链箅机-回转窑球团NOx超低排放技术研究

基于链箅机-回转窑球团生产过程NO_x排放质量浓度高、末端治理投资和运行成本大等问题,在系统分析NO_x排放规律和影响因素的基础上,开展了一系列源头控制、过程控制和选择性催化还原脱硝协同处理技术研究。研究结果表明:低NO_x燃烧技术、低NO_x烧嘴技术、低温焙烧技术是降低球团NO_x生成量的有效方法;先进再燃技术是减轻末端治理负荷最直接的技术手段,高NO_x烟气脱除效率可超过60%,从而确保了预热二段烟气中NO_x质量浓度低于300 mg/m~3;通过有效地抑制预热二段向预热一段串风,并利用烟气的中高温条件,在多管除尘器后增设SCR脱硝系统,不仅无需升温,而且烟气处理量减少50%以上,该阶段烟气含氧量为15%～18%,SCR脱硝效率仅需90%就可以满足球团烟气超低排放的技术指标,与传统末端治理技术相比,节省建设费用1/3、运行费用2/3。     

先进再燃技术在氧化球团工艺中的高效脱硝研究

我国球团生产以链篦机-回转窑工艺为主,基于链篦机-回转窑氧化球团生产过程中NO_x排放浓度高的问题,结合链篦机-回转窑生产工况和先进再燃技术的机理,提出在链篦机预热二段(PH段)采用先进再燃技术脱硝,并针对某年产120万t链篦机-回转窑生产线进行了工业应用。应用结果表明,当氨氮比(NSR)为1. 5时,其废气NO_x的排放浓度从387 mg/m~3下降至265. 73 mg/m~3,NO_x年排放减少603. 31 t,脱硝效率达到了40%;同时,氨气逃逸浓度10 ppm。此技术可作为一种理想的低氮氧化物过程控制技术。     

工艺参数对烧结燃料NO_x排放浓度的影响

研究了工艺参数对烧结燃料NO_x排放浓度的影响规律。研究结果表明:随着烧结温度的升高,烧结燃料NO_x的平均浓度先升高后降低,当烧结温度在1 100℃左右时,氮氧化物的平均浓度达到最大值。随着高温恒温时间的延长和升温速率的增大,烧结燃料NO_x的平均浓度均出现降低趋势,分别由87 mg/m~3和91 mg/m~3降低到77 mg/m~3和80 mg/m~3。在氧含量低于21%时,NO_x的平均浓度随着氧含量的升高而升高。NO_x的排放浓度主要取决于烧结生产中氮氧化物的生成及被还原程度。因此,烧结生产中可通过控制烧结温度、增大升温速率、延长高温时间或降低含氧量等方式抑制NO_x的生成或促进其还原,进而降低烧结烟气中NO_x的排放量。     

首钢球团烟气脱硫工艺及设备的优化与改造

首钢1~#氧化球团生产线采用链篦机-回转窑-环冷机工艺,其烟气脱硫采用脱硫除尘一体化的密相塔半干法脱硫技术。原生产原料85%为低硫自产磁精矿粉,设计进口烟气SO_2含量≤800 mg/m~3,随着高硫秘鲁精矿粉配加比例逐步提高至40%后,脱硫塔进口烟气SO_2含量由750 mg/m~3升高至1 100 mg/m~3。通过对循环灰输送工艺、密相塔加灰工艺、循环灰加湿搅拌装置、除尘进口布风工艺等环节进行优化与改造,保证了外排烟气出口SO_2含量≤180 mg/m~3。     

江阴兴澄特钢电厂锅炉环保提标技改和应用

简述了兴澄特钢一热电两台SG-240/9.8―MQT670型掺烧25%高炉煤气锅炉,通过技术改造,实现环保提标,使锅炉SO_2排放浓度降低为50 mg/m~3;NO_x排放浓度降低为100 mg/m~3;粉尘排放浓度降低为20mg/m~3。     

煤气锅炉低氮低硫燃烧性能优化

依据煤气锅炉实际情况,阐述影响锅炉排放烟气中SO_2、NO_x浓度的因素。在实践中采取调整锅炉高、焦炉煤气流量配比以及上、下层燃烧器间煤气空气比例等措施,满足国家对煤气锅炉排放烟气中SO_2、NO_x浓度的环保要求。     

高湿高腐蚀球团烟气袋式除尘试验

 为了打通高湿高腐蚀性球团烟气袋式除尘工艺路线,开展了为期两年的球团烟气袋式除尘热态试验系统研究。为国内首次针对球团烟气袋式除尘开展的专项系统研究,试验系统工况烟气量为10 000 m3/h,研制了4种新型滤料用于试验,并开展了结露腐蚀特征分析。试验结果表明,所采用的“顶部垂直进风袋式除尘器”适用于高湿高腐蚀球团烟气净化,颗粒物排放质量浓度小于10 mg/m3,达到超低排放要求,设备阻力为700~1 000 Pa;滤料分析结果表明,有两种滤料的强度和透气性等性能可满足使用要求;结露腐蚀分析结果表明,在高湿高SO₂浓度烟气条件下,设备腐蚀主要最终产物不仅含有γ-Fe₂O₃、Fe₃O₄、δ-FeOOH和γ-FeOOH,还包含白色粉末状物质X。为今后实施球团烟气袋式除尘工程化奠定了技术基础。     

焦炉烟气脱硫脱硝+余热回收技术探讨与实践

正焦炉烟气是炼焦过程中排放的废气,是国家重点治理的废气之一。炼焦生产的主要燃烧气源一般是高炉煤气和焦炉煤气。燃烧后产生的废气中氮氧化物(质量)浓度在300~1 000mg/m~3,二氧化硫(质量)浓度在30~500 mg/m~3,颗粒物10~30 mg/m~3,烟气温度180℃~240℃,存在低温低硫高氮的特性,不同特性的烟气必须采用不同的脱硫脱硝技术和工艺。到2018年底,全国焦炭产量约4.3亿吨。我国炼焦行业每年氮氧化物排放量约50万吨,二氧化硫约18万吨,目前国内仍有约2/3的焦炉烟气     

“臭氧氧化+循环流化床”法烧结烟气净化技术的应用

烧结烟气排放量大,含有的有毒有害物质浓度高。为加强环境保护,梅钢三号烧结机对原有的湿法脱硫装置进行了改造,采用"臭氧氧化+循化流化床"于一体的烧结烟气综合治理技术。生产实践结果表明:系统简洁,投资小,可靠性高;系统运行稳定,效果良好,脱硫、脱硝、除尘效率高,出口烟气中SO_2、NO_x、粉尘浓度分别降至35 mg/m~3、100 mg/m~3、5 mg/m~3以下;系统运行成本较低,具有一定的优势。该系统的成功运行,对烧结行业烟气的综合治理提供了较好地示范作用。     

降低120m~2烧结机烟气氮氧化物含量的措施

针对120 m~2烧结机烟气氮氧化物排放量超标的情况,通过一系列的工业试验,探索出了在目前生产工艺装备和原燃料条件下降低烟气氮氧化物排放量的措施:优选含氮量较低的无烟煤粉和铁矿石,从源头上控制烧结NO_X的生成;减少中和料中污泥配加量。改进后,烟气氮氧化物含量由300 mg/m~3以上降至260 mg/m~3以下,使烧结烟气实现达标排放,每月节省减排费用5.45万元,烧结机利用系数由1.25 t/(m~2·h)提高到1.30 t/(m~2·h)。     

烧结烟气SCR脱硝技术的应用实践

介绍了SCR脱硝技术在石横特钢新3~#烧结烟气中NO_x减排的应用,以及工艺控制方法、运行指标、存在的问题及对策等。通过对喷吹压力及频次、压差、反应温度等参数的合理控制,以及使用调质剂、严格控制碱金属含量等措施,烧结烟气中NOx排放浓度由350 mg/m~3降至50 mg/m~3以下,每年可减排氮氧化物约1 100 t,实现环保超低排放和设备稳定运行。     

燃料粒度结构变化对烧结生产的影响

针对中天钢铁集团北区烧结系统使用的高炉返焦末和外购焦末粒级变化较大,且燃料破碎效果不佳,导致烧结生产不稳定等问题,采用燃料预筛分工业试验的方法,分析燃料粒级结构变化对烧结烟气中NO_x排放、烧结矿转鼓、燃耗等方面的影响。结果表明:严格控制燃料结构中+5 mm以及-3 mm的粒级占比,可以有效地改善烧结烟气中NO_x的质量浓度,对提升烧结矿转鼓强度和降低燃料消耗也有一定的帮助。根据试验结果,最终确定的最佳燃料结构:+5 mm控制在5%以内,+3 mm控制在10%以内,在此燃料结构条件下烧结烟气中NO_x质量浓度下降57.16 mg/m~3,烧结矿转鼓强度提高1.22%,燃料消耗下降2.03 kg/t。     

烧结过程添加尿素对SO_2减排及烧结矿质量的影响

在邯钢新435 m~2烧结机正常生产的条件下,通过人工在烧结机圆辊下料处均匀抛洒尿素,探究了尿素在烧结过程中对SO_2的减排和烧结矿质量的影响。研究结果表明,在尿素的质量分数为0.04%时,烧结烟气中SO_2浓度由1 100 mg/m~3降低到550 mg/m~3,SO_2减排50%。烧结矿转鼓指数略有降低,烧结矿中的硫含量没有变化。     

烧结烟气旋流雾化脱硫除尘一体化试验研究

针对钢铁企业烧结烟气的超洁净排放要求,分析烧结烟气脱硫除尘中遇到的难题,提出了旋流雾化脱硫除尘一体化技术。通过构造喷雾切圆旋流场,在湍流、雾化及凝并的作用下,在脱硫塔中提高脱硫效率和除尘效率。对某2×90 m~2烧结机组的脱硫塔进行连续3 d的改造试验,试验结果表明,采用旋流雾化技术,在入口烟气流量、入口烟气温度、入口SO_2浓度大幅波动的情况下,改造后的出口SO_2浓度能够稳定在30 mg/m~3以下,脱硫效率可高达99.22%;在入口粉尘浓度为50 mg/m3且不增加湿电除尘的情况下,改造后的出口粉尘浓度能够稳定在8 mg/m~3以下,除尘效率可高达94.3%,实现了烧结烟气的超洁净排放。     

转炉一次烟气干法除尘净化与回收系统的成功应用及其运行分析

介绍柳钢转炉实施烟气除尘湿法改干法的改造情况及投产运行情况,改造后外排烟气排放颗粒物浓度≤15 mg/m~3(标态下),回收煤气颗粒物浓度≤15 mg/m~3(标态下),设备运行状况良好,工艺运行指标达设计要求,电耗降低,除尘粗灰直接回用,吨钢回用量约4.0 kg。     

铁矿石竖炉磁化焙烧热工参数优化的研究与实践

针对酒钢镜铁矿矿物组成复杂及结晶粒度较细特点,通过将100 m~3鞍山式竖炉还原煤气量从2 000～2 200m~3/h降低到1 000～1 200 m~3/h、加热煤气量从3 700～3 800 m~3/h提高到4 200 m~3/h左右、助燃空气量从3 000～3200 m~3/h提高到4 200 m~3/h左右,使铁矿石还原温度由450～550℃提高到500～650℃,铁矿石焙烧质量得到提高,竖炉产能提高10%以上,竖炉排出废气中CO含量由优化前11.4%降低到优化后3.0%左右。     

邯钢球团生产线回转窑煤气燃烧器系统的改造

分析了邯钢200万t/a球团生产线回转窑窑头煤气燃烧器存在的不足,并进行了有针对性的改造,不仅解决了回转窑恶性结圈的问题,而且在不影响球团矿质量的情况下,大大提高了煤气燃烧效率,降低了吨矿煤气消耗和球团生产成本,取得了较好的生产效果.     

基于带式焙烧机的NO_x生成规律研究

带式焙烧机工艺的NO_x排放量较高,高值达到400 mg/m~3以上,环保排放压力较大。目前对带式焙烧机的NO_x排放规律并无系统研究,普遍按锅炉等的排放规律,认为带式焙烧机的NO_x排放量由温度决定。通过对数据的分析,揭示煤气流量与NO_x排放量的关系,归纳了带式焙烧机NO_x的排放规律,对带式焙烧机NO_x排放的控制具有指导意义。     

焦炉加热煤气种类对烟气净化的影响

焦炉加热煤气种类的改变是焦炉生产中一项重要的生产工艺变更,对焦炉本体的生产和后序的烟气净化系统都会带来较大影响。当焦炉在混合煤气加热和纯焦炉煤气加热两种模式之间进行切换时,焦炉烟气中SO_2和NO_x含量会有明显变化,尤其是在从纯焦炉煤气切换至混合煤气加热初期,烟气中SO_2含量骤升,存在SO_2超标排放的环境风险。通过对加热煤气成分变化、焦炉工艺参数变化和煤气切换作业等因素进行分析,解释烟气中SO_2和NO_x产生变化的原因。针对焦炉烟气中SO_2和NO_x的规律性变化,通过改进和完善焦炉烟气净化系统的工艺控制,提高应对措施的有效性和前瞻性,降低焦炉烟气排放超标的风险。     

太钢烧结烟气氮氧化物超低排放技术研究

比较分析了当前工业化应用烧结烟气脱硝技术的原理和特点,针对脱硝工艺存在的问题,采用低温SCR脱硝中试设备在太钢450 m~2烧结机开展了连续8周的脱硝试验研究。结果表明,低温SCR催化剂空速高、催化活性稳定,在150℃条件下脱硝效率大于85%,NO_x平均排放浓度32.27 mg/Nm~3,试验过程中未发现明显铵盐沉积和催化活性衰减。低温SCR脱硝系统运行成本估算为4.68元/t-s,但不包括脱硫后烟气加热到150℃的成本。下一步研究的重点是降低催化剂活性温度窗口至110℃、提高催化剂抗硫能力和二噁英降解能力。