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国内焦炉烟气脱硝现状

  1、国内焦化行业现状

 

     炼焦工业是高污染,高耗能和高排放的基础工业。目前传统炼焦工业已经处于严重的产能过剩状态。国内大部分地区的环境容量已经达到或者超过上限。产业结构调整和淘汰落后产能是国家十三五的重要任务。面对如此严峻的国内国外经济形势以及环保压力,焦化行业已经到了举步维艰的地步。

 

  2、国际焦化行业现状

 

     炼焦工业发展至今已经有近200年的历史了。国内炼焦工业技术主要来源于前苏联,解放后恢复工业生产得到了前苏联的技术支持,炼焦工业得到了长足的发展。随着西方发达国家工业化的进程以及环保要求的严格,大量的钢铁焦化行业逐渐向不发达国家转移。目前美国和德国等国家的炼焦工业逐渐萎缩。国际上最先进的炼焦技术已经在国内实施,典型的代表是德国7.63米焦炉的引进。

 

  3、国际焦炉烟气排放法规

 

     随着德国7.63米焦炉的引进,国际上焦炉烟气的污染物排放标准也逐渐引起国内炼焦工业的重视,特别是近年来国内的大面积雾霾天气和大气污染事件的发生也引起了政府部门的关切。国际上美国和德国的环境标准相对较为合理完善,其中德国的焦炉烟气中NOx排放标准为:NOx<500mg/Nm3O25%)。

 

  4、国内焦炉烟气排放法规

 

     关于焦炉烟气中NOx的排放,国家已经制定相关的排放标准,并且已经强制执行。目前环保法规执行的标准为:NOx<500mg/Nm3。部分一类地区的地方标准为:NOx<150mg/Nm3

 

  5、主流脱硝技术简介

 

     脱硝技术起源于70年代的发达国家,国内主要应用于燃煤发电企业的烟气脱硝,典型的代表技术为SCRSNCR。其中SCR技术采用选择性催化吸附原理分解烟气中的NOx,其技术核心为催化剂。焦炉烟气的温度相对较低,无法直接把SCR技术移植过来。国内一些科研单位及企业已经开发出适应焦炉烟气温度的低温催化剂,并把SCR技术成功应用到焦炉烟气脱硝领域。

 

  6、国际焦化烟气的排放治理

 

     西方工业化国家在发展过程中也面临过大气污染的治理难题,历史上日本在70年代曾经采用SCR技术进行焦炉烟气治理,但因为投资及运行成本大效果差等原因最终没有推广。目前工业化国家主要采用在源头上治理的技术,既优化焦炉炉体结构和炼焦工艺在源头上降低NOx的排放。日本的钢铁企业被居民区包围,且日本的焦炉烟气中NOx排放标准为:NOx<150mg/Nm3O27%),但现在的日本钢铁焦化企业没有配套焦炉烟气脱硝的技术设施。

 

  7、焦化企业的发展反思

 

     20几年来,国家的基础设施建设突飞猛进,对钢铁的需求迅猛增长。焦化行业在钢铁的带动下也实现了大跃进式的野蛮增长。特别是近10内的新建焦化企业基本上都是简单的重复性建设,产品同质化,技术单一。在发展的过程中,技术进步没有同步跟上,环境保护意识淡薄。随着产能过剩的来临,焦化企业既要面临压产亏损的境遇,还要面临环保的压力。可以在源头解决的NOx排放问题,却要企业投入巨资进行环保设施建设。

 

  8、源头(前端)脱硝技术发展

 

    已经建设投产的焦化企业已经无法在源头上进行焦炉炉体结构的优化和炼焦工艺的优化。低成本的前端治理技术才是这些企业的急需技术。目前市场上的前端治理技术路线主要是焦炉助燃空气掺混焦炉烟道废气技术和焦炉煤气掺混焦炉烟道废气技术或者两者同时进行。这些方式虽然可以适当降低NOx的排放浓度,但是其缺点也是显而易见的即增加了炼焦耗热量和减少了企业产能(具体数据与掺混比例和方式有关),给企业带来经济损失和能耗的增加。

 

  9、低温SCR脱硫脱硝技术

 

    目前国内部分焦化企业已经建设了低温SCR脱硫脱硝技术,详细投资运行数据正在逐步汇总整理中,以下数据来源于市场调研:

 

  吨焦投资成本:3040元;

 

  吨焦运行成本:12元;

 

  潜在的问题:

 

  a)投资运行成本高;

 

  B)液氨带了的二次污染;

 

  c)影响焦炉正常生产操作。

 

  10、一种前端治理的低NOx排放浓度的节能环保型炼焦工艺专利技术

 

     该技术适应市场需求,创造性的集成了市场上各种成熟的单元技术,通过气体分离技术将焦炉煤气中的氢气进行分离,分离后的高热值焦炉煤气与焦炉烟道废气掺混,以此来降低焦炉立火道中火焰锋面温度,从源头上降低NOx的生成的技术。

 

  优点:

 

  a)投资和运行成本低于任何一种现有的脱硝技术;

 

  b)氢气为高附加值副产品

 

  c)回收部分烟道废气显热;

 

  d)NOx排放浓度低于200mg/Nm3

 

 

来源:环保网



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