窯尾廢氣SO2減排技改

高尚升

（江蘇鶴林水泥有限公司，江蘇 鎮江 212000）

1 SO2來源和前期排放情況

熟料生產中所產生的SO2主要來源于原料石灰石，石灰石中的硫化物大部分為FeS2，還有一些單硫化物。石灰石中的部分低價硫化物進入預熱器時，在400℃左右就開始氧化并釋放出SO2，這個反應主要發生在C1、C2旋風筒。在C1、C2旋風筒釋放出來的SO2氣體，一部分被堿性物料吸收，另一部分則直接通過增濕塔或生料立磨，經除塵后進入窯尾煙囪排放。

生料磨正常運行時，磨中硫的脫除率很高。系統布袋收塵器中氣體和粉料緊密接觸以及相對濕度較高，也可脫除一小部分硫。江蘇鶴林水泥有限公司有一條2500 t/d和二條4500 t/d生產線。一線2500 t/d生產線窯尾廢氣SO2排放量在不開生料磨時為150 mg/m3，最高可達250 mg/m3，生料磨運行時SO2排放量為60～70 mg/m3。二線4500 t/d生產線SO2排放量在不開生料磨時為90 mg/m3，最高可超200 mg/m3，生料磨運行時SO2排放量為30 mg/m3。三線4500 t/d生產線SO2排放量在不開生料磨時為300 mg/m3，生料磨運行時SO2排放量為50 mg/m3。

根據SO2的來源和固硫原理，江蘇鶴林水泥有限公司進行了兩次脫硫技改。

2 脫硫技改方案

2.1 第一次脫硫改造

第一次脫硫采用Ca（OH)2為脫硫吸收劑、噴霧干燥法煙氣脫硫技術。以純度＞90%的Ca（OH）2加水后形成濃度為20%的漿液為脫硫劑，利用脫硫泵加壓進入噴霧裝置，將Ca（OH）2漿液噴入增濕塔進風管，當霧化的Ca（OH）2漿液在增濕塔中與煙氣接觸后，漿液中的水分開始蒸發，Ca（OH）2與煙氣中的SO2反應生成干粉產物，達到脫硫目的。

該脫硫系統使用中存在的問題：

（1）石灰石中SO3大于0.3%時，生料磨運行過程中有時煙氣中SO2的排放會瞬間升高，無法及時在增濕塔中噴入大量的石灰液漿，只能采用氨法脫硫。當生料磨停止運行時，噴霧脫硫法和氨法脫硫要同時運行，才能將煙氣排放中的SO2減到內控值以下。

（2）人工加50 kg/袋Ca（OH）2粉料時容易跑灰，工作強度大，污染環境。

（3）噴槍易堵塞，使霧化效果變差，甚至失去霧化效果，導致增濕塔濕底堵料。

2.2 第二次脫硫改造

由于第一次改造使用中存在問題，江蘇鶴林水泥有限公司進行了第二次脫硫改造，此次改造采用干法脫硫和濕法脫硫相結合的復合脫硫方案。粉劑通過螺旋輸送機送進生料庫底卸料斜槽進入入窯斗提機；水劑從C2上升管道處霧化噴入,在催化劑作用下，305～550℃高溫區域脫硫劑與煙氣中SO2反應生成了硫酸鈣、硫鋁酸鈣、硫鋁酸鋇等含硫礦物。該技術利用粉劑前端窯內固硫，水劑后端增加脫硫效率相結合的復合脫硫路線，通過催化劑增加脫硫劑的反應活性，提高脫硫效率，降低脫硫劑用量，從而達到高效固硫脫硫的目的。

復合脫硫技術實現煙氣SO2減排主要由以下四個過程完成：

（1）接收和儲存脫硫劑：固態或者液態脫硫劑運輸至公司放入儲存倉。

（2）脫硫水劑的稀釋處理：具有較高濃度的脫硫水劑母液需與清水按比例混合稀釋到使用的濃度（正常比例1∶2）。

（3）脫硫水劑的霧化噴射：在預熱器C2上升管處噴入稀釋后的脫硫水劑，通過提高霧化效果，實現脫硫水劑在硫反應區域的快速高效混合反應。

（4）脫硫粉劑的定量加入：在生料入窯提升機處添加一定量的脫硫粉劑，通過調整脫硫劑的添加量，確保煙氣SO2達標排放。

脫硫系統主機設備如表1所示。

表1 脫硫系統主機設備

該脫硫系統所使用的脫硫劑和SO2反應生成的化合物都隨熟料排出，無任何廢棄產生物。正常使用復合脫硫劑的熟料成本增加約1元/噸熟料。

3 結語

水泥企業由于各自原料中硫含量的不同，采取的脫硫工藝也不一樣，各企業應根據本企業原料中硫含量的實際情況，選擇投資、運行和環境保護綜合效益最優的脫硫工藝。