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球团焙烧烟气超低排放治理工艺路线

发表时间：2020/11/11 来源：《基层建设》2020年第21期作者：孟菁华

[导读] 摘要：文章结合某钢铁厂实际情况，确定了链篦机-回转窑焙烧烟气净化工艺路线，并对烟气除尘、脱硫、脱硝措施进行了可行性论证，为钢铁行业焙烧烟气治理提供参考依据。

        中国辐射防护研究院山西太原 030006
        摘要：文章结合某钢铁厂实际情况，确定了链篦机-回转窑焙烧烟气净化工艺路线，并对烟气除尘、脱硫、脱硝措施进行了可行性论证，为钢铁行业焙烧烟气治理提供参考依据。
        关键词：链篦机-回转窑；超低排放；焙烧烟气治理
        一、前言
        我国作为全世界最大的钢铁生产国，因钢铁行业产生污染的环节多，污染物排放量大，面临巨大的环保压力，其中烧结球团生产工序为钢铁行业产生污染物的主要工序[1]。为打赢蓝天保卫战，根据《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》（环大气[2019]35号）和《关于推进我省钢铁行业超低排放的实施方案》（晋环大气[2019]128号）等文件，要求烧结球团烟气中烟尘、SO2、NOx排放满足钢铁行业超低排放要求，氟化物、二噁英排放均满足钢铁行业特别排放限值要求。
        某钢铁企业位于山西省汾渭平原大气污染物重点控制区，拟在现有厂区内新建一条年产130万吨球团生产线，采用国内先进的链篦机-回转窑-环冷机工艺，达到铁矿精粉深加工，提高综合经济效益的目的。焙烧系统废气中主要污染物为烟尘、SO2、NOx、氟化物和二噁英。
        二、焙烧烟气治理工艺路线选择
        根据企业实际情况、项目投资和运行效果分析，链篦机-回转窑焙烧烟气净化工艺路线为：SCR脱硝装置→双室四电场静电除尘器→主抽风机→ 石灰-石膏湿法烟气脱硫系统→湿式电除尘器→引风机→烟囱排放，工艺技术路线见图1。

                           图1 球团焙烧烟气净化工艺路线图
        三、焙烧烟气治理措施可行性论证
        3.1烟气除尘可行性论证
        静电除尘器对烟气温度波动适应性较强，可以用于球团工艺各工序的除尘，而布袋除尘器电耗较高，进口滤袋寿命不超过两年，更换滤袋费用高。因此，焙烧烟气系统推荐采用静电除尘器。超低排放标准要求烟尘的排放浓度达到10mg/Nm3以下，为实现这一目标，拟在湿法脱硫二级塔顶设置湿式电除尘，可用于控制PM2.5、酸雾、气溶胶、亚微米颗粒物、汞、重金属及二噁英等的排放。
        双室四电场静电除尘器除尘效率按99%考虑，出口烟尘浓度≤50mg/m3，附加湿法脱硫50%的除尘效率（湿法脱硫配套平板式高效除雾器），湿式电除尘器除尘效率要求达到70%，综合除尘效率不低于99.85%。在上述条件下，焙烧烟气排气筒出口烟尘排放浓度≤10mg/m3，满足钢铁行业超低排放烟尘的控制要求。
        3.2脱硫可行性论证
        目前烟气脱硫方法主要有干法、半干法和湿法脱硫三种。其中湿法脱硫技术成熟，脱硫效率高，吸收剂可就地解决，国产化率高，是目前国内外大型发电厂、钢铁行业应用较多的脱硫工艺；半干法脱硫占地中等，初投资较湿法低、但技术成熟性不如湿法、脱硫效率中等、吸收剂可就地解决、运行维护费用低。因此，烟气脱硫采用技术成熟的石灰石-石膏湿法脱硫工艺（FGD），一炉一塔设计，吸收塔为喷淋塔，塔内设置高效喷淋系统和除雾系统，将含有氧化空气管道的浆池直接布置在吸收塔底部，塔内上部设置高效喷淋层以及旋流式除雾装置，保证了SO2吸收效率。球团原烟气中所含的SO2在吸收塔内通过石灰石浆液洗涤脱硫，脱硫效率≥99%，生成的亚硫酸钙悬浮颗粒，通过强制氧化在吸收塔浆池中直接氧化生成石膏颗粒。其他大气污染物如飞灰，SO3大部分含量也得到去除，HF基本上已完全去除。在上述条件下，焙烧烟气排气筒出口SO2的排放浓度≤35mg/m3，满足钢铁行业超低排放要求。
        3.3脱硝可行性论证
        目前相对较成熟的烟气脱硝技术主要有选择性非催化还原技术（SNCR）和选择性催化还原技术（SCR）。根据回转窑-链篦机烟气循环、温度分布特点，本项目选择脱硝效率高、技术较成熟的“高温分段SCR脱硝”工艺，在链篦机两侧的多管除尘之后，设置脱硝反应器，烟气经过脱硝反应器后，再返回到链篦机干燥段。脱硝催化剂使用钒-钛基蜂窝催化剂，催化剂层数采用“2+1”的形式，脱硝还原剂采用20%的氨水，将氮氧化物降至50mg/m3以下。
        3.4二噁英、氟化物协同控制措施
        采取的高效除尘、脱硫、脱硝工艺对氟化物和二噁英有协同处理效果，能够保证污染物排放浓度达到特别排放限值内。
        四、结语
        随着钢铁行业超低排放政策的实施，钢铁企业大气污染防治设施全部按超低排放标准设计建设，钢铁企业应根据自身的实际情况，因地制宜的选择适宜的球团烟气治理技术，实现焙烧烟气多污染物的综合治理，降低环境污染。
        参考文献
        [1]杨怀东.LJS工艺在凌钢200 万t 球团烟气脱硫除尘项目的应用[J].冶金能源，2018（3）：62-64.