专给烟囱“戴口罩”的企业——永清环保十一载
2015-12-16
纪录片《穹顶之下》在网络热传,引发公众新一轮对雾霾问题的热议。3月7日在杭州,被誉为“驱霾先行者”的湖南环保企业永清集团与浙江大学签署战略合作协议,将进一步加快联合开发雾霾治理新技术,向雾霾发起“冲锋战”。此次校企合作治霾的技术有清洁岛技术、燃煤烟气超清洁排放技术、燃煤湿式静电除尘技术等。各种治霾技术术语听来晦涩难懂,却与我们的生活息息相关。
永清环保为高污染、高耗能工业企业提供烟气排放综合解决方案。
“烟气综合治理服务商”应运而生
我国的基础能源主要是煤炭,据中国社科院社会发展研究中心发布的《中国生态城市建设发展报告(2014)》,2012年我国一次能源消费量为36.2亿吨标煤,消耗了占全世界近一半的煤炭。2014年,全国电力供应约76.18%来自火电,火电所需煤炭占全国煤炭消费量的一半。燃煤过程中会产生很多污染物,包括二氧化硫、氮氧化物、飘尘、汞等,危害人体健康。
要把有毒有害污染物全部“拿”下,就得除掉锅炉燃煤时产生的二氧化硫,建脱硫塔、脱硝塔、脱汞塔……随着环保要求不断提高,各种污染控制设备增加,系统渐趋复杂,企业的成本也在不断增加。于是,为高污染、高耗能工业企业提供烟气排放综合解决方案的“烟气治理服务商”应运而生,永清集团就是其中一员。
3月7日,湖南环保企业永清集团与浙江大学签署合作协议,联合开发雾霾治理新技术。
永清集团旗下上市公司永清环保股份有限公司于2004年起专攻“治气”,在脱硫和脱硝方面最为擅长。
脱硫就是脱去锅炉烟气中所含的二氧化硫,脱硝就是脱去锅炉烟气中所含的氮氧化物。多年来,脱硫脱硝业务一直是永清环保的主营业务之一。
永清环保副总经理兼技术带头人冯延林介绍,解决雾霾的根本办法是抓住“元凶”,减少污染源,以削减大气污染物。永清环保在大气治理领域主要为电厂、钢铁、水泥、冶炼等高能耗、高排放产业,提供专业的烟气处理方案,从源头进行烟气的脱硫、脱硝及除尘处理,从而有效控制雾霾的产生。通俗地说,就是给烟囱“戴口罩”,防止污染物扩散。
以烟气中的二氧化硫为例,如果不减排,直接排放到空气中,就会形成雾霾和酸雨。永清集团曾参与湖南省14套大型火电机组的改造,一台60万千瓦的火电机组在没有实施脱硫改造的情况下,一年排放约10万吨二氧化硫,而改造后,实现二氧化硫减排97%,从源头上有效控制了雾霾产生。
绘制“中国源头治霾版图”
“要赢得烟气治理市场上的主动权,必须有自己的核心技术。只有不断创新,建立成熟、先进的核心技术体系,才能形成核心竞争力,啃下环境治理的‘硬骨头’,这是永清集团一直在努力做的事情。”冯延林说,永清集团坚持自主创新和引进技术相结合,长期投入大量资金研发烟气脱硫脱硝技术,拥有多项自主知识产权技术,涵盖钢铁、有色、电力、石油、化工、建材等重污染、高能耗行业。湖南省首条大型脱硫、脱硝成套环保设备生产线,即由永清集团开发。
永清环保在大气治理方面有6项核心技术,并逐步形成了20余项专利技术的技术集群。这六大“杀手锏”已达到国内或国际先进水平。其中,自主研发的燃油发电机烟气除尘脱硫一体化技术、海上石油钻井平台燃油锅炉为世界首创;工业窑炉含硫烟气制取无水亚硫酸钠技术,填补了国内空白;钢铁厂烧结机烟气空塔喷淋脱硫技术、燃煤电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术、钢铁厂烧结环冷机低温余热发电技术、燃煤电厂选择性催化还原烟气脱硝技术,达到国内领先水平或国际先进水平。
以先进的技术为后盾,永清环保绘制了一张属于自己的“中国源头治霾版图”。2012年10月29日,环保部、发改委、财政部联合发布《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,将规划区域划分为重点控制区和一般控制区。其中京津冀地区、陕西关中城市群、长株潭城市群、新疆乌鲁木齐城市群均处于重点控制区域。永清环保持续拓展烟气治理业务版图,已经在以上区域开展了多项烟气治理项目。
永清环保为湖南省邵阳市宝庆电厂做烟气脱硝
大唐华银金竹山发电厂的烟气脱硫工程,由永清环保承建。
永清环保开发的烟气脱硝模拟反应器
首创脱硫工艺迎战新国标
2013年8月,陕西渭河发电有限公司机组烟气脱硫系统增容改造工程,交由永清环保承建。其5号、6号机组入口烟气二氧化硫浓度高达5800毫克/标准立方米。要将出口烟气二氧化硫浓度稳定降到50毫克/标准立方米以下,需要稳定实现99.2%以上的脱硫效率,按照传统“一炉一塔”模式,难度较大。
针对渭河发电有限公司发电机组所处的区域和烟气特性,永清环保通过多次实地调研和方案优化后,探索出了“一炉双塔串联”的新工艺路线,大大提升了脱硫效率。
通过设置双塔,每个吸收塔设计三层喷淋层,并通过采用永清环保燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫核心技术,采用CFX计算机软件平台模拟,对塔径、塔高、喷淋层数、液气比、喷嘴布置等参数进行相互关联优化,满足脱硫效率99.2%以上的目标要求。
2014年7月1日,被称为史上最严格火电排放标准——《火电厂大气污染物排放标准》(下简称“新国标”)执行,火力发电锅炉及燃气轮机组执行污染物新排放限值。当天,永清环保自主研发并具有国家发明专利的“脱硝催化剂前端烟气与氨均混技术”与“一炉双塔串联”脱硫新工艺,在渭河发电有限公司通过前期运行测试。
经测试,脱硝装置在性能考核试验时,氮氧化物脱除率不小于80%,脱硝装置出口烟气中氮氧化物含量小于100毫克/标准立方米,氨的逃逸率不大于3ppm(1ppm等于百万分之一),二氧化硫、三氧化硫转化率不大于1%等技术指标,完全满足或超过新国标规定排放限值,成为渭河发电公司在新国标“最后通牒”前成功达标的关键。经测试,一炉双塔串联脱硫装置在烟气入口二氧化硫浓度达到6576毫克/标准立方米的情况下,净化后尾气二氧化硫排放浓度小于32毫克/标准立方米,实现了二氧化硫排放小于燃气标准35毫克/标准立方米的要求。
冯延林介绍,该技术在国内属于首创。同发达国家烟气脱硝技术相比,该技术各项指标达到或超越西方引进技术而处于国内先进水平。
由于技术效果好,永清环保频频收获烟气治理订单。如承建西北最大的中外合资火力发电企业——甘肃靖远第二发电有限公司机组的烟气脱硝工程,包括设计、设备和材料采购供货、土建施工和安装工作、调试、试验及检查、试运行、环保验收和最终交付投产等。该工程采用永清自主研发、具有国家发明专利的烟气选择性催化还原脱硝反应器综合模拟系统,降低烟气中的氮氧化物含量,实现脱硝要求。此外,永清还有其他项目正在或即将为各地大气质量改善提供助力。
截至2014年10月末,在烟气脱硫脱硝领域,永清环保在全国范围内累计完成或在建的钢铁、有色、电力、石油、化工、建材等重污染高耗能行业的烟气净化工程107台(套),其中脱硫工程建设78台(套),年脱除二氧化硫175万吨,脱硝项目29台(套),年脱除氮氧化物20万吨。
严标准催生“湿法静电除尘”
烟尘是PM2.5的重要组成成分。2014年7月1日实施的“新国标”,规定燃煤锅炉烟尘排放限值为30毫克/立方米,重点地区的烟尘排放限值达到了20毫克/立方米,标准趋严。电力及水泥、钢铁生产往往会排放烟尘,处理主要采用电除尘(亦称“静电除尘”)方式,而更严格标准的实施催生了新的除尘市场。
2014年9月,永清环保与珠海克林格林环保设备制造有限公司,合资设立湖南永清东方除尘系统工程有限公司(下简称“永清东方”),推动新型高效湿法静电除尘器项目、烟气处理清洁岛建设等相关产业发展。
目前,永清环保已掌握了控制PM2.5排放的关键系统——“新型高效湿法静电除尘器”的设计、生产制造、安装调试、系统控制等成套技术。该系统能大幅降低燃煤烟气等排放物中的细微颗粒物,实现“近零排放”的超洁净排放。其技术原理与传统的电除尘有异同点,相同的是将烟尘颗粒通过电场力作用吸附到集尘极上,不同的是它通过喷水在极板上形成水膜将极板上的烟尘冲刷到灰斗中排出;同时,喷到烟道中的雾气,能捕获微小烟尘又能降低粉尘的电阻率,利于烟尘向极板移动。
永清东方负责新型高效除尘器设备成套的生产、安装、销售等业务,为国内火电厂、钢铁厂等高污染产业提供升级改造的方案。山西瑞光热电有限公司发电机组超洁净排放改造项目中,改造前机组烟气排放出口的烟尘浓度为17.95毫克/立方米,改造后出口烟尘浓度为1.1毫克/立方米,结果优于国内标准。
除了重视自主创新,永清还牵头成立湖南省大气污染控制产业技术创新战略联盟,对重污染行业的大气污染综合治理领域,开展包括新技术、新工艺和新装备在内的全方位研发。该联盟成员包括湖南省内骨干环保企业和中南大学、湖南大学、长沙理工大学等各大高校和科研院所。永清集团还与浙江大学国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心合作,共同研发静电除尘新设备,希望在校企合作领域做出榜样,实现“产学研用精”的突破,助力烟气治理不断推进。
为西宁特殊钢股份有限公司的烧结机做烟气脱硫,是永清环保的项目之一。