[原創(chuàng)]西礦環(huán)保:“塵硫硝”超低排放誰與爭(zhēng)鋒 環(huán)境治理勇挑重任
伴隨著環(huán)境治理力度的加大,環(huán)保產(chǎn)業(yè)迎來嶄新時(shí)期,并日益成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。其中不乏有一批技術(shù)領(lǐng)先、綜合服務(wù)能力強(qiáng)、品牌影響力大、具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的環(huán)保公司競(jìng)相涌現(xiàn),正在成為環(huán)境治理的先鋒和領(lǐng)航者,包括深耕環(huán)保產(chǎn)業(yè)五十余年的西安西礦環(huán)??萍加邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱“西礦環(huán)?!保?。
大勢(shì)所趨 西礦成功建設(shè)國內(nèi)水泥行業(yè)首套SCR脫硝項(xiàng)目
近年來,隨著水泥行業(yè)在環(huán)保領(lǐng)域的升級(jí)發(fā)展,排放標(biāo)準(zhǔn)日益提高,但氮氧化物減排問題一直困擾業(yè)內(nèi),直到2018年10月,國內(nèi)水泥行業(yè)首套SCR脫硝項(xiàng)目成功投運(yùn),NOx排放低于50mg/Nm3,標(biāo)志著水泥行業(yè)氮氧化物超低排放迎來了關(guān)鍵里程碑。
據(jù)中國水泥網(wǎng)報(bào)道,2018年10月14日,河南省登封市磴槽集團(tuán)宏昌水泥有限公司5000t/d水泥生產(chǎn)線配套的SCR脫硝項(xiàng)目,通過由鄭州市環(huán)保局主持的專家核查。該項(xiàng)目氮氧化物入口濃度300mg/m3左右,出口排放穩(wěn)定低于40mg/m3,達(dá)到燃煤電廠氮氧化物超低排放標(biāo)準(zhǔn),遠(yuǎn)低于河南省鄭州市日前對(duì)水泥行業(yè)規(guī)定的100mg/m3排放要求,系統(tǒng)溫降小于10℃,系統(tǒng)阻力約1000Pa,均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),作為首套示范工程項(xiàng)目,開創(chuàng)了水泥煙氣氮氧化物超低排放治理技術(shù)的先河。
宏昌水泥如何在環(huán)保政策和技術(shù)局限的雙重壓力下,完成經(jīng)濟(jì)和綠色的雙豐收呢?這背后敢為天下先的“英雄”就是“西礦環(huán)?!薄?br/>
西礦環(huán)保董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理 陳貴福
“水泥行業(yè)未來一定是朝超低排放趨勢(shì)收嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)的,也許過不了太久國家或地方就會(huì)出臺(tái)水泥氮氧化物排放新的標(biāo)準(zhǔn)。”西礦環(huán)保董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理陳貴福對(duì)中國水泥網(wǎng)記者表示。在水泥窯氮氧化物減排方面,西礦環(huán)保作為行業(yè)龍頭企業(yè)之一,早在多年前就開始了相關(guān)技術(shù)的研究并做了大量的技術(shù)方案對(duì)比。
“脫除氮氧化物的技術(shù)途徑很多,但是要達(dá)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技術(shù)。其他技術(shù)達(dá)到150mg/m3已經(jīng)是極限,若要實(shí)現(xiàn)50mg/m3,幾乎是不可能的。要么成本高、要么運(yùn)行費(fèi)用大,或者不可靠?!标愘F福說。
陳貴福(右)與中國水泥網(wǎng)總經(jīng)理江勛(左)交流
據(jù)了解,相比于粉塵和二氧化硫治理,氮氧化物治理可謂當(dāng)前水泥行業(yè)大氣污染物減排面臨的最大難題。目前國內(nèi)脫硝技術(shù)方案主要分為兩大類,一是過程控制(即:低氮燃燒、分級(jí)燃燒等改造方案);二是末端治理,主要包括SNCR和SCR,在實(shí)際應(yīng)用中也有部分企業(yè)采用了過程控制加SNCR脫硝的模式,并宣稱取得了良好的效果。
目前國內(nèi)的水泥廠在用的都是SNCR(選擇性非催化還原)脫硝技術(shù),然而其脫硝效率低下,在40%-60%之間,且氨水消耗量巨大,由此帶來的弊端---氨逃逸問題不可避免,而氨本身無論是生產(chǎn)還是排放到大氣中都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
據(jù)陳貴福介紹,水泥行業(yè)的SNCR、分級(jí)燃燒+SNCR等,都要大量的噴氨,氨逃逸超標(biāo)現(xiàn)象十分普遍,且氨逃逸問題對(duì)尾端的余熱發(fā)電、窯尾除塵器等整個(gè)后續(xù)設(shè)備腐蝕非常嚴(yán)重,極大地影響水泥生產(chǎn)線設(shè)備使用壽命。另一個(gè)無法忽視的問題是,氨水的使用成本較高,以宏昌水泥為例,一噸氨水市場(chǎng)價(jià)700元左右,原來每小時(shí)消耗氨水至少1.4噸,SCR改造后氨水每小時(shí)使用量不到700公斤,節(jié)約一半以上。甚至前端SNCR的氨逃逸量就足夠SCR脫硝反應(yīng)。僅氨水方面一天可節(jié)約1萬多元,全年節(jié)約的氨水費(fèi)用差不多可以相抵SCR的運(yùn)行費(fèi)用。
“實(shí)施SCR改造后,比改造前的SNCR噴氨量減少一半以上,但是氮氧化物卻從過去300mg/m3降到了現(xiàn)在穩(wěn)定的50mg/m3以下,減少氨逃逸,避免系統(tǒng)設(shè)備腐蝕,既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)?!标愘F福強(qiáng)調(diào)。
有意思的是,有消息稱,國內(nèi)北方某省區(qū),冬季氨水用量大增,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)斷貨現(xiàn)象,產(chǎn)生水泥行業(yè)與農(nóng)業(yè)爭(zhēng)氨的情況。氨水“價(jià)高無貨”或?qū)⒓铀偎嘈袠I(yè)的環(huán)保改造進(jìn)程。
河南宏昌水泥高溫電除塵+SCR脫硝項(xiàng)目
但在宏昌水泥國內(nèi)首套SCR脫硝技術(shù)成功投運(yùn)后,業(yè)內(nèi)稱贊之余也不乏一些反對(duì)聲音,譬如SCR投資大、運(yùn)行費(fèi)用高,水泥粉塵濃度高易導(dǎo)致催化劑堵塞、中毒等問題。
對(duì)此,陳貴福詳細(xì)解釋了西礦環(huán)保的解決方案。
首先是SCR的布置區(qū)段選擇。最好不選擇在余熱發(fā)電后布置,此區(qū)段溫度較低,在150℃-200℃之間,催化劑的選擇性小,且低溫催化劑還需要進(jìn)一步實(shí)踐考驗(yàn),存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過深入比對(duì),西礦環(huán)保選擇在余熱鍋爐前的中高溫C1出口段布置,采取“高溫除塵器+SCR脫硝”技術(shù)方案,先降低粉塵濃度,再進(jìn)行催化還原,有效降低了堵塞、中毒的風(fēng)險(xiǎn),且粉塵濃度的下降,對(duì)后續(xù)余熱鍋爐的發(fā)電效率有幫助。
為了防止SCR裝置前置后造成的溫度損失,西礦環(huán)保采取了縮短煙氣流程長(zhǎng)度、加厚保溫材料等措施,宏昌水泥投運(yùn)后的數(shù)據(jù)顯示,SCR系統(tǒng)進(jìn)口端310℃時(shí),出口端約300℃,溫降在10℃以內(nèi),對(duì)余熱發(fā)電影響不大。
其次是除塵器的合理選用。水泥生產(chǎn)線粉塵濃度高,粉塵具有高鈣、高堿性,粒徑較小,黏性較大,粉塵濃度在100g/m3以上。針對(duì)這種工藝狀況,西礦環(huán)保采取除塵效率高、阻力較小的高溫電除塵裝置。結(jié)果表明,通過高溫電除塵,粉塵從100g/m3左右降到了30g/m3以下,使得進(jìn)入SCR反應(yīng)器的煙氣粉塵濃度大幅降低,相當(dāng)于燃煤發(fā)電鍋爐的煙氣工況,因此實(shí)現(xiàn)對(duì)氮氧化物的超低排放顯然是有保障的。
第三是催化劑的開發(fā)與選型。西礦環(huán)保專門與清華大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了一種中溫稀土耦合釩鈦催化劑,該催化劑和燃煤電廠SCR使用的催化劑配方不同。電廠一般采用的是21孔蜂窩催化劑,而西礦選用的是專門研發(fā)的13孔規(guī)格,在保證催化還原效率的基礎(chǔ)上最大限度降低堵塞的概率。
“從首臺(tái)套項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行看,水泥氮氧化物減排采用SCR技術(shù)是完全可行的,不但達(dá)到穩(wěn)定超低排放,系統(tǒng)運(yùn)行也并沒有因此增加水泥企業(yè)太多的成本,假如扣除節(jié)約的氨水量,增加的費(fèi)用噸熟料不到0.8元,而且增加SCR裝置后對(duì)減少氨逃逸、避免設(shè)備腐蝕都具有重要的改善?!标愘F福補(bǔ)充道。
助力超低排放 塵硫技術(shù)并駕齊驅(qū)
隨著電力超低排放逐漸完成,非電行業(yè)煙氣治理市場(chǎng)漸行漸近。2018年5月7日,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作方案(征求意見稿)》,旨在推動(dòng)鋼鐵行業(yè)污染治理,助力打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。
從政策來看,非電行業(yè)煙氣治理市場(chǎng)將開始爆發(fā)。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè),鋼鐵、水泥、平板玻璃、陶瓷等主要非電行業(yè)的大氣治理市場(chǎng)空間達(dá)千億以上。一邊是潛力無限的市場(chǎng),一邊是缺乏成熟的技術(shù)路線,非電行業(yè)煙氣治理將歷經(jīng)怎樣的考驗(yàn)?
“從實(shí)際工程應(yīng)用看,包括塵硫硝煙氣治理的各個(gè)方面,水泥行業(yè)執(zhí)行超低排放已經(jīng)有技術(shù)保障?!标愘F福對(duì)中國水泥網(wǎng)記者表示,從電除塵器起步,經(jīng)過五十余年的發(fā)展,西礦環(huán)保在引進(jìn)、消化、吸收德國魯奇公司技術(shù)基礎(chǔ)上,通過不斷的投入和自主創(chuàng)新,研究開發(fā)出各類靜電除塵器、布袋除塵器、電袋復(fù)合除塵器、轉(zhuǎn)爐煤氣HLG干法除塵以及自主開發(fā)的SK505塵硫一體化、SCR脫硝等一系列超凈技術(shù),可以針對(duì)水泥、冶金、電力、化工等不同煙氣工況進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),為客戶提供量身定制的環(huán)境治理解決方案,全方位滿足客戶應(yīng)對(duì)國家最新的“超低排放”要求。
柬埔寨馬德望海螺窯頭電除塵器
河南孟電5000t/d熟料水泥生產(chǎn)線窯尾超凈布袋除塵器
華潤(rùn)封開窯頭電改電袋除塵器項(xiàng)目
老撾萬象紅獅水泥窯頭電除塵器
其中,SK505脫硫除塵一體化技術(shù)在業(yè)內(nèi)得到了廣泛使用。據(jù)中國水泥網(wǎng)報(bào)道,2018年4月1日,廣東陽春海螺12000t/d熟料生產(chǎn)線窯尾煙氣脫硫系統(tǒng)通過性能考核,成功投運(yùn)。在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示SO2排放濃度最高39mg/m3,平均排放濃度15mg/m3,粉塵排放濃度4.5mg/m3,均優(yōu)于設(shè)計(jì)要求,達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn);廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,出水清澈,輸送至篦冷機(jī)蒸發(fā),實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
陳貴福對(duì)此補(bǔ)充道,SK505脫硫除塵一體化技術(shù),采用除塵灰作為脫硫劑,脫硫后產(chǎn)生的副產(chǎn)物--石膏,可作為水泥的添加劑繼續(xù)利用。實(shí)現(xiàn)了環(huán)保設(shè)施運(yùn)行全過程的自給自足與資源循環(huán)再利用。
陽春海螺12000t/d水泥窯尾脫硫EPC工程
陽春海螺脫硫項(xiàng)目的成功投運(yùn),為水泥行業(yè)脫硫除塵超凈治理起到引領(lǐng)示范作用,也標(biāo)志著西礦環(huán)保的SK505技術(shù)與水泥生產(chǎn)工藝的完美組合。
當(dāng)然,任何自信都需要建立在有效的技術(shù)保障之上的。在這先進(jìn)的技術(shù)背后,是以陳貴福為主導(dǎo)的一個(gè)不斷革新的“開發(fā)機(jī)制”。在技術(shù)研發(fā)方面,西礦環(huán)保積極搭建平臺(tái)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,每年投入大量的科研經(jīng)費(fèi),研究開發(fā)市場(chǎng)急需的技術(shù),并對(duì)成果實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì),激發(fā)員工自主創(chuàng)新熱情。在人才培養(yǎng)方面,西礦環(huán)保不拘一格引進(jìn)培養(yǎng)專業(yè)人才,有些特殊人員的待遇比企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)還高,企業(yè)科技人員占比從過去的20%提高到現(xiàn)在的65%以上,實(shí)現(xiàn)從勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型的轉(zhuǎn)變,徹底提高了企業(yè)的創(chuàng)新能力。在水泥除塵、脫硫、脫硝方面的核心技術(shù),始終處于行業(yè)領(lǐng)先地位。
延伸產(chǎn)業(yè)鏈 實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展
今年以來,中央環(huán)保督察加碼推進(jìn),污染防治和生態(tài)保護(hù)力度不斷加大;從“打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”到“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”,一字之差彰顯環(huán)保政策日趨嚴(yán)苛的必然性。在倒逼水泥行業(yè)尋求企業(yè)升級(jí)改造的同時(shí),也推動(dòng)著環(huán)保行業(yè)的快速發(fā)展。
“環(huán)保設(shè)施升級(jí)改造對(duì)企業(yè)而言是一個(gè)社會(huì)效益大于經(jīng)濟(jì)效益的事情,環(huán)保產(chǎn)業(yè)是政府主導(dǎo),政策、法規(guī)驅(qū)動(dòng)型的產(chǎn)業(yè)?!标愘F福強(qiáng)調(diào)。
得益于政策紅利釋放,近年來,全國范圍持續(xù)推進(jìn)的生態(tài)文明建設(shè)正在催生巨量的環(huán)保剛性需求。據(jù)市場(chǎng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),“十二五”期間全社會(huì)的環(huán)保投資合計(jì)4.17萬億;“十三五”期間,環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資將突破16萬億元。
但同時(shí)需要引起注意的是,傳統(tǒng)環(huán)保行業(yè)邁入成熟期,企業(yè)面臨業(yè)績(jī)和盈利能力增長(zhǎng)的壓力,如何彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)鏈缺口、降低成本和跨區(qū)域發(fā)展,橫向擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模,縱向延伸產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)黔h(huán)保企業(yè)未來發(fā)展策略的難點(diǎn)。
陳貴福對(duì)此也表達(dá)了他的憂慮,以電力行業(yè)為例,大概三年左右時(shí)間,幾乎所有的電力燃煤機(jī)組都完成了“塵硫硝”超低排放改造?!罢呤┬泻?,環(huán)保改造的速度是很快的,按目前的環(huán)保治理強(qiáng)度,非電大氣治理大約維持五年左右的時(shí)間?!标愘F福預(yù)測(cè)?!爱?dāng)水泥、冶金等非電行業(yè)治理高峰過后,企業(yè)該如何立足環(huán)保市場(chǎng)生存?又該朝什么方向發(fā)展。這關(guān)乎企業(yè)生存問題?!标愘F福表示。
正是站在企業(yè)長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度,西礦環(huán)保在深耕環(huán)保煙氣治理島業(yè)務(wù)后,又開始考慮進(jìn)軍水泥窯協(xié)同處置固廢、危廢等新領(lǐng)域的規(guī)劃中來。
和垃圾焚燒發(fā)電的原理相似,水泥窯協(xié)同處置固廢也是利用高溫處理固廢。但和垃圾焚燒發(fā)電不同的是,水泥窯協(xié)同處置方式直接利用水泥生產(chǎn)線窯爐的高溫,將固體廢棄物燃燒分解,無需增加末端尾氣治理投資。
“當(dāng)前歐美國家80%以上的水泥窯都興建有協(xié)同處置裝置,我國水泥窯協(xié)同處置固廢起步較晚,但其處置固廢的低成本性和徹底性已逐漸得到社會(huì)認(rèn)可,未來很可能成為主流方式”陳貴福說。西礦環(huán)保作為水泥行業(yè)的環(huán)保知名企業(yè),希望與水泥企業(yè)一道承擔(dān)更多的環(huán)境治理重任,這一轉(zhuǎn)型不僅基于自身發(fā)展戰(zhàn)略的考慮,也是踐行“凈化環(huán)境,造福人類”的歷史使命。
陳貴福(右)與中國水泥網(wǎng)總經(jīng)理江勛(左)合影留念
西礦環(huán)保將秉承“質(zhì)量第一,誠信為本”的經(jīng)營理念,以“一流的技術(shù)、一流的產(chǎn)品、一流的服務(wù)”與社會(huì)各界攜手合作,為共同保護(hù)人類賴以生存的地球和環(huán)境作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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