中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 陶海銀 通訊員 周小波 報道
鋼鐵行業是我國國民經濟的支柱性產業，是關系國計民生的基礎性行業，也是我國碳排放量最高的制造業，如何以最低的資源、能源消耗，以最低的環境、生態負荷，換取最高的轉換效率和勞動生產率，提供足夠數量且質量優良的高性能鋼鐵產品，是每個鋼鐵生態圈企業義不容辭的責任。
中冶賽迪旗下核心子公司重慶賽迪熱工環保工程技術有限公司（以下簡稱賽迪熱工環保）作為連接應用科學與產業實踐的工程技術公司，在鋼鐵行業清潔生產、超低排放領域形成了以綜合防治、高效低耗、環境相容等為核心的分析方法和理論體系，眾多成果處于行業領先水平。同時，該公司深耕冶金工藝及系統創新，實現了一系列冶金行業領先的重大綠色技術創新，并在工程實踐中得到應用，助力了鋼鐵行業高質量發展。
焦爐高效余熱回收及發電機組：助力鋼鐵企業能源清潔低碳高效利用
今年4月，國家能源局、科學技術部印發了《“十四五”能源領域科技創新規劃》（以下簡稱《規劃》）?！兑巹潯诽岢隽恕笆奈濉睍r期能源科技創新的總體目標為：能源領域現存的主要短板技術裝備基本實現突破；前瞻性、顛覆性能源技術快速問世，新業態、新模式持續涌現，形成一批能源長板技術新優勢；適應高質量發展要求的能源科技創新體系進一步健全；能源科技創新有力支撐引領能源產業高質量發展。
推動能源轉型，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，事關經濟社會安全運行、長遠發展，是實現高質量發展、可持續發展的必由之路。作為節能環保公司，賽迪熱工環保致力于冶金節能技術的研究和開發，在燒結、焦化、煉鋼和軋鋼等單元余熱回收及發電領域躋身前列。近年來，賽迪熱工環保積極響應國家“雙碳”和“清潔生產”政策的號召，潛心打造焦化單元余熱深度回收系列產品，為客戶挖掘潛在價值。
針對熱回收焦爐余熱鍋爐單體容量小、數量多的特點，賽迪熱工環保自主開發并應用的“多爐-機耦合發電”技術將焦爐煙氣余熱鍋爐產汽和干熄焦余熱鍋爐產汽融入高效發電機群，通過機爐協同管理和優化，大幅提高機組效率和環保指標，成為焦化行業實現節能降耗和可持續發展的最佳選擇。
以年產200萬噸的清潔型熱回收焦爐為例，噸焦發電能力可達1050千瓦時~1250千瓦時，全年可實現外送上網電量超過20億千瓦時；蒸汽母管實時動態管理，不斷優化機-爐出力比例；鍋爐配置長壽命管理方案，在全年不停爐的基礎上控制排煙指標變化不超過10℃/100Pa；尾部針對高濕度煙氣配置以CFB半干法脫硫除塵為核心的處理工藝，可全面實現焦爐煙氣超低排放和廢水零排放。
賽迪熱工環保將進一步聚焦全流程、全生命周期的冶金余熱回收及高效利用解決方案，圍繞生產工藝單元不斷總結優化，助力鋼鐵企業實現低碳轉型發展。
圖為由賽迪熱工環?？偝邪脑侥虾桶l能源有限公司熱回收焦爐余熱發電工程。
由賽迪熱工環保承建的河南安鋼周口鋼鐵有限責任公司熱回收煉焦配套余熱發電項目，包括新建8×80t/h高溫超高壓熱回收焦爐余熱鍋爐+3×60t/h高溫超高壓干熄焦余熱鍋爐+4×65MW中間一次再熱汽輪發電機組及配套設施，年供電量將超過16.25億千瓦時，年減排CO2將超50萬噸。該項目采用活性炭脫硫脫硝一體化工藝，排放可穩定達到超低排放標準；工藝單元采用集中控制，將焦爐、干熄焦、余熱發電與脫硫脫硝等同時納入一體化智能操控中心，可實現協同生產操作，具有良好的示范效應。
圖為由賽迪熱工環保承建的河南安鋼周口鋼鐵有限責任公司熱回收煉焦配套余熱發電工程效果圖。
由賽迪熱工環?？偝邪脑侥虾桶l能源股份公司1×50MW高溫超高壓發電工程，采用賽迪熱工環保研發的“焦電耦合煤氣聯產發電系統”核心技術，將熱回收焦爐余熱資源與全廠富余煤氣資源進行耦合發電，是越南鋼鐵企業首套高溫超高壓帶再熱余熱發電機組，其較業主現有的發電機組效率提高40%以上，深受業主好評。該項目采用CFB（循環流化床）半干法脫硫除塵工藝，排放可穩定達到越南當地超低排放標準。
圖為由賽迪熱工環保總承包的臺塑河靜鋼鐵興業責任有限公司干熄焦工程發電項目。
由賽迪熱工環?？偝邪呐_塑河靜鋼鐵興業責任有限公司200t/h干熄焦工程發電項目，包括新建2×200t/h干熄焦裝置，配套設置2×36MW汽輪發電機組；采用一系列先進技術，噸焦發電量較常規提高15%以上，達到180千瓦時/噸焦，指標世界領先；同時，該項目設置100%FCB（Fast Cut Back）旁路，可在全廠停電狀態下，實現黑啟動功能。該項目獲得了2020年度冶金建設行業工程設計優秀成果獎二等獎。
煙氣脫硫脫硝超低排放技術：助力鋼鐵企業實現超凈排放
為削減主要大氣污染物排放量，促進環境空氣質量持續改善，生態環境部等五部門發布了《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》，明確規定了排放煙氣中SO2和NOX的超低排放指標限值。隨著環保政策的日趨嚴格，鋼鐵企業迫切需要穩定可靠、經濟技術可行的煙氣超凈排放技術指導其完成綠色升級。
賽迪熱工環保作為冶金建設“國家隊”中冶賽迪的核心子公司，擁有國內領先的鋼鐵行業大氣污染治理超低排放產品與技術，構建了涵蓋冶金全流程的源頭減排、過程控制和末端治理一體化的大氣污染防治技術體系。在脫硫脫硝技術方面，賽迪熱工環保基于“多污染物協同控制”和“全過程耦合”的技術理念，綜合考慮鋼鐵企業生產工序及煙氣特性，靈活采取多種工藝技術助力鋼鐵企業實現超凈排放。
對于不同鋼鐵企業內工藝特點及客戶需求，賽迪熱工環保提供針對性定制化解決方案：高爐熱風爐、軋鋼加熱爐煙氣量小、SO2含量一般的，提供干法（SDS）脫硫+布袋除塵+SCR脫硝工藝；燒結、球團、焦化等生產工序煙氣成分復雜、煙氣量較大、原始硫含量高的，提供濕法脫硫（石灰石膏法）+SCR脫硝或者半干法脫硫（循環流化床法）+SCR脫硝工藝方案，并在設計時借助CAE仿真技術模擬裝置在復雜工況下的運行，優化流場和結構設計，從而保證裝置穩定可靠運行。
賽迪熱工環保脫硫脫硝產品在保證環保指標的同時，兼具運行穩定可靠、自動化程度高和一次建設及運行成本低等特點。憑借著產品的顯著優勢，賽迪熱工環保脫硫脫硝技術先后在日照鋼鐵、津西鋼鐵、唐山松汀鋼鐵以及越南和發鋼鐵、英國鋼鐵公司等國內外大型鋼鐵廠得到應用，產生巨大的經濟和環保效益。
圖為由賽迪熱工環保設計的日照鋼鐵新建2號450m2燒結機煙氣治理項目。
2021年，日照鋼鐵新建2號450m2燒結機煙氣治理設施。賽迪熱工環保根據該燒結機煙氣特性，選用石灰石膏濕法脫硫+濕電除塵+后置中低溫SCR脫硝工藝方案，采用了脫硫多級噴淋與托盤耦合和高效除霧器兼濕電除塵一體化、煙氣脫白及多級高效能源利用配合補燃系統等多項先進技術，建成后煙氣中排放顆粒物、SO2、NOX濃度將不高于8mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，優于當前最嚴格超低排放指標要求，可真正實現清潔環保、節能降耗。
濕式電除塵裝置：解決鋼鐵企業超低排放難題
2月7日，工信部、國家發展改革委和生態環境部聯合發布的《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》指出，要全面推動鋼鐵行業超低排放改造，力爭到2025年，80%以上鋼鐵產能完成超低排放改造。煉鋼作為鋼鐵企業的核心生產流程，吹煉產生的轉爐一次煙氣含塵濃度高(70mg/Nm3~150mg/Nm3)，遠高于顆粒物超低排放限值10mg/Nm3，是鋼鐵企業超低排放改造工作的重點之一。
圖為賽迪熱工環保研發的濕式電除塵裝置取得專利的展示。
針對鋼鐵企業以LT、OG為代表的傳統煙氣除塵系統長期以來面臨著操作要求高、改造難度大及難以滿足當前日漸嚴苛的超低排放要求等難題，賽迪熱工環保通過集中攻關掌握了鋼鐵全流程超低排放的技術群。其中，其自主研發的A型、B型防爆節能型濕式電除塵裝置，分別解決了煉鋼轉爐濕法、干法一次煙氣除塵超低排放難題。目前，該裝置已取得10余項授權專利，經成果鑒定，技術達到國際先進水平。
賽迪熱工環保濕式電除塵裝置可結合現有除塵工藝，改造后形成“OG+濕電”或“LT+濕電工藝”，大幅提高除塵能力；開發出爆炸風險分析控制盒，實現對爆炸風險的實時評估和預測以及系統主動防爆；提出一種新型濕式電除塵器結構，采用塔式容器外形，內置蜂窩管式陽極板，保證設備安全，具有超低、安全、節能的優勢，同時可實現煙塵超低排放、除塵效率高、卸爆率近0、沖洗水耗量降低40%、電耗降低40%以及可減排顆粒物100噸/臺·年等目標。
圖為應用賽迪熱工環保濕電除塵產品的寶武太鋼煉鋼二廠濕電除塵項目。
目前，賽迪熱工環保濕電除塵產品已陸續在寶武太原鋼鐵南區、寶武太原鋼鐵北區、寶武八一鋼鐵、寶武昆鋼、鞍鋼西昌鋼釩、日鋼隆盛鋼鐵、沙鋼和豐南鋼鐵等大型鋼鐵企業得到應用。其中，寶武太鋼煉鋼二廠南區轉爐增加濕式除塵項目是賽迪熱工環保濕電除塵產品在國內的首次應用，并榮獲2021年全國冶金行業工程設計優秀成果獎三等獎。
MTD技術：助力鋼鐵企業實現高爐煤氣精脫硫
為助力鋼企實現超低排放，賽迪熱工環保自主研發了一套高性能全干法高爐煤氣中溫精脫硫技術，簡稱MTD技術。其采用的技術路線為：高爐→重力除塵器→高爐煤氣布袋除塵系統→MTD脫硫→TRT→管網；或者單獨進行熱風爐煤氣脫硫，其技術路線為：高爐→重力除塵器→高爐煤氣布袋除塵系統→TRT→煤氣預熱器→MTD脫硫→熱風爐。
圖為采用賽迪熱工環保自主研發MTD技術的高爐煤氣脫硫裝置。
賽迪熱工環保首次提出將有機硫轉化和脫硫置于同一溫度段，具有脫硫精度可控、TRT設備腐蝕程度大幅降低、TRT發電量影響小且更加節能等優點；同時，該工藝年產固廢量少，可以實現固廢資源化利用，年產固廢量不到鈣基煙氣脫硫工藝的一半，更加綠色環保。
目前，該工藝采用的脫硫催化劑工作硫容已達40%以上，相當于1g催化劑可以吸收0.4g以上的單質硫，性能達到國際領先水平。由于工作硫容高，MTD技術可顯著降低脫硫系統的占地面積和運維成本。相比煙氣脫硫，MTD技術一次投資節省10%~15%，運行成本降低在40%以上。
MTD技術已成功應用于工業化試驗，各項性能指標均滿足要求：在入口總硫32mgS/m3~124 mgS/m3波動的真實高爐煤氣環境下，出口總硫始終<15mgS/m3，遠低于超低排放限值。此外，賽迪熱工環保還與寶鋼股份湛江鋼鐵建立了良好的合作關系，研發團隊在湛江鋼鐵現場長期開展高爐煤氣脫硫試驗，連續穩定運行近一年。測試結果顯示，MTD工藝對真實高爐煤氣適應性好，在真實高爐煤氣入口含硫波動較大的情況下，脫硫出口平均濃度始終低于26mgS/m3，熱風爐燃燒后SO2平均濃度＜30mg/m3，遠低于熱風爐的50mg/m3超低排放限值。
