关于宣钢360m2烧结机烟气脱硫系统几个运行问题的探讨

李军，李炜玺，李晓亮

(河北钢铁集团宣钢公司炼铁厂一烧车间)

摘 要：本文详实介绍了宣钢360m2烧结机烟气脱硫系统一些问题及解决办法，为国内同行提供一些实用性经验

关 键 词：烧结机；烟气脱硫；含水率；事故

1 前言

我国钢铁行业SO2排放量居工业行业的第二位，仅次于煤电行业，是减少SO2排放量的重点行业，要在三年内完成烧结烟气脱硫20万吨的任务是每一个钢企面临的一个巨大的挑战。

目前，烧结烟气脱硫技术呈现多样化同步发展阶段，还没有形成完全适应烧结烟气流量、压力变化大、烟气成分复杂特点的统一的脱硫适用方法。烧结烟气脱硫技术最早在1974年应用于日本，30多年来日本的烧结烟气脱硫技术取得了长足进步，解决了不少经济及技术难题。但我国真正意义上的烧结烟气脱硫始建于2005年，尽管起步晚，但发展速度相当快，同时存在问题也较多。

宣钢1号360m2烧结机于2008年3月建成投产，该烧结机采用气体分割办法，按照烧结机风箱烟气SO2产生量不同进行组合，将烟气分割成低硫系和高硫系两路烟道，风量各占烧结烟气量的50％，针对这种情况，宣钢1号360m2烧结机烟气脱硫采用石灰石—石膏湿法半脱工艺，于2010年5月投产运行。

2 宣钢烧结烟气脱硫系统概述

2．1 工艺流程

原烟气→进口挡板门→增压风机→出口挡板门→烟道→吸收塔→喷淋层→除雾器→烟囱→排入大气

2．2 主要设备配置

2．2．1 烟气挡板门

烟气挡板门在增压风机进出口及旁路各配一个，共3个，采用单轴双挡板结构，要求具有100％的气密性，全闭到全启的时间≤25秒，能够实现就地和远程控制，密封空气压力比烟气最高压力高5mbar，并与增压风机实现联锁。

2．2．2 吸收塔

脱硫的核心设施吸收塔及烟囱都塔采用Q235碳钢内壁挂鳞片和树脂的防腐方式，吸收塔直径为Φ12．5米，高为25米；顶部烟囱直径为Φ7米，高为30米，总高为55米。在吸收塔的浆液区四周设置4个侧向搅拌器，材质为1．4529，喷淋层设三层，采用FRP材料。吸收塔最上部设两层除雾器，采用美国进口聚丙烯加滑石粉材料，形状为波纹状。

2．2．3 浆液管网

宣钢1号360m2烧结机浆液管网全部采用衬胶方式来防止磨损和腐蚀。

2．2．4 泵类

循环泵、石膏泵、事故浆液泵、地坑泵都的泵轮都采用1．4529防磨、防腐材料，泵壳都做衬胶处理。

3 运行当中出现的问题及分析

3．1 CL﹣浓度增大造成石膏结晶、脱水困难

烧结烟气脱硫后的副产品石膏是一种比天然石膏还要好的胶凝材料，但如果脱硫石膏的品质控制不好，就会对石膏的产生和应用造成恶劣影响，因此企业对其各项指标都有一定的要求，其中含水率要求=10％，影响脱硫石膏含水率的因素很多，例如：石膏结晶颗粒的大小；石膏浆液中所含杂质的多少；石膏浆液中氯离子的含量及滤饼厚度等，在宣钢的1号360m2烧结机烟气脱硫生产运行当中，曾经出现过因氯离子浓度较高而造成石膏结晶和脱水困难的工艺事故。

在2010年11月17日脱硫系统的真空脱水皮带脱石膏时，岗位人员发现石膏浆液的脱水效率很差，石膏中的含水率高达20％左右，当时车间主管和岗位人员对整个系统进行了认真检查，未发现异常，随后取样找工程总承包单位的有关技术人员进行化验、分析，发现浆液中的CL﹣浓度高达20000PPm，大家一致认为此因素是造成本次事故的主要原因。因为在2008年华北电力大学环境科技与工程学院氯离子影响石膏脱水和结晶问题就进行了实验和研究，实验对6份不同CL﹣含量的石膏进行脱水，结果如下：

实验结果发现脱硫石膏的含水率随浆液氯离子含量的增大呈整体上升趋势。起先，在氯离子含量为0~2000mg／L范围内时，石膏含水率随氯离子含量的增大而急剧上升，在3000~12000mg/L范围内时，石膏含水率的上升趋势有所减缓，最后，在12000～16000mg／L时，石膏含水率上升很慢，说明氯离子的浓度达到一定程度时，对石膏中的含水率影响不再明显。同时，氯离子的存在也会影响石膏结晶速度，使得石膏晶格发生畸变，产生更多的晶核，使晶体多样化从而不利于结晶。

3．2 应对措施

由于氯离子浓度高时对石膏脱水影响很大和氯离子具有很好的亲水性特点，宣钢1号360m2烧结机烟气脱硫系统在运行当中针对以上事故采取了如下措施：

(1)在滤饼适当位置进行冲洗，降低氯离子含量。

(2)通过工艺水箱对吸收塔补水，从而降低塔内氯离子的浓度。

(3)将部分高浓度的氯离子浆液抽到事故浆液塔，用新浆液补到吸收塔，然后再逐步消化掉事故浆液塔中的高氯根浆液。

(4)准备配一套氯根在线监测装置，做到适时控制氯根浓度。

3．3 部分设备在运行当中存在的问题

3．3．1 除雾器

由于除雾器冲洗水进口压力较高，水流速度较大，造成下方除雾器局部磨损严重，出现局部变形而塌落事故，落下的聚丙烯波纹片堵塞了石膏排出泵滤网，使塔内石膏无法正常排出，造成系统停机，故建议从除雾器的材质、安装及运行情况都要做系统检查，确保该设施正常运行。

3．3．2 喷淋层

宣钢1号360m2烧结机烟气脱硫系统的喷淋管共设3层，在2011年2月28日，第二层喷淋管南端磨漏，出现一个F40左右的洞，致使喷出的浆液直接冲刷塔壁，使塔壁磨漏而造成事故停机，针对这种事故，车间决定每次停机后都要对喷淋管进行检查。

3．3．3 吸收塔侧向搅拌器

宣钢1号360m2烧结机烟气脱硫系统通过一年多的运行，吸收塔侧向搅拌器叶片出现过多次折断事故，部分接触浆液的部件出现严重腐蚀情况，而且发现搅拌器的使用效果并不理想，每次开塔检查发现塔内都会有500mm以上的石膏沉积物，给岗位人员带来极大的工作量，车间有关人员正在进行探讨，准备采用专门的耐酸、耐磨砂浆泵把塔内的石膏循环起来，从而改善现塔内浆液不理想的运行状态，另外，与浆液接触的零部件建议采用镍基合金或钛基合金材料。

3．3．4 浆液管网及其阀门

由于烧结烟气脱硫流体介质的特殊性和部分主要浆液管网检修困难的实际情况，部分电动、手动阀需改为双阀，部分衬胶管网是否合理适用还有待于进一步商榷，因为其耐磨性和加工工艺还有待于进一步提高。

4 结语

宣钢1号360m2烧结机烟气脱硫系统自2010年5月投运以来，运行状况较好，脱硫效率稳定在90％以上。但我国的烧结脱硫技术还不是十分成熟的现状决定了脱硫工艺、设备、设施还有待于进一步提高和完善，只有这样才能真正完成国家的减排任务。