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生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)2024-J-21
基于袋式除塵的燒結(jié)機(jī)頭(球團(tuán))煙氣多污染物減污降碳技術(shù)
申報(bào)單位
中鋼集團(tuán)天澄環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br />
推薦單位
中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)除塵專業(yè)委員會(huì)
適用范圍
適用于鋼鐵、有色冶煉行業(yè)中的燒結(jié)機(jī)頭、球團(tuán)窯爐煙氣多污染物(煙塵、SO2、NOX)超低排放和節(jié)能降碳協(xié)同控制，技術(shù)應(yīng)用的工況煙氣條件是煙氣溫度<240℃，煙氣壓力-20000~5000Pa，應(yīng)用規(guī)模為20萬m3/h~400萬m3/h，系統(tǒng)可處理的入口煙氣顆粒物濃度≤20g/Nm3、SO2濃度≤3000mg/Nm3、NOX濃度≤500mg/Nm3。
工藝路線
燒結(jié)機(jī)頭煙氣→袋式除塵器→主抽風(fēng)機(jī)(利舊)→石灰石-石膏濕法脫硫→濕式電除塵器→煙道除霧器→熱煙再循環(huán)加熱(一級加熱)→GGH換熱→燃燒器升溫(二級加熱，內(nèi)置式直燃熱風(fēng)爐)→SCR脫硝→引風(fēng)機(jī)→直排煙囪。
燒結(jié)機(jī)頭煙氣進(jìn)入頂部垂直進(jìn)風(fēng)袋式除塵器除塵后將粉塵濃度降低至10mg/Nm3以下，經(jīng)并聯(lián)的兩臺(tái)主抽風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)吸收塔。煙氣在吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸收、氧化、中和等反應(yīng)除去煙氣中絕大部分SO2，使其濃度降低至35mg/Nm3以下。吸收過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物石膏與脫硫廢水經(jīng)三聯(lián)箱處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后通過泵送至主廠區(qū)綜合利用。
脫硫系統(tǒng)收塔頂部設(shè)置濕式電除塵器，可進(jìn)一步降低煙氣中的顆粒物濃度。但實(shí)際運(yùn)行中采用機(jī)頭電除塵改袋除塵后，濕式電除塵基本無需運(yùn)行也可保證最終煙囪出口顆粒物濃度小于10mg/m3。濕式電除塵器出口煙氣通過除霧器除水除霧、一級加熱風(fēng)機(jī)升溫至65℃后進(jìn)入GGH換熱器進(jìn)行換熱升溫到245℃。換熱后的煙氣由兩臺(tái)內(nèi)置式直燃爐加熱升溫到280℃，在煙氣中混入濃度5%以下的氨氣后進(jìn)入脫硝系統(tǒng)反應(yīng)器，在催化劑的作用下脫除煙氣中的NOX，脫硝后煙氣中的NOX濃度降低到50mg/Nm3以下。脫硝后的煙氣經(jīng)GGH換熱降溫至95℃，經(jīng)引風(fēng)機(jī)升壓后通過煙囪排入大氣。
技術(shù)特點(diǎn)
1.開發(fā)了基于袋式除塵的燒結(jié)機(jī)頭煙氣多污染物協(xié)同凈化新工藝。用袋式除塵取代電除塵是燒結(jié)煙氣除塵技術(shù)新的突破，為下游脫硫脫硝超低排放系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行提供了根本保證。
2.研發(fā)了頂部垂直進(jìn)風(fēng)袋式除塵器，解決了在傳統(tǒng)袋式除塵器無法耐受燒結(jié)機(jī)頭煙氣高負(fù)壓的情況下應(yīng)采用何種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行袋式除塵的核心問題。此外，該新型除塵器還解決了火星捕集、粗顆粒預(yù)除塵、顯著降低設(shè)備阻力等問題，實(shí)現(xiàn)了低碳高效運(yùn)行。
3.研制了耐高溫抗結(jié)露耐腐蝕過濾材料，形成了特種高溫精細(xì)復(fù)合濾料產(chǎn)品，解決了燒結(jié)機(jī)頭煙氣袋式除塵采用何種過濾材料的核心問題。
4.開發(fā)了適應(yīng)低塵場景下的燒結(jié)機(jī)頭煙氣高效低碳脫硫脫硝技術(shù)。主要包括更優(yōu)液滴攔截功能的多級高效除霧系統(tǒng)、低阻多孔氣流分布板、低塵場景下脫硝催化劑選型布置和除塵脫硫脫硝先進(jìn)過程控制(APC)技術(shù)等，保證了無需運(yùn)行濕電，降低了脫硫劑/脫硝用氨水/燃料能源等耗量，也可實(shí)現(xiàn)硫硝塵穩(wěn)定達(dá)到超低排放要求。
綜上，該技術(shù)具有高效低排、低阻節(jié)能、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠等顯著特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)大型燒結(jié)機(jī)頭煙氣硫硝塵穩(wěn)定超低排放，避免下游脫硫脫硝設(shè)備結(jié)垢和堵塞、主抽風(fēng)機(jī)磨損快、燒結(jié)停機(jī)檢修頻次高等問題，助力燒結(jié)機(jī)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了減污降碳協(xié)同增效。
應(yīng)用效果
新鋼7#360m2燒結(jié)機(jī)頭煙氣袋式除塵示范工程于2021年9月建成投運(yùn)，投運(yùn)2年多來袋式除塵系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出口顆粒物濃度5.4mg/m3，平均阻力640Pa，漏風(fēng)率1.6%，燒結(jié)生產(chǎn)和產(chǎn)量未受影響，實(shí)際綜合運(yùn)行能耗降低50%以上，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的超低排放和減污降碳協(xié)同增效。
下游的脫硫脫硝系統(tǒng)示范工程于2021年12月建成投運(yùn)，投運(yùn)以來系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，監(jiān)測報(bào)告顯示煙囪出口顆粒物排放濃度4.1~4.5mg/Nm3，除塵效率>99.5%，SO2排放濃度12~18mg/Nm3(含氧量16%)，脫硫效率>98.84%，NOX排放濃度16~19mg/Nm3(含氧量16%)，脫硝效率>90%。
本項(xiàng)目的副產(chǎn)物與其他污染物方面，脫硫副產(chǎn)物石膏脫水后二水硫酸鈣不低于90%，CaCO3低于3%(以無游離水分的石膏作基準(zhǔn))，滿足用作水泥緩凝劑要求。石膏儲(chǔ)存在石膏庫內(nèi)，由業(yè)主外運(yùn)處理。脫硫廢水經(jīng)廢水處理系統(tǒng)處理后，水質(zhì)達(dá)到《鋼鐵工業(yè)水染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-2012)中的相應(yīng)要求。處理后的廢水儲(chǔ)存在清水箱中，由清水泵送至燒結(jié)配料回用，廢水系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥由板框壓濾機(jī)脫水后形成的泥餅堆積在污泥間內(nèi)，由業(yè)主外運(yùn)統(tǒng)一處理。失效的催化劑由第三方有資質(zhì)的單位回收處理。
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力|基于袋式除塵的燒結(jié)機(jī)頭(球團(tuán))煙氣多污染物減污降碳技術(shù)
