中晶技术｜减污降碳背景下 燃气锅炉烟气脱硫技术怎么选？

一、前言

随着钢铁行业进入到绿色低碳循环发展的关键时期，为了对低热值高炉煤气实现高效再利用，很多钢铁厂建立了燃气发电机组。燃气锅炉是燃气发电机组中的关键设备。高炉煤气可应用于燃气炉、热风炉、加热炉、石灰窑、烧结等工艺过程中。其应用于燃气炉发电时，会产生SO2、NOx、粉尘等大气污染物，这些污染物的排放会对环境造成污染。

2019年4月，生态环境部等五部委联合印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，对包含钢铁企业自备电厂燃气炉在内的所有生产环节产生的污染物超低排放指标限值定为：二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放浓度小时均值分别不高于35,50,5 mg/Nm3；2021年7月，全国碳交易市场正式启动，它将碳排放内化为企业经营成本的一部分，交易形成的碳排放价格会引导企业选择成本最优的减碳技术。由此可见，钢铁企业实行减污降碳协同治理已成必然之选。

钢铁企业自备电厂

当前普遍采用的燃气锅炉脱硫技术有以下几种，在烟气治理中均存在各自的优缺点。

①以石灰石石膏法为代表的湿法脱硫技术。该技术对烟气负荷适用性强、脱硫副产物可综合利用，但存在废水排放、设备腐蚀、占地面积大等问题。

②以CFB、SDA脱硫技术为代表的半干法脱硫技术。该技术在应用中无废水产生、无腐蚀性，但前者存在脱硫灰处置困难、利用率低，后者存在一次投资费用高的问题。

③以SDS为代表的干法脱硫技术。该技术系统结构简单、运行稳定可靠、一次投资费用低、设备占地面积小，但由于采用NaHCO3作为脱硫剂，在脱硫剂的制备及烟气脱硫治理过程中碳排放问题均较为严重。

为帮助钢铁企业在燃气炉使用过程中更好的解决减污降碳问题，中晶环境科技股份有限公司推出了禧德?干法固定床一体化烟气治理技术（FGD）。

二、禧德?干法固定床一体化烟气治理技术（FGD）

中晶环境结合国内外锅炉烟气脱硫脱硝的特点，研发出了具有多项自主知识产权的禧德?干法固定床一体化烟气治理技术。该技术采用M?系列脱除剂来进行烟气脱硫脱硝治理，还可一次性脱除烟气中的VOCs、二噁英、汞、氟等污染物。

2.1 脱硫/脱硝原理

禧德?干法固定床烟气治理技术（FGD）分为对流工艺/错流工艺两种形式。禧德?固定床装置主要采用模块化设计，由多个固定床吸收仓单元构成。固定床吸收仓呈圆柱体，内部填充吸收剂，烟气由底部进入，自下而上/从左（右）到右（左）与烟气充分接触后，洁净的烟气由顶部排出。仓顶设有吸收剂缓存室，通过管道落料到床体内，仓底设有隔气卸料阀，将底部先吸收饱和的废料排出仓外，物料在仓内自上而下换料，与烟气逆向接触，提高了烟气治理效率。

2.2 工艺流程

工艺流程图

2.3 M?系列脱除剂

禧德?干法固定床烟气治理技术采用的M?系列脱除剂是由专利配方的多孔吸附+催化剂材料复合制备而成，制备过程中不会产生碳排放；它能够匹配多种工况条件，可用于加热炉、热风炉、燃气锅炉、高炉等常规设备的烟气脱硫脱硝治理，治理过程无碳排；相较于传统的脱硫脱硝剂，它在可实现超低排放的同时，还具有吸附容量更大、强度更高、耐久性与持久性更好的特点；副产物以钙基、硅基材料为主，粉碎研磨后可作为水泥生料的原料掺入。综上所述，禧德?固定床烟气治理技术在污染物治理效率、减少碳排放、副产物的处理等方面均有较大的优势及前瞻性。

M?系列脱除剂

2.3.1脱硫反应方程式

2.3.2M?系列脱除剂主要特点

（1）脱除效率更高

因其硫容、硝容更高，所以对二氧化硫、氮氧化物的初始浓度适应性更强。在二氧化硫入口1000mg/Nm3，氮氧化物300mg/Nm3的烟气条件下，M®系列脱硫脱硝剂及其技术可达到近零的脱除效率(脱硫效率≥95%,脱硝效率≥95%)。

（2）应用方式更灵活

M®系列脱硫脱硝剂在应用方式上更为灵活，可用于煤气发生炉、热风炉、燃气锅炉、焦炉，另外也适用于石油、石化等脱H2S领域。在安装形式上，既能在固定床上使用，也能在活动床上使用。

（3）成本更低

以在加热炉、热风炉、煤气锅炉烟气治理中为例，M®系列脱硫脱硝剂可保证使用1年以上，相比于目前市场上脱硫脱硝剂三个月或六个月更换一次，使用寿命更长，效果更持久，治理成本相较于其他材料或工艺具有较大优势。

（4）三“零”标准：零废水、零固废、零风险

①零废水：全干式的反应环境，无水消耗，采用微波振打解析，且解析过程不产生废水。

②零固废：治理后的副产物可采用混烧或建材资源化进行处置。若企业有生产环节需要碱性材料，可掺烧后用于生产过程的脱硫;也可资源化后用于生产高等级建筑材料或用于搅拌站作胶凝材料、水泥添加剂使用。

③零风险：M®系列脱硫脱硝剂主料由不燃无机材料组成，全过程无需氮气保护，上料、换料全自动化，做到运行过程100%无安全风险。

2.4 禧德®固定床烟气治理技术优势

①禧德®固定床烟气治理技术可实现烟气脱硫脱硝治理，脱除效率可达95%以上。

②采用的特制脱硫脱硝剂由专利配方的多孔吸附+催化剂材料复合制备而成，制备过程及在烟气治理过程中都无碳排放。

③干法脱硫，无废水、无设备腐蚀、温降小，可进行余热回收。

④设备数量少，灵活布置，占地面积小、一次投资少。

⑤脱硫副产物以钙基、硅基材料为主，可作为水泥生料的原料掺入，利用效率高。

三、案例分享——无锡新三洲特钢有限公司90t/h燃气锅炉烟气脱硫除尘项目

2018年无锡新三洲特钢有限公司为使燃气锅炉脱硫达到超低排放标准，对钢铁厂燃气锅炉进行了脱硫技术改造。在经过认真对比后，最终选择了中晶环境禧德?干法固定床烟气脱硫技术。

该技术采用特制M?系列脱硫剂对烟气进行脱硫治理，在二氧化硫入口数值为120-150mg/Nm3状态下，可实现二氧化硫出口排放数值低于20mg/Nm3。除了具有较高脱硫效率外，该技术还具有无废水、无腐蚀性、脱硫副产物利用率高、无碳排放、设备数量少，一次投资低等技术特点。

完工后项目现场

运行画面及运行数据

四、结语

除无锡新三洲禧德?干法固定床脱硫项目外，此技术还在鞍钢西部电站煤气炉、鞍钢北部电站煤气炉及福建三宝钢铁煤气发电锅炉脱硫项目中得以成功应用。禧德?干法固定床烟气治理技术在烟气治理过程中可获得较高的脱硫效率（95%以上），在实现超低排放的基础上，较好解决了燃气锅炉在脱硫过程中存在的有废水、设备腐蚀、占地面积大、脱硫灰处置困难、碳排放等问题。在减污降碳的大背景下，中晶环境禧德?工艺可为钢铁企业提供前端治理工艺—禧德?煤气精脱硫技术（CGD）、后端治理工艺—禧德?干法固定床烟气治理技术（FGD）和全流程减污降碳治理方案，助力钢铁企业实现高质量绿色发展。