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张凡:钢铁行业烟气量减排与深度控制技术

发布时间:2019/04/08 丨 文章来源:气体检测仪器网 丨 浏览次数:

张凡:钢铁行业烟气量减排与深度控制技术


北极星大气网讯:各位好!我今天跟大家共同探讨的题目是钢铁烟气量减排与深度控制技术,我从三个方面跟各位汇报,首先就是灰霾问题已经很严重了,从上到下把灰霾治好,除了环境问题是一个政治问题,灰霾既是政治问题,也是环境问题,也是经济问题。如何破解变成很重要的事。世界各国灰霾有历史,美国也好,去年法国也出现灰霾,灰霾是世界问题。人类生产活动这么几块,一个是能源,另外还有动力,还有生产,动力单元主要是发电、蒸汽,生产单元就是第二产业,钢铁、水泥这些,另外还有生活单元,基本是直排,从国外角度来讲,生活单元在美国主要以用电、用气为主。我们治理标准是几个常规污染物,我们的非常规污染物,没有办法治理,就在烟气,烟气本身又是污染物。烟气组成来讲,烟气量来讲,动力单元占31%,生产单元占66%,生活单元占3%,下面是二氧化硫排放量,电力行业普遍采用的是超低排放,大部分烟气是非电行业,非电行业排放量有常规污染物和非常规污染物,重点是非电行业烟气治理。废气量减排实质是污染源减排。发达国家把传统高能耗、高污染企业转移到中国,我们只关注几个常规污染物,污染源消失,烟气也消失,烟气也不存在了,它的转移不是常规污染物转移,而是非常规污染物共同转移。把烟气量奖励,意味着污染源减排,意味着中国和国外污染源转移异曲同工的作用。

 

2017年刚统计的数,中美两国大气污染量比较,二氧化硫、氮氧化物、烟尘、VOC、排气量,二氧化硫是他的3倍多,氮氧化物是1.2倍,尘比美国还少,VOC是1.9倍,排气量是5.5倍,大量非常规污染物是烟气,烟气量减排是重要的事实。

 

从灰霾控制来讲,我们经过这几个调整,一是能源结构,一是产业结构,还有控制措施。尤其产业结构调整主要是污染物减排,还有烟气量减排,通过这些减排,怎么才能实现这些减排呢?我们把一些先进的工艺引进来,改成旋转以后,水泥行业烟气量减排50%多。烟气量减排从哪几个方面做呢?一是企业内部来讲,我们可以把烟气废气经过梯度利用和循环利用减排,企业之间水泥厂和垃圾焚烧厂结合起来,垃圾焚烧厂的废气是很大一个课题,垃圾焚烧厂不产生废气,治理完以后,还要进行深度控制。通过烟气量减排把常规污染物和非常规污染物一起控制。最后的结果,烟气量减排以后,标准、设计规范都会发生相应变化,带来结构和环境减排的创新。

减排途径就是这张图,企业内部搞的烧结机烟气循环,这就属于设备内的减排,另外还有设备间的,另外还有设备间的减排,减排途径主要是三种。

从减排的技术来讲,现在国内做的比较多,用的是烧结机烟气循环,也是烟气减排。我们看到报道来说,既有节能的目的,同时也能消减氮氧化物和二恶英。

从烟气量循环来讲,国内国外差距并不大,搞的最大就是德国的40%,我国现在基本20—30%之间,减排以后,会带来什么效果呢?后面有节能效果。

大家在烧结方面一直在关注几个常规污染物,我们不管唐山也好,好多地方当地一氧化碳浓度变得很高了,一氧化碳已经把当地破坏值提高了,唐山已经开始制定一氧化碳地方规定,要把一氧化碳从5000、8000,最高到10000降到4000,一氧化碳非常规污染物治理已经摆到议事日程。为了减少一氧化碳的排放量,唐山市环保局都下达了限值通知,做环保的同志关注非常规污染物控制。

这是地方标准,从一氧化碳的情况来看,我们也实测了一下数据,通过实测数据,限产的时候,一氧化碳变化不是很大,焦化限产不限产差距比较大。这是在限产时候测的值,这是在限产和不限产时候测的值。我们在测的时候,如果放长点,把时间测的长点的话,发现另一个问题,限产时候的一氧化碳变得很高,而正常生产浓度低。制定地方政策的时候,一氧化碳浓度非常规污染物这些方面也要考虑进去,才能制定一个比较完好的政策。

怎么才能减排一氧化碳呢?有一个同志说烧,一氧化碳烧是其中之一,光烧也是受到一些限制,从正在做的一件事,一氧化碳主要产生是由于空气和燃料接触不正常而产生的,为什么这么说呢?前面是燃料上面,空气和燃料接触比较好,产生的一氧化碳浓度就低。到最后烧完了,一氧化碳也低。一氧化碳浓度产生是和空气、燃料接触时间、温度决定的,这是其中之一。既有空气加热过程,同时也有阻挡空气进入过程,烧结机含氧量在16以上,有的在18,必须用大量的风机把风给拉下去,才能维持烧结正常运行,要改变透气性也是降低一氧化碳的过程。烧结机周边有其他热源,这些废气经过循环利用,把一氧化碳消灭掉。

由此我们做了一个条件假设,通过改善混合料经配比,提高混合料温度,通过设备间的废热利用做到。还有调整混合料湿度,改善物料条件。

这是烧结机烧结速度和混合料透气性的关系,这个关系是烧结机常用的设计参数,我们要通过一些变动,把这些差距根据调整,使其达到作用。通过调整以后,物料透气性是这么一条曲线,我们在做设计的时候,物料比例提高透气性,提高燃料接触条件。

减少一氧化碳的办法,一个是料面打孔,打孔只能打到70多毫米,再往后也不行的。要适当的提高物料的配比,通过物料配比来改善透气性。现在正在做,烧结改变成小球团,来改善透气性。利用周边燃烧设备,锅炉、竖炉、热风炉把一氧化碳去除掉。

现在我们正在做的是焦化工作,污染这么严重,应急的时候,就把焦化行业延迟出焦,带来的好处,出焦次数少。不好,对焦炉寿命产生很大的影响,如何破解这个问题变成很重要的事。

这是典型的焦化行业产生的废物过程。这是我们做的图,VOC峰值的时候可以达到2万多,非常严重的,但解决起来非常困难,VOC的控制主要办法,活性炭、等离子体,已经作为末端控制暴露出很大的问题,所以现在唐山市,包括其他市已经把等离子体不作为末端控制,它已经不稳定了。最好的办法是烧,用燃气去烧是非常浪费的。我们怎么做呢?从无组织排放测试来讲,这是我们测的装煤推焦二氧化硫、氮氧化物,这些都是重污染的东西。

现有控制技术主要以活性炭吸附、液体洗涤+活性炭吸附、光催化。

这是典型的废气排放特征,也是非常复杂。

存在这些突出问题,废水的处理,产生大量的VOC和废气,这个味道也是非常大,要求进行控制。我们整个焦化行业存在这么多污染物,有这么多VOC排放,这么多气体,如何处理掉是国内外难题。

我们采用烟气量减排和非常规污染物控制技术,空气里含有这些污染物,这些污染物VOC都是有机物,给他们治理掉最好的办法就是烧,怎么才能经济的烧?正在做的就是把这些废气收集起来以后,我们要放到不同的燃烧室,作为代替燃烧室的东西进行烧掉,让整个焦化行业烟气量减排大约50%。

废气量减排,常规与非常规污染物总量削减,基于废气梯度利用的废气深度净化。

实施前和实施后效果非常显著,烟气量是减排了32%,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物有挺大的减排,氨也实现0排放,今天这些技术跟大家做一个汇报,谢谢。

 

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