燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢(shì)
燒結(jié)煙氣脫硫是鋼鐵業(yè)減排 SO2 的主要途徑,因該技術(shù)在我國(guó)工業(yè)化應(yīng)用起步較晚,目前可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)非常少。全面了解這一技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)走勢(shì),既是破解這一技術(shù)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用瓶頸的重要前提,也是提升我國(guó)鋼鐵企業(yè)減排 SO2積極性的必然之舉。
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杭鋼150m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫 |
一 國(guó)內(nèi)外燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)狀
燒結(jié)煙氣自身固有的復(fù)雜性和特殊性,使這一技術(shù)直到上世紀(jì) 70 年代才開(kāi)始在世界范圍內(nèi)進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用。日本在1974年11月建成世界首套燒結(jié)氣脫硫裝置,隨后在日本、德國(guó)、法國(guó)、丹麥、美國(guó)、韓國(guó)、奧地利、澳大利亞等國(guó)不斷取得新進(jìn)展。其中日本經(jīng)過(guò)30 多年的發(fā)展,技術(shù)水平以及普及推廣程度均居世界領(lǐng)先位置,到目前為止,其四大鋼已建成 18 套燒結(jié)煙氣脫硫裝置,另有 1 套在建,煙氣處理能力合計(jì)達(dá)1800萬(wàn)m3/h左右。
我國(guó)燒結(jié)煙氣治理可追溯到上世紀(jì)50年代,當(dāng)時(shí)包鋼從蘇聯(lián)引進(jìn)噴淋塔除氟脫硫工藝,在脫氟的同時(shí)附帶脫除30%的SO2,但真正意義上的燒結(jié)煙氣脫硫始于2005年。雖比日本晚30年,但發(fā)展速度驚人,不完全統(tǒng)計(jì),在不足三年的時(shí)間里已建成23套,在建8套,擬建1套燒結(jié)煙氣脫硫裝置。
二 國(guó)內(nèi)外燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1 半干法和干法將逐步取代傳統(tǒng)的石灰石—石膏濕法
以石灰石-石膏為代表的傳統(tǒng)濕法技術(shù),正被干法、半干法或新的濕法工藝所取代。1974~1989年日本建成投產(chǎn)15套燒結(jié)煙氣脫硫裝置,其中10 套為石灰石-石膏法,2套為氧化鎂法,2套為硫酸銨鹽法,僅有一套干法脫硫。但自1989年起日本就不再采用濕法,全部采用干法。
1986年,德國(guó)蒂森鋼鐵公司從日本三菱引進(jìn)石灰石-石膏濕法技術(shù),在一臺(tái)400萬(wàn)噸/年的燒結(jié)機(jī)上配套建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施。后因維護(hù)量大,運(yùn)行費(fèi)用高,于1993年停運(yùn)。
我國(guó)燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用起步于干法,標(biāo)志是2005年12月包鋼建成投產(chǎn)的ENS裝置。到目前為止,建成、在建和擬建燒結(jié)煙氣脫硫裝置約32套,干濕各占一半,在建成項(xiàng)目中干法和半干法略少于濕法,但在建項(xiàng)目中干法多于濕法。別是2008年寶鋼在建設(shè)第四套燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫設(shè)施時(shí),放棄其自主開(kāi)發(fā)的XPB 濕法技術(shù),轉(zhuǎn)用LJS干法技術(shù),因此,我國(guó)燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)也出現(xiàn)由濕法向干法的轉(zhuǎn)變,同時(shí),我國(guó)燒結(jié)煙氣脫硫還出現(xiàn)另一個(gè)特點(diǎn),即傳統(tǒng)的石灰石-石膏法已被氨法取代,建成、在建或擬建的15套濕法中有7套為氨法。
2 單組份脫除技術(shù)被工藝擴(kuò)展性強(qiáng)的一體化技術(shù)取代
2004年11月11日關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約(以下簡(jiǎn)稱(chēng) POPs 公約)正式對(duì)我國(guó)生效,其中具持久性、生物累積性、長(zhǎng)距離遷移及高毒性化合物的二惡英成為POPs 公約首批受控物質(zhì)之一。2007年4月14日,我國(guó)正式批準(zhǔn)履行POPs公約的綱領(lǐng)性文件《國(guó)家實(shí)施計(jì)劃》,該文件將鋼鐵行業(yè)定為減排二惡英的重點(diǎn)行業(yè)之一,要求分階段逐步控制和減少二惡英排放,不難推測(cè),集脫硫 、脫硝、脫二惡英、脫HF/HCl/SO3 等酸性氣體、脫重金屬于一體的一體化燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù),極有可能逐步取代單組份脫硫技術(shù)。
3 工藝布置靈活、節(jié)地、投資節(jié)省、 運(yùn)營(yíng)成本低、二次污染小、副產(chǎn)物綜合利用價(jià)值高的技術(shù)將成主流
目前,投資大、運(yùn)營(yíng)成本高、占地面積大、副產(chǎn)物綜合利用價(jià)值低且處置費(fèi)高、廢水量大等等問(wèn)題,已成為制約我國(guó)鋼鐵企業(yè)建設(shè)燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)施的重要因素,工藝布置靈活、節(jié)地、投資小、二次污染小、副產(chǎn)物綜合利用價(jià)值高的技術(shù)正快速得到工業(yè)化應(yīng)用和推廣。
4 由中小型燒結(jié)機(jī)向大型燒結(jié)機(jī)擴(kuò)展
2007年前,我國(guó)投產(chǎn)燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)施中,與其配套的燒結(jié)機(jī)最大面積僅180m2。2007年后,開(kāi)始出現(xiàn)與200m2燒結(jié)機(jī)配套的燒結(jié)煙氣脫硫裝置。2008年后,我國(guó)先后啟動(dòng)馬鋼300m2武鋼和南鋼以及湘鋼360m2,梅鋼和邯鋼 400m2,太鋼 450m2等大型燒結(jié)機(jī)配套脫硫裝置。燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)由中小型燒結(jié)機(jī)向大型燒結(jié)機(jī)演變特點(diǎn)明顯。
5 工業(yè)化應(yīng)用加速
燒結(jié)工序SO2排放量占鋼鐵企業(yè)總排放量40-80%,是減排SO2的重點(diǎn)工序。《國(guó)家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”規(guī)劃》指出鋼鐵行業(yè)要全面落實(shí)14個(gè)燒結(jié)煙氣脫硫示范工程。《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》也提出:“十一五”末我國(guó)要形成30萬(wàn)噸/年的燒結(jié)煙氣脫硫能力。我國(guó)還將燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)列為 2020 年鋼鐵行業(yè)科技發(fā)展指南和科技發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)開(kāi)發(fā)課題。但到目前為止, 我國(guó)5億噸左右的燒結(jié)礦產(chǎn)能,配套建設(shè)煙氣脫硫裝置的燒結(jié)礦產(chǎn)能不足3000萬(wàn)噸,還有4億多噸燒結(jié)礦產(chǎn)能需配套建設(shè)燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)施,技術(shù)研發(fā)和推廣的市場(chǎng)空間巨大。

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