由于水泥價格下滑、市場低迷等多種原因,各地的水泥脫硝工作在推進過程中困難重重。盡管如此,云南省還是采取多種措施積極推進,截至2012年年底,全省共有7個水泥煙氣脫硝工程建成投運。
拉法基瑞安(富民)水泥有限公司(以下簡稱富民公司)是云南省率先開工建設脫硝工程的企業(yè)。這家企業(yè)的脫硝工程建設、運行情況如何?記者實地采訪時發(fā)現,由于沒有更多的現成經驗可尋,公司的脫硝工程自今年1月10日試運行以來,在脫硝還原劑選擇、設備運行保障、項目運行成本控制等方面遇到不少難題。尤其是項目運行成本過高,成為亟待解決的最大難題。
脫硝效率得到肯定
分步實施,脫硝項目設施全部建成投運
富民公司是云南拉法基瑞安水泥有限公司的下屬公司,是云南省環(huán)保廳2012年確定在拉法基(云南區(qū))實施脫硝工程的4家工廠之一。
據富民公司總經理張發(fā)廣介紹,公司現有的2000t/d新型干法水泥熟料生產線日產熟料2600噸,年產熟料85萬噸,年產水泥120萬噸。根據拉法基瑞安云南總部的安排,富民公司對生產線分階段實施了氮氧化物減排措施:去年相繼完成低氮燃燒器技術改造、投運,SNCR煙氣脫硝項目建設;今年1月開始SNCR煙氣脫硝項目試運行。
2010年7月,云南省環(huán)境監(jiān)測中心站對富民公司窯尾監(jiān)測的氮氧化物濃度為723mg/m3,年排放量1287.1噸。實施低氮燃燒技術改造后,2012年7月的氮氧化物濃度為549.56mg/m3,年排放量1125噸,2012年減排氮氧化物162.1噸,脫硝率達10%以上。
富民公司2000t/d 新型干法水泥熟料生產線主要生產設備由水泥窯、分解爐組成,設計最大煙氣脫出量超過28萬m3/h,氮氧化物設計初始濃度為723mg/m3。這條生產線SNCR脫硝項目的設計脫硝效率不低于60%,窯尾煙囪排放濃度不超過290mg/m3,氨逃逸濃度不超過8mg/m3。
據負責實施這一脫硝工程的云南鵬力環(huán)保科技有限公司(以下簡稱“鵬力公司”)總經理湯云海介紹,這一項目的SNCR工藝采用尿素為主、氨水為輔的還原劑方案,主要設備包括尿素制備系統(tǒng)、尿素排空系統(tǒng)、還原劑供應系統(tǒng)、還原劑存儲系統(tǒng)、氨水接收系統(tǒng)、廢液回收系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等,屬于國內領先技術。
脫硝項目于2012年10月10日開始施工,整個工程建設在12月25日完成。由于公司在2012年12月實施停窯跨年度檢修,經環(huán)保部門批復同意,2013年1月10日檢修結束后,SNCR脫硝建設項目投入試運行。
記者在富民公司出具的多份脫硝項目調試運行記錄表、云南省環(huán)境監(jiān)測中心站今年5月24日出具的一份監(jiān)測報告上看到,富民公司SNCR煙氣脫硝工程脫硝率均達到或超過設計要求。
運行碰到哪些未料到的問題?
原來用氨水作還原劑,因使用不符合安全要求,后改用尿素,但設備改造困難
由于氮氧化物排污費約占富民公司排污總費用的85%,企業(yè)如能減少氮氧化物排放,也可實現減少成本的目的,相當于為企業(yè)創(chuàng)造了經濟效益。同時,這一項目的試運行也對云南省水泥行業(yè)脫硝工作起到很好的示范作用。但是,在眼下的項目運行中,富民公司對只能選擇尿素作為脫硝還原劑倍感無奈。
“氨水作為還原劑使用不符合安全要求,這是公司始料未及的。” 張發(fā)廣說。
據了解,富民公司SNCR項目在設計、選址過程中,未充分考慮到作為還原劑的氨水具有易燃易爆、有毒有害、運輸和儲存存在的危險,以及對安全防護距離有嚴格要求等情況。除此之外,包括存儲裝置在內的全套SNCR設備安裝位置與公司中控樓緊緊相連,中控樓作為生產控制中心,24小時有員工值守作業(yè),人員往來頻繁。這些都對項目正常運行構成了安全隱患。
2013年2 月26日,富民公司委托云南省安全生產檢測評價中心對SNCR項目進行安全評價時,中心提出使用氨水不符合安全評價要求,并出具了評價報告。
考慮到員工安全和國家相關法律法規(guī)的要求,富民公司暫停了氨水使用,另行采購農業(yè)常用肥料尿素作還原劑。由于停用氨水,安全標識不規(guī)范進行整改花費了一定時間,造成公司SNCR項目未能進行滿負荷運行。
在改用尿素作脫硝還原劑后,富民公司又遇到一個新問題,原先設計的尿素溶解供熱系統(tǒng)不能滿足要求,必須進行技術改造。
尿素屬于易受潮結塊的物料,作為脫硝還原劑原料,尿素使用量較大。富民公司的尿素溶解制備系統(tǒng)以一個3m3溶解罐為主體,原設計溶解熱水取自窯尾煙室氣體分析儀冷卻水,平均溫度為35±3℃。而尿素溶解吸熱反應較為激烈,溶解過程溫度下降可達到5℃ ,加上所供熱水每次只能供應1.2m3左右,不能滿足尿素溶解的溫度及水量要求。如此一來,不僅造成未溶解尿素堵塞管道的問題,還造成氣體分析儀冷卻控制系統(tǒng)的故障。
針對這些新情況,富民公司于今年4月與項目承建方鵬力公司協(xié)商,由鵬力公司提出新的解決方案,并于5月2日完成整改,解決了尿素溶解使用熱水溫度和數量的問題。
除此之外,在脫硝項目試運行中,富民公司還遇到了SNCR設備運行故障。今年2月和4月,各發(fā)生流量計損壞1次、噴槍噴頭堵塞兩次、空壓機供氣不足造成無法噴射1次、控制系統(tǒng)故障等,這些設備故障給公司SNCR的正常運行造成了較大影響。
據了解,對SNCR項目進行技改、排除設備運行故障等問題,富民公司都能想方設法及時解決,但脫硝還原劑目前只能選擇尿素。
張發(fā)廣說,在公司現有脫硝技術條件下,使用氨水作為脫硝還原劑,其運行成本僅為尿素的65%,有很大優(yōu)勢。但考慮到在安全上不能出任何問題,公司舍廉就貴,把脫硝還原劑由氨水改為尿素,這實在是不得已而為之。
虧損下如何保證運行?
脫硝成本占利潤的30%,影響企業(yè)競爭力
由于SNCR脫硝系統(tǒng)對富民公司乃至云南省水泥企業(yè)來說都是新技術,沒有現成的經驗可借鑒,在設計、施工及試運行中出現了許多未考慮到的新問題。在企業(yè)和脫硝項目設計及承建方的共同努力下,這些問題正在逐步得到解決。
為解決SNCR脫硝項目供熱系統(tǒng)問題,富民公司增加技術設備追加投資8萬元。截至目前,整個SNCR脫硝項目工程建設總投資已超過300萬元。
近一年多來,水泥價格持續(xù)下滑、市場低迷的狀況一直沒有改觀。為鼓勵水泥企業(yè)開展氮氧化物減排,在現有國家對企業(yè)新建脫硝設施支持政策的基礎上,云南省2012年度省級污染減排專項資金對水泥企業(yè)新建脫硝設施給予重點支持,昆明市、富民縣也對公司新建脫硝項目出臺了相應的鼓勵措施。與此同時,各級環(huán)保部門還加大了支持力度并提供大量服務,為脫硝項目開工建設起到了促進作用。
據了解,云南省2012年度省級污染減排專項資金對富民公司SNCR脫硝項目的240萬元補貼已經在項目建成時撥付到位,這對公司來說,是一種極大的支持。
目前,富民公司銷售一噸水泥的利潤僅有20元,而生產一噸水泥的脫硝成本高達6元,相當于整個利潤的30%。
張發(fā)廣說,今年1月~4月,公司總計虧損已達1000萬元。目前,保證SNCR項目持續(xù)正常運行的最大難題,就是居高不下的運行成本。
經測算,脫硝項目運行后,富民公司主要半成品熟料成本(含尿素、水電、人工及維修費用)增加約9元/噸,全年預計增加770萬元。 另外,間接成本是造成電耗和熱耗增加。這對本來就沒有多大盈利空間的富民公司來說,無疑是一個沉重的負擔。
在這種情況下,富民公司脫硝項目還能夠持續(xù)正常運行嗎?
張發(fā)廣說:“氮氧化物減排既是國家環(huán)保要求,又是企業(yè)應盡的社會責任。無論如何,建成投運的脫硝設施都不能停下來,而且必須想方設法確保脫硝設施持續(xù)正常運行。”
據了解,自脫硝項目建成投入試運行以來,富民公司嚴格按照環(huán)保要求,認真組織好后期運行管理工作。公司專門設立了脫硝項目運行管理組織機構,工藝技術、日常運行管理、設備還原劑配制組、運行操作組、設備巡檢組、設備維修等全部落實到具體責任人。
如何調動企業(yè)積極性?
建議建立公平競爭的環(huán)境,通過稅費減免降低企業(yè)負擔
針對當前水泥行業(yè)市場低迷和水泥企業(yè)脫硝進展參差不一的現狀,張發(fā)廣對水泥行業(yè)脫硝提出了兩點建議:一是應建立公平競爭的環(huán)境,所有企業(yè)都應該在同一標準下運行環(huán)保項目,這樣才能真正實現污染減排的目的;二是完善支持政策,在稅收、排污費征收上給予適當優(yōu)惠或減免,真正降低企業(yè)負擔。
對此建議,同在采訪現場的拉法基瑞安水泥云南區(qū)環(huán)境經理張宏輝也非常贊同。他說,目前,拉法基瑞安水泥云南區(qū)已有4家企業(yè)完成脫硝設施建設并投入試運行,總投資1100多萬元,另有3家工廠已完成可研,脫硝設施將在今年年內建成投運。如果政府加大支持力度,水泥企業(yè)在加快脫硝項目建設進度、確保脫硝設施連續(xù)正常運行和氮氧化物穩(wěn)定達標排放上將會有更大的主動性和積極性。
張宏輝還表示,尿素作為脫硝還原劑看來成本低,但理論上與實踐結果有較大出入。從拉法基瑞安水泥云南區(qū)已建成投運脫硝設施的4家企業(yè)實踐來看,富民公司使用的尿素進廠價為2500元/噸,遠在劍川縣的水泥企業(yè)使用的尿素進廠價為2700元/噸。總體來看,使用尿素做脫硝還原劑時,主要半成品熟料成本比使用氨水做脫硝還原劑時增加兩元/噸以上。這看似一個小數目,可對整個拉法基瑞安水泥云南區(qū)來說,就是一筆大賬。因此,他們決定,今后,無論如何也要采取措施讓這些企業(yè)用氨水作脫硝還原劑。據悉,富民公司將考慮在安全范圍內修建氨水儲罐。“低濃度氨水以前很好買,現在逐漸成為緊俏貨了。”他希望,今后各地市場上能有足夠的、價格低廉的低濃度(12%~15%)氨水。
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