——“六脱”超低排放耦合高效脱除CO的邯宝钢铁2#烧结机才是“最环保”
烧结工序烟气是钢铁生产全流程中“最脏”的环节,其烟气量大、污染物种类多,除SO2、NOx排放综合占全厂总量的70%以上外,还含有大量SO3、HCl、HF、重金属和二噁英等多污染物,另外CO排放量也约占全钢厂的70%。
因此,促进大气质量改善的钢铁环保绩效创A计划的重中之重在于烧结机烟气的高质量超低排放。
CO不仅对人体健康危害大、易导致心血管疾病,还会与大气中的非甲烷总烃、NOx发生光化学反应,形成化学烟雾,对大气质量改善十分不利。
为此,只有在满足国家三大约束性指标——“粉尘、SO2、NOx”超超低排放基础上,还实现了包含CO在内的烟气多污染物高效协同净化的烧结机,才可以称得上是“最环保”的烧结机。
第二代D-MEC干式超净+工艺,是福建龙净在引进德国技术基础上开发的双级反应、高湍、高密度流化床脱硫工艺与自主开发的高均流场SCR脱硝工艺无缝集成的,具有“脱硫、脱硝、除尘、脱氟及氯、脱二噁英、脱重金属”等“六脱”功能的烟气净化技术,已在中国及海外超3.5亿吨钢产能对应的逾百套烧结、球团烟气净化治理上得到良好应用。
如图1、2所示,中国国家环境分析测试中心对河钢乐亭钢铁1#360㎡烧结采用第二代D-MEC干式超净+后的烟气多污染物检测结果显示,除CO外,不仅粉尘、SO2、NOx实现了“超超低”排放,其他烟气污染物也几乎一网打尽。
图1. 乐钢1#烧结机烟囱出口“尘、SO2、NOx及其余多污染物”排放检测报告
(注:N.D.表示该检测项目的结果低于检测限值)
图2. 乐钢1#烧结机烟囱出口多种重金属浓度检测报告(均远优于相关国家标准)
受原料、燃料、工艺等影响,钢铁烧结烟气CO浓度可高达10000mg/Nm3~12000mg/Nm3。
目前,我国钢企主要通过烧结烟气再循环、料面喷吹蒸汽等减排烟气CO,不仅减排效果十分有限,还容易产生影响烧结矿品质及产量的问题。为此,烧结机烟气CO高效减排可以称得上是目前钢铁大气污染治理的“最后一公里”。
从现有技术分析,烧结烟气CO高效脱除最可行的方案是将CO氧化成CO2排放。
目前成熟的CO催化剂均以贵金属为主要原料。这种催化剂不仅价格高,还很“娇贵”,对烟气SO2、SO3、HCl、HF、重金属和细微粉尘等很敏感,容易失活,必须要有一个非常干净的运行环境,才能长期稳定高效脱除CO。
河北钢铁产量和密度全国最大,相应钢铁污染物排放总量大。在先行大规模开展钢铁超低排放治理后,又率先鼓励钢企开展烧结烟气CO深度减排。
福建龙净根据河北这一钢铁大气治理最新要求,充分发挥第二代D-MEC干式超净+工艺可以稳定实现对SO2、SO3、HCl、HF、重金属汞和细微粉尘等污染物“一网打尽”的技术优势,开发了一种耦合了CO脱除反应器的,既可实现CO高效脱除,又可延长CO催化剂寿命,还能大幅降低甚至近零SCR脱硝煤气加热耗量的第三代D-MEC干式超净+工艺。
邯郸钢铁集团邯宝钢铁距离邯郸市中心只有几公里,是典型都市钢企,环保敏感度高。
为了进一步减少烧结烟气污染物排放,邯宝钢铁于2021年委托福建龙净将其2#360㎡烧结机的脱硫脱硝装置更新为龙净第二代D-MEC干式超净+。
为促进邯郸市空气质量的进一步改善和减少重污染天气的停限产,邯宝钢铁于2022年决定率先开展烧结机烟气CO深度减排工作。
2022年,受邯郸钢铁集团设计院有限公司(已更名为河北大河邯钢设计院有限公司,简称邯钢院)的委托,福建龙净对邯宝钢铁2#烧结机第二代D-MEC干式超净+装置做了升级,增设了高效耦合CO脱除反应器。
目前,安装了邯钢院提供的CO催化剂的第三代D-MEC干式超净+装置,已经成功通过了168小时连续运行考核,各项技术性能指标均达到甚至优于设计值,烟气CO排放浓度一直稳定<2000mg/Nm3,远小于邯郸环保部门的限值要求,同时大幅减少了SCR脱硝加热煤气耗量,每年可节省环保排放税和煤气费用近3300万元,相应减少二氧化碳排放约9万吨/年。
邯宝钢铁2#360㎡烧结机第三代D-MEC干式超净+装置外观如图3所示。
图3. 邯宝钢铁2#360㎡烧结机配套的龙净第三代D-MEC干式超净+装置
邯宝钢铁2#360㎡烧结机配套福建龙净高效耦合脱除CO的第三代D-MEC干式超净+装置,在对SO2、NOx、SO3、HCl、HF、重金属汞和细微粉尘等污染物高效脱除的基础上,进一步高效脱除了CO,不仅实现了对烧结烟气几乎所有污染物的“一网打尽”,还大幅降低了脱硝煤气加热耗量,做到了“减污降碳、协同增效”,是世界范围内真正“最环保”的烧结机。