摘要：簡介燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)工作原理和系統(tǒng)組成，結(jié)合CFB裝置在罕王鐵廠60m2燒結(jié)機(jī)上的應(yīng)用狀況，通過分析CFB裝置的運(yùn)行狀況和運(yùn)行特性，對CFB裝置在同行業(yè)中的應(yīng)用提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī) CFB裝置 壓力 消石灰

1 概述

撫順罕王直接還原鐵有限公司地處國家酸雨與二氧化硫控制區(qū)內(nèi)，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，罕王鐵廠60m2燒結(jié)機(jī)安裝了一套半干法煙氣脫硫裝置。此脫硫裝置采用循環(huán)流化床脫硫工藝（CFB），這是一種技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、綜合投資小的脫硫工藝。CFB裝置運(yùn)行狀況直接影響到出口煙氣中SO2排放濃度是否達(dá)標(biāo)，為此對系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行分析。

2 罕王鐵廠CFB裝置概述

CFB脫硫工藝（如圖1）以循環(huán)流化床原理為基礎(chǔ)，通過脫硫劑的多次循環(huán)，延長脫硫劑與煙氣接觸時(shí)間，提高脫硫劑的利用率和脫硫效率。煙氣由吸硫塔底部文氏管高速進(jìn)入，穿過流化床層，與固相產(chǎn)生劇烈的摩擦和充分的混合，在此過程中脫硫劑顆粒與SO2接觸反應(yīng)，達(dá)到脫硫的目的。消石灰、水在床底部噴入，并附著在返料口返回的大量顆粒物上，造成較大的脫硫反應(yīng)表面積。固體脫硫劑顆粒隨煙氣氣流上升，部分進(jìn)入邊界層并回落，形成內(nèi)循環(huán)，其他隨煙氣離開吸硫塔進(jìn)入除塵器，凈煙氣經(jīng)煙囪排放。除塵器收集的飛灰大部分通過返料器返回吸硫塔，其余作為灰渣排出。排出的灰渣主要成分為飛灰、氫氧化鈣、亞硫酸鈣和硫酸鈣，系干態(tài)，可直接填埋處理或綜合利用。

CFB裝置包括石灰儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2脫除系統(tǒng)、脫硫灰循環(huán)系統(tǒng)、布袋除塵器系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物系統(tǒng)、電氣及控制系統(tǒng)等組成。

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罕王鐵廠60m2燒結(jié)機(jī)工況煙氣量為390000 m3/h，排煙溫度平均120℃，煙氣SO2含量500～600mg/Nm3，設(shè)計(jì)石灰粉最大耗量155kg/h，水耗量6t/h，引風(fēng)機(jī)全壓3450Pa。

3 CFB裝置運(yùn)行調(diào)試與分析

罕王鐵廠燒結(jié)機(jī)運(yùn)行過程中，設(shè)備檢修周期約為10天，檢修時(shí)間約為12小時(shí)。CFB裝置運(yùn)行與燒結(jié)機(jī)運(yùn)行同步。

3.1 系統(tǒng)壓力監(jiān)測與分析

系統(tǒng)壓力監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置在布袋除塵器前后。CFB裝置初始運(yùn)行時(shí)，布袋除塵器出口壓力為-2.4kPa，進(jìn)口壓力為-1.1kPa。運(yùn)行3周后，布袋除塵器出口壓力為-1.4kPa，進(jìn)口為-0.1kPa。此時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)已偏離原始設(shè)計(jì)數(shù)值，在檢修期間打開塔底人孔觀察，發(fā)現(xiàn)塔底已經(jīng)堆積大約10噸石灰粉。打開布袋除塵器檢修孔，檢查布袋時(shí)發(fā)現(xiàn)，布袋表面沾灰較厚。原始設(shè)計(jì)循環(huán)流化床吸收塔阻力為1600Pa，布袋除塵器阻力為1200Pa。從壓力前后變化的對比分析可知，布袋除塵器阻力增大，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓不足以克服吸收塔阻力，循環(huán)流化床中的物料有部分落入塔底。

CFB裝置再次投入生產(chǎn)前，布袋除塵器無載荷運(yùn)行2小時(shí)，充分利用布袋除塵器反吹功能對布袋表面積灰進(jìn)行清理。CFB裝置再次投入生產(chǎn)后，布袋除塵器出口壓力恢復(fù)到-2.4kPa，進(jìn)口壓力恢復(fù)到-1.1kPa。當(dāng)檢修時(shí)開啟塔底人孔檢查，發(fā)現(xiàn)塔底積灰量明顯減少，達(dá)到使用要求。

3.2 運(yùn)行過程中消石灰制備問題與分析

CFB裝置中石灰經(jīng)過稱量后進(jìn)入三級(jí)消化器，將石灰與水按比例加入第一級(jí)消化器，在第二、三級(jí)中進(jìn)行充分反應(yīng)，制備出含有12%水分的消石灰。最后將消石灰用氣力輸送方式送至吸收塔內(nèi)。運(yùn)行一周后，發(fā)現(xiàn)氣力輸送管路堵塞。拆開管路檢查，造成堵塞的原因?yàn)闈駪B(tài)的石灰與管壁發(fā)生粘連，造成管路輸送不暢，最后積灰堵塞。

將消石灰含水量降至8%后，運(yùn)行幾周沒有再次發(fā)生管道堵塞現(xiàn)象。通過加大吸收塔內(nèi)噴嘴補(bǔ)水量來彌補(bǔ)消石灰水分的減少量，對系統(tǒng)運(yùn)行不產(chǎn)生不利影響。

4 結(jié)論

①通過對CFB裝置運(yùn)行及分析，罕王鐵廠脫硫系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況已達(dá)到原始設(shè)計(jì)預(yù)期；

②CFB裝置運(yùn)行的關(guān)鍵是系統(tǒng)壓力能否滿足物料在吸收塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化狀態(tài)，引風(fēng)機(jī)提供的負(fù)壓除了克服布袋除塵器阻力、吸收塔阻力、煙道阻力，還應(yīng)保證足夠的裕量，用來避免由于布袋除塵器阻力增大對系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響；

③對于采用氣力輸送方式輸送消石灰的CFB裝置，應(yīng)嚴(yán)格控制消石灰的含水量，以避免發(fā)生輸送管道堵塞現(xiàn)象。

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作者簡介：楊龍（1985-），男，河北秦皇島人，助理工程師，學(xué)士，研究方向：大氣污染物排放治理。