燒結煙氣脫硫效率提升改造研究

李文俊

（祿豐縣云南德勝鋼鐵有限公司 云南楚雄州 651200）

燒結煙氣脫硫效率提升改造研究

李文俊

（祿豐縣云南德勝鋼鐵有限公司 云南楚雄州 651200）

本文主要關注的是云南德勝鋼鐵有限公司（以下簡稱德鋼）在生產過程中燒結脫硫煙氣達標排放情況，在對燒結煙氣脫硫系統參數進行了系統性分析并結合我國當前燒結煙氣脫硫工藝及污染物排放標準的情況下，對燒結煙氣石灰-石膏（濕法）脫硫工藝改進、脫硫效率提升進行研究，望國內的鋼鐵公司能在本文的基礎上受到啟發，摸索出一套提升燒結煙氣脫硫效率的辦法。

燒結煙氣；二氧化硫；石灰-石膏（濕法）脫硫；提升改造

鋼鐵工業為SO2重要產生源之一，鋼鐵工業產生SO2的主要污染源為燒結工序，其排放的SO2（在不包括自備電廠排放的SO2的情況下）約占鋼鐵廠SO2排放總量的85%。因此，加快實施燒結煙氣脫硫，是鋼鐵工業環境治理急需解決的重要問題，也是整個社會迫切需要解決的環境問題。德鋼公司于2009年建設了2× 105m2燒結機石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工程，按當時的原料條件，該工程設計煙氣進口SO2濃度小于1200mg/Nm3，建成后的幾年里，該設備運行穩定，排放標準、脫硫效率和運行率均可以滿足國家相關環保要求。

1 燒結煙氣脫硫技術發展現狀

在燒結煙氣處理工作上，日本于1974年11月建成世界首套燒結煙氣脫硫設施，此后美國、法國、奧地利、澳大利亞等國家陸續建設，并取得新進展。我國鋼鐵企業的燒結煙氣脫硫技術借鑒這些國家的經驗來進行自我完善，并逐步建立起一套符合我國行業環境要求的燒結煙氣處理辦法。在當前階段，我國的鋼鐵企業主要采用三種主流的燒結煙氣處理方案。

1.1 濕法燒結煙氣脫硫技術。濕法燒結煙氣脫硫技術是一種利用液體或漿狀吸收劑，在濕狀態下脫硫副產物的技術。目前工業化應用的主要有：（1）石灰石-石膏法；（2）氨一硫銨法；（3）雙堿法之濃堿法；（4）鎂法等。

1.2 干法燒結煙氣脫硫技術。這是一種在干燥狀態下進行脫硫和處理副產物的燒結煙氣脫硫技術。目前國內外進入工業化應用的技術主要有4種：（1）活性炭吸附法；（2）MEROS工藝；（3）LJS循環硫化床法；（4）密相干塔法。

1.3 半干法燒結煙氣脫硫技術。這是一種在干燥狀態下脫硫在濕法狀態下處理副產物，或是在濕法狀態下脫硫在干燥狀態下處理脫硫副產物的煙氣脫硫技術。目前，進入工業化應用的這類技術主要有4種：（1）ENS半干法；（2）旋轉噴霧半干法；（3)NID半干法；（4）固氣循環半干法。

上述脫硫方法各有優缺點，環保部總量司司長劉炳江在2013第四屆中國鋼鐵節能減排論壇提到“目前鋼鐵行業脫硫市場混亂，設施建設質量低下，燒結機煙氣脫硫工藝五花八門，多達十余種，包括石灰-石膏法、硫基氨法、鎂法沒有一個主流技術。

2 德鋼2×105m2燒結煙氣脫硫改造分析

德鋼2×105m2燒結煙氣脫硫在同行業中建設時間較早，當時在脫硫方法上也沒有更好的選擇，結合企業特點煙氣量大、SO2濃度低、兩臺燒結機共用一套脫硫和所處環境位置，最終選擇了石灰石-石膏法脫硫工藝，該系統包括煙氣系統、SO2吸收系統、吸收劑制備系統、排空系統等。通過近5年的運行，該工藝表現出了耐腐蝕、運行及脫硫效率較穩定，脫硫副產品石膏可以綜合利用等優點，較結合企業的實際。但隨著國家污染物排放限值的降低和礦石含硫量的升高，在不改變現有工藝的前提下必須進行提升改造，在經過了較長時間的調研、考察和研究之后，德鋼公司完成了2×105m2燒結煙氣脫硫改造工程可行性研究，并將于2014年10月付諸實施。該改造方案主要為：

2.1 噴淋系統

（1）改造現有噴淋層。現有噴淋層有沖涮下部支撐現象，在支撐梁外圍增加擋板對噴淋效果有一定影響，可以通過將噴嘴下移的方式避免支撐梁對噴淋效果的影響。每層噴嘴整體向下平移350mm（相對位置不變），則可以避開支撐梁外圍增加擋板的最大高度為610mm。

（2）吸收塔增加噴淋層。吸收塔直徑φ11m，塔身高75m（含吸收塔頂部的直排煙囪），設計時煙氣入口至第一層噴淋層距離留有空間，因此可以在第一層噴淋層下部和煙氣進口之間新增加1個噴淋層，另外一層噴淋層設置在第三層噴淋層上部，原有除霧器上移2m。

2.2 漿液循環系統

由于增加2層噴淋層，相應漿液循環系統增加2臺漿液循環泵及相應管道系統。

2.3 氧化空氣系統

由于單位時間內處理的SO2量增加，相應氧化空氣供應量增加。當煙氣進口二氧化硫濃度達到2200mg/Nm3～2500mg/Nm3，可開啟4層噴淋層是出口煙氣二氧化硫濃度達到環保排放標準，當煙氣進口二氧化硫濃度達到3000mg/Nm3，同時開啟5層噴淋層以滿足出口濃SO2度的要求，此時原吸收塔下部漿液池漿液停留時間不足3min，可能會造成亞硫酸鈣氧化不充分，引起脫硫效率下降和石膏脫水困難。

2.4 其他工藝系統

由于原脫硫工程設計留有一定余量，本次改造暫時不調整石灰石漿液制備系統、煙氣系統、石膏脫水系統和事故漿液系統。

3 結語

目前，我國的燒結脫硫技術剛剛起步，加快推進燒結煙氣脫硫技術的工業應用,逐步消除我國SO2和酸雨的污染對經濟發展的消極影響,促進鋼鐵企業的可持續發展。本文通過對德鋼燒結脫硫技術的分析，旨在2015年1月1日施行新標準之后，能夠通過上述方案對相關使用燒結脫硫技術的企業有所參考，努力助其排放標準達標。

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