超低排放改造是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)分析,制定切實(shí)可行的超低排放改造方案,對(duì)現(xiàn)有工藝和設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造,使之達(dá)到超低排放要求。
在鋼鐵行業(yè),煉鐵廠的高爐爐頂和焦?fàn)t煙囪等是廢氣排放的主要來(lái)源之一。煉鐵廠的高爐爐頂廢氣排放主要由焦?fàn)t煤氣產(chǎn)生,焦?fàn)t煤氣主要由焦炭在高溫下氧化產(chǎn)生,在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的SO2、 NOx等大氣污染物。焦?fàn)t煙囪為直排煙囪,無(wú)除塵、脫硫、脫硝等設(shè)施,污染物直接排放到大氣中。為實(shí)現(xiàn)煉鐵廠超低排放改造的目標(biāo),需要對(duì)現(xiàn)有工藝和設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。
在煉鐵廠高爐爐頂及焦?fàn)t煙囪等廢氣排放區(qū)域,需加裝布袋除塵、脫硫、脫硝設(shè)施。在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上,增加脫硫系統(tǒng),增加脫硝系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有除塵設(shè)施、脫硫設(shè)施的升級(jí)改造,滿足超低排放要求。
對(duì)現(xiàn)有焦?fàn)t煙囪進(jìn)行改造,通過(guò)增設(shè)煙道、增加除塵罩、增加噴淋裝置等措施,實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煙囪煙氣的超低排放。
高爐爐頂及焦?fàn)t煙囪等的除塵和脫硫技術(shù)主要包括兩類:一是干法除塵技術(shù),即通過(guò)直接燃燒或其他方式使煙氣中的粉塵從煙氣中分離出來(lái),然后再通過(guò)除塵設(shè)備進(jìn)行除塵處理。干法除塵技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的一種除塵技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是投資較少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單等。但干法除塵技術(shù)存在凈化效率低、能耗高、投資大、占地面積大等問(wèn)題。
二是濕法脫硫技術(shù),即通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使煙氣中的SO2和NH3發(fā)生反應(yīng)生成SO3,再經(jīng)過(guò)吸收劑的吸收作用實(shí)現(xiàn)脫除。
燒結(jié)、球團(tuán)工序是鋼鐵生產(chǎn)的主要工序,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣。由于燒結(jié)、球團(tuán)工序廢氣中含有大量的粉塵,且這些粉塵具有一定的粘性,在經(jīng)過(guò)除塵設(shè)備處理后,仍然會(huì)有一定數(shù)量的粉塵殘留在生產(chǎn)設(shè)備的表面,需要對(duì)其進(jìn)行二次處理,才能達(dá)到超低排放要求。
鋼鐵行業(yè)氮氧化物排放來(lái)源主要有兩個(gè)方面:一是爐頂煤氣燃燒,二是燒結(jié)工序排放。爐頂煤氣燃燒產(chǎn)生的氮氧化物主要來(lái)自兩個(gè)方面:一是燃料中的含氮物質(zhì),二是燃料燃燒過(guò)程中生成的氮氧化物。燃燒產(chǎn)生的氮氧化物經(jīng)過(guò)煙氣處理后排放到大氣中。
對(duì)焦?fàn)t和燒結(jié)工序的脫硝技術(shù)研究主要集中在氨水/尿素/SCR等工藝,但由于焦?fàn)t和燒結(jié)工序的煙氣成分比較復(fù)雜,脫硝技術(shù)復(fù)雜,開(kāi)發(fā)難度大,目前實(shí)際應(yīng)用效果并不理想。
焦?fàn)t和燒結(jié)工序主要采用選擇性催化還原法(SCR)或選擇性非催化還原法(SNCR)進(jìn)行脫硝處理,其中 SCR工藝應(yīng)用最為廣泛。
在鋼鐵行業(yè),除塵技術(shù)的發(fā)展較早,目前應(yīng)用較多的是濕式除塵器、袋式除塵器等。濕法脫硫技術(shù)是指用石灰漿液、石膏漿液等吸收SO2生成SO3的方法,這種方法簡(jiǎn)單方便,但存在著設(shè)備投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、對(duì)環(huán)境影響大等問(wèn)題。
在濕式除塵和脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上,發(fā)展了低氮燃燒技術(shù)、選擇性催化還原脫硝技術(shù)等。目前,燒結(jié)煙氣和焦?fàn)t煤氣采用低氮燃燒技術(shù),可使SO2、 NOx排放濃度分別降低30%~70%和20%~30%。