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記者 陶海銀 通訊員 周小波 報道
鋼鐵行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)性行業(yè)，也是我國碳排放量最高的制造業(yè)，如何以最低的資源、能源消耗，以最低的環(huán)境、生態(tài)負荷，換取最高的轉(zhuǎn)換效率和勞動生產(chǎn)率，提供足夠數(shù)量且質(zhì)量優(yōu)良的高性能鋼鐵產(chǎn)品，是每個鋼鐵生態(tài)圈企業(yè)義不容辭的責任。
中冶賽迪旗下核心子公司重慶賽迪熱工環(huán)保工程技術(shù)有限公司（以下簡稱賽迪熱工環(huán)保）作為連接應用科學與產(chǎn)業(yè)實踐的工程技術(shù)公司，在鋼鐵行業(yè)清潔生產(chǎn)、超低排放領(lǐng)域形成了以綜合防治、高效低耗、環(huán)境相容等為核心的分析方法和理論體系，眾多成果處于行業(yè)領(lǐng)先水平。同時，該公司深耕冶金工藝及系統(tǒng)創(chuàng)新，實現(xiàn)了一系列冶金行業(yè)領(lǐng)先的重大綠色技術(shù)創(chuàng)新，并在工程實踐中得到應用，助力了鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
焦爐高效余熱回收及發(fā)電機組：助力鋼鐵企業(yè)能源清潔低碳高效利用
今年4月，國家能源局、科學技術(shù)部印發(fā)了《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）。《規(guī)劃》提出了“十四五”時期能源科技創(chuàng)新的總體目標為：能源領(lǐng)域現(xiàn)存的主要短板技術(shù)裝備基本實現(xiàn)突破；前瞻性、顛覆性能源技術(shù)快速問世，新業(yè)態(tài)、新模式持續(xù)涌現(xiàn)，形成一批能源長板技術(shù)新優(yōu)勢；適應高質(zhì)量發(fā)展要求的能源科技創(chuàng)新體系進一步健全；能源科技創(chuàng)新有力支撐引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
推動能源轉(zhuǎn)型，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，事關(guān)經(jīng)濟社會安全運行、長遠發(fā)展，是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的必由之路。作為節(jié)能環(huán)保公司，賽迪熱工環(huán)保致力于冶金節(jié)能技術(shù)的研究和開發(fā)，在燒結(jié)、焦化、煉鋼和軋鋼等單元余熱回收及發(fā)電領(lǐng)域躋身前列。近年來，賽迪熱工環(huán)保積極響應國家“雙碳”和“清潔生產(chǎn)”政策的號召，潛心打造焦化單元余熱深度回收系列產(chǎn)品，為客戶挖掘潛在價值。
針對熱回收焦爐余熱鍋爐單體容量小、數(shù)量多的特點，賽迪熱工環(huán)保自主開發(fā)并應用的“多爐-機耦合發(fā)電”技術(shù)將焦爐煙氣余熱鍋爐產(chǎn)汽和干熄焦余熱鍋爐產(chǎn)汽融入高效發(fā)電機群，通過機爐協(xié)同管理和優(yōu)化，大幅提高機組效率和環(huán)保指標，成為焦化行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗和可持續(xù)發(fā)展的最佳選擇。
以年產(chǎn)200萬噸的清潔型熱回收焦爐為例，噸焦發(fā)電能力可達1050千瓦時~1250千瓦時，全年可實現(xiàn)外送上網(wǎng)電量超過20億千瓦時；蒸汽母管實時動態(tài)管理，不斷優(yōu)化機-爐出力比例；鍋爐配置長壽命管理方案，在全年不停爐的基礎(chǔ)上控制排煙指標變化不超過10℃/100Pa；尾部針對高濕度煙氣配置以CFB半干法脫硫除塵為核心的處理工藝，可全面實現(xiàn)焦爐煙氣超低排放和廢水零排放。
賽迪熱工環(huán)保將進一步聚焦全流程、全生命周期的冶金余熱回收及高效利用解決方案，圍繞生產(chǎn)工藝單元不斷總結(jié)優(yōu)化，助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。
圖為由賽迪熱工環(huán)?？偝邪脑侥虾桶l(fā)能源有限公司熱回收焦爐余熱發(fā)電工程。
由賽迪熱工環(huán)保承建的河南安鋼周口鋼鐵有限責任公司熱回收煉焦配套余熱發(fā)電項目，包括新建8×80t/h高溫超高壓熱回收焦爐余熱鍋爐+3×60t/h高溫超高壓干熄焦余熱鍋爐+4×65MW中間一次再熱汽輪發(fā)電機組及配套設(shè)施，年供電量將超過16.25億千瓦時，年減排CO2將超50萬噸。該項目采用活性炭脫硫脫硝一體化工藝，排放可穩(wěn)定達到超低排放標準；工藝單元采用集中控制，將焦爐、干熄焦、余熱發(fā)電與脫硫脫硝等同時納入一體化智能操控中心，可實現(xiàn)協(xié)同生產(chǎn)操作，具有良好的示范效應。
圖為由賽迪熱工環(huán)保承建的河南安鋼周口鋼鐵有限責任公司熱回收煉焦配套余熱發(fā)電工程效果圖。
由賽迪熱工環(huán)?？偝邪脑侥虾桶l(fā)能源股份公司1×50MW高溫超高壓發(fā)電工程，采用賽迪熱工環(huán)保研發(fā)的“焦電耦合煤氣聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)”核心技術(shù)，將熱回收焦爐余熱資源與全廠富余煤氣資源進行耦合發(fā)電，是越南鋼鐵企業(yè)首套高溫超高壓帶再熱余熱發(fā)電機組，其較業(yè)主現(xiàn)有的發(fā)電機組效率提高40%以上，深受業(yè)主好評。該項目采用CFB（循環(huán)流化床）半干法脫硫除塵工藝，排放可穩(wěn)定達到越南當?shù)爻团欧艠藴省?/div>
圖為由賽迪熱工環(huán)?？偝邪呐_塑河靜鋼鐵興業(yè)責任有限公司干熄焦工程發(fā)電項目。
由賽迪熱工環(huán)?？偝邪呐_塑河靜鋼鐵興業(yè)責任有限公司200t/h干熄焦工程發(fā)電項目，包括新建2×200t/h干熄焦裝置，配套設(shè)置2×36MW汽輪發(fā)電機組；采用一系列先進技術(shù)，噸焦發(fā)電量較常規(guī)提高15%以上，達到180千瓦時/噸焦，指標世界領(lǐng)先；同時，該項目設(shè)置100%FCB（Fast Cut Back）旁路，可在全廠停電狀態(tài)下，實現(xiàn)黑啟動功能。該項目獲得了2020年度冶金建設(shè)行業(yè)工程設(shè)計優(yōu)秀成果獎二等獎。
煙氣脫硫脫硝超低排放技術(shù)：助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)超凈排放
為削減主要大氣污染物排放量，促進環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，生態(tài)環(huán)境部等五部門發(fā)布了《關(guān)于推進實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》，明確規(guī)定了排放煙氣中SO2和NOX的超低排放指標限值。隨著環(huán)保政策的日趨嚴格，鋼鐵企業(yè)迫切需要穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟技術(shù)可行的煙氣超凈排放技術(shù)指導其完成綠色升級。
賽迪熱工環(huán)保作為冶金建設(shè)“國家隊”中冶賽迪的核心子公司，擁有國內(nèi)領(lǐng)先的鋼鐵行業(yè)大氣污染治理超低排放產(chǎn)品與技術(shù)，構(gòu)建了涵蓋冶金全流程的源頭減排、過程控制和末端治理一體化的大氣污染防治技術(shù)體系。在脫硫脫硝技術(shù)方面，賽迪熱工環(huán)?；凇岸辔廴疚飬f(xié)同控制”和“全過程耦合”的技術(shù)理念，綜合考慮鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工序及煙氣特性，靈活采取多種工藝技術(shù)助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)超凈排放。
對于不同鋼鐵企業(yè)內(nèi)工藝特點及客戶需求，賽迪熱工環(huán)保提供針對性定制化解決方案：高爐熱風爐、軋鋼加熱爐煙氣量小、SO2含量一般的，提供干法（SDS）脫硫+布袋除塵+SCR脫硝工藝；燒結(jié)、球團、焦化等生產(chǎn)工序煙氣成分復雜、煙氣量較大、原始硫含量高的，提供濕法脫硫（石灰石膏法）+SCR脫硝或者半干法脫硫（循環(huán)流化床法）+SCR脫硝工藝方案，并在設(shè)計時借助CAE仿真技術(shù)模擬裝置在復雜工況下的運行，優(yōu)化流場和結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而保證裝置穩(wěn)定可靠運行。
賽迪熱工環(huán)保脫硫脫硝產(chǎn)品在保證環(huán)保指標的同時，兼具運行穩(wěn)定可靠、自動化程度高和一次建設(shè)及運行成本低等特點。憑借著產(chǎn)品的顯著優(yōu)勢，賽迪熱工環(huán)保脫硫脫硝技術(shù)先后在日照鋼鐵、津西鋼鐵、唐山松汀鋼鐵以及越南和發(fā)鋼鐵、英國鋼鐵公司等國內(nèi)外大型鋼鐵廠得到應用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和環(huán)保效益。
圖為由賽迪熱工環(huán)保設(shè)計的日照鋼鐵新建2號450m2燒結(jié)機煙氣治理項目。
2021年，日照鋼鐵新建2號450m2燒結(jié)機煙氣治理設(shè)施。賽迪熱工環(huán)保根據(jù)該燒結(jié)機煙氣特性，選用石灰石膏濕法脫硫+濕電除塵+后置中低溫SCR脫硝工藝方案，采用了脫硫多級噴淋與托盤耦合和高效除霧器兼濕電除塵一體化、煙氣脫白及多級高效能源利用配合補燃系統(tǒng)等多項先進技術(shù)，建成后煙氣中排放顆粒物、SO2、NOX濃度將不高于8mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，優(yōu)于當前最嚴格超低排放指標要求，可真正實現(xiàn)清潔環(huán)保、節(jié)能降耗。
濕式電除塵裝置：解決鋼鐵企業(yè)超低排放難題
2月7日，工信部、國家發(fā)展改革委和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》指出，要全面推動鋼鐵行業(yè)超低排放改造，力爭到2025年，80%以上鋼鐵產(chǎn)能完成超低排放改造。煉鋼作為鋼鐵企業(yè)的核心生產(chǎn)流程，吹煉產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐一次煙氣含塵濃度高(70mg/Nm3~150mg/Nm3)，遠高于顆粒物超低排放限值10mg/Nm3，是鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作的重點之一。
圖為賽迪熱工環(huán)保研發(fā)的濕式電除塵裝置取得專利的展示。
針對鋼鐵企業(yè)以LT、OG為代表的傳統(tǒng)煙氣除塵系統(tǒng)長期以來面臨著操作要求高、改造難度大及難以滿足當前日漸嚴苛的超低排放要求等難題，賽迪熱工環(huán)保通過集中攻關(guān)掌握了鋼鐵全流程超低排放的技術(shù)群。其中，其自主研發(fā)的A型、B型防爆節(jié)能型濕式電除塵裝置，分別解決了煉鋼轉(zhuǎn)爐濕法、干法一次煙氣除塵超低排放難題。目前，該裝置已取得10余項授權(quán)專利，經(jīng)成果鑒定，技術(shù)達到國際先進水平。
賽迪熱工環(huán)保濕式電除塵裝置可結(jié)合現(xiàn)有除塵工藝，改造后形成“OG+濕電”或“LT+濕電工藝”，大幅提高除塵能力；開發(fā)出爆炸風險分析控制盒，實現(xiàn)對爆炸風險的實時評估和預測以及系統(tǒng)主動防爆；提出一種新型濕式電除塵器結(jié)構(gòu)，采用塔式容器外形，內(nèi)置蜂窩管式陽極板，保證設(shè)備安全，具有超低、安全、節(jié)能的優(yōu)勢，同時可實現(xiàn)煙塵超低排放、除塵效率高、卸爆率近0、沖洗水耗量降低40%、電耗降低40%以及可減排顆粒物100噸/臺·年等目標。
圖為應用賽迪熱工環(huán)保濕電除塵產(chǎn)品的寶武太鋼煉鋼二廠濕電除塵項目。
目前，賽迪熱工環(huán)保濕電除塵產(chǎn)品已陸續(xù)在寶武太原鋼鐵南區(qū)、寶武太原鋼鐵北區(qū)、寶武八一鋼鐵、寶武昆鋼、鞍鋼西昌鋼釩、日鋼隆盛鋼鐵、沙鋼和豐南鋼鐵等大型鋼鐵企業(yè)得到應用。其中，寶武太鋼煉鋼二廠南區(qū)轉(zhuǎn)爐增加濕式除塵項目是賽迪熱工環(huán)保濕電除塵產(chǎn)品在國內(nèi)的首次應用，并榮獲2021年全國冶金行業(yè)工程設(shè)計優(yōu)秀成果獎三等獎。
MTD技術(shù)：助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)高爐煤氣精脫硫
為助力鋼企實現(xiàn)超低排放，賽迪熱工環(huán)保自主研發(fā)了一套高性能全干法高爐煤氣中溫精脫硫技術(shù)，簡稱MTD技術(shù)。其采用的技術(shù)路線為：高爐→重力除塵器→高爐煤氣布袋除塵系統(tǒng)→MTD脫硫→TRT→管網(wǎng)；或者單獨進行熱風爐煤氣脫硫，其技術(shù)路線為：高爐→重力除塵器→高爐煤氣布袋除塵系統(tǒng)→TRT→煤氣預熱器→MTD脫硫→熱風爐。
圖為采用賽迪熱工環(huán)保自主研發(fā)MTD技術(shù)的高爐煤氣脫硫裝置。
賽迪熱工環(huán)保首次提出將有機硫轉(zhuǎn)化和脫硫置于同一溫度段，具有脫硫精度可控、TRT設(shè)備腐蝕程度大幅降低、TRT發(fā)電量影響小且更加節(jié)能等優(yōu)點；同時，該工藝年產(chǎn)固廢量少，可以實現(xiàn)固廢資源化利用，年產(chǎn)固廢量不到鈣基煙氣脫硫工藝的一半，更加綠色環(huán)保。
目前，該工藝采用的脫硫催化劑工作硫容已達40%以上，相當于1g催化劑可以吸收0.4g以上的單質(zhì)硫，性能達到國際領(lǐng)先水平。由于工作硫容高，MTD技術(shù)可顯著降低脫硫系統(tǒng)的占地面積和運維成本。相比煙氣脫硫，MTD技術(shù)一次投資節(jié)省10%~15%，運行成本降低在40%以上。
MTD技術(shù)已成功應用于工業(yè)化試驗，各項性能指標均滿足要求：在入口總硫32mgS/m3~124 mgS/m3波動的真實高爐煤氣環(huán)境下，出口總硫始終<15mgS/m3，遠低于超低排放限值。此外，賽迪熱工環(huán)保還與寶鋼股份湛江鋼鐵建立了良好的合作關(guān)系，研發(fā)團隊在湛江鋼鐵現(xiàn)場長期開展高爐煤氣脫硫試驗，連續(xù)穩(wěn)定運行近一年。測試結(jié)果顯示，MTD工藝對真實高爐煤氣適應性好，在真實高爐煤氣入口含硫波動較大的情況下，脫硫出口平均濃度始終低于26mgS/m3，熱風爐燃燒后SO2平均濃度＜30mg/m3，遠低于熱風爐的50mg/m3超低排放限值。
來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯：張雨恬
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