國內(nèi)大型燒結(jié)“兩機(jī)一塔”濕法脫硫系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用

1、國內(nèi)大型燒結(jié)“兩機(jī)一塔”濕法脫硫系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用1 概述對于鋼鐵企業(yè)而言，二氧化硫主要由燒結(jié)球團(tuán)煙氣產(chǎn)生，燒結(jié)球團(tuán)煙氣產(chǎn)生的二氧化硫占鋼鐵企業(yè)排放總量的70%。由于受到燒結(jié)生產(chǎn)工藝的影響，燒結(jié)機(jī)的燃燒煙氣具有煙氣量大且波動大、SO2含量稀薄且波動大(約5002000mg/m3)、溫度波動大(約100200)、運(yùn)行負(fù)荷變化幅度大特點(diǎn)，而且具有工況差異性大、各地方含鐵原料成分不一樣，含有重金屬和二惡英、含氧量高等特殊性，對比相對穩(wěn)定的電廠鍋爐煙氣脫硫工況而言，燒結(jié)煙氣工況對脫硫裝置的穩(wěn)定性要求更高，鋼鐵企業(yè)燒結(jié)脫硫并不能完全套用電廠或化工已有的脫硫技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)。燒結(jié)煙氣脫硫目前已是鋼鐵行業(yè)環(huán)保工

2、作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，面對各式各樣的燒結(jié)煙氣脫硫工藝，如目前已投入運(yùn)行的有石灰石一石膏法、氨一硫銨法、循環(huán)流化床法、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(SDA)、密相干塔法、氧化鎂法、離子液等數(shù)十種，其中有一部分技術(shù)逐步趨于成熟，還有一些創(chuàng)新技術(shù)正在發(fā)展之中。但是由于我國燒結(jié)煙氣脫硫目前仍處于初步階段，國內(nèi)燒結(jié)脫硫真正成功實(shí)例不多，而且投資、運(yùn)行費(fèi)用高，日常運(yùn)行維護(hù)問題多，可供借鑒的同類工程較少。燒結(jié)脫硫是工業(yè)化運(yùn)行，任何不成熟的工藝都將帶來運(yùn)行的不穩(wěn)定性，甚至給燒結(jié)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響，同時還應(yīng)堅(jiān)持循環(huán)經(jīng)濟(jì)路線，爭取在脫硫過程中盡量不產(chǎn)生廢水、廢氣、固體廢棄物等二次污染，脫硫副產(chǎn)物能夠?qū)崿F(xiàn)較好的利用。因此，加快創(chuàng)新開發(fā)

3、實(shí)施燒結(jié)煙氣脫硫，有效解決燒結(jié)煙氣脫硫存在的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和高額的投資、運(yùn)行費(fèi)用等行業(yè)難題，是鋼鐵工業(yè)環(huán)境治理急需解決的重要問題。2 現(xiàn)狀及存在問題2.1 寧鋼現(xiàn)狀寧波鋼鐵有兩座430m2燒結(jié)機(jī)，設(shè)計(jì)考慮采用煙氣循環(huán)減排技術(shù)，排放煙氣量將減少35%，SO2濃度則因富集有所提高。面對行業(yè)脫硫存在的問題，寧波鋼鐵積極響應(yīng)國家環(huán)保政策，從2010年開始決定在煉鐵廠燒結(jié)機(jī)主排風(fēng)機(jī)現(xiàn)有位置上增設(shè)2臺430m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)，啟動了燒結(jié)煙氣脫硫的相關(guān)工作。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)相關(guān)人員與國內(nèi)多家設(shè)計(jì)院所、環(huán)保公司進(jìn)行了多次技術(shù)交流，實(shí)地考察了燒結(jié)、電廠、化工等多個脫硫項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行情況，從近十個脫硫技術(shù)方案中篩選出石灰石

4、-石膏濕法、氨一硫銨法、循環(huán)流化床法三個技術(shù)方案做項(xiàng)目對比分析，力求選擇研發(fā)出比較適合寧鋼低成本的兩臺燒結(jié)在線生產(chǎn)煙氣脫硫工藝，滿足國家污染物排放濃度規(guī)定、以及寧波市政府對寧鋼SO2排放總量的要求。確定了項(xiàng)目建設(shè)最低目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)脫硫效率90%，且脫硫后SO2排放濃度100mg/Nm3，粉塵排放濃度50mg/Nm3，脫硫裝置與燒結(jié)機(jī)的同步運(yùn)轉(zhuǎn)率應(yīng)95%。由于燒結(jié)區(qū)域總圖布置問題，兩臺燒結(jié)機(jī)對應(yīng)布局2套脫硫設(shè)施困難，在項(xiàng)目可研階段經(jīng)綜合論證、分析，大膽提出了創(chuàng)新的“兩機(jī)一塔”燒結(jié)脫硫工藝，即要用一套脫硫系統(tǒng)處理兩臺430燒結(jié)機(jī)的煙氣量。該項(xiàng)目列入寧波北侖區(qū)生態(tài)文明建設(shè)十大行動之一“清潔空氣行動”的重

5、要項(xiàng)目，浙江省也將此項(xiàng)目列入浙江省“十二五”省、市、區(qū)重點(diǎn)污染減排工程。2.2 燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)燒結(jié)煙氣是在將置于燒結(jié)臺車上的各種粉狀含鐵原料、燃料和熔劑點(diǎn)火熔化、高溫?zé)Y(jié)成型過程中所產(chǎn)生的含有多種污染成分的氣體。燒結(jié)煙氣自身固有的復(fù)雜性和特殊性，燒結(jié)煙氣與其它含塵氣體相比，有著明顯的區(qū)別，在一定程度上增加了燒結(jié)煙氣SO2治理的難度。1)煙氣量大、變化大。燒結(jié)工藝是在完全開放及富氧環(huán)境下工作，由于漏風(fēng)率高(30%50%)和固體料循環(huán)率高，有相當(dāng)一部分空氣沒有通過燒結(jié)料層，使燒結(jié)煙氣量大大增加，每生產(chǎn)一噸燒結(jié)礦大約產(chǎn)生40006000m3煙氣，變化幅度最高可達(dá)40%。2)SO2濃度低、波動范圍大。

6、隨著原料來源的不同、燒結(jié)工藝參數(shù)的變化，使得燒結(jié)生產(chǎn)最終產(chǎn)生的二氧化硫的濃度變化范圍較大，含量大約為4003000mg/m3;3)含濕量大且不穩(wěn)定。為了提高燒結(jié)混合料的透氣性，混合料在燒結(jié)前必須加適量的水制成小球，因此燒結(jié)煙氣的含濕量較大。4)溫度變化大，在90150，而電廠的煙氣溫度基本保持在150左右。5)煙氣攜帶粉塵多。粉塵主要由金屬、金屬氧化物或不完全燃燒物質(zhì)組成。6)含有多種污染成分。包括二惡英類、重金屬污染物及氯化氫、硫氧化物、氮氧化物、氟化氫等腐蝕性氣體。2.3 燒結(jié)煙氣脫硫存在的主要問題：針對目前通用石灰石-石膏濕法、氨一硫銨法、循環(huán)流化床法的脫硫技術(shù)為原則，在方案討論、對比分

7、析時，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：1)缺少穩(wěn)定而適合國情的燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)。目前脫硫工藝方案，國內(nèi)均采用“一機(jī)一塔”方式建設(shè)，工藝技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，技術(shù)方案選擇存在問題;2)脫硫副產(chǎn)物處置難度大、用途少。徹底解決燒結(jié)煙氣污染問題，不但要實(shí)現(xiàn)煙氣高效脫硫，還要解決副產(chǎn)物的有效利用問題。由于燒結(jié)煙氣脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物成分復(fù)雜，處理難度大，目前還缺乏有效的利用途徑，所以煙氣脫硫技術(shù)以“拋棄法”為主，煙氣脫硫在取得控制SO2污染的環(huán)境效益的同時，往往伴隨硫資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和固體廢棄物的二次污染。3)濕法脫硫存在煙囪長煙羽問題及低溫飽和蒸汽煙雨問題;4)燒結(jié)煙氣總量波動較大時(考慮煙氣循環(huán))與生產(chǎn)適應(yīng)性、脫硫效率問題

8、;5)燒結(jié)區(qū)域總圖位置緊張。燒結(jié)機(jī)設(shè)計(jì)和建設(shè)時都沒有預(yù)留燒結(jié)脫硫項(xiàng)目建設(shè)以及處理脫硫產(chǎn)生的廢棄物的場地，造成現(xiàn)在即使想建脫硫裝置也無足夠的總圖可建局面。6)脫硫裝置投資大、運(yùn)行費(fèi)用高。燒結(jié)脫硫裝置投資約占燒結(jié)機(jī)投資的20%40%(如430m2系列燒結(jié)機(jī)配置一套上述三種方案脫硫裝置，單臺單套均需投資近億元，2臺燒結(jié)機(jī)則需要近2億元左右的投資)。噸燒結(jié)礦脫硫運(yùn)行成本5l4元。同時國內(nèi)缺少相應(yīng)的獎勵扶持政策，巨大的投資、較高的運(yùn)行費(fèi)用制約著企業(yè)燒結(jié)脫硫的實(shí)施。2.4 燒結(jié)煙氣工況：采用煙氣循環(huán)減排技術(shù)的1號、2號燒結(jié)煙氣參數(shù)(煙氣循環(huán)按35%考慮)及煙氣成分詳見表1。表1 單臺燒結(jié)煙氣參數(shù)及煙氣成分

9、表*標(biāo)識的參數(shù)為類似參考國內(nèi)設(shè)備的相應(yīng)參數(shù)。兩臺430m2燒結(jié)機(jī)設(shè)置一套吸收塔系統(tǒng)，扣除煙氣循環(huán)的35%煙氣量，脫硫裝置的煙氣處理能力達(dá)108×2萬Nm³/h，這么大的煙氣處理量采用一套脫硫裝置處理在國內(nèi)外尚沒有先例，需要設(shè)計(jì)一個足夠大、高的脫硫塔滿足煙氣通過量、煙氣反應(yīng)時間、實(shí)現(xiàn)脫硫率和SO2排放目標(biāo)，同時要考慮項(xiàng)目建設(shè)一次性工程投資和運(yùn)行維護(hù)成本。3 煙氣脫硫方案調(diào)研分析寧波鋼鐵基于脫硫法工藝的成熟性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行可靠性、總圖布置以及脫硫劑原料來源、副產(chǎn)物綜合利用等方面考慮，將煙氣脫硫工藝從十幾種脫硫方案選擇范圍縮小到“石灰石-石膏濕法”、“氨一硫銨法”、“循環(huán)流化床法

10、”三種進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研分析。3.1 石灰石-石膏法石灰石-石膏法是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛和最成熟的濕法脫硫技術(shù),市場占有率最高，脫硫效率高，處理能力大，技術(shù)比較成熟。石灰石-石膏法是以石灰石漿液作為吸收劑，通過石灰石漿液在吸收塔內(nèi)對煙氣進(jìn)行洗滌，發(fā)生反應(yīng)，以去除二氧化硫，反應(yīng)產(chǎn)生的亞硫酸鈣通過強(qiáng)制氧化生成石膏，脫硫后的煙氣從煙囪排放。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)、公輔系統(tǒng)等。1)石灰石/石膏法的優(yōu)點(diǎn)：對燒結(jié)煙氣溫度、流量、SO2含量波動大的問題適應(yīng)性更好，操作上較簡便。吸收塔也從旋噴塔發(fā)展到噴淋塔，簡化了操作和系統(tǒng)壓力損失，技術(shù)成熟;系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

11、;為氣液反應(yīng)，反應(yīng)速度快;脫硫效率高;脫硫劑價(jià)格較低，副產(chǎn)物石膏在我國有一定市場;適應(yīng)面廣等。2)石灰石/石膏法的缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備龐大;占地面積大;單套比較一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用較高;耗水量大且廢水處理難度高，而且脫硫塔上部形成的低煙囪(60-90米)進(jìn)行排放，大量白煙(低溫飽和蒸汽，45-55度)排放影響周邊居民觀感，隨白煙落下還有小水滴和硫酸鈣顆粒(飄出距離受風(fēng)力影響)，對周邊環(huán)境有一定影響。3.2 循環(huán)流化床循環(huán)流化床法是一種典型的干法技術(shù)，采用干熟石灰Ca(OH)2作為脫硫劑。其以循環(huán)流化床原理為基礎(chǔ)，通過對吸收劑的多次再循環(huán)，延長吸收劑與煙氣的接觸時間，提高吸收劑的利用率和脫硫效率

12、。循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)主要包括吸收劑注入系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、物料再循環(huán)系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、脫硫后除塵器系統(tǒng)等。1)循環(huán)流化床法的優(yōu)點(diǎn)：占地面積小、操作方對周邊環(huán)境影響很小，沒有異味。便、耗水量小、無腐蝕、不需要廢水處理、脫硫劑容易獲得、投資和運(yùn)行成本相對較低等。2)循環(huán)流化床法的缺點(diǎn)：為氣固反應(yīng)，反應(yīng)速度慢;要求煙氣量相對穩(wěn)定，對煙氣流量和溫度波動適應(yīng)性不強(qiáng)，燒結(jié)煙氣量的不穩(wěn)定時，會引起流化床工作不穩(wěn)定，嚴(yán)重時還可能出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致脫硫效率和運(yùn)行的不穩(wěn)定;脫硫效率與濕法相比稍低，且副產(chǎn)品為亞硫酸鈣為主的混合物，目前各廠礦都在堆存，除填坑鋪路外沒有使用價(jià)值，脫硫副產(chǎn)物資源化綜合利用有待研究解決，而且

13、現(xiàn)場設(shè)計(jì)布局難度比濕法大，總圖位置緊張，難以滿足現(xiàn)有場地需求。3.3 氨-硫銨法氨法在我國應(yīng)用較早，其吸收液為氨水(液氨)，吸收液通過循環(huán)泵從塔的吸收段進(jìn)入脫硫塔，煙氣從下部進(jìn)入脫硫塔，與噴淋出的吸收液反應(yīng)后，再經(jīng)除霧器除霧后進(jìn)入煙囪排空。吸收液循環(huán)吸收到一定濃度，經(jīng)過強(qiáng)制氧化，制得脫硫副產(chǎn)物-硫酸銨。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(yùn)系統(tǒng)、公用工程系統(tǒng)等。1)氨法的優(yōu)點(diǎn)：脫硫效率高;適合周圍有氨水的生產(chǎn)企業(yè)，也可以利用焦化、化工氨源“以廢治廢”;氨的堿性強(qiáng)，為氣氣反應(yīng)(其它濕法為氣固反應(yīng))，故液氣比低，節(jié)約電力消耗;無石灰石法的結(jié)垢、堵塞、磨

14、損問題;對燒結(jié)中的NO2有脫除作用，NOx脫除率可達(dá)35%，一定程度上實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化(石灰石法堿性不足無法脫硝)，副產(chǎn)物硫酸氨可作化肥，但對于不同物料而言，有可能含有重金屬，沒有副產(chǎn)品處理問題。2)氨法的缺點(diǎn)：脫硫劑為高純度氨水，價(jià)格昂貴，運(yùn)輸儲存不方便;脫硫劑消耗大，運(yùn)行成本高;而且與石灰石法一樣，氨法也需要建設(shè)矮煙囪，有大量白煙冒出，有小水滴無硫酸鈣顆粒下落;同時氨法管道中流動基本都是氨水或亞硫酸銨溶液，其揮發(fā)性很強(qiáng)，一旦管路系統(tǒng)出現(xiàn)跑冒滴漏現(xiàn)象，除會造成管道腐蝕和廠區(qū)嚴(yán)重異味(特別是設(shè)備老化以后)。也容易引起周圍居民投訴(特別是脫硫塔離居民區(qū)近的企業(yè));工藝過程復(fù)雜;副產(chǎn)物硫酸銨品質(zhì)

15、不穩(wěn)定,而且可能含有重金屬等;3.4 燒結(jié)煙氣濕法脫硫技術(shù)選擇確定:結(jié)合寧波鋼鐵區(qū)域總圖布置，綜合考慮“燒結(jié)系統(tǒng)特性、煙氣脫硫特性和脫硫副產(chǎn)物再處理特性”三方面因素;燒結(jié)煙氣量波動較大時，生產(chǎn)適應(yīng)性、脫硫效率問題;脫硫系統(tǒng)不影響燒結(jié)主系統(tǒng)運(yùn)行，與主工藝匹配合理，同步作業(yè)率問題;對煙氣流量、溫度及S02濃度適應(yīng)能力等，并且能保證不同工況條件下脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和S02的達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)綜合比較、討論分析，認(rèn)為循環(huán)流化床法對上述條件適應(yīng)性相對較差，對現(xiàn)有兩臺430m2燒結(jié)煙氣流量和溫度波動適應(yīng)性不強(qiáng)，固體廢棄物無法處理應(yīng)用，因此選擇采用濕法脫硫工藝，“石灰石一石膏法”或“氨一硫銨法”更適合“兩機(jī)一塔”

16、燒結(jié)生產(chǎn)廢氣脫硫。3.5 脫硫最終方案選擇考慮的因素?zé)Y(jié)脫硫是一個一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用都很高昂的工藝,同時系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,保證煙氣脫硫穩(wěn)定在90%以上，如選擇不好，不但達(dá)不到脫硫效果,而且企業(yè)將長期背上一個沉重的包袱。針對兩種濕法脫硫工藝，主要從環(huán)境要求、經(jīng)濟(jì)合理性和技術(shù)先進(jìn)成熟等方面綜合考慮，特別是一次工程投資和運(yùn)行成本進(jìn)行對比選擇：1)總圖布置合理。所選技術(shù)，占地面積應(yīng)盡可能少，能靈活地布置在現(xiàn)有場地上，能夠在有限的空間內(nèi)布置好脫硫裝置，對燒結(jié)機(jī)正常運(yùn)行影響較小，設(shè)備阻力損失小，盡量不增加或少增加燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)負(fù)荷。系統(tǒng)便于維護(hù)，不因脫硫系統(tǒng)檢修、維護(hù)而影響生產(chǎn)。2)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”原則。脫硫劑

17、、副產(chǎn)物處置原料以及能源介質(zhì)等，能比較穩(wěn)定或便捷地獲取，性價(jià)比高且成本低，爭取在脫硫過程中盡量不產(chǎn)生廢水、廢氣以及其它固體廢棄物等二次污染，副產(chǎn)物應(yīng)具有較高的綜合利用價(jià)值且便于循環(huán)利用或合理處置，有良好的消化渠道和市場，不產(chǎn)生或少產(chǎn)生難以處理的副產(chǎn)物。3)“高效、成熟、穩(wěn)定”原則。相對穩(wěn)定高效的脫硫效果及能滿足今后的更嚴(yán)格的排放要求。首先SO2排放必須滿足有關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，否則就沒有意義，脫硫效率至少應(yīng)在90%以上。其次燒結(jié)脫硫是工業(yè)化運(yùn)行，任何不成熟的工藝都將帶來運(yùn)行的不穩(wěn)定性，甚至給燒結(jié)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。所選技術(shù)應(yīng)有較高的成熟度，運(yùn)行安全可靠，具備一定的工況適應(yīng)性和操作彈性。4)“低成

18、本、高效率”原則。包括投資合理性、工藝擴(kuò)展性和原料的易獲取性等。所選工藝一次性投資和運(yùn)行成本要低，或者說工程全壽命周期運(yùn)營成本要低，投資省，設(shè)備性價(jià)比高，在保證脫硫效率的前提下運(yùn)行成本低，各方面的消耗少，易于操作、維護(hù)和管理。其中一次性投資最好控制在燒結(jié)機(jī)投資的10%20%。5)煙囪長煙羽問題及低溫飽和蒸汽煙雨問題;通過采取有效措施，避免或減少煙囪雨現(xiàn)象，減少對周圍居民、環(huán)境的影響。通過對“石灰石一石膏法”、“氨一硫銨法”兩種工藝對比分析，結(jié)合上述原則，特別是項(xiàng)目投資、運(yùn)行穩(wěn)定性、運(yùn)營費(fèi)用等綜合考慮，最終確定采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝。4 “兩機(jī)一塔”石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝簡介4.1

19、主要原理“兩機(jī)一塔”石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝是采用價(jià)廉易得的石灰石作為脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除，最終獲得純度>90%副產(chǎn)品石膏(CaSO42H2O)。石灰石石膏濕法脫硫工藝。其主要化學(xué)反應(yīng)式為：SO2十H2OH2SO3H+HSO3-CaCO3十2H+Ca2+十H2O十CO2HSO3-+1/202H+SO42-Ca2+SO42+2H2OCaSO42H2O4.2 工藝流程工藝系統(tǒng)主要由石灰石漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、排空系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、

20、石膏脫水系統(tǒng)、雜用和儀用壓縮空氣系統(tǒng)，廢水外排系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)的原煙氣從四臺主排風(fēng)機(jī)引入一個相通的煙道中，并在兩臺燒結(jié)機(jī)煙氣中間設(shè)置電動擋板門實(shí)現(xiàn)煙氣可分可合，相通的煙道引出兩根支管，通過兩臺增壓風(fēng)機(jī)吸入脫硫塔中進(jìn)行脫硫反應(yīng)(正常情況下?lián)醢彘T關(guān)閉，兩臺燒結(jié)機(jī)的煙氣分別走兩臺增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)脫硫塔，生產(chǎn)工況不同時則開啟擋板門平衡兩臺燒結(jié)機(jī)的煙氣溫度、壓力)。脫硫系統(tǒng)需要檢修時，原煙氣在相通的煙道中逆向流動，通過事故煙囪進(jìn)行排放。脫硫系統(tǒng)工藝流程圖見圖一。4.3 脫硫系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容1)脫硫工藝采用濕式石灰石石膏法，兩臺430m2燒結(jié)機(jī)設(shè)置一套吸收塔系統(tǒng)，脫硫裝置的煙氣處理能力為216萬Nm³

21、/h，兩臺燒結(jié)機(jī)最大工況下煙氣量，設(shè)計(jì)一個足夠大、高的脫硫塔，滿足煙氣通過量、煙氣反應(yīng)時間、實(shí)現(xiàn)脫硫率和SO2排放目標(biāo)。在脫硫裝置入口SO2濃度為5001500mg/Nm3(標(biāo)態(tài)，干基，實(shí)際O2)，脫硫效率不小于90%，且脫硫后SO2 排放濃度100mg/Nm3(干基)，脫硫裝置能長期安全運(yùn)行。2)由于兩臺430的燒結(jié)機(jī)共有4臺主排風(fēng)機(jī)，有4個煙道，其同時入脫硫塔的各煙道的煙氣在煙氣量、溫度、壓力方面都會有差異，增壓風(fēng)機(jī)與主排風(fēng)機(jī)間的壓差控制、增壓風(fēng)機(jī)及煙道的喘振會比“單機(jī)單塔”要復(fù)雜和嚴(yán)重，設(shè)計(jì)考慮兩臺燒結(jié)機(jī)之間有煙氣互竄的問題。3)脫硫塔采用噴淋塔形式，濕煙囪采用玻璃鋼制作，直徑按最大濕基

22、煙氣量進(jìn)行設(shè)計(jì)，流速不高于18米/秒;在吸收塔內(nèi)設(shè)置3個噴淋層，設(shè)置3臺循環(huán)泵(每臺循環(huán)泵對應(yīng)一層噴嘴)，與其它常規(guī)2個噴淋層相比，脫硫效率明顯提高。其中每個噴淋層都配有一臺與噴淋層上升管道系統(tǒng)相連接的吸收塔循環(huán)泵，從而保證吸收塔內(nèi)200%以上的吸收漿液覆蓋率。噴淋層設(shè)置碳化硅制成的切線形噴嘴和FRP噴淋管道，耐磨蝕、預(yù)防石膏結(jié)垢及堵塞，可以長期運(yùn)行，減少生產(chǎn)維護(hù)成本。4)“雙機(jī)一塔”的脫硫工藝勢必比“單機(jī)單塔”工藝要復(fù)雜，對設(shè)備可靠性要求高、生產(chǎn)適應(yīng)性的能力要求高。兩臺燒結(jié)機(jī)一般情況下不可能同時長時間檢修，脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時需考慮一臺或兩臺燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)情況下如何進(jìn)行脫硫系統(tǒng)的長時間檢修維護(hù)問題。5

23、)脫硫裝置按相對獨(dú)立的脫硫島概念進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時充分注意脫硫與主系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系，煙氣脫硫系統(tǒng)的配套設(shè)施盡量與燒結(jié)主系統(tǒng)共享;脫硫裝置能在最大和最小污染物濃度之間的任何值下運(yùn)行，并確保污染物的排放濃度不大于保證值。6)機(jī)組煙氣脫硫設(shè)施中的公用設(shè)備，如制漿系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)和廢水外排系統(tǒng)均按2臺機(jī)設(shè)計(jì)。脫硫廢水外排系統(tǒng)按2臺機(jī)設(shè)置一套，未經(jīng)處理的廢水排放至業(yè)主指定位置。事故漿液箱按吸收塔漿液的100%容量設(shè)置，單獨(dú)布置在脫硫區(qū)。7)工藝水系統(tǒng)引自主系統(tǒng)，并在區(qū)域設(shè)置一個工藝水箱。兩臺機(jī)組共設(shè)置兩臺工藝水泵，一臺運(yùn)行，一臺備用。設(shè)置兩臺除霧器沖洗水泵，一臺運(yùn)行，一臺備用。8)吸收塔設(shè)置三臺氧化風(fēng)機(jī)，兩

24、臺運(yùn)行，一臺備用;吸收塔入口煙道底面和側(cè)面采用玻璃鱗片+耐酸磚防腐、頂面采用2mmC276合金貼襯。吸收塔煙囪采用耐腐蝕的玻璃鋼制作。9)煙道設(shè)計(jì)壁厚為8mm，煙道內(nèi)煙氣流速宜不超過15m/s，局部最大不得超過20m/s;脫硫煙道與燒結(jié)機(jī)煙道的接口和設(shè)備的進(jìn)、出口處分別設(shè)置非金屬膨脹節(jié)，用以減少煙道、設(shè)備之間的相互影響，并合理分配煙道的熱位移。10)吸收塔設(shè)置兩層屋脊式除霧器，下層為粗除霧，上層為精除霧，屋脊式減少了液滴的二次夾帶，除霧效果遠(yuǎn)好于平板除霧器和布置在煙道上的水平除霧器。另外4層沖洗水設(shè)置，以及合理的沖洗程序設(shè)計(jì)，避免了除霧器堵塞，減少煙氣了液滴夾帶。11)系統(tǒng)不設(shè)煙氣加熱器(GG

25、H)，設(shè)旁路煙道，脫硫后煙氣通過吸收塔頂煙囪排入大氣。12)采用真空皮帶脫水機(jī)，脫水后石膏表面水分不高于10%。5 投運(yùn)效果該項(xiàng)目從2012年8月投運(yùn)至今，各項(xiàng)主要指標(biāo)完全達(dá)到了項(xiàng)目初期提出的要求，并且項(xiàng)目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低，在行業(yè)內(nèi)處于遙遙領(lǐng)先水平。1) 創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)燒結(jié)“兩機(jī)一塔”濕法脫硫裝置;形成一套擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、可支撐行業(yè)工程化的大型燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù);2) 工藝布置合理，占地最省,僅占地4260m2，是常規(guī)項(xiàng)目的50%;3) 燒結(jié)“兩機(jī)一塔”濕法脫硫項(xiàng)目，處理煙氣量已達(dá)216×104Nm3/h，成為世界處理燒結(jié)煙氣量最大的脫硫裝置;4) 從燒結(jié)脫硫系統(tǒng)投運(yùn)后，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡單，自動化程度高，脫硫各項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到或超出