鋼鐵燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同治理新技術(shù)
當(dāng)前我國鋼鐵工業(yè)單位產(chǎn)量污染物排放較高,嚴(yán)重制約著鋼鐵工業(yè)整體競爭力的提高。鋼鐵行業(yè)排放的廢氣污染物中約有40%以上的煙(粉)塵,70%以上SO2,50%以上NOx,90%的二公式英排放來自燒結(jié)機(jī),因此燒結(jié)機(jī)煙氣污染治理是鋼鐵治污的重中之重。目前我國鋼鐵燒結(jié)煙氣污染控制還停留在除塵脫硫階段,對煙氣中二公式英及重金屬的控制研究才剛剛起步,但受設(shè)備場地和經(jīng)濟(jì)成本的局限,多級單元技術(shù)串聯(lián)的脫除方法很難在鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)。因此,為實(shí)現(xiàn)鋼鐵燒結(jié)煙氣多污染物的綜合控制,開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的多污染物一體化脫除技術(shù)已成為當(dāng)前燒結(jié)煙氣污染物控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。國家環(huán)保部2012年頒布實(shí)施的《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28662-2012)增加了NOx、二公式英類污染物、氟化物的排放標(biāo)準(zhǔn),由原來對粉塵、SO2單一污染物的治理,變?yōu)閷Χ喾N污染物的綜合治理,對燒結(jié)煙氣污染治理提出了新的要求,因此開展燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同控制技術(shù)研究迫在眉睫。
河北敬業(yè)鋼鐵2×128m2燒結(jié)機(jī)
徐州成日鋼鐵132m2燒結(jié)機(jī)
國家環(huán)保部在10月份公布的2015年度環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)名單中,由中國科學(xué)院過程工程研究所、河北省環(huán)境科學(xué)研究院、北京正實(shí)同創(chuàng)環(huán)境工程科技有限公司聯(lián)合完成的“鋼鐵燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同控制技術(shù)”項(xiàng)目獲得二等獎(jiǎng)。
鋼鐵燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同控制技術(shù)研究與示范是在國家863計(jì)劃的支持下,由中科院過程工程研究所、河北省環(huán)科院和北京正實(shí)同創(chuàng)合作研究完成。中科院過程工程研究所在針對燃煤工業(yè)鍋爐/爐窯的煙氣脫硫、脫硝及多污染物協(xié)同控制技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用等方面已有十多年的研究積累,在煙氣凈化領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先的地位,項(xiàng)目第一完成人朱廷鈺研究員“十一五”期間自主研發(fā)的“內(nèi)外雙循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)”和“電石渣濕法噴霧煙氣脫硫技術(shù)”,已在國內(nèi)數(shù)十家企業(yè)的工業(yè)鍋爐/窯爐煙氣脫硫工程中實(shí)施,取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,先后獲得第十一屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)、北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等。2003年入選“北京市科技新星計(jì)劃”,并獲第六屆北京技術(shù)市場金橋獎(jiǎng)個(gè)人三等獎(jiǎng),F(xiàn)兼任中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)大氣專家組成員、工業(yè)和信息化部鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫工藝技術(shù)后評估專家組成員、863“工業(yè)爐窯煙氣排放控制技術(shù)”項(xiàng)目首席、天津大學(xué)兼職教授等。
針對鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同控制的環(huán)保及技術(shù)需求,研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于流態(tài)化原理的鋼鐵燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同控制技術(shù),該技術(shù)采用循環(huán)流化床反應(yīng)器,結(jié)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的高效吸附劑協(xié)同脫除技術(shù),通過吸收劑和吸附劑多次往復(fù)循環(huán),延長吸收劑和吸附劑與煙氣的接觸時(shí)間,提高吸收劑和吸附劑的利用率,通過循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)置導(dǎo)流擾流型復(fù)合構(gòu)件、外置旋風(fēng)分離器、雙流體噴射等技術(shù),進(jìn)一步優(yōu)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及返料位點(diǎn),在保障污染物高效脫除效率的同時(shí),降低運(yùn)行成本,實(shí)現(xiàn)設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行,填補(bǔ)了國內(nèi)燒結(jié)煙氣多污染物控制技術(shù)的空白,推動(dòng)了鋼鐵行業(yè)大氣污染治理技術(shù)的進(jìn)步,帶動(dòng)了行業(yè)綠色發(fā)展。
2013年11月,依托研發(fā)單位承擔(dān)的863計(jì)劃課題,項(xiàng)目組在江蘇徐州成日鋼鐵有限公司132m2燒結(jié)機(jī)完成了國內(nèi)第一套鋼鐵燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床半干法多污染物協(xié)同控制技術(shù)示范工程,處理煙氣量90萬m3/h。該技術(shù)的應(yīng)用,使得徐州成日鋼鐵有限公司在132m2燒結(jié)機(jī)煙氣SO2達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了二公式英、重金屬等多種污染物的協(xié)同脫除,而且各種污染物的脫除效率均實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo),滿足國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),項(xiàng)目檢測數(shù)據(jù)顯示,處理后煙氣中SO2排放濃度為36mg/m3,脫硫效率達(dá)到95%,顆粒物排放濃度32.4mg/m3,二公式英排放濃度22.2pgTEQ/m3,脫除效率80%,重金屬Hg排放濃度0.205ug/m3,脫除效率99%。2014年8月中國科學(xué)院組織的成果鑒定會(huì)上,清華大學(xué)郝吉明院士等鑒定專家對該成果給予了高度評價(jià),鑒定委員會(huì)認(rèn)為該成果總體技術(shù)性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,在多組分吸收劑對多污染物協(xié)同控制技術(shù)方面處于國際領(lǐng)先水平,建議技術(shù)開發(fā)單位加速推廣應(yīng)用,為我國鋼鐵行業(yè)污染物協(xié)同減排貢獻(xiàn)更大力量。
目前該技術(shù)已應(yīng)用于兩項(xiàng)鋼鐵燒結(jié)機(jī)煙氣多污染物控制項(xiàng)目,創(chuàng)造產(chǎn)值上億元。另外成日燒結(jié)機(jī)煙氣多污染物控制項(xiàng)目年減排SO2約4000t,二公式英約0.6gTEQ,重金屬約140kg,僅SO2一項(xiàng),為企業(yè)年節(jié)省排污費(fèi)240萬元。而且該凈化工藝沒有廢水產(chǎn)生,該技術(shù)的實(shí)施提高了企業(yè)的環(huán)保效益和社會(huì)效益,為改善周邊生態(tài)環(huán)境,保障人民身體健康都做出了積極貢獻(xiàn)。
“十二五”規(guī)劃已將SO2和NOx列為約束性指標(biāo),我國大氣污染防控的思路也正從單指標(biāo)控制向多污染物綜合控制轉(zhuǎn)變,從傳統(tǒng)火電行業(yè)控制向鋼鐵等高能耗高污染行業(yè)控制的轉(zhuǎn)變,指標(biāo)的制訂和防控思路的轉(zhuǎn)變必將對鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同控制的產(chǎn)業(yè)化起到巨大的推動(dòng)作用。展望“十三五”,鋼鐵燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床半干法多污染物協(xié)同控制技術(shù)與設(shè)備能夠滿足我國大量鋼鐵燒結(jié)煙氣后處理的技術(shù)需求,該技術(shù)推廣實(shí)施后,有望成為我國燒結(jié)煙氣后處理的主流工藝之一,將改變我國目前缺乏成熟可靠燒結(jié)煙氣多污染物控制技術(shù)的現(xiàn)狀,促進(jìn)鋼鐵行業(yè)污染物減排。
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