钢铁企业大型烧结生产的节能减排
大型烧结机具有烧结矿质量好、能耗低、劳动生产率和自动化水平高诸多优势,近年来,我国钢铁企业掀起新建大型烧结机的热潮,大型烧结机数量急剧增加。与此同时,如何在大型烧结生产中实现节能减排、绿色环保,也成为重要课题。
一、减少和防止烟气污染。在烧结烟气净化处理时,必须同时考虑脱硫、除尘、去除二噁英、重金属、氯化氢、氟化氢和有机碳VOC。根据烧结烟气波动及烟气污染成分特点,目前国际上烧结烟气治理以干法、半干法为主。比如,西欧烧结厂烟气脱硫大多采用半干法工艺;在日本,从2000年开始控制二噁英,烧结机烟气治理均采用活性炭吸附,而且越来越多的原有湿法改造成活性炭吸附工艺。
国内烧结烟气治理最早起于2004年广州钢铁厂烧结机,采用的是双碱法。随着国家烟气减排力度不断加大,钢铁行业烧结烟气脱硫工作快速发展。截止2011年,已建成投入运行的脱硫设施有110多套,包括首钢京唐和太钢大型烧结机。首钢京唐2×550㎡烧结机采取生石灰半干法脱硫工艺;太钢450㎡烧结机引进日本活性炭脱硫工艺,实现烟气“五位一体”治理,并回收SO2得到副产品硫酸。太钢在烧结烟气治理领域走在国内同行前列。
二、烧结余热回收。烧结余热回收属于中低温余热回收,主要是指烧结机的废气余热和环冷机废气带出的烧结矿显热。
安钢的400㎡大型烧结机,可回收利用的余热资源为主抽风箱末尾几节风箱的废气,废气温度范围为300～500℃,余热烟气量约为25万m³/h。安钢针对此部分余热,设置余热锅炉,将烧结机尾部烟气引出来,通过余热锅炉换热后再送回主抽大烟道。此技术可确保烧结机尾部烟道压力及风量,不影响烧结生产过程。
环冷机部位的余热回收通常采用以下方式:在环冷机旁设置余热锅炉,将环冷机废气引入余热锅炉,采用烟气全循环模式进行余热资源回收。具体的实施方案为把环冷机一段和二段排出来的废烟气引至环冷机旁的余热锅炉内,经余热锅炉换热后排出的140℃尾气再经循环风机送回环冷机台车风箱,以实现烟气的循环利用,同时改善冷空气直接冷却高温烧结矿所带来的负面影响,提高烧结矿质量。此方式可提高一段和二段环冷机出口的废气温度,改善余热资源的品质,提高余热资源的利用效率,同时为最大化地提高余热资源利用率,实现余热资源分级利用创造条件。
总的来说,烧结余热的回收在国内起步较晚。当前大多数钢铁企业烧结厂都在开展烧结余热回收工作,基本上靠引进国外技术,回收烧结环冷机的一、二冷段热空气的高品质热源换热,但对烧结机废气余热和环冷机低温部分热空气尚未采取回收,这在一定程度上造成余热资源浪费。
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