煙塵濃度對安鋼90m2 燒結脫硫系統的影響

李紹明 李斌 余仁生 李波 巫福全

（1萍鄉市華星化工設備填料有限公司 江西萍鄉 337000 2方大集團萍鄉萍鋼鋼鐵有限公司安環部 江西萍鄉 337000）

目前由于兩臺90m2燒結機頭（1#和2#）電除塵效果較差，尤其是90m2燒結1#機頭，其除塵效果極差。脫硫煙氣中含塵濃度較大時，會對濕法脫硫效率有一定的影響，并對石膏品質、除霧器的正常運行以及磨損噴頭、管道堵塞等都存在一定的影響。

1 煙塵的化學成份

煙塵中所有化學成分以晶態物質的形式存在,以石英(SiO2)為主,其次含有莫來石(3Al2O3·2SiO2)、赤鐵礦(Fe2O3)、鈦磁鐵礦(TiO2·FeO·Fe2O3)、硅石灰(CaO2·SiO2)等。煙塵經電除塵器凈化后,進入吸收塔的煙塵顆粒直徑為1μm～15μm,平均幾何粒徑小于10μm,煙塵主要化學成分含量詳見表1。

表1 煙塵主要化學成分含量%

2 煙塵對脫硫系統的影響

2.1 煙塵中Al2O3和Fe2O3對脫硫反應的影響

一方面，因灰塵中帶入的Al3+與煙氣氣體中帶入的F-形成的絡化物達到一定濃度時，會吸附在CaCO3固體顆粒的表面，“封閉”了CaCO3的活性，嚴重減緩了CaCO3的溶解速度，造成脫硫效率的降低。另一方面，由于煙塵中Al2O3和Fe2O3的含量較高,溶解的Al3+、Fe3+與Cl-生成(FeCl4)-、(AlCl4)-絡合物,Al3+及F-,均有很強的活性,極易配對形成不溶性氟化鋁膠狀絡合物。

2.2 對安鋼90m2燒結脫硫系統設備的影響

煙氣中煙塵含量過高時,一方面，煙塵進口風機葉輪和機殼積灰粘速度越快，嚴重影響脫硫系統的正常運行。若脫硫系統采用負壓方式則風機積灰可以消除，但蒸汽又會增加對風機的腐蝕。另一方面，粘附在除霧器板片上的煙塵也相應增加,造成板片結垢和堵塞,導致除霧器局部區域煙氣流速超過臨界流速,撕裂板片上已經形成的液膜,使煙氣中夾帶的液量驟然增大,并且其中大粒徑的液滴明顯增多,破壞除霧器的正常工作，嚴重的堵塞，會使除霧器失去除霧功能，使脫硫系統產生“石膏雨”現象，導致現場環境的二次污染。

另外，系統內進行高速運動時，煙塵顆粒會對漿液管道、攪拌器、噴嘴以及漿液泵等造成非常大的磨損現象，大大縮短設備的使用壽命。

2.3 對成品石膏和過濾機的影響

石膏漿液通常是指石膏排出泵從吸收塔內排出的以CaSO4；2H2O晶體為主的混合漿液，其品質是脫硫工藝完成好壞的標志,是石膏漿液能否脫水成為可利用副產品的前提。對無拋棄系統的煙氣脫硫裝置來說，良好的石膏漿液品質是持續穩定運行的保證。漿液中的煙塵不僅會夾雜在石膏晶體中,阻塞結晶水通道,造成石膏含水率過高。另外,飛灰還會堵塞濾布濾空,造成脫水困難,使真空泵的電流增大。

3 90m2 脫硫入口煙氣煙塵濃度情況

以2014年3月5日環境監測站監測數據參考，90m2脫硫1#和2#入口煙塵濃度分別為300mg/m3、283mg/m3；脫硫出口煙塵濃度78mg/m3（濕法脫硫塔有較高的除塵效果）。

4 控制煙塵濃度的方法

4.1 煙氣中含塵濃度高時，會因煙氣中各種惰性物質的存在造成石灰石顆粒反應閉塞，將嚴重制成脫硫效率的下降。此外，煙氣含塵濃度高時，還會加大循環漿液對設備和管道的磨損。因此，在運行中，應確保煙氣脫硫系統上一級設備——靜電除塵器的高效運行，保證除塵效率大于99.5%，脫硫系統入口煙塵含量小于50mg/Nm3。對于除塵效果較差的除塵器（如90m2機頭1#），需及時進行改造。

4.2 對脫硫系統運行期間的漿液及時進行化驗分析，及時了解影響脫硫系統的因素變化情況。

4.3 加強對目前電除塵器各電場一次電壓、一次電流、二次電壓、二次電流的二次電流、二次電壓及閃頻情況的監控；電除塵器由于工作負壓大，極怕除塵器殼體漏水?？稍诔龎m器頂部搭建雨棚，防止滲雨影響電場。

5 結語

5.1 經查資料及相關實驗數據（王彬實驗），煙氣中煙塵濃度持續超過400mg/m3時，會對脫硫效率產生明顯下降，并且石膏中Ca-SO4·2H2O含量降低。目前根據以往監測數據，90m2脫硫入口煙氣中煙塵濃度約為200 mg/m3～300mg/m3左右，對塔內反應影響并不算大。

5.2 減少煙塵濃度，對整個脫硫系統的設備運轉有良好的改善（減少磨損和阻塞），提高石膏品質，并可稍微提高脫硫效率。

[1]劉佳.煙氣濃度對脫硫系統設備的影響分析[J].熱力電,2005,9.