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新疆生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
焦?fàn)t煙氣治理技術(shù)集錦及分析
2018-08-10 / ：114
“2017年，全國(guó)焦炭產(chǎn)量4.3億噸，消費(fèi)煉焦精煤5.85億噸左右?；茉聪牧看螅惨馕吨廴疚锏呐欧帕恳脖容^大。焦化企業(yè)真正能達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的企業(yè)僅是少數(shù)企業(yè)，焦化行業(yè)環(huán)境治理任重道遠(yuǎn)?！敝袊?guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)崔丕江在協(xié)會(huì)第七屆常務(wù)理事會(huì)第二次(擴(kuò)大)會(huì)議上如是說(shuō)。
7月31日召開這次會(huì)議，以推進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展為主題，專題研究焦?fàn)t煙氣的控硫控硝和脫硫脫硝問題。旨在加快推進(jìn)焦化行業(yè)節(jié)能減排、污染物達(dá)標(biāo)排放和轉(zhuǎn)型升級(jí)。會(huì)上崔丕江介紹了焦化行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和環(huán)境治理情況及工作部署;協(xié)會(huì)煉焦專業(yè)委員會(huì)執(zhí)行主任王曉東和協(xié)會(huì)節(jié)能環(huán)保專業(yè)委員會(huì)主任武劍分別作了“焦?fàn)t煙氣控硫控硝源頭治理技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀”和“焦?fàn)t煙氣末端脫硫脫硝技術(shù)現(xiàn)狀”的專題報(bào)告。詳盡地介紹各類源頭控硫控硝和末端脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用條件、技術(shù)特點(diǎn)及存在問題;多家重點(diǎn)焦化企業(yè)和研究設(shè)計(jì)單位的代表交流介紹了目前已投用的焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝設(shè)施運(yùn)行情況，以及進(jìn)一步提高焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)水平、滿足超低排放等更加嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)要求的思路。在這次會(huì)議上，協(xié)會(huì)向全行業(yè)發(fā)出了“適應(yīng)新形勢(shì)，明確新目標(biāo)，打贏焦化行業(yè)環(huán)境治理攻堅(jiān)戰(zhàn)”的動(dòng)員令，同時(shí)也為焦化企業(yè)選擇適用本企業(yè)的焦?fàn)t煙氣治理技術(shù)提供可資借鑒的參考。
環(huán)境治理已成焦化企業(yè)生存底線
“近三年來(lái)，焦化生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)建成100多套焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝裝置，還有一些企業(yè)正在開展方案優(yōu)選或籌建工作。”崔丕江指出，“從焦化生產(chǎn)過程產(chǎn)生的粉塵、煙氣、廢水、固廢等污染物，都有了一些相應(yīng)的治理技術(shù)措施，但是還不能完全滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，或投資、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的要求?！彼J(rèn)為對(duì)行業(yè)焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝的現(xiàn)狀，既要看到取得的進(jìn)步，也要清醒地認(rèn)識(shí)到存在不足。
焦化行業(yè)是僅于火力發(fā)電的國(guó)內(nèi)第二大用煤大戶。燃煤煙氣中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是影響大氣質(zhì)量的主要污染物。作為傳統(tǒng)煤化工行業(yè),許多焦化企業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煙氣SO2和NOx排放的有效治理。
為滿足人民對(duì)美好生活的需求，國(guó)家對(duì)環(huán)境治理的力度日益加大。2012年6月27日發(fā)布的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)，第一次將焦?fàn)t排放的氮氧化物列為我國(guó)焦化企業(yè)大氣污染物排放的控制指標(biāo)，并對(duì)顆粒物和二氧化硫的排放提出了更嚴(yán)格的要求。自2015年1月1日起，焦?fàn)t煙囪排放二氧化硫小于50mg/m3，氮氧化物小于500mg/m3，特殊排放地區(qū)二氧化硫小于30mg/m3，氮氧化物小于150mg/m3。
2018年7月3日，國(guó)務(wù)院《關(guān)于打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知》中明確提出，到2020年二氧化硫和氮氧化物的排放總量比2015年下降15%以上，尤其是處在“2+26”、雄安新區(qū)以及長(zhǎng)三角地區(qū)和汾渭平原的城市焦?fàn)t污染物排放的壓力越來(lái)越大。該計(jì)劃規(guī)定，2018年底前京津冀及周邊地區(qū)基本完成治理任務(wù)，長(zhǎng)三角地區(qū)和汾渭平原2019年底前完成，全國(guó)2020年底前基本完成。
隨著環(huán)保政策的不斷推進(jìn)，部分省市和地區(qū)陸續(xù)出臺(tái)和準(zhǔn)備出臺(tái)超低排放標(biāo)準(zhǔn)。河北省近期出臺(tái)的《河北省鋼鐵、焦化、燃煤電廠深度減排攻堅(jiān)方案》提出，氮氧化物指標(biāo)控制在100mg/m3，二氧化硫控制在30mg/m3。邢臺(tái)市則進(jìn)一步要求在今年底和明年初，氮氧化物指標(biāo)控制在80mg/m3，二氧化硫控制在15mg/m3。這被當(dāng)?shù)亟够髽I(yè)稱為超超低排放標(biāo)準(zhǔn)。而唐山市出臺(tái)《鋼鐵、焦化超低排放和燃煤電廠深度減排實(shí)施方案》則在時(shí)間上加了砝碼，要求“2018年9月底前,全市所有焦化企業(yè)全部達(dá)到超低排放水平(限值參照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),通過168小時(shí)運(yùn)行且第三方監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo),95%以上小時(shí)均值排放達(dá)標(biāo))，并完成濕煙氣脫白治理改造,凡達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施停產(chǎn)整治?！?/p>
特別值得一提的是，焦化主產(chǎn)區(qū)與國(guó)家特別限排區(qū)高度重合。山西、河北、山東是焦化大省，許多焦化廠正好位于京津周邊2+26城市、雄安新區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)和汾渭平原4個(gè)特限區(qū)域內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這些重點(diǎn)地區(qū)涉及的焦炭產(chǎn)能達(dá)到32270萬(wàn)噸，占總產(chǎn)能的比重高達(dá)55%?？梢哉f(shuō)，控硫控硝不僅事關(guān)焦化企業(yè)的生死存亡，更事關(guān)焦化行業(yè)的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。
當(dāng)前國(guó)家治理環(huán)境的意志和決心前所未有。環(huán)境治理不是短期行為，更不是應(yīng)對(duì)環(huán)保督察、環(huán)保達(dá)標(biāo)的時(shí)段性階段性任務(wù)，已經(jīng)成為企業(yè)生存的底線。崔丕江表示，對(duì)國(guó)家出臺(tái)的不斷嚴(yán)格的政策法規(guī)，高于發(fā)達(dá)國(guó)家某些標(biāo)準(zhǔn)限值，超常的督察管控方式，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)、深刻理解。這樣的推進(jìn)方式可能會(huì)有一些矯枉過正，但不這樣做也會(huì)出現(xiàn)某些貽誤時(shí)機(jī)或效果上的打折扣。各焦化企業(yè)應(yīng)少一些埋怨牢騷，多一些主動(dòng)作為、應(yīng)對(duì)方案和措施。
焦化行業(yè)脫硫脫硝技術(shù)百花齊放
“說(shuō)起焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝，現(xiàn)在的技術(shù)確實(shí)是百花齊放。應(yīng)該講各方面作了很多工作，但真正叫大家選擇一個(gè)比較滿意的技術(shù)裝備，好像心里還是沒有底。但不管怎么說(shuō)，現(xiàn)在已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，希望大家根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況去作方案、作選擇”，崔丕江在會(huì)議交流結(jié)束時(shí)開誠(chéng)布公地談了自己的看法。
焦?fàn)t煙氣是焦化企業(yè)中最主要的廢氣污染源,約60%的SO2及90%的NOx來(lái)源于此。以焦?fàn)t煤氣為主要燃料的焦?fàn)t加熱工藝,其煙氣中的SO2直接排放濃度為160mg/m3左右、NOx直接排放濃度為600～900mg/m3(最高時(shí)甚至可達(dá)2000mg/m3);以高爐煤氣等低熱值煤氣(或混合煤氣)為主要燃料的焦?fàn)t加熱工藝,其煙氣中的SO2直接排放濃度為40～150mg/m3、NOx直接排放濃度為300～600mg/m3。可見,無(wú)論以焦?fàn)t煤氣或高爐煤氣為主要燃料的工藝,如未經(jīng)治理,其煙氣中的SO2和NOx濃度均難以穩(wěn)定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值排放要求。
焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝工藝有3種選擇：一是先脫硝后脫硫工藝;二是先脫硫后脫硝工藝;三是同時(shí)脫硫脫硝工藝。目前這三種工藝在焦化行業(yè)均有先例。由于焦化行業(yè)煙氣脫硫脫硝治理工作起步較晚，目前建成的裝置大都是近一兩年中投運(yùn)的，運(yùn)行時(shí)間皆不足三年，尚未找到一種公認(rèn)的比較理想、比較成熟的技術(shù)。各焦化企業(yè)所采用技術(shù)仍然在實(shí)踐和探索過程中，正可謂百花齊放。
1.達(dá)豐：焦?fàn)t煙道廢氣干法脫硫技術(shù)
唐山達(dá)豐焦化有限公司副總經(jīng)理馮引軍在交流中介紹，唐山達(dá)豐焦化有限公司建設(shè)有65萬(wàn)噸2×50孔炭化室高度4.3米搗固焦?fàn)t和年產(chǎn)110萬(wàn)噸2×55孔炭化室高度5.5米的搗固焦?fàn)t，合計(jì)生產(chǎn)能力175萬(wàn)噸。達(dá)豐焦?fàn)t煙道廢氣干法脫硫技術(shù)為引進(jìn)比利時(shí)鈉基干法脫硫技術(shù)。其中一期(65萬(wàn)噸)采用“余熱回收+干法脫硫+除塵+SCR脫硝”工藝技術(shù)路線，采用國(guó)產(chǎn)脫硫劑和國(guó)產(chǎn)磨機(jī);二期(110萬(wàn)噸)采用“SCR脫硝+余熱回收+干法脫硫+除塵”(前脫硝)工藝技術(shù)路線，采用進(jìn)口國(guó)產(chǎn)脫硫劑和國(guó)產(chǎn)磨機(jī)。項(xiàng)目總投資5000萬(wàn)元，于2016年12月開工，2017年6月投入使用。
從運(yùn)行效果上看，兩套裝置的脫硫效率基本上可以達(dá)到焦化行業(yè)特別排放標(biāo)準(zhǔn)，但是脫硝效率較低，特別是二期前脫硝裝置難以做到特排限值。但單從脫硫效果本身看，二期前脫硝裝置的效果更好，通過精細(xì)化管理，SO2的排放指標(biāo)基本上可以做到京津冀地區(qū)的超低排放標(biāo)準(zhǔn)。從運(yùn)行費(fèi)用上看，一期項(xiàng)目噸焦運(yùn)行費(fèi)用為10.64元;二期項(xiàng)目噸焦運(yùn)行費(fèi)用為8.93元，但二期項(xiàng)目由于出口氮氧化物較高，面臨超低排放改造。
采用“余熱鍋爐+干法脫硫+除塵+低溫脫硝”特點(diǎn)：一是裝置投入使用后不影響焦?fàn)t的安全生產(chǎn);凈化后的煙氣返回原焦?fàn)t煙囪，使其始終在熱態(tài)運(yùn)行滿足焦?fàn)t生產(chǎn)所需的吸力;二是裝置操作彈性強(qiáng)，污染物可以穩(wěn)定達(dá)到焦化行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)大氣污染物的特別排放限值標(biāo)準(zhǔn);三是采用干法脫硫，沒有濕法脫硫帶來(lái)的“氣溶膠”產(chǎn)生的次生大氣污染問題;四是脫硝反應(yīng)是在脫硫+除塵完成之后進(jìn)行，將煙氣中的對(duì)脫硝催化劑有影響的雜質(zhì)(焦油，多銨鹽、粉塵顆粒物等)已經(jīng)脫除。延長(zhǎng)脫硝催化劑的使用壽命，減少頻繁再生導(dǎo)致的開工率低下的問題。
焦?fàn)t煙道廢氣干法脫硫存在的問題：一是脫硫生成的后產(chǎn)物Na2SO4需要尋求合作單位無(wú)害化處置;二是脫硫后的煙氣需要通過耐高溫的覆膜布袋過濾，而國(guó)產(chǎn)布袋耐溫性能低，使用壽命較短(3～6個(gè)月);國(guó)產(chǎn)的脫硫劑和研磨設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)，研磨過程發(fā)熱導(dǎo)致設(shè)備堵塞等問題期待解決;設(shè)計(jì)能力不足，難以滿足焦?fàn)t夏季滿負(fù)荷生產(chǎn)需要。
2.京唐西山：低溫SCR脫硝+氨法脫硫+煙氣再熱技術(shù)
首鋼京唐西山焦化有限責(zé)任公司共有4×70孔炭化室高7.63米焦?fàn)t，設(shè)計(jì)焦炭產(chǎn)量420萬(wàn)噸。公司投資11230萬(wàn)元建設(shè)兩套焦?fàn)t煙道氣脫硫脫硝設(shè)施。工程從2016年12月開始施工，于2017年7月底順利投產(chǎn)。
首鋼京唐西山焦化有限責(zé)任公司主管王開介紹說(shuō)，在綜合考慮半干法、活性焦法等工藝后，該公司認(rèn)為半干法產(chǎn)生的二次固廢不易消納處理;活性焦后續(xù)配套的解析制酸工藝流程長(zhǎng)，占地大，制酸系統(tǒng)容易腐蝕，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作量大;而氨法脫硫產(chǎn)生的硫銨副產(chǎn)物可以進(jìn)入化產(chǎn)系統(tǒng)，綜合考慮后選擇“SCR脫硝+氨法脫硫+煙氣再熱”的工藝路線。
項(xiàng)目運(yùn)行后，污染物排放指標(biāo)達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中大氣污染物特別排放限值要求，即SO2由70～250mg/m3降至30mg/m3、NOx由130～500mg/m3降至150mg/m3。運(yùn)行成本為13.32元/噸焦(含設(shè)備折舊)。
該技術(shù)的工藝特點(diǎn)：一是脫除效果好，NOx及SO2去除率為85%及以上;二是與現(xiàn)有工藝緊密結(jié)合，脫硫液進(jìn)入化產(chǎn)硫銨系統(tǒng)，副產(chǎn)品為硫酸銨，無(wú)其它次生固廢;三是采用回轉(zhuǎn)式煙氣再熱器，利用熱煙氣對(duì)冷煙氣進(jìn)行加熱，無(wú)需額外熱源能耗。
該技術(shù)問題及措施：一是脫硫塔下段塔盤堵塞，由于脫硫塔下段噴灑管噴淋區(qū)域覆蓋面積小，造成部分煙氣噴淋不到，導(dǎo)致下段塔盤上硫銨結(jié)晶堵塞，經(jīng)過對(duì)噴灑管進(jìn)行延長(zhǎng)改造后，消除了問題。二是目前脫硫塔出口經(jīng)再熱器換熱后，可以滿足4月至10月期間沒有白煙;建議對(duì)氨法脫硫項(xiàng)目配置濕電除塵，進(jìn)一步捕集水汽和氣溶膠，提高消白效果。
3.鵬飛：移動(dòng)床干法脫硫+SCR法低溫脫硝+余熱回收一體化技術(shù)
孝義市鵬飛實(shí)業(yè)有限公司總工程師王琦介紹說(shuō)，鵬飛焦化廠擁有4座6.25米焦?fàn)t，焦?fàn)t產(chǎn)能共計(jì)250萬(wàn)噸/年。每?jī)勺範(fàn)t一組共用一座煙囪，配一套脫硫脫硝+余熱回收利用裝置。裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，脫硫后的SO2濃度均值為8.41mg/m3，脫硝后NOX濃度均值為128.55mg/m3，裝置出口氨逃逸小于5ppm，顆粒物濃度小于15mg/m3。
該工藝具有以下技術(shù)特點(diǎn)：一是先脫硫后脫硝，去除煙道氣中的SO2，降低在低溫工況下SO2對(duì)SO3的轉(zhuǎn)化率，有利于減少SO3對(duì)脫硝催化劑影響，延長(zhǎng)催化劑壽命;二是采用移動(dòng)床干法脫硫技術(shù)，脫硫工藝簡(jiǎn)單，且溫降很小，有利于保證脫硝需要的溫度和熱能的回收;三是按一定配比制備而成的脫硫劑除提高脫硫效率外，還具有除塵功能。故脫硫塔，兼具除塵裝置功能，不必另外設(shè)置除塵裝置;四是煙氣凈化后進(jìn)余熱回收，最大程度減少鍋爐腐蝕，延長(zhǎng)鍋爐壽命;五是并可產(chǎn)蒸汽0.5噸/萬(wàn)Nm3煙氣，提高裝置的經(jīng)濟(jì)性;六是采用CFD模擬對(duì)噴氨系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最大限度降低氨逃逸;七是排煙溫度高，無(wú)白煙，煙氣處理后回原煙囪，始終處在熱備狀態(tài);煙囪不需要進(jìn)行內(nèi)防腐;八是為全干法技術(shù)，無(wú)廢水，脫硫后的脫硫劑分已回收至脫硫劑制備裝置作為原料利用，還可應(yīng)用在蒸壓磚、道路基層材料等領(lǐng)域，SCR催化劑由廠家回收;九是運(yùn)行成本低，噸焦處理成本僅4.77元。
但是，由于該技術(shù)脫硫劑填裝過程勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要3人協(xié)同操作，需要提高自動(dòng)化水平;另外，氨水蒸發(fā)使用蒸汽，耗能較大，可以改進(jìn)工藝，采用煙氣余溫余熱替代蒸汽。
4.寶鋼：SDA脫硫+SCR脫硝技術(shù)
剛剛從寶鋼煉鐵廠煉焦分廠廠長(zhǎng)轉(zhuǎn)崗擔(dān)任廠總支書記的劉杰，是寶鋼焦化上馬煙氣凈化裝置的親歷者，他在發(fā)言中給代表們?cè)敿?xì)分享了煙氣凈化工藝選型、煙氣凈化設(shè)備選型方面經(jīng)驗(yàn)。
寶鋼較早探索煙氣凈化。2012年底開始，寶鋼煉鐵廠焦化分廠就通過行業(yè)協(xié)會(huì)、互聯(lián)網(wǎng)、文獻(xiàn)等不同渠道了解煙氣脫硫脫硝技術(shù)，與催化劑生產(chǎn)商、設(shè)計(jì)單位、已投運(yùn)煙氣脫硫脫硝的電廠等單位聯(lián)絡(luò)，開展了廣泛的技術(shù)交流。經(jīng)過分析焦?fàn)t煙氣NOx、SO2生成機(jī)理及排放實(shí)績(jī)，總結(jié)焦?fàn)t煙氣及煉焦生產(chǎn)的十余項(xiàng)特點(diǎn)，調(diào)研國(guó)內(nèi)外煙氣脫硫、脫硝技術(shù)，充分論證各工藝技術(shù)方案，優(yōu)選出SDA脫硫+SCR脫硝的焦?fàn)t煙氣治理方案。
該技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(SDA法)煙氣脫硫，脫硫劑為Na2CO3溶液，脫硫后煙氣經(jīng)布袋除塵收集顆粒物，脫硫劑循環(huán)利用。脫硫后煙氣升溫噴氨，在脫硝催化劑的作用下不愿脫硝。該方案的優(yōu)點(diǎn)是脫硫脫硝一體化，SDA脫硫技術(shù)成熟，脫硫效率高，先脫硫便于實(shí)現(xiàn)低溫脫硝。缺點(diǎn)是脫硫煙溫降低10℃，需要補(bǔ)熱才能適應(yīng)脫硝催化劑。
寶山基地焦?fàn)t煙氣凈化項(xiàng)目于2016年10月投運(yùn)，運(yùn)行穩(wěn)定，2018年上半年主要排放實(shí)績(jī)?yōu)椋篘Ox濃度76.3～76.9mg/m3，二SO2濃度為14.3～15.8mg/m3，顆粒物濃度為2.08～4.81mg/m3。
該技術(shù)有八大工藝特征：一是鈉基SDA脫硫。適合焦?fàn)t煙氣溫度區(qū)間，脫硫反應(yīng)動(dòng)力優(yōu)，煙氣溫降少，溶液制備簡(jiǎn)單，占地面積小。二是系統(tǒng)內(nèi)顆粒物凈化。脫硫并干燥的粉狀顆粒進(jìn)入布袋除塵器凈化處理，避免對(duì)脫硝催化劑影響，實(shí)現(xiàn)顆粒物達(dá)標(biāo)排放。三是低溫SCR脫硝。SCR脫硝反應(yīng)溫度200～225℃。四是加熱爐煙溫調(diào)節(jié)。配置加熱爐補(bǔ)熱、混合，燃燒強(qiáng)度自適應(yīng)控制，滿足脫硝反應(yīng)溫度均勻性要求。五是熱交換器(GGH)熱量回收/脫硝除塵一體化。配置氣-氣熱交換器，降低煙氣升溫所需的燃?xì)庀?。除塵與脫硝反應(yīng)器整合，多個(gè)獨(dú)立單元，可分倉(cāng)熱解、檢修。六是煙氣負(fù)壓自適應(yīng)控制。配置變頻風(fēng)機(jī)，滿足焦?fàn)t生產(chǎn)對(duì)煙氣負(fù)壓穩(wěn)定性的要求。七是與焦?fàn)t加熱控制系統(tǒng)聯(lián)鎖。一旦故障或焦?fàn)t生產(chǎn)需要，能立即關(guān)停煙氣凈化裝置，開啟旁通擋板，焦?fàn)t煙囪始終處于熱備狀態(tài)。八是催化劑再生。具備將煙氣溫度周期性地提高到300℃以上，實(shí)現(xiàn)催化劑的部分再生功能。
該技術(shù)存在三大適配性問題：一是因加熱用燃?xì)庵泻蚣敖範(fàn)t砌體存在的竄漏，不采取末端脫硫措施無(wú)法穩(wěn)定達(dá)到SO2排放限值;二是焦?fàn)t生產(chǎn)的連續(xù)不間斷性特點(diǎn)(連續(xù)加熱燃燒，最大停止加熱時(shí)間約2小時(shí))，客觀造成焦?fàn)t無(wú)法停機(jī);三是煙氣凈化裝置必不可少的停機(jī)檢修。有可能在煙氣凈化停機(jī)、檢修時(shí)，煙氣中NOx、SO2超特別排放限值。因而需要采取對(duì)策措施，努力控制煙氣凈化設(shè)備的同步運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到95%以上，污染物排放總量控制在環(huán)評(píng)預(yù)測(cè)總量范圍內(nèi)，并有所削減。
5.金馬：新型催化法脫硫技術(shù)
河南金馬能源股份有限公司副總經(jīng)理李天喜在交流中介紹說(shuō)，金馬能源公司2015年先實(shí)施了焦?fàn)t自動(dòng)加熱溫控系統(tǒng)，以控制焦?fàn)t炭化室火落溫度來(lái)降低氮氧化物，將煙氣氮氧化物控制在500mg/m3以下，2016年在原有煙氣余熱鍋爐后建設(shè)了干法脫硫裝置共投資3500萬(wàn)元建設(shè)了兩套脫硫設(shè)施，4.3米搗固焦?fàn)t設(shè)計(jì)處理能力為19萬(wàn)m3/h，5.5米搗固焦?fàn)t設(shè)計(jì)處理能力為23萬(wàn)m3/h。采用四川大學(xué)研發(fā)的新型催化干法脫硫技術(shù)，設(shè)施投運(yùn)至今，運(yùn)行穩(wěn)定，煙氣二氧化硫排放濃度小于30mg/m3。
新型催化法在載體上負(fù)載活性催化成分，制備成催化劑，利用煙氣中的水分、氧氣、SO2和熱量，生產(chǎn)一定濃度的硫酸。新型催化法技術(shù)既具有吸附功能，又具有催化劑的催化功能。煙氣中的SO2、H2O、O2被吸附在催化劑的孔隙中，在活性組分的催化作用下變?yōu)榫哂谢钚缘姆肿?，同時(shí)反應(yīng)生成H2SO4。催化反應(yīng)生成的硫酸富集在載體中，當(dāng)脫硫一段時(shí)間孔隙能硫酸達(dá)到飽和后再生，釋放出催化劑的活性位，催化劑的脫硫能力得到恢復(fù)。
新型催化法脫硫技術(shù)特點(diǎn)有五個(gè)方面：一是高效。脫硫效率>95%，工程實(shí)踐中甚至出現(xiàn)了100%的脫硫效率。適應(yīng)煙氣成分復(fù)雜、二氧化硫濃度在0.001%～3%波動(dòng)、煙氣溫度在60～180℃間的各種工況條件。催化劑適應(yīng)溫度范圍廣(130～160℃)。煙氣脫硫前，首先經(jīng)過余熱鍋爐降溫，將煙氣大部分熱量得以回收，煙氣溫度控制在120～150℃保證脫硫效果，因脫硫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，煙氣出脫硫塔之后還有10℃的升溫，足以保證煙囪吸力。二是簡(jiǎn)單。工藝流程短、設(shè)備少、因此占地面積也小。操作簡(jiǎn)單。由于設(shè)備少，流程短，日常只有再生需要經(jīng)常間歇式操作，一般裝置每班只需1人即可，也可由其它生產(chǎn)裝置的操作人員兼顧操作。三是環(huán)保。運(yùn)行穩(wěn)定安全可靠。由于是干法技術(shù)，不會(huì)有濕法技術(shù)的結(jié)垢、堵塞等一系列的問題。無(wú)二次污染。所產(chǎn)生的產(chǎn)品回到硫銨工序，因此沒有任何其他外排污染物。脫硫產(chǎn)品為濃度5%的稀酸，可用于化產(chǎn)車間硫銨工段使用，不產(chǎn)生其他廢棄物，不對(duì)環(huán)境造成二次污染。四是經(jīng)濟(jì)。不需不斷添加脫硫劑。催化法技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是催化劑加速反應(yīng)過程但本身不消耗，相比吸收法技術(shù)需要不斷添加脫硫劑，新型催化法技術(shù)的脫硫劑基本不用添加，可循環(huán)再生，重復(fù)使用，催化劑壽命在3～5年。五是運(yùn)行費(fèi)用低。經(jīng)測(cè)算脫硫噸焦運(yùn)行費(fèi)用為5～6元。
但該方法也有所不足：一是生成的是稀硫酸，腐蝕性比較大，設(shè)備主要材料需選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，循環(huán)水系統(tǒng)的水泵閥門材質(zhì)要求更高，更換費(fèi)用高;二是產(chǎn)生的稀酸中含有亞硫酸鐵，對(duì)硫銨工段結(jié)晶有一定影響;三是催化劑是小顆粒，在反洗時(shí)容易破碎，阻塞填料，造成系統(tǒng)阻力大，使用周期約6～8個(gè)月，更換時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大。
目前，該公司正在進(jìn)行脫硝除塵改造VOCs氣體回收治理等環(huán)保治理項(xiàng)目，項(xiàng)目建成后能夠滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的特殊排放要求。
6.旭陽(yáng)：SCR脫硝+余熱回收+循環(huán)流化床脫硫一體化技術(shù)
邢臺(tái)旭陽(yáng)科技有限公司總經(jīng)理?xiàng)詈閼c介紹，2014年旭陽(yáng)集團(tuán)率先在行業(yè)內(nèi)開展焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝探討和中試工作;2016年11月河北省首套SCR中低溫脫硝項(xiàng)目投入運(yùn)行;2017年3月脫硝、余熱、脫硫一體化項(xiàng)目投入運(yùn)行。到2017年7月底邢臺(tái)園區(qū)焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝項(xiàng)目全部建設(shè)完成并投入運(yùn)行，指標(biāo)滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》特別排放限值。
旭陽(yáng)焦化采用SCR脫硝+余熱回收+循環(huán)流化床脫硫一體化技術(shù)，煙氣經(jīng)過SCR反應(yīng)器后溫度損失約5～10℃，不影響后端余熱回收系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，符合熱能回收利用的要求;余熱回收系統(tǒng)可以對(duì)焦?fàn)t尾氣顯熱高?；厥绽?脫硫系統(tǒng)脫硫效率高，并可對(duì)煙氣的粉塵進(jìn)行脫除;整套工藝流程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，布置合理，占地面積小，能耗低，熱能回收充分，降低運(yùn)行費(fèi)用。
該技術(shù)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)問題：一是溫度低于250℃時(shí)NOx排放不達(dá)標(biāo);二是使用的催化劑在250℃以下噴氨時(shí)易受損，導(dǎo)致催化劑出現(xiàn)不可逆失活。
針對(duì)催化劑存在的實(shí)際問題，旭陽(yáng)集團(tuán)結(jié)合科技系統(tǒng)的研發(fā)力量，開發(fā)出活性更高，穩(wěn)定性更好的Risun-CX催化劑，該催化劑在配方體系和載體改性方面進(jìn)行了創(chuàng)新，可有效提高低溫活性，且遇硫不會(huì)中毒失活;可降低對(duì)二氧化硫的吸附和氧化，減少硫銨生成;還能降低對(duì)焦?fàn)t煙氣中水蒸汽分子對(duì)氨氣分子的競(jìng)爭(zhēng)吸附，提高活性。
7.臨渙：焦?fàn)t煙氣塵硫硝陶瓷催化濾管一體化技術(shù)
焦?fàn)t煙氣塵硫硝陶瓷催化濾管一體化技術(shù)是淮北礦業(yè)安徽紫朔環(huán)境工程技術(shù)有限公司在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的低溫、耐硫、耐焦油、能夠長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行的全干法塵硫硝超低排放環(huán)保工藝?；幢钡V業(yè)臨渙焦化股份有限公司年產(chǎn)220萬(wàn)噸焦?fàn)t煙道氣脫硫脫硝除塵項(xiàng)目，是該技術(shù)的首套范例。項(xiàng)目投資費(fèi)用(兩套)5221.12萬(wàn)元。2017年8月1日，項(xiàng)目破土動(dòng)工，經(jīng)過9個(gè)月的施工與調(diào)試，已達(dá)到并優(yōu)于國(guó)家的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)在超低排放(NOX濃度小于50mg/m3，SO2濃度小于30mg/m3，顆粒物濃度小于10mg/m3)情況下，運(yùn)行成本為噸焦10.88元。
安徽紫朔環(huán)境工程技術(shù)有限公司總工程師王洪明介紹說(shuō)，焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝除塵陶瓷濾管一體化技術(shù)，將傳統(tǒng)的干法脫硫、過濾式除塵和低溫SCR脫硝有效地集成結(jié)合在一起，具有以下特性：以陶瓷催化濾管為核心工藝部件，簡(jiǎn)化傳統(tǒng)脫硫脫硝除塵的復(fù)雜流程，三合一，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，通過空間優(yōu)化和立體布置，可大大節(jié)約占地面積。與干法脫硫相結(jié)合，采用全干法工藝流程，無(wú)任何廢水產(chǎn)生，達(dá)標(biāo)煙氣經(jīng)煙囪排放，無(wú)需煙囪熱備且工藝無(wú)白煙產(chǎn)生，過濾截留下的脫硫灰和粉塵主要以CaSO4、CaSO3、CaO等物質(zhì)存在，飛灰中無(wú)重金屬離子，屬于一般固體廢物。
8.安鋼：活性炭-煙氣逆流集成凈化技術(shù)
活性炭-煙氣逆流集成凈化技術(shù)是一種同時(shí)脫硫脫硝的新工藝，也是安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司的技術(shù)創(chuàng)新成果。安鋼焦化廠四煉焦車間主任張化強(qiáng)介紹説，2017年，安陽(yáng)鋼鐵投資38億元，淘汰了原有的環(huán)保設(shè)施，應(yīng)用目前最先進(jìn)的工藝技術(shù)，新建了包括5套焦?fàn)t煙道氣脫硫脫硝裝置在內(nèi)一系列環(huán)保項(xiàng)目，覆蓋了所有生產(chǎn)工序，成為國(guó)內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)全工序干法除塵的鋼鐵企業(yè)。
安鋼堅(jiān)持用最先進(jìn)的技術(shù)、最成熟的工藝、最高水平的裝備配置，高起點(diǎn)抓好環(huán)保改造;沒有成熟技術(shù)，就通過創(chuàng)新和合作，創(chuàng)造最先進(jìn)的技術(shù)。其中，牽頭研發(fā)了焦?fàn)t活性炭干法脫硫脫硝技術(shù)。
項(xiàng)目投運(yùn)后，運(yùn)行指標(biāo)穩(wěn)定在：顆粒物≤10mg/m3、二氧化硫≤8mg/m3、氮氧化物≤100mg/m3。綜合運(yùn)行費(fèi)用折合8.69元/噸焦。
活性炭-煙氣逆流集成凈化技術(shù)包括四方面內(nèi)容：一是逆流集成凈化技術(shù)。解決了活性炭干法凈化技術(shù)脫硝效率不高的問題，在實(shí)踐工程應(yīng)用上脫硝效率達(dá)到了90%，滿足大氣污染物特別排放限值要求。該工藝中活性炭既是脫硫吸附劑，又是脫硝催化劑，同時(shí)做到脫硫、脫硝、除塵、脫重金屬、脫二噁英。二是逆流式煙氣凈化裝置。采用合理的布?xì)馀c布料方式，煙氣與活性炭逆流接觸，有效提高活性炭的利用率，保證凈化塔內(nèi)全部是吸附活性較高的活性炭，吸附飽和度高的活性炭?jī)?yōu)先被排到再生塔。三是噴氨技術(shù)。脫硝還原劑選用安全性高的氨水，設(shè)置多個(gè)噴氨口，采用全蒸發(fā)模式，利用煙氣的熱量將氨水蒸發(fā)為氨氣和水汽，保證氨氣與煙氣盡快混合均勻，提炭脫硝率。四是副產(chǎn)品和廢棄物綜合利用。開發(fā)了富含二氧化硫再生氣資源化制備硫銨的新技術(shù)。流程簡(jiǎn)單、無(wú)污染物轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)用戶生產(chǎn)過程中的廢棄物能在內(nèi)部自我消化。
但該技術(shù)也非盡善盡美，同樣也存在一些問題：一是空冷器堵塞，在系統(tǒng)運(yùn)行約3個(gè)月后，隨著增壓風(fēng)機(jī)工作頻率越來(lái)越高、空冷換熱器風(fēng)機(jī)震動(dòng)大、空冷換熱器下部有白色或黃白色固態(tài)結(jié)晶體凝結(jié)并堵塞觀察口。解決該問題需要將氨水噴灑系統(tǒng)設(shè)置在空冷換熱器后、凈化塔之前，這樣即使生成硫酸鹽也會(huì)固化在活性炭上，并隨著活性炭的再生而解決。二是副產(chǎn)活性炭粉的揚(yáng)塵問題，該問題可考慮通過增加加濕攪拌器來(lái)解決。
源頭控制+末端治理是最優(yōu)選擇
“環(huán)境治理是一個(gè)系統(tǒng)工程，要堅(jiān)持源頭控制與末端治理相結(jié)合，而源頭控制更重要，源頭控制的好，末端治理的效果更有效更經(jīng)濟(jì)”，崔丕江在報(bào)告中一席話，表達(dá)了大家的共識(shí)。
安徽工業(yè)大學(xué)教授、馬鞍山藍(lán)天化工自動(dòng)化科技有限公司總經(jīng)理寧芳青是焦化煙氣源頭控制的積極倡導(dǎo)者和推行者。他所領(lǐng)導(dǎo)的藍(lán)天公司以焦?fàn)t自動(dòng)加熱與源頭控硝技術(shù)為主攻方向。其源頭控硝的主要三項(xiàng)方法節(jié)能降硝效果十分顯著。加熱優(yōu)化控制技術(shù)能降低40%～50%的NOx，取消三班測(cè)溫、節(jié)約煤氣2%～6%;廢氣循環(huán)+優(yōu)化燃燒技術(shù)能降低60%的NOx;單燃燒室控制技術(shù)能降低100mg/m3，自動(dòng)消除高低溫爐號(hào)，節(jié)約煤氣約2%。
寧芳青認(rèn)為，源頭治理大幅度降低末端治理的運(yùn)行費(fèi)用;煙囪廢氣排放量可降低10%～30%;可大幅度延長(zhǎng)催化劑的使用壽命;噴氨量只有原來(lái)的20%～40%。他還表示源頭控硝是一舉多得的好事：一是降硝。以5.5米搗固焦?fàn)t為例，可以把NOx從1200mg/m3降至400mg/m3;二是節(jié)約加熱煤氣2%～6%;三是改善焦?fàn)t加熱均勻，提高焦炭質(zhì)量(大焦率提高，焦粉、焦丁減少;四是提高化產(chǎn)品回收率。相當(dāng)于不花錢就把硝脫下來(lái)了，還有收益。
在控硝取得良好效果的基礎(chǔ)上，寧芳青和他的團(tuán)隊(duì)把業(yè)務(wù)拓展到源頭控?zé)熆亓蛏稀０涯抗饷闇?zhǔn)了控制爐門、爐頂冒煙;提高化產(chǎn)品的回收率，控制石墨的產(chǎn)生;控制爐體的竄漏，力爭(zhēng)減少煙囪的SO2含量三個(gè)方向。這些最新研究成果與國(guó)外系統(tǒng)相比，主要工藝指標(biāo)基本一致，而投資低，運(yùn)行可靠，維修維護(hù)非常便捷。
在重點(diǎn)焦化企業(yè)中也有源頭控制與末端治理相結(jié)合的踐行者。鞍鋼焦化總廠首席工程師甘秀石介紹說(shuō)，鞍鋼焦化源頭控硫控硝措施主要從焦?fàn)t結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、爐體結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、燃?xì)獬煞挚刂频确矫孢M(jìn)行考慮。
爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施：廢氣循環(huán)，因煙氣的吸熱和對(duì)氧氣濃度的稀釋會(huì)降低燃燒速度和溫度，抑制熱力型NOX的生成。分段加熱，一般空氣和貧煤氣(或空氣分段)分段供給燃燒供熱，有效降低火道的燃燒溫度，從而達(dá)到抑制熱力型NOX的生成。采用控制軟件，通過對(duì)焦?fàn)t加熱溫度進(jìn)行控制，達(dá)到溫度的精準(zhǔn)調(diào)控，避免焦?fàn)t高溫運(yùn)行，達(dá)到降低NOX產(chǎn)生量的目的。
爐體結(jié)構(gòu)嚴(yán)密的措施：主要是防止炭化室和燃燒室之間的各種竄漏，有效減少污染成分進(jìn)入燃燒廢氣。如：新型泥料補(bǔ)爐、半干法噴補(bǔ)補(bǔ)爐、空壓密封補(bǔ)爐以及炭化室壓力單調(diào)等等
燃?xì)獬煞挚刂频拇胧?嚴(yán)格控制燃?xì)庵械暮?、氮、含塵的物質(zhì)，從源頭降低二氧化硫和氮氧化物的生成。如：加熱煤氣源頭潔凈技術(shù)、對(duì)加熱煤氣進(jìn)行定期檢驗(yàn)。
在在源頭控制的基礎(chǔ)，同時(shí)采用了SDS干法脫硫技術(shù)和中低溫SCR脫硝技術(shù)等末端治理。雙管齊下，效果特別顯著。以2018年2月投產(chǎn)的鞍鋼二煉焦7#焦?fàn)t脫硫脫硝項(xiàng)目為例，當(dāng)入口SO2濃度35.49mg/m3,脫硫脫硝后煙囪在線監(jiān)測(cè)顯示值SO2濃度3.45mg/m3。當(dāng)入口NOX濃度447.22mg/m3,在線監(jiān)測(cè)顯示值NOX濃度為70mg/m3。當(dāng)入口顆粒物濃度為26.51mg/m3時(shí)，在線監(jiān)測(cè)顯示值顆粒物濃度為4.62mg/m3。這3項(xiàng)指標(biāo)，在處理過程中無(wú)論入口如何變化，出口指標(biāo)都能穩(wěn)定控制在嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并能達(dá)到特排標(biāo)準(zhǔn)。目前，該裝置按表5環(huán)保稅減半指標(biāo)運(yùn)行。
鞍鋼焦?fàn)t煙氣源頭控制措施有效、可靠。末端治理技術(shù)能夠達(dá)到特排標(biāo)準(zhǔn)，并具有適應(yīng)環(huán)保指標(biāo)進(jìn)一步提升和焦?fàn)t爐齡增加泄漏率加大的能力。在實(shí)際運(yùn)行中具有保證焦?fàn)t運(yùn)行安全，操作方便、易于維護(hù)、運(yùn)行成本低(約8.0元/噸焦)、副產(chǎn)物易于處理等特點(diǎn)。
中國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)石巖峰同樣重視源頭控制工作并把目光更多聚焦在焦?fàn)t管理方面。他介紹說(shuō)，協(xié)會(huì)調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，許多獨(dú)立焦化企業(yè)不控制K3(推焦總系數(shù))，K3亂了就意味焦?fàn)t的溫度控制不嚴(yán)格，后果就是竄漏比較厲害。很多新建的焦化廠焦?fàn)t不到5年就要大修，而管理好的焦?fàn)t可以延長(zhǎng)到15～20年。在與企業(yè)交流中，還發(fā)現(xiàn)焦?fàn)t熱工管理這幾年水平不但沒有上升，反而有下降的趨勢(shì)，熱工調(diào)火能力不強(qiáng)，環(huán)保壓力就很大。5.5米搗固焦?fàn)t，正常燃燒氮氧化物應(yīng)該在1000mg/m3，調(diào)溫不好就可能達(dá)到2000mg/m3，增加一倍。他強(qiáng)調(diào)，清潔生產(chǎn)，企業(yè)一定要重視和強(qiáng)化源頭控制。
當(dāng)前，焦?fàn)t煙氣環(huán)保治理已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵階段。石巖峰告訴記者，目前約有80%的焦化企業(yè)已經(jīng)或者正在上馬焦?fàn)t煙氣的脫硫脫硝裝置，預(yù)計(jì)今年底焦化企業(yè)基本都會(huì)開展這項(xiàng)工作，到明年將基本接近百分之百。
崔丕江在會(huì)議報(bào)告中明確要求焦化企業(yè)，要充分考慮本地區(qū)城市功能定位、產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化調(diào)整和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的特殊要求，對(duì)本企業(yè)的存續(xù)時(shí)間、環(huán)保達(dá)標(biāo)的具體要求做出評(píng)估，加快制定環(huán)保達(dá)標(biāo)的可行方案和完成的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，在充分論證前提下加快環(huán)保項(xiàng)目建設(shè)工作。
