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環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 | 燒結(jié)煙氣污染物協(xié)同超低排放及脫硫廢水處理技術(shù)

2024年12月15日 10:30:01 人氣: 16462 來源: 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會
　　生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術(shù)進步獎項，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟社會全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。
 
　　生態(tài)環(huán)境保護實用技術(shù)
 
　　2023-J-16
 
　　申報單位
 
　　北京中航泰達環(huán)？萍脊煞萦邢薰
 
　　推薦單位
 
　　北京市環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會
 
　　一、技術(shù)簡介
 
　　適用范圍
 
　　燒結(jié)煙氣污染物協(xié)同超低排放及脫硫廢水處理技術(shù)采用高效電除塵器+濕法脫硫(石灰石-石膏法)+濕式除塵冷凝系統(tǒng)(煙氣冷凝器+濕式電除塵器+煙道除霧器)+回轉(zhuǎn)GGH+中高溫SCR脫硝的工藝路線，本技術(shù)適用于各大鋼鐵企業(yè)燒結(jié)、焦化等新建濕法超低排放項目及現(xiàn)有濕法脫硫配套的超低改造項目，尤其對于高硫高氟燒結(jié)煙氣有較好的處理效果，能滿足SO2 ≤35mg/Nm³，NOx ≤50mg/Nm³，粉塵 ≤10mg/Nm³環(huán)保指標(biāo)要求。
 
　　技術(shù)原理
 
　　本技術(shù)煙氣治理系統(tǒng)采用高效電除塵器+濕法脫硫+濕式除塵冷凝系統(tǒng)+回轉(zhuǎn)GGH+中高溫SCR脫硝的工藝路線。
 
　　石灰石-石膏法脫硫，脫硫漿液通過噴嘴霧化噴入脫硫塔，與煙氣逆流接觸，塔內(nèi)設(shè)置高效脫硫裝置漩渦撞擊層及增效環(huán)，增強煙氣與漿液充分傳質(zhì)與吸收，煙氣中SO2、SO3、HCl及HF被吸收。
 
　　除塵系統(tǒng)，煙氣冷凝器將脫硫出口的飽和濕煙器通過循環(huán)水冷卻水進行冷卻后，細微粉塵及石膏夾帶在煙氣的帶動下與水膜格柵發(fā)生碰撞，被水膜所捕集，實現(xiàn)預(yù)除塵、冷凝液的回收。濕式電除塵器由陰極線和陽極管組成，煙氣通過高壓電場使煙塵和霧滴帶電，形成帶電離子，電離子到達電極后進行放電，形成中性塵、霧顆粒，沉積于電極上凝集、降落而被除去。
 
　　脫硝系統(tǒng)，脫硫出口煙氣在GGH內(nèi)與脫硝后約280℃熱煙氣間接換熱升溫至240℃。經(jīng)加熱爐系統(tǒng)補熱升溫至280℃后進入SCR反應(yīng)器進行脫硝反應(yīng)，脫硝系統(tǒng)采用氨水作為還原劑，脫硝后煙氣經(jīng)GGH換熱后降至100℃左右，通過引風(fēng)機進煙囪排放。
 
　　廢水處理技術(shù)，晶種三效強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，通過添加CaSO4晶種，并采用順流進料方式，最終脫硫廢水可濃縮減量至15%—20%。
 
　　工藝路線
 
　　本技術(shù)采用高效電除塵器+濕法脫硫(石灰石-石膏法)+濕式電除塵器+回轉(zhuǎn)GGH+中高溫SCR脫硝的工藝路線。
 
　　脫硫采用石灰石-石膏法工藝，脫硫漿液通過噴嘴霧化噴入脫硫塔，分散成細小的液滴并覆蓋脫硫塔的整個斷面。這些液滴與塔內(nèi)煙氣逆流接觸，通過塔內(nèi)設(shè)置的高效脫硫裝置漩渦撞擊層及增效環(huán)，增強了煙氣與漿液充分傳質(zhì)與吸收反應(yīng)，煙氣中的SO2、SO3、HCl及HF被吸收。SO2吸收產(chǎn)物的氧化和中和反應(yīng)在脫硫塔底部的氧化區(qū)完成并最終形成石膏？蓾M足燒結(jié)機機頭煙氣SO2濃度平均4500mg/Nm³(最大6000mg/Nm³)時，燒結(jié)機機頭煙氣正常出口SO2濃度最大值約為4500mg/Nm³(最大6000mg/Nm³)時，SO2排放濃度≤35mg/Nm³，基準(zhǔn)含O2量按16%折算。
 
　　煙氣冷凝器：煙氣冷凝系統(tǒng)，包含冷凝器本體、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)等，同時考慮煙道冷凝水回收、系統(tǒng)腐蝕和保溫問題；厥绽淠祷孛摿蛳到y(tǒng)使用。
 
　　濕式電除塵器：煙氣經(jīng)過濕電系統(tǒng)后，濕電出口顆粒物(標(biāo)態(tài)干基)≤10mg/Nm³。
 
　　GGH系統(tǒng)：回轉(zhuǎn)式GGH是用脫硝后的凈煙氣換熱，加熱脫硝前原煙氣。通過優(yōu)化設(shè)計，采用內(nèi)置式加熱爐來補充GGH冷熱端差，以確保經(jīng)濟適用……
 
　　脫硝系統(tǒng)：脫硝劑采用20%氨水，催化劑采用中高溫催化劑(280℃~320℃)煙氣經(jīng)脫硝系統(tǒng)處理后，NOx排放濃度≤50mg/Nm³，基準(zhǔn)含O2量按16%折算。
 
　　廢水處理技術(shù)，由預(yù)處理和三效蒸發(fā)系統(tǒng)組成，經(jīng)三效蒸發(fā)的產(chǎn)水可返回脫硫脫硝系統(tǒng)回用。
 
　　應(yīng)用效果
 
　　脫硫廢水經(jīng)過廢水處理技術(shù)處理后，產(chǎn)水優(yōu)于國家工業(yè)循環(huán)水GB50050-2017中再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。研發(fā)背景
 
　　包鋼大部分采用本地礦，受白云鄂博礦高硫高氟影響，包鋼燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜，處理難度大，技術(shù)方案選擇困難，是超低排放改造進程中的一大難題。高硫高氟煙氣會帶來兩方面的影響：出口排放SO2、HF脫除效率要求高，技術(shù)處理難度大；另外HF濃度高，會造成后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。目前，應(yīng)用在燒結(jié)系統(tǒng)的超低排放一體化技術(shù)主流工藝有濕法超低排放技術(shù)、CFB半干法超低排放技術(shù)、活性焦脫硫脫硝除塵一體化工藝。通過對比針對包鋼項目高硫高氟的特點，采用活性炭活性焦脫硫脫硝除塵一體化工藝針對高硫高氟需要系統(tǒng)進行串聯(lián)更多的脫硫脫硝模塊，系統(tǒng)占地、一次性投資、運行維護成本等均呈比例增加，設(shè)備選型困難，運維難度大。采用CFB半干法雖然對粉塵和NOx可實現(xiàn)有效脫除，但無法解決煙氣SO2及HF的處理，達標(biāo)排放存在極大的難度。因此，針對包鋼項目高硫高氟的特點，為響應(yīng)國家“環(huán)保”政策，且在廠區(qū)現(xiàn)有總平面布置及空間位置限制前提下，綜合考慮工程一次性投資、配套改造工作量、運行維護費用、實際達到的環(huán)保效果等各方面因素，該項目采用濕法脫硫+高效除塵+SCR脫硝工藝。
 
　　技術(shù)特點
 
　　(1)本技術(shù)脫硫系統(tǒng)采用漩渦撞擊脫硫塔，適合高含硫、含氟煙氣的處理。該技術(shù)采用高流速設(shè)計，提高了塔內(nèi)氣流速度，提高傳質(zhì)推動力，減小液氣比，從而可以使吸收塔的截面積小、體積小、成本降低。
 
　　(2)該技術(shù)脫硫劑利用率更高，反應(yīng)更加充分，有效地提高了氣液兩相之間的傳質(zhì)效果；有效反應(yīng)時間更長，有利于石膏晶粒形成；副產(chǎn)物脫硫石膏晶粒顆粒度大，結(jié)晶程度高，離心脫水機一次脫水，脫水后石膏含水率低于10%，石膏雜質(zhì)含量低，CaSO4·2H2O含量達90%以上。
 
　　(3)該技術(shù)煙氣冷凝器布置在脫硫之后和濕電之前，可保證濕電長期穩(wěn)定運行，煙囪出口顆粒物排放指標(biāo)穩(wěn)定在10mg/Nm³以下，一年期運行平均排放指標(biāo)為5—7mg/Nm³。冷凝器收集的冷凝液內(nèi)部綜合利用率可達到100%，分別用于脫硫塔的補水及脫硫漿液制備。
 
　　(4)廢水零排放多個效數(shù)運行，采用隔離清洗的措施，某效出現(xiàn)故障后，可隔離單獨處理，不需停機清洗，實現(xiàn)在線清洗。
 
　　二、典型應(yīng)用案例
 
　　案例名稱
 
　　稀土鋼煉鐵廠包鋼金屬制造公司五燒2#500m2燒結(jié)機脫硫脫硝提標(biāo)改造工程
 
　　案例簡介
 
　　包鋼金屬制造公司五燒(以下簡稱“包鋼五燒”)位于內(nèi)蒙古包頭市昆都侖區(qū)，現(xiàn)建設(shè)有2臺500m2燒結(jié)機及相應(yīng)的配套脫硫設(shè)施，于2014年投產(chǎn)運行。針對已有的濕法(石灰石石膏法)煙氣脫硫裝置進行改造，滿足超低排放要求：
 
　　項目名稱：稀土鋼煉鐵廠包鋼金屬制造公司五燒2#500m2燒結(jié)機脫硫脫硝提標(biāo)改造工程；
 
　　建設(shè)單位：內(nèi)蒙古包鋼稀土鋼板材有限責(zé)任公司；
 
　　項目性質(zhì)：技術(shù)改造；
 
　　工程總承包、設(shè)計、施工及運行單位：北京中航泰達環(huán)？萍脊煞萦邢薰。
 
　　達到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
 
　　排放指標(biāo)滿足超低排放要求：
 
　　《推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》環(huán)大氣[2019]35號；《內(nèi)蒙古自治區(qū)推進鋼鐵行業(yè)超低排放實施方案(征求意見稿)》。
 
　　脫硫廢水經(jīng)過廢水處理技術(shù)處理后，產(chǎn)水優(yōu)于國家工業(yè)循環(huán)水GB50050-2017中再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
 
　　業(yè)主單位
 
　　內(nèi)蒙古包鋼稀土鋼板材有限責(zé)任公司(原內(nèi)蒙古包鋼金屬制造有限責(zé)任公司)
 
　　投運時間
 
　　2021年4月17日
 
　　工藝流程
 
　　本項目采用高效電除塵器(靜電除塵器升級改造)+濕法脫硫(石灰石-石膏法)+濕式電除塵器+回轉(zhuǎn)GGH+中高溫SCR脫硝的工藝路線。
 
　　脫硫采用石灰石-石膏法工藝，脫硫漿液霧化噴入脫硫塔，分散成液滴并覆蓋脫硫塔整個斷面。這些液滴與塔內(nèi)煙氣逆流接觸，通過塔內(nèi)設(shè)置高效脫硫裝置漩渦撞擊層及增效環(huán)，增強了煙氣與漿液充分傳質(zhì)與吸收反應(yīng)，煙氣中的SO2、SO3、HCl及HF被吸收。SO2吸收產(chǎn)物的氧化和中和反應(yīng)在脫硫塔底部的氧化區(qū)完成并最終形成石膏？蓾M足燒結(jié)機機頭煙氣SO2濃度平均4500mg/Nm³(最大6000mg/Nm³)時，SO2排放濃度≤35mg/Nm³，基準(zhǔn)含O2量按16%折算。
 
　　煙氣冷凝器：新增煙氣冷凝系統(tǒng)，包含冷凝器本體、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)等，同時考慮煙道冷凝水回收、系統(tǒng)腐蝕和保溫問題；厥绽淠祷孛摿蛳到y(tǒng)使用。
 
　　濕式電除塵器：煙氣經(jīng)過濕電系統(tǒng)后，濕電出口顆粒物(標(biāo)態(tài)干基)≤10mg/Nm³。
 
　　GGH系統(tǒng)：回轉(zhuǎn)式GGH是用脫硝后的凈煙氣換熱，加熱脫硝前原煙氣。通過優(yōu)化設(shè)計，以確保經(jīng)濟適用的加熱系統(tǒng)。
 
　　脫硝系統(tǒng)：脫硝劑采用20%氨水，催化劑采用中高溫催化劑(280℃~320℃)煙氣經(jīng)脫硝系統(tǒng)處理后，NOx排放濃度≤50mg/Nm³，基準(zhǔn)含O2量按16%折算。
 
　　廢水處理技術(shù)，由預(yù)處理和三效蒸發(fā)系統(tǒng)組成，經(jīng)三效蒸發(fā)的產(chǎn)水返回脫硫脫硝系統(tǒng)回用。
 
　　脫硫廢水經(jīng)過廢水處理技術(shù)處理后，產(chǎn)水優(yōu)于國家工業(yè)循環(huán)水GB50050-2017中再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
 
　　運行情況
 
　　本技術(shù)實施后粉塵排放量減少537.6t/a；SO2排放量減少63250t/a；NOx排放量減少3150t/a。
 
　　三、技術(shù)申報單位聯(lián)系信息
 
　　單位名稱：北京中航泰達環(huán)？萍脊煞萦邢薰
 
　　單位地址：北京市豐臺區(qū)汽車博物館西路8號院3號樓8層801
 
　　聯(lián)系人：閻娜
 
　　原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 | 燒結(jié)煙氣污染物協(xié)同超低排放及脫硫廢水處理技術(shù)
關(guān)鍵詞： 超低排放改造,脫硫脫硝
全年征稿/資訊合作 聯(lián)系郵箱：hbzhan@vip.qq.com
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