京津冀钢厂治污的技术支撑-中国窑炉信息网

　　不久前，北京市科学技术委员会向社会公开发布《北京地区大气污染防治技术产品目录》，其中钢铁类技术产品包括高炉煤气喷碱除氯装置、塑烧板除尘器、高温烟气除尘系统烟气冷却器和火花捕集器、转炉煤气干法净化回收设施4项。该4项大气污染防治技术产品由中冶京诚工程技术有限公司（以下简称中冶京诚）申报。

　　为推动先进科技成果在京津冀区域大气污染防治中的转化和应用，为区域大气污染治理提供技术和产品，科技部社发司、北京市科委、天津市科委和河北省科技厅将面向社会公开征集大气污染防治成熟技术成果。征集到的科技成果，经专家筛选评估后将被编入《京津冀大气污染防治技术产品推荐目录》，并向社会公开发布，同时向京津冀三省市重点减排企业及职能部门推荐，并择优支持示范推广。目前，天津、河北地区的污染防治技术目录仍未发布。

　　针对上述技术的特点，以及在实际应用中的实际效果、技术实施的难点、可操作性等问题，《中国冶金报》记者日前采访了冶金行业专家、环保专家和相关工程师。

　　高炉煤气喷碱除氯装置

　　据中冶京诚研发创新部部长武其俭介绍，高炉煤气喷碱除氯装置作为高炉煤气全干式布袋除尘技术的有力补充，大大减少了高炉煤气燃烧后随烟气排入到大气中的酸性物质，也解决了高炉煤气管道和后续工艺设备的腐蚀问题，减少了检修费用和工作量，提高了钢铁企业的生产运行安全。该装置集除氯、脱水、调节冷凝液pH值等多种功能为一体，属于领先产品。运用该装置，经喷碱除氯塔处理后，煤气管网内冷凝液pH值可精准控制在中性点（pH值为7）附近，煤气中机械水含量≤5g/Nm3。该装置消耗介质主要为碱液、软水，以及配套水系统的电耗。

　　据介绍，该装置已经形成规模化应用，产品目前已在多个项目中得到成功应用，如韩国浦项制铁（湿法改干法）6000m3 高炉工程、河北钢铁集团邯钢3200m3高炉、五矿营口中板厂2350m3高炉工程等。中冶京诚工程师董艳苹介绍，一些新扩容或改造的高炉煤气净化设施已基本配套建设了除氯装置，但是一些高炉煤气采用全干法除尘但未做除氯处理的老厂，目前高炉煤气管网腐蚀问题突出。在邯钢多座高炉湿式洗涤塔改干式布袋除尘项目中，高炉煤气喷碱除氯装置均作为配套设施同步建设，各套除氯装置已投产近2年，系统运行稳定，管道冷凝液pH值长期稳定在7.5附近，效果良好；年节约设备更换、管网维护和人工成本费用在300万元以上。

　　据了解，在推广的过程中，该装置主要面临着占地和投资两大问题。该装置主要由塔体和泵房等组成，其占地面积并不大。但是，因属于煤气生产区，在布置时要考虑安全距离的问题，就加大了该设施的面积范围。对于结构比较紧凑的钢铁厂，需要合理规划设施面积。另外，目前钢铁行业面临着严峻的形势，投资问题也成为钢厂增建项目的“瓶颈”。

　　塑烧板除尘器

　　塑烧板除尘器选用了独特的波浪式塑烧板过滤芯取代传统布袋，具有良好的耐酸碱性、耐磨蚀性和抗撕裂性能。据中冶京诚工程师袁志明介绍，使用塑烧板除尘器可以有效捕集0.1微米以上的粉尘，可有效控制PM2.5的排放。该技术与国外同类技术水平相当，已经形成规模化、产业化，在冶金、化工、汽车、建材、制药等行业均有应用。

　　以塑烧板除尘器在包钢460热轧无缝钢管工程中的应用为例，除尘系统的设计风量为50万立方米/小时，除尘器造价为1500万元，投产后除尘系统排放含尘浓度小于设计指标。该技术应用于板带钢热轧除尘系统，每年可回收粉尘（主要含Fe3O4、Fe2O3）1000吨。在过滤超细及黏性和其它传统除尘设备无法满足排放标准的场合，该设备显示出技术优势。但是，目前塑烧板核心元件的国产化程度较低，其核心元件过滤单元主要依靠进口，设备造价较高。

　　目前，塑烧板除尘器在国内经济实力较强的企业有较多应用，经济实力弱的企业少有采用。因此，普及应用塑烧板除尘器的前提，一是要强制执行排放标准，二是要提高关键元件国产化程度，降低设备造价。

　　冶金清洁生产技术中心主任杨晓东说：“相对于布袋除尘，塑烧板除尘器更适用于处理高温、细颗粒、带油性的物质。虽然投资较高，但应用塑烧板除尘器可以回收轧制过程中的氧化铁，从而带来一定的经济效益。两相比较，该除尘器具有推广价值。”

　　中国金属学会专家王维兴表示：“塑烧板除尘器是值得大力推广的技术，其主要应用于轧钢领域。之前，塑烧板除尘器主要是依靠进口，现在国内已经开发出此项技术，能够实现国产化，且经济效益良好。国产设备比进口设备便宜近90%。所以，强烈建议推广该技术。”

　　烟气冷却器和火花捕集器

　　烟气冷却器主要应用于高温气体降温，火花捕集器用于冶金炉窑高温烟气除尘系统的烟气中高温炽热颗粒的捕集。该技术与国外同类技术水平相当。

　　对此，中国金属学会专家王维兴表示：“高温烟气除尘系统烟气冷却器、火花捕集器已经在钢铁企业成熟应用。”

　　据了解，烟气冷却器分为自然空气冷却器和机力空气冷却器两类，自然空气冷却器无需配备风机，无额外运行能耗，适用于烟气含湿量较高的场合；机力空气冷却器具有传热效率高、设备体积小、耗钢量小的优点，但需配备强制通风风机，运行时换热表面温度较低，对含湿量大的烟气易造成结露粘灰。火花捕集器分立式和卧式两种形式，可根据建设场地情况选其一。在实际运行过程中，烟气冷却器和火花捕集器能够稳定运行，但由于使用地点比较特殊。在使用火花捕集器过程中，要注意分离粗颗粒，防止火星掉入布袋造成安全隐患。

　　对于该技术的性能特点，武其俭表示：“在应用过程中，烟气冷却器使烟气温度从600℃降至250℃，自然空冷的平均传热系数不小于12W/m2·℃，机力空冷不小于20W/m2·℃。火花捕集器可有效捕集烟气中的火星，高、低温烟气混合后出口烟气流温度均匀。”

　　据他介绍，以苏州某钢厂100吨炼钢电炉烟气除尘系统改造工程为例，一次烟气采用换热面积4000平方米的自然空冷器，采用D9000火花捕集器，设备造价为13000元~18000元/吨。投产后烟气冷却器和火花捕集器均达到设计指标，资金投入却很少。

　　转炉煤气干法净化回收设施

　　转炉煤气干法净化回收设施拥有自主知识产权，整套系统设备国产化，尤其是制造难度较大的轴流风机、切换站系统和安全阀，主要适用于65吨~300吨转炉的炼钢煤气净化回收领域。该技术烟尘排放浓度低，为10~15mg/Nm3，已经实现规模性应用，技术成果已产业化，具有省电、省水、排放浓度低和占地少的优点。据杨晓东介绍，该技术比较成熟，一次除尘效率高，已经成功应用于多个钢铁企业。

　　中冶京诚工程师李加旺表示：“ 为实现2020年转炉工序负能炼钢的长远规划，并满足‘十二五’更苛刻的排放限值，转炉煤气干法净化回收符合国家的产业政策，从湿法向干法发展是大势所趋。”

　　但是，杨晓东指出：“该装置的稳定性不如湿法除尘，因此，在应用过程中需要提高该法的稳定性。”

　　对于转炉煤气干法净化回收设施的应用，李加旺举例：“该设施在江阴兴澄特钢股份有限公司一次热试成功并顺利实现煤气回收，各项参数良好：煤气放散的含尘浓度低于15mg/Nm3，煤气回收含尘浓度低于10mg/Nm3，煤气回收温度≤68℃，煤气回收量达到98Nm3/t钢以上。以上各项指标均满足设计指标，并大大超过了常规流程，达到国际先进水平。同时，该技术除用于新建炼钢转炉外，已大规模应有在原有的转炉湿法煤气净化回收系统升级改造。”

　　但是，李加旺表示：“该技术设施目前仍然存在关键设备实现国产化后故障多、片面追求降低总投资、设备加工制造水平下降，造成运行不够稳定、对操作和维修人员的要求较高等问题。提高国产化后，国产设备的质量、提高加工制造技术是关键。同时，稳定运行，顺畅操作也是烟气排放浓度稳定达标的重要因素。”

　　专家对技术性能综合评析

　　据了解，在这4项技术中，高炉煤气喷碱除氯装置、塑烧板除尘器、高温烟气除尘系统烟气冷却器及火花捕集器均处于国内领先水平；转炉煤气干法净化回收设施系统以省电、省水、省地和排放浓度低的优点被广泛采用，其先进性较前3项产品更为突出，处于国际领先水平。

　　王维兴表示：“转炉煤气干法净化回收设施是4项技术中最为成熟的技术，已经应用于众多的钢铁企业，且应用效果良好。相比较而言，转炉煤气干法净化回收设施更加经济适用，是由于该技术有稳定的生产实例和技术作为支撑。而塑烧板除尘器更加具有推广价值，该技术具有良好的除尘效果，且完全国产化后，设备投资大大降低。”

　　据了解，这4项技术装备均形成了规模化应用，实现了技术成果产业化。其中，在宝钢和首钢曹妃甸等钢厂，转炉煤气干法净化回收设施得到了稳定顺畅运行的效果。这4种产品均具有优劣性，转炉煤气干法净化回收设施这项产品综合实力最强，其他产品在一些层面上还不够成熟。

　　“该4项技术都是为了达到环保的要求而推荐的技术，是随着技术进步和环保要求逐步发展的。使用范围不同、钢厂地区不同、地区环保标准不同等因素，促使技术的推广和使用要具体情况具体分析。”杨晓东强调，“评价其技术的适用性，应该以这4项技术的实际应用情况为标准，用事实来说话。”