遴選燒結脫硫法大有學問
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當前,我國不少鋼廠花費數千萬元甚至上億元資金投資建設的燒結煙氣脫硫工程、脫硫方法形式多種多樣、五花八門,這些方法有很多達不到設計要求,不光脫硫系統難以穩定運行,還造成了嚴重的酸氣…
記者:何總,您是圈內人士,請先談談目前已建或在建燒結脫硫工程的簡況和選擇原則如何?
何申富:目前,國內已建和在建的燒結脫硫工藝,按脫硫劑的種類和業績來區分,可按以下順序排序:
排在第一位的、用得最多的是鈣法。此法利用氧化鈣、碳酸鈣等作為脫硫劑。包括石灰石-石膏法、SDA、硫化床法等都屬于鈣法。第二是氨法。其脫硫劑較多采用有機氨。其副產物為硫氨化肥。第三是鎂法。用氧化鎂作為脫硫劑。第四是活性碳法。此法目前爭議比較大。我國太鋼燒結脫硫就用的是活性碳法。
選擇燒結脫硫工藝的原則,我的理解是應根據煙氣特點、脫硫劑的來源、脫硫副產物的可利用性、鋼廠所在的地區環境等多種因素綜合考慮。如果是位于城市周邊或離主城區不遠的鋼廠,不僅僅是要考慮脫硫問題,更不應忽視PM2.5對大氣環境帶來的危害。一些缺水地區更應選用耗水少的脫硫工藝。位于礦井附近的鋼廠,可考慮將脫硫副產物回填礦井的這一思路來選擇何種脫硫工藝。
總之,要選擇一個正確的脫硫工藝,考慮的因素比較多,也比較復雜,一定要深思熟慮,綜合考慮,否則就難以取得理想的脫硫效果。
記者:您認為目前國內已建燒結脫硫工藝具體存在哪些問題?
何申富:目前已建脫硫系統存在的問題大概有下列幾個:
一是系統運行不穩定。不能長期穩定的運行,這是一個大的問題。
二是運行效率不高。理論上的運行效率可能是95%或者多少,但運行之后發現效率并不高,不能達到預想的效果。
三是運行成本比原預想的要高,或者說與其他的脫硫工藝相比偏高。這個問題將會對企業帶來比較大的壓力。
四是系統腐蝕比較嚴重,既腐蝕脫硫設備及管路,還腐蝕周邊的環境,造成二次污染或者是污染源增加。這個問題主要體現在以下方面:
——廢水,廢水最突出的是氯離子問題,國家標準對氯離子是沒有控制的,包括硫酸根,排放指標里沒有這一項。用這種廢水澆樹澆花都可能將其澆死。究其原因是廢水里含鹽份太高,即使被稀釋了,但總量還在。
——廢渣,包括煙囪的泥雨,以前叫煙囪雨,落地后發現還帶有泥。煙囪排出來雖然是粉塵,但里面除不掉的就是泥,現在叫泥雨。這些廢水及煙囪泥雨里的污染源再加上重金屬、二惡英等,可能就對周圍環境造成二次污染,或污染源轉嫁。
記者:這些問題您認為應該如何解決?
何申富:企業一旦選定或建成了某種脫硫工藝裝備,其固有的缺陷是難以徹底改變的。但一些設備在運行后發現的缺陷是可以做一些調整或者改進的。例如有的企業是用氧化鎂、氧化鈣、碳酸鈣等一些粉狀顆粒作脫硫劑,如果工程脫硫效率不高,建議把顆粒粉狀的脫硫劑進一步細化,也就是將其磨得更細一些,讓顆粒變得更細,粒徑更小,從而增加其底表面積,以讓其得到更充分的利用,增加脫硫效率。
另外,低成本是企業永恒的主題。尤其是目前鋼企大都處于微利或虧損狀態,更應考慮低成本。企業如想進一步降低脫硫設備運行成本,或者發現脫硫系統的運行成本比預想的要高,可以考慮將全煙氣脫硫改成半煙氣脫硫,這樣對降低成本和控制污染都有效果。如何理解半煙氣脫硫呢?原來燒結脫硫是可以分割成高硫段和低硫段的。只要把低硫段停運就叫半煙氣脫硫,這樣就可省電。說得再通俗一點就是二氧化硫的分離過程是一段一段的,中間一段,或者靠前一段,二氧化硫濃度是最高的,到后段燒結工序,二氧化硫已經排得差不多了,也就是說那時煙氣中的二氧化硫濃度已經很低了,就可以不用管了。因為脫硫系統的直接運行成本中最大的消耗就是電的消耗,如果脫硫運行減掉一半,相應的電耗就會減少一半。經專業測算,就算燃煤效率比較高的時候,生產一千瓦時電也要消耗300多克的標煤,如果你多消耗一千瓦時電,上游的電力行業就要多生產一千瓦時電,也就要多消耗300多克的標煤。在消耗這一千瓦時電的過程中,不僅消耗了資源,還多產生了二氧化硫。這是脫硫工藝確立并建成運行以后,在不能拆掉重建的情況下采取的挖掘節能降耗降成本潛力的補救措施。我認為這樣做也是能夠降低脫硫運行成本的。
記者:燒結廠在選擇燒結煙氣脫硫承包商時應注意哪些問題?
何申富:在選擇承包商或脫硫工藝的時候,首先要注意運行成本。跟投資成本相比,運行成本應該放在首位。投資成本一次可能多出一百萬元或五百萬元,那都是一次性的。但如果一個360平米的燒結機煙氣脫硫工程建成后,其運行成本每平米多花五毛錢,一年累計就會多花二百多萬元,多年累計就是個很大的數目。運行成本如何測算?有的承包商為了拿到項目,會輕描淡寫不負責任地隨便告訴你成本消耗是多少多少。我勸企業切勿輕信承包商的信口開河。明智的做法是應該從設計的角度,按每小時或每個時段消耗多少錢來統計成本才是比較科學合理的。對企業也是有好處的。承包商告訴你消耗多少不用花任何代價,但如果企業輕易聽信盲目上馬,就要付出很沉重的代價。經驗和教訓,值得企業借鑒參考。
其次要注意的問題是,目前環保技術還在不斷的推陳出新,不斷在發展,針對燒結煙氣脫硫,遴選實用性的技術一定要慎重考慮。前面已經提到過,有的國外技術很好,我們就直接拿來,使用過程中才發現很多問題,超過了我們當初對其的期望值,那時悔之晚矣!因此對遴選實用性脫硫技術,一定要認真分析調研,多做可行性研究,才決定是否采用。
第三要注意二次污染問題。一定要避免把二氧化硫脫下來了,后面又跟著來了一些難以避免的問題。這又回到了前面的話題,即固廢少了,廢水又增加了。這些廢水排放到江河湖泊里確實會造成二次污染。有人提出把脫硫廢水再重新澆回原料中,但這樣做似乎也不妥。因為大量的氯離子澆到原料上,經燒結后,最后還是會再排出來。
第四是脫硫副產物的利用問題。無論是濕法、半干法,還是氨法,其脫硫副產物如何利用,變廢為寶,都是令脫硫公司和燒結廠頭痛、糾結的問題,需要各方再做艱苦的努力予以解決。
記者:貴公司擁有的旋轉噴霧干燥法燒結煙氣脫硫技術(SDA)具有哪些優點?此法在哪些燒結煙氣脫硫工程中得到實際應用,效果如何?它能否成為這一行業的領軍技術呢?
何申富:SDA工藝技術具有以下10大優點:
一是脫硫效率高,可達97%以上;二是空塔結構,吸收塔的阻力不超過1000Pa,節省運行成本;三是調節靈活,更適應燒結煙氣負荷變化;四是除塵器入口粉塵濃度<18g/Nm3,降低除塵器負荷,減少除塵器的運行阻力,提高除塵器使用壽命;五是濕法脫硫的機理,干法的特點,無廢水產生,系統不需防腐處理;六是可以簡單地增設活性碳噴射裝置,有效去除二噁英、重金屬等污染物。該工藝可根據整個系統的溫度,可以將活性炭噴射系統布置于SDA脫硫塔的上游、中游(布袋除塵器前);七是可以方便地與脫硝裝置銜接;八是脫硫產物輸送簡單;九是無需煙氣再加熱系統;十是投資低、水耗低、電耗低、運行和維護成本低。
尤其是SDA工藝核心設備——霧化器由丹麥NIRO公司制造,噴霧能力可達90t/h。霧化器的霧化粒徑為50微米,可大大增加霧滴與煙氣接觸面積,提高吸收效率。霧化器具有極寬的給料分配調節范圍,可根據工況波動情況調節噴霧能力,達到減小脫硫劑原料消耗的目的。
目前,鞍鋼、沙鋼、永鋼的所有燒結機脫硫全都采用SDA法,濟鋼第三套燒結脫硫工藝就是采用我公司的SDA法。另外采用此法的還有重鋼、南鋼、常州中天鋼廠等企業。
目前國內SDA脫硫裝置有20多臺的應用業績,基本占全國的10%。從已投運的SDA脫硫裝置來看,已證明其具有運行低成本,操作和維護簡單,現場工人也比較容易接受等優點。此法與燒結機幾乎保持100%的同步運轉率。據我公司的報表數據表示,其運轉率基本上一年都保持在8000小時以上。根據上述特點,雖然我不便輕易說SDA法將來能否成為領軍技術,但至少可成為國內燒結煙氣脫硫的主流技術。
記者:SDA法有沒有不足之處或是不完善的地方?
何申富:SDA法不足之處:首先其霧化器是引進的,東西很好,但就是價格昂貴。霧化器是SDA法的核心設備。通常一臺360平米的燒結機SDA脫硫裝置大概有8個霧化器。其磨損,使用壽命跟脫硫劑的來源有關。如果脫硫劑中的細沙、小顆粒的碳酸鈣等細顆粒的東西偏多,霧化器的使用壽命會相應短一些;如果霧化器里含不溶性固體少一些,其壽命就會長一些。現在已運行的SDA裝置中,霧化器運行壽命最長的已經兩年半了,最短的只有一年半。
SDA法另一個不足之處是脫硫副產物的應用尚未完全解決。在這方面,我們盡管做了大量的工作,應該說也取得了各方面的突破,但是其經濟價值不高。我們正在花大力氣整改,看是不是能開發出有更高經濟價值的高檔建材。因為此法石灰很細,跟石膏用作高檔建材的機理很相近。
此法還有一個不足之處就是對儀表性能精度要求比較高。現在配套的一般都是進口儀表。
當然,每項工藝不是十全十美,都會有其優點和不足之處。
記者:您對我國“十二五”期間燒結煙氣脫硫脫硝及多種污染物協同控制技術的發展前景有何預測?
何申富:對于發展前景,我認為,燒結煙氣里含有的二氧化硫、粉塵、氮氧化物、重金屬、二惡英等5類污染物,目前只有粉塵得到了有效了控制。隨后的脫除重點應該是二氧化硫和氮氧化物。但目前鋼鐵企業處在微利或虧損時代,而且由于燒結煙氣中的氮氧化物濃度不是很高,一般在300mg/Nm3,有時會更低一些,即使在國外,燒結生產脫硝的也不多。加之目前脫硝的技術不是很成熟,一次投資和運行成本相對都比較高,因此目前重點還是脫除二氧化硫。現在鋼鐵企業燒結生產既要脫硫又要脫硝可能會遇到資金瓶頸,投不起。所以,我認為“十二五”燒結的重點還是以控制SO2為主。