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冶煉尾氣環保發電解決環境問題的新技術 冶煉尾氣發電技術及應用

2021-07-11 15:33:00 huanhai_admin 0

一、 概述

1.1冶煉尾氣對環境的危害

中國的冶煉工業雖然給中國經濟發展作出了巨大的貢獻,但同時也給我們的環境污染造成了巨大的危害。冶煉工業的生產過程中產生的大量的廢氣和煙塵,這些廢氣煙塵在環境污染的比重中占了很大一部分。隨著的重工業地區的空氣PM2.5質量嚴重超標,就是與冶煉企業排放的煙、氣、塵有直接的關系。

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目前,如何減少金屬冶煉工業生產過程中的廢氣排放,如何進行廢氣煙塵排放治理,如何減少廢氣對環境的污染,已經成為每一個鋼鐵冶煉企業都要面臨的課題。只有不斷的去優化生產工藝,降低能耗、原料的消耗,并積極地采用一些有效的治理方法,對廢氣進行治理與回收,對廢氣煙塵進行綜合利用,解決廢氣污染和浪費的問題,是目前冶煉企業在廢氣排放治理中的有效途徑。

1.2中國冶煉行業發展現狀

十二五、十三五期間,國內外經濟環境發生變化,在市場和政府的雙重壓力下,東部地區加快產業結構調整的步伐。結合國家加快發展中西部地區戰略的推進,一大批以資源消耗型、勞動密集型產業為主的中低端生產加工業逐步向中西部地區轉移,其中有不少是污染嚴重的礦石、冶煉、化工等企業。由于重化工業多是產業鏈長,勞動力吸納能力強,能夠創造較大產能和產值的產業,所以中西部地區紛紛出臺相關優惠政策,創造種種便利條件,積極主動吸引相關產業轉移,他們的宣傳亮點之一就是“我們的環境容量大”,這句話的潛臺詞就是寬松的環境規制政策。而越來越多的中西部地區為了吸引投資和搬遷的企業,降低環境標準,那么中西部缺水地區淪為“污染天堂”。

二、 冶煉尾氣處理現狀及新工藝介紹

我國的冶煉行業主要是以煉鐵、鋼、錳、鉻、鎳等黑色金屬為主,其尾氣主要由H2S、CO、CO2、SO2等高污染成分組成。冶煉尾氣經濟及社會價值是雙面,他們即使環境污染的主要因素,同時也是一種可回收利用的能源。

2.1工業尾氣處理現狀

目前,我國乃至世界冶煉行業尾氣處理均以排空燃燒或采用蒸汽輪機發電兩種工藝為主流。隨著我國由中國制造向中國創造轉變步伐的加快,急需裝備國產化率高的優質解決方案。

從上世紀90年代起我國環保局發布了一系列行業標準,嚴格對冶金窯爐等尾氣排放進行了規定,2016年新實施的《大氣污染防治法》使工業污染進入了法制化時代,冶煉尾氣的放散排空的處理工藝在我國必將會逐漸淘汰。

傳統的尾氣利用工藝是將尾氣利用后轉化為蒸汽,對水資源的消耗非常大,而我國冶煉行業集中分布在西部缺水地區,同時該工藝投資及項目用地較大且維護周期長無法滿足尾氣的持續回收利用需求,這些客觀因素的存在制約了該工藝在社會及經濟效益方面的可行性。

通過怎樣一種高效、可靠的技術工藝改變過去高污染尾氣的粗放處理的手段,是全球各國紛紛探索已久的難題。

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2.2新工藝介紹

內燃機作為一種能源利用設備,應用非常普遍,可以配到各種容量的機組。目前,顏巴赫、瓦克夏等國外頂尖企業多年探索如何通過內燃機回收利用冶煉尾氣來代替過去的粗放利用工藝,但均無法解決該類氣體濃度波動、氫含量高、氣體成分復雜等問題。

我公司研制生產的高、低含氫工業尾氣發電機組可充分的將冶煉尾氣進行回收利用,通過發電機組進行發電、制熱等。該工藝具有建站周期短、項目用地少、投資回收期短、符合國家環保政策等特點,目前已在冶煉尾氣、工業馳放氣、煤化工尾氣、工業解析氣、電石氣等工業氣體領域成功應用,真正實現了變廢為寶,化害為利,為企業取得可觀的經濟效益的同時也獲得了良好的社會效益,徹底解決了冶煉行業在生產過程中對大氣污染的最后一個環節,為企業降本增效提供了新的解決方案,真正達到了工業尾氣回收利用裝備國產化的水準,在該領域趕上甚至超過國際頂尖品牌的產品,實現了從中國制造邁向中國創造的一大步。


 

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2.3工藝利弊對比

    直接排空燃燒雖然工藝簡單,實施成本低,但在實施過程中會產生大量的硫化物、粉塵顆粒等對大氣有害物質,同時將該種能源白白浪費排空,該處理方案必將會被取締。

蒸汽輪機目前面對水資源消耗大、工程用地大等不利因素外,同時新蒸汽的壓力和溫度不能過高,排氣壓力不能過低,熱效率難以提高;它是一種往復式機器,慣性力限制了轉速的提高;工作過程是不連續的,蒸汽的流量受到限制,也就限制了功率的提高。 

燃氣發電機組在一定程度上避免了水資源消耗大等蒸汽輪機的弊端,擁有設備集成度高,安裝快捷;技術成熟工藝穩定;自動化程度高,啟動速度快;需要燃氣壓力較低;氣體中粉塵要求不高,基本不需要水;發電效率高;相對投資低等優點。同時由于項目是由若干臺機組構成,通過輪換維護保養,無需停爐,不會影響到企業全年的正常生產。

燃氣內燃機通過對低壓進氣、空燃混合等技術的突破,打破了冶煉尾氣處理及利用工藝單一且粗放的現狀。為冶煉尾氣全年不停歇高效回收利用提供了新的解決方案。


四、總結

1)在不影響企業正常生產的情況,對排放燃氣進行充分利用,做到了降本增效;

2)燃氣發電項目應用案例較多,技術成熟可行,可提供安裝、設計及運營維護多方面綜合性服務;

3)通過內燃機燃氣發電上百個項目的運行,從經驗和技術上已經可以滿足該領域內燃機發電的全面鋪開,真正的實現了讓高污染、高排放的冶煉企業主動的去解決、利用過去這種粗放排放的資源,從而獲得新的企業利潤增長點。


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