摘要： 基于當(dāng)前最新的超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求,文章著重介紹了唐鋼中厚板公司2×150t燃?xì)?a href='http:///sell-list/12.html' target='_blank' >鍋爐燒結(jié)機(jī)配套超低排放脫硫脫硝工藝的選擇與論證,最終確定采用SNCR脫硝+鈉基干法脫硫工藝工藝,實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t煙氣多組分污染物協(xié)同凈化處置,外排煙氣顆粒物≤5mg/m3、SO2≤35mg/m3,NOx≤50mg/m3,為唐山地區(qū)燃?xì)忮仩t凈化脫硫脫硝一體化治理工藝選擇提供參考和借鑒.

2018 年1 月16 日, 環(huán)境保護(hù)部辦公廳下發(fā)了《關(guān)于京津冀大氣污染傳輸通道城市執(zhí)行污染物特別排放限值的公告》(公告[2018] 第9號(hào)), 主要執(zhí)行地區(qū)為: 京津冀大氣污染傳輸“2 +26” 通道城市行政區(qū)域。對(duì)于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定大氣污染物特別排放限值的行業(yè)以及鍋爐, 火電、鋼鐵、石化、化工、有色(不含氧化鋁)、水泥行業(yè)現(xiàn)有企業(yè)及在用鍋爐, 自2018 年10 月1 日起, 執(zhí)行二氧化硫、氮氧化物、顆粒物和揮發(fā)有機(jī)物特別排放限值, 即《火電大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB13223 -2011)。標(biāo)準(zhǔn)要求鋼鐵企業(yè)配套自備電廠以氣體為燃料的鍋爐或燃?xì)鈾C(jī)輪機(jī)組煙氣外排污染物需執(zhí)行顆粒物≤5mg/ m3、SO2 ≤35mg/ m3, NOx ≤50mg/ m3 超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

唐山中厚板材有限公司(以下簡(jiǎn)稱唐鋼中厚板公司) 坐落在唐山市樂(lè)亭縣王灘鎮(zhèn), 緊鄰唐山市海港工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū), 位于“2 +26” 通道城市區(qū)域, 是京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略核心區(qū)。唐鋼中厚板公司秉承國(guó)家及市政府環(huán)保工作會(huì)議重要指示精神, 針對(duì)日益嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)保壓力, 結(jié)合2 ×150t 燃?xì)忮仩t現(xiàn)狀, 對(duì)國(guó)內(nèi)外燃?xì)忮仩t脫硫脫硝技術(shù)充分調(diào)研和考察后, 擬對(duì)2 ×150t 燃?xì)忮仩t實(shí)施煙氣脫硫脫硝改造, 外排煙氣各污染物滿足《火電大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[1] 要求。

1 煙氣凈化裝置的工藝選擇、論證

唐鋼中厚板公司2 ×150t 燃?xì)忮仩t燃用高爐煤氣進(jìn)行發(fā)電, 鍋爐煙氣由煙囪直接外排, 排口煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示, 外排污染物排放濃度為SO2 150mg/ m3, NOx 70 mg/ m3, 粉塵8mg/m3, 不滿足《火電大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。唐鋼中厚板公司鍋爐煙氣凈化超低排放改造難度大, 需在燃?xì)忮仩t穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上, 新建脫硫脫硝系統(tǒng)同時(shí)滿足塵、硫、硝超低排放指標(biāo)。

2018 年3 月開(kāi)始, 唐鋼中厚板公司安全環(huán)保部、動(dòng)力能源部、設(shè)備機(jī)動(dòng)部及唐鋼能源環(huán)保部先后與國(guó)內(nèi)十余家鍋爐脫硫脫硝單位進(jìn)行技術(shù)交流, 對(duì)羅氏無(wú)氨干法脫硫脫硝脫塵工藝、循環(huán)硫化床半干法脫硫+ SCR 脫硝工藝、鈉基干法脫硫+ SNCR 脫硝工藝等多種工藝進(jìn)行比選和論證。當(dāng)前國(guó)內(nèi)脫硫技術(shù)已比較成熟, 為滿足唐山市消白的具體要求, 脫硫工藝選用半干法脫硫,有效消除外排煙氣中的有色煙雨。羅氏無(wú)氨干法脫硫脫硝工藝采用催化劑脫硫脫硝除塵一體化處置, 系統(tǒng)產(chǎn)生的廢催化劑屬危險(xiǎn)廢物, 需委托有資質(zhì)單位進(jìn)行集中專業(yè)處置; SCR 脫硝工藝需消耗部分介質(zhì)煤氣, 保障SCR 脫硝工藝催化劑反應(yīng)所需的溫度, 同樣催化劑的處置也影響后續(xù)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用; SNCR 脫硝利用鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣溫度, 通過(guò)噴槍向其噴射還原劑實(shí)現(xiàn)脫除氮氧化物的目的[2] 。

2018 年4 月先后赴青島海納化工、唐山達(dá)豐焦化、唐鋼冷軋薄板廠、山東聊城華鑫鋼鐵等單位對(duì)已實(shí)施的脫硫脫硝工藝進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察, 通過(guò)對(duì)比分析, 鈉基干法脫硫+ SNCR 脫硝工藝路線無(wú)論從技術(shù)性還是經(jīng)濟(jì)性方面都存在較大的優(yōu)勢(shì)。綜合考慮技術(shù)穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)可行性及現(xiàn)有場(chǎng)地布局等多重因素, 最終確定中厚板公司2 ×150t 燃?xì)忮仩t配套煙氣凈化工藝采用鈉基干法脫硫+ SNCR 脫硝工藝路線。

2 設(shè)計(jì)方案

2. 1 工藝流程

唐鋼中厚板公司2 ×150t 燃?xì)忮仩t排放煙氣共用一套煙氣凈化系統(tǒng)。新建鍋爐煙氣凈化系統(tǒng)采用SNCR 工藝進(jìn)行脫硝, 向爐內(nèi)噴入尿素溶液, 在高溫環(huán)境下, 尿素溶液產(chǎn)生分解, 與爐內(nèi)氮氧化物進(jìn)行反應(yīng), 從而達(dá)到吸收氮氧化物的目的; 采用SDS 鈉基干法脫硫工藝對(duì)鍋爐排放煙氣進(jìn)行脫硫, 向爐內(nèi)尾部煙道噴射碳酸氫鈉粉末, 在高溫環(huán)境下, 碳酸氫鈉粉末與爐內(nèi)燃燒生成的二氧化硫反應(yīng), 從而達(dá)到吸收二氧化硫的目的; 系統(tǒng)設(shè)有布袋除塵器, 對(duì)煙氣中的脫硫產(chǎn)物及其它顆粒物進(jìn)行捕集, 凈化后的煙氣經(jīng)過(guò)2 臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)輸送至現(xiàn)有煙囪達(dá)標(biāo)排放。煙氣凈化后的副產(chǎn)物為廢棄的脫硫反應(yīng)后的干態(tài)脫硫灰, 可考慮外賣給建材企業(yè)做添加劑。凈化系統(tǒng)布置在現(xiàn)有鍋爐煙囪東側(cè), 占地約950m2。脫硫工藝流程見(jiàn)圖1, 脫硝工藝流程見(jiàn)圖2, 除塵采用QXFF型布袋除塵器。



2. 2 設(shè)計(jì)參數(shù)

唐鋼中厚板有2 臺(tái)150 t/ h 燃?xì)忮仩t, 年運(yùn)行時(shí)間8400h。

2. 2. 1 脫硫脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

2 ×150t 燃?xì)忮仩t脫硫脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。其中, 入口煙氣量按煙氣140℃ 設(shè)計(jì), 引風(fēng)機(jī)工況: 入口煙氣溫度最高180℃, 平均135℃, 最低90℃。


2. 2. 2 總圖布置

鑒于現(xiàn)有場(chǎng)地受限, 經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)勘探, 按工藝要求集中布置, 最大限度地節(jié)省用地; 布袋除塵器根據(jù)現(xiàn)有場(chǎng)地情況高效布置, 排灰區(qū)域靠近廠區(qū)通道, 便于進(jìn)車排卸灰, 保證樓梯平臺(tái)暢通無(wú)阻, 并設(shè)有設(shè)備檢修通道。

3 項(xiàng)目運(yùn)行

唐鋼中厚板公司2 ×150t 燃?xì)忮仩t脫硫脫硝除塵裝置由北京清新環(huán)境技術(shù)股份有限公司承建,歷經(jīng)3 個(gè)月的艱苦施工,于2018 年10 月底,一次性通煙順利投運(yùn),并通過(guò)168h 考核運(yùn)行。

實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明, 原煙氣經(jīng)過(guò)鈉基干法脫硫+ SNCR 脫硝系統(tǒng)后出口凈煙氣SO2 濃度低于35mg/ m3 (最低小于10mg/ m3 ); NOx 濃度低于50mg/ m3 (最低小于20mg/ m3 ); 同時(shí)粉塵外排濃度低于5mg/ m3 (最低小于1mg/ m3 ), 各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足了設(shè)計(jì)要求, 并優(yōu)于當(dāng)前最新超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

經(jīng)滄州燕趙環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司檢測(cè), 鍋爐外排煙氣各污染物滿足《火電大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的特別排放限值要求,監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。



4 結(jié)語(yǔ)

唐鋼中厚板公司2 ×150t 燃?xì)忮仩t脫硫脫硝除塵裝置的成功投運(yùn)和穩(wěn)定運(yùn)行, 充分證明鈉基干法脫硫與SNCR 脫硝系統(tǒng)耦合可實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t的超低排放限值, 此項(xiàng)目的成功實(shí)施為唐山地區(qū)的減排和改善周邊大氣環(huán)境質(zhì)量做出了重要的貢獻(xiàn), 為我國(guó)燃?xì)忮仩t煙氣超低排放的實(shí)施提供了有力的支撐, 也為唐山地區(qū)鋼鐵燃?xì)忮仩t煙氣治理工藝選擇提供參考借鑒。