趙文波，李小龍

（江蘇科行環(huán)保股份有限公司，江蘇 鹽城 224051）

引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量占世界鋼鐵總產(chǎn)量的50%，鋼鐵生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)大量的煙氣和粉塵，其中燒結(jié)機(jī)的排放量較大，占鋼鐵企業(yè)的40%以上。治理燒結(jié)煙氣污染，實(shí)現(xiàn)超凈排放，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。

1 燒結(jié)煙氣特點(diǎn)

燒結(jié)是指將粉礦、燃料和熔劑按一定比例混合，利用燃料燃燒，產(chǎn)生少量熔融體，使散料黏結(jié)成燒結(jié)礦塊的過程。在這一過程中，機(jī)頭、機(jī)尾、原料、成品系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生大量的含塵氣體、粉塵和SO2、NOx及二英等有害物質(zhì)，具有煙氣量大、成分復(fù)雜及煙氣不穩(wěn)定等特點(diǎn)。燒結(jié)機(jī)頭煙氣的含塵量為4～6g/m3，溫度100℃～200℃，粉塵比電阻1011～1013?·cm，負(fù)壓大，粉塵顆粒細(xì)、比重輕、黏度較大、含濕度高，易形成硫酸露點(diǎn)腐蝕。燒結(jié)機(jī)尾煙氣的含塵量為15～20g/m3、溫度80℃～160℃，粉塵比電阻1010?.·cm，顆粒較粗糙。

2 燒結(jié)煙氣超低排放工藝路線

燒結(jié)煙氣超低排放工藝主要采用電除塵器進(jìn)行預(yù)收塵，經(jīng)過S-SCR脫除煙氣中的NOx及二英，再經(jīng)過半干法脫硫及布袋除塵技術(shù)進(jìn)行脫硫和超凈除塵，最終達(dá)到超低排放的要求。具體工藝路線見下圖。

脫硫和超凈除塵工藝路線圖

3 燒結(jié)煙氣除塵技術(shù)

燒結(jié)煙氣預(yù)除塵采用電除塵技術(shù)，機(jī)頭煙氣由于粉塵比電阻高，不易荷電，應(yīng)采用起暈電壓低、電暈放電性能好的極線，如RS型芒刺線；末電場(chǎng)采用運(yùn)行電壓高、電暈電流低、電場(chǎng)強(qiáng)的極線，如螺旋線或管狀芒刺線，可使前級(jí)電場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生大量的自由電子和正離子，使高比電阻粉塵充分荷電，在末級(jí)強(qiáng)電場(chǎng)的作用下順利被陰、陽極吸附，達(dá)到高效除塵的目的。同時(shí)可采用寬極距電除塵器或采用脈沖供電的方式，提高極線的放電性能，增加電場(chǎng)內(nèi)的自由電子和正離子，使高比電阻粉塵荷電的幾率增加，從而提高除塵器的收塵效率。

燒結(jié)機(jī)尾煙氣由于粉塵比電阻較低且粉塵顆粒大，易于除塵，但由于煙氣中含有較多的鐵等金屬元素，會(huì)導(dǎo)致粉塵比電阻過低，使得粉塵被吸附后過快放電，從收塵極上脫落，重新進(jìn)入氣流，產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。由于比電阻低的粉塵很容易荷電，陰極線應(yīng)采用兼具放電性和電暈電流好的BS芒刺線，使粉塵荷電后及時(shí)被吸附，同時(shí)可采用高電阻率收塵極板及采用導(dǎo)電涂料涂敷收塵極板，使極板本身具有一定比電阻，用以調(diào)整粉塵層的比電阻，增加荷電粉塵在極板上的放電時(shí)間。

由于高比電阻粉塵或低比電阻粉塵都會(huì)引起被吸附的粉塵再次回到煙氣中，因而應(yīng)適當(dāng)優(yōu)化除塵器的振打加速度和振打頻次，如對(duì)高比電阻粉塵提高振打加速度和振打頻次，對(duì)低比電阻粉塵降低振打加速度和振打頻次。同時(shí)對(duì)于過高或過低的比電阻粉塵均可采用斷電振打技術(shù)，使粉塵有足夠的沉降時(shí)間，防止粉塵二次荷電而再次被吸附，影響除塵效率和增加電源的工作負(fù)荷。

4 燒結(jié)煙氣脫硝技術(shù)

脫硝采用在電力行業(yè)SCR脫硝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的S-SCR技術(shù)，在同一反應(yīng)器和同一催化劑表面，同時(shí)脫硝脫二英，利用氨作為還原劑與煙氣中的NOx反應(yīng)，生成無害的氮?dú)夂退?；二英?jīng)過催化劑裂解成CO2、H2O及HCl。SCR脫硝在一定溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)溫度越高，催化劑的脫硝性能越好。但溫度高于300℃時(shí)，二英的分解反應(yīng)會(huì)受到抑制，對(duì)脫除二英反應(yīng)不利，故系統(tǒng)需在約280℃的溫度下進(jìn)行。

燒結(jié)煙氣溫度一般在100℃～200℃，S-SCR反應(yīng)需要在280℃左右進(jìn)行，為了節(jié)約能源，通常采用換熱與加熱系統(tǒng)聯(lián)合加熱方式對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行再加熱，將脫硝脫二英后的熱煙氣與燒結(jié)預(yù)凈化煙氣進(jìn)行氣-氣換熱，對(duì)排放的高溫尾氣中的熱量進(jìn)行回收，再通過加熱系統(tǒng)二次升溫至約280℃。這樣可有效減少能量的浪費(fèi)，只需補(bǔ)充少量的能源維持系統(tǒng)熱量損失，大大降低了系統(tǒng)的總能耗。該技術(shù)將NOx和二英分解后無二次衍生污染物，技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠。

5 燒結(jié)煙氣脫硫除塵一體技術(shù)

脫硫除塵一體凈化系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)噴霧吸收干燥脫硫塔、布袋除塵器組成。煙氣經(jīng)脫硫塔底部的分布器進(jìn)入，脫硫塔結(jié)構(gòu)使煙氣成螺旋狀運(yùn)動(dòng)，脫硫劑漿液經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的霧化器霧化成極細(xì)的霧滴對(duì)脫硫塔內(nèi)煙氣進(jìn)行噴淋，并與螺旋狀運(yùn)動(dòng)的煙氣同向旋轉(zhuǎn)，煙氣中的SO2在脫硫塔內(nèi)部與脫硫劑霧滴充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，從而脫除煙氣中的SO2。漿液霧滴在塔內(nèi)很容易黏壁，脫硫塔內(nèi)煙氣在約0.2s時(shí)間內(nèi)將反應(yīng)物干燥，脫硫塔設(shè)計(jì)的大小需保證反應(yīng)以及反應(yīng)產(chǎn)物被干燥所需要的時(shí)間，避免反應(yīng)產(chǎn)物黏壁、結(jié)垢。

為提高脫硫劑的利用率及對(duì)脫硫后的煙氣再除塵，脫硫塔的尾部設(shè)有布袋除塵器，將布袋除塵器收集的脫硫灰循環(huán)利用，脫硫灰定量加入循環(huán)脫硫劑，繼續(xù)參與脫硫反應(yīng)。同時(shí)脫硫灰經(jīng)布袋除塵后會(huì)均勻分布到濾袋表面，并與煙氣中剩余的SO2發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步提高脫硫效率。

低負(fù)荷工況下，脫硫塔內(nèi)煙氣流速下降，脫硫劑與煙氣不能充分接觸，脫硫效率下降，為保證脫硫效率穩(wěn)定，設(shè)置清潔煙氣再循環(huán)裝置和清潔風(fēng)補(bǔ)償技術(shù)，使煙氣負(fù)荷在35%～110%變化范圍內(nèi)，均可保證塔內(nèi)良好的氣固混合及充分接觸，床層穩(wěn)定，且塔內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)堆積死角。當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低至小于設(shè)定值時(shí)，循環(huán)風(fēng)檔自動(dòng)打開，脫硫塔入口煙氣量穩(wěn)定，并保證脫硫塔床層穩(wěn)定。

6 結(jié)語

該技術(shù)系統(tǒng)集成與自動(dòng)化程度高，啟停簡(jiǎn)便快捷，是實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫、脫硝、除塵一體化的清潔技術(shù)，可大大降低投資與運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)系統(tǒng)占地面積較小，并具有節(jié)水、節(jié)能等工藝特性，吸收劑和副產(chǎn)物呈干態(tài)，無廢水排放，且系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的脫硫灰具有商用價(jià)值，可作為建筑材料外售，為企業(yè)創(chuàng)造一定的價(jià)值。