本報(bào)通訊員 林智雄 謝文魁
在鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型攻堅(jiān)之際，三鋼集團(tuán)三明閩光錨定高端化、智能化、綠色化、低成本目標(biāo)，直面行業(yè)關(guān)鍵難題，通過自主創(chuàng)新與系統(tǒng)集成應(yīng)用，歷經(jīng)3年時(shí)間，成功構(gòu)建了國內(nèi)首套熱回收焦?fàn)t煙氣協(xié)同治理體系。
這項(xiàng)突破不僅填補(bǔ)了我國焦化行業(yè)超低排放技術(shù)空白，還以年減排三氧化硫超30噸、顆粒物42.35噸，運(yùn)維成本下降40%的亮眼成績，為傳統(tǒng)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型樹立了新標(biāo)桿。
破局：
直面行業(yè)痛點(diǎn)，重建治理邏輯
傳統(tǒng)濕法脫硫工藝曾是行業(yè)標(biāo)配，此法脫除二氧化硫效率高，能穩(wěn)定滿足鋼鐵企業(yè)超低排放要求，但在長期應(yīng)對高硫高濕、復(fù)雜組分的全能量熱回收焦?fàn)t煙氣時(shí)，暴露出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的局限性與技術(shù)瓶頸。突出問題具體表現(xiàn)為煙氣中三氧化硫濃度過高，第三方檢測機(jī)構(gòu)顯示，濕法脫硫塔進(jìn)口硫酸霧濃度為177毫克/立方米，疊加系統(tǒng)中濕式電除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)冗余不足，導(dǎo)致吸收塔內(nèi)煙氣上升流速遠(yuǎn)超過2米/秒，且氣液傳質(zhì)效率低下，三氧化硫脫除率不足60%，排放口藍(lán)煙現(xiàn)象頻發(fā)。更嚴(yán)重的是，酸露點(diǎn)腐蝕問題如同“隱形殺手”——塔壁玻璃鱗片在稀硫酸的持續(xù)侵蝕下變得千瘡百孔，塔壁滲漏如“蟻穴潰堤”，顆粒物排放指標(biāo)＞10毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，三氧化硫排放指標(biāo)＞50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，嚴(yán)重偏離了超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
面對環(huán)保紅線與生產(chǎn)連續(xù)性的雙重考驗(yàn)，三鋼集團(tuán)三明閩光維檢事業(yè)部以“技術(shù)破壁、系統(tǒng)重構(gòu)”為突破口，開啟了跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的技術(shù)融合探索。
立新：
半干法工藝賦能，重構(gòu)煙氣治理體系
面對無行業(yè)先例可循的困局，維檢事業(yè)部項(xiàng)目組化身“技術(shù)獵手”，聯(lián)合環(huán)保頭部企業(yè)跨行業(yè)追蹤與熱回收焦?fàn)t煙氣高濕度、高三氧化硫相似煙氣特性的企業(yè)。項(xiàng)目組一路考察了石油焦CFB（煙氣循環(huán)流化床技術(shù)）脫硫系統(tǒng)、石化催化裂化裝置等技術(shù)工藝，最終確定了自主設(shè)計(jì)方案——“循環(huán)流化床半干法超凈工藝”。
這項(xiàng)創(chuàng)新充滿挑戰(zhàn)，既要讓新建的40萬立方米/小時(shí)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與原有濕法脫硫三套系統(tǒng)6臺15萬立方米/小時(shí)煙氣量主抽風(fēng)機(jī)“和諧共處”，又要在有限場地內(nèi)構(gòu)建多級凈化體系。在沒有經(jīng)驗(yàn)可循的情況下，項(xiàng)目組團(tuán)隊(duì)通過調(diào)研分析和認(rèn)證，創(chuàng)新性地引入“循環(huán)流化床半干法超凈工藝”。該技術(shù)通過文丘里管加速煙氣與吸收劑混合，利用湍流強(qiáng)化氣固傳質(zhì)反應(yīng)，結(jié)合霧化水控溫技術(shù)，顯著提升三氧化硫脫除效率。
為滿足循環(huán)流化床工藝的脫硫床層煙氣保證量（即床層反饋壓差），項(xiàng)目組團(tuán)隊(duì)在4號脫硫塔設(shè)置了煙氣再循環(huán)系統(tǒng)與脈沖模糊噴吹布袋除塵器，構(gòu)建多級協(xié)同凈化體系；同時(shí)，通過不斷調(diào)試形成了多點(diǎn)檢測確認(rèn)、風(fēng)量階梯調(diào)節(jié)的系統(tǒng)穩(wěn)定和床層保證制度，以實(shí)現(xiàn)兩種不同脫硫工藝并行時(shí)煙氣波動(dòng)過程的動(dòng)態(tài)平衡，確保整個(gè)熱回收焦?fàn)t系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2022年1月份，歷時(shí)5個(gè)月的高效建設(shè)，全國首套熱回收焦?fàn)t煙氣循環(huán)流化床半干法超凈工藝系統(tǒng)投入運(yùn)營。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，三鋼顆粒物排放濃度直降至5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米以下，硫酸霧排放濃度小于10毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，煙囪透明度實(shí)現(xiàn)了肉眼可見的提升，45萬標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的煙氣分流更讓濕法系統(tǒng)“壓力驟減”，實(shí)現(xiàn)亞微米級顆粒物高效捕集，填補(bǔ)了國內(nèi)熱回收焦?fàn)t煙氣深度治理的技術(shù)空白。
攻堅(jiān)：
突破防腐桎梏，重塑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
循環(huán)流化床半干式超凈工藝的成功投運(yùn)，雖減輕了濕法脫硫負(fù)荷，但3座濕法脫硫塔塔體腐蝕“頑疾”仍威脅著系統(tǒng)的長周期運(yùn)行。
傳統(tǒng)玻璃鱗片防腐方案因耐酸性能不足，導(dǎo)致塔壁反復(fù)滲漏，運(yùn)維成本居高不下。面對行業(yè)共性難題，項(xiàng)目組以“安全承重+材料革新+結(jié)構(gòu)優(yōu)化”為核心，開辟了濕法脫硫塔防腐技術(shù)新路徑。
2022年7月份，經(jīng)多輪考察和技術(shù)論證，項(xiàng)目組在國內(nèi)率先采用耐酸磚對1號濕法脫硫塔內(nèi)壁進(jìn)行防腐技術(shù)攻關(guān)。項(xiàng)目部成員對地勘報(bào)告等資料進(jìn)行收集核實(shí)，對地基承重進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析模擬，確保方案的安全及技術(shù)可行性。針對脫硫塔方形煙道及入口煙氣氣流沖刷大等問題，項(xiàng)目組實(shí)施耐酸固定釘矩陣加固方案；針對噴淋層易積攢石膏導(dǎo)致噴淋層主管存在坍塌等問題，采用優(yōu)化支撐架力學(xué)拓?fù)?、提高支撐材質(zhì)等級和防腐升級等一系列舉措，攻克了煙道沖刷應(yīng)力集中、噴淋層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等問題，從根本上解決了原鋼板材質(zhì)腐蝕快、使用壽命短等難題……
2023年8月份，3號脫硫塔率先進(jìn)行改造，該工程于2024年1月份圓滿完成。2024年12月份，3座濕法脫硫塔防腐改造項(xiàng)目全面竣工。改造后的濕法脫硫塔經(jīng)滿負(fù)荷運(yùn)行驗(yàn)證，塔壁腐蝕率趨零，比設(shè)備壽命預(yù)期延長3倍以上，成為國內(nèi)濕法脫硫防腐領(lǐng)域里程碑式案例。
歷時(shí)3年攻堅(jiān)，三鋼集團(tuán)三明閩光維檢事業(yè)部實(shí)現(xiàn)了煉焦作業(yè)區(qū)環(huán)保效能與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同躍升，形成了“半干法協(xié)同凈化+耐酸磚防腐”雙技術(shù)矩陣，該項(xiàng)目目前正申報(bào)國家發(fā)明專利1項(xiàng)（目前處于實(shí)質(zhì)審查階段），獲得實(shí)用新型專利1項(xiàng)，形成2項(xiàng)行業(yè)首創(chuàng)技術(shù)，為行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供可復(fù)制的“三鋼模式”。
江河浩蕩，奮楫者先；星漢璀璨，創(chuàng)新者勝。三鋼集團(tuán)三明閩光維檢事業(yè)部將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色變革，為鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入澎湃動(dòng)能！
《中國冶金報(bào)》（2025年06月11日 02版二版）
