遴選燒結(jié)脫硫法大有學(xué)問
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當(dāng)前,我國不少鋼廠花費數(shù)千萬元甚至上億元資金投資建設(shè)的燒結(jié)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(dá)不到設(shè)計要求,不光脫硫系統(tǒng)難以穩(wěn)定運行,還造成了嚴(yán)重的酸氣…
記者:何總,您是圈內(nèi)人士,請先談?wù)勀壳耙呀ɑ蛟诮Y(jié)脫硫工程的簡況和選擇原則如何?
何申富:目前,國內(nèi)已建和在建的燒結(jié)脫硫工藝,按脫硫劑的種類和業(yè)績來區(qū)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(chǎn)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(jié)脫硫就用的是活性碳法。
選擇燒結(jié)脫硫工藝的原則,我的理解是應(yīng)根據(jù)煙氣特點、脫硫劑的來源、脫硫副產(chǎn)物的可利用性、鋼廠所在的地區(qū)環(huán)境等多種因素綜合考慮。如果是位于城市周邊或離主城區(qū)不遠(yuǎn)的鋼廠,不僅僅是要考慮脫硫問題,更不應(yīng)忽視PM2.5對大氣環(huán)境帶來的危害。一些缺水地區(qū)更應(yīng)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(chǎn)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(fù)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(rèn)為目前國內(nèi)已建燒結(jié)脫硫工藝具體存在哪些問題?
何申富:目前已建脫硫系統(tǒng)存在的問題大概有下列幾個:
一是系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。不能長期穩(wěn)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(fā)現(xiàn)效率并不高,不能達(dá)到預(yù)想的效果。
三是運行成本比原預(yù)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(yè)帶來比較大的壓力。
四是系統(tǒng)腐蝕比較嚴(yán)重,既腐蝕脫硫設(shè)備及管路,還腐蝕周邊的環(huán)境,造成二次污染或者是污染源增加。這個問題主要體現(xiàn)在以下方面:
——廢水,廢水最突出的是氯離子問題,國家標(biāo)準(zhǔn)對氯離子是沒有控制的,包括硫酸根,排放指標(biāo)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(huán)境造成二次污染,或污染源轉(zhuǎn)嫁。
記者:這些問題您認(rèn)為應(yīng)該如何解決?
何申富:企業(yè)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(shè)備在運行后發(fā)現(xiàn)的缺陷是可以做一些調(diào)整或者改進(jìn)的。例如有的企業(yè)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(jìn)一步細(xì)化,也就是將其磨得更細(xì)一些,讓顆粒變得更細(xì),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(yè)永恒的主題。尤其是目前鋼企大都處于微利或虧損狀態(tài),更應(yīng)考慮低成本。企業(yè)如想進(jìn)一步降低脫硫設(shè)備運行成本,或者發(fā)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的運行成本比預(yù)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(jié)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(jié)工序,二氧化硫已經(jīng)排得差不多了,也就是說那時煙氣中的二氧化硫濃度已經(jīng)很低了,就可以不用管了。因為脫硫系統(tǒng)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(yīng)的電耗就會減少一半。經(jīng)專業(yè)測算,就算燃煤效率比較高的時候,生產(chǎn)一千瓦時電也要消耗300多克的標(biāo)煤,如果你多消耗一千瓦時電,上游的電力行業(yè)就要多生產(chǎn)一千瓦時電,也就要多消耗300多克的標(biāo)煤。在消耗這一千瓦時電的過程中,不僅消耗了資源,還多產(chǎn)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(jié)能降耗降成本潛力的補救措施。我認(rèn)為這樣做也是能夠降低脫硫運行成本的。
記者:燒結(jié)廠在選擇燒結(jié)煙氣脫硫承包商時應(yīng)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(yīng)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(jié)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(shù)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(fù)責(zé)任地隨便告訴你成本消耗是多少多少。我勸企業(yè)切勿輕信承包商的信口開河。明智的做法是應(yīng)該從設(shè)計的角度,按每小時或每個時段消耗多少錢來統(tǒng)計成本才是比較科學(xué)合理的。對企業(yè)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(yè)輕易聽信盲目上馬,就要付出很沉重的代價。經(jīng)驗和教訓(xùn),值得企業(yè)借鑒參考。
其次要注意的問題是,目前環(huán)保技術(shù)還在不斷的推陳出新,不斷在發(fā)展,針對燒結(jié)煙氣脫硫,遴選實用性的技術(shù)一定要慎重考慮。前面已經(jīng)提到過,有的國外技術(shù)很好,我們就直接拿來,使用過程中才發(fā)現(xiàn)很多問題,超過了我們當(dāng)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(shù),一定要認(rèn)真分析調(diào)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(jīng)燒結(jié)后,最后還是會再排出來。
第四是脫硫副產(chǎn)物的利用問題。無論是濕法、半干法,還是氨法,其脫硫副產(chǎn)物如何利用,變廢為寶,都是令脫硫公司和燒結(jié)廠頭痛、糾結(jié)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(zhuǎn)噴霧干燥法燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)(SDA)具有哪些優(yōu)點?此法在哪些燒結(jié)煙氣脫硫工程中得到實際應(yīng)用,效果如何?它能否成為這一行業(yè)的領(lǐng)軍技術(shù)呢?
何申富:SDA工藝技術(shù)具有以下10大優(yōu)點:
一是脫硫效率高,可達(dá)97%以上;二是空塔結(jié)構(gòu),吸收塔的阻力不超過1000Pa,節(jié)省運行成本;三是調(diào)節(jié)靈活,更適應(yīng)燒結(jié)煙氣負(fù)荷變化;四是除塵器入口粉塵濃度<18g/Nm3,降低除塵器負(fù)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(chǎn)生,系統(tǒng)不需防腐處理;六是可以簡單地增設(shè)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(jù)整個系統(tǒng)的溫度,可以將活性炭噴射系統(tǒng)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(chǎn)物輸送簡單;九是無需煙氣再加熱系統(tǒng);十是投資低、水耗低、電耗低、運行和維護(hù)成本低。
尤其是SDA工藝核心設(shè)備——霧化器由丹麥NIRO公司制造,噴霧能力可達(dá)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(diào)節(jié)范圍,可根據(jù)工況波動情況調(diào)節(jié)噴霧能力,達(dá)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(jié)機脫硫全都采用SDA法,濟(jì)鋼第三套燒結(jié)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(yè)。
目前國內(nèi)SDA脫硫裝置有20多臺的應(yīng)用業(yè)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(hù)簡單,現(xiàn)場工人也比較容易接受等優(yōu)點。此法與燒結(jié)機幾乎保持100%的同步運轉(zhuǎn)率。據(jù)我公司的報表數(shù)據(jù)表示,其運轉(zhuǎn)率基本上一年都保持在8000小時以上。根據(jù)上述特點,雖然我不便輕易說SDA法將來能否成為領(lǐng)軍技術(shù),但至少可成為國內(nèi)燒結(jié)煙氣脫硫的主流技術(shù)。
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(jìn)的,東西很好,但就是價格昂貴。霧化器是SDA法的核心設(shè)備。通常一臺360平米的燒結(jié)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(guān)。如果脫硫劑中的細(xì)沙、小顆粒的碳酸鈣等細(xì)顆粒的東西偏多,霧化器的使用壽命會相應(yīng)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(xiàn)在已運行的SDA裝置中,霧化器運行壽命最長的已經(jīng)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(chǎn)物的應(yīng)用尚未完全解決。在這方面,我們盡管做了大量的工作,應(yīng)該說也取得了各方面的突破,但是其經(jīng)濟(jì)價值不高。我們正在花大力氣整改,看是不是能開發(fā)出有更高經(jīng)濟(jì)價值的高檔建材。因為此法石灰很細(xì),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(xiàn)在配套的一般都是進(jìn)口儀表。
當(dāng)然,每項工藝不是十全十美,都會有其優(yōu)點和不足之處。
記者:您對我國“十二五”期間燒結(jié)煙氣脫硫脫硝及多種污染物協(xié)同控制技術(shù)的發(fā)展前景有何預(yù)測?
何申富:對于發(fā)展前景,我認(rèn)為,燒結(jié)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(yīng)該是二氧化硫和氮氧化物。但目前鋼鐵企業(yè)處在微利或虧損時代,而且由于燒結(jié)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(jié)生產(chǎn)脫硝的也不多。加之目前脫硝的技術(shù)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(xiàn)在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)生產(chǎn)既要脫硫又要脫硝可能會遇到資金瓶頸,投不起。所以,我認(rèn)為“十二五”燒結(jié)的重點還是以控制SO2為主。