钢铁项目环评报告 - 12污染防治措施及其技术经济论证

山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目变更环境影响报告书12污染防治措施及其技术经济论证PAGE1山东省环科院环境科技有限公司12污染防治措施及其技术经济论证12.1工程建设的污染防治措施调查本项目主要生产工序污染防治措施情况见表12.1-1。表12.1-1项目污染防治措施一览表项目污染源治理措施及效果原料场废气受卸点、转运站、混匀、筛分等除尘系统采用密闭罩+低压脉冲布袋除尘器处理，除尘效率＞99.9%，共13套除尘设施。无组织排放原料场采用全封闭设计。废水无废水排放。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废除尘灰用于烧结配料。烧结废气烧结机头废气四电场除尘器+炭基催化剂干法烟气多污染物一体化脱除（CRPCC）装置，控制出口烟尘浓度≤10mg/m3，SO2浓度≤100mg/m3，NOX浓度≤110mg/m3。烧结机尾、成品筛分、成品、剂准备、燃料、破碎、配料、转运站等采用袋式除尘器，除尘效率≥99.8%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。废水生产废水和生活污水排入山钢综合污水处理厂处理。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废除尘灰全部返回烧结配料；脱硫副产物；废催化剂厂家回收处理；废油等危废委托有资质单位处置。球团废气主引风系统双室四电场静电除尘+炭基催化剂干法烟气多污染物一体化脱除（CRPCC）装置，控制出口烟尘浓度≤10mg/m3，SO2浓度≤100mg/m3，NOX浓度≤1100mg/m3。干燥、配料、环冷机、成品、转运等废气低压脉冲袋式除尘器，除尘效率≥99.8%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。废水无生产废水排放，生活污水排入山钢综合污水处理厂处理。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废除尘灰全部返回烧结配料；脱硫副产物；废催化剂厂家回收处理；废油等危废委托有资质单位处置。炼铁废气出铁场废气（半）密闭罩收集废气+长袋低压脉冲除尘器，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。炉顶废气密闭罩收集废气+长袋低压脉冲除尘器，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。矿槽及转运站、铸铁机、煤粉制备等低压脉冲袋式除尘器，除尘效率≥99.8%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。热风炉烟气燃烧净化后高炉煤气+低氮烧嘴，控制外排烟气中烟尘浓度≤10mg/m3、SO2浓度≤20mg/m3，NOX浓度≤150mg/m3。废水生产废水和生活污水排入山钢综合污水处理厂处理。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废炉渣制微粉；除尘灰、瓦斯灰回用于烧结；废耐材回收处理；废油等危废委托资质单位处理。炼钢废气转炉一次烟气LT法干式净化回收系统，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。转炉二次烟气、转炉三次烟气、精炼废气、脱硫扒渣废气、料仓除尘、铸坯火焰清理等捕集罩+预荷电直通袋式除尘器，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。废水生产废水和生活污水排入山钢综合污水处理厂处理。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废铁水脱硫渣和转炉炉渣委托莱芜钢铁集团泰东实业有限公司处理；除尘灰瓦斯灰返回烧结配料；废耐火材料厂家回收；废机油等危废委托有资质单位处理。轧钢废气加热炉、卷取炉等烟气直排，烟尘浓度≤15mg/m3、SO2浓度≤10mg/m3，NOX浓度≤150mg/m3。精轧机组除尘、平整机除尘等采用塑烧版除尘器处理，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。抛丸除尘、冷矫直机除尘等采用滤筒式除尘器处理，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。推拉式酸洗机组、连续退火机组等废气采用洗涤器净化处理酸轧联合机组采用袋式除尘器处理，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。废水废水排入山钢综合污水处理厂处理。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废轧废炼钢回用；氧化铁粉作为磁性材料出售；除尘灰、氧化铁皮全部返回烧结配料；废耐材厂家回收；废油、污泥、锌渣等危险废物委托有资质单位处置。焦化废气卸煤废气集尘罩+脉冲布袋式除尘器除尘，除尘效率≥99.9%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。粉碎废气、转运站废气、煤塔废气、筛焦楼振动筛、转运站等采用袋式除尘器处理，除尘效率≥99.9%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。出焦废气集尘罩+炭块+袋式除尘器，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3、SO2浓度≤30mg/m3。机侧炉头出焦废气烟气捕集罩收集+干式地面除尘站，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3、SO2浓度≤30mg/m3。干熄焦废气采用袋式除尘器处理，除尘效率≥99.9%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3、SO2浓度≤50mg/m3。焦炉烟囱烟气燃烧高、焦混合煤气，采用分段燃烧+蓄热室喷氨，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3、SO2浓度≤50mg/m3、NOX浓度≤100mg/m3。管式炉废气燃烧高、焦混合煤气，采用低氮燃烧，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3、SO2浓度≤30mg/m3、NOX浓度≤100mg/m3。污水处理站恶臭气体采用低温等离子除臭装置处理。废水生产废水与界区生活污水排入酚氰污水处理站处理后，全部回用不外排。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废煤尘、除尘灰渣、焦尘等送烧结配料；焦油渣、酸焦油渣、沥青渣、污水处理污泥脱硫废液萘油馏分及脱苯残渣煤焦油外售，利用过程不按危险废物管理。电厂废气锅炉烟气采用高效低低温静电除尘器（设计除尘效率99.86%）+脱硫吸收塔+湿式静电除尘器（脱硫采用石灰－石膏湿法脱硫装置—脱硫效率按99.15%、除尘效率按89%计，联合烟气净化装置总除尘效率按99.992%计），出口颗粒物浓度≤5mg/m3、SO2浓度≤35mg/m3、NOX浓度≤50mg/m3。灰库粉尘采用袋式除尘器处理，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。渣仓粉尘采用袋式除尘器处理，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。废水发电机组循环冷却水排水直接排海；生活污水山钢综合污水处理厂处理。噪声选用先进的生产工艺，选用低噪声设备，对设备采取消声减振措施，同时对噪声较大的设备采取隔音措施。固废灰渣、石子煤、脱硫石膏等一般固废外售处理；废催化剂属于危险废物，委托有资质单位处理。12.2废水治理措施技术经济论证12.2.1全厂废水治理措施山钢目前形成了一套行之有效的节水技术，实现了废水“零排放”，具体方法如下：一、同一个系统工艺之间的串水使用。在炼钢工艺，轧钢工艺，炼铁工艺等工艺内部串水使用。二、不同工艺之间的串水使用。将不同地点排污水按照工艺要求串水使用。三、污水利用最大化。公司坚持能利用污水的地点一律使用污水将污水利用率提高到最大化。生产厂区绿化、厕所等能用污水的地点全部改造为使用污水，将污水利用率大大提高，实现污水排放就近利用化，有效节约新水资源。本项目废水经处理后全部回用，不外排。12.2.2焦化废水12.2.2.1废水循环利用焦化工程产生上升管水封废水、气柜水封废水、蒸氨废水、设备地面冲洗水、生活污水与焦炉煤气精制工段、焦炉煤气制LNG工段产生的污废水一起进入厂区酚氰废水处理站生化段进行集中处理然后再进入深度处理装置处理，满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表2直接接排放标准要求，即：“pH6~9、SS≤50mg/m3、CODcr≤80mg/m3、氨氮≤10mg/m3”的要求，也能满足企业内部回用水水质标准“CODcr≤60mg/m3、BOD5≤10mg/m3、氨氮≤10mg/m3、总硬度≤450mg/m3、浊度≤5NTU、全盐量≤200mg/L”的标准要求，全部回用于循环水系统补充水；回收的浓水送往基地炼铁区域用于高炉冲渣，不外排；锅炉定期排污水、循环水系统定期排污水等清净下水主要含有一定量的盐分，全盐量浓度在1500mg/L~1700mg/L之间，废水中CODcr含量较低，一般在30mg/L~50mg/L左右、氨氮一般在1mg/L~3mg/L左右，上述废水收集后进入清净下水深度处理系统净化处理，回收清水用做循环冷却水系统补水；浓水送往基地炼铁区域用于高炉冲渣。12.2.2.2污水处理工艺1、生化处理工艺介绍焦化废水中含有氰化物、挥发酚、COD和NH3-N等高浓度有机废水。早期，焦化酚氰废水治理多采用生化处理法，七、八十年代通常采用传统活性污泥法，生产废水经重力除油池去除重油和浮油，再经气浮池除去浮油后与生活污水在调节池中进行水量、水质调节后，废水进曝气池中经生物活性污泥降解，去除一定的酚、氰、COD等污染物，从实际运行监测结果，出水中氨氮、COD难以到排放标准的要求。为了达到去除氨及进一步减少CODcr的排放量，90年代以宝钢为代表的大型钢铁企业在蒸氨回收（一级处理）工艺基础上，对二级处理设施中增加厌氧池、提高曝气池鼓风曝气能力等设施。该工艺的厌氧段（即A）采用生物膜法，好氧段（即O）采用活性污泥法，简称A/O工艺。A/O法也不能确保净化出水中氨氮和CODcr达标排放。随着我国工艺技术水平的提高，设备逐渐大型化、集中化，单体焦炉产量越来越大，焦化废水的治理技术也有了进一步提高，国内近年来开发的A2/O2工艺技术，较A/O法多一级缺氧+好氧处理，出水CODcr、NH3-N得到进一步降解。总氮去除率在80~95%，CODcr去除率在90~95%，出水水质可稳定达标排放。A2/O2法又称多段缺氧+好氧生物处理法，主要处理含氰酚废水等高浓度有机废水。生化处理站由预处理、生化处理混凝沉淀和污泥处理单元组成。其中，预处理包括调节、除油等工段；生化处理由多组缺氧池、好氧池、二次沉淀池、生物流化床和鼓风机室组成；混凝沉淀主要通过物理化学方法加入絮凝剂促使水中的悬浮物迅速沉淀使废水达到要求的标准；污泥处理主要是通过污泥浓缩池和浓缩机处理，上清液返回其工艺再处理，泥饼送煤场掺入炼焦煤焚烧。其主要工艺见图2.2.8-8。根据类比调查，山西省平遥煤化（集团）有限责任公司建设年产冶金焦60万吨项目生产废水即采用上述工艺进行治理的，该项目污水处理站由无锡百纳水处理设备有限公司设计建设，于2006年11月通过山西省环保局验收，具体验收结果见表12.2-1。山东铁雄新沙能源有限公司焦化项目采用上述工艺治理，于2015年1月对其污水处理站进出水水质进行了实测，污水处理站监测数据见表12.2-2。表12.2-1类比企业处理站处理情况单位mg/L，pH除外污染物项目pHSS挥发酚氰化物CODcr石油类NH3-N原水浓度8.9~9.1处理后浓度6.31≤47≤0.025≤0.232≤84≤0.888≤8.03去除率(%)——80.199.991.597.397.890.9一级标准6~9700.50.5100815表12.2-2铁雄新沙焦化项目污水处理站处理情况单位mg/L污染物项目挥发酚氰化物CODcr石油类NH3-N原水浓度处理后浓度0.1710.1751380.190.78去除率(%)99.9773.697.891.0898.9项目污水处理站拟采用隔油+A2/O2+生物流化床+混凝沉淀法处理污水。污水处理处理效率类比上述企业确定，本项目废水处理前后的水质浓度见表12.2-2。表12.2-3生化处理站水质情况单位mg/L，pH除外污染物项目pHSS挥发酚氰化物CODcr石油类NH3-N原水浓度6~9处理后浓度6~9≤70≤0.3≤0.2≤80≤2.5≤10去除率(%)——76.799.959997.397.593.3由表12.2-3可见，项目产生的污废水经生化处理站处理后，SS、挥发酚、氰化物、CODcr、石油类和NH3-N的去除率分别为76.7%、99.95%、99%、97.3%、97.5%和93.3%，其浓度满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表2中间接排放标准要求，即：“pH6~9、SS≤70mg/m3、CODcr≤150mg/m3、氨氮≤25mg/m3、挥发酚≤0.3mg/m3、氰化物≤0.2mg/m3、石油类≤2.5mg/m3”。2、与原环评生化处理工艺对比分析原环评中生化处理采用“ERNT工艺”，即短程硝化+厌氧氨氧化（O-A-O）的组合工艺，同时采用生物增效技术和芬顿氧化技术或采用微波处理技术。厌氧氨氧化工艺是21世纪学术界研究的比较热门的新生物脱氮工艺，但运行过程中存在着厌氧氨氧化发生器运行不稳定，脱氮产物为N2O，其温室效应比CO2更严重等问题。目前该工艺工程实践较少，主要用于处理城市污水，其应用于焦化废水处理风险性较高，技术不成熟。为了保障焦化废水处理的稳定运行，出水水质的连续达标，降低环境风险，本工程选择了“A2/O2”生化处理工艺，生化处理后采用HOK生物流化床新型专利技术和混凝沉淀工艺，比现行焦化厂运行的生化处理工艺流程更长，生物脱氮效率更高，出水指标更优（设计出水指标COD<80mg/L，氨氮<10mg/L)，该焦化废水处理工艺属于国内先进水平。3、深度处理工艺本工程实际设计深度处理采用臭氧紫外光催化氧化技术进行膜前预处理，然后采用多介质过滤器、精密过滤器、保安过滤器、超滤膜、反渗透膜等，出水作为循环冷却水系统补水。原环评中深度处理工艺系统主要包括：砂滤系统、活性焦罐过滤系统、超滤系统及纳滤膜处理系统等四部分。工程实际采用的多介质过滤器、精密过滤器、保安过滤器是随着过滤理论的发展，出现的新型高效过滤器，过滤精度高，自动化程度高，反冲洗水量少；砂滤、活性焦罐属于传统的过滤装置，反冲洗效率较低，反冲洗水量多。本工程生化处理后的焦化废水经过超滤反渗透后，出水电导率较低。原环评设计采用超滤和纳滤，纳滤的出水水质较反渗透的出水水质差，电导率、硬度等指标更高，不利于循环水的缓蚀阻垢。考虑到基地内需实现废水零排放，酚氰废水处理站出水与锅炉定期排污水、循环冷却水系统排污水一起进入深度处理装置处理。首先进入过滤器进水池，通过向池内投加石灰、混凝剂、纯碱、絮凝剂、氧化剂等药剂对废水进行澄清、软化处理，去除水中大部分硬度、碱度、两性氧化物、悬浮物、胶体、微生物粘泥、浊度等，然后经提升进入多介质过滤器，然后进入超滤系统，去除水中的大分子有机物、悬浮物、胶体、两性氧化物、细菌等污染物。经超滤处理后的水进入缓冲池，然后经泵提升进入过滤器通过除碳器去除水中大部分的二氧化碳、碱度后进入缓冲水池，缓冲水池中的软水经提升进入串联运行的两级RO反渗透装置（包括保安过滤器和高压泵等）。透过RO反渗透膜的水进入清水池，回用于循环水系统补充水；浓水送往基地炼铁区域用于高炉冲渣。工程初步设计中反渗透装置清水回收率按75%计。运行时进入深度处理系统总的废水量为208.6m3/h，经深度处理装置净化后可回收清水156.3m3/h，产生反渗透浓水52.3m3/h，废水中CODcr、氨氮、全盐量浓度最大为105mg/L、10mg/L、4485mg/L。废水深度处理系统工艺流程见图2.2.8-8，污水深度处理系统各工段处理效果见表12.2-4。焦化工程污水处理系统的总投资约为7600万元，处理每吨水的运行费用平均约为20元/m3。本工程产生的污废水、清净下水分别经污水处理站生化处理装置+深度处理装置、清净下水深度处理装置净化处理后，能满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表2直接接排放标准要求，即：“pH6~9、SS≤50mg/m3、CODcr≤80mg/m3、氨氮≤10mg/m3”的要求，也能满足企业内部回用水水质标准“CODcr≤60mg/m3、BOD5≤10mg/m3、氨氮≤10mg/m3、总硬度≤450mg/m3、浊度≤5NTU、全盐量≤200mg/L”的标准要求，可全部回用，不外排。山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目变更环境影响报告书12污染防治措施及其技术经济论证12山东省环科院环境科技有限公司图12.2-4污水深度处理系统各工段处理效果序号处理工段处理水量m3/h水质水质指标（单位：浊度NTU，其他mg/L）项目CODcrBOD5SS氨氮硬度浊度全盐量1臭氧紫外光接触氧化池208.6进水60203191.58502001100出水5515501.225055800去除率8%25%84%20%70%72%27%2多介质过滤器208.6进水5515501.225055800出水5013101.225015800去除率9%13%80%0073%0%3超滤装置208.6进水5013101.225015800出水481211.22502.5800去除率4%7%90%0%0%83%0%4反渗透系统208.6进水481211.22502.5800清水156.32020.020.15300.0250358%83%98%88%88%99%94%94%浓水52.313242449071030413500企业内部回用水水质标准——6010-104505200《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表2直接排放——80205010山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目变更环境影响报告书12污染防治措施及其技术经济论证12山东省环科院环境科技有限公司12.2.3全厂废水零排放可行性分析全厂生产废水预处理用于处理全厂生产废水，其出水全部进入全厂化水站；全厂城市中水过滤后的出水大部分进入全厂化水站进一步除盐制备全厂生产新水或软水、除盐水，另外小部分直接进入全厂生产消防贮水池作为生产给水；全厂水库过滤出水作为生产新水直接进入全厂生产消防贮水池作为生产给水。由于生产废水出水需要进入全厂化水站进一步制备软水、除盐水，需要生产废水处理抗冲击负荷能力较好、出水水质较稳定，以保证生产废水出水能保证达到全厂化水站的进水水质要求。厂区污水处理工艺及处理规模情况详见第2章内容。经处厂区综合污水处理厂处理后的水质指标见表12.2-1。表12.2-1综合废水进出水水质指标表序号项目单位原水一级RO产水二级RO产水超纯水生产新水1pH7.0-9.07-97-96.5-8.07.0-9.02TDSmg/L≤2000≤40≤5--≤3003悬浮物mg/L≤80≤104全硬度mg/L以CaCO3计≤800≤5≤2--≤1505Ca硬度mg/L以CaCO3计≤450≤2≤0.1--≤1006M碱度mg/L以CaCO3计≤400≤10≤1--≤1107氯离子mg/L（Cl-计）≤500≤10≤1--≤1008硫酸根离子mg/L（SO42-计）≤240≤2≤809全铁mg/L（Fe计）≤1≤0.1≤0.510电导率μS/cm≤3500≤60≤6≤0.1≤45011二氧化硅≤6≤0.2mg/L--≤5ppb12油mg/L≤2≤0.513氨氮mg/L≤5≤514CODmg/L～40～10由上表可知，经过全厂综合污水处理厂后的出水水质完全可以满足国家城市污水再生利用—工业用水水质标准GB/T19923-2005要求，能够全部回用，不外排。这些水处理措施从技术上分析是可行的，具有良好的环境和经济效益。综上所述，日照钢铁基地做到没有废水排放的关键，是全部废水回用。通过各个生产车间采用节约用水，减少排水等措施，采用全厂废水处理后制备化水回用，同时，对产生的浓盐水再次减量处理，减量后的浓盐水全部用于高炉冲渣等低水质用户，实现全部回用。因此日照钢铁精品基地全厂废水做到零排放是可行的。12.3废气污染防治措施技术经济论证12.3.1原料场处理技术可行性论证1、无组织排放治理措施为了防止粉尘飞散，污染周边大气环境，一次料场和二次料场均设计为全封闭式料场。封闭料库内一次料场（煤、矿）堆取料作业时落料、取料点扬尘、二次料场堆料机、匀取料机作业扬尘都采用远程射雾抑尘设施，放置于堆取料机上。封闭厂房内空气净化采用移动射雾器降尘设施，移动射雾器放置于堆取料机上，厂房抑尘和堆取料抑尘总共设置9台射雾器（一次料场和二次料场）。料场封闭设计满足《山东省2013-2020年大气污染防治规划》要求，基本杜绝了无组织粉尘的排放，大大减轻了物料堆场对环境的污染。2、有组织排放治理措施对原、燃料在卸料、输送、转运、混匀等过程中产生的粉尘，设计在各产尘部位设置密封罩，并在原料排出口及皮带机受料点均设抽尘点，将含尘气体导入环境除尘地面站，经除尘净化后排放。除尘灰采用加湿（块矿烘干室除尘无加湿）后卸至运料皮带循环利用的措施，粉尘加湿后水分＞10%，卸灰时基本无扬尘。根据尘源分布情况、工艺作业制度和粉尘种类及特点，设置集中除尘系统。原料场一次料场、二次料场共设有14套环境除尘系统（一次料场10套，二次料场4套），均为负压式。其中包括1套喷雾抑尘系统和13套除尘系统，除尘器采用低压脉冲覆膜袋式除尘器和，除尘效率大于99.9%，处理后的废气由排气筒排放，粉尘排放浓度小于10mg/Nm3。受卸点、转运站、混匀、筛分等除尘系统均采用密闭罩+低压脉冲布袋除尘器处理，除尘效率＞99.9%；烘干室除尘系统采用密闭罩+低压脉冲袋式除尘器处理处理，除尘效率＞99.9%。密闭罩的使用提高了废气收集效率，减少了无组织排放。原料场布袋除尘器滤料为覆膜超细面层梯度涤纶针刺毡，属于《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业》（HJ846-2017）可行技术。低压脉冲除尘器是具有先进水平的高效袋式除尘设备，是一种处理风量大、清灰效果好、除尘效率高、运行可靠、维护方便、占地面积小的大型除尘设备。低压脉冲布袋除尘器具有以下特点：①采用脉冲喷吹技术，解决了反吹风喷吹强度低的现象，工作可靠，清灰彻底。②先进的进风均流管和灰斗导流技术，保证分室气流分配均匀和卸灰畅通。③大容量的脉冲阀和储气包结构，满足用户的不同喷吹需要。④滤袋装配方便，密封性好，实现机外换袋.⑤采用自动化袋笼生产线，满足用户多种结构（圆形、八角形等）的需求，质量可靠，外形美观。⑥采用性能优良电磁脉冲阀，其易损膜片寿命超过100×10次。⑦采用先进的PLC可编程控制器，并根据用户的不同需求，可增设温度、料位等传感件的报警控制。3、排气筒高度合理性分析根据工程分析内容可知，原料场各除尘系统排气筒高度由原环评设计的25m提高到30m，根据大气预测结果可知，排气筒高度升高后，贡献值满足环境质量标准要求。由以上分析可知，原料场废气处理措施符合《钢铁工业除尘工程技术规范》（HJ435-2008）、《钢铁工业环境保护设计规范》（GB50406-2007）、《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业》（HJ846-2017）要求，根据大气预测，敏感点处贡献值满足环境质量标准要求，因此，原料场所采取的废气治理措施，从技术以及环保角度均是合理可行的。12.3.2烧结烟气处理技术可行性论证1、烧结机机头烧结机机头废气采用2台四电场除尘器+1套炭基催化剂干法烟气多污染物一体化脱除（CRPCC）装置进行处理。（1）除尘由于烧结厂机头、机尾烟气风量大、温度高、含尘量高、比电阻适宜等特点，目前先进的钢铁企业均采用干法静电除尘器。实践证明，对于烟气量特别大的烧结机头、机尾废气系统，电除尘器是有效的处理设备，电除尘器虽然一次投资高，但除尘效率高、阻力小、耐高温、运行稳定，便于管理，具有其它除尘器无可比拟的优点。调查国内钢铁企业，四电场静电除尘器出口烟粉尘浓度可小于10mg/m3，本项目烧结机烟气净化采用的四电场静电除尘器，在国内钢铁企业中已经广泛应用，技术成熟可靠，根据监测资料，在正常运行工况下，除尘器出口烟粉尘浓度可以稳定达到10mg/m3以内。本项目单台烧结机头废气采用2台四电场电除尘器净化。烧结燃料破碎系统、成品除尘系统由于粉尘具有可燃可爆性，通常采用布袋除尘器，滤袋滤料为覆膜针刺毡。在正常运行条件下，布袋除尘器出口废气的尘浓度可以小于10mg/m3，高效覆膜式布袋除尘器出口废气的尘浓度甚至可以低于10mg/m3。本项目使用的布袋除尘器的滤料全部为覆膜复合滤料，控制出口粉尘浓度小于10mg/m3是完全可以实现的。烧结工序采取的除尘措施属于《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业》（HJ846-2017）中的可行技术。（2）脱硫脱硝①方案比选本项目原烟气为烧结、球团烟气，烟气排烟温度100-160℃，烟气中SO2含量1200mg/Nm3，NOx含量450mg/Nm3，要求达到的排放指标为净烟气SO2含量≤50mg/Nm3，NOx含量≤100mg/Nm3。根据排放指标，将现有烧结烟气脱硫脱硝技术效果进行比较，结果见表12.3-1。表12.3-1脱硫脱硝方案比选项目炭基催化剂一体化脱除技术石灰石-石膏湿法脱硫技术MEROS技术LIS-FGD技术S-SCR技术有机胺技术SO2去除率(%)≥95≥9580≥90无效>90NOx去除率(%)≥95无效无效无效≥80无效颗粒物去除率(%)≥83>30>26≥75>69>60二噁英类去除率(%)可脱除无效可脱除可脱除≥50无效重金属去除能力可脱除可脱除可脱除可脱除可脱除无效SO2排放浓度(mg/m3)≤50≤50≤200≤100无效≤200NOx排放浓度(mg/m3)≤100无效无效184≤100-颗粒物排放浓度(mg/m3)≤10≤10≤50≤20≤20≤50由上表可知，除了炭基催化剂一体化脱除技术以外，传统方法均不能实现氮氧化物和硫氧化物的同时达标排放，若采用传统技术的组合，首先会造成项目的初投资增大，此外S-SCR技术要求烟气的升温再加热将消耗巨大的能量，会显著增加系统的运行费用，技术经济性不够合理，因此本项目选择炭基催化剂一体化脱除技术。②中试数据炭基催化剂一体化脱除技术在济钢烧结机进行了中试，数据如下图所示：图12.3-1SO2进出口浓度统计图图12.3-2Hg进出口浓度统计图图12.3-3NOX进出口浓度统计图由中试数据可知，炭基催化剂一体化脱除技术对SO2、Hg、NOX处理效果良好，可使烟气中的污染物浓度稳定达到《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2013）表2第四时段标准以及《山东省钢铁工业污染物排放标准》（DB37/990-2013）表1特别排放限值要求。③工作原理“炭基催化剂干法烟气多污染物一体化脱除技术”是北京国能中电节能环保技术股份有限公司在中国科学院山西煤炭化学研究所近20年技术积累及863课题的成果基础上，进行工程转化的技术产品。其主要反应原理如下：本技术的核心反应器采用移动床结构设计，烟气以错流方式进入反应器系统；烟气中SO2被氧化为SO3再与烟气中水结合为H2SO4吸附在炭基催化剂上；烟气中NOx与加入的NH3在炭基催化剂的催化作用下发生SCR反应，转化为无害的N2和水；重金属及二噁英等被同时吸附在炭基催化剂上，脱除污染物后的烟气实现达标排放。当炭基催化剂达到饱和吸附后，被送入高温再生器解析出SO2，一般SO2浓度达20%以上，可用于后续硫化工产品生产；二噁英等有机污染物在再生过程中发生降解，重金属等有害物被转化后在后续洗涤、冷却等化工过程中被脱除及收集。其工艺流程图如下：④技术特点该处理工艺技术特点如下：在脱硫的同时还能脱除硝、重金属、二噁英等；其中脱硫效率可达95%以上，脱硝效率可达80%，脱汞效率可达90%，二噁英排放浓度＜0.1ngTEQ/Nm3；烟气脱硫脱硝的反应温度在100-150℃，不需要对烟气进行加热；脱硫过程不耗水，适用于水资源缺乏的地区；可回收得到硫酸、硫磺等化工原料；不回收时，可用碱液吸收；具有良好的环保性能，不会对环境造成二次污染；与石灰石湿法脱硫相比，可以减少CO2排放，达到减排目的；较活性焦干法一体化脱除技术，一次性投资成本可降低1/4，运行成本可降低1/3；适用于钢铁烧结、垃圾焚烧、工业窑炉、中小锅炉等多种行业的污染物治理。由以上分析可知，机头废气采用静电除尘器处理是国内钢铁企业普遍采用的成熟技术，设计的烟（粉）尘排放控制指标均在除尘器有效控制范围之内，采用的脱硫脱硝技术从技术经济上是可行的。总之，本项目采用的烧结机头烟气处理技术从技术经济上是可行的。2、其它除尘方案烧结机尾、成品筛分、成品等工熔剂准备、燃料、破碎、配料、转运站等工序废气处理采用低压脉冲袋式除尘器。低压脉冲袋式除尘器相关介绍具体见12.3.1原料场处理技术可行性论证内容。由以上分析可知，烧结除尘措施满足《钢铁工业除尘工程技术规范》（HJ435-2008）要求，烧结脱硫脱硝工艺也符合排放标准要求，根据大气预测，敏感点处贡献值满足环境质量标准要求，因此，烧结废气采取的处理措施从技术经济上是可行的。3、烟囱高度符合性分析根据工程分析内容可知，烧结机头废气排气筒高度由原环评设计的130m提高到150m，烧结机尾排气筒高度由原环评设计的40m提高到50m，根据大气预测结果可知，排气筒高度升高后，贡献值满足环境质量标准要求。由以上分析可知，烧结工程废气处理措施符合《钢铁工业除尘工程技术规范》（HJ435-2008）及《钢铁工业环境保护设计规范》（GB50406-2007）要求，根据大气预测，敏感点处贡献值满足环境质量标准要求，因此，本项目所采取的废气治理措施，从技术以及环保角度均是合理可行的。12.3.3球团废气处理技术可行性论证球团工程主引风系统废气处理工艺采用双室四电场静电除尘+炭基催化剂干法烟气多污染物一体化脱除（CRPCC）装置，除尘效率≥99.3%，脱硫效率≥90%，脱硝效率≥60%，控制出口烟尘浓度≤10mg/m3，SO2浓度≤50mg/m3，NOX浓度≤100mg/m3。烟气处理方式与烧结机机头废气处理方式相同；干燥、配料、环冷机、成品、转运等废气处理工艺采用低压脉冲袋式除尘器，除尘效率≥99.8%，控制出口粉尘浓度≤10mg/m3。球团工程大气处理工艺与烧结基本相同，具体介绍内容见12.3.2烧结烟气处理技术可行性论证内容，本节内容不再详细介绍。由以上分析可知，球团除尘措施满足《钢铁工业除尘工程技术规范》（HJ435-2008）及《钢铁工业环境保护设计规范》（GB50406-2007）要求，球团脱硫脱硝工艺也符合排放标准要求，根据大气预测，敏感点处贡献值满足环境质量标准要求，因此，球团废气采取的处理措施从技术经济上是可行的。12.3.4高炉废气处理技术可行性论证1、出铁场收尘除尘技术高炉出铁场散发的烟尘是出铁时所产生的烟尘，主要从出铁口、下渣沟、铁水沟、撇渣器及摆动流嘴等处产生。国内钢铁企业对出铁场烟尘的治理主要是在上述部位加装密闭罩，进行局部抽风，捕集烟尘采用布袋除尘器净化。高炉在出铁口上部设置一个钢结构、内壁喷涂耐火材料顶吸风罩，在活动式铁口除尘罩下部的风口平台上设有两条轨道，根据需要可以将除尘罩移动到风口平台边缘，以便于维护和更换铁口上方的风口装置；砂口、铁沟、渣沟设除尘抽风管，固定罐位上设除尘罩进行强制抽风除尘。除尘设备采用低压脉冲布袋除尘器。在正常运行条件下，布袋除尘器出口废气的尘浓度可以小于10mg/m3。本项目使用的布袋除尘器的滤料全部为覆膜复合滤料，控制出口粉尘浓度小于10mg/m3是完全可以实现的。2、炉顶废气、矿槽及转运站、铸铁机炉顶废气、矿槽及转运站、铸铁机废气均采用长袋低压脉冲除尘器处理。3、煤粉系统除尘技术高炉喷煤制粉储仓及周边转运站在煤粉、矿料转运过程中产生的含尘气体，考虑到含尘气体的爆炸性，采用低压脉冲高浓度煤粉收集器处理，达到防爆效果，含尘浓度小于10mg/m3。4、烟囱高度合理性分析根据工程分析内容可知，煤粉制备排气筒高度由原环评设计的40m提高到60m，根据大气预测结果可知，排气筒高度升高后，满足环境质量标准要求。由以上分析可知，炼铁工程废气处理措施符合《钢铁工业除尘工程技术规范》（HJ435-2008）及《钢铁工业环境保护设计规范》（GB50406-2007）要求，根据大气预测，敏感点处贡献值满足环境质量标准要求，因此，本项目所采取的废气治理措施，从技术以及环保角度均是合理可行的。12.3.5炼钢废气处理技术可行性论证1、转炉一次烟气处理转炉一次烟气均采用LT法干式净化回收处理工艺，该工艺技术成熟，除尘效率高，根据监测数据可知，粉尘浓度基本都在10mg/m3以内。干法除尘是《钢铁工业污染防治技术政策》鼓励类治理方式。2、其他除尘除铸坯火焰清理采用布袋除尘外，转炉二次烟气、转炉三次烟气、精炼废气、脱硫扒渣废气、料仓除尘、等均捕集罩+预荷电直通袋式除尘器，除尘效率≥99%，控制出口颗粒物浓度≤10mg/m3。与常规除尘系统不同，预荷电直通袋式除尘器为863“钢铁窑炉烟尘PM2.5控制技术与装备”课题研发，运行可靠，性能稳定，排放浓度6~8mg/m3，运行阻力800~900Pa。2016年9月26日，中国环境保护产业协会在北京组织召开了“钢铁窑炉烟尘细颗粒物超低排放技术与装备”技术成果鉴定会。委员会专家一致认为：“该技术和装备具有对钢铁行业窑炉烟气中细颗粒物捕集效率高、节能显著、运行稳定和维护方便等优点，核心技术在同类技术领域达到国际领先水平。”（1）工作原理该技术采用预荷电与袋式除尘组合的方式，前段在进口喇叭内设置预荷电器使得进入除尘器的烟尘荷电，烟尘聚集，微粒长大，形成多孔粉尘滤饼，袋式除尘采用超细面层PM2.5精细滤料，对烟尘进行过滤。原理示意图如下：（2）技术指标①粉尘排放浓度：<10mg/m3②运行阻力：700～1000Pa③运行能耗：降低30%④运行保障率：100%⑤PM2.5捕集效率：≥99%技术优势该技术装置属863成果，自主创新获得发明专利，具备技术领先、环保节能、效果显著的优势，兼具节能和高效双重优势，与传统袋式除尘器相比，总能耗可降低40%，设备占地减少20%。①结构简单，结构阻力低，且易制造安装②故障点少，维修工作量小③气流流程短，无拐弯，阻力低，能耗省④进风区域气流均衡流速低，滤袋不易破损⑤控制清灰强度，清灰周期长，保障滤袋长寿命⑥预荷电及新型滤料对PM2.5有针对性，可规避下一步排放标准增加PM2.5考核风险。解决的需求随着环保排放标准的提高和空气质量的日益严格，工业企业将面临新一轮的环保改造和技术提升，达到新的排放标准是企业生存的基本条件。预荷电袋滤技术和装置是控制微细粒子的有效手段，可以达到10mg/m3标准，也能满足5mg/m3超低排放要求，是企业持续发展，绿色生产首选技术。能够有效捕集微细粒子，控制区域雾霾，能够显著改善城市环境质量。应用领域：钢铁、有色、建材、水泥、玻璃窑炉等行业。（5）应用效果目前，该技术在鞍钢炼钢总厂2台180t转炉上进行了工程应用示范，处理风量2×60万m3/h，于2014年12月正式投运，经过一年半的久经考验，粉尘排放持续稳定达标，经具有CMA资质的第三方检测机构检测，颗粒物排放浓度＜10mg/m3，细颗粒物PM2.5捕集效率＞99%，实现了超低排放；装备运行阻力700-1000Pa，具有节能效果。该技术可广泛适用于钢铁、有色、建材、化工等工业行业窑炉烟气细颗粒物高效净化的新建项目和环保改造。根据监测报告（见附件）可知，颗粒物排放浓度可稳定达到10mg/m3以内。国家863成果“首台套”示范工程由以上分析可知，预荷电袋滤技术从技术上是可行的，颗粒物排放浓度可达到10mg/m3以内，能够实现颗粒物出口稳定达标排放。12.3.3焦化废气处理技术可行性论证12.3.3.1备煤工段废气污染防治措施分析1、卸煤扬尘煤料经翻车机卸煤过程中产生少量的煤尘，翻车机仓下受卸点、SZ1转运站设置密闭罩对卸料过程产生的粉尘进行收集，然后经进入高效低阻脉冲袋式除尘器除尘后通过1根高30m，内径1.72m的排气筒（P1）排放，采取以上措施后，卸煤工段粉尘废气颗粒物的排放浓度低于“10mg/Nm3”，满足排放标准要求。2、煤场防尘备煤工段煤储存采用筒仓，几乎无煤尘散失。3、煤输送及转运<1>各输煤通廊、转运站、煤仓等均采用封闭式，缝式煤槽的卸料口处，设有密封装置防止撒煤和煤尘飞扬。<2>输煤栈桥、地下卸煤沟及转运站、粉碎机室、煤仓间皮带层等运煤系统各建筑物，地面采取水力清扫，并且根据运煤系统扬尘地点不同采用喷雾除尘、机械除尘等方式。水力清扫地面设有不小于1.5％的横向和纵向的排水坡度，所有孔洞周围设置挡水线，冲洗后的污水汇入沉淀池，沉淀池排出的澄清水作为水力清扫的冲洗水重复使用。<3>带式输送机头部滚筒设置胶带承载面清扫器，在尾部滚筒附近和垂直拉紧装置第一个改向滚筒前设置空段清扫器；带式输送机的传动滚筒、尾部滚筒以及所有与胶带承载面接触的非传动滚动筒，均采取胶带面滚筒。<4>工艺设计中减少煤流转运点和降低煤流转运点的落差。在系统中设有锁气挡板和胶带机头部伸缩装置。<5>落煤管下的导煤槽长度与带式输送机运行速度相适，还满足除尘设备布置的要求，倒煤槽前段设置两级挡帘；所有落煤管之间，落煤管与漏(煤)斗之间及其与设备之间的法兰、接口处，以及在管(斗)壁上开设的检查门(孔)处，均加填料密封。<6>碎煤机室、各转运站和煤仓间设有除尘器。转运站顶部设脉冲袋式除尘器，经袋式除尘器处理后粉尘排放浓度≤10mg/Nm3”。以上措施在国内大多数焦化厂均有采用，尤其是在气候干燥的北方地区，实践表明这些措施均经济有效，其投资低，效果明显，可操作性强，符合我国国情。4、粉碎粉尘本工程设置粉碎装置对入炉煤进行破碎，满足炼焦对煤细度的要求。粉碎过程中将产生大量的煤尘，工程在粉碎机室屋顶、粉碎机上、下料口处设置集尘设施，对粉碎过程中产生的粉尘废气进行集中收集，然后进入高效低阻脉冲袋式除尘器处理产生的粉尘，袋式除尘器除尘效率在99.9%以上，经除尘器处理后的废气中粉尘排放浓度为10mg/m3。采用袋式除尘器收集处理粉尘可回收煤尘约44152t/a，这些回收物均返回烧结工段，即减少污染，又回收了废物资源。备煤工段抑尘系统的投资约为80万元左右，投资低，效果好，通常被国内的焦化工程所采用，实践表明该种除尘方式运行稳定可靠，可操作性强，符合国情。经估算，若采取上述措施后，工程可经除尘器回收煤尘量约44152t/a，若按500元/t计算，每年可减少经济损失约2207.6万元，具有较好的经济效益。从技术经济角度来看，所采取的环境保护措施可行。12.3.3.2炼焦废气污染防治措施分析1、焦炉炉体焦炉炉体是本项目主要污染源之一，其排放的大气污染物危害性较大，工程采用先进的工艺装备及环保设备将焦炉的大气污染物排放量控制至较低水平。主要措施有：<1>采用4×58孔7.2m顶装焦炉，该焦炉炉型具有技术成熟先进、结构严密合理、单孔容量大、焦炭质量高、热工效率高、自动化水平高等优点，同时单孔炭化室装煤量增加，在保证焦炭产能不变的前提下，降低了出焦次数，在一定程度上也较少焦炉炉体的无组织排放。<2>炭化室墙壁和立火道隔墙上下层采用砖沟、砖舌咬合，保证了燃烧室的整体强度，避免了立火道与立火道之间、燃烧室与炭化室之间的窜漏。<3>焦炉炉体采用新型密封结构的吸尘孔盖，装煤后用特制泥浆密封炉盖与盖座的间隙，上升管盖、桥管承插口采用水封装置，上升管根部采用陶瓷纤维绳填塞，特制泥浆封闭，减少荒煤气逸散。<4>装煤采用SOPRECO单孔调压实现无烟装煤。SOPRECO单炭化室压力调节系统通过自动调节系统控制桥管处调节阀阀体开度来实现对每个炭化室的压力调节。SOPRECO单孔调压系统使集气管保持负压状态，使与负压集气管相连的每个炭化室从开始装煤至推焦的整个结焦时间内的压力可随煤气发生量的变动而自动调节，从而实现在装煤和结焦初期使负压操作的集气管对炭化室有足够的吸力，保证荒煤气不外泄；在结焦末期保证炭化室内不出现负压，从而避免炭化室压力过大导致炉门冒烟和炭化室负压吸入空气影响焦炉寿命和焦炉窜漏。<5>炉门采用弹性刀边，厚炉门框、大保护板，综合强度大，维护简单，调节方便，有效防止炉门泄漏。<6>出焦采用拦焦机集尘罩微负压收集，烟气收集效率在90%以上，设置推焦机侧炉头烟收集处理措施，在一定程度上也较少焦炉炉体的无组织排放。<7>焦炉燃烧室分段供给空气进行燃烧，既拉长了立火道火焰，又不至于使各燃烧点温度过高，有利于炉体高向加热的均匀性，使焦炉燃烧产生的NOx大大降低，在300mg/Nm3以下。以上均为经济实用且行之有效的可靠技术。在国内外的焦炉中，这些污染控制措施均被广泛采用，实践证明这些措施和技术即经济实用，且运行稳定可靠。2、装煤烟气防治措施炼焦过程中在装煤时，焦炉烟气会在装煤时逸散而出，装煤过程采用单孔调压，单孔调压技术对每个炭化室压力进行自动调节，从而实现在装煤和结焦过程负压操作的集气管对炭化室有足够的吸力，使炭化室内压力不致过大，以避免荒煤气从炉门等处泄漏，而在结焦末期又能保证炭化室内不出现负压，从而避免炭化室压力过大导致炉门冒烟和炭化室负压吸入空气影响焦炉寿命和焦炉窜漏，且实现无烟装煤；装煤过程中几乎无废气排放。3、推焦烟气防治措施炼焦过程中在出焦时，逸散的烟气的防治方法主要有干式地面除尘站、湿式地面除尘站和热浮力罩推焦除尘设施，其技术性能比较见表12.3-2。表12.3-2出焦车烟尘治理技术比较类别干式地面除尘站湿式地面除尘站热浮力罩推焦除尘设施工作原理强力抽吸，烟气经集气罩送地面站由布袋除尘器除尘后排放强力抽吸，烟气经集气罩喷淋后送地面站由喷淋除尘器除尘后排放烟气浮力上升进入细气罩，捕集后喷水除尘治理效果捕集率在90%以上，烟气除尘率99%，运行可靠捕集率在95%以上，烟气除尘率95%，运行可靠捕集率在95%以上，烟尘排放浓度为100~200mg/m3，运行较可靠投资费用于装煤系统合用一套地面站，集尘系统50万元于装煤系统合用一套地面站，集尘系统60万元地面站另建，为一个系统，共800万元运行费用较高较高较低占地较大较大较小操作管理有难度有难度较容易应用情况太钢二焦等唐钢焦化等武钢焦化厂等由比较分析，本工程选用干式地面除尘站方法。此方法是通过拦焦车集气罩收集，其收集率在95%以上，收集的废气送至地面除尘站处理。用拦焦车收集出焦过程中逸散的废气，废气再通过地面除尘站净化处理，可有效地防止出焦过程产生的烟气污染，这种收集和处理废气的方法普遍用在国内炼焦企业，效果良好。经对炼焦炉采取一系列污染控制措施后，使炼焦炉排放的各种污染物总量均有减少，其环境效益十分明显。地面除尘站建设总投资约1250万元，经估算，对炼焦炉采取上述综合控制措施后，地面站除尘系统可有效回收焦尘量约1980t/a，若平均按500元/t计算，则每年可减少经济损失约99万元，具有一定的经济效益。从技术经济角度来看，所采取的环境保护措施可行。4、干熄焦废气采用干法熄焦时，在干熄槽装焦口、排焦口、干熄炉预存室放散口及循环风机放散口等处设烟尘捕集装置，将产生的高温烟气送干熄焦除尘地面站。干熄焦地面站采用1套脉冲袋式除尘器，除尘效率达99.9%，废气排放浓度≤10mg/Nm3。5、筛焦楼废气处理筛贮焦系统排放的大气污染物主要为焦尘，其排放源主要有：筛焦楼、贮焦槽、焦转运站以及运焦带式输送机等。在筛贮焦系统的筛贮焦楼设1套脉冲袋式除尘器，其除尘器除尘效率达99.9％以上；除尘器排气筒出口粉尘废气排放浓度≤10mg/Nm3。脉冲袋式除尘器除尘效率高、处理效果好，运行均稳定可靠，在国内具有成熟的运行经验，除尘器出口焦尘浓度和排放速率均可稳定达标排放。此外，筛贮焦系统各主要扬尘点及运焦通廊均设计成封闭式，并在主要扬尘部位设置洒水抑尘设施，防止二次扬尘，以防止焦尘外逸；焦转运站设置袋式除尘器。6、焦炉加热系统（1）焦炉烟气SO2治理方式本工程焦炉加热采用焦炉煤气、高炉煤气混合煤气为燃料。焦炉煤气采用经化产回收脱硫后的焦炉煤气。其中，经化产回收后的焦炉煤气中H2S含量在150mg/Nm3，总硫含量按低于250mg/Nm3；高炉煤气中总硫按照10mg/m3计，混合煤气中焦炉煤气：高炉煤气的体积比为0.06:1，因此，混合燃料燃烧后产生的废气中SO2较低，约为23.1mg/m3，满足《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2013）表2“重点控制区SO250mg/m3”的标准要求。（2）NOx治理措施工程采用意大利PW公司设计的7.2m直装焦炉，焦炉NOx控制措施如下：（1）焦炉采用双联火道及废气循环技术：燃烧室由36个共18对双联火道组成，在每对火道隔墙间上部设有跨越孔，下部设有废气循环孔，将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中，起到拉长火焰作用，有利于焦炉高向加热的均匀性，同时降低了燃烧点的温度，减少了氮氧化物的产生量。（2）采用分段加热技术：焦炉燃烧室分段供给空气进行燃烧，既拉长了立火道火焰，又不至于使各燃烧点温度过高，有利于炉体高向加热的均匀性，且减少了氮氧化物的产生。（4）炭化室炉墙厚度设计为90mm，有利于提高炭化室炉墙的传热速率，提高焦炉热效率。焦炉设计为以上形式，可使立火道温度控制在1310度以下，保证焦炉燃烧产生的NOx在300mg/Nm3以下。增加蓄热室喷氨的脱硝技术。在蓄热室顶喷洒氨汽，利用氧化还原反应将废气中NOx转化为氮气。炉内脱硝的具体工艺如下：含氨5%的混合气通过输送氨气总管，经氨气引入管进入焦炉地下室氨气主管，然后经氨气主管上的立管输送到每个蓄热室的氨气横排管中，经过焦炉基础顶板氨气预埋管，进入蓄热室主墙及单墙砖氨气道，将NH3送到脱硝反应区域。根据蓄热室操作周期的变化，下降气流为废气时，氨气由喷射孔喷出，与废气充分接触，使NOx与喷入的NH3发生化学反应生成N2和H2O，从而降低废气中NOx含量。反应方程式：NH3+NOx+O2→N2+H2O，蓄热室喷氨脱硝，已在沈阳煤气厂通过了工业中试。本工程焦炉脱硝设计采用分段燃烧，使焦炉燃烧产生的NOx控制在300mg/Nm3以下，同时采用蓄热室喷氨脱硝，使焦炉燃料燃烧废气中NOx浓度在100mg/Nm3以下，满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表6“NOx150mg/Nm3”的要求。由于该项技术目前仅在沈阳煤气厂进行了工业中试，尚未投入工业化，为保证工程焦炉烟气中NOx自2020年1月1日起满足《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2013）表2“重点控制区NOx100mg/m3”的要求，焦化界区内预留焦炉烟气脱硫脱硝场地。目前一步工程已基本建成，2018年可全部投产，实际建成后，企业应根据一步工程实际运行数据判断焦炉烟气是否能够满足山东省区域性大气污染物综合排放标准第四时段的要求，若不能满足要求，应及时建设焦炉烟气脱硝装置（尾气脱硝设施）。12.3.3.3化产回收工序废气防治措施分析目前我国焦炉采用的煤气净化系统一般由冷凝鼓风、脱硫、脱氨、脱苯装置组成，不同煤气净化工艺的差别主要在于脱硫、脱氨方案的选择。日照钢铁基地项目焦炉拟采用成熟的真空碳酸盐脱硫、喷淋式饱和器生产硫铵的正压煤气净化工艺，选择该工艺原因如下：（1）正压煤气净化工艺与负压煤气净化工艺选择与负压净化工艺相比，正压下操作煤气体积小，有关设备及煤气管道尺寸相应的较小，降低投资；吸收氨、硫化氢及苯族烃等的吸收推动力较大，有利于提高煤气净化吸收速率和回收率，在国内普遍采用，工艺技术和设备制造技术成熟。因此选择正压煤气净化工艺流程。（2）脱氨工艺选择目前我国采用的脱氨工艺主要有：水洗氨-蒸氨-氨分解工艺、无水氨工艺、喷淋式饱和器硫铵工艺，以上脱氨工艺均已应用在焦化厂生产中。三种脱氨工艺中水洗氨-蒸氨-氨分解工艺脱氨的效率较低，不宜采用；无水氨工艺和喷淋式饱和器硫铵工艺均能满足脱除煤气中氨的要求。考虑到基地内较多系统需要脱硝，氨的使用量较大，因此，本工程选择无水氨工艺。（3）脱硫工艺选择目前我国已经建成(含引进)的煤气净化采用的脱硫工艺主要有湿式氧化脱硫和湿式吸收法脱硫。①湿式氧化法：包括以氨为碱源的HPF法，以碳酸钠为碱源的改良ADA法和以氨为碱源的NNF法等。②湿式吸收法：包括以氨为碱源的氨水脱硫法(FAS法)、醇胺法(MDEA法)、氨硫循环洗涤法(AS法)和真空碳酸钾法。其中，真空碳酸钾脱硫效率能达到98~99%；富液再生采用真空解析法，操作温度低，副反应的速度慢，废液少，污染小；配套制硫磺工艺，采用双级的克劳斯反应工艺流程，H2S的转化率99.9%以上，所得产品固体硫磺纯度高达99.5%，克劳斯尾气经返回吸煤气管道，无废气排放。原环评中采用制酸工艺与硫铵工艺相配套，生产的硫酸为硫铵工段内部使用，将硫铵工艺改为无水氨工艺后，硫酸需要收，且需贮存，带来一定的环境风险，因此工程配套制硫磺工艺。从脱硫效果、工艺技术成熟程度、工业污染物的处理和投资等角度考虑，日照钢铁基地选择真空碳酸钾脱硫工艺。（4）蒸氨流程的选择目前国内蒸氨工艺主要分为两大类，水蒸汽直接蒸氨和间接蒸氨，而间接蒸氨工艺又包括蒸汽再沸器蒸氨、导热油再沸器蒸氨、管式炉加热废水蒸氨三种。以上蒸氨工艺均能满足剩余氨水蒸氨的要求。但直接蒸氨工艺的工艺废水排放量大，能耗高，不宜采用。蒸汽再沸器蒸氨工艺在投资方面有优势，但能源效率低，能耗高；导热油再沸器蒸氨有能源效率高，能耗低、技术成熟可靠的优点。因此从能源利用效率，技术成熟等角度日照钢铁基地选择导热油再沸器蒸氨工艺。综上所述，日照钢铁基地项目焦炉煤气净化选择了真空碳酸盐脱硫制酸煤气净化工艺，工艺流程为：荒煤气→初冷→电捕→鼓风机→无水氨→终冷洗苯→真空碳酸盐脱硫→净煤气。在国外，该煤气净化工艺在捷克和意大利的托利斯特焦化厂成功应用。意大利的托利斯特焦化厂脱硫塔后的H2S含量为100~150mg/m3。目前国内的马钢焦化厂、武钢焦化厂、鞍钢新区焦化厂、梅钢焦化厂、重钢焦化厂、韶钢焦化厂、邯钢新区焦化厂、天铁焦化厂、山西焦化等单位都使用真空碳酸钾法脱硫工艺。在梅钢和马钢的考察情况看，脱硫后净煤气中H2S含量可达200mg/Nm3。日照钢铁基地项目将从设计上采取措施确保焦炉煤气脱硫指标低于150mg/Nm3，具体如下：①脱硫剂采用碳酸钾，由于碳酸钾的溶解度高于碳酸钠，即真空碳酸钾法脱硫液的碱度大于真空碳酸钠法，真空碳酸钾法脱硫效果更好。②采用合适的设计参数（气液比和停留时间等），确保净煤气满足脱硫指标要求。③煤气中硫化氢含量与脱硫贫液中KHS有关，贫液中KHS含量越低，脱硫塔后煤气中硫化氢含量越低。脱硫贫液中KHS含量主要取决于再生塔的操作，富液再生采用真空解吸，操作温度低，再生效果好。④脱硫塔顶部设有碱洗段，加入分解剩余氨水中固定铵盐所需的NaOH碱液，进一步确保煤气中的H2S含量，使煤气中的H2S含量≤150mg/m3。以上从焦炉荒煤气中回收化学产品，其工艺和技术已被国内多数焦化企业应用，技术成熟可靠，具有显著的社会、经济和环境效益。评价认为，项目所采取的化产回收技术和措施，实现了资源充分利用，净化了焦炉荒煤气，工艺成熟，技术可行。12.3.3焦炉煤气精制为满足冷轧产品对高品质焦炉煤气的需求，焦化工序设焦炉煤气精制装置1套，采用干法煤气精制工艺，吸收塔填料可再生反复使用，无废物产生，填料定期更换，由生产厂家回收。12.3.3.4化产回收工段VOC治理措施根据《山东省重点行业挥发性有机物专项治理方案》及《山东省石化等四个重点行业挥发性有机物综合整治方案》，工程建成后将采取以下VOC治理措施：1、苯储罐采用内浮顶罐，并安装油气回收装置，回收油气并入煤气负压管道。2、焦油罐等采用固定顶罐，安装油气回收装置，回收油气并入煤气负压管道。3、机械化氨水澄清槽设置为密闭式，澄清槽顶部设置油气回收管道对油气进行收集，回收油气并入煤气负压管道。4、采用负压脱苯、无水氨及密闭系统蒸氨，降低有机废气的排放。5、污水处理站主要臭气产生单元设置覆盖系统及集气管道，系统内气体在引风机作用下通过各支风管汇集到总风管进入水洗塔、碱洗塔去除部分气体中水溶性和酸性成分，然后进入一组低温等离子反应器在高能电子、自由基等活性粒子和废气中的臭气物质作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解生成CO2和H2O；再进入光催化氧化箱继续反应除臭后经排气筒排入大气。6、装卸区在油品装卸过程中因有机物挥发和排放产生的VOCs废气，通过设置压力平衡管，对装卸油气进行回收，回收油气并入煤气负压管道。7、采用泄漏检测与修复(LDAR)管理技术，对阀、泵、泄压阀、压缩机、法兰、接头等设备由于腐蚀、连接件松动、填料老化、压力控制装置失灵等因素引起的泄漏进行准确查找，根据VOCs检测结果制定修复方案，尽快减少废气排放。采取以上措施后，工程产生的VOC废气可得到有效控制。12.3.3.5排气筒高度的合理性根据《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）4.2.7：（1）所有排气筒高度不应低于15m（排放含氰化氢废气的排气筒高度不得低于25m）。（2）现有和新建焦化企业需安装荒煤气自动点火装置。（1）工程设置的各排气筒均在15m以上，其中含有氰化氢的废气全部并入煤气负压管道不外排。（2）①工程卸煤转运站废气排气筒高度为30m~34m；②筛分粉碎排气筒为30m，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（破碎楼20m）3m以上；③焦炉烟气排气筒为1根高150m烟囱，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（装煤塔40m）3m以上；④推焦废气排气筒均高30m，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（装煤推焦控制室10m）3m以上；⑤干熄焦废气排气筒高35m，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（干熄焦办公楼12m）3m以上；⑥筛焦废气排气筒为35m，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（筛焦楼30m）3m以上；⑦焦转运站废气排气筒为15m，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（转运站12m）3m以上；⑧管式炉废气排气筒高59m，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（干熄焦操作室12m）3m以上；⑨管式炉废气排气筒高47m，高出排气筒周围半径200m范围内建筑物（干熄焦操作室12m）3m以上。（3）焦化工程已安装荒煤气自动点火装置，符合要求。焦化工程各排气筒设置合理。12.3.4电厂废气处理技术可行性论证12.3.4.1SO2防治措施及其技术经济论证本工程配套建设烟气脱硫系统，采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫系统设计脱硫效率不低于99.15%。燃烧设计煤种SO2排放浓度24.7mg/m3；校核煤种SO2排放浓度33.93mg/m3。石灰石-石膏湿法具有脱硫效率高、适用煤种多样、脱硫副产品利用程度高，国内运营项目较多，国内目前已投运的引进技术设备逐步国产化的脱硫装置己有投产。国家三部委[2002]206号文件《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》中提出：大容量机组的电厂锅炉建设烟气脱硫设施时，宜优先考虑采用湿式石灰石-石膏湿法工艺，脱硫率应保证在95%以上，同时国家三部委（发改能源[2014]209号）《关于印发<煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）>的通知》中提出：新建燃煤锅炉发电机组大气污染物基本达到燃气轮机排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米）的要求。所以本评价认为拟建工程烟气脱硫装置选择石灰石-石膏湿法脱硫是合理的。1、脱硫吸收塔工艺本项目拟采用单塔双区型式的喷淋吸收塔，该型式吸收塔实质是将喷淋空塔中的浆液区划分成两个pH不同的区域，低pH区域的浆液不易结垢，用于石膏的氧化结晶区域；高pH区域的浆液参与喷淋，与烟气接触，对SO2具有更强的吸收效果。图12.3-4单塔单区示意图图12.3-5单塔双区示意图2、方案说明（1）工艺流程图12.3-4是常规的单塔单区吸收塔，吸收塔的下部是一个浆液区。图12.3-5是单塔双区吸收塔，这是在借鉴常规单塔单区的特点上，对吸收塔浆池部分进行重大变更，成功实现在单塔的浆池中相对维持上下两种pH值环境的不同区域，分别作为氧化和吸收所需，即实现“单塔双区”。在浆池内设置分区调节器，调节器的上方浆液区域为低pH值的“氧化区”，浆液pH值维持在4.5～4.9左右；调节器下方浆液区域为高pH值的“吸收区”，浆液pH值维持在5.3～6.1左右。图12.3-6单塔双区吸收塔PH分布图15.1-2是单塔双区吸收塔pH值分布氧化空气通过布气管向上喷入到分区调节器的上部区域。“氧化区”的主要功能是保证充分的亚硫酸钙氧化效果和充足的石膏结晶时间；在酸性环境下pH值为4.5时，氧化效率最高，同时可以大大提高石膏品质，提高石膏脱水率。“氧化区”中浆液主要反应如下：2SO2+CaCO3/CaSO3·1/2H2O+O2+7/2H2O→2CaSO4·2H2O+CO2+SO2SO2+CaSO3·1/2H2O+1/2H2O→Ca(HSO3)2新鲜的石灰石浆液加入到分区调节器的下部区域。“吸收区”中的石灰石相对过量，为优化吸收反应，pH值应控制在较高的水平，一般在5.8~6.4，最佳pH值控制在6左右。浆液循环泵从“吸收区”中吸取高pH值的浆液打入吸收塔上部喷淋层，充分吸收SO2后的浆液首先进入“氧化区”。在“氧化区”获得充分氧化后的浆液进入下部吸收区域。“吸收区”浆液发生的主要反应如下：SO2+2CaCO3+1/2H2O→CaCO3/CaSO3·1/2H2O+CO2SO2+2CaCO3+3/2H2O→Ca(HCO3)2+CaSO3·1/2H2O（2）单塔双区吸收塔技术特点①亚硫酸钙的氧化跟二氧化硫的吸收是一个矛盾的过程，其所需的pH环境不同。亚硫酸钙的氧化需要较低的pH值，当pH值约为4.5左右时，其效果达到最佳，当pH值约为6时，亚硫酸钙的氧化速率大大下降。二氧化硫的吸收环境需要高的pH值，当pH值约为6时，其吸收效果达到最佳，当pH值约为4时，二氧化硫的吸收几乎不能进行。传统的喷淋吸收塔对两者进行了折中，保证了石膏氧化结晶，但牺牲了对二氧化硫的吸收能力。单塔双区吸收塔通过分区调节器把吸收塔内的浆液分成两个不同pH值的区域，解决了这个矛盾。②浆液性质分开后，可以满足不同的吸收、氧化和结晶工艺阶段对不同浆液性质的要求，更加精细地控制了工艺反应过程，使每个阶段的反应均处于最佳反应条件下。③不同性质的浆液避免了不同功能之间的相互制约，使整个脱硫反应过程更加优化，可以较快地适应煤种变化和负荷变化，对SO2含量的小幅变化和短时大幅变化敏感性不大，同时保证较高的脱硫效率。④氧化内石膏充分结晶，提高氧化效率，提高石膏的品质。⑤吸收区内浆液首先参与烟气洗涤，提高石灰石的利用率，同时使脱硫效率提高到接近99％。⑥与常规吸收塔相比，吸收塔外无需任何额外脱硫设施，节省占地。与单塔双循环等工艺相比，单塔双区方案的系统更简单，可靠性高。（3）主要设计参数单塔双区吸收塔直径为12.5米，高度30米，吸收塔浆池内布置4台侧进式搅拌器或采用射流搅拌装置。氧化空气同时从分区调节器附近鼓入吸收塔内部，空气向上流动，实现氧化结晶过程。每塔配置4台6100m3/h的循环泵，压头分别为23.1//25.1/27.1/29.1米，对应吸收塔上部的4层喷淋层。每塔设2台4860m3/h的氧化风机，风压约95kPa，一用一备。高效脱硫保证措施：①对供货方提供的石灰石成份进行分析，CaO含量要大于50%（即CaCO3含量>90%），从而保证能符合设计要求。②对燃煤进行硫份分析，按设计要求的钙硫摩尔比来确定石灰石粉的用量及石灰石浆液的循环量。③要制订脱硫系统的运行规章制度，并对运行人员进行技术培训，使他们熟悉了解脱硫工艺，并严格执行运行规章制度。④要对脱硫系统进行定期的维修和保养，发现故障及时解决，以确保脱硫系统的正常运行。⑤本工程脱硫系统采取DCS自动控制系统。通过监视出口的SO2浓度，由前馈/反馈系统来控制并对石灰石粉的给料量进行适当调节，以保证脱硫系统出口SO2达标排放。目前，单塔双区脱硫技术在国内已在许多电厂进行了应用：张家港沙洲电厂、江苏南通电厂、山西大唐国际云冈热电有限公司#3机组采用此种脱硫技术，根据相应监测报告，其SO2排放浓度为24.8mg/Nm3。因此，本项目设计脱硫效率99.15%是可以达到的。12.3.4.2烟尘防治措施及其技术经济论证1、除尘器的选择目前大型火电厂常用的除尘方式有电除尘器、袋式除尘器及电袋复合除尘器，工程为进一步降低污染物排放，有效去除烟气中的可吸入性粉尘（PM2.5）颗粒、雾滴、SO3及其它重金属，拟采用低低温双室五电场常规静电除尘器、湿式静电除尘器方案，现对四类除尘设备的技术经济性综合比较如表12.3-3所示。表12.3-3技术经济性综合比较序号设备名称技术特点及安全可靠性比较经济性比较占地面积比较1电除尘器优点：除尘效率高、压力损失小、适用范围广、使用方便且无二次污染、对烟气温度及烟气成分等影响不像袋式除尘器那样敏感；设备安全可靠性好。缺点：除尘效率受煤、飞灰成分的影响。设备费用较低；年运行费用低；经济性好。占地面积大2袋式除尘器优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且稳定；采用分室结构的能在100%负荷下在线检修。缺点：系统压力损失最大；对烟气温度、烟气成分较敏感；若使用不当滤袋容易破损并导致排放超标。设备费用低；年运行费用高；经济性差。占地面积小3电袋复合除尘器一体式电袋优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且稳定。破袋对排放的影响小于袋式除尘器。缺点：系统压力损失较大；对烟气温度、烟气成分较敏感。设备费用高；年运行费用较低；经济性较好。占地面积较小分体式电袋优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且稳定；能在100%负荷下分室在线检修；在点炉、高温烟气等恶劣工况下可正常使用电除尘器但滤袋不受影响；设备对高温烟气、爆管等突发性事故的适应性好。破袋对排放的影响小于袋式除尘器。缺点：压力损失大；对烟气温度、烟气成分较敏感。设备费用高；年运行费用较高；经济性较差。占地面积较大4湿式电除尘器优点：收尘性能与粉尘特性无关，收集粉尘不受粉尘比电阻的影响；清灰时粉尘不产生二次扬尘，出口粉尘浓度可以达到很低；对可吸入性粉尘（PM2.5）颗粒的去除效率很高；对雾滴、SO3及其它重金属等都具有较好的去除效果；没有如锤击设备等运动部件，设备可靠性高。缺点：耗水量大、含灰废水需要二次处理。设备费用高；年运行费用较高；增加供电煤耗0.2-0.3g/kWh；经济性较差。占地面积较大由上表可知，湿式静电除尘器虽然经济性较差，但是具有巨大的环保优势：有利于降低可吸入颗粒物、二氧化硫、重金属等污染物排放量，对于进一步提高行业污染物排放控制水平具有积极意义。2、工程选用双室五电场低低温静电除尘、湿式静电除尘方案的技术可行性分析（1）选用双室五电场低低温静电除尘器的可行性分析“十二五”期间，国家和地方政府出台了更为严格的粉尘排放标准，国务院下发了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》，根据该规划，到2015年，重点区域SO2、NOx以及工业烟尘排放量比2010年分别下降12%，13%，10%；PM10、SO2、NO2、PM2.5年均浓度分别下降10%、10%、7%、5%，臭氧污染得到初步控制；建立区域大气污染联防联控机制。其中京津冀、长三角、珠三角区域将PM2.5纳入考核指标，PM2.5年均浓度分别下降6%。新排放标准的颁布成为电除尘器技术发展的巨大推动力，近几年来，电除尘行业为满足新排放标准迅速推出了几项可供大机组工程应用的新技术，低低温电除尘器就是其中一种。本工程为350MW发电机组，相对于中小机组而言，其燃烧情况比较稳定，锅炉效率与汽轮机循环效率高，相应的烟气性质如燃煤消耗量、烟气量、烟气温度等与除尘性能息息相关的关键设计参数也比较稳定，确保了电除尘器设计输入参数的稳定可靠。运行工况的稳定将给电除尘器创造稳定可靠的运行环境，也是电除尘器长期低排放运行的前提条件之一。①煤质分析燃煤产生的粉尘比电阻情况见表12.3-4。表12.3-4燃煤产生的粉尘比电阻情况煤种测试温度（℃）比电阻（Ω·cm）设计煤质室温1.05×1011801.2×10121002.7×10121203.8×10121505.6×10111806.9×1010校核煤质室温1.15×1011801.4×10121003.3×10121204.1×10121506.1×10111807.3×1010图12.3-7粉尘比电阻与除尘效率及电晕电流的关系在电除尘器上游设置热回收装置，使得除尘器入口烟气温度降低，从而使除尘器性能提高的技术称为低低温电除