金 光 王鐵瑛

摘要本文敘述了包鋼煙氣脫硫除氟工藝。

關(guān)鍵詞 脫硫除氟

中圖分類號(hào)X701.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)112-0040-01

我國是以燃煤為主的能源結(jié)構(gòu)的國家,煤產(chǎn)量已據(jù)世界第一位,煤炭占一次能源消費(fèi)總量的75%,燃煤造成的大氣污染有粉塵、SO2、NOX 和CO2等,隨著煤炭消費(fèi)的不斷增長,燃煤排放的二氧化硫也不斷增加,致使我國酸雨和二氧化硫污染日趨嚴(yán)重,為了治理日益惡化的大氣環(huán)境,控制SO2的排放勢在必行。1995年修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》提出:“在酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)內(nèi)排放二氧化硫的火電廠和其它大中型企業(yè),屬于新建項(xiàng)目不能采用低硫煤的,必須建設(shè)配套脫硫、除塵裝置或者采取其它控制二氧化硫排放、除塵的措施,屬于已建企業(yè)不用低硫煤的應(yīng)當(dāng)采用控制二氧化硫排放、除塵措施,國家鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的脫硫、除塵技術(shù)。”

包鋼針對(duì)自產(chǎn)礦含氟量高的特點(diǎn),早在上個(gè)世紀(jì)五十年代就采用了濕式石灰石(石灰)--石膏法脫硫系統(tǒng)。濕式石灰石(石灰)--石膏法脫硫系統(tǒng)主要包括:煙氣系統(tǒng)(煙道擋板、煙氣再熱器、增壓風(fēng)機(jī))吸收系統(tǒng)(吸收塔、循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、除霧器等)、吸收劑制備系統(tǒng)(石灰石儲(chǔ)倉、磨石機(jī)、石灰石漿液罐、漿液泵)、石膏脫水及儲(chǔ)存系統(tǒng)(石膏漿液、水力旋流器、真空脫水機(jī)等)、廢水處理系統(tǒng)及公共系統(tǒng)(工藝水、電、壓縮空氣等)。在石灰石(石灰)--石膏法中,石灰石首先在研磨車間研磨成符合要求粒度的細(xì)粉,然后在漿液制備槽中細(xì)粉與水混合,制備好的漿液用泵輸送到吸收塔,在吸收塔中煙氣中的SO2與吸收劑發(fā)生反應(yīng)。但濕式脫硫法設(shè)備腐蝕非常大,日常的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較大;耗水量非常大,水資源浪費(fèi)過重,且酸性廢水沒有利用價(jià)值,廢水排放時(shí)再次需設(shè)環(huán)保設(shè)施,費(fèi)用較高。

包鋼共有燒結(jié)車間四個(gè),目前二燒車間燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣依然采用的是五十年代的濕式石灰石(石灰)--石膏法脫硫系統(tǒng)。

濕式石灰石(石灰)--石膏法脫硫系統(tǒng)流程如下:

隨著包鋼的發(fā)展,從2000年開始包鋼開始對(duì)燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣脫硫除氟技術(shù)進(jìn)行改造,采用半干法脫硫除氟工藝,并于2001年在煉鐵廠1#燒結(jié)車間進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn),2005年在煉鐵廠3#燒結(jié)車間燒結(jié)生產(chǎn)線上應(yīng)用。

包鋼煉鐵廠1#及3#燒結(jié)車間燒結(jié)機(jī)頭煙氣工況參數(shù)及范圍如表1。

包鋼煉鐵廠1#及3#燒結(jié)車間燒結(jié)機(jī)頭煙氣半干法脫硫工藝流程如下:

1)從燒結(jié)機(jī)機(jī)頭抽出的煙氣經(jīng)沉降管除塵后,煙氣中含具有回收利用價(jià)值的含鐵粉煙塵,經(jīng)過主抽風(fēng)機(jī)前改造后的四電場除塵器,已將這部分塵從煙氣中分離。

2)從四臺(tái)主抽風(fēng)機(jī)出口的四條煙氣管道起,分為4條獨(dú)立的煙氣凈化線。

3)煙氣脫硫工藝采用半干法脫硫工藝。半干法作為一種成熟和高效的去除酸性氣體的工藝,具有去除效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、對(duì)設(shè)備、管道無腐蝕,不產(chǎn)生酸雨等優(yōu)點(diǎn)。

4)在半干法脫硫工藝后的凈化除塵器,采用電除塵器作為除塵設(shè)備,除塵效率為≥99.73%,設(shè)計(jì)采用四電場臥式電除塵器。

5)凈化電除塵器出口與煙囪相連。

6)工藝按正壓考慮。按負(fù)壓-17000Pa設(shè)計(jì)各設(shè)備、反應(yīng)塔、管道的強(qiáng)度。

半干法脫硫工藝流程框圖按工藝,分為五大系統(tǒng),如圖2工藝流程框圖所示。

五大系統(tǒng)分別為:系統(tǒng)一:新粉投加系統(tǒng);系統(tǒng)二:反應(yīng)塔系統(tǒng);系統(tǒng)三:除塵系統(tǒng);系統(tǒng)四:循環(huán)系統(tǒng);系統(tǒng)五:廢渣系統(tǒng)。

此半干法脫硫除氟工藝克服了濕法脫硫及高壓靜電除塵存在的投資大、占地大、能耗大、用水量大以及水處理系統(tǒng)帶來的二次污染等問題。并針對(duì)包鋼燒結(jié)煙氣的特點(diǎn),結(jié)合國內(nèi)外煙氣脫硫工藝的最新技術(shù),結(jié)合燒結(jié)礦生產(chǎn)煙氣煙塵成分復(fù)雜等實(shí)際情況,在設(shè)計(jì)中調(diào)整了設(shè)備負(fù)壓承載能力,使其能夠滿足冶煉燒結(jié)工藝生產(chǎn)的需要。

同時(shí)又對(duì)輸灰系統(tǒng)進(jìn)行了改造,采用氣力輸送裝置,避免除塵灰的二次污染。通過系統(tǒng)中所有的設(shè)備及反應(yīng)煙道全程保溫的方法,解決了因燒結(jié)煙氣溫度較高,系統(tǒng)中煙氣的凝水造成的管道粘壁的問題。

此半干法脫硫除氟工藝在包鋼燒結(jié)生產(chǎn)線上的使用結(jié)果表明,具有脫硫效率高、投資運(yùn)行費(fèi)用低、可靠性高、能耗低、無廢水、易維護(hù)、占地面積小、反應(yīng)產(chǎn)物可綜合利用、系統(tǒng)使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。其用水僅為濕法的二十分之一,用電僅為濕法的四分之一;反應(yīng)產(chǎn)物為干粉,可綜合利用;具有無管道腐蝕和結(jié)垢、排出煙氣無需干燥裝置即為干態(tài)、不飄酸雨等優(yōu)點(diǎn),其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益顯著。

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