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钢铁行业烧结烟气脱硫现状及协同治理对策建议

时间:2017-11-13 01:23 点击: 次来源:网络整理

北极星环保网讯:摘要:根据目前我国烧结烟气脱硫现状,分析烧结脱硫存在不足。结合2012年钢铁行业新标准的颁布和我国大气污染防治行动计划,分析我国烧结机头烟气协同治理的必要性和迫切性。提出我国烧结烟气协同治理应以LJS新型干法脱硫脱硝一体化技术和活性炭/焦吸附法为代表的干法工艺为主,同时推广应用烧结机烟气循环新技术;提出钢铁企业环保设施应采用BOT、BOO等新的运营和管理模式;建议国家应制订相应政策提高钢铁企业积极性并确保市场公平竞争。

0引言

钢铁企业排放废气中典型污染物主要包括烟粉、SO2、NOx、二恶英和氟化物等。钢铁工业协会统计数据显示,2012年重点统计钢铁企业排放烟粉尘44万t,占全国工业烟粉尘排放量的23%;SO268万t,占全国工业SO2排放量的10.3%;NOx排放量约占全国工业排放量的6.8%左右;二恶英排放量占全国工业排放量的33%。传统的长流程钢铁企业污染物中,50%的烟粉尘和NOx,60%以上的SO2,90%的二恶英排放来自烧结工序。因此,烧结烟气是钢铁企业废气污染防治的重中之重。

1我国烧结烟气脱硫现状

烧结烟气脱硫已成为发展趋势。自2004年广州钢铁厂烧结机采用双碱法脱硫以来,钢铁行业烧结脱硫经过近10年的发展取得了突破性进展,尤其是“十一五”以来,根据国家环境保护政策要求,钢铁企业不断加大环境治理工作力度,烧结机烟气脱硫设施快速增加。截止到2012年底共有389台烧结机安装脱硫设施,烧结机脱硫面积63200m2,占烧结机总面积的48.6%。钢铁工业协会统计数据显示,废气中二氧化硫排放总量和吨钢排放量均呈逐年下降趋势。

烧结烟气脱硫主流工艺已基本形成。目前采用的脱硫技术主要有湿法、(半)干法。湿法技术主要有石灰石-石膏法、氨法、氧化镁法、双碱法、离子液法;(半)干法技术主要有LJS循环流化床法、ENS法、密相干塔法、GSCA双循环流化床法、MEROS烟道喷射法、活性炭吸附法、NID烟道循环法、SDA旋转半干法脱硫。湿法脱硫中以石灰石-石膏法为主,约占湿法脱硫的54.4%;(半)干法脱硫中以循环流化床为主,约占(半)干法脱硫的41.7%。

烧结烟气脱硫取得显著效果。一方面,烧结机烟气脱硫设施设计制造能力和运行经验明显提高;另一方面,截止到2012年烧结工序吨产品SO2排放量由2010年的1.89kg下降到1.77kg,排放强度较2010年降低6.3%,减排二氧化硫11.89万t。

2烧结烟气脱硫存在的不足

2.1烧结烟气脱硫覆盖率低,烟气超标排放

截至2012年底,我国已建成投运烧结脱硫设施389台,而目前全国共有烧结机超过1200台,已建成烧结脱硫覆盖率不足1/3。GB28662—2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》已于2012年开始实施,显然2/3未脱硫烧结机机头烟气SO2排放浓度不能满足现有企业600mg/m3标准限值要求。因此,约有2/3以上烧结机机头烟气超标排放。

2.2脱硫工程粗制滥造,脱硫率投运率低

经调查,我国烧结烟气脱硫市场混乱,简单模仿、低质低价、恶性竞争现象普遍;防腐、外保温、副产物处理等环节缺失;普遍缺乏有效的运营维护,设备故障率高,投运率低。2012年相关环保部门核查结果显示,全国平均综合脱硫效率仅为38.6%。

2.3脱硫副产物难以利用,易造成二次污染

湿法脱硫副产物硫酸钙含量能达80%以上,目前主要用于水泥缓释剂、脱硫石膏板等建筑材料。(半)干法脱硫副产物以亚硫酸钙为主,其含量可达40%,硫酸钙含量约占20%,氧化钙占20%,氧化铁及其他杂质占20%。过高的亚硫酸钙含量使其在用作水泥混凝土掺和料时受到限制;脱硫灰中游离氧化钙含量较高,造成其在长期水化过程中不断生成氢氧化钙,致使含脱硫灰渣材料的制品体积不断膨胀,以至于开裂。目前国内对于(半)干法产生的脱硫灰多以回填废矿坑、选择专门的堆场堆放等方式处理,不仅占用土地,还可能污染土壤和地下水。

2.4脱硫设施功能单一,协同控制考虑不周

GB28662—2012排放标准对烧结机头SO2、NOx、烟粉尘、二恶英4种污染因子提出了控制要求,根据国内某先进钢铁企业实际监测值,烧结机头氮氧化物和二恶英排放不能达标或不能稳定达标。但目前大多数烧结脱硫设施对NOx、二恶英的去除缺乏综合考虑,造成废气处理多套设备、多重投资,一次投入运行费用均较高。

3烧结机烟气协同治理的必要性和紧迫性

近期国务院印发的大气污染防治行动计划中明确提出“加快重点行业脱硫、脱硝、除尘改造工程建设。所有钢铁企业的烧结机和球团生产设备等都要安装脱硫设施”;且2012年开始实施的GB28662—2012要求,自2015年1月1日起,现有企业SO2排放需达到200mg/m3标准要求(新旧标准对比详见表1),这意味着现有约800台烧结机将面临选择烧

结脱硫工艺、安装脱硫设施的急迫形势。另外,因新标准对二恶英和氮氧化物提出排放限值要求,且目前有限的监测结果显示烧结机头在不采取任何治理措施的情况下NOx和二恶英无法稳定达标。因此,实施烧结机头烟气脱硫脱硝脱二恶英协同治理,是钢铁企业的必然选择;选择技术可靠、经济合理的协同控制技术是大多数钢铁企业面临的棘手问题。

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