Techniki, które należy brać pod uwagę przy określaniu najlepszych dostępnych technik bat


Rysunek 9.3: Schemat procesu Consteel – [Vallomy, 1992]



Pobieranie 0,58 Mb.
Strona3/5
Data24.02.2019
Rozmiar0,58 Mb.
1   2   3   4   5

Rysunek 9.3: Schemat procesu Consteel – [Vallomy, 1992]
Główne osiągane poziomy emisji: W przypadku pieca z pojedynczym szybem można zaoszczędzić moc elektryczną do 70 kWh/tonę płynnej stali. Oszczędności obliczone na podstawie energii głównej są około trzy razy większe z powodu niskiej sprawności źródła zasilania. Dodatkowo podgrzewanie złomu znacznie obniża czas między spustami, co oznacza znaczący wzrost wydajności.
Piec z szybem palcowym pozwala na oszczędność energii do 100 kWh/t płynnej stali, co stanowi około 25% całkowitej energii elektrycznej wejściowej. W połączeniu z zaawansowanym oczyszczaniem gazu odlotowego (patrz EP.2) podgrzewanie złomu może odgrywać znacząca rolę w optymalizacji produkcji stali elektrycznej z wykorzystaniem elektrycznego pieca łukowego, co odnosi się nie tylko do wydajności, ale również do minimalizacji emisji.
Dodatkowym efektem podgrzewania złomu jest obniżenie emisji pyłu surowego o około 20%, ponieważ gaz odlotowy musi przejść przez złom, który działa jako filtr. Ta redukcja pozostaje w korelacji ze wzrostem zawartości cynku w pyle, co podtrzymuje jego recykling.
Możliwość zastosowania: Proces ten stosowany jest zarówno w nowych, jak i istniejących zakładach. W przypadku istniejących instalacji miejscowe warunki takie, jak możliwość wykorzystania powierzchni lub określona koncepcja pieca muszą być sprawdzone w odniesieniu do danego zakładu.
Skutki oddziaływania na środowisko: nagrzewanie złomu w szybie może prowadzić do wzrostu organicznych substancji zanieczyszczających, takich jak polichlorowane dibenzodioksyny/furany i emisji zapachu zanim nie zostanie wykonana odpowiednia obróbka termiczna gazów odlotowych. Może być konieczne dodatkowe oczyszczanie gazu odlotowego, co wymaga dodatkowej energii. Jednakże w powiązaniu z oszczędnościami energii poprzez podgrzewanie złomu, to dodatkowe zużycie energii może być racjonalne i do przyjęcia, szczególnie biorąc pod uwagę, że energia elektryczna powstaje z energii cieplnej przy wydajności około 35%, a do dopalania stosowany jest gaz ziemny.
Przykładowe zakłady: Elektryczny piec łukowy z pojedynczym szybem: Co-Steel Sheerness, Zjednoczone Królestwo WB i IP-Sheerness

Elektryczny piec łukowy z szybem palcowym: Cockerill-Sambre, B-Charleroi; Gerlafingen Stahl AG, CH-Gerlafingen (ten piec został zrekonstruowany przez dodanie szybu palcowego);

Piec z bliźniaczym pancerzem w szybie o zintegrowanym nagrzewaniu: ARES, L-Schifflange; ASW, F-Montereau;

Nervacero, Hiszpania.


Cel wdrożenia: Głównym celem wdrożenia jest zwiększenie wydajności. W niektórych przypadkach podgrzewanie złomu za pomocą pieca z szybem palcowym zostało wprowadzone w połączeniu z zaawansowanym oczyszczaniem gazu odlotowego.
Dane eksploatacyjne i aspekty ekonomiczne: niedostępne
Bibliografia: [Voss-Spilker, 1996; Haissig, 1997; Smith, 1992; McManus, 1995]
PI. 3 System zamkniętego chłodzenia wodnego
Opis: Woda zwykle jest wykorzystywana jedynie w procesach produkcji stali elektrycznej z wykorzystaniem elektrycznych pieców łukowych w związku z bezkontaktowym chłodzeniem oraz jeżeli zastosowana jest technika mokrego odpylania gazów odlotowych. Ponieważ technika mokrego odpylania gazów odlotowych jest stosowana tylko w kilku przypadkach, nie będzie ona przedmiotem dalszych rozważań. Najbardziej odpowiednim wykorzystaniem wody jest jej użycie do chłodzenia elementów pieca. Dodatkowo część wody może być użyta do chłodzenia spalin lub w zakresie obróbki pozapiecowej. Zapotrzebowanie na wodę wynosi, w zależności od elementów chłodzących, od 5 do12 m3/(m2h) [D Rentz, 1997].
Nowoczesne zakłady stosują zamknięty system chłodzenia wodnego na wydziałach elektrycznych pieców łukowych i obróbki pozapiecowej.
Główne osiągane poziomy emisji: Brak odprowadzania wody odpadowej.
Możliwość zastosowania: Możliwe jest zastosowanie zarówno w nowych, jak i istniejących zakładach.
Skutki oddziaływania na środowisko: Zamknięty system chłodzenia wodnego wymaga dodatkowej energii na pompowanie wody i jej ponowne chłodzenie.
Przykładowe zakłady: Preussag Stahl AG, D-Peine; BSW, D-Kehl i wiele innych zakładów w państwach Unii Europejskiej.
Cel wdrożenia: Wymagania prawne i ograniczona dostępność wody chłodzącej.
Dane eksploatacyjne i aspekty ekonomiczne: niedostępne
Bibliografia: [D Rentz, 1997]
EP.1 Zaawansowane systemy wychwytywania emisji
Opis: Emisje główne i wtórne do powietrza są niezwykle ważne (patrz 9.2.2.1). Dostępne techniki ograniczania emisji powinny być wprowadzane od źródeł emisji głównej w sposób jak najbardziej kompletny. Dlatego wychwytywanie emisji jest tak ważne. Najchętniej stosowanymi systemami są kombinacja bezpośredniego odciągu w układzie okapów odciągowych (lub zamknięcia pieca) z czwartym otworem (w przypadku trzech elektrod) i odpowiednio drugim otworem (w przypadku jednej elektrody), lub oczyszczanie powietrza z całego budynku.
Czwarty i drugi otwór (patrz rysunek 9.6) powinny zebrać praktycznie całą wielkość emisji głównej powstającej podczas procesu topienia i rafinacji. Ten rodzaj technologii bezpośredniego wychwytywania jest najnowocześniejszym systemem wychwytywania emisji głównej w nowoczesnym procesie elektrostalowniczym wykorzystującym elektryczny piec łukowy. System ten może być również stosowany w zbiornikach obróbki pozapiecowej.
W układzie z okapem (patrz rysunek 9.6) jeden lub więcej okapów nad piecem wyłapuje pośrednio dymy wydostające się z pieca w trakcie załadunku, topienia, odżużlania i spustu (do 90% emisji głównych i wtórnych [WE, Elektryczne piece łukowe, 1994]). Układ z okapem jest powszechnie stosowany w przemyśle wykorzystującym elektryczne piece łukowe. W połączeniu z systemami odciągu bezpośredniego efektywność wyłapywania emisji głównych oraz wtórnych wzrasta do 98%. Okapy są również instalowane w celu wyłapywania emisji powstających w zbiornikach obróbki pozapiecowej, koszach samowyładowczych i przenośnikach taśmowych.
Zamknięcia pieców, nazywane także budami (patrz rysunek 9.6), zwykle otaczają piec, jego uchylny dach, a także pozostawiają część przestrzeni roboczej przed drzwiami pieca. Zwykle spaliny są odbierane w pobliżu szczytu jednej ze ścian zamknięcia, a świeże powietrze wprowadzane jest przez otwory umiejscowione w pomoście roboczym [EPRI, 1992]. Ujemnymi stronami tej technologii wyciągania są bardziej skomplikowane sposoby postępowania powodujące straty czasu i wymagające większych inwestycji (np. potrzeba dodatkowych mechanizmów zamykania i otwierania drzwi i procedur ładowania i opróżniania pieca). Współczynniki odciągowe układów osłonowych typu “buda” są podobne, lub zwykle nieznacznie większe od tych z okapem połączonych z odciągiem bezpośrednim poprzez otwór. Pozytywnym efektem zastosowania zamknięć pieca jest obniżenie poziomu hałasu, jeśli są one skonstruowane w odpowiedni sposób. Ograniczenie hałasu przy zastosowaniu zamknięcia dźwiękochłonnego na wydziale elektrycznych pieców łukowych może obniżyć średni poziom ciśnienia dźwięku od 10 do 20 dB(A) [Kuhner, 1996]. Zamknięcia pieców mogą również być stosowane w procesach obróbki pozapiecowej [WE, Elektryczne piece łukowe, 1994], ale wymaga to specjalnej konstrukcji ścian stalowni eliminującej efekt echa.
Innym możliwym do zastosowania sposobem wyłapywania emisji wtórnej z pieca zarówno przed, jak i po wybudowaniu instalacji, jest całkowite zamknięcie wszystkich zakładów w jednym szczelnym budynku. Sposób ten można oględnie uznać za rodzaj większego zamknięcia pieca, składającego się z większej liczby etapów.
Wybudowanie takich budynków wraz z dodatkowo wymaganymi dużymi instalacjami odpylającymi pociąga za sobą znaczne koszty. Z tego powodu należy starannie rozważyć koszty i korzyści dla każdego zakładu zanim zastosuje się taką opcję. Pozytywnym efektem tego systemu jest obniżenie poziomu hałasu przenikającego na zewnątrz. Zwykle ciśnienie wewnątrz zamkniętego budynku jest poniżej ciśnienia atmosferycznego, aby uniemożliwić ucieczkę dymów w trakcie przypadkowego otwarcia drzwi.

Główne osiągane poziomy emisji: Często stosowane są systemy z kapturem połączone z odciągiem bezpośrednim poprzez otwór. Połączenie to pozwala na wychwytywanie około 98% emisji pierwotnych. Ponadto, znaczna część emisji (wtórnych) powstających przy załadunku i spuście może być wychwycona, chociaż zależy to od rodzaju i ilości kapturów [WE, Elektryczne piece łukowe, 1994]., p. 41) Przy połączeniu odciągu bezpośredniego z zamknięciem pieca osiąga się wychwytywanie ponad 97% do 100% całkowitej emisji pyłów [Heinen, 1997]. Całkowite zamknięcie budynku także pozwala na wychwycenie praktycznie 100% emisji.
Możliwość zastosowania: Techniki te mogą być stosowane zarówno w nowych, jak i istniejących zakładach.

Skutki oddziaływania na środowisko: Systemy wychwytywania emisji wymagają energii, szczególnie do napędu wentylatorów.
Przykładowe zakłady: Wiele zakładów w Europie wyposażonych jest w system bezpośredniego odciągu gazów odlotowych połączony z okapem.
Następujące zakłady w Niemczech są wyposażone wyłącznie w osłony (“budy”) lub w połączenie “budy” z odciągiem bezpośrednim poprzez otwór: Benteler AG, D-Lingen; Krupp Thyssen Nirosta, D-Bochum; Krupp Thyssen Nirosta, D-Krefeld; Mannesmannrohr GmbH, D-Bous/Saar; Moselstahlwerk, D-Trier; Stahlwerke Thüringen GmbH, D-Unterwellenborn
Całkowite oczyszczanie powietrza z budynku: ARES, L-Schifflange; ProfilARBED, L-Differdange and L-Belval.
Cel wdrożenia: Głównym celem wdrożenia są wymagania prawne.
Dane eksploatacyjne i aspekty ekonomiczne: niedostępne
Bibliografia: [Heinen, 1997; WE, Elektryczne piece łukowe, 1994; D Rentz, 1997]

EP.2 Wydajne dopalanie w połączeniu z zaawansowaną obróbką gazów odlotowych
Opis: Optymalizacja działania elektrycznego pieca łukowego (patrz PI.1), a szczególnie zwiększone zużycie tlenu i paliw, doprowadziło do zwiększenia ilości energii chemicznej w głównym gazie odlotowym (zawartość CO i H2) [Evenson, 1996]. W połowie lat osiemdziesiątych poczyniono próby wykorzystania tej energii w procesie dopalania przy produkcji stali w elektrycznych piecach łukowych i udało się osiągnąć znaczący postęp. Dopalanie w piecu jest realizowane, aby wykorzystać maksimum energii chemicznej tlenku węgla CO w piecu i poprawić bilans energetyczny, aczkolwiek CO i H2 nigdy nie ulegają całkowitemu utlenieniu w piecu. Z tego też powodu potrzebny jest proces dopalania. Dopalanie w komorze spalania ma na celu głównie całkowite spalenie CO i H2 pozostałego w gazie odlotowym w celu uniknięcia niekontrolowanej reakcji w instalacji do oczyszczania. Po drugie dopalanie takie, jeśli jest dobrze zoptymalizowane, obniża emisje związków organicznych. Ciepło powstające przy tym spalaniu generalnie nie jest odzyskiwane, chyba że jest możliwy odzysk za pomocą wody chłodzącej. Obecnie optymalizacja komory dopalania może obniżać organiczne mikro-zanieczyszczenia takie, jak polichlorowane bifenyle i polichlorowane dibenzodioksyny/dibenzofurany. Rysunek 9.17 przedstawia taką instalację wyposażoną pierwotnie w komory dopalania. Ze względu na znaczącą syntezę de novo polichlorowanych dibenzodioksyn/dibenzofuranów, wymiennik ciepła zastąpiony został przez wieżę gaśniczą dla gwałtownego chłodzenia gazu odlotowego.






1   2   3   4   5


©operacji.org 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna