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    [原创]西矿环保:“尘硫硝”超低排放谁与争锋 环境治理勇挑重任

    2019/02/14 中国水泥网信息中心

    伴随着环境治理力度的加大,环保产业迎来崭新时期,并日益成为我国经济发展的重要产业。其中不乏有一批技术领先、综合服务能力强、品牌影响力大、具有国际竞争力的环保公司竞相涌现,正在成为环境治理的先锋和领航者,包括深耕环保产业五十余年的西安西矿环??萍加邢薰?。......

      伴随着环境治理力度的加大,环保产业迎来崭新时期,并日益成为我国经济发展的重要产业。其中不乏有一批技术领先、综合服务能力强、品牌影响力大、具有国际竞争力的环保公司竞相涌现,正在成为环境治理的先锋和领航者,包括深耕环保产业五十余年的西安西矿环??萍加邢薰荆ㄒ韵录虺啤拔骺蠡繁!保?。

      大势所趋 西矿成功建设国内水泥行业首套SCR脱硝项目

      近年来,随着水泥行业在环保领域的升级发展,排放标准日益提高,但氮氧化物减排问题一直困扰业内,直到2018年10月,国内水泥行业首套SCR脱硝项目成功投运,NOx排放低于50mg/Nm3,标志着水泥行业氮氧化物超低排放迎来了关键里程碑。

      据中国水泥网报道,2018年10月14日,河南省登封市磴槽集团宏昌水泥有限公司5000t/d水泥生产线配套的SCR脱硝项目,通过由郑州市环保局主持的专家核查。该项目氮氧化物入口浓度300mg/m3左右,出口排放稳定低于40mg/m3,达到燃煤电厂氮氧化物超低排放标准,远低于河南省郑州市日前对水泥行业规定的100mg/m3排放要求,系统温降小于10℃,系统阻力约1000Pa,均优于设计标准,作为首套示范工程项目,开创了水泥烟气氮氧化物超低排放治理技术的先河。

      宏昌水泥如何在环保政策和技术局限的双重压力下,完成经济和绿色的双丰收呢?这背后敢为天下先的“英雄”就是“西矿环?!?。

      西矿环保董事长兼总经理 陈贵福

      “水泥行业未来一定是朝超低排放趋势收严标准的,也许过不了太久国家或地方就会出台水泥氮氧化物排放新的标准?!蔽骺蠡繁6鲁ぜ孀芫沓鹿蟾6灾泄嗤钦弑硎?。在水泥窑氮氧化物减排方面,西矿环保作为行业龙头企业之一,早在多年前就开始了相关技术的研究并做了大量的技术方案对比。

      “脱除氮氧化物的技术途径很多,但是要达到50mg/m3或者100mg/m3以下,就目前而言,世界上普遍采用的都是SCR技术。其他技术达到150mg/m3已经是极限,若要实现50mg/m3,几乎是不可能的。要么成本高、要么运行费用大,或者不可靠?!背鹿蟾K?。

      陈贵福(右)与中国水泥网总经理江勋(左)交流

      据了解,相比于粉尘和二氧化硫治理,氮氧化物治理可谓当前水泥行业大气污染物减排面临的最大难题。目前国内脱硝技术方案主要分为两大类,一是过程控制(即:低氮燃烧、分级燃烧等改造方案);二是末端治理,主要包括SNCR和SCR,在实际应用中也有部分企业采用了过程控制加SNCR脱硝的模式,并宣称取得了良好的效果。

      目前国内的水泥厂在用的都是SNCR(选择性非催化还原)脱硝技术,然而其脱硝效率低下,在40%-60%之间,且氨水消耗量巨大,由此带来的弊端---氨逃逸问题不可避免,而氨本身无论是生产还是排放到大气中都会对环境造成污染。

      据陈贵福介绍,水泥行业的SNCR、分级燃烧+SNCR等,都要大量的喷氨,氨逃逸超标现象十分普遍,且氨逃逸问题对尾端的余热发电、窑尾除尘器等整个后续设备腐蚀非常严重,极大地影响水泥生产线设备使用寿命。另一个无法忽视的问题是,氨水的使用成本较高,以宏昌水泥为例,一吨氨水市场价700元左右,原来每小时消耗氨水至少1.4吨,SCR改造后氨水每小时使用量不到700公斤,节约一半以上。甚至前端SNCR的氨逃逸量就足够SCR脱硝反应。仅氨水方面一天可节约1万多元,全年节约的氨水费用差不多可以相抵SCR的运行费用。

      “实施SCR改造后,比改造前的SNCR喷氨量减少一半以上,但是氮氧化物却从过去300mg/m3降到了现在稳定的50mg/m3以下,减少氨逃逸,避免系统设备腐蚀,既环保又经济?!背鹿蟾G康?。

      有意思的是,有消息称,国内北方某省区,冬季氨水用量大增,部分地区甚至出现断货现象,产生水泥行业与农业争氨的情况。氨水“价高无货”或将加速水泥行业的环保改造进程。

      河南宏昌水泥高温电除尘+SCR脱硝项目

      但在宏昌水泥国内首套SCR脱硝技术成功投运后,业内称赞之余也不乏一些反对声音,譬如SCR投资大、运行费用高,水泥粉尘浓度高易导致催化剂堵塞、中毒等问题。

      对此,陈贵福详细解释了西矿环保的解决方案。

      首先是SCR的布置区段选择。最好不选择在余热发电后布置,此区段温度较低,在150℃-200℃之间,催化剂的选择性小,且低温催化剂还需要进一步实践考验,存在一定的风险。经过深入比对,西矿环保选择在余热锅炉前的中高温C1出口段布置,采取“高温除尘器+SCR脱硝”技术方案,先降低粉尘浓度,再进行催化还原,有效降低了堵塞、中毒的风险,且粉尘浓度的下降,对后续余热锅炉的发电效率有帮助。

      为了防止SCR装置前置后造成的温度损失,西矿环保采取了缩短烟气流程长度、加厚保温材料等措施,宏昌水泥投运后的数据显示,SCR系统进口端310℃时,出口端约300℃,温降在10℃以内,对余热发电影响不大。

      其次是除尘器的合理选用。水泥生产线粉尘浓度高,粉尘具有高钙、高碱性,粒径较小,黏性较大,粉尘浓度在100g/m3以上。针对这种工艺状况,西矿环保采取除尘效率高、阻力较小的高温电除尘装置。结果表明,通过高温电除尘,粉尘从100g/m3左右降到了30g/m3以下,使得进入SCR反应器的烟气粉尘浓度大幅降低,相当于燃煤发电锅炉的烟气工况,因此实现对氮氧化物的超低排放显然是有保障的。

      第三是催化剂的开发与选型。西矿环保专门与清华大学联合开发了一种中温稀土耦合钒钛催化剂,该催化剂和燃煤电厂SCR使用的催化剂配方不同。电厂一般采用的是21孔蜂窝催化剂,而西矿选用的是专门研发的13孔规格,在保证催化还原效率的基础上最大限度降低堵塞的概率。

      “从首台套项目实际运行看,水泥氮氧化物减排采用SCR技术是完全可行的,不但达到稳定超低排放,系统运行也并没有因此增加水泥企业太多的成本,假如扣除节约的氨水量,增加的费用吨熟料不到0.8元,而且增加SCR装置后对减少氨逃逸、避免设备腐蚀都具有重要的改善?!背鹿蟾2钩涞?。

      助力超低排放 尘硫技术并驾齐驱

      随着电力超低排放逐渐完成,非电行业烟气治理市场渐行渐近。2018年5月7日,生态环境部印发《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》,旨在推动钢铁行业污染治理,助力打赢蓝天保卫战。

      从政策来看,非电行业烟气治理市场将开始爆发。据有关方面预测,钢铁、水泥、平板玻璃、陶瓷等主要非电行业的大气治理市场空间达千亿以上。一边是潜力无限的市场,一边是缺乏成熟的技术路线,非电行业烟气治理将历经怎样的考验?

      “从实际工程应用看,包括尘硫硝烟气治理的各个方面,水泥行业执行超低排放已经有技术保障?!背鹿蟾6灾泄嗤钦弑硎?,从电除尘器起步,经过五十余年的发展,西矿环保在引进、消化、吸收德国鲁奇公司技术基础上,通过不断的投入和自主创新,研究开发出各类静电除尘器、布袋除尘器、电袋复合除尘器、转炉煤气HLG干法除尘以及自主开发的SK505尘硫一体化、SCR脱硝等一系列超净技术,可以针对水泥、冶金、电力、化工等不同烟气工况进行系统设计,为客户提供量身定制的环境治理解决方案,全方位满足客户应对国家最新的“超低排放”要求。

      柬埔寨马德望海螺窑头电除尘器

      河南孟电5000t/d熟料水泥生产线窑尾超净布袋除尘器

      华润封开窑头电改电袋除尘器项目

      老挝万象红狮水泥窑头电除尘器

      其中,SK505脱硫除尘一体化技术在业内得到了广泛使用。据中国水泥网报道,2018年4月1日,广东阳春海螺12000t/d熟料生产线窑尾烟气脱硫系统通过性能考核,成功投运。在线监测数据显示SO2排放浓度最高39mg/m3,平均排放浓度15mg/m3,粉尘排放浓度4.5mg/m3,均优于设计要求,达到超低排放标准;废水处理系统运行稳定,出水清澈,输送至篦冷机蒸发,实现废水零排放。

      陈贵福对此补充道,SK505脱硫除尘一体化技术,采用除尘灰作为脱硫剂,脱硫后产生的副产物--石膏,可作为水泥的添加剂继续利用。实现了环保设施运行全过程的自给自足与资源循环再利用。

      阳春海螺12000t/d水泥窑尾脱硫EPC工程

      阳春海螺脱硫项目的成功投运,为水泥行业脱硫除尘超净治理起到引领示范作用,也标志着西矿环保的SK505技术与水泥生产工艺的完美组合。

      当然,任何自信都需要建立在有效的技术保障之上的。在这先进的技术背后,是以陈贵福为主导的一个不断革新的“开发机制”。在技术研发方面,西矿环?;罱ㄆ教ㄍ贫际醮葱?,每年投入大量的科研经费,研究开发市场急需的技术,并对成果实施奖励,激发员工自主创新热情。在人才培养方面,西矿环保不拘一格引进培养专业人才,有些特殊人员的待遇比企业领导还高,企业科技人员占比从过去的20%提高到现在的65%以上,实现从劳动密集型向知识密集型的转变,彻底提高了企业的创新能力。在水泥除尘、脱硫、脱硝方面的核心技术,始终处于行业领先地位。

      延伸产业链 实现跨越式发展

      今年以来,中央环保督察加码推进,污染防治和生态?;ちΧ炔欢霞哟?;从“打好蓝天保卫战”到“打赢蓝天保卫战”,一字之差彰显环保政策日趋严苛的必然性。在倒逼水泥行业寻求企业升级改造的同时,也推动着环保行业的快速发展。

      “环保设施升级改造对企业而言是一个社会效益大于经济效益的事情,环保产业是政府主导,政策、法规驱动型的产业?!背鹿蟾G康?。

      得益于政策红利释放,近年来,全国范围持续推进的生态文明建设正在催生巨量的环保刚性需求。据市场机构统计,“十二五”期间全社会的环保投资合计4.17万亿;“十三五”期间,环保产业投资将突破16万亿元。

      但同时需要引起注意的是,传统环保行业迈入成熟期,企业面临业绩和盈利能力增长的压力,如何弥补产业链缺口、降低成本和跨区域发展,横向扩大业务规模,纵向延伸产业链是环保企业未来发展策略的难点。

      陈贵福对此也表达了他的忧虑,以电力行业为例,大概三年左右时间,几乎所有的电力燃煤机组都完成了“尘硫硝”超低排放改造?!罢呤┬泻?,环保改造的速度是很快的,按目前的环保治理强度,非电大气治理大约维持五年左右的时间?!背鹿蟾Tげ??!暗彼?、冶金等非电行业治理高峰过后,企业该如何立足环保市场生存?又该朝什么方向发展。这关乎企业生存问题?!背鹿蟾1硎?。

      正是站在企业长久可持续发展的战略高度,西矿环保在深耕环保烟气治理岛业务后,又开始考虑进军水泥窑协同处置固废、危废等新领域的规划中来。

      和垃圾焚烧发电的原理相似,水泥窑协同处置固废也是利用高温处理固废。但和垃圾焚烧发电不同的是,水泥窑协同处置方式直接利用水泥生产线窑炉的高温,将固体废弃物燃烧分解,无需增加末端尾气治理投资。

      “当前欧美国家80%以上的水泥窑都兴建有协同处置装置,我国水泥窑协同处置固废起步较晚,但其处置固废的低成本性和彻底性已逐渐得到社会认可,未来很可能成为主流方式”陈贵福说。西矿环保作为水泥行业的环保知名企业,希望与水泥企业一道承担更多的环境治理重任,这一转型不仅基于自身发展战略的考虑,也是践行“净化环境,造福人类”的历史使命。

      陈贵福(右)与中国水泥网总经理江勋(左)合影留念

      西矿环保将秉承“质量第一,诚信为本”的经营理念,以“一流的技术、一流的产品、一流的服务”与社会各界携手合作,为共同?;と死嗬狄陨娴牡厍蚝突肪匙鞒鲇τ械墓毕?。

    (责任编辑:周程)

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    2019-06-01 SCR
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