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1、钢铁二氧化硫减排核查要点,1,提 纲,钢铁烧结脱硫进展及主要问题,1,烧结脱硫设施现场核查重点,2,全口径核算表填报及核算要点,3,4,4,下一步总体要求,2,钢铁产能分布情况,2011年中国大陆产钢1000万吨以上的省市有19个,占全国钢产量92.25%。,3,我国钢铁产能高速增长,中国粗钢产量已连续十七年位居世界第一,我国粗钢产量约占世界的一半。,2001-2011年我国粗钢产量与增长速率图,4,“十一五”钢铁行业二氧化硫排放量不降反增,5,钢铁行业烧结(球团)脱硫进展,“十二五”总体要求钢铁行业全部烧结机(球团设备)必须全部配套建设烟气脱硫设施;不符合产业政策的烧结机(球团设备)督促其淘
2、汰,6,全国烧结脱硫工艺占比,干,湿,干法、湿法都有成功的案例也都有失败的案例,7,河北省烧结脱硫工艺占比,8,存在的主要问题,1.烧结脱硫工作进展缓慢,2012年上半年仅新增27套烧结脱硫设施,烧结机面积5800平方米;按此速度,“十二五”难以完成8.5万平方米的烧结脱硫任务。球团脱硫基本未启动。,2.烧结脱硫设施建设质量低下,烧结脱硫市场混乱,简单模仿、低质低价现象十分普遍。塔体、泵、风机、除雾器等脱硫系统设计选型不合理;防腐、外保温、副产物处理等环节缺失,DCS系统简易甚至没有DCS系统。,9,存在的主要问题,3.烧结脱硫设施缺乏有效的运营管理,设备投运率低,烧结脱硫设施普遍缺乏有效的运
3、营维护,运行维护相关制度规程不完善,操作人员专业技能和经验缺乏,导致设备故障率高,投运率低。,4.CEMS未按照规范进行安装和维护,几乎所有的烧结脱硫设施CEMS都安装在净烟道,旁路烟道未设置流量、温度等探头,未按照实际设置量程,没有定期进行维护、比对和校验。,10,存在的主要问题,5.烟气收集率低,旁路漏排现象严重,部分烧结机采用半烟气脱硫或选择性烟气脱硫,未实现全烟气脱硫;由于旁路未设置流量、温度探头,烧结脱硫设施旁路漏排现象严重。,6.最终结果:烧结脱硫设施综合脱硫效率低下,2011年核查平均综合脱硫效率61.6%。把“十一五”建设的和2011年新建设的烧结脱硫设施合在一起,平均综合脱硫
4、效率仅为47.3%。,11,提 纲,钢铁烧结脱硫进展及主要问题,1,烧结脱硫设施现场核查重点,2,全口径核算表填报及核算要点,3,4,4,4,下一步总体要求,12,把二氧化硫排放量的增减变化落实到每个企业、每台烧结机(球团设备)上。按照全口径的核算方法,为完成减排任务,钢铁企业仅仅建设烧结烟气脱硫设施是远远不够的,必须高质量的建设脱硫设施,同时加强运行维护,建立高质量的减排台账和CEMS、DCS监控体系,以保证实现长期稳定运行。,全口径核算办法,13,钢铁企业生产流程图,14,烧结(球团),铁精矿,焦粉、煤粉,副产煤气,烧结(球团)矿,烧结、球团烟囱排放废气,烧结(球团)工序硫去向示意图,脱硫
5、,15,焦化工序硫去向示意图,焦 化,洗精煤,焦炭,焦炉煤气,焦炉煤气脱硫,硫铵,焦炉煤气,焦炉烟囱排放废气,煤气系统,副产煤气,16,高炉 炼铁,烧结矿,焦炭,喷吹煤(烟煤、无烟煤),铁水,高炉渣,高炉煤气,热风炉,热风炉烟囱排放废气,炼铁工序硫去向示意图,煤气系统,17,炼 钢,铁水,钢水,钢渣、铁水脱硫渣,炉包烘烤,副产煤气,燃烧废气,转炉煤气一般不含硫,连 铸,钢坯,副产煤气乙炔、天然气,切割废气,炼钢连铸工序硫去向示意图,18,轧钢,钢坯,加热炉,钢材,副产煤气、重油,加热炉烟囱排放废气,轧钢工序硫去向示意图,19,石灰石白云石,石灰窑,生石灰轻烧白云石,副产煤气、煤,石灰窑烟囱排放
6、废气,石灰工序硫去向示意图,20,动力煤,锅炉自备电厂,副产煤气,烟囱排放废气,锅炉自备电厂,副产煤气,烟囱排放废气,炉渣,脱硫,电厂锅炉工序硫去向示意图,21,钢铁企业二氧化硫产生源,烧结(球团):焙烧烟气来源:铁矿石、固体燃料、辅料焦化:焦炉烟囱排放烟气来源:燃料(副产煤气)炼铁:热风炉烟囱排放烟气来源:燃料(副产煤气)炼钢:钢包烘烤烟气来源:燃料(副产煤气)连铸:连铸坯切割烟气来源:燃料(副产煤气)轧钢:加热炉、热处理烟气来源:燃料(副产煤气、重油)石灰:焙烧烟气来源:燃料(副产煤气、煤)电厂和锅炉:烟囱排放烟气来源:燃料(副产煤气、煤),+,占钢铁企业排放总量80%以上,是核查核算重点
7、,22,烧结(球团)二氧化硫排放量核算公式,核算期第j台烧结机(球团设备)脱硫设施的综合脱硫效率,%。,核算期第j台烧结机(球团设备)的铁矿石使用量,吨;,核算期第j台烧结机(球团设备)所用铁矿石的平均硫份,%,核算期第j台烧结机(球团设备)的固体燃料使用量,吨;,核算期第j台烧结机(球团设备)所用固体燃料的平均硫份,%;,=二氧化硫收集率脱硫设施同步运行率脱硫岛脱硫效率,23,钢铁全口径核算表(一),烧结机1平方米年产烧结矿1-1.2万吨球团竖炉1平方米年产球团矿3-5万吨球团带式焙烧机1平方米年产球团矿万吨,有旁路,CEMS不在混合烟道上,需特别注意烟气收集率的取值,按就低原则;没有旁路,
8、烟气收集率可以按100%计算,24,钢铁全口径核算表(二),每生产1t烧结矿需要用铁矿石800-900kg、固体燃料(煤粉、焦粉)40-50kg,一般煤粉占40%左右。每生产1t球团矿,需要用铁矿石接近1t,一般以煤气为燃料,煤粉则需约20kg。,产品产量应与上页产能相对应。,不要填写数据,应填写核算公式,25,钢铁全口径核算表(二),固体燃料含硫率一般在0.5-0.8%。,污普更新时各地应对铁矿石含硫率进行过调查,有相关数据。但需注意,随着矿石价格上涨,生产所用矿石含硫率有上升趋势。,26,烟气收集率=脱硫塔进口烟气量 烧结机主抽风机风量,烟气量取DCS或CEMS监测数据年平均值,没有烧结机
9、主抽风机风量的取经验数据。注意:标况和工况的统一。,钢铁全口径核算表(二),27,全烟气脱硫:两台主抽风机的烟气集中后都进入脱硫塔,半烟气和选择性烟气脱硫:只有一台主抽风机的烟气进入脱硫塔,全烟气和半烟气脱硫的二氧化硫收集率等同于烟气收集率;选择性脱硫的二氧化硫收集率高于烟气收集率。,28,脱硫设施同步运行率=脱硫设施运行时间烧结机(球团设备)运行时间,注意:烧结(球团)烟气一般不需要折算含氧量;但有的烧结脱硫设施为了降低脱硫塔的反应温度,会混入大量冷风,稀释出口二氧化硫浓度,此时应将出口二氧化硫浓度进行还原后再用于计算脱硫效率。注意:标况和工况的统一。,脱硫岛脱硫效率=脱硫后出口烟气二氧化硫
10、平均浓度原烟气二氧化硫平均浓度,钢铁全口径核算表(二),29,烧结(球团)二氧化硫排放量核算实例,某钢铁企业烧结厂1台360m2烧结机;从其2011年生产报表中摘取数据如下:烧结矿产量:376万吨进口粉矿耗量:57万吨国产粉矿耗量:231万吨无烟煤耗量:8.6万吨焦粉耗量:14.7万吨 含硫率检测结果如下:进口粉矿含硫率0.03%国产粉矿含硫率0.82%无烟煤含硫率0.66%焦粉含硫率0.76%,=57+231=288万吨,=(570.03%+2310.82%)/(57+231)=0.66%,=8.6+14.7=23.3万吨,=(8.60.66%+14.70.76%)/(8.6+14.7)=0
11、.72%,30,烧结(球团)二氧化硫排放量核算实例,=(2880.66%+23.30.72%)1.7(1-73%)=0.9495万吨=9495吨,=二氧化硫收集率脱硫设施同步运行率脱硫岛脱硫效率,假设核查认定二氧化硫收集率90%、脱硫设施同步运行率90%、脱硫岛效率90%,则:,=80%90%90%=73%,31,钢铁全口径核算表(三),每生产1t焦炭,需要用煤约1.3t,荒煤气H2S含量一般在5g/m3左右,A-S法脱硫后焦炉煤气中H2S含量在500mg/m3左右,其他工艺H2S含量一般在200mg/m3左右,每生产1t焦炭,将产生焦炉煤气410-450m3,32,钢铁全口径核算表(四),每
12、生产1t铁水,喷煤量140-200kg,每生产1t铁水,将产生高炉煤气1700-1800m3,高炉煤气H2S含量一般在10-20mg/m3,33,钢铁全口径核算表(五),电煤、电力:指已在电力全口径中进行核算的设备所消耗的煤、煤气,煤炭含硫率:通常指动力煤的含硫率。,不要填写数据,应填写核算公式,其他工序燃烧焦炉煤气量=焦炉煤气产量-电力焦炉煤气耗量其他工序燃烧高炉煤气量=高炉煤气产量-电力高炉煤气耗量,注:绝大多数钢铁企业没有列入电力全口径的自备电厂,因此,一般其他工序焦炉、高炉煤气量就等于煤气产量。,特别注意:钢产量没大变化情况下,两年的数据不应该发生大的变化,34,钢铁全口径核算表(六)
13、,注:不要填写数据,应填写公式,其他工序燃烧焦炉煤气二氧化硫排放量=其他工序燃烧焦炉煤气量焦炉煤气硫化氢浓度64/34/109,其他工序燃烧高炉煤气二氧化硫排放量=其他工序燃烧高炉煤气量高炉煤气硫化氢浓度64/34/109,其他工序燃煤二氧化硫排放量=其他工序燃煤量动力煤含硫率1.7综合脱硫效率,以上三项之和加上烧结(球团)排放量就得到钢铁企业的二氧化硫排放总量,其他工序燃煤量=总耗煤量-炼焦用煤量-高炉喷煤量-烧结固体燃料量0.4-球团固体燃料量,35,燃料燃烧二氧化硫排放量核算实例,某企业2011年消耗各类煤炭795.5万吨,其中焦化工序消耗洗精煤515.5万吨、炼铁工序高炉喷煤消耗无烟煤
14、72.9万吨、烧结工序消耗无烟煤22.3万吨。单报自备电厂消耗动力煤83万吨、焦炉煤气1.3亿立方米、高炉煤气14.9亿立方米。动力煤含硫率0.8%。该企业2011年产焦炭372.3万吨、烧结矿1065.4万吨、铁水739.2万吨、粗钢730万吨(转炉钢699.1万吨、电炉钢29.9万吨)。焦化工序产生焦炉煤气16.1亿立方米,焦炉煤气硫化氢浓度640mg/m3,炼铁工序产生高炉煤气127.4亿立方米,高炉煤气硫化氢浓度30mg/m3。,36,燃料燃烧二氧化硫排放量核算实例,其他工序燃烧焦炉煤气量=焦炉煤气产量-自备电厂焦炉煤气耗量=16.1-1.3=14.8亿立方米 其他工序燃烧高炉煤气量=
15、高炉煤气产量-自备电厂高炉煤气耗量=127.4-14.9=112.5亿立方米 其他工序燃煤量=企业煤炭消耗总量-焦化炼焦煤量-高炉喷煤量-烧结用煤量-自备电厂燃煤量=795.5-515.5-72.9-22.3-83=101.8万吨,37,燃料燃烧二氧化硫排放量核算实例,其他工序燃烧焦炉煤气二氧化硫排放量=其他工序燃烧焦炉煤气量焦炉煤气硫化氢浓度64/34/109=14.810864064/34/109=1783吨 其他工序燃烧高炉煤气二氧化硫排放量=其他工序燃烧高炉煤气量高炉煤气硫化氢浓度64/34/109=112.51083064/34/109=635.3吨 其他工序燃煤二氧化硫排放量=其他
16、工序燃煤量动力煤含硫率1.7=101.80.8%1.7=1.38万吨(没配套脱硫),38,提 纲,钢铁烧结脱硫进展及主要问题,1,烧结脱硫设施现场核查重点,2,全口径核算表填报及核算要点,3,4,4,4,下一步总体要求,39,烧结(球团)脱硫现场核查重点,现场核查三个重点,确定核算所需数据,脱硫减排台账,CEMS装置,DCS中控系统,40,脱硫台账,1.项目招标文件、合同,2.环评报告及批复,3.168试运行报告及批复,4.当地环保部门监督监察记录,8.CEMS验收报告,9.CEMS比对、维护记录,5.开停机申请和批复,6.旁路挡板门启停时间,7.运行维护、故障及处理记录,保留相关的原始证明材
17、料,10.CEMS月度报表,烧结(球团)脱硫现场核查重点,41,脱硫台账,11.生产月报表,12.铁精粉硫份检测报表,13.固体燃料硫份检测报表,15.脱硫副产物产生量和处置情况,16.烧结(球团)矿产量、铁精粉消耗量、固体燃料消耗量、脱硫副产物产量、脱硫剂用量、脱硫设施同步运行率、脱硫效率、烟气收集率等数据的年度统计。,保留相关的原始证明材料,14.脱硫剂用量及采购凭证,烧结(球团)脱硫现场核查重点,42,脱硫台账常见问题,1.台账缺失严重,2.自制铁精粉硫份检测报表,3.副产物去向材料过于简单,4.月报数据相加与年度统计不符,5.不能将钢铁企业外购石灰石全当作为脱硫剂,烧结(球团)脱硫现场
18、核查重点,43,CEMS装置,烟囱,脱硫塔,旁路挡板,原烟气,在线安装正确位置,在线安装错误位置,回原烟囱,烧结(球团)脱硫现场核查重点,44,CEMS装置,烟囱,脱硫塔,旁路挡板,原烟气,在线安装位置,旁路加装,回原烟囱,烧结(球团)脱硫现场核查重点,45,CEMS装置,烟囱,旁路挡板,原烟气,旁路加装,脱硫塔,塔顶排放,在线安装位置,烧结(球团)脱硫现场核查重点,46,CEMS装置,数据一致性:监测分析仪和监控中心数据是否一致,运行维护记录:是否定期维护,是否定期校准、校验,故障及停运情况,是否通过有效性审核。,数据完整性:历史数据是否完整,数据相关性:工况发生变化时,数据响应趋势是否一致
19、,烧结(球团)脱硫现场核查重点,量程合理性:最大量程取浓度最大值的1倍,出口、入口避免取同一量程,CEMS其他核查重点与电厂类似。,仪器及线路:是否加装电阻、滤波器等不明设备,47,DCS中控系统的要求,脱硫设施应实现自动添加脱硫剂,并安装完成DCS系统。,DCS系统运行记录:烧结机主抽风机风量、烧结机主抽风机电流、烟气温度、烟气流量,增压风机电流和叶片开启度、氧化风机和密封风机电流、脱硫剂仓料位、脱硫剂输送泵(或风机)电流、浆液循环泵电流、浆液密度、烟气旁路开启度、脱硫岛pH值以及烟气进口和出口二氧化硫、烟尘、氮氧化物浓度、氧含量等参数。,烧结(球团)脱硫现场核查重点,旁路烟道加装的烟气温度
20、、流量等参数应记录入DCS系统。,48,DCS中控系统的要求,DCS系统要确保能随机调阅上述运行参数及趋势曲线,相关数据至少保存一年以上。历史数据缺失时段,不予认定相应的减排量。,烧结(球团)脱硫现场核查重点,每月应打印部分参数及历史趋势曲线存档,作为脱硫设施生产运行台账的要件。打印参数至少包括:烧结主抽风机风量、增压风机电流、脱硫岛进出口烟气量、进出口烟气二氧化硫浓度等。,49,DCS系统历史曲线常见问题,4.不同参数曲线之间的变化趋势不一致,烧结(球团)脱硫现场核查重点,1.曲线呈现长期小范围波动,2.出口浓度曲线某一时段在高点呈现一条直线,3.曲线呈现规律性波动,50,确定铁精矿、固体燃
21、料用量,生产月(季)报表中数据是否与年度统计相符,查生产月(季)报表:,生产月报表中数据是否与设备规模相符,生产月报表中数据是否与CEMS、DCS月度数据相符(烟气量、停机时间),烧结(球团)脱硫现场核查重点,生产月报表中数据是否与经验数据相符,51,确定铁精矿、固体燃料含硫率,对各批次检测含硫率需进行加权平均,查生产月(季)报表和硫份检测报表:,含硫率是否与原烟气中二氧化硫浓度相符,检测报表是否权威,是否与铁精矿产地相符,烧结(球团)脱硫现场核查重点,核浓度:铁矿石含硫率0.1%,二氧化硫浓度1000mg/m3(工况),52,确定脱硫岛脱硫效率,浆液pH值之间;,查CEMS、DCS参数:,液
22、气比12-16.5;,石膏过饱和度110-130%,浆液密度1050-1150kg/m3;,出口温度55-70;,脱硫岛内烟气流速3-5m/s;,钙硫比;,烧结(球团)脱硫现场核查重点,湿法,53,脱硫岛内烟气停留时间5-8s;,脱硫岛压降1000-1800Pa;,出口温度65-80;,脱硫岛内烟气流速3-5m/s;,脱硫岛内湿度3-5%;,烧结(球团)脱硫现场核查重点,确定脱硫岛脱硫效率,查CEMS、DCS参数:,半干法,54,确定二氧化硫收集率,看烟道是否全接入脱硫岛,查CEMS、DCS,看烟囱、烟道:,看烟囱是否有黑烟判断烟气是否有漏排现象,旁路烟道未安装监测探头导致判断困难,旁路挡板门
23、密封风机电流判断旁路挡板是否关闭,增压风机电流曲线与烟气量曲线是否同步变化,烧结(球团)脱硫现场核查重点,55,链篦机-回转窑球团烟气量3000-400m3/t球团矿(工况),确定二氧化硫收集率,烧结(球团)脱硫现场核查重点,经验数据校核:,每平方米烧结机烟气量4500-5400m3/h(工况),每平方米球团竖炉烟气量21000-25000m3/h(工况),每平方米球团带式焙烧机烟气量2800-3200m3/h(工况),到烧结机生产中控室调取原始烟气量,56,确定同步运行率,查CEMS、DCS;查生产报表;查脱硫设施运行、停机记录,查看脱硫设施管理制度和记录,判断脱硫设施运行管理水平;,查看副
24、产物制取车间及存放场地,是否处于使用状态。,查看脱硫设施外观及附近场景,脱硫塔底部、管道低洼处、阀门处是否有腐蚀现象,半干法是否有保温措施等;,询问现场值守人员,考察其操作经验,判断运行管理水平;,查看招标技术文件和合同附件,判断脱硫设施建设质量;,烧结(球团)脱硫现场核查重点,57,根据脱硫停运报告检查历史曲线,看停运时段数据是否正常;,检查DCS组态是否设置有开关或模拟计算程序,检查DCS操作站数据和工程师站数据是否保持一致,检查历史数据文件的修改时间是否与该时段对应;,现场调整脱硫系统参数,检查监测数据变化趋势是否一致;,同步运行率,查CEMS、DCS;查生产报表;查脱硫设施运行、停机记
25、录,注:重点检查晚间运行历史曲线。,查看历史曲线各参数的相关性,如:烟气量和风机电流,循环泵电流、脱硫剂投加量和出口浓度等;,烧结(球团)脱硫现场核查重点,58,核消耗:理论上去除1t二氧化硫,消耗1.56t石灰石、0.87t生石灰、0.27t液氨、0.55t氨水、0.62t氧化镁。实际消耗还需乘以钙硫比。如:半干法脱硫钙硫比为1.5,脱除1t二氧化硫,消耗生石灰1.5 0.87=1.3t。,核副产物:理论上去除1t二氧化硫,产生1.72t石膏、半干法脱硫灰、2.1t硫铵、3.8t七水硫酸镁。,烧结(球团)脱硫现场核查重点,减排量校核,59,小结,钢铁企业二氧化硫减排核算的基础是硫平衡。硫平衡
26、计算的基础数据的准确性需要通过现场核查进行认定。钢铁企业情况复杂,相当多的烧结脱硫设施在减排台账、CEMS和DCS等方面与电厂脱硫相比还很不完善,脱硫设施故障及旁路漏排现象严重,在现场核查时,需通过各种记录、参数、脱硫设施设备状况等相互间进行校核,特别是对照经验数据的校核。对存在弄虚作假,或者减排量无法进行校核的,其减排量应不予认定。,60,提 纲,钢铁烧结脱硫进展及主要问题,1,烧结脱硫设施现场核查重点,2,全口径核算表填报及核算要点,3,4,4,下一步总体要求,61,下一步总体要求,加快推进钢铁烧结(包括球团)烟气脱硫设施建设,确保完成“十二五”钢铁烧结(球团)全部配套脱硫设施。出台关于加强钢铁烧结(球团)烟气脱硫设施二氧化硫减排核查核算工作的通知,全面加强对钢铁烧结脱硫设施运行的核查力度,促进钢铁烧结脱硫设施充分发挥其减排能力。重点通过规范减排台账的建立,完善DCS中控系统,强化CEMS的监控作用,实现管理减排。,62,电 话:,Thank You!,