气喷旋冲石灰石—石膏脱硫技术在包钢烧结烟气工艺中的应用

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1、气喷旋冲石灰石一石膏脱硫技术在包钢烧结烟气工艺中的应用李转丽，邹义舫（北京中航泰达科技有限公司技术部，北京100073）摘要：木文介绍了石灰石一石膏法气喷旋冲脱硫T艺，阐述了该脱硫工艺的主要技术特点及该脱硫工程的主要技术参数和技术要点，该法在包钢集团炼铁厂四烧两台265n?烧结机烟气脱硫工程中应用，木文总结了该系统采用石灰石一石膏法气喷旋冲脱硫工艺，实施运行屮出现的一•些问题和解决方法、及运行情况。关键词：钢铁；烧结烟气；脱硫；气喷旋冲；石灰石一石膏法；SO2钢铁工业是国民经济的重要支柱产业,但也是我国最主要的能源资源消耗和污染物排放行业乙一。特别是国家垂点控制

2、的污染物二氧化硫，钢铁行业的排放量仅次于火电行业，而口随着电力行业烟气脱硫工作取得明显成效，钢铁行业占全国工业二氧化硫排放量的比例由“I—五”初期的8%在左右上升到2009年的10%左右⑴。国家对环境保护的要求H趋严格,给钢铁行业污染减排提出了更高的要求，钢铁行业在“十二五”期I'可大气污染治理工作任务繁重而艰巨，二氧化硫减排形势相当严峻。1综述和技术概况1.1综述钢恢牛产系统中，烧结烟气成份复朵，有其自身的特点：（1）烧结烟气量大。（2）烟气温度较高，烟气温度波动人，一般在100〜180°C±Fo（3）烟气携带粉尘多。（4）含湿量人。水分含量在10%左右。（5

3、）烧结烟尘颗粒细、粘，成分复杂，含有腐蚀性气体HC1、HF等。⑹SO?浓度变化范围宽。（7）含冇重金属污染物。8）烟气量瞬间变化差异较大，波动较为频繁。1.2技术概况烧结烟气脱硫不同于电厂朋气脱硫，不能简单套用电厂已经成熟的烟气脱硫技术，而要根据烧结烟气特点，开发出专门的烧结烟气脱硫技术。小航泰达根据这些特点，早在2005年，公司就开始对烧结烟气进行专门的脱硫技术研究，2006年，与宝钢携手在宝钢集团上海不锈钢分公司内建立一套热态中试试验装置。对于烧结烟气中酸性气体的脱除、重金属的去除、腐蚀、结垢、副产物处置等问题进行了长期的实验研究。在试验运行过程中都已经完全

4、得到解决，形成了一套完整的气喷旋冲烧结朋气脱硫技术。此技术曾成功用于宝钢的五套烧结烟气脱硫工程小，实践证明，此技术运行可靠稳定、脱硫效率高、效果很好。2气喷旋冲石灰石/石膏湿法脱硫技术原理气喷旋冲石灰石/石膏法工艺主要系统包括：（1）石灰石制备系统；（2）吸收塔系统；（3）烟气系统；（4）石膏脱水和贮存系统；⑸水系统⑹事故处理系统；（7）控制系统2.1工艺介绍：气喷旋冲塔是气喷旋冲石灰石/石膏工艺的核心部分，见图1所示：图I气喷旋冲塔结构示意图在传统的烟气脱硫方法中，烟气是连续相，液态吸收剂通过喷淋扩散到烟气火或通过塔内的填料或塔盘与烟气接触，这种方式会导致脱硫

5、率的边际效应，致使传质过程和化学反应动力弱化，从而引起运行中的结垢和堵塞。气喷旋冲工艺正好与传统的概念相反，在此设计中，液相吸收剂是连续相，而烟气是离散相，烟气通过气喷旋冲装置喷射到塔内的吸收浆液屮，在这种情况下，临界传质和临界化学反应速度的局限性没有了，从而消除了结垢和堵塞，形成了很高的脱硫效率。气喷旋冲塔，是气喷旋冲石灰石一石膏法丄艺的核心，烟气通过气喷旋冲管均匀分布到浆液中，当气泡上升到鼓泡层时，产纶多级的传质过程，山于气一液的多级接触和庞大的接触面积（是通常喷淋工艺的数十倍），传质速率很高，达到很高的脱硫除尘性能。通过调节气喷旋冲管的浸液深度和浆液的PH

6、值来适应工况的变化。1.2工艺特点该气喷旋冲工艺的特点：是使用了气喷旋冲装置，在气喷旋冲浆液池中，烟气通过气喷管直接喷散到洗涤液中，取消了浆液喷淋装置和再循环装置。该工艺取消了复杂的浆液再循环系统，简化了工艺过程，也降低了能耗，因而，使投资成本和运行费用都有所减少，增加了系统稳定性和可靠性。3包钢工况包钢集团公司四烧午间（以下简称四烧），现有2台265m2烧结机，分别于2006年6月、10月投产,设计年产烧结矿548万吨、利用系数1・4、年设计作业天数330天,是包钢1000万吨规模配套项目的组成部分。四烧车间2台265m2烧结机，其出口烟气量：2x174000

7、0m3/hoSO2浓度：1188—5292mg/Nn?（平均3000mg/Nm3）,HF浓度：vlOOmg/Nnf,烟气温度：53—200°C（一般90—130°C）,含尘浓度：200mg/Nm3左右（机头电除尘器后）。根据国家环保部对包钢1000万吨规模环评的批复，在四烧机头盂建设除緘、脱硫设施,以满足对S02减排的要求，烟气出口要求：S02浓度vlOOmg/Nn?,HF浓度：＜6mg/Nm30包钢经多方血前期调研，比较了目而主要的儿种脱硫技术，包括活性炭吸附法、循环流化床法、氨法、密相干塔法、石灰石一石膏法等，比较了几种主流塔型，包括喷淋塔、气喷旋冲塔等。针

8、对包钢具体的工况，合理选