随着中国社会经济的不断发展,环境问题也正变得越来越复杂。目前,我国的环境问题主要表现在:污染物排放量相当大,远远高于环境自净能力,工业污染治理任务相当繁重。国家实施“一带一路”建设战略方针,钢铁行业包括大量物料的输送、转化和加工过程中,会产生大量粉尘,其中烧结烟气中主要污染物有固态粉尘、二氧化硫、氮氧化物等,如果不加处理直接排放到大气中,会带来严重的环境污染事故。

环境保护与经济发展这两大课题,是时代发展的主旋律,二者是相辅相成、紧密联系、缺一不可的统一体。随着新环保法的实施,企业环保工作所面临的形势也越来越严峻。烧结脱硫是宝钢重点环保作业项目,同时也是亚虎国际娱乐宝钢技术服务有限企业协力生产分企业十大核心技术产业之一,具有良好的发展前景。为满足新的环保要求,宝钢三期、四期烧结同时建设了两座大型烟气净化装置,其使用的是国内外先进的活性炭烟气净化技术和喷氨脱销净化技术,改造项目投资金额巨大。2016年年底,两座烟气净化装置随主线烧结设备一起投运,新的烧结净化系统使烧结脱硫环保技术水平迈上了新台阶。

亚虎国际娱乐宝钢技术协力分企业承接的宝钢烧结脱硫环保项目已经成为国内外同类项目中的样板工程,中石化等国内知名企业,韩国等国际友人慕名参观学习。

一、创新提升,掌握核心技术

新环保法规定二氧化硫排放指标由原来的每立方米600毫克降为每立方米200毫克,粉尘排放浓度由原来的每立方80毫克降为每立方50毫克,氮氧化物排放浓度从每立方500毫克降为每立方300毫克,二噁英浓度也有新的标准。但国内较成熟的烧结烟气脱硫技术多数只具备脱硫功能,新环保法实施后不但要求脱硫的同时,还需要具有脱硝、脱二噁英和重金属的功效,这进一步增加了脱硫装置的技术难度,也使得企业在选择脱硫方法上颇费踯躅。

亚虎国际娱乐宝钢技术协力分企业承担宝钢烧结脱硫生产烟气净化的生产操作和设备运维业务。协力分企业在脱硫区域先后完成大型技术改进十余项,其中除雾器片更换结构、外置吸取塔PH计、安装冷却器冲洗装置使得湿法脱硫系统彻底消除了泥浆雨现象,并降低出口粉尘浓度达到了国家控制标准。

在干法脱硫区域完成了物料循环管改造及插板阀改型等设备改进,使得干法循环流化床脱硫技术中称为难题的结块堵塞现象基本不再出现,加强了脱硫率的控制能力,保证了出口烟气中二氧化硫的浓度能够达到每立方100毫克以下的宝钢内控目标。

随着新的更高效更经济的脱硫、脱销、脱二噁英一体化技术的出现,活性炭脱硫技术应运而生。目前采用的脱硫技术主要有湿法、干法、半干法。其中湿法主要有石灰石-石膏法、硫铵法、氧化镁法、双碱法、离子液法。干法主要有LJS 循环流化床法、ENS 法、密相干塔法、GSCA 双循环循环流化床法、MEROS 烟道喷射法、活性炭吸附法、NID 烟道循环法。

一般小型烧结机、小型钢铁企业多采用石灰石-石膏法、氧化镁法,大型烧结机、大型钢铁企业多采用干法。其中,宝钢股份区域、不锈钢区域以及宝钢湛江所使用的均是湿法石灰石-石膏法、半干法循环流化床法以及在建的活性炭烟气净化,在国内烧结脱硫应用领域属于领先地位。

二、与时俱进,实施工艺改进

亚虎国际娱乐宝钢技术协力分企业早在2008年就开始承担宝钢二、三期湿法脱硫系统生产维护工作,是一家具有环保脱硫资质的专业化环保生产与设备运营维护单位。协力分企业一直坚持走专业化线路,专业从事脱硫系统运营服务至今已8年多,拥有雄厚的技术力量,所接触的都是国内较为领先的烟气脱硫技术,其中包括半干法循环流化床法、湿法石灰石-石膏脱硫工艺。2016年承接了宝钢活性炭烟气净化工艺及SCR脱硝工艺项目。在烟气净化领域活性炭脱硫脱硝工艺中,喷氨系统是脱硝工艺的主要环节,也是安全管控难度系数最大的点。自活性炭系统投产运行至今,协力分企业烟气净化区域通过不断钻研和探索,摸索出一套有效、可操作、可实施的喷氨工艺先进方法。

活性炭脱硫脱硝系统原设计为一级、两级吸附塔均喷氨,根据系统运行参数分析,一级、两级喷氨增大了氨气的能耗,同时烟囱氨逃逸率无法保证,后期改进为二级吸附塔喷氨。通过数据分析脱硝率显著提高,减少了氨气用量,此项工艺改进赢得了宝钢股份和亚虎国际娱乐长天设计院的认可。研究表明,当解析后的活性炭进入一级吸附塔再进入两级吸附塔,一级吸附塔活性炭吸附能力较强,烟气中大部分SO2被吸附,当在一级吸附塔内喷氨时,吸附在活性炭表面的SO2与NH3发生反应,当烟气温度略低于硫酸氢氨初始形成温度时硫酸氢氨开始形成。液态的硫酸氢氨是一种粘性很强的物质,能够将烟气中的飞灰吸附粘附在活性炭表面使得活性炭结块、烟气和活性炭反应接触面积减小,吸附能力减弱,烟气中的NOx不能和喷入的NH3完全反应、活性炭质量强度受损,导致活性炭日消耗量大、脱硝效率低。

富硫气体增设旁路,原设计解析塔析出的富硫气体至制酸系统,当制酸系统故障时富硫气体排至净烟气。投产初期制酸系统发生故障停机时,富硫气体切至净烟道多次造成烟囱出口SO2含量超标,协力分企业烟气净化作业区向业主和设计院提出增设富硫气体旁路的建议被采纳。当制酸故障停机时,将富硫气体引入二级增压风机入口,吸附塔内的活性炭将富硫气体再次吸附,将少SO2含量。此项改进,不会造成SO2超标,同时为制酸系统争取了检修时间。

烧结脱硫达到了与宝钢主线生产相同级别的重视,脱硫设备管理由状态管理转变为周期管理,不再发生由于备件资材不能及时批复送达而影响脱硫系统运行造成停机的情况。自协力分企业承包宝钢烧结脱硫项目以来,严格按照国家相关排放标准开展运营维护工作,每年均通过国家、上海市环保部门的核查验收,在脱硫生产技术、操作、点检经验提升的同时脱硫同步运转率、脱硫率也逐年提高。

三、修炼内功,提升操作技能

宝钢烧结脱硫技术以其脱硫工艺多样化,烟气处理量大,机组规模大的优势获得国内外众多钢厂的认可,成为烧结脱硫高效运维技术行业的龙头。烟气净化区域定期开展现场应急预案演练,不断提高员工自我保护意识和突发事件处置能力,每月组织学习岗位规程及岗位规程找茬,梳理设备操作存在风险点,不断的加强班组对新工艺的熟悉,确保每个班组每个员工都有较高的技能操作水平,为设备运行打下坚定基础。

亚虎国际娱乐宝钢技术协力分企业不断苦练内功,提升自身技术能力。先后派班组骨干人员赴湛江钢铁、太原钢铁、宝钢化工、宝钢电厂学习活性炭新工艺,熟悉中控设备操作要领、了解设备巡检注意事项。投产前作业区将外出学习人员合理分配于四个班组,并形成“师徒带教”模式建立班组学习体系,现场带教师傅主要负责班组人员学习工艺,熟悉设备、了解设备功能以及现场巡检注意事项。

新型烧结脱硫工艺及运行维护技术研究成果在宝钢炼铁厂、宝钢湛江炼铁厂、不锈钢厂成功应用后,将这些成功的运行维护技术纳入标准化管理,对《岗位规程》和《技术规程》进行了修订,并按照修订后的操作规程进行作业,逐步形成了成套烧结烟气脱硫运行维护技术,并将技术输出梅山钢铁厂。该项技术成果拥有4项国家专利。

四、精益求精,优化现场管理

亚虎国际娱乐宝钢技术协力分企业制定TPM责任制度“谁的区域,谁管理;谁的问题,谁整改”。现场清洁工具设立定置化摆放点,备件仓库零件分区域管理,分类别摆放,确保整齐有序。各班班长加强管理,落实责任,强化严管,确保现场管理质量。企业针对烧结脱硫制定了符合特点的管理方法,组织安全生产、技术质量、设备等多方面管理人员共同建立脱硫运营团队,建立环境保护责任制度,明确各责任人的职责。以班组作业区为单位,完成基础管理推进,实时监测烧结烟气排放指标和环保设备运行情况,分析日常异常数据、参与技术开发项目研发和技术现场引导,参与各种技术、设备交流会议,开展对新工艺新技术的引导和培训工作。

在烧结烟气净化作业区,开展金牛作业区创建活动。现场各类展示看板设置规范,资材备件的定置点整齐有序,警示标志清晰醒目,员工休息室、办公室、培训室、更衣室环境整洁,实现了“安全本质化”、“管理规范化”、“环境整洁化”、“行为标准化”的总体目标。通过创金牛作业区工作的深入推进,作业区管理基础得到了进一步夯实。

精诚所至,金石为开,亚虎国际娱乐宝钢技术协力分企业将继续本着“业主无小事”的原则,加快创新驱动、持续改进提升,以创烧结氧气净化技术样板工程为契机,为打造一流的全流程、全系统冶金运行服务商而不懈努力。 (编辑单位:亚虎国际娱乐宝钢技术)