吳偉:鋼鐵行業超低排放技術應用及低溫SCR運行費用優勢分析

2020-12-06 北極星環保網

北極星大氣網訊:剛才前面看到了王總和劉主任關於鋼鐵超低排放這塊兒全面的介紹,今天上午我代表同興環保從環保企業和客戶的想法,我們做一個匯報。

同興環保不用多說了,之前很多嘉賓、與會代表比較了解,簡單過一下。這是一些企業的相關資質和榮譽證書,第二塊是技術成果,同興環保兩個研發中心,一個是合肥,主要脫硫、脫硝、除塵工藝研發。第二個是在北京,北京主要是依託北京工業大學何洪教授,關於低溫催化劑研發,北京主要負責催化劑的研發和銷售,安徽主要負責催化劑的生產。

這是我們在行業內取得的一些成績,第一個是我們鋼鐵工業協會完成鑑定。第二省科技廳關於脫硫脫硝一體化裝置的鑑定證書,鑑定結論是技術水平國內領先。第三個是北京方信催化劑,中國環境科學學會「工業窯爐煙氣脫硝催化劑材料關鍵技術及產業化」成果鑑定。我們的催化劑目前市場運行案例是在180度以上,180度以下還沒有案例,焦化正常一百八九到300度之間,跟中高溫相比有一定優勢,就是運行費用這一塊兒。北工大何教授正在研發,這種催化劑做到150、140、130,在鋼鐵行業超低排放領域應用比較廣,石灰窯,以及燒結機脫硫脫硝治理這一塊兒,這塊兒也是我們重點研發方向。目前方信催化劑應用的行業有鋼鐵、焦化、建材、垃圾焚燒等,催化劑2017年也獲得北京市政府科學技術二等獎。

第三、鋼鐵行業超低排放技術應用。

現在市場上工藝技術五花八門,各家都說各家好,很多客戶在選擇時候遇到了很多的障礙,甚至猶豫不決。其實這塊兒從我們環保企業角度來說,工藝技術各有各的優點。鋼鐵超低排放,主要想介紹一下鋼鐵行業煤氣發電、燃氣鍋爐這塊兒,燒結機也是大頭,其次加熱熱風爐,現在很多業主也在做這個事情。但是之前劉主任說到加熱爐也好,熱風爐也好,可能從源頭上解決。現在很多客戶也在提出這個問題,我們也在往這塊兒研究。

這是業績分享,關於石灰窯,目前國內做的比較少,2018年的時候,河北津西鋼鐵燒結廠日產600噸做了一個脫硫項目,去年8月份投運。第二山西建龍鋼鐵。燃氣發電目前業績也有涉及,主要是在河北津西、唐山松汀,唐山瑞豐鋼鐵、唐山天柱鋼鐵脫硫工藝採用純幹法脫硫,脫硝是配套上了,但是氮氧化物超不了多少,大部分上了幹法脫硫比較多,國內很多鋼鐵企業去考察過。幹法脫硫從脫硫效益,煙機要求整體上不錯,現在很多業主提到廢棄物問題,焦化上關於幹法脫硫業績很多,包括其他環保公司也有介紹和推出。我覺得幹法脫硫廢棄物水泥攪拌站也用,但是對脫硫後產物品質要求蠻高的,研發方向能否提高硫酸鈉和亞硫酸鈉程度。

第四、燒結煙氣脫硫脫硝。

前面兩位專家和領導提到,工藝比較雜的,但是從2018年底到2019年,我覺得很多客戶相對比較明確,我做了簡單的筆記,其實燒結機2017年河北省唐山地區開始重點攻克技術和業主交流,工藝大概分為六組,第一組就是CFB脫硫除塵+SCR,高溫前置,也有中溫,也有中低溫。第一種工藝項目,唐山瑞豐鋼鐵,敬業鋼鐵、津西鋼鐵。第二個是溼法脫硫+溼式電除塵+SCR,瑞豐風、鑫達上第二個工藝比較多,考慮到現有脫硫裝置,以及溼電除塵投資,主要從顆粒物達標排放,以及對後續SCR催化劑影響做了一些工夫。第三個活性炭脫硫脫硝SCR,標準沒有提到50的時候,有些鋼鐵企業樂於選擇這種工藝,廢棄物處理上可以制酸,雖然對廠區建設難度上有一定要求,還是比較理想的工藝,隨著環保排放指標越來越嚴格,之前接觸的縱橫鋼鐵豐南集團,脫硫沒有問題,後面重新招標增加兩個裝置,活性炭後面+SCR脫硝+除塵,塵和硝不容易達標,尤其氮氧化物這一塊兒,脫硝裝置的入口要求比較高,如果入口超過300,甚至更高,你想做到50毫克,難度比較大。第二個,活性炭限量的時候,對整個SCR活性炭裝置達標排放有比較大的影響,很多企業後面考慮到除塵。第四個催化氧化+CFB脫硫除塵脫硝,早期在河北津西鋼鐵。第五種溼法脫硫+臭氧氧化脫硝,燕山鋼鐵、天津榮程鋼鐵,氧化脫硝原理一樣,只是吸收劑不同,包括吸收劑狀態,CFB吸收劑狀態就是乾性。第二個溼法吸收劑就是溼態的,原理都是氧化反應,CFB是催化還原法,氮氧化物還原法氮氣和水。第六種是CFB脫硫除塵+COA協同脫硝,直接臭氧氧化,也有加氧化劑,梅山鋼鐵都是通過氧化完成脫硝。這是大概幾種,其他也有工藝,目前市場上沒有業績。

鋼鐵行業超低排放,從個人角度的建議,這種建議出發點在哪裡,第一市場工藝本身成熟性,第二,目前市場客戶普遍認同性。第三,燒結工藝,市場上有個別關於脫硫脫硝,從工藝路線考慮。有的採用電場模式,燒結機煙氣特性是高硫低硝特性,現在從工藝路線上,大的方面兩種,一種是先脫硫後脫硝,後脫硝採用SCR,中高溫、中低溫差別。第二種就是先脫硝後脫硫,因為先脫硝後 脫硫,燒結煙煙機存在問題,正常遇到八九百到1000多,基於這麼高的硫,相對低的硝,選擇催化劑的時候,必然選擇高溫催化劑。但是這種工藝,我們不太建議,作為SCR脫硝來說,脫硝前置,燒結機粉塵特性,長期運行來說,對催化劑造成物理覆蓋、化學中毒,我們通過很多案例佐證,先脫硝項目不太理想。如果能從源頭上克服這些難題也沒有問題,但是一定要研究粉塵特性,催化劑對粉塵依賴。現在這幾種建議,最後一種,中低溫SCR在燒結煙機上運行成本分析,可以實現低溫運行情況,中溫運行,各有各的優勢。

主要講一下系統設計,脫硝系統主要分為這幾塊,換熱系統,加熱系統,脫硝反應器、氨氣系統、增加風機、SCR脫硝催化劑,熱風爐運行的時候有一些問題,包括含水量大的問題,熱值偏低的問題等等,這些措施在以後工程設計中如何妥善考慮,我們也做了分析。第二反應器,很多廠家做項目的時候,不一定具備做硫廠的條件,瑞豐鋼鐵都做了,包括保溫,以及結構設計,一個裝置上千噸的鋼廠,結構設計非常重要,早期在焦化上做的時候也是這樣考慮的。

第五,關於燒結低溫SCR脫硫運行費用優勢分析。

關於風量問題,鹼性金屬物對催化劑影響問題。這是瑞豐1號燒結兩個中控畫面,一個運行180度,一個240度,不同運行溫度做的比對。這是運行溫度,這是不同下運行的成本分析,煙機入口、出口,180度運行和240度運行,這是瑞豐鋼鐵1號燒結不同溫度的運行對比,設計上,很多業主認為中溫和低溫運行是一樣的,但是他沒有考慮到高溫運行和低溫運行電壓問題,表面散熱問題,系統阻力問題等等。180度運行和240度運行,GGH熱側溫度差22.2%。

我們認為180度運行數據和240度運行數據,運營成本兩塊,系統阻力,最終導致電耗增加大概3%。綜合運行成本增加13%。

我們設計總包項目不說了,我們在鋼鐵行業關於超低排放項目,非焦化,工藝主體上2—3種。分享一下工程案例,這是關於焦化、燒結、燃氣鍋爐、石灰窯項目的實景。今天我就說這麼多,由於時間關係,就講到這兒,領導有什麼疑問,希望會後多多交流,謝謝大家。

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