姚超良（永清環(huán)保股份有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410005）

一、脫硫裝置運(yùn)行良好

由湖南永清環(huán)保股份有限公司實(shí)施總承包并承接運(yùn)營(yíng)服務(wù)的湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司一期360m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工程于2008年12月開(kāi)始施工，于2009年9月28日投入運(yùn)行，工程建設(shè)周期為10個(gè)月。工程采用選擇性煙氣脫硫，即對(duì)煙氣含二氧化硫高的（1000～3000mg/m3）1＃機(jī)頭煙氣進(jìn)行脫硫治理，該燒結(jié)煙氣脫硫工程工藝技術(shù)采用湖南永清環(huán)保股份有限公司自行研發(fā)并通過(guò)湖南省科技廳科技成果鑒定的燒結(jié)煙氣石灰石-石膏濕法空塔噴淋脫硫技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)—一種濕法煙氣脫硫漿池結(jié)晶生成物的控制方法 （專利號(hào)：ZL200910043096.9），具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

截至2010年5月31日，該工程自投入運(yùn)行以來(lái)，累計(jì)已運(yùn)行4798小時(shí)，與燒結(jié)主裝置的同步運(yùn)行率平均達(dá)到99.36%，脫硫效率平均達(dá)到93.2%，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備狀態(tài)良好，脫硫裝置共產(chǎn)出石膏24211噸，副產(chǎn)品石膏呈灰白色顆粒狀，完全符合石膏板及水泥制造質(zhì)量要求，全部銷售給了泰山石膏（湘潭）有限公司用于制造石膏板。

二、技術(shù)特點(diǎn)鮮明、突出

完全空塔噴淋吸收，塔內(nèi)氣液接觸區(qū)無(wú)任何類似托盤、填料、氣體分布管等增大氣液接觸表面的結(jié)構(gòu)件，從塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就避免結(jié)垢附著物的出現(xiàn)，完全做到了無(wú)結(jié)垢、無(wú)堵塞，勿需任何停車清洗。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。

采用了專利防結(jié)垢技術(shù)，通過(guò)控制對(duì)漿池充分注氧和控制漿液的pH值波動(dòng)范圍等多種復(fù)合措施來(lái)防止石膏復(fù)合晶垢【Ca(SO3)X·(SO4)X·H2O】的生成，一方面避免石膏結(jié)垢，另一方面有利于二水硫酸鈣結(jié)晶的長(zhǎng)大，使石膏漿液脫水易于進(jìn)行，確保了石膏中二水硫酸鈣含量達(dá)到90%以上，石膏漿液經(jīng)真空皮帶脫水機(jī)脫水后游離水含量小于10%，防結(jié)垢方法使用恰到好處。

采用專用的霧化噴嘴將吸收漿液霧化到小于2100μm細(xì)小微粒分布在氣相中，以增大氣液的接觸面，該獨(dú)到的構(gòu)思使得氣液接觸面積比類似托盤、填料、氣體分布管等分散形式要大數(shù)十倍，氣液在吸收區(qū)接觸充分，氣液接觸無(wú)盲區(qū)，傳熱、傳質(zhì)速度快，脫硫效率高。不僅如此，塔內(nèi)吸收區(qū)除了噴嘴外，無(wú)任何氣流阻擋物，煙氣通過(guò)吸收塔的阻力低，經(jīng)實(shí)際測(cè)量，氣體通過(guò)吸收塔的阻力降只有1200Pa，加上煙道阻力400Pa，煙氣系統(tǒng)總阻力只有1600Pa，其煙氣系統(tǒng)阻力只有循環(huán)流化床法的40%左右，也只有氣噴旋沖法的42%左右。由于煙氣系統(tǒng)阻力低，其增壓風(fēng)機(jī)電耗也較上述方法低。該方法氣液接觸形式獨(dú)特，節(jié)能成效顯著。

針對(duì)脫硫系統(tǒng)腐蝕介質(zhì)多且復(fù)雜，采用了組合式防腐技術(shù)。在吸收塔入口 “干濕”交界面處，腐蝕環(huán)境非常惡劣，在此處采用高鎳基C276合金貼襯進(jìn)行防腐，具有很好的效果，使用2mm厚的C276合金薄板貼襯，使用壽命可長(zhǎng)達(dá)20年以上。在吸收塔和漿液輸送的管道內(nèi)，漿液中含有混合稀酸（硫酸、亞硫酸、鹽酸、氫氟酸等）以及石膏等固體顆粒、不僅對(duì)設(shè)備和管道造成腐蝕，而且對(duì)設(shè)備和管道沖刷嚴(yán)重。根據(jù)上述工況，采用碳鋼內(nèi)襯丁基橡膠進(jìn)行防腐和抗磨蝕。在噴淋層等沖刷異常嚴(yán)重的區(qū)域，其噴嘴選用碳化硅防腐耐磨材料制造，噴淋管采用含碳化硅涂層的FRP材料制造。吸收塔塔頂煙囪內(nèi)壁由于無(wú)固體顆粒物沖刷，采用碳鋼襯玻璃鱗片防腐，安裝在吸收塔底部的攪拌器選用耐磨、耐腐的高鎳基1.4529合金制造。上述多種材料組合式防腐技術(shù)的采用，既有效地防止了設(shè)備和管道的腐蝕，又有效地降低了裝置建設(shè)費(fèi)用。組合式防腐方法實(shí)用有效。

在沒(méi)有煙氣再熱系統(tǒng)的情況下，為了避免濕法脫硫 “煙囪雨”現(xiàn)象發(fā)生，首先，在選擇吸收塔頂部的除霧器時(shí)采用雙級(jí)除霧，并在最后一級(jí)噴淋層與第一級(jí)除霧器之間留足氣液分離空間，使氣液盡可能在此空間分離完全，防止液滴卷入氣流中下落；其次，在設(shè)計(jì)塔頂煙囪時(shí)，由于煙氣溫降會(huì)有煙囪壁冷凝液出現(xiàn)，采取降低煙氣流速，控制煙氣流速在卷液臨界流速之下等措施，防止煙氣帶走塔壁冷凝液而下落。第三，采用流體流過(guò)除霧器阻力降判斷其是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行除霧器沖洗程序，防止除霧器局部堵塞而使流經(jīng)除霧器的氣速加快，確保不會(huì)有石膏漿液或水滴透過(guò)除霧器而直接被煙氣帶入到塔頂煙囪中而下落。事實(shí)證明，上述多種防“煙囪雨”的方法行之有效。

三、針對(duì)燒結(jié)復(fù)雜工況采取措施有效

根據(jù)燒結(jié)煙氣流量變化大、波動(dòng)幅度大且無(wú)規(guī)律的工況特點(diǎn)，采取了煙氣流量跟蹤調(diào)節(jié)控制技術(shù)，使主裝置引風(fēng)機(jī)排出的煙氣量與脫硫裝置增壓風(fēng)機(jī)吸進(jìn)的煙氣量保持等量同步。消除了脫硫裝置設(shè)置對(duì)燒結(jié)工況帶來(lái)的干擾，使燒結(jié)、脫硫裝置運(yùn)行互不干擾，完全適配。上述措施的采用，不僅穩(wěn)定了燒結(jié)和脫硫裝置運(yùn)行，而且使風(fēng)機(jī)運(yùn)行功耗與電動(dòng)機(jī)輸出功耗保持相等。從而節(jié)省裝置運(yùn)行能耗。

根據(jù)燒結(jié)煙氣溫度變化大，采取了雙向噴淋降溫調(diào)節(jié)控制技術(shù)，在燒結(jié)煙溫大幅波動(dòng)的狀態(tài)下，該雙向噴淋降溫裝置能很好穩(wěn)定塔內(nèi)吸收區(qū)的溫度，保證二氧化硫在塔內(nèi)連續(xù)、穩(wěn)定地吸收，減少了煙溫波動(dòng)對(duì)吸收系統(tǒng)的沖擊。一方面確保了系統(tǒng)脫硫率穩(wěn)定且達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)，另一方面降溫措施很好地保護(hù)了吸收塔內(nèi)壁的橡膠襯層，延長(zhǎng)了防腐襯層的使用壽命。上述針對(duì)性措施有力，實(shí)施效果顯著。

表1-1 國(guó)內(nèi)外同類項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo)比較表

表1-2 脫硫裝置運(yùn)行成本分析表

表1-3 燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫石膏與電廠脫硫石膏比較表

四、脫硫系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)接近國(guó)際先進(jìn)水平

國(guó)內(nèi)外同類項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo)比較見(jiàn)表1-1。脫硫裝置運(yùn)行成本分析見(jiàn)表1—2。燒結(jié)脫硫石膏與電廠脫硫石膏比較見(jiàn)表1—3。

五、石灰石-石膏濕法（空塔噴淋）煙氣脫硫技術(shù)推廣模式建議

建議燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫采用EPC+C即總承包+托管運(yùn)營(yíng)全壽命周期服務(wù)模式。此種模式的實(shí)施會(huì)帶來(lái)如下特點(diǎn)：

1）目前國(guó)內(nèi)燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工藝技術(shù)種類繁多，魚龍混雜，如由總承包公司負(fù)責(zé)脫硫項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，其所采用煙氣脫硫工藝技術(shù)則必需成熟。否則，總承包公司必須對(duì)自己所采用工藝技術(shù)存在的缺陷“買單”。這也從根本上杜絕了個(gè)別公司對(duì)自己脫硫技術(shù)推廣不負(fù)責(zé)任的浮夸行為。

2）由專業(yè)的脫硫公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)管理，能從技術(shù)角度上確保脫硫設(shè)施系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，確保燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫后達(dá)標(biāo)排放。從電廠的脫硫設(shè)施運(yùn)營(yíng)多年情況來(lái)看，還是有不少項(xiàng)目因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)不夠?qū)I(yè)，導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)無(wú)法正常穩(wěn)定運(yùn)行，甚至因運(yùn)營(yíng)不當(dāng)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)部分設(shè)備腐蝕、管道堵塞，導(dǎo)致脫硫設(shè)施無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。

3）脫硫公司之間競(jìng)爭(zhēng)激烈，利潤(rùn)空間十分有限，存在惡性競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象。由總承包公司負(fù)責(zé)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，一方面可避免低于建造成本價(jià)中標(biāo)的惡性競(jìng)爭(zhēng)，另一方面約束總承包單位必須選用合格的、質(zhì)量可靠的設(shè)備。否則，運(yùn)營(yíng)時(shí)會(huì)付出雙倍的代價(jià)。

4）《國(guó)務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定》指出：“推行污染治理工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)一體化模式，鼓勵(lì)排污單位委托專業(yè)化公司承擔(dān)污染治理或設(shè)施運(yùn)營(yíng)”?！秶?guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》中指出：“組織開(kāi)展煙氣脫硫特許經(jīng)營(yíng)試點(diǎn)”，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃綱要提出的二氧化硫削減目標(biāo)，提高煙氣脫硫設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行質(zhì)量。由此可見(jiàn)，推廣EPC+C全壽命周期服務(wù)模式符合國(guó)家現(xiàn)行政策要求。