球团烟气超低排放与优化节能

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坊业工程
Mninig Eignirrinig
球团烟气超低排放与优化节能
王香玲
（代县矿业有限公司，山西代县034207）
摘要：从企业球团生产超低排放不达标的实际情况出发，提出了球团烟气污染物采用电除尘和石灰湿
法脱硫塔进行烟气脱硫需要升级改造的弊端，分析了在原有电除尘和石灰湿法脱硫塔基础上增加一套烟气 脱硝工艺、二级湿法脱硫工艺和湿电除尘工艺的必要性，提出了超低排放需要采取的技术和管理节能措施，
以满足国家达标排放环保要求％
关键词：超低排放；脱硝装置；石灰湿法脱硫塔；节能；烟气排放颗粒物
中图分类号：TU834.5 + 5 文献标识码：B 0
实施超低排放是推进钢铁企业清洁化生产、 加快能源技术创新、改善大气环境质量、缓解
资源约束的重要举措。

目前一些大型集采、选、
烧结球团为一体的露天开采铁矿山主要采用链 篦机、回转窑和环冷机工艺生产球团，球团焙
烧过程中产生的烟气污染物由电除尘系统脱尘、
石灰湿法脱硫塔进行脱硫处理，处理后的NO w
的排放浓度为220 m3Nm 3，粉尘为40 mj/Nm 3，
SO 2的排放浓度为150 mg/Nm 3，排放水平没有 达到国家超低排放标准要求，需实施节能减排
升级改造，以满足国家达标排放要求。

1超低排放实施背景
烧结球团在焙烧过程中，产生的污染物主
由 300 m 2 的 进行 理， NO X 的
浓度为220 m/Nm 3 （基准含氧量18%条件）左
右，无法达到超低排放新标准50 m//Nm 3的要
求（基准含氧量18%条件）。

需要新建一套SCR
脱硝装置、回转式换热器GGH 、静叶可调轴流
式风机、二级脱硫塔、湿式电除尘及相关配套
设施，以实现（基准氧含量18%条件下）烟气 排放颗粒物'10m//Nm 3目标，满足国家超低排
收稿日期：2020 -08 -10
作者简介：王香玲（1967 -）,女（汉族），山西汾阳人，代县矿 业有限公司设备能源科能源环保主管工程师。

文章编号：1671 -8550 （2021） 01 -0055 -05
放标准要求。

2超低排放工艺方案
2. 1烟气脱硝工艺
SCR 脱 置 、 脱
硫装置之前，由氨区系统、氨喷射系统、脱
硝反应系统、烟道系统、烟气换热系统、烟 气加热系统、临时保产措施等组成，主要原
理为：主抽风机出口烟气温度为135 t ，通
过GGC 换热器的原烟气段加热至300 t ，进 入SCR 脱硝反应器入口垂直烟道，与加热炉
送来的高温补热烟气充分混合升温至325 t ， 升温后的烟气与稀释风机送入的氨气、水蒸
气和稀释烟气的混合气进行混合，在静态混
合器的搅动下得以充分混合，再经过整流器 整流后进入脱硝反应器；氨与烟气中的NO w
在催化剂表面发生氮氧化物的还原反应，反
应后的净烟气由脱硝出口烟道送至GGH 换热
器的净烟气段，与原烟气换热后降温到160 t ，进入静叶可调轴流式风机，增压风机后
的烟气与鼓干风机烟气汇合后再进入两级湿
脱 进行脱 理， 经 式
除尘器深度除尘后经烟囱排放-1
其化学反应方程式见公式（1 ）、
（2 ）、
（3）、工艺流程见图1%
4NO +4NH 3 +O 2 =4N 2 +6H 2O
（1）6NO 2 +8NH 3 =7N 2 +12H 2O
（2）NO+NO 2 +2NH 3 =2N 2 +3H 2O
（3）
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! 业工程
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图1总工艺流程图
2. 2烟气二次脱硫工艺为满足烟气中SO 2'30 m/Nm 3超低排放要
求，新一座石灰-石膏法脱硫塔，和原有脱串联起来， 控两塔脱硫效率，实现高效脱硫。

2. 3湿电除尘工艺
脱
式静电除尘器［2］，阳极采
有效去 滴，确保
口
浓度'5 mg/m 3，同时 中加入具有导电
性和耐腐蚀性的
介质，以吸附极性水液滴和
SO 3气溶胶,有效控制PM2. 5的
雨的发生％
的废水从吸收塔浆液池中泵
出，经一、二级脱
，
率大于10%
的脱硫石膏，
利
，脱硫石膏暂于石膏间，统一拉运
按固废处理。

2. 4 能耗指标
超低排放主要耗能设备有：风机、新增脱
泵、新
化风机、新增脱 、新式电除尘等， 能源介质为：
、压
缩 、
、燃煤。

年耗 3 - 176 x 107
kW - h/a ，压缩空气2- 1 6 x 107 Nm 3/a ，耗煤量
9 920 t/a ，循环水 11- 2 x104 m 3/a 。

2.5新工艺
备条件
2.5.1 脱硫脱硝反应剂
脱硫采用的吸收剂为消石灰，SCR 脱硝采
用的还原剂为
， 度为19% 必须保
持“澄清、透明”的品质要求％
2.5.2供电条件
超 工艺电压等级分6 kV 、380 V 、
220 V 三种：电源电压为6kV ,配电电压分6 kV
高 380 V 两 ， 控
高 220
VDC 、低压220 VAC 和24 VDC ；安全电压为36
V 。

2- 5- 3 供水条件
超
备冷却水从厂区冷却水管网接
引，压力为(0.2~0.4) MP 、温度为'35 t 并
实现 利 ； 工 新 脱
接出， 于脱 封水、生产补水、
冲
、GGH 等设备的冲 ％
2.5.4 压缩空气
超
缩 于SCR 和GGH 吹
扫、
缩
缩 ，由新建空
压站提供压缩气源，品质要求见表1%
表1压缩空气品质
称
值
压缩空气
压力/MPa 0.5 〜0.8
油浓度/ (mg • m-3 )<0. 1压力露点温度/t < -20
固体颗粒浓度/ (mg • m^3 )
<1固体颗粒粒径/$m
<1
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2.5.5相关参数(见表2)
表2烟气设计参数
序号项目参数位备
一主引风机出口设计参数进一级脱硫塔1主引风机入口烟气量(工况)/(m3-h-1)950000
2烟气温度/t135正常：120~150 3脱硫脱硝入口SO2浓度/(mg-Nm-3)'6500(短时7000〜9000)干基
4脱硫脱硝入口NO*浓度/(mg-Nm"3)220干基5脱硫脱硝入口粉尘浓度/(mg-Nm"3)100干基6烟气含氧量/%18.5
7烟气含水量/%'10
8主引风机出口压力/Pa100-200
二鼓干电除尘出口设计参数进脱
1烟气量(工况)/(m3/h-1)200000
2度Pt70：50-80 3鼓干电除尘出口S02浓度/(mg-Nm"3)'1500干基4鼓干电除尘出口NO e浓度/(mg-Nm"3)'5干基5鼓干电除尘出口粉尘浓度/(mg-Nm"3)'50干基6P%'21自然氧7P%'20
三脱口
1烟气量(工况)/(m3-h-1)950000风机
入口额定风量
2度Pt135正常：120~150 3P%'18.5
4S02浓度/(mg-Nm^3)
'6500,干态(短时7000-9000)
5粉尘浓度/(mg-Nm"3)'100，6NO e浓度/(mg-Nm^3)'220，7含水率/%'10
四脱脱
口
1S02浓度/(mg-Nm^3)'30,(干态，按基准02 18%)
2NO e浓度/(mg-Nm^3)'40，(，按O2 18%)
3粉尘浓度/(mg-Nm"3)'8，(，按O2 18%)
4氨逃逸/ppm'3 5设备随主机运行率/%100
3优化节能
3.1超低排放技术节能
3.1.1电气节能
选用高效低耗变压器进行供配电，减少变压器能耗；并通过低压并联电容器组集中补偿装置对功率因数进行调节，降低线路感抗，使低压侧功率因数达到0.9以上。

3.1.2照明节能
在保证作业面视觉和照明质量的前提下，减少照明光能的损失。

推广应用太阳能、空气能、光能和热能等先进能源新产品和新技术,
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通过光控、时控、人体感应等功能设置，节省人工照明，并通过采用三相四线式供电，加大线缆的截面积，降低线路阻抗，减少线路能耗。

3.1.3电机与变频器控制节能
优先选用YX、YX2系列高效率电动机，通过控制其端电压、转矩、转速、功率因数和传动效率，负荷率控制在0.8~0.9的经济运行范围内；变频器则根据负载特性变化对输出轴功率进行调整，风机所需风量越低，应用变频调速节能效果越好。

3.1.4自动化控制节能
合理安排工艺布局，科学匹配用电设备运行台数，减少设备空转或低负荷运行，避免能量损耗；同时对热力管道采取有效的保温措施,以减少热量损失和能耗。

3.2超低排放管理节能
3.2.1建立能源管理体系
建立以副总经理为组长的能源管理领导小组，健全能源管理网络，配备专兼职能源管理人员，贯彻执行国家能源法律法规、方针、政策和公司能源相关管理制度；推广应用节能项目和能源改造方案，保持和持续改进能源管理体系的有效性。

3.2.2加强生产调度指挥，严格按工艺要求操作
实行能源供用集中调度管理模式，结合节能需要下达动力介质运行及调配指令，均衡、稳定、集中、协调组织生产，对非连续生产设备采取避峰措施，降低峰谷比，节约用电成本。

3.2.3加强设备维护，提高设备节能效率
有效发挥智能化点检仪的作用，加强用能设备的点检和维护，及时发现问题、解决问题,保证设备安全稳定运行；对超低排放工艺中的重点耗能设备进行能效优化控制％
3.2.4强化能源管理责任
制定能源管理制度，明确能源管理目标和措施，完善能源计量网络图，规范能源生产、转换、供应、、使用、结算等工作流程，将能耗指标分解落实到责任部I'1、责任人。

3.2.5强化全员节能意识
定期组织开展节能宣传和节能培训，通过召开专题会议、宣传栏、标语、组织节能知识答题、合理化建议和开展节能技术创新创效评比等方式，广泛宣传节约能源、提高能效的重要性，强化全员降耗节能意识。

3.2.6配备适宜的能源计量器具
根据GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求，配置完善的能源计量仪表，能源计量器具配备率应达到95%，重点部位达到100%，并对能源计量器具进行定期检定、校准，确保计量数据真实、准确。

3.2.7形成能源分析例会制度
定期组织召开能源例会，分析总结上阶段能耗情况，安排、部署和推进下阶段节能工作，形成持续改进机制。

3.2.8完善能源考核体系
将能源奖惩责任纳入公司责任制，对超低排放运行过程中发生的浪费能源现象进行考核，对积极牵头组织实施降耗措施、在实际应用中做出突出贡献的技术、管理、技能人员进行奖励，确保超低排放目标与节能降耗指标圆满实现。

3.2.9强化能源计量监控
以据理为中的能源理式，推广节能降耗新技新备，进智能化新，实现超备工
能耗的动态监控，发现问题及时进行分析，提升超低排放网络化服务水平，发挥好绝色发展支撑作用％
4应用效果
4.1物质实现了循环利用
氨水储罐上设置的水封槽，既能实现氨水罐压力的稳定运行，又确保了水封槽氨水浓度达标时再回排到氨水储罐内，实现了循环利用％4.2水资源实现循环利用
SCR脱硝排放的冲洗废水采用管道收集排放至废水池，再经由废水泵送到污水处理站进行综合处理利用，降低了水资源消耗。

4.3能源消耗达到减量化目的
脱硝系统采用的高效常规SCR技术不仅使脱硝效率达到88%，降低了脱硝还原剂的消耗；还使反应器压损小于1600Pa，电耗低效率高，实现了能源减量化消耗。

5结语
节能减排是钢铁企业面临的艰巨任务，企业必须保持对环保工作的高度重视，加大治理度，技开发、产控等节取施，才能实现在基准含氧量18%条件下使企业球团
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生产处理烟气量达780000Nm3/h，烟尘排放值达到8mg/Nm3、二氧化硫排放值达到30mg/Nm3、氮氧化物排放值达到40m/Nm3,的超低排放环保要求$实现企业绿色生产和可持续发展目标％参考文献：
[1]寇文青•球团烟气超低排放脱销技术的研究-J•建材与装
饰，2019(09):193-194.
[2]吕平，雷国鹏•浅谈烧结烟气超低排放技术-J]•科技与创
新，2018(16):53-55+57.
Ultra-low Emission and Optimizer Energy Conservation of Pelletizing Flue Gas
WANG Xiangling
(Dai Coun iy Mining Co.$Lid.$Datian034207$China)
Abstract:In view of the actual situation of enterprises that the ultra-low emission of pefetizing production is not up te the siandaed$ihedisadeaniage_fad_piingeaecieicpeecipiiaieand aimeweidesuafueieaiin iweefedesuafueieaiin_ffauegasp_a u ianis$ ihaiis$iieequieesupgeadingand ieansfemaiin ispe_p_sed in ihispapee.Thenece s iiy_faddingasei_ffeuegasdeniieificaiin pece s$iw_-siageweidesuefueieaiin pe_ce s and weieeecieicdusieem_eaepe_ce s_n ihebasis_fihe_eiginaeeeecieicpeecipiiaieand eimeweidesuefueieaiin iweeisanaeyeed.Theiechnicaeand managemenieneegy-saeingmeasueesihaineed i bead_pied feueiea-ew emi s insaeepuifewaed i meeiihenaiinaeemi s in siandaedsand eneienmeniaepeieciin eequieemenis.
Key wois：ultra-low emission；denitrification unit；lime wet desulfurization tower；ener/conservation；particulate matter of feuegasemision
(上接第54页)
4结语
1)对于300m2烧结机，烟囱高度为74m 时可满足其排烟要求。

2)300m2烧结机主烟囱高度为80m时,超低排放条件下，S02、NO*、PM】。

最大落地浓度占标率为3.57%、12.75%、1.13%，占标率均较低，预计最大落地浓度叠加当地环境背景值后能满足GB3095-2012《环境空气质量标准》二类区域中的指标要求。

3)300m2烧结机主烟囱高度H&80m时,通过提高烟囱高度降低污染物落地浓度的降幅不明显，且烟囱高度提高后将增加烟囱造价,经济上不合理。

4)为使预测结果更加准确，可采用AERMOD 或ADMS等进一步预测模型进行分析预测。

5)烟囱高度还应考虑周围200m内建筑物高度与烟囱高度的差值、CEMS安装位置对上下游直管段的要求等。

参考文献：
[1]冶金工业部长沙黑色冶金矿山设计研究院.烧结设计手册
-M].北京：冶金工业出版社，2005.
[2]王介超.烧结烟囱高度设计计算-J].矿业工程，2014
(12):39-41.
[3]孔珑.工程流体力学[M].北京：中国电力出版社，
2007.
DnscusnononRatnonalnty ofChnmney He nght under Ultra plow
EmnsnonofSnnternng FlueGas
RONG Yi,YAN Xiaoyan，ZHANG Qi,WANG Fei
(Northern Engineering and Technolo/Corporation,MCC,Dalian116600,China)
Abstract:This paper systematically introduces the factors that need to be considered in the height of the main chimnef of the sintering plant,calculates the chimnef draught and predicts and analyzes the maximum ground-level concentration of pogutants for a 300m2sintering machine.After calculation,for300m2sintering machine,the chimnef height of74m can meet the requirements of J uc gas paring and analyzing the maximum ground-level concentration of pogutants under dCferent combinations,when the height(H)of the main chimnef of300m2sintering machine is&80m,the d ecrease of the ground-level concentration of pogutants by increasing the chimnef height is not obvious,and the higher the chimnef height,the smaller the decrease.
Key wois：sintering Cue gas&chimnef height&chimnef draught&maximum ground-level concentration of pogutants。