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钢铁行业烟气多污染物超低排放智能化高效控制技术及成套装备

2022-08-02 17:29:12

来源:山东省科学技术厅/山东省绿色低碳技术成果目录 (2021年)

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适用范围

该技术成果研发的技术装备主要包括脱硫系统、脱硝系统和深度净化除尘系统,核心技术由烟气调质技术、喷氨与热风分布均布一体化技术、多相传质和静电凝聚强化的一体化污染物高效协同脱除技术以及智能化管控技术等,适用于钢铁40m2-600m2烧结烟气SO2、NOx、颗粒物、重金属、二噁英等污染物的综合治理,整套装备全流程多场均布、烟气调质与系统灵活调控可实现降阻增效,系统直接运行成本能够降低10%以上,多污染物协同脱除与系统灵活调控提高了全工况超低排放稳定性,催化剂抗中毒和防堵塞性能显著提升,具有催化剂量用量少、氨逃逸低、占地面积小等优点。

装备采用模块化设计、工厂化加工、定型预制、现场拼装模式,加工精度高,装备可实现标准化、系列化、成套化、智能化应用,突破现场施工装备加工精度低、加工环境差、场地受限等问题,具有可复制和可推广性。

技术内容

烧结烟气依次通过SCR脱硝、石灰石-石膏湿法脱硫、湿式静电除尘处理从而达到超低排放要求。主要技术内容包括:

1. 烟气温-质协同调控高效稳定脱硝技术,实现热风炉高温风NOx削减60%以上。

2. 多相传质和静电凝聚强化的一体化污染物高效协同脱除技术,可实现SO2和PM的超低排放,SO3、重金属、二噁英等污染物高效协同脱除。

3. 烟气多污染物高效协同脱除系统及灵活调控方法,可解决复杂矿质/工况/工艺下烧结烟气稳定超低排放难题。

绿色低碳技术效果

本成果可实现钢铁烧结烟气的变工况、低温高效脱硝,颗粒物、SO2的深度脱除和多污染物超低排放智能化运行调控,适用于冷源介质交替的相变换热与多污染物协同处理。可实现烧结烟气NOx<50mg/m3、SO2<35mg/m3、PM<10mg/m3、VOCs<5mg/m3、铅及其化合物<0.5mg/m3、二噁英类<0.1ng-TEQ/m3的多污染物超低排放指标(含氧量16%基准),排放指标优于《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》要求。

技术示范情况

该技术成果已在全国18个省份的90余家钢铁集团,共计100多台烧结机的烟气污染物治理工程上得到推广应用,累计治理的烧结机面积达30000m2,可实现烧结烟气NOx<50mg/m3、SO2<35mg/m3、PM<10mg/m3、VOCs<5mg/m3、铅及其化合物<0.5mg/m3、二噁英类<0.1ng-TEQ/m3的超低排放指标(含氧量16%基准),效果优于钢铁行业超低排放要求,部分典型案例如表1所示:

表1 部分案例

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成果转化推广前景

本套装备能够结合已经建设的湿法脱硫和湿式静电除尘器项目,采用SCR脱硝工艺,实现烧结烟气中SO2、NOx、颗粒物、氨逃逸、二噁英、烟羽六种污染物的一体化治理,整体工艺成熟、安全、高效,能够充分满足钢厂烧结烟气NOx<50mg/m3、SO2<35mg/m3、PM<10mg/m3的超低排放需求。本套装备经过模块化设计、工程化加工、定型预制、现场拼装等工序,占地面积小,适用于现有有烧结机改造项目,相较于干法吸附工艺,同等条件下建设费用可减少约1.2亿元,直接运行费用节约4元/吨矿,经济效益明显。

随着《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》的发布和执行,钢铁行业环保企业迎来新的发展机遇。根据有关机构的测算数据,按照现有的钢铁产能,钢铁行业超低排放改造将带来600亿-900亿元的市场空间,本技术的推广应用,符合国家的政策导向,对环保产业的可持续发展、钢铁烧结烟气污染现状的改善具有重要意义,具有良好的市场发展潜力。