大型工業(yè)企業(yè)的煙氣排放是霧霾中的元兇之一。讓這些煙氣變得干凈的主要技術(shù)手段即是脫硫,分為干濕兩大種類。目前,國內(nèi)大多數(shù)鋼鐵廠使用的是傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法濕法煙氣脫硫工藝。而山鋼股份濟(jì)鋼公司的焦化廠8#焦?fàn)t的一項(xiàng)改造中試,使用的卻是半干式氨法脫硫技術(shù),半年多的試驗(yàn)驗(yàn)證,這項(xiàng)改造效果理想,與正在運(yùn)行的生產(chǎn)流程完美嵌合,技術(shù)可行,全部達(dá)到預(yù)定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。  

煙氣達(dá)標(biāo)排放  

噸焦成本增加不到2元錢  

負(fù)責(zé)中試項(xiàng)目的一方——煙臺(tái)創(chuàng)元熱能科技有限公司的熱能工程師肖午政介紹,這次改造使用的是焦?fàn)t煙氣余熱回收+脫硫系統(tǒng)解決方案。選在濟(jì)鋼焦化廠8#焦?fàn)t進(jìn)行,從機(jī)側(cè)煙道人孔處抽取5000Nm3煙氣試驗(yàn)。系統(tǒng)主要包含兩段式余熱鍋爐組件和半干式氨法脫硫組件,再配以風(fēng)機(jī)及電氣控制系統(tǒng)。主要用電設(shè)備為風(fēng)機(jī),占80%電耗,主要用水設(shè)備為鍋爐,脫硫工藝不需要補(bǔ)水。“這些設(shè)備投資大約七八十萬元,去年11月4日啟動(dòng)試驗(yàn)。”  

在山鋼股份濟(jì)鋼公司能源環(huán)保部看來,這次改造僅從煙道人孔處抽取煙氣,余熱回收及脫硫技術(shù)全在焦?fàn)t外,幾乎不影響焦?fàn)t的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。  

改造的核心在于“嵌入式”理念,與正在運(yùn)行的生產(chǎn)流程完美嵌合:煙氣從管道抽取,經(jīng)過降溫、脫硫后變成干凈的煙氣,經(jīng)過再熱器加熱回到原煙囪排放;降溫過程中,產(chǎn)生余熱回收利用;脫硫環(huán)節(jié)使用的氨水,是濟(jì)鋼生產(chǎn)的,所產(chǎn)生的硫銨,又通過濟(jì)鋼既有的硫銨系統(tǒng)生產(chǎn)出化肥。改造一舉多得,既不影響生產(chǎn),幾個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的副產(chǎn)品還可以產(chǎn)生效益。  

“做了很多次試驗(yàn),試驗(yàn)不同的環(huán)境、溫度。”濟(jì)鋼能源環(huán)保部有關(guān)人士說,大致有三個(gè)階段試驗(yàn),包括極端天氣,基本上把所有能碰到的情況都試驗(yàn)遍了。  

7月中旬,濟(jì)鋼對(duì)這個(gè)改造項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收,認(rèn)為技術(shù)可行,全部達(dá)到預(yù)定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)中試結(jié)果,他們生產(chǎn)一噸焦成本大約增加5.98元,對(duì)沖掉節(jié)能收益(主要指余熱利用和硫銨副產(chǎn)品)4元,每噸焦增加了1.98元成本,“對(duì)比其他脫硫技術(shù),很便宜了,幾乎可以忽略不計(jì),且排出的氣體完全達(dá)標(biāo)。”  

探索節(jié)能和環(huán)保結(jié)合  

今年初,我國實(shí)施了更嚴(yán)苛的焦?fàn)t煙氣排放標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)幾乎所有焦?fàn)t煙氣均超過新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,必須進(jìn)行煙氣脫硫改造。“創(chuàng)元公司的創(chuàng)新之處就是探索將節(jié)能減排和環(huán)保結(jié)合在一起。”  

此前,對(duì)于企業(yè)來說,節(jié)能和環(huán)保是分開的,“余熱利用和污染治理不是一個(gè)整體,各干各的。”濟(jì)鋼能源環(huán)保部這位人士認(rèn)為,這次中試的創(chuàng)元公司的方案,除了治理污染外,還將余熱利用結(jié)合起來,將節(jié)能減排和環(huán)保構(gòu)成了一個(gè)整體。  

半干式氨法加上有效的氨逃逸和氣溶膠控制的系列技術(shù)也是創(chuàng)新之處。根據(jù)中試結(jié)果,實(shí)驗(yàn)過程中,這種工藝極大降低了氨的使用量,提高了脫硫效率,而且不使用水,使得運(yùn)營(yíng)投入大大降低。  

而“融入焦化”設(shè)計(jì),結(jié)合了濟(jì)鋼自身的實(shí)際。這種設(shè)計(jì)即:利用濟(jì)鋼自己的氨水作為脫硫劑,再將脫硫后產(chǎn)生的硫銨等,作為原料,送回濟(jì)鋼自己的化產(chǎn)處理,直接消化了,“就不需要增加投資專門再建一套處理設(shè)備了。”  

創(chuàng)元公司提供的“焦?fàn)t煙氣余熱回收+脫硫系統(tǒng)解決方案”,可貴之處還在于“嵌入式”的改造理念,相對(duì)獨(dú)立的一套系統(tǒng)。而系統(tǒng)煙氣再熱的“自服務(wù)”也是新技術(shù),這項(xiàng)余熱利用技術(shù)采用超高效熱管式再熱器讓煙氣為自己服務(wù)——凈化后煙氣將待處理煙氣二次降溫到50—80℃進(jìn)行脫硫,反之再利用待處理煙氣將凈化后煙氣直接提高至120℃以上后回原煙囪排放,對(duì)于焦?fàn)t煤氣的煙氣可做到無水運(yùn)行。  

肖午政介紹說,他們與濟(jì)鋼專家一道調(diào)研與試驗(yàn),找到了最合適的焦?fàn)t煙氣綜合利用的解決方案之一,使節(jié)能與環(huán)保結(jié)合起來,相輔相成。優(yōu)勢(shì)在于:半干式氨法脫硫效果將至26mg/Nm3以下,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無水運(yùn)行、氨水易得;高效再熱器使得凈化后煙氣可以直接回原煙囪;占地120—180m2,可在現(xiàn)有焦?fàn)t煙囪旁直接改造。  

“有收益的環(huán)保”  

肖午政計(jì)算,這套方案如果廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t上,每座焦?fàn)t每年運(yùn)行成本大約204.5萬元,不同煙氣溫度和運(yùn)行工況獲得收益大約300—600萬元,包括余熱收益和脫硫副產(chǎn)品所得,大約三到八年左右即可收回成本。  

濟(jì)鋼能源環(huán)保部認(rèn)為,這項(xiàng)創(chuàng)新,目前只能稱為成果,試驗(yàn)本身,證明技術(shù)可行,全部達(dá)到預(yù)定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在進(jìn)入應(yīng)用后,通過工程化措施,可以進(jìn)一步完善。  

現(xiàn)在的問題是,真正運(yùn)用于生產(chǎn),還是需要相當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)資金。按抽取一半煙氣量、即10萬Nm3計(jì)算,需要投入1000萬元。雖然相比較其他的方案,這個(gè)方案所需投入最小,但在目前的鋼鐵行業(yè)形勢(shì)下,這是一筆不小的投入。  

這處嵌入式創(chuàng)新除了應(yīng)用的便利,還降低了運(yùn)行成本,在肖午政看來,將節(jié)能與環(huán)保相結(jié)合,通過煙氣再熱的“自服務(wù)”、“融入焦化”,符合當(dāng)下實(shí)際,投入低、收益高,他們稱為“有效益的環(huán)保”,更符合企業(yè)的情況。

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