石灰石-石膏法在氧化球團(tuán)煙氣脫硫中的應(yīng)用

魏光平

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司, 山東 萊蕪 271100）

石灰石-石膏法在氧化球團(tuán)煙氣脫硫中的應(yīng)用

魏光平

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司, 山東 萊蕪 271100）

介紹了石灰石-石膏法在60萬噸氧化球團(tuán)煙氣脫硫中的應(yīng)用情況，包括脫硫系統(tǒng)組成、主要裝置特點(diǎn)及運(yùn)行效果。該工藝應(yīng)用于球團(tuán)煙氣脫硫，技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，二氧化硫、氮氧化物及顆粒物均能達(dá)標(biāo)排放。

石灰石-石膏法；氧化球團(tuán)；煙氣脫硫

1 前言

2016年，國家下發(fā)第十三個(gè)“五年規(guī)劃”，明確提出，實(shí)施工業(yè)污染源全面達(dá)標(biāo)排放計(jì)劃。燒結(jié)球團(tuán)煙氣作為鋼鐵行業(yè)污染治理的重中之重，必然對其治理工藝及治理設(shè)施提出了更高的要求。山東某鋼鐵公司60萬噸氧化球團(tuán)脫硫系統(tǒng)結(jié)合球團(tuán)煙氣特點(diǎn)采用石灰石-石膏濕法脫硫加濕式靜電深度凈化除塵工藝，于2016年10月建成投產(chǎn)，經(jīng)過近半年的運(yùn)行實(shí)踐，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度均符合《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/2376-2013）排放濃度限值要求。

2 工程概況

2.1 球團(tuán)煙氣特點(diǎn)

（1）球團(tuán)煙氣中的SO2主要來自礦粉焙燒過程中的原料煤氣、鐵礦粉和煤粉中的硫化物和硫酸鹽，通過焙燒，原料中90%以上的硫可以脫除，形成氣體排出。

（2）由于燒結(jié)原料含硫率的關(guān)系，造成排放煙氣中SO2濃度會(huì)隨配料比的變化而發(fā)生較大變化。

（3）煙氣含塵量高，電除塵前粉塵濃度50 0～4000mg/Nm3。煙氣中富含的粉塵主要為原料礦粉。

（4）煙氣排放量大，1噸燒結(jié)礦產(chǎn)生煙氣4000～6000m3；煙氣中含有腐蝕性氣體，如：氯化氫（HCl）、硫氧化物（SOx）、氟化氫（HF）等。

（5）煙氣溫度波動(dòng)幅度較大，一般在90℃～150℃；煙氣水分含量大且不穩(wěn)定，一般在10%～13%；煙氣含氧量高，一般為15%～18%。

2.2 主要工藝參數(shù)

60萬噸鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯性能參數(shù)見表1，主抽風(fēng)機(jī)性能參數(shù)見表2，機(jī)頭電除塵器技術(shù)參數(shù)見表3。

表1 60萬噸鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯性能參數(shù)表

表2 主抽風(fēng)機(jī)性能參數(shù)表

表3 機(jī)頭電除塵器技術(shù)參數(shù)表

3 主要設(shè)備及特點(diǎn)

3.1 吸收劑制備與供應(yīng)系統(tǒng)

采用罐車氣力運(yùn)輸石灰石，用螺旋輸灰機(jī)將石灰石自收塵器運(yùn)至漿液池，漿液池設(shè)置兩臺(tái)石灰乳泵（1用1備）和1臺(tái)攪拌機(jī)，操作箱就地安裝。石灰漿液循環(huán)泵入口設(shè)置濾網(wǎng)，出口管道采用回流設(shè)置。漿液管道上的開關(guān)閥選用蝶閥，調(diào)節(jié)閥采用陶瓷球閥。閥門的通徑與管道通徑一致。漿液管道上設(shè)排空和停運(yùn)沖洗設(shè)施。石灰卸、儲(chǔ)存系統(tǒng)選用袋式除塵器防止粉塵污染。

3.2 脫硫塔

脫硫塔中上部主要包括4層噴淋層、2級(jí)機(jī)械除霧器、1套電除霧器、除霧器沖洗以及相應(yīng)的支撐部分。外部附件包括pH計(jì)（雙測點(diǎn)）、液位計(jì)及相應(yīng)管道等。脫硫塔及其內(nèi)部組件、外部附件組成脫硫系統(tǒng)的吸收循環(huán)子系統(tǒng)。

脫硫塔塔體材料為碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片防腐。脫硫塔煙氣入口2米處采用玻璃鱗片防腐，脫硫塔出口煙道全部采用玻璃鱗片防腐。

在脫硫塔煙氣入口上部設(shè)置4層漿液噴淋層，最上層噴淋層布置單向噴嘴，其余各層安裝向下噴淋噴嘴。噴嘴與管道的連接采用黏結(jié)。每層噴淋層對應(yīng)1臺(tái)循環(huán)泵。每組噴淋層由帶連接支管的母管和噴嘴組成。管道采用FRP（玻璃鋼）材質(zhì)，噴嘴采用碳化硅材質(zhì)，以防出現(xiàn)堵塞及破損現(xiàn)象，影響脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行。噴淋組件及噴嘴均勻覆蓋脫硫塔上流區(qū)的橫截面。

脫硫后的煙氣通過機(jī)械除霧器減少煙氣中攜帶的水分，經(jīng)過兩層除霧器處理后，煙氣的水分?jǐn)y帶量小于75mg/Nm3。除霧器采用傳統(tǒng)的頂置式，布置在脫硫塔頂部，除霧器由防腐性能較好的PP（聚丙烯）材料制作，以防止被煙氣及漿液腐蝕，型式為水平折流型，除霧器定期用清水沖洗，以防止阻塞而造成除霧效果降低。考慮到堵塞和除霧效果兩個(gè)相互矛盾的因素，兩級(jí)除霧器采用同等高度，適當(dāng)加大葉片間距，以減小除霧器堵塞的概率。

煙氣凈化后經(jīng)機(jī)械除霧，再進(jìn)入深度凈化裝置電除霧器。電除霧器利用高壓脈沖直流電、電場驅(qū)動(dòng)煙氣內(nèi)微細(xì)煙塵，使其加速沉降于陽極表面，以除去煙氣中的塵粒，對吸收塔機(jī)械除塵器過濾后殘留的液滴和煙塵進(jìn)行二次捕捉、凈化。

3.3 煙道及膨脹節(jié)

煙道是具有氣密性的焊接結(jié)構(gòu)，所有非法蘭連接的接口都進(jìn)行連續(xù)焊接。煙道采用碳鋼制作，煙道外部進(jìn)行充分加固和支撐，以防止顫動(dòng)和振動(dòng)，且在各種煙氣溫度和壓力下都能提供穩(wěn)定運(yùn)行。所有煙道在適當(dāng)?shù)奈恢枚寂溆凶銐驍?shù)量和大小的人孔門，以便于煙道（包括補(bǔ)償器）的維修檢查和清除積灰。另外，人孔門與煙道壁分開保溫，便于開啟。

膨脹節(jié)材質(zhì)為金屬材料，位于水平煙道接觸低溫濕煙氣的膨脹節(jié)通過膨脹節(jié)框架排水。排水返回FGD區(qū)域的排水坑，排水配件采用FRP/合金材料制作，以避免腐蝕。膨脹節(jié)在所有運(yùn)行和事故條件下都能吸收全部連接設(shè)備和煙道的軸向和徑向位移。

4 運(yùn)行效果

《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/2376-2013）對燒結(jié)（球團(tuán)）大氣污染物的排放濃度限值見表4，該標(biāo)準(zhǔn)自2017年1月1日起實(shí)施。該脫硫系統(tǒng)自建成投入運(yùn)行以來，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，顆粒物、二氧化硫及氮氧化物的排放濃度均符合要求。圖1為2017年2月1日至2月10日的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，圖2為人工監(jiān)測數(shù)據(jù)。術(shù)成熟，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，顆粒物、二氧化硫及氮氧化物排放濃度能夠滿足《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/2376-2013）表中“大氣污染物排放濃度限值（第三時(shí)段）”要求。

表4 大氣污染物排放濃度限值（第三時(shí)段） （單位：mg/m3）

圖1 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)

（2）采用石灰石-石膏法對球團(tuán)煙氣脫硫，脫硫裝置設(shè)計(jì)應(yīng)與球團(tuán)負(fù)荷變化相匹配，應(yīng)考慮煙氣中氯化氫（HCl）、氟化氫（HF）等其他污染物對脫硫裝置的影響。

（3）隨著國家對大氣污染物排放要求日趨嚴(yán)格，氮氧化物、二英等污染物的治理也將逐步開展，因此，脫硫裝置應(yīng)具備脫除其他污染物的擴(kuò)展能力。

（4）脫硫塔內(nèi)設(shè)計(jì)新型濕式電除霧深度除塵技術(shù)，可捕集脫硫凈化濕煙氣中的細(xì)微粉塵、酸霧、部分飽和水蒸氣及汞等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對脫硫塔后PM2.5、氣溶膠微粒等多種污染物的深度脫除。

（5）煙氣脫硫系統(tǒng)中的設(shè)備、設(shè)施、管網(wǎng)及各種型式的閥門等，應(yīng)考慮防腐、耐磨、防垢和防堵措施。

（6）脫硫系統(tǒng)內(nèi)的管道系統(tǒng)布置應(yīng)做到簡捷、美觀

圖2 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)

5 結(jié)論

（1）石灰石-石膏法脫硫工藝運(yùn)用于球團(tuán)設(shè)備，技便于安裝維護(hù)，流速合理，強(qiáng)度和剛度足夠，并應(yīng)特別注意防震動(dòng)、防磨損、防腐蝕、防結(jié)垢、防堵塞。

[1]郭永強(qiáng)，于曉晶.鋼鐵工業(yè)的球團(tuán)煙氣脫硫技術(shù)[J].污染防治技術(shù)，2013（8）：88-89.

[2]張智，康興東，等.石灰石-石膏濕法脫硫法在南鋼豎爐球團(tuán)煙氣中的應(yīng)用[J].能源研究與利用，2015（4）：53-55.

Application of Lime-gypsum Technology in Flue Gas Desulfurization of Oxidized Pellets

WEI Guang-ping
(Laiwu Branch of Shandong Iron & Steel Co., Ltd, Shandong Laiwu 271100, China)

The paper introduces the application of the lime-gypsum technology in flue gas desulfurization of 600,000 tons oxidized pel?lets, including the composition of desulfurization system, main device characteristics and operation effect. The flue gas desulfurization of pellets uses the technology, its technology is mature and the operation is stable. The sulfur dioxide and nitrogen oxides as well as particulate matters can always comply with the emission standards.

lime-gypsum process; oxidized pellets; flue gas desulfurization

X701

A

1006-5377（2017）06-0052-03