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中国冶金报 | 都市钢企绿叶上的技术密钥

发布时间:2023-11-21

“看,烟囱上完全看不到烟气拖尾。”

“钢铁生产全流程‘最脏’工序烧结车间旁的树叶一尘不染。”

“这竟然是生产中的钢铁企业的排放状况。”

……

每当提到钢铁厂,“傻大黑粗”的刻板印象往往映入脑海。近年来,随着大力推进超低排放改造,中国钢铁工业在打赢蓝天保卫战中的卓越贡献被大众看见,“绿色钢铁”的形象深入人心。


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三钢一景


日前,《中国冶金报》记者在LD官方电竞(中国)有限公司官网下属福建龙净脱硫脱硝工程有限公司(以下简称福建龙净)一行的陪同下来到福建三钢集团公司(以下简称三钢)参观调研,只见烧结机旁的树叶翠绿如新,烟囱不见烟气,厂区宛若景区。


三明市是一座沿江而立的城市,最大宽度不足4公里的狭长城区大气扩散能力极弱。福建省最大钢铁企业——千万吨级规模的三钢就坐落于此,距离市政府直线距离只有1公里左右。LD官方电竞(中国)有限公司官网联席总裁兼福建龙净董事长张原告诉《中国冶金报》记者:“三钢是全世界距离市政府最近的钢厂。”


在极高环境敏感度下,2014年以来,三明市空气质量优良率始终保持在97.8%以上,剩余2.2%基本也是受春节燃放烟花爆竹影响。2023年前10个月,三明市空气质量优良率依然保持在100%。对于扩散条件差、重工业比重高、大型钢厂距市政府近的三明市来说,这是如何做到的?


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《中国冶金报》记者拍摄的三钢烧结机烟囱


这一成绩的背后,既有中国钢铁工业全力推进超低排放改造的共性,也有三钢自我加压、超前布局的个性,更有三钢在烧结/球团烟气脱硫脱硝技术选择上的特性。

守护“咽喉”——

紧抓烧结/球团烟气脱硫脱硝这个“牛鼻子”

“一剑封喉!”福建龙净市场营销部副部长杨小晓以“咽喉”来形容烧结/球团环保设备对钢厂生产的重要性。她说,烧结/球团环保设备的运转情况和运行成本与钢厂盈利水平休戚相关,一旦出现故障,整个钢厂将减产甚至停产。


何以称为“咽喉”?烧结/球团工序是钢铁生产全流程中“最脏”的环节,是钢厂烟尘、二氧化硫、氮氧化物的最大排放源,此外,还包括三氧化硫、氟化氢、氯化氢等酸性污染物,并唯一含有二噁英。正因此,烧结/球团工序烟气脱硫脱硝超低排放,在很大程度上代表着整个钢铁厂的超低排放。


“当前发挥钢铁全流程超低排放对大气质量进一步改善的作用,关键就在于烧结/球团烟气脱硫脱硝的高质量。”张原强调。


作为福建省最大钢铁企业,三钢作为地方大气质量的关键一环,是如何处置烧结/球团烟气的?


“早在2006年,三钢建设2号180平方米烧结机时就配套了脱硫项目。”三钢总师办副总工程师陈昭尧向《中国冶金报》记者回忆道,时间远早于国家超低排放。当年,根据环保部门要求,三钢闽光2号180平方米烧结机须安装脱硫装置。当时,烧结脱硫尚处于起步阶段,国内也无成熟业绩。


福建龙净获悉三钢启动脱硫技术调研后,第一时间赶赴三钢,帮助三钢因地制宜选择适合自身烧结烟气特点的脱硫工艺。


当时,福建龙净引进的烟气循环流化床工艺在国内外已有包括300兆瓦机组在内的电力行业应用业绩。同时,福建龙净具有机电一体化电除尘器、布袋除尘器、物料输送系统、脱硫专用石灰消化装置、脱硫DCS控制系统等脱硫关键设备多年丰富的设计和制造经验。


就连蒂森克虏伯这样的工业巨头,在巴西新建大型钢厂焦化炉烟气脱硫治理上,也选用了福建龙净循环流化床半干法脱硫除尘一体化技术。为此,三钢2号烧结机高硫半脱烟气脱硫装置最终世界首家选择采用福建龙净半干法脱硫技术。


“我们在选择脱硫项目建设总包单位时,福建龙净以优良的技术和优异的工程配套能力中标。”在陈昭尧看来,三钢看上了福建龙净技术和工程能力上的闪光点。


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三钢2号180平方米烧结机脱硫除尘装置


“2018年1月17日,央视《新闻联播》报道了三钢环保项目,三钢首套干法脱硫装置历经10年依然保持优异性能。三明市标准为二氧化硫排放小于等于120毫克/标立方米,但三钢实际排放小于35毫克/标立方米,优于国家超低排放标准。”三钢烧结厂厂长胡文祥说。


目前,三钢本部含烧结、球团、焦炉在运行的脱硫除尘装置有5套,连同三钢位于福建省其他生产区的全部烟气脱硫共10多套,均采用福建龙净的半干法脱硫装置,实现长期稳定高效运行。


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三钢5号烧结机脱硫除尘装置


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三钢焦化厂脱硫除尘装置

技术特性——

真环保、真减排、真达标

我国钢铁工业污染物减排技术五花八门、设备多种多样的问题使得超低排放效果差异较大。湿法脱硫、活性焦脱硫和CFB半干法脱硫3种主流工艺在钢铁烧结/球团应用上“此消彼长”,常常处在“公说公有理,婆说婆有理”的争论中。


在张原看来,每次出现重污染天气,动不动就要求钢铁停限产来解决,既不可取,也不可持续。在他看来,面对“到2025年基本消除重污染天气”的环保重任,我国钢铁工业必须加快推进高质量超低排放。生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。科学实现“真环保、真减排、真达标”,应成为中国钢铁企业的共同诉求。


相较脱除效率有限、稳定性差、故障率高的某些其他工艺,福建龙净干式超净+工艺不仅能实现对二氧化硫、氮氧化物、粉尘的超低排放,甚至达到超超低排放,还能高效脱除汞、铅等重金属化合物、二噁英、酸性气体、三氧化硫,即“六脱”,避免了很多后遗症。一句话:既达标、又省钱、还低碳。


“三钢定期手工检测表明,通过使用福建龙净干式超净+技术,三钢的烧结烟气二噁英排放指标不仅优于我国超低排放标准,还优于在二噁英排放指标上严于我国的欧盟排放标准。”张原说。


截至目前,福建龙净干式超净+技术已覆盖中国及海外的钢铁产能超3亿吨,其中在200平方米及以上烧结机中占比81%以上,在200万吨及以上球团中占比约90%,是名副其实的“冠军技术”。

解决副产物后顾之忧——

“垃圾是放错地方的金子”

在大力推进超低排放改造的背景下,烧结/球团烟气脱硫装置在钢铁企业不断落地,如何处置脱硫副产物的问题也随之而来,成为一些钢厂烧结/球团脱硫的后顾之忧。

如何“变灰为宝”?福建龙净从大量应用实践中得出结论:要使干法脱硫副产物得到有效的资源化利用,需要以下两点做技术支撑:


一是有足够适应市场变化的资源化利用途径,做到因地制宜、因灰制宜和因时制宜。


二是因脱硫副产物往往作为终端用户的原料之一,对配方的调整不应太频繁,因此需要确保干法脱硫副产物的成分波动尽可能小,以确保终端用户使用脱硫副产物顺畅。


为拓宽脱硫副产物资源化利用途径,福建龙净在国家科技部中美国际合作项目——“干法脱硫副产物资源化综合利用关键技术和核心设备的联合开发”的支持下,成立了“中美合作干法脱硫灰和环保石灰研发中心”。


“研发中心致力于干法脱硫灰的资源化利用技术研究和推广工作,率先在行业内建立了完整的脱硫灰检测、试验、应用平台,拥有行业内较完善的开发平台和条件。”福建龙净两灰产业部副部长苏清发博士介绍,研发中心不仅拥有理化分析室、可控养护室、仪器分析室及产品制造实验室等各类功能实验室,还拥有热重分析仪、粒径分析仪、原子吸收光谱仪等大型仪器,可实现从灰样分析、产品研发至市场推广的全过程。


“我们组建了专业化开发处置团队,涉及环境、材料、化工等领域。同时,广泛与国内外各类高校研究机构合作,通过有效交流借鉴先进研发和产业化经验,不断丰富干法脱硫副产物的综合利用途径。”苏清发说。


“三钢作为福建龙净的本地合作伙伴,双方在干法脱硫副产物的资源化利用上一直保持紧密联系。”他举例说,比如通过新的研发和推广,干法脱硫副产物在矿山充填开采的应用补充了因市场萎缩导致用量缩减的传统砂浆应用领域的份额。


“为了让下游用户用好脱硫灰,福建龙净售后团队还形成了一整套运行、控制规范,为客户提供专业的运维指导服务,保证脱硫系统稳定正常运行。”苏清发进一步介绍,福建龙净研发中心持续保持对三钢所使用的吸收剂及干法脱硫产生的副产物的理化性质进行跟踪,及时反馈、调整,确保下游终端用户使用顺畅。


此外,双方还利用三钢脱硫副产物资源化利用的案例和经验,积极向地方和行业申请建立标准、规范,进一步引导干法脱硫副产物的有效规范化利用。


“垃圾只是放错地方的金子。”在张原看来,通过技术和管理创新,脱硫副产物完全可以从灰渣变成产品。


绿水青山就是金山银山。如今,中国钢铁工业十余年来历经达标排放、限值排放和超低排放3个阶段,付出了超常规代价,成为了蓝天保卫战的战斗英雄。这需要像福建龙净这样的环保技术服务商,为钢铁企业提供“战斗武器”。


钢铁企业超低排放的抉择,蕴含着其对中国钢铁工业安与危的思索,而对环保技术的选择,是决定钢铁企业高质量超低排放质与效的关键。三钢如此,中国钢铁工业亦是如此。

(本报记者 贾林海)


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