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《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》

  來源:中國環保產業協會 | 發布時間:2020-01-10

  北斗智庫環保管家網訊:日前,中國環境保護產業協會發布關于印發《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》 的通知,詳情如下:
 
  各有關單位:
 
  為落實《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》(環大氣〔2019〕35號,以下簡稱《意見》)和《關于做好鋼鐵企業超低排放評估監測工作的通知》(環辦大氣函〔2019〕922號,以下簡稱《通知》),為鋼鐵企業有效實施超低排放改造提供技術支撐,我會組織編制了《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》(以下簡稱《指南》),現予印發。
 
  本《指南》是在總結現有鋼鐵企業超低排放改造實踐經驗的基礎上編制的,在技術路線選擇、工程設計施工、設施運行管理等方面可為鋼鐵企業實施超低排放改造提供參考。
 
  附件:《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》
 
  中國環境保護產業協會
 
  2020年1月9日
 
  鋼鐵企業超低排放改造技術指南
 
  一、編制目的
 
  為幫助企業達到《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》(環大氣〔2019〕35號,以下簡稱《意見》)的相關要求,提供超低排放改造技術路線選擇、工程設計施工、設施運行管理方面的參考,中國環境保護產業協會冶金環保專業委員會組織相關鋼鐵企業、環保企業和研究機構,在總結現有鋼鐵企業超低排放改造實踐經驗的基礎上編制了本指南。
 
  本指南中提及的工藝、技術以及相關參數均來自于現有鋼鐵企業超低排放工程案例,指南將根據技術應用的進展及時修訂。
 
  本指南是自愿性技術指導文件,鋼鐵企業可根據當地生態環境管理要求和實際情況,在實施超低排放改造時參考使用。鼓勵鋼鐵企業、環保企業和科研機構加強技術研發,應用新技術、新工藝和新裝備,實現超低排放。
 
  二、源頭減排
 
  (一)總體要求
 
  加強源頭控制,采用低硫煤、低硫礦等清潔原、燃料,采用先進的清潔生產和過程控制技術,實現大氣污染物的源頭削減。
 
  (二)燒結/球團工序
 
  1.強化燒結機機頭、機尾密封板、臺車滑道、潤滑系統、風箱及卸灰閥等密封改造,將機頭煙氣中的含氧量控制在16%以內。
 
  2.鼓勵企業結合自身實際,配套燒結機頭煙氣循環系統。
 
  3.燒結機環冷機采用上下水密封技術。
 
  4.球團生產宜采用鏈蓖機回轉窯、帶式焙燒機等生產工藝。按國家規定不得摻燒硫含量大于3%的高硫石油焦作為燃料。
 
  (三)焦化工序
 
  1.焦爐裝煤采用高壓氨水噴射技術、導煙技術、單孔炭化室壓力調節技術等,以減少廢氣量。
 
  2.焦爐加熱采用廢氣循環技術,將焦爐燃燒廢氣回配至焦爐燃燒加熱系統,減少NOx產生量。該技術分為爐內廢氣循環和外部煙氣回配兩種工藝,其中外部煙氣回配適用于使用焦爐煤氣加熱的焦爐。
 
  3.新建常規機焦爐采用分段(多段)加熱技術,向焦爐燃燒室立火道分段供入煤氣或空氣,形成多點燃燒,在實現焦爐均勻加熱的同時,降低燃燒強度,減少NOx產生量。
 
  4.焦爐煤氣凈化系統冷鼓、粗苯、油庫區各類貯槽等采用壓力平衡技術,調節系統壓力,利用管道將相關放散氣引入煤氣鼓風機前的煤氣管道內,避免放散氣外排;脫硫再生裝置等排放的尾氣,由于含有空氣不宜引入煤氣系統,應設置集氣罩收集后送焦爐焚燒。
 
  5.焦化熄焦采用干熄焦工藝。
 
  6.焦爐煤氣中硫含量應滿足下游用戶要求,可采用催化加氫、乙醇胺脫硫、分子篩干法吸附等工藝脫除焦爐煤氣中的有機硫。
 
  (四)其他涉SO2、NOx排放工序
 
  高爐熱風爐、軋鋼熱處理爐、石灰窯、白云石窯、自備電廠等宜采用SO2、NOx源頭控制技術。
 
  1.嚴格控制高爐入爐焦炭、噴吹煤含硫率。高爐宜使用干熄焦焦炭,焦炭含硫率宜低于0.6%,噴吹煤含硫率宜低于0.4%。
 
  2.高爐煤氣凈化系統宜配套脫酸裝置,凈化后H2S濃度宜小于10mg/m3。
 
  3.鼓勵高爐煤氣有機硫脫除技術的研發和工程應用。
 
  4.鼓勵采用分級燃燒、煙氣循環燃燒、無焰燃燒等低氮燃燒技術。
 
  三、有組織排放治理與監控
 
  (一)設計及施工單位能力
 
  實施超低排放改造的設計和施工單位應具備相關資質和工程業績。對于燒結機機頭、球團焙燒、焦爐、電爐、自備電廠等重點廢氣治理工程,宜優先選擇穩定運行業績較多的承擔單位。
 
  (二)技術路線
 
  按照《意見》和《排污許可證申請與核發技術規范 鋼鐵行業》(HJ846-2017)要求,對全廠相應有組織排放源進行全面排查,建立有組織排放源清單,明確治理技術路線和監控措施,清單格式和內容可參考附表1。
 
  1.燒結機機頭(球團焙燒)煙氣、焦爐煙囪廢氣
 
  (1)燒結機頭(球團焙燒)煙氣進入脫硫設施前宜配置不少于四電場的配備高頻電源或脈沖電源的電除塵器,電場風速宜小于0.75m/s、比集塵面積不宜低于115m2/m3/s。
 
  (2)脫硫可采用石灰石/石灰-石膏等濕法脫硫工藝,循環流化床、旋轉噴霧、密相干塔等半干法脫硫工藝,活性炭(焦)干法脫硫工藝;焦爐煙囪煙氣還可采用小蘇打噴射干法脫硫技術。
 
  (3)脫硝可采用設置獨立脫硝段的活性炭(焦)工藝或選擇性催化還原(SCR)工藝。
 
  (4)濕法脫硫設施需配備濕式電除塵器;半干法脫硫設施需配備高效袋式除塵器;活性炭脫硫脫硝設施后如顆粒物不能滿足要求的,需配備高效袋式除塵器。
 
  2.燒結機機尾、燒結篩分、球團焙燒設備機尾、焦爐(裝煤、推焦、干熄焦、篩焦)、高爐出鐵場、高爐礦槽、轉爐(二次煙氣、三次煙氣)、電爐、混鐵爐、鐵水預處理、精煉爐、石灰窯、白云石窯等含塵廢氣
 
  (1)宜采用高效節能袋式除塵技術,依據具體工況條件和要求確定濾袋的形式和濾料材質。
 
  (2)鼓勵采用預荷電袋濾器技術、折疊濾筒除塵技術。
 
  (3)由于場地受限,導致采用普通圓袋過濾風速無法達到0.8m/min時,宜采用折疊濾筒等除塵技術。
 
  (4)鼓勵使用聚四氟乙烯微孔覆膜濾料、超細纖維面層梯度濾料、金屬間化合物多孔(膜)材料等新型濾材。
 
  (5)廢氣中含磨琢性較強的粉塵時,如燒結礦篩分廢氣,宜采用超細纖維面層針刺/水刺濾料,不宜使用覆膜濾料。
 
  3.電爐煙氣
 
  電爐煙氣應采用爐內排煙+密閉罩+屋頂罩的捕集方式;爐內排煙應采用煙氣急冷+高效袋式除塵技術。
 
  4.含濕廢氣
 
  燒結混料環節若單獨排放,可采用高效濕式除塵器;軋鋼(棒、線材除外)車間精軋機宜采用塑燒板除塵;鋼渣熱悶廢氣宜采用高效濕式除塵器。
 
  (三)主要技術參數參考值
 
  1.濕式電除塵器:j煙氣溫度60℃以下;k電場風速不宜大于2m/s;l宜選用金屬材質。
 
  2.高效袋式除塵器:j過濾風速宜小于0.8m/min;k除塵器阻力宜小于1200Pa;l漏風率小于2%;m除塵器進口應設置氣流分布均流裝置。
 
  3.濾筒除塵器:j全過濾風速小于0.7m/min;k綁帶間距差異宜小于0.5mm;l根據入口粉塵濃度以及粉塵特性,濾筒折數宜小于46;m除塵器進口應設置氣流分布均流裝置。
 
  4.石灰石/石灰-石膏濕法脫硫:j脫硫塔入口粉塵濃度宜小于50mg/m3;k其他相關技術要求滿足《石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工程通用技術規范》(HJ179-2018)要求 。
 
  5.煙氣循環流化床半干法脫硫:j除塵器濾料可采用耐溫耐腐蝕的超細纖維面層梯度濾料、復合濾料等;k除塵器阻力宜小于2000Pa;l其他相關技術要求滿足《煙氣循環流化床法煙氣脫硫工程通用技術規范》(HJ178-2018)要求。
 
  6.活性炭(焦)脫硫脫硝一體化設施:j脫硫段煙氣停留時間不小于6s;k脫硝段煙氣停留時間不小于7.5s;l活性炭性能指標及檢測方法滿足《煤質顆粒活性炭試驗方法》(GB/T 7702)、《脫硫脫硝用煤質顆粒活性炭試驗方法》(GB/T 30202)、《煙氣集成凈化專用碳基產品》(GB/T 35254)要求。
 
  7.選擇性催化還原(SCR)脫硝:j氨氮摩爾比小于1; k催化劑層數不少于2層;l反應溫度小于230℃時,催化劑空速小于3800h-1;m反應溫度280℃左右時,催化劑空速小于4500h-1。
 
  (四)固定源監測監控
 
  1.燒結機機頭、燒結機機尾、球團焙燒、焦爐煙囪、裝煤地面站、推焦地面站、干熄焦地面站、高爐礦槽、高爐出鐵場、鐵水預處理、轉爐二次煙氣、電爐煙氣、石灰窯、白云石窯、燃用發生爐煤氣的軋鋼熱處理爐、自備電廠等排氣筒均需安裝煙氣排放連續監測系統(CEMS),相關廢氣治理設施配套分布式控制系統(DCS)。
 
  2.煙氣排放口CEMS安裝、調試程序、日常運維滿足《固定污染源監測質量保證與質量控制規范(試行)(HJ/T 373-2007)》、《固定源廢氣監測技術規范》 (HJ 397-2007)、《固定污染源煙氣(SO2、NOX、顆粒物)排放連續監測技術規范》(HJ 75-2017)和《固定污染源煙氣(SO2、NOX、顆粒物)排放連續監測系統技術要求和檢測方法》(HJ 76-2017)相關規定要求。建立CEMS運行質控手冊,做好CEMS運行質控記錄,確保CEMS穩定運行。
 
  3.廢氣治理設施DCS應記錄企業環保設施運行狀況及相關生產過程主要參數。將各除塵/脫硫/脫硝設施所有運行參數、CEMS在線監測數據、以及反映生產負荷和設備啟停的主要生產工藝參數集中管理,并具備保存一年以上歷史數據的能力,任意參數曲線能夠組合至同一個界面中查看。
 
  4.鼓勵采用成熟可靠的智能化技術和產品,結合工業互聯網、大數據及云技術等現代信息技術,逐步實現工業煙氣凈化系統運行維護的智能化監管,提高鋼鐵企業煙氣治理系統智能化、網絡化運維管理水平。
 
  四、無組織排放治理與監控
 
  (一)總體思路
 
  鋼鐵企業無組織排放源數量多、分布廣、陣發性強,污染擴散相互影響和干擾,且與生產過程關系緊密,因此無組織排放治理要采取源頭治理、過程控制和系統管控的綜合控制措施。
 
  1.源頭減排。排查梳理無組織排放源,優化生產工藝流程、設備和作業方式,減少無組織排放源的數量和排放強度。
 
  2.過程控制。應對生產過程的無組織污染行為和治理過程實時記錄和精細化管控。
 
  3.系統管理。應采取全廠系統治理,結合全廠顆粒物監測網絡,建設系統化管理平臺,實現無組織排放的“有組織化”集中管控。
 
  (二)建立無組織排放源清單
 
  應按照《意見》要求,對全廠無組織排放源進行全面排查,按照生產工藝過程、物料密閉儲存、物料密閉輸送、物料封閉儲存、物料封閉運輸五個方面分別建立全覆蓋的無組織排放源清單。無組織排放源清單至少每年更新一次。附表2-附表5為無組織排放源清單示例,可作為企業建立無組織清單的參考。
 
  1.生產工藝過程源清單。以生產工序、車間進行分類,并明確對應生產工藝環節各無組織排放源的治理設施和監控設施,注明治理設施主要性能參數和監控設施安裝位置。
 
  2.物料密閉儲存和密閉輸送源清單。按照物料種類進行分類,明確各儲存和輸送設施的工藝參數。
 
  3.物料封閉儲存源清單。各封閉儲存設施分別建立清單,明確儲存面積、封閉方式、存放物料種類、堆取料作業方式、治理和監控設施、主要出入口數量及配套車輛清洗裝置情況等。
 
  4.物料封閉輸送源清單。從物料輸送起點到終點建立清單,明確各排放源對應的生產工藝環節、治理及監控設施,注明治理設施主要性能參數及監控設施安裝位置。
 
  (三)因地制宜選擇無組織排放控制技術
 
  根據產塵點的情況和揚塵污染的特點,因地制宜選擇封(密)閉、收塵、抑塵等技術措施,預防和治理無組織排放粉塵污染。
 
  1.封(密)閉
 
  (1)物料密閉。石灰、除塵灰、脫硫灰、粉煤灰等粉狀物料采用密閉料倉、儲罐等方式密閉儲存,采用管狀帶式輸送機、氣力輸送設備、罐車等方式密閉輸送。
 
  (2)物料封閉。原料堆場、皮帶通廊等開放性揚塵面源或線源需進行封閉;運輸含水率小于6%的易揚塵物料時,各皮帶轉運節點需進行局部或全程封閉;運輸塊狀或粘濕物料的車輛需采用加蓋封閉車廂;鐵水運輸過程中需加蓋封閉。
 
  (3)車間封閉。破碎、篩分等易揚塵作業工段,宜對生產設備進行整體封閉或半封閉+橡膠軟簾密封;高爐出鐵場鐵溝、渣溝需加蓋封閉;燒結機環冷機、高爐礦槽、煉鋼車間等應進行整體封閉。
 
  2.收塵
 
  (1)固定或連續作業的產塵點宜優先采用收塵技術,在不影響生產和安全的前提下,盡量提高收塵罩的密閉性;移動卸料塵源,可采用移動通風槽等收塵技術。
 
  (2)按照“應收盡收”的原則設計各產塵點收塵罩的風量,在收塵系統管路風閥全開狀態下,每個收塵罩罩面風速宜大于1.5m/s。
 
  (3)收塵系統應保持與生產工藝設備同步運轉,確保收塵點無肉眼可視粉塵外逸。
 
  3.抑塵
 
  (1)間歇式、非固定的產塵點,可采用干霧等抑塵技術,霧滴直徑宜小于30μm。抑塵作業需快速精準聯動,響應時間宜小于5s,噴霧需明顯覆蓋揚塵區域。
 
  (2)長期堆放的物料可使用加濕、噴灑表面結殼劑、覆蓋等抑塵技術,控制物料表面風蝕揚塵;水和結殼劑噴灑量不得超過生產工藝許可,不得含有毒有害成分。
 
  4.道路清潔
 
  (1)物料存儲及上料區域每個車輛出口處,需配置1套車身及車輪清洗裝置,且清洗裝置距離出口位置小于5m。清洗裝置配備攔車桿,確保車輛清洗時間;配備抖水臺或吹干裝置,盡量減少洗車后的車身滴水。
 
  (2)車身及車輪清洗裝置清洗水壓宜高于1.0MPa,清洗噴頭保持通暢,并配套污水處理設施或排入污水處理廠集中處置。
 
  (3)廠區需配備足夠的濕掃車和灑水車,所有環保清潔車輛加裝北斗或GPS定位系統,記錄環保清潔車輛歷史工作情況。
 
  (四)建立無組織排放監控體系
 
  有效的監控體系是無組織排放治理的關鍵。需要對無組織排放過程、治理設施運行狀態和重點區域顆粒物濃度等進行全方位監控。
 
  1.無組織排放過程監控
 
  監控記錄無組織排放源相關生產設備的啟停數據,如配料開啟/關閉、上料皮帶開/停機等;無法監控設備啟停數據的,需安裝具備自動抓拍揚塵功能的視頻監控裝置,對作業和揚塵過程進行監控記錄。
 
  料場出入口、燒結環冷區域、高爐礦槽和爐頂區域、煉鋼車間頂部、焦爐爐頂、鋼渣處理車間等易產塵點安裝高清視頻監控裝置。
 
  2.治理設施運行狀態監控
 
  監控記錄風機、干霧抑塵、車輛清洗裝置等無組織排放治理設施的啟停狀態和運行參數,如電流、風量、風壓、閥門開閉、水量、水壓等。
 
  3.安裝產塵點TSP監測設施
 
  含水率小于6%的物料轉運、混合、破碎、篩分,及燒結機尾、球團焙燒設備、高爐礦槽、高爐出鐵場、混鐵爐、鐵水預處理、精煉爐、石灰窯等主要產塵點,可在收塵罩或抑塵設施上方設置TSP濃度監測儀,不得有外部風力影響。
 
  4.布設廠區環境空氣質量監測點
 
  廠區應按照《環境空氣質量監測點位布設技術規范(試行)》(HJ 664-2013)要求,至少設置1套標準方法的環境空氣質量監測站。廠界、道路、污染重點區域應設置監測微站,監測微站的設置條件盡可能一致,使獲得的數據具有代表性和可比性;監測微站周圍環境狀況應相對穩定,無電磁干擾,周邊開闊無阻擋,以保證采樣口的捕集空間;在標準監測設備周邊20m范圍內設置2~3個質量控制點,定期開展監測微站的設備校準。
 
  廠界東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個方位分別布設監測微站,監測 PM10、溫度、濕度、風向和氣壓;廠界單邊長度超過1km的,可適當增設監測微站。
 
  廠區主要貨運道路路口應在行車道的下風側布設監測微站,監測 PM10、溫度、濕度、風向和氣壓,采樣口距道路邊緣距離不得超過20m;路口間道路超過1km的,可適當增設監測微站。
 
  原料大棚、燒結車間、高爐車間、煉鋼車間、石灰車間、鋼渣處理車間等污染重點區域,應在主導風向及第二主導風向的下風向最大落地濃度區內布設監測微站,監測 PM10、溫度、濕度、風向和氣壓;特殊情況可酌情增加布點。
 
  (五)建設全廠集中管控平臺
 
  1.全廠集中管控平臺對廠內無組織排放源清單中所有監測、治理設備進行集中管控,并記錄各無組織排放源點相關生產設施運行狀況、收塵、抑塵、清洗等治理設施運行數據、顆粒物監測數據和視頻監控歷史數據。所有數據保存一年。
 
  2.鼓勵根據生產設施運行情況和產塵點無組織排放監測數據,運用物聯網、大數據、機器學習等技術手段,實現對無組織排放的智能化自動管控和治理。
 
  五、清潔運輸
 
  (一)外部運輸
 
  鐵精礦、煤炭、焦炭、廢鋼,以及外購燒結礦、外購球團礦、石灰、石灰石、鐵合金等原料,鋼材產品(含外賣中間產品)和鋼渣、水渣等大宗固體廢物,應實施水運、鐵路、管道等清潔運輸方式改造,提升清潔運輸比例。不具備條件的,應盡量采用新能源或國五以上車輛運輸。
 
  建立清潔運輸臺賬,包括但不限于運輸合同、接軌站接發車貨票、磅單記錄、水尺記錄、皮帶秤記錄等。
 
  (二)內部運輸
 
  大宗原燃料儲運宜采用機械化原料場和機械化作業;鐵精礦、煤、焦炭、燒結礦、球團礦、返礦、返焦等物料全部采用封閉皮帶通廊或管狀帶式輸送機運輸,無物料二次汽車倒運現象。
 
  (三)車輛管理
 
  建立運輸車輛監管系統平臺。針對自有車隊的企業,建立油品使用臺賬、尿素使用臺賬、維修保養臺賬;針對委托第三方運輸的車隊,在委托合同中明確提供服務車輛的排放階段,并建立第三方運輸企業清潔運輸信用評價機制。針對廠內長期倒運車輛和非道路移動機械安裝車輛車載診斷系統(OBD)遠程在線監控系統和機械環保電子標簽,數據發送至本企業運輸車輛監管系統平臺。廠內車輛按年度委托第三方進行在用車和在用非道路移動機械的排放檢測,每月由企業進行自檢,并做好記錄。
 
  (四)門禁系統
 
  建設門禁系統和視頻監控系統,監控并記錄運輸車輛進出廠區情況,門禁系統預先錄入符合要求的國五以上或新能源車的車輛信息,自動對照車牌,禁止不符合要求的車輛進出廠區。
 
  六、其他管理要求
 
  (一)企業基本要求
 
  企業應按照環境管理要求履行環境影響評價、排污許可證申領、自行監測等法律義務。
 
  (二)建立完善環境管理機制
 
  健全環保管理機構,設專門分管環保的副總,設立獨立的環保部門。各生產單元(作業部或廠)配備分管環保的負責人,并配置環保專業人員,作業區(車間)配置專(兼)職環保專業人員。
 
  完善環保管理制度,確保環境管理制度穩定、有效運行;明確各級環保職責,制定環保崗位規程;各單位管理人員嚴格執行各自的環保職責,落實企業環保目標和責任。
 
  (三)強化人員環保專業能力
 
  企業污染防治設施運營人員應具備崗位技能要求相關的專業知識,并定期參加相關專業技能培訓,熟悉本崗位運行及維護要求,具有熟練的操作技能。鼓勵鋼鐵企業委托有能力的第三方治理企業按照合同約定進行專業化治理。
 
  有組織排放源清單及控制措施對照表(示例)
 



 
  生產工藝過程無組織排放源清單及控制措施對照表(示例)
 



 
  粉狀物料儲存和輸送設施清單及控制措施對照表(示例)
 

 
  物料儲存設施清單及控制措施對照表(示例)
 
 
 
  物料輸送無組織排放源清單及控制措施對照表(示例)
 

 
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