玉钢105m2烧结机烟气脱硫工艺的选择及运行情况

周林，徐安科，刘永明

(玉溪新兴钢铁有限公司)

摘 要：简述了烧结烟气产生特点，介绍了国内外脱硫的大体现状，并对国内外几种常用的脱硫方式进行了分析，阐述了玉钢对烧结烟气脱硫方式的选定原则及运行情况。

关 键 词：烧结；烟气；脱硫；运行情况

1 前言

钢铁企业中烧结工序是一个物流量大、能耗高、污染严重的生产环节。尤其是烟气中的SO2约占整个钢铁工业产生SO2总量(不含自备电厂的SO2排放)的90％，随着钢铁企业的快速发展，实施烧结烟气脱硫、减排SO2是钢铁工业加强环境治理、实现可持续发展所必须解决的问题。据估算，我国每排放1吨SO2造成的社会经济损失约为2万元，按此计算2008年就烧结烟气脱硫而我国仅烧结SO2排放造成的损失就达150亿元之多。

国内烧结烟气脱硫控制起步较晚，目前尚未形成大型的、示范性的工程，很多烧结生产厂借鉴的是电力行业用的脱硫方法。

2 脱硫工艺的主要方法

从脱硫工艺技术看用于烟气脱硫的技术有30多种，而真正投入于生产实践进行应用的也只有十几种。烟气脱硫可以分为湿法、半干法和干法三类；按副产品产物处理方式分为回收流程和抛弃流程。

2．1 湿法脱硫

湿法脱硫是用湿态吸收剂来洗涤烟气以吸收其中的二氧化硫，脱硫产物为湿态。优点是脱硫反应速度快、操作容易、脱硫效率高和吸收剂利用率高。缺点是投资大、设备复杂。目前该技术主要包括氨法、石灰—石膏法、双碱法、稀硫酸法等。此法在脱硫工艺中应用最多，湿法脱硫装置占世界烟气脱硫装置容量的85％左右。

2．2 半干法脱硫

半干法脱硫反应是在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水份，使最终产物为粉状。典型的方法有旋转喷雾干燥法、炉内喷钙增湿活化法和循环流化床法等工艺。

2．3 干法脱硫

干法脱硫是无论加入干态或湿态吸收剂，脱硫最终产物为干态。该法具有设备不容易腐蚀、无废水处理、设备简单等优点，但存在脱硫效率低、技术操作要求高、吸收剂利用率低等缺点。此法主要有小苏打法、荷电干式喷射脱硫法、电子束照射法。

3 目前国内脱硫工艺

玉钢脱硫工艺确定以前，对国内多家烧结的烟气脱硫生产情况进行考察，考察对比情况如下：

3．1  湿法钙法

湿法钙法脱硫工艺为用稀释的石灰石粉250目、Ca(OH)2溶液，喷到吸收塔里面，得到的CaSO3溶液再进行氧化，得到以CaSO4为主的石膏(实际是CaSO4 7H2O)。

3．1．1 使用情况

脱硫率可达到90—94％之间，同步运行率均达到85％以上，能满足环保近期的要求。

3．1．2 不足

目前钙法湿法脱硫不具备脱销功能；其次结垢后造成喷嘴堵塞较严重，同步运行率受到影响。

3．2 硫化床半干法

半干法脱硫工艺为用烘干的Ca(OH)2粉与烧结烟气逆向接触，得到粉状的CaSO3，用袋装或者罐车拉走。产品为粉状的CaSO3。

3．2．1 使用情况

脱硫率约90—94％之间，同步运行率均达到90％以上，能满足环保近期的要求。

3．2．2 需要完善的部分

在目前设备基础上加装部分设施具备脱销功能，估计增加1000—1500万元，国内目前没有投入使用的。

3．2．3 不足

循环硫化床脱硫工艺成熟，缺点是脱硫后的副产物基本不可能使用。

3．3 硫化床半干法工艺流程图

3．4 氨法脱硫工艺

3．4．1 氨法脱硫工艺流程图

3．4．2 工艺流程

氨法脱硫工艺，脱硫装置采用氨水作为脱硫剂。设置为1座脱硫塔和1个硫铵生产车间。工艺系统主要由氨水储运系统、烟气系统、循环吸收系统、氧化系统、浓缩系统、除渣系统、排空系统、硫铵结晶蒸发干燥系统、采用双效蒸发系统、工艺水系统、仪用压缩空气系统等组成。氨法烧结烟气脱硫副产物能达到农用合格品指标。

3．4．3 氨法脱硫工艺特点

脱硫效率高，初期投资高，脱硫副产物可循环利用，脱硫效率不低于95％，脱硝效率~30％，除尘效率～40％。缺点：腐蚀严重。

3．5 对比分析

石灰石/石膏湿法脱硫，及循环硫化床半干法脱硫能满足目前环保相关要求，但湿法脱硫存在喷嘴堵塞问题，硫化床半干法脱硫同比电耗较高，运行费用较高，整个脱硫过程是固气接触，脱硫效率受工况影响比较大，生产过程中操作人员根据烟气的二氧化硫变化要不断的调整喷入的脱硫剂。钙法脱硫副产物难以循环利用，在玉钢则需要找地方堆存。

南钢氨法脱硫目前运行均良好，尤其是南钢前期投资较大，管道系统采用316L管路及钢龙骨高强塑料管，蒸发系统采用的是超负荷设计，生产操作采用功能承包方式，设备维护较好，现场隋况较好。

4 玉钢脱硫工艺选择

4．1 脱硫副产品循环使用

钙法脱硫副产物难以循环利用，难以处理，氨法脱硫产生的副产物可以循环利用，销路较好。

4．2 脱硫工艺综合考虑

从玉溪市目前很难找到固废堆放场地角度，同时针对玉钢按法脱硫工艺有约30—50％的脱销能力，从技术及成本角度，氨法脱硫的运行成本相对循环硫化床要低。

烧结脱硫工艺系统采用氨法脱硫工艺。

5 玉钢氨法脱硫工艺运行情况

5．1 优化设备材质，提高设备运行率

通过对脱硫系统出现的问题进行处理，系统腐蚀问题，通过改变材质、提高设备档次，可较好地予以解决。如：脱硫塔及烟囱采用玻璃钢、洗涤塔采用碳钢内衬玻璃鳞片、循环泵采用316L不锈钢、低温输液管采用塑料复合管、结晶器、离心机、振动流化床采用316L不锈钢等等，这一系列防腐措施的开发利用，使湿法脱硫设备易腐蚀的问题得以解决。

5．2 实际运行效果

从2010年10月份以来，脱硫系统的设备运行率达到95％以上，脱硫率达到80％以上，脱硫率和同步运行率达到较好水平。

6 下一步的改造

洗涤塔喷淋层进行整体更换，能承受的烟气温度大于180℃，提高喷淋层的使用寿命，使喷淋层除尘降温的效果达到最佳。

对蒸发结晶系统进行改造，提高蒸发结晶效果，提高硫铵产量，解决制约系统脱硫效率的瓶颈。现为一效蒸发结晶系统，改造为多效蒸发结晶系统。

7 参考文献

[1]   郭东明．脱硫工程技术与设备．北京：化工工业出版2008年．

[2]   朱廷钰．烧结烟气净化技术．北京：化工业出版社2008年．