燒結煙氣脫硫技術攻關 實現生產降本提效

劉金剛

（河北鋼鐵集團唐鋼公司煉鐵部，河北 唐山 063016）

燒結煙氣脫硫技術攻關 實現生產降本提效

劉金剛

（河北鋼鐵集團唐鋼公司煉鐵部，河北 唐山 063016）

介紹了唐鋼煉鐵部北區4套燒結煙氣脫硫系統運行和維修過程中存在的問題，經過不斷改造，實現了脫硫系統穩定和經濟運行，二氧化硫和粉塵排放達到國家標準，滿足了燒結生產的環保要求。

燒結；脫硫；改造

一、概述

唐鋼煉鐵廠燒結煙氣脫硫系統，是采用“密相半干法”燒結煙氣脫硫技術，即燒結煙氣與消化后的石灰粉一起從脫硫塔的頂部向下流動，在運動過程中高活性的消石灰與SO2進行反應，反應后的脫硫灰沉積在脫硫塔和除塵器底部的集灰斗內經輸灰系統輸送至脫硫塔頂部循環使用，凈化后的煙氣由煙囪外排。

自2012年12月系統投入運行以來，由于設計、設備及操作等原因，導致設備故障率高,生產穩定性差，脫硫系統與燒結系統同步運轉率為94%，而脫硫系統運轉率直接關系到燒結機運轉率，嚴重制約燒結礦產量；同時，維保費高，導致燒結礦成本大幅增加。針對存在問題，進行設備改造及生產工藝技術優化，以提高脫硫系統的運行穩定性和經濟性。

二、脫硫系統存在缺陷

1.脫硫系統工藝原理圖

脫硫系統工藝原理圖如圖1所示。

圖1

2.存在缺陷

（1）鏈式輸送機：由于設計不合理導致事故頻發。鏈式輸送機采用內托輥設計在拉鏈機殼體內部，鏈式輸送機內部由于負壓的存在，白灰在殼體內部飄散，托輥軸承極易損壞，但日常卻無法檢查，檢修也非常不方便，一旦托輥掉落極易卡在頭部傳動處，造成嚴重的設備事故；鏈式輸送機鏈板銷軸原設計為用10mm的圓鋼作為小銷子，由于鏈板在運行過程中存在軸向力，因此小銷子經常切斷，造成銷軸脫出，一旦銷軸完全脫出則鏈板斷開堆積到頭部傳動鏈輪處，會造成惡性設備事故。

（2）斗提機：斗提皮帶壽命短，皮帶跑偏頻繁。皮帶的主要成分橡膠在高溫、堿性環境下運行硬化快，易變形、斷裂；斗子通過螺栓與皮帶連接在一起，轉動過程中斗子一直處于運動和振動狀態下，緊固螺栓易松動、脫落。給斗提機下料的溜槽是斜型的，因此進入斗提機底部脫硫劑分布不均勻，斗子帶料后重心與皮帶中心不重合，斗子在提升過程中偏重，造成皮帶嚴重跑偏。4#機曾因皮帶跑偏過大，未能及時發現，結果造成斗子嚴重損壞，87個報廢（每條皮帶共計160個斗子）。斗提機皮帶設計使用年限為2年，實際運行中為1年；更換皮帶時間一般為15天，嚴重影響系統的同步運行率。

（3）臥式加濕機：加水混勻效果差，易斷軸，易粘料板結。加濕機加水采用箱體頂部中間噴淋板（200mm×600mm），加水過于集中，脫硫劑加濕混勻效果差，嚴重影響脫硫效率；且噴淋板下部軸及葉片在高溫、堿性環境（脫硫劑白灰和水發生化學反應）下極易發生腐蝕，同時加水較多，脫硫劑易粘連在葉片和筒壁表面，造成葉片和筒壁變厚，加濕機旋轉阻力增大，造成多次斷軸及葉片事故，導致燒結機停產。

（4）星型卸灰機：軸端密封跑灰；且由于系統中存在板結塊或異物，在下料過程中卸灰機的星型隔板與殼體易卡停，導致灰斗積灰無法及時排出，脫硫劑無法在系統內正常循環，影響脫硫效率。

（5）反應后的廢灰經車外運，在卸廢灰過程中，由于卸料口與廢灰車之間有較大落差，物料會高速沖向車廂產生揚塵。

（6）脫硫運行電耗高。脫硫塔主要是依靠調節脫硫風機風門開度，來實現系統負壓調整的。但是單純增加燒結、脫硫導葉開度來保證生產，導致燒結、脫硫系統煙氣負壓過大，會造成外面冷空氣竄入，使煙氣溫度下降，造成脫硫脫硫效率低、風機耗能大。

三、改造后的脫硫系統

1.鏈式輸送機。

(1)將原內托輥及支座割除（底座槽鋼保留作為鏈式輸送機殼體的內部支撐）。

(2)在原內托輥的位置上方安裝外托輥，此外托輥輥子及托輥軸采用過盈配合，軸承座安裝在外部殼體上，并將托輥軸加粗（軸承由原設計NU2207E改為UCF309），輥子工作面做熱處理，以提升其使用壽命。

(3)在拉鏈機頭部、中部、尾部等部位安裝外置托輥，此外置托輥軸進一步加粗，并在拉鏈機殼體上安裝外置軸承座，使用調心滾子軸承（21312），托輥軸穿殼體的位置安裝密封壓蓋，避免物料灑出。

(4)將原拉鏈機銷軸的小銷子（φ10×80mm圓鋼）割除，在原有位置焊接寬度為8mm，厚度為6mm的圓環小套，避免由于銷子切斷造成銷軸脫出的惡性事故。

2.斗提機。

(1)皮帶橡膠采用耐堿、耐高溫橡膠（200℃），能夠適應燒結煙氣溫度變化大影響。

(2) 科學合理的管理模式螺栓緊固周期、緊固力矩。安裝調試運行1年內，必須在帶載運行后6個階段12h、72h、2周、1個月、3個月、6個月，對帶夾連接螺栓進行緊固（緊固力矩550N.m），并同時檢查膠帶有無損壞。以后每3個月對連接螺栓進行一次常規檢查并緊固，螺栓擰緊后用螺絲鎖固膠鎖緊螺母。

(3)下料溜槽改造，確保脫硫劑在斗提機底部堆料均勻分部。

(4)增加跑偏報警裝置。能夠及時發現斗提皮帶跑偏，防止事故過大造成停機事故。

3.臥式加濕機。

(1)將噴淋裝置取消，加裝特制的16個霧化噴嘴（不銹鋼材質）及水量可調的給水系統，可保證物料加濕均勻。

(2)攪拌葉片有普通葉片改造為棘型，并采用鐵基耐磨合金材質。

4.星型卸灰機。

(1)在脫硫塔灰斗增設灰斗流化疏灰裝置。

(2) 軸封采用多槽迷宮與填料組合密封，密封可靠，且對軸的磨損輕。

(3)加濕機在停機時必須清理積灰,防止板結灰。

5.卸料口加裝干灰散裝機：物料通過星型卸料閥進入無揚塵卸料機的內筒后，經喇叭管和外套內的塔形阻尼器后減速，分散落入卸料車，隨著車廂內物料的增高，及時提升外套筒高度，使軟布管始終與積累的物料接觸。

6.脫硫運行優化，滿足燒結工藝的同時，將“微負壓”控制在主抽風機出口，提高脫硫效率，降低電耗。增壓風機導葉根據主排風機閥位同步調整。脫硫風機風門開度、煙氣負壓、燒結主抽風機風門開度，風門開度與脫硫效率負荷之間，一定有一個最為經濟的交叉點，這個交叉點就是燒結主抽風機出口保持“微負壓”。根據脫硫在煙較穩定時運行參數分析總結，這個“微負壓帶”保持在-300Pa最好，既滿足燒結生產，同時電流可降低1～2A達到節能的目的。

四、改造后的效果

1.技術分析

（1）鏈式輸送機：實施后，鏈銷軸沒有再出現串出的現象，同時，內托輥不轉、卡阻、掉落的情況也徹底解決，輸送機運轉更平穩，可靠。

（2）斗提機：斗提機皮帶的使用壽命由原來的15個月提高至2年半。

（3）臥式加濕機：提高了脫硫劑加濕混勻效果，減少了脫硫劑加濕機葉片沾灰板結使輸灰量減少的問題，提高了脫硫效率。

（4）星型卸灰機：改造后，跑灰得到有效治理；同時，避免出現灰斗卡灰、卡閥時脫硫塔無法輸灰的現象，提高系統脫硫效率。

（5）加裝干灰散裝機：結構緊湊，安裝簡便，投資少，有效避免二次揚塵。

（6）改造后，脫硫生產更加穩定順行，脫硫系統與燒結系統同步運轉率達到98%以上。

2.效益分析

（1）斗提機皮帶的使用壽命由原來的15個月年提高至30個月，每條皮帶價格為25萬元，更換皮帶費用為9.64萬元，每套脫硫系統中有兩條斗提皮帶機，則更換斗提皮帶費用每年可減少（25+9.64）×10/15×12=277.12萬元。

（2）改進后，拉鏈機、加濕機、卸灰機設備運行平穩，故障率大為降低。可節省備件費節省38.8萬元，人工費用：62.8萬元。該項改進所產生的直接經濟效益為：52.8+62.8=115.6萬元。

（3）通過脫硫運行優化，脫硫系統設備年累積降低電量消耗554.16萬KWh，節約電費277.08萬元。合計：277.12 + 115.6 + 277.08 =669.8萬元/年。

五、結語

通過對脫硫系統的改進，徹底解決了設備系統的各種問題，有效降低了系統能耗，減少了日常維護費用，并在一定程度上解決了脫硫劑加濕混勻差、堵灰等問題，提高了脫硫效率和設備運行的可靠性，通過近兩年的運行，正在實現了原設計降本提效的目的。

TB33

B

1671-0711（2016）06-0066-03