王杰 董善偉

摘 要：目前，燒結(jié)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2排放量占鋼鐵企業(yè)年排放量的40%～60%，因此，控制燒結(jié)過程中的SO2排放是企業(yè)需重點關(guān)注的問題。本文重點探討了提高燒結(jié)機煙氣脫硫效率的措施。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機；煙氣脫硫；措施

鋼鐵企業(yè)是造成大氣污染嚴重的工業(yè)企業(yè)類型之一，鋼鐵燒結(jié)過程中產(chǎn)生的SO2是主要污染物之一。因此，在燒結(jié)過程中配備煙氣脫硫裝置是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的必然趨勢。

1 燒結(jié)煙氣的特點及脫硫難點

燒結(jié)煙氣是混合料點火后，隨臺車運行，在高溫燒結(jié)過程中產(chǎn)生的含塵廢氣。燒結(jié)機生產(chǎn)時產(chǎn)生的煙氣中SO2濃度變化大，其頭部和尾部煙氣SO2濃度低中部濃度高。燒結(jié)料中鐵氧化物會起到催化劑的作用，將部分SO2催化氧化為SO3。礦粉中的一部分有機硫轉(zhuǎn)入氣相呈單質(zhì)硫并被氧化，由于燒結(jié)過程存在溫度不均勻，排出煙氣中還含有H2S和CaS。

此外，混合料中的氯化物也會在燒結(jié)過程中生成可揮發(fā)性氯化物進入煙氣。燒結(jié)煙氣的特點決定了燒結(jié)煙氣脫硫的特性和難點，其無法直接照搬電廠脫硫技術(shù)。否則還會對燒結(jié)主工藝產(chǎn)生影響，其結(jié)果直接導致脫硫系統(tǒng)無法長期穩(wěn)定運行。同時，更無法簡單移植國外的脫硫技術(shù)。因我國國產(chǎn)鐵精粉礦含硫率較高，一般為0.2%～0.7%，是進口鐵精粉礦含硫率的15～20倍，另外我國焦炭的含硫也相對較高，這些是阻礙燒結(jié)煙氣技術(shù)發(fā)展的所在。

2 燒結(jié)機煙氣二氧化硫控制技術(shù)

1、石灰石/石膏法。它是目前應用最廣泛和最成熟的濕法脫硫技術(shù)。石灰石/石膏法是采用石灰或石灰石的漿液在洗滌塔內(nèi)吸收煙氣中的S02并副產(chǎn)石膏的一種方法，由于吸收漿液是循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率高。該脫硫系統(tǒng)主要包括：吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、二氧化硫吸收系統(tǒng)、石膏脫水及儲存系統(tǒng)等。其工藝原理是用石灰或石灰石漿液吸收煙氣中的S02，分為吸收和氧化兩個階段。先吸收生成CaS03，然后將CaS03氧化成CaS04即石膏。其技術(shù)成熟；系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；為氣液反應，反應速度快；脫硫效率高；脫硫劑價格較低；適應面廣等優(yōu)點。

2、氨法。氨法脫硫技術(shù)是采用氨（NH3）作為吸收劑除去煙氣中的S02工藝。因氨的價格較高，因此氨法必然是回收法。氨法脫硫系統(tǒng)主要包括：氨水制備及貯存系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、二氧化硫吸收系統(tǒng)、硫銨分離及儲運系統(tǒng)等。其工作原理是吸收液進入換熱器進行降溫，再通過循環(huán)泵從塔的吸收段進入脫硫塔，煙氣從下部進入脫硫塔，與噴淋出的吸收液液氨反應后，再經(jīng)除霧器除霧后進入煙囪排空。吸收液循環(huán)吸收到一定濃度，經(jīng)過強制氧化，制得脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨。它有著脫硫效率高；副產(chǎn)物利用前景好等優(yōu)點。

3、ENS半干法。該方法是采用一定粒徑要求的Ca/Mg（OH）2粉料作為吸附劑，通過輸送系統(tǒng)和投加器進入煙氣管道，由煙氣帶入反應塔。在反應塔內(nèi)與霧化系統(tǒng)的水霧接觸，使堿性干粉表面濕潤，煙氣中F-、SO2等酸性氣體同時濕潤，附著并與濕潤堿性物發(fā)生反應，生成鈣/鎂鹽等化合物；反應后的煙氣及鹽粒在反應塔下部被煙氣的余熱干燥，進入除塵器，煙塵被除塵器收集，凈化后的煙氣經(jīng)風機送到煙囪排放。除塵器的一部分收集塵返回反應塔管道，強化反應和再利用，使其達到飽和利用。

4、活性焦吸附法。它是用活性焦進行煙氣的同時脫硫脫硝。SO2是通過活性焦的微孔催化吸附作用，儲存于焦碳微孔內(nèi)，通過熱再生，生成總量雖少但SO2濃度很高氣體，根據(jù)需要再去轉(zhuǎn)換成各種有價值的副產(chǎn)品，如液態(tài)SO2、濃硫酸等。NOx是在加氨的條件下，經(jīng)活性焦的催化作用生成水和氮氣再排入大氣。其具有很高的脫硫率；能除去濕法難以除去的SO3；能回收副產(chǎn)品，高純硫磺或濃硫酸或高純液態(tài)SO2，其中任選一副產(chǎn)品等優(yōu)點。

3 影響脫硫效果的因素

燒結(jié)機煙氣脫硫的因素及影響如表1所示。

4 提高燒結(jié)煙氣脫硫效率的措施

1、對放灰前準備工作和放灰量提出要求。除塵灰放灰前由放灰人員與燒結(jié)中控聯(lián)系，燒結(jié)中控負責通知相關(guān)生產(chǎn)崗位做好放灰準備工作，具備放灰條件后，燒結(jié)中控通知放灰人員開始放灰。放灰期間灰量必須保持穩(wěn)定，除塵灰下料量保持不超過2kg/s，不得出現(xiàn)大灰量或斷灰現(xiàn)象。更換電場時由放灰人員及時通知燒結(jié)中控，做好生產(chǎn)提示，否則燒結(jié)車間有權(quán)停止放灰作業(yè)。

2、制定參數(shù)，統(tǒng)一操作。燒結(jié)操作參數(shù)的合理控制是穩(wěn)定生產(chǎn)過程的重要因素。由技術(shù)人員根據(jù)每堆混勻礦的配礦結(jié)構(gòu)，結(jié)合燒結(jié)機的特點，制定出混合料水分、配碳、大煙道溫度等工藝參數(shù)控制范圍，并對生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題進行預測。技術(shù)人員每天對各班的參數(shù)控制情況進行檢查，對發(fā)現(xiàn)的參數(shù)超標和不按操作標準進行操作的問題，組織專人分析并按規(guī)定進行考核。明確的參數(shù)控制標準和嚴細的檢查，促進了看火工自我約束能力的加強，使操作更加統(tǒng)一，從基本上消除了混勻礦換堆和交接班時生產(chǎn)波動的問題，燒結(jié)過程更加穩(wěn)定。此外，車間強化“室外盯崗、掛牌”制度，當班操作燒結(jié)機的看火工必須掛牌，并在室外盯崗，每小時測一次混合料溫度，隨時觀察布料情況、點火狀況及出點火爐后的燒結(jié)反心情況，結(jié)合配料窒所反饋的生石灰消化溫度，及時預判生產(chǎn)過程并果斷做出調(diào)整，進而確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定。

3、合理控制燒結(jié)終點溫度。燒結(jié)機大煙道溫度對煙氣脫硫效果的影響至關(guān)重要，適宜的大煙道溫度有利于脫硫劑在密相塔頂加溫后活性增加，有利于霧化水分均勻地分布在脫硫劑顆粒表面，使脫硫劑與SO2反應更快更充分。在低于適宜溫度時，脫硫劑不能加水，達不到脫硫效果，甚至還可能導致脫硫劑結(jié)塊，體密度增加，造成提升機電流增加等不利情況。有時使燒結(jié)廢氣中的水蒸汽在脫硫過程中因溫降結(jié)露而使灰塵粘附在脫硫布袋除塵器的布袋上，造成壓差升高脫硫困難。大煙道溫度高會造成脫硫塔內(nèi)部生石灰脫硫劑中的水分過快蒸發(fā)，使脫硫反應時間變短，從而影響脫硫效果。

比如在實踐中，燒結(jié)廢氣在脫硫系統(tǒng)中100℃以上時，廢氣中的水分基本上不會結(jié)露析出，但廢氣溫度超過120℃又會使脫硫效率變差。燒結(jié)機廢氣從大煙道到脫硫系統(tǒng)基本上有20℃溫降。因此，大煙道溫度宜控制在120～140℃較為合適，當燒結(jié)機終點溫度在340～380℃時，大煙道溫度基本符合要求，該措施能提高脫硫效率約3%。

4、正常生產(chǎn)時。正常生產(chǎn)時，為了確保燒結(jié)出口煙氣壓力不超出-1500～+500Pa脫硫系統(tǒng)最優(yōu)壓力范圍，燒結(jié)中控調(diào)整主抽風機風門前提前通知脫硫中控，待征得脫硫中控的允許后，再進行主抽風門的調(diào)整，調(diào)整幅度不超5%間隔不小于3min，并記錄好風門調(diào)整前后的出口煙氣壓力。脫硫增壓風機調(diào)整導葉開度≥5%時，脫硫中控通知燒結(jié)中控。燒結(jié)中控和脫硫中控正常生產(chǎn)時精細化配合，能提高脫硫效率約3%。

5、脫硫系統(tǒng)突發(fā)故障時的聯(lián)系配合。在脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時，如：脫硫增壓風機停機、主排出口壓力出現(xiàn)正壓。燒結(jié)中控接到脫硫中控通知要求關(guān)閉主排風門或進行其他操作時，燒結(jié)中控必須馬上執(zhí)行，防止出現(xiàn)脫硫塔頂噴灰等環(huán)保事故，該措施能杜絕脫硫塔頂噴灰的惡性事故。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國因SO2排放而形成的酸雨危害日益嚴重，SO2及酸雨污染已成為制約我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。燒結(jié)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的SO2排放量約占鋼鐵企業(yè)年排放量的40%～60%，所以控制燒結(jié)生產(chǎn)過程SO2的排放，是鋼鐵企業(yè)SO2排放控制的重點。

參考文獻

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