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CEMS系统在钢铁行业中的应用解决方案

 

近年来,随着我国电力行业超低排放技术的推广应用,中国大气污染防治重点已从电力行业向非电行业转变,其中,钢铁行业是减排重点。2018年中国粗钢产量为9.28亿t,位居世界第一,占全球总产量的51.32%。中国钢铁生产以长流程工艺为主,包括烧结、球团、焦化、高炉、转炉和轧钢等,较高的能耗导致大量污染物排放,行业整体呈现出生产工序多、污染种类杂、排放总量大的特点。2017年全国钢铁行业SO2、NOx、粉尘排放量分别为32.4万t、214万t、120.9万t,位居工业排放源前三。因此,开展钢铁行业环保技术升级,对于改善环境空气质量、打赢蓝天保卫战具有重要意义。


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钢铁工业脱硫的特点与挑战


钢铁工业作为高物耗、高能耗、高排放的行业,其脱硫技术应用较为成熟,而应用最广、技术最为成熟的为湿法脱硫。湿法烟气脱硫(WFGD)技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化硫,该技术的特点是脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂和脱硫生成物均为湿态,目前大部分钢铁厂已经增设或正在使用的烧结烟气脱硝系统。



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钢铁企业在进行实际生产过程中,存在以下问题:



随着湿法脱硫的比重增加,导致烟气湿度高,生产的冷凝水对SO2的吸收非常严重,造成测量失真,严重时根本无法测量SO2浓度;


系统冷凝水的生产进入气室后,容易导致气室污染和腐蚀,增大维护成本;


焦炉烟气中含有大量甲烷等碳氢化合物,对红外原理的气体分析仪正干扰很大;


使用先进的半干法脱硫和活性炭除硝工艺,大大提升了脱硫脱硝效率,烟气中SO2/NOX的含量非常低,对气体分析仪的精度和测量下限提出了更高的要求;


喷氨脱硝工艺国产中,由于湿度大,氨盐容易结晶,导致设备腐蚀和堵塞;


钢铁企业的锅炉数量多,环保烟气排口多,维护量大;仅宝钢上海基地就有370多个排口。


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上述发生在钢铁工业生产中的实际问题,在不同程度上影响着钢铁企业的脱硫效果,不仅影响了实际产能,随着硫化物的大量排放,还造成了严重的自然破坏。因此,除了有针对性的解决上述问题,钢铁企业还应备有专业的、可连续的、全面的烟气排放监测系统。


Thermo Scientific™ 

烟气排放连续监测系统


*Thermo Scientific™ 烟气排放连续监测系统

*Thermo Scientific™ 烟气排放连续监测系统


可定制的Thermo Scientific™ 烟气排放连续监测系统不仅符合美国 EPA 指南要求,同时亦取得中国环境保护产品认证CCEP,符合中国国家环境保护标准HJ75-2017和HJ76-2017的对固定污染源烟气排放连续监测的技术规范要求,具备无可比拟的灵敏度、精确度和可靠性。

主要特点:

  • 提供多种气体分析仪、探头、以及其他关键CEMS部件

  • 可测量 SO2、NOx、CO、TRS、NH3、HCl、THC、Hg、CO、O2、PM、H2S、流量以及浊度等不同的组合

  • 大多数污染物可测量从0至10ppm的标准量程以及全量程从0至10000ppm

赛默飞CEMS系统的4大优势

01

成熟的稀释法测量技术,大幅减少日常维护量和维护成本

  • 稀释法采用动力学原理,无转动部件,无需采用泵和制冷器,安装简单,维护成本低。

  • 稀释法后烟气含水量低 于露点温度、采样管线无需伴热和保温。

  • 稀释法CEMS烟气采样量小,探头不易堵塞。

  • 稀释法CMES技术成熟可靠,在全球有超过5000套的应用业绩,适应各种复杂环境的监测。

02

独特的稀释采样及分析技术,确保测量的准确性

  • 独特的稀释探头设计保证稀释比例的恒定。

  • 高精度的ppb级别的分析仪可以保证测量精度。

  • 采用从采样探头开始的全系统动态校准,确保系统可靠运行。

  • 稀释法CEMS系统量程宽,如果使用100:1的稀释比例,SO2量程可达0-5~10000ppm,CO2量程可达0-2~100%,且可以实现量程自动切换,即使烟气条件剧烈变化,也可保证全工况运行。

03

拥有中国环境保护产品认证CCEP,符合中国国家环境保护标准HJ75-2017和HJ76-2017的对固定污染源烟气排放连续监测的技术规范要求


04

本地化研发和生产,快速响应客户需求


稀释法CEMS系统的实际测试案列


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*实际测试结果对比图


测试结果:

  • 赛默飞的43i SO2分析仪采用紫外荧光法测量原理,不受烟气中的甲烷等碳氢化合物的干扰,测量趋势和O2含量保持一致。

  • 赛默飞的稀释法,将样气进行100倍的稀释后,无需高温伴热,从原理上杜绝冷凝水的产生,保证SO2的测量一致性。

  • 红外法测量的结果呈现随机波动,无法测量SO2的浓度。

全生命周期综合成本优势

上述的测试验证了赛默飞稀释法CEMS的技术优势,那么我们再来看一下稀释法和直抽法在综合成本方面的比较。项目投入初期,稀释法的成本高于直抽法,但是随着时间的推进,稀释法在耗材消耗/备件更换/故障维护方面,展现出明显的优势。根据我们的估算,直抽法将在第4年左右在综合成本上超过稀释法,并持续扩大。

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项目投入初期,稀释法的成本高于直抽法,但是随着时间的推进,稀释法在耗材消耗/备件更换/故障维护方面,展现出明显的优势。根据我们的估算,直抽法将在第4年左右在综合成本上超过稀释法,并持续扩大。