世界首台套球团烟气超低排放示范工程在河钢投用

2020.08.05 中国冶金报社   

近期，“十三五”国家重大研发课题“球团烟气多污染物超低排放技术及示范”研究取得重大成果，世界首台套“嵌入式SNCR+梯级氧化脱硝+SDA协同吸收+预荷电袋式除尘”示范工程项目在河钢集团建成并投产。第三方检测结果表明球团烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别＜5mg/Nm³、20mg/Nm³、30mg/Nm³，均优于国家最新超低排放标准。

图为国家重点研发计划课题球团烟气多污染物超低排放技术示范工程现场

行业专家表示，在钢铁生产过程中，增加高炉炉料中球团矿比例、发展球团产业成为行业新的发展趋势。球团矿相较于烧结矿，具有吨矿烟气量小、硫硝排放量低等优点，越来越成为最主要的高炉炉料。随着国内大型钢铁企业大力发展高比例球团高炉冶炼技术，球团烟气污染物排放量也将大幅提高。在球团烟气多污染物控制中，颗粒物和二氧化硫均可通过现有污控设施升级改造来满足控制需求，而对氮氧化物，缺乏专门的控制设施和技术，亟需针对球团烟气日渐严格的排放标准，开发契合球团烟气特征的氮氧化物超低排放控制技术。

河钢集团联合中科院过程工程研究所、中钢集团天澄环保科技股份有限公司、华北电力大学所针对球团工序烟气特点，从实验室研究，到现场实验，历时3年研究，自主研发了“嵌入式SNCR+梯级氧化脱硝+SDA协同吸收+预荷电袋式除尘”技术。经过广东科洁环保工程有限公司、河钢唐钢国际承包方的努力，在河钢唐钢青龙炉料200万吨/年的球团线上建成示范工程。

“脱硝，指燃烧烟气中去除氮氧化物的过程，SNCR脱硝正是世界上比较主流的工艺之一。”河钢项目相关技术人员介绍了该项目的三大亮点：

一是传统SNCR脱硝工艺是一个独立的环保环节，河钢创造性地把SNCR脱硝作为一个部件植入到生产设备中，使SNCR装置与生产球团的设备融为一体，实现了生产与环保的融合。

二是传统的氧化脱硝工艺是在一个位点一次性喷入所有的氧化剂，而河钢创造了把氧化剂在梯级层次分布的多个位点喷入的方法，这样氧化的效率更高。

三是针对氧化脱硝被氧化后的氮氧化物，利用SDA（脱硫塔）吸收脱除。这样既可以吸收脱除二氧化硫，又可以协同吸收氮氧化物，并且同时吸收时，二氧化硫的吸收效率更高。

该项目自今年4月25日完工进入调试、试运行阶段，至今系统运行稳定，二氧化硫、氮氧化物稳定实现超低排放指标；其中“嵌入式SNCR+梯级氧化脱硝”技术运行能耗显著优于现行其它脱硝技术，运行费用约4元/吨球团矿，比我国钢铁行业目前主流脱硝工艺运行成本低约150%~200%，且一次建造成本比主流工艺建造成本要低。目前中国超低排放标准执行的是世界范围内最严格的标准，要求氮氧化物排放稳定低于50mg/m³，河钢的排放指标稳定实现30mg/m³，严于国家超低排放标准。

“该项目的成功运行，为国内其他球团厂提供了低成本运行超低排放的应用典范，”河钢项目相关负责人介绍说。

“示范工程稳定运行数据充分表明了技术路线的合理性、工程产业化的可推广性以及技术经济性能的优越性，是我国球团烟气超低排放技术的一大创新，为我国钢铁行业环保升级和绿色发展树立良好的示范引领，”中科院过程工程研究所专家对该技术评价时说到。

目前，河钢已经开发出中高硅镁质溶剂型球团制备、高比例球团高炉冶炼技术及污染物减排技术，率先实现钢铁行业的烧结、球团、焦化、高炉和铁合金炉等重点工序多污染物协同治理，实现了 80%比例球团高炉的工业化生产，燃料比降低 11kg/t，实现二氧化硫、氮氧化物生成量比烧结矿分别降低 74.3%、53.2%，达到了国际领先水平，引领我国绿色低碳炼铁技术发展。 

（魏清源 侯长江）

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