本報通訊員 魏淑超 湯楚貴 王亭亭
目前，在火電行業(yè)推進實施超低排放之后，鋼鐵行業(yè)也開始進入超低排放倒計時。山東省冶金設(shè)計院股份有限公司在鋼鐵行業(yè)脫硫脫硝領(lǐng)域起步較早，擁有多種先進的脫硫脫硝環(huán)保技術(shù)，應(yīng)用于鍋爐煙氣、焦?fàn)t煙氣、加熱爐煙氣、熱風(fēng)爐煙氣的鈉基干法脫硫技術(shù)，加熱爐煙氣、鍋爐煙氣的BSNCR脫硝技術(shù)，大型燒結(jié)機煙氣、球團煙氣、焦?fàn)t煙氣的逆流活性焦脫硫脫硝技術(shù)，均能有效控制煙囪出口處的污染物排放濃度低于國家重點區(qū)域排放標(biāo)準，為我國鋼鐵企業(yè)減少煙氣污染物排放創(chuàng)造了眾多工程典范。其中，生物鈣基脫硝工藝在鋼鐵領(lǐng)域更是首次應(yīng)用。
鈉基干法脫硫
超低排放技術(shù)及裝備應(yīng)用
2018年12月15日，萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司型鋼區(qū)1號65MW發(fā)電燃氣鍋爐增設(shè)脫硫設(shè)施EPC總承包項目順利完成建設(shè)熱試，2019年初工程已正式投運。其鍋爐燃料中主要含H2S和有機硫，山冶設(shè)計采用工藝簡單可靠、操作方便的鈉基干法脫硫除塵工藝路線，有效地解決了原濕法脫硫工藝產(chǎn)生廢水、設(shè)備腐蝕性嚴重、結(jié)垢堵塞的問題，煙氣出口污染物實現(xiàn)超低排放。該工藝占地面積小，且運行成本低。
鈉基干法脫硫除塵工藝首次在山鋼使用，運行投產(chǎn)期間，脫硫及配套除塵設(shè)備運行穩(wěn)定。該工程從方案討論到施工完成，克服場地狹窄、煙氣管道跨鐵路、與高爐生產(chǎn)交叉作業(yè)、協(xié)調(diào)難度大等困難，從設(shè)計到投產(chǎn)歷時3個半月圓滿完成，脫硫出口各項指標(biāo)一次性達標(biāo)，得到了業(yè)主的高度認可；煙氣出口二氧化硫濃度在25mg/Nm3左右，出口顆粒物濃度在0.5mg/Nm3左右，指標(biāo)遠低于業(yè)主要求及國家五部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》規(guī)定的35mg/Nm3和5mg/Nm3，脫硫效果顯著。
在銀山型鋼65MW發(fā)電燃氣鍋爐煙氣超低排放改造項目成功投產(chǎn)后，山冶設(shè)計又相繼中標(biāo)聯(lián)峰鋼鐵有限公司電力廠2×130t/h超高溫超高壓燃氣鍋爐脫硫及1×130t/h中溫中高壓燃氣鍋爐脫硫EPC總承包項目、萊鋼銀山型鋼區(qū)能源動力廠50MW發(fā)電新增煙氣脫硫EPC總承包項目、萊鋼銀山型鋼能源動力廠型鋼區(qū)3×130t/h鍋爐脫硫BOO總承包項目和萊蕪分公司能源動力廠黃前區(qū)170t/h鍋爐脫硫BOO（建設(shè)-擁有-經(jīng)營）總承包項目等。其中，萊鋼銀山型鋼區(qū)能源動力廠50MW發(fā)電煙氣脫硫項目于2019年10月底建設(shè)完工投產(chǎn)，聯(lián)峰2×130t/h超高溫超高壓燃氣鍋爐脫硫及1×130t/h中溫中高壓燃氣鍋爐脫硫項目于2019年11月底建設(shè)完工投產(chǎn)，其余鈉基干法脫硫項目正在緊張施工過程中。
軋鋼系統(tǒng)
加熱爐煙氣脫硝超低排放技術(shù)的應(yīng)用
目前，由山冶設(shè)計EPC總承包的山鋼集團萊蕪分公司型鋼廠中型生產(chǎn)線加熱爐脫硝項目已投產(chǎn)使用。該項目采用BSNCR生物鈣基脫硝工藝，可保證加熱爐煙氣各項排放指標(biāo)均達到山東省最新時段環(huán)保要求，系國內(nèi)首套生物鈣基脫硝系統(tǒng)在軋鋼系統(tǒng)加熱爐煙氣治理中成功應(yīng)用。
生物鈣基脫硝技術(shù)是煙氣治理的新技術(shù)、新工藝，新建設(shè)備簡單、占地面積小、運行效率高，相對傳統(tǒng)SCR、SNCR工藝具有脫硝效率高、空間適應(yīng)性強、建設(shè)周期短和投資節(jié)省等優(yōu)勢，非常適用加熱爐系統(tǒng)的煙氣脫硝。生物鈣基脫硝劑性質(zhì)穩(wěn)定，無氨逃逸風(fēng)險，儲運方便、安全可靠，無易燃易爆危險。
山鋼集團萊蕪分公司型鋼加熱爐使用全焦?fàn)t煤氣燃料，在采用BSNCR生物鈣基脫硝工藝后，加熱爐煙氣排放指標(biāo)大幅降低，氮氧化合物指標(biāo)降低到80mg/m3以下、顆粒物降低到4mg/m3左右，保證了顆粒物小時排放均值不超過10mg/m3的前提下，氮氧化物小時排放均值可穩(wěn)定在100mg/m3以下。生物鈣基還原劑在脫硝過程中，不僅與氮氧化物反應(yīng)，還能脫去少量的二氧化硫。該項目投產(chǎn)后，設(shè)備運行穩(wěn)定，運行效果得到了業(yè)主及相關(guān)專家的一致認可。這也標(biāo)志著國內(nèi)首套生物鈣基脫硝系統(tǒng)在軋鋼系統(tǒng)加熱爐煙氣治理中得到成功應(yīng)用。
繼首套加熱爐煙氣脫硝項目成功應(yīng)用后，山冶設(shè)計又獲得了山鋼集團萊蕪分公司異型線加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同、山鋼集團萊蕪分公司型鋼廠大型線加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同、山鋼集團銀山型鋼寬厚板事業(yè)部2臺加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同、山鋼集團銀山型鋼鋼板帶廠1500mm寬帶2臺加熱爐煙氣BSNCR脫硝EPC總承包合同等，2019年底以上項目都將投產(chǎn)應(yīng)用。
大型燒結(jié)機煙氣、球團煙氣、焦?fàn)t煙氣超低排放技術(shù)應(yīng)用
目前，由山冶設(shè)計BOO總承包的山鋼萊蕪分公司新建2×480m2燒結(jié)機活性焦脫硫脫硝設(shè)施工程正在緊張施工過程中。其中，1號480m2燒結(jié)機脫硫脫硝設(shè)施將于2019年12月15日前建成投產(chǎn)，2號480m2燒結(jié)機脫硫脫硝設(shè)施將于2020年2月15日前建成投產(chǎn)。這2臺480m2燒結(jié)機年作業(yè)率為93.15%，計劃年產(chǎn)963.53萬噸冷燒結(jié)礦。
2×480m2燒結(jié)機活性焦脫硫脫硝工程采用逆流活性焦工藝，相比較錯流工藝逆流使得活性焦更加均勻地吸附二氧化硫，提高單位體積活性焦的吸附能力，從而可減少活性焦的循環(huán)量，進一步減少再生活性焦所需熱量，降低了系統(tǒng)的整體運行能耗；活性焦脫硫的同時還能脫硝，脫硫效率可以達到95%以上，脫硝效率可以達到80%~90%；脫硫、脫硝段采用特殊布置方式，節(jié)省占地；飽和活性焦和粉塵從反應(yīng)器下部排出，減小了系統(tǒng)阻力，節(jié)約能耗；煙氣上升過程中不斷與新活性焦接觸，煙氣中的含硫濃度逐漸降低，活性焦吸附能力逐漸提高，保證了二氧化硫吸附的均勻性，與錯流工藝相比降低了局部熱點產(chǎn)生的幾率，保證了系統(tǒng)安全，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；活性焦脫硫脫硝后的煙氣粉塵排放濃度小于等于10mg/Nm3，二氧化硫排放濃度小于等于35mg/Nm3，氮氧化物排放濃度小于等于50mg/Nm3。
燒結(jié)機煙氣中含有少量的二噁英及重金屬等，這些物質(zhì)在以往的脫硫脫硝工藝基本無法去除。而活性焦工藝具有獨特的吸附作用，在脫硫脫硝的同時能夠吸附煙氣中的二噁英、重金屬等多種物質(zhì)；反應(yīng)后煙氣中的二噁英當(dāng)量排放濃度小于等于0.5ng/Nm3，重金屬及其化合物小于等于0.9mg/Nm3。另外，活性焦脫硫脫硝產(chǎn)生的富含二氧化硫的混合氣體可以用來制取濃硫酸或焦亞硫酸鈉，可以為用戶帶來一定的經(jīng)濟效益。
山冶設(shè)計一直重視產(chǎn)學(xué)研科技成果，煙氣脫硫脫硝團隊于2018年申報了“一種活性焦再生余熱利用系統(tǒng)”專利并獲得授權(quán)，活性焦脫硫脫硝技術(shù)產(chǎn)生的附加效益再創(chuàng)新高。山鋼萊蕪分公司2×480m2燒結(jié)機在緊張施工的同時，山冶設(shè)計再添佳績，成功中標(biāo)新鋼公司4.3m焦?fàn)t環(huán)保節(jié)能升級易地改造項目焦?fàn)t煙道氣活性焦逆流脫硫脫硝工程EPC總承包項目，目前設(shè)計方案已通過業(yè)主審查，正在進行施工圖設(shè)計階段。
以上生產(chǎn)實踐表明，山冶設(shè)計煙氣鈉基干法脫硫技術(shù)、BSNCR脫硝技術(shù)及活性焦脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用效果優(yōu)異，可有效解決目前眾多環(huán)保技術(shù)造成的煙氣排放不達標(biāo)問題。山冶設(shè)計煙氣超低排放技術(shù)考核指標(biāo)達到國際一流技術(shù)水平，更是為用戶帶來巨大的經(jīng)濟效益。山冶設(shè)計將秉承一切為用戶著想、全生命周期服務(wù)的宗旨，為鋼鐵行業(yè)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)做出更大貢獻。
《中國冶金報》（2019年11月28日 04版四版）
