活性焦尾氣脫硫系統(tǒng)的改進

吳錦龍，周志宏

(江西銅業(yè)集團公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

1 引言

為響應國家節(jié)能減排政策的號召，江西銅業(yè)集團貴溪冶煉廠先后建成四套活性焦干法脫硫裝置，該裝置具有自動化程度高，適用范圍廣，運行過程中不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點［2］，但投入使用以來，卻存在脫硫效率偏低、物料循環(huán)系統(tǒng)故障率高等諸多問題，影響脫硫系統(tǒng)的效率和作業(yè)率。

2 活性焦脫硫工藝流程［3］

制酸尾氣經(jīng)增濕塔增濕后自脫硫塔底部兩個進氣煙道分別進入兩組脫硫塔內(nèi)，通過塔中間的布氣室橫向進入吸附層，吸附層中的活性焦與煙氣進行錯流接觸，從而達到脫除煙氣中煙塵和SO2的目的［4］。凈化后的煙氣經(jīng)兩側(cè)集氣室排入煙道系統(tǒng)。吸附了SO2的活性焦經(jīng)下部錐斗由下料器控制排出。從脫硫塔排出的已吸附SO2的活性焦，通過鏈斗機輸送到再生塔頂部，經(jīng)振動篩篩分除去碎焦后，進入再生塔再生。進入再生塔的活性焦經(jīng)加熱再生、冷卻后連續(xù)不斷的由排料段排出，進入脫硫塔繼續(xù)吸附SO2。再生氣由再生風機經(jīng)抽氣段設置的抽氣管板抽出，富含高濃度SO2的再生氣送往制酸裝置回收利用［5］。損耗的活性焦，可通過電動葫蘆將活性焦加入料倉中獲得補充，見圖1。

圖1 脫硫系統(tǒng)工藝流程圖

3 存在問題及原因分析

3.1 影響脫硫作業(yè)率的主要因素除再生風機出口煙道腐蝕外［6］，還有物料循環(huán)系統(tǒng)故障

以2011年1季度為例，脫硫系統(tǒng)停車2643分鐘，其中因再生風機出口煙道腐蝕泄露原因停車檢修989分鐘，因物料循環(huán)系統(tǒng)故障原因停車1124分鐘。兩者占總停車時間的79%。

設計方上海克硫環(huán)保科技股份有限公司為本系統(tǒng)設計一整套物料循環(huán)DCS自動控制系統(tǒng)。各卸料器的啟動/停止主要是靠脫硫塔內(nèi)活性焦料位來控制的，例如脫硫塔頂部四個卸料器聯(lián)鎖條件是:

啟動條件:

(1)該下料器所對應的脫硫塔低料位報警;

(2)該下料器所對用的脫硫塔高料位報警信號消失時間已持續(xù)t分鐘。

停止條件:

(1)該下料器所對應的脫硫塔高料位報警;

(2)若有3臺卸料器已經(jīng)停止，而第4臺卸料器對應高料位報警，則此卸料器仍維持啟動狀態(tài)。

但從實際運行情況來看，效果很不理想，頻繁出現(xiàn)某臺脫硫塔內(nèi)活性焦?jié)M料，卡死鏈斗機，而另外的脫硫塔內(nèi)卻嚴重缺料，使得煙氣走短路，系統(tǒng)脫硫效率異常下降。

3.2 影響脫硫效率的主要原因有:增濕效果差、氣體偏流［7］等

3.2.1 增濕效果差原因分析

在活性焦吸附SO2過程中，需要一定的水分。而硫酸尾氣經(jīng)過干吸工序后，幾乎沒有水分，所以需要對其增濕。原設計采用的增濕方式主要是通過循環(huán)泵對煙氣進行噴淋，但由于液態(tài)水沒有進行充分的霧化，使得煙氣增濕效果不均勻，同時還有大量水份被直接帶入活性焦內(nèi)，嚴重影響系統(tǒng)的脫硫效率。而再生塔內(nèi)在存在大量水份的情況下，不但難以控制再生氣溫度及壓力，還會造成底部焦粉結塊，堵塞下料口，見圖2。

圖2 增濕塔改造前

3.2.2 氣體偏流原因分析

由于脫硫塔R401與R402煙氣進口煙道的走向不同，同時頻繁出現(xiàn)的脫硫塔內(nèi)活性焦缺料引起的煙氣走短路現(xiàn)象，使得脫硫塔R401與R402所通過的煙氣量不一致，經(jīng)測算，R402的通氣量明顯大于R401。從而導致兩組脫硫塔內(nèi)的脫硫效率不一致，嚴重影響了系統(tǒng)總脫硫效率的提升。

4 改造方案

4.1 物料循環(huán)DCS自動控制系統(tǒng)的改造

通過修改脫硫塔進料、排料控制程序，由以前單一的料位控制，改為料位和時間雙控制方式，使得2個脫硫塔之間的物料循環(huán)量趨于一致，有利于提高脫硫效率，見圖3。

圖3 脫硫塔頂下料器高報啟動聯(lián)鎖

4.2 增濕塔的改造

改造煙氣增濕裝置，分別在增濕塔的東、南、西三個方向增設了一個霧化水噴嘴。通過調(diào)節(jié)進噴嘴的水壓和壓縮空氣壓，使凈化水充分霧化，從而給煙氣增濕降溫。同時進一步增大蒸汽用量，提高進氣溫度，以提高脫硫效率，見圖4。

圖4 增濕塔改造后

4.3 對氣體偏流的改造

將R402的出口煙道閥門由通斷式改為可調(diào)節(jié)式。分別在兩組脫硫塔的出口煙道上裝設了一組玻璃管壓力表，根據(jù)壓力表在熔煉車間進行兩臺轉(zhuǎn)爐同時停爐、一臺轉(zhuǎn)爐停爐、兩臺轉(zhuǎn)爐同時送風時測量的實際值，來確定出口煙道閥門的有效開度，改變R402的阻力降，使得煙氣均勻通過兩個脫硫塔，提高系統(tǒng)脫硫效率，見表1、表2。

表1 改造之前數(shù)據(jù)

表2 改造之后數(shù)據(jù)

自2012年5月各改造項目的相繼完成，脫硫系統(tǒng)的作業(yè)率和脫硫效率都在逐步提高并趨于穩(wěn)定。

5 結論

(1)活性焦脫硫技術應用于硫酸尾氣脫硫工藝是可行的。

(2)再生氣體降溫后用玻璃鋼管輸送不易發(fā)生泄漏;通過DCS控制，可以優(yōu)化物料系統(tǒng)的循環(huán)。

(3)控制煙氣濕度有利于提高脫硫效率;通過DCS控制，可以調(diào)節(jié)氣體分布，提高脫硫效率。參考文獻:

［1］ 劉靜，翟尚鵬，岑祖望，等.活性焦吸附法硫酸尾氣脫硫裝置的設計與運行［J］.硫酸工業(yè)，2010(3):28－31.

［2］ 楊毅，岑祖望.可資源化活性焦煙氣脫硫技術簡介［J］.硫酸工業(yè)，2007，(1):46 －49.

［3］ 高繼賢，劉靜，翟尚鵬，等.活性焦脫硫技術在有色冶金行業(yè)的應用與研究［J］.有色冶金設計與研究，2012(1):24－28.

［4］ 胡滔.貴溪冶煉廠硫酸尾氣脫硫?qū)嵺`［J］.銅業(yè)工程，2011(4):31－33.

［5］ 喬彥強，江紅衛(wèi).貴冶硫酸兩套尾氣脫硫裝置工藝及比較［J］.銅業(yè)工程，2010(2):47－49.

［6］ 付圣江.活性焦脫硫系統(tǒng)再生氣低溫輸送管道改造［J］.銅業(yè)工程，2012(6):9－11.

［7］ 郭東明.脫硫工程技術與設備［M］.化學工業(yè)出版社，2007.