楊寶仁

（張家口宣鋼機電工程有限公司 河北 張家口 075100）

引言

在鋼鐵冶煉期間，燒結(jié)工藝會產(chǎn)生氮氧化物與二氧化硫，所產(chǎn)生的煙氣污染程度嚴重，被鋼鐵企業(yè)列入其生產(chǎn)經(jīng)營的主要污染源。目前階段，根據(jù)環(huán)保法律法規(guī)的明確要求，必須針對燒結(jié)煙氣進行專業(yè)化的脫硫與脫硝處理。目前在火電廠脫硫脫硝技術日趨成熟的條件下，實現(xiàn)燒結(jié)煙氣脫硫脫硝治理已經(jīng)逐漸發(fā)展成現(xiàn)代環(huán)保行業(yè)的研究重點。

1 燒結(jié)煙氣脫硫技術概述

1.1 SCR脫硝+濕法脫硫技術

SCR脫硝+濕法脫硫技術是將脫硝與脫硫分為兩個獨立步驟來進行，由于濕法脫硫技術早在幾年前已經(jīng)在很多燒結(jié)機煙氣脫硫中得到應用，所以SCR脫硝技術在此技術中的重要性也不容小覷。所謂SCR脫硝技術，也被稱作選擇性催化還原脫硝技術，煙氣的脫硝效果十分明顯，因而在火電廠中得到了普遍運用。該技術的原理就是以SCR催化劑作用為基礎，選擇NH3或者是尿素作為還原劑，進而與氮氧化物形成選擇性反應，反應產(chǎn)物為氮氣與水，無毒無污染。在此技術中，脫硝催化劑發(fā)揮著核心作用，其組成、壽命以及結(jié)構等均會對煙氣脫硝系統(tǒng)運行效果產(chǎn)生直接影響。根據(jù)催化劑所適用的煙氣溫度條件對類別加以劃分，一般可分成高溫、中溫、低溫三種。對于高溫SCR，即催化劑適用溫度超過450-600℃，中溫SCR，即指催化劑適用溫度處于320-450℃之間；而低溫SCR，即指催化劑適用溫度在180-300℃之間?，F(xiàn)階段，商用催化劑的適用溫度在320-450℃之間，即為中溫催化劑。燒結(jié)煙氣的溫度范圍通常處于120-180℃之間，若選擇使用低溫催化劑，能夠直接應用的溫度區(qū)間并不大。要想使得低溫催化劑可以在燒結(jié)煙氣脫硝中的到應用，必須對燒結(jié)煙氣進行升溫處理，將燒結(jié)煙氣的溫度升至滿足低溫催化劑使用的合適溫度，對于中型、大型燒結(jié)機來說，煙氣的處理量非常大，將煙氣升溫的難度很高。另一方面，根據(jù)現(xiàn)有低溫催化劑的研究表明，二氧化硫的存在，對于低溫催化劑的活性有很大的影響，會極大的降低脫硝效率，就經(jīng)濟性來說此催化劑在SCR脫硝中的應用價值不高。

1.2 臭氧法

該技術在實際使用中會利用臭氧所具備的強氧化性能，確保不可溶的低價態(tài)氮氧化物氧化后形成可溶高價態(tài)氮氧化物，將堿液放置于洗滌塔內(nèi)，同時吸收氮氧化物與二氧化硫，進而實現(xiàn)脫硫目標。在實際應用中，脫硫的效率可達到80%，脫硫效率可達98%左右?，F(xiàn)階段，該技術被應用于少數(shù)火電廠中，但推廣效果并不理想，究其原因包括以下幾點：第一，使用此技術要求原始的氮氧化物含量低于200mg/Nm3，所以若氮氧化物含量相對較高，要想實現(xiàn)超低排放的難度極大；第二，大型燒結(jié)機的煙氣量較大，對于液氧的需求量也較大，而且實際的運行成本顯著增加；第三，液氮的存儲對安全性提出了較高要求，存在諸多安全隱患；第四，臭氧在強氧化處理后會產(chǎn)生氮氧化物，通過與堿液反應產(chǎn)生硝酸鹽、亞硝酸鹽，參考《硝酸工業(yè)酸工業(yè)污染物排放標準》可知，當前很多企業(yè)水污染物總氮的排放限值是70mg/L，應經(jīng)過處理后達標才能夠排放，因而實際處理量較大，處理的難度也較大，需投入大量資金。

2 電氣自動化系統(tǒng)在脫硫工程中應用的意義

排煙脫硫項目中電氣自動化的應用主要反映在電氣監(jiān)控系統(tǒng)（ecs）的應用中。ecs是具有完全功能的自動監(jiān)視系統(tǒng)的集合。其工作原理是使用計算機的高速處理能力來實現(xiàn)脫硫項目電氣系統(tǒng)的自動運轉(zhuǎn)、控制、保護和故障檢測。盡可能地，整個過程由機器控制，與手動參與斷開，電氣系統(tǒng)適于自動管理，減少人工費。DCS以前出現(xiàn)過。與這個階段的ecs相比，dcs是傳統(tǒng)的，并且對信息監(jiān)測和控制有很大的限制。ECS的應用可以彌補這些缺點，減少脫硫計劃中監(jiān)測和控制的困難。

3 電氣自動化系統(tǒng)在煙氣脫硫工程中的接入方式

3.1 硬接線方式

通過硬接線能夠?qū)㈦姎庑畔⒔尤隓CS中，再通過DCS中CRT的運作，將電氣信息顯示出來實時監(jiān)控，并且對電氣設備進行控制，這樣可以減少人員參與，使得電氣系統(tǒng)更加安全和可靠，這種方式能夠?qū)CS的控制范圍進行延申，實現(xiàn)了機電系統(tǒng)的一體化運行和監(jiān)控。

3.2 全通信方式

市售的電氣系統(tǒng)采用可靠的大規(guī)模實時監(jiān)視軟件平臺。通過對通信網(wǎng)絡的控制，可以更好地保護測量和控制智能設備，使電氣系統(tǒng)更加自動化，完全打開DCS/FCS系統(tǒng)，實現(xiàn)與DCS/FCS系統(tǒng)的全面接口。DCS系統(tǒng)使得電氣自動化系統(tǒng)能夠更好地位于中央。基于系統(tǒng)配置的ecs和dcs的接口利用了網(wǎng)絡通信和現(xiàn)場總線的優(yōu)點，并且根據(jù)iec通信協(xié)議實現(xiàn)了電監(jiān)視系統(tǒng)和dcs系統(tǒng)的接口。電氣自動化功能完全集成到DCS，DCS真的覆蓋了脫硫系統(tǒng)的機械和電監(jiān)測。dcs系統(tǒng)為了使各部分成為獨立的部件，將所有部件分割成多個部分，積極削減各部分的電機綜合保護裝置，確保了通信的可靠性。同時，雙網(wǎng)絡通信技術用于在時間上有效地加速操作指令以確保實時通信。這些完全可以滿足過程聯(lián)鎖控制的要求。

4 結(jié)語

綜上所述，鋼鐵行業(yè)燒結(jié)需要以高溫燃燒條件為基礎，是十分復雜的物理和化學過程，因而所形成的燒結(jié)煙氣成分也相對復雜，使得鋼鐵燒結(jié)煙氣的處理難度顯著增加，所以必須結(jié)合我國鋼鐵企業(yè)燒結(jié)的實際情況，應用先進的煙氣脫硫技術工藝，依托于電氣自動化系統(tǒng)的功能和優(yōu)勢，最終有效促進燒結(jié)行業(yè)發(fā)展。