采用干式静电除尘工艺的,可对原有设施更换高效电源,提高除尘效果,排放指标可达到50~100mg/Nm3;原脱硫工艺为湿法脱硫工艺

烧结脱硫勿忘前车之鉴

,可将原塔内氧化改为部分塔外氧化,以达到二氧化硫排放指标小于100mg/Nm3的排放标准。

第三,在湿法脱硫后,添加湿式静电除尘装置,对脱硫后的湿烟气进行细颗粒物、汞或二恶英等多种污染物的综合治理,可实现颗粒物排放达到20~30mg/Nm3的新标准。

结合实际,湿式静电除尘装置可采用与脱硫塔一体化设计,也可采用分体式设计。此改造方案可减少投资,不用更换为布袋除尘,系统阻力小,能耗低,是一种节约能源的改造方法。

为何要坚定选择湿法工艺?实现汞、二恶英等多种污染物减排

:在电厂和地方热电锅炉的烟气治理中,应该选择什么样的脱硫技术工艺路线?对钢厂和其他工业废气的新建烟气治理项目,在工艺路线选择上有什么样的建议?

陈建民:针对电厂和地方热电锅炉采用半干法和氨法等工艺在新排放标准下不能达标的困境,推荐采用石灰石/石灰—湿法脱硫技术工艺路线。

目前,许多企业已经痛下决心。比如国电菏泽电厂、里彦热电等企业经过反复技术论证,考察各类技术路线,比较各种治理设施和各家运营效益效果,拆除了原半干法脱硫设施,改用石灰石/石灰湿法脱硫技术工艺。

实践证明,选用“4电场干式静电除尘+石灰石/石灰湿法脱硫+湿式静电除尘”组合工艺,是目前最佳的稳定、节能、高效的脱硫除尘工艺路线,并且可实现汞、二恶英等多种污染物综合减排目标。

但令人担忧的是,目前部分钢厂和其他工业废气的新建烟气治理项目,仍然在选择工况适应性差的半干法工艺路线。

据了解,半干法就是凭借排放烟气温度高、湿度小、视觉效果看似较好的优点而受追捧,寻求公众和社会的认可。

但是,半干法与石灰石/石灰—石膏湿法相比较,脱硫效率低、工况适应性差、运行不稳定,缺点很明显。

举个例子,山东淄博傅山钢铁公司,为实现烟气达标排放,耗巨资从美国引进的半干法脱硫设施,由于适应性差,不能稳定运行,生成的副产物无法综合利用,造成二次污染等原因,经过10个多月的调试仍无法稳定达标运行,最终全部拆除,重新上马建设石灰石/石灰—湿法脱硫系统。

此外,如山东某钢铁集团为300、420平方米烧结机配套了两台旋转喷雾半干法脱硫系统,为1台120平方米烧结机配套了半干法系统,在二氧化硫200mg/Nm3的排放指标下均无法稳定达标运行,要在原始浓度1500 mg/Nm3左右达到排放浓度50~100 mg/Nm3更是不可能。而且生成的副产物不能直接利用,基本用来填矿坑。如果重新利用,需要重新加水氧化,又要增加投资和运行费用。更为关键的问题是,半干法不能对汞、二恶英等多种污染物实施高效脱除。

目前,钢铁企业尤其是企业高层,对脱硫除尘工艺了解不够,对今后的运营缺乏长远的预测,仍旧考虑在烧结机和球团烟气脱硫上采用半干法工艺。这是许多电厂在实践中不断碰壁、验证其脱硫效率低、废弃物难处置、运行不经济不稳定的情况下,被淘汰的失败工艺。

在此,我提醒钢厂不要重走电厂的失败之路。半干法与湿法相比既不经济也不稳定,并且根本无法达到我国的最新排放标准,即便上马了,很快就会被淘汰,重建的代价太大。

湿法工艺是全世界90%以上的烟气治理工艺的方向性选择。湿法工艺虽排放烟气视觉效果不如半干法,但是,污染物含量大大小于半干法,只是水蒸气稍高一点而已。脱硫湿烟气经过湿式静电除尘工艺后,细颗粒物、汞或二恶英等多种污染物将得到深度净化。

企业在选择工艺路线时应从投资、运行费用、稳定性、适应性、减排综合性及同等能源效果最大化上进行对比,再不能因工艺的缺陷延误了大气治理的战机,阻碍了各地大气治理的步伐。

新上设备再不达标怎么办? BOO模式降低企业风险

:在烧结烟气治理中,国内技术也挺多,目前国内有没有成熟先进的烧结烟气脱硫技术?在当前大气污染治理的严峻形势下,烧结脱硫湿烟气中的酸性雾滴、细微颗粒物等有害物质如何脱除?

陈建民:应该说,烧结烟气具有烟气量大、成分复杂、波动幅度大等特点,脱硫难度更大。

我国烧结烟气脱硫起步较晚,脱硫工艺繁多。根据环境保护部的统计数据,在已经建成的380多套烧结烟气脱硫装置中,有10多种脱硫工艺,许多脱硫装置不能稳定运行、排放达标,有的根本就不能运行,综合脱硫效率仅为38.6%,造成了巨大的投资浪费。其根本原因在于工艺技术选择的盲目性,有许多工艺技术理念先进,但是,技术成熟度不高,工况适应性差,运行成本高,缺点明显。

纵观国内外烧结烟气治理技术,山东国舜建设集团有限公司在几次失败的基础上选择了石灰石/石灰—石膏湿法脱硫技术工艺,针对烧结烟气的复杂多变的特点,对整套脱硫装置进行了100多项技术改造,形成了独具特色烧结烟气SDPZ石灰石/石灰—石膏湿法脱硫技术,建设了几十台烧结烟气脱硫装置,实现了长期稳定运行、达标排放。目前,这项技术在山东省内大部分钢厂和外省很多钢厂得到应用,成为钢厂脱硫治理项目的主流技术。

当前,细微颗粒物治理是国内大气污染治理的一个难题,寻找有效控制细微颗粒物、硫酸雨的好办法,也是亟待解决的技术问题。国内有些环保企业早在几年前就开展了这方面的研究,较成功的有湿式静电除尘深度净化技术。

这种技术,将高气速、小体积的高效湿式静电除尘器应用于烧结脱硫湿烟气静电除尘深度净化中,脱除率可达90%以上,实现燃煤烟气清洁排放。目前,日照钢铁、山东西王钢铁的脱硫湿烟气除尘装置就应用了这种技术,运行效果非常理想。

很多钢铁企业烧结烟气治理,因投资大、运行费用高而步履维艰,有的咬牙投巨资上马了工程,却因当初选择的不当技术路线而难以运行,有的建成的设施因运行费用高昂而不能正常运行,脱硫效果难以保障。面对这样的难题,一些实力雄厚的环保企业就创新实施了烧结机烟气脱硫BOO模式,即集投资、建设、拥有、运营于一体的烧结机烟气脱硫专业化运营模式。

这种模式,解决了建设和运营分离的矛盾,目标明确,经济与环境效益好。不仅能够降低企业的投资风险,而且提供了烧结机烟气脱硫工程新的融资形式,推动了我国烧结机烟气脱硫工程的建设进程。实践证明,工业企业引进BOO模式、第三方运营模式等大气污染治理模式,把治理设施交予专业化的单位实施专业化的运营管理,可做到运行成本可控、环境污染治理风险可控。

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