河北省鋼鐵行業(yè)脈沖布袋除塵器燒結(jié)煙氣排放及治理
河北省鋼鐵企業(yè)很多,，粗鋼、生鐵,、鋼材產(chǎn)量居全國第一位,，同時鋼鐵企業(yè)污染嚴(yán)重,，排放的污染物逐年增加，對環(huán)境危害很大,，影響人們的身體健康,，對燒結(jié)機(jī)脈沖布袋收塵器進(jìn)行煙氣脫硫十分緊迫和必要。河北省鋼產(chǎn)量從2000年的0.12億噸上升到2008年的1.16億噸,，8年時間翻了9.5倍鋼產(chǎn)量升至占全國總產(chǎn)量的23%,，占世界產(chǎn)量的8.72%。河北省是鋼鐵生產(chǎn)和消費大省,，粗鋼產(chǎn)量多年居全國第一,。燒結(jié)機(jī)燒結(jié)時產(chǎn)生的煙氣復(fù)雜、波動性大,，由于工藝技術(shù)等原因,，當(dāng)前脈沖布袋除塵器燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工作推進(jìn)不理想，已建成的燒結(jié)煙氣脫硫裝置在運行當(dāng)中還存在不少問題,。掌握燒結(jié)煙氣特點,、脫硫現(xiàn)狀、鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策才能更好推進(jìn)燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工作,。
河北省鋼鐵企業(yè)眾多,，經(jīng)調(diào)查達(dá)165家，其中涉鐵,、涉鋼企業(yè)146家,，獨立燒結(jié)球團(tuán)企業(yè)19家。全省共有燒結(jié)機(jī)(含球團(tuán))523座,、高爐396座,、轉(zhuǎn)爐(含電爐)325座。
粗略估算,，河北省粗鋼產(chǎn)能近3億噸,，2008年全省粗鋼產(chǎn)量為1.16億噸，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,。另一方面,，河北鋼鐵集團(tuán)、唐山國豐,、天津天鐵,、河北津西、河北敬業(yè)等粗鋼產(chǎn)量最多的前10家鋼鐵企業(yè)產(chǎn)量約占河北省粗鋼總產(chǎn)量的55.55%,。企業(yè)規(guī)模小而且分散,，產(chǎn)業(yè)集中度低，燒結(jié)機(jī)利用臺時較低，無序競爭突出,。河北省燒結(jié)機(jī)總面積31065㎡,，平均單臺燒結(jié)機(jī)面積為103㎡，低于全國平均水平19㎡,。其中90㎡及以下燒結(jié)機(jī)198臺,，面積11513㎡，分別占燒結(jié)機(jī)總數(shù)和面積總量的65.78%,，37.06%,；90㎡~180㎡燒結(jié)機(jī)42臺，面積4829㎡,，分別占燒結(jié)機(jī)總數(shù)和面積總量的13.95%,、15.54%；180㎡(含)~300㎡燒結(jié)機(jī)46臺,，面積9458㎡,，分別占燒結(jié)機(jī)總數(shù)和面積總量15.28%，30.45%,；300㎡及以上燒結(jié)機(jī)14臺,，面積5265㎡，分別占燒結(jié)機(jī)總數(shù)和面積總量的4.65%,，16.95。最大燒結(jié)機(jī)為首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限公司的500㎡燒結(jié)機(jī),。
2008年我省主要鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)燒結(jié)礦17460.99萬噸,，燒結(jié)工序二氧化硫年排放量很大，而且呈逐年增加的趨勢,，脫硫工作任務(wù)十分艱巨,。
燒結(jié)煙氣排放狀況
燒結(jié)煙氣產(chǎn)生及特點
1)燒結(jié)煙氣的產(chǎn)生
燒結(jié)是鋼鐵冶煉中一個重要環(huán)節(jié)，過程是將鐵精礦等含鐵原料和燃料,、熔劑等混合在一起,，布袋除塵器利用其中燃料進(jìn)行燃燒，加熱到1300℃左右,，粉料原料燒結(jié)成塊狀即為燒結(jié)礦,。同時，燒結(jié)中可以去除原料中的有害雜質(zhì),，使燒結(jié)礦的各種物質(zhì)含量符合高爐冶煉的要求,，燒結(jié)可以去除80~90%的硫。
鐵礦石中的硫通常以硫酸鹽和硫化物形式存在,，以硫酸鹽形式存在的物質(zhì)有CaSO4,、BaSO4和MgSO4等；以硫化物存在的礦物有FeS2、CuFeS2等,。固體燃料(如煤粉)中的硫則主要以無機(jī)硫或者有機(jī)硫的形式存在,。燒結(jié)過程中以單質(zhì)和硫化物形式存在的硫在氧化反應(yīng)中生成氣態(tài)硫化物后釋放，以硫酸鹽形式存在的硫則在分解反應(yīng)產(chǎn)生氣態(tài)硫化物后釋放,。在燒結(jié)過程中,，發(fā)生了很多化學(xué)和冶金反應(yīng)，不僅產(chǎn)生大量的SO2,、煙(粉)塵,，還含有NOx、CO2,、CO,、HF、二噁英(PCDD),、呋喃(PCDF)等多種氣態(tài)污染物,。根據(jù)燒結(jié)過程中溫度高低分布情況，燒結(jié)過程又可分為三階段：高溫保溫完成燒結(jié)階段,、中溫升溫?zé)Y(jié)階段和低溫預(yù)燒階段,。
燒結(jié)過程中產(chǎn)生大量的煙氣，SO2濃度變化很大,，一般其頭部,、尾部煙氣濃度低，中部濃度高,。在燒結(jié)料中加入質(zhì)量比為2%~3%的CaCl2等氯化物是為了去除砷,、鋅、鉛等物質(zhì),，但生成的可揮發(fā)性氯化物進(jìn)入煙氣,。燒結(jié)料中含鐵氧化物起催化劑作用，將部分SO2催化氧化為SO3,。焦粉中的一部分有機(jī)硫也被氧化成硫氧化物,。燒結(jié)煙氣不經(jīng)凈化處理而直接高煙囪排放，對大氣的污染較嚴(yán)重,。
2)燒結(jié)工藝煙氣特點
燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點火后,，在高溫?zé)Y(jié)成型過程中所排放的廢氣。它與-含塵氣體有較大的區(qū)別,，其特點是：
①煙氣量很大,，每生產(chǎn)1t燒結(jié)礦產(chǎn)生煙氣大約4000~6000m3。
②煙氣溫度波動很大,，煙氣溫度隨工藝操作狀況的變化,，一般在80~200℃上下浮動,。
③煙氣濕度高?；旌狭显跓Y(jié)前須加適量水制成小球,，提高燒結(jié)混合料的透氣性，所以燒結(jié)煙氣的濕度高,，按體積比進(jìn)行計算,，大約含10%水分。
④含有多種腐蝕性氣體,。在高爐煤氣點火及燒結(jié)成型過程中,，將產(chǎn)生大量的SOx，NOx等酸性污染物,，遇水后形成酸,，會持續(xù)腐蝕金屬部件。
⑤二氧化硫排放量較大,。燒結(jié)過程能夠去除混合料中80~90%的硫,，燒結(jié)車間的SO2初始排放大約為0.6~7.5kg/t燒結(jié)料。
據(jù)報道,，鋼鐵工業(yè)SO2的處理率僅為24%,，降低鋼鐵工業(yè)SO2的排放量極具潛力。而在鋼鐵企業(yè)中,，燒結(jié)工藝產(chǎn)生的SO2排放量占的比重最大,，已達(dá)到70~90%嚴(yán)格控制燒結(jié)工藝產(chǎn)生的SO2排放量，是控制鋼鐵企業(yè)SO2污染的關(guān)鍵,。
燒結(jié)煙氣脫硫現(xiàn)狀
據(jù)不完全統(tǒng)計,，河北省現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)300余臺，燒結(jié)機(jī)總面積31065㎡,，生產(chǎn)能力達(dá)34171萬噸燒結(jié)礦，平均單臺燒結(jié)機(jī)面積103㎡,。
據(jù)統(tǒng)計,，截至2009年底，河北省已建成脈沖布袋除塵器燒結(jié)煙氣脫硫裝置41套,，實現(xiàn)脫硫的燒結(jié)機(jī)共46臺,，燒結(jié)機(jī)總面積4475㎡，形成燒結(jié)煙氣脫硫能力13.33萬噸,。由于近期燒結(jié)機(jī)脫硫推進(jìn)速度很快,，具體數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計，河北省現(xiàn)有和在建燒結(jié)煙氣脫硫裝置應(yīng)在50套左右,。已投入運行的燒結(jié)煙氣脫硫裝置采用的工藝種類較多,，脈沖布袋除塵器主要有石灰石——石膏法、循環(huán)流化床法、氨——硫銨法,、密相干塔法,、氧化鎂法、雙堿法,、LEC法(石灰石排控法)等,。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部的減排計劃，2009年全國建成燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置19套,。在工信部《關(guān)于印發(fā)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫?qū)嵤┓桨傅耐ㄖ分酗@示,，截至2009年5月，全國建成燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置35套,。由此可見,，河北省燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫步伐走在全國前列。但是由于燒結(jié)機(jī)數(shù)目多(河北省300多臺,，全國統(tǒng)計500臺),，雖然上了一大批脫硫裝置，未上脫硫裝置的燒結(jié)機(jī)還占大數(shù),，未脫硫燒結(jié)機(jī)總面積為26590㎡,，所占比例為85.59%。
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