提高燒結(jié)機煙氣脫硫效率的措施

提高燒結(jié)機煙氣脫硫效率的措施介紹了唐鋼1#燒結(jié)機系統(tǒng)組成及煙氣特點。針對投產(chǎn)之初煙氣脫硫效果不抱負的狀況，分析了影響脫硫效果的緣由，并實行了一系列措施。通過穩(wěn)定燒結(jié)過程、強化臺車篦條管理、定期檢查、修復主抽風系統(tǒng)漏風狀況、合理掌握燒結(jié)終點溫度、制定合理的啟停機操作規(guī)程和換臺車操作方法、燒結(jié)中控和脫硫中控精細協(xié)作等措施，煙氣系統(tǒng)脫硫效率達到90%以上，達到了國內(nèi)先進水平。在我國因SO2排放而形成的酸雨危害日益嚴峻，每年造成數(shù)千億的經(jīng)濟損失，SO2及酸雨污染已成為制約我國經(jīng)濟和社會進展的重要因素。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%，掌握燒結(jié)生產(chǎn)過程SO2的排放，是鋼鐵企業(yè)SO2排放掌握的重點。2012年7月，GB28662-2012《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》正式發(fā)布，規(guī)定新建燒結(jié)機煙氣SO2的排放限值為200mg/m3，其中京津冀、長三角和珠三角等大氣污染物特殊排放限值地域，SO2的排放限值為180mg/m3;現(xiàn)有企業(yè)大氣顆粒物的排放限值為80mg/m3，新建企業(yè)及2015年起的全部企業(yè)大氣顆粒物的排放限值為50mg/m3，特殊限值地區(qū)大氣顆粒物的排放限值為40mg/m3。隨著燒結(jié)礦產(chǎn)量大幅度增加和燒結(jié)機的大型化進展，單機廢氣量和SO2排放量隨之增大，以及國家對SO2的排放掌握要求日益嚴格，掌握燒結(jié)煙氣SO2污染勢在必行。11#燒結(jié)機煙氣脫硫狀況1.11#燒結(jié)機唐鋼1#燒結(jié)機于1989年4月14日投產(chǎn)，為單風機單煙道燒結(jié)機，有效燒結(jié)面積180m2，環(huán)冷面積190m2。2005年3月1#燒結(jié)機經(jīng)改造有效燒結(jié)面積由180m2擴大到210m2，主抽風機葉輪增大，風量由16000m3/min增至18500m3/min。2011年12月燒結(jié)機老舊臺車全部更新為新臺車并對大煙道、風箱和風箱支管進行了更換和涂抹。1#燒結(jié)機設備作業(yè)率維持在95%以上，日產(chǎn)燒結(jié)礦6000t左右。燒結(jié)礦堿度1.9，化學成分如表1所示。燒結(jié)煙氣參數(shù)如表2所示。<imgsrc=“/UploadFiles/2021001/20223/Env/202203051949280272.png”alt=““width=“476”height=“137”/<imgsrc=“/UploadFiles/2021001/20223/Env/202203051949295692.png”alt=““width=“640”height=“100”/1.2煙氣脫硫系統(tǒng)燒結(jié)燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣通過主抽煙系統(tǒng)排出，主抽煙系統(tǒng)由風箱、大煙道、除塵器、主抽風機及煙囪組成。由風箱抽出的煙氣進入大煙道，然后進入大煙道后部的電除塵器和主抽風機，煙氣經(jīng)過主抽風機后的脫硫系統(tǒng)脫硫后再通過煙囪排放。當脫硫系統(tǒng)消失故障停機時，關閉脫硫系統(tǒng)進風煙道閥和出風煙道閥，打開旁路煙道閥，煙氣經(jīng)煙囪排放。1#燒結(jié)機煙氣脫硫系統(tǒng)2012年6月動工，同年12月投入運行，總投資5072.48萬元，采納密相塔半干法煙氣脫硫技術(shù)，該技術(shù)具有中國自主學問產(chǎn)權(quán)，脫硫效率高，運行成本低，副產(chǎn)物可利用，是一種較好的燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)。脫硫系統(tǒng)主要設備由密相脫硫塔、布袋除塵器、增壓風機、物料輸送、供水、電氣及掌握、煙氣檢測等系統(tǒng)組成，如圖1所示。<imgsrc=“/UploadFiles/2021001/20223/Env/202203051949298842.png”alt=“QQ圖片20190906094112.png”width=“468”height=“291”/需要處理的煙氣從燒結(jié)主抽風機出口引出，送入脫硫塔的頂部，與經(jīng)過加濕后的脫硫劑石灰一起從脫硫塔的頂端向下流淌，在運動過程中石灰與水、SO2進行系列反應，反應后的物料沉積在脫硫塔和除塵器底部的物料集灰斗內(nèi)，大部分脫硫灰通過拉鏈機、螺旋輸送機、斗式提升機輸送到脫硫塔頂端連續(xù)循環(huán)使用，少部分從螺旋輸送機排出作為脫硫副產(chǎn)物。凈化后的煙氣再返回主抽煙機后的煙道內(nèi)，從煙囪外排。其中，脫硫劑為生石灰。脫硫塔體下部設集灰斗，通過鏈式輸送機輸送到脫硫塔底部螺旋輸送機。脫硫系統(tǒng)用水主要用于高溫煙氣降溫柔加濕循環(huán)灰。脫硫副產(chǎn)物的主要成分為CaSO4和CaSO3，同時伴隨有未反應的CaO。該脫硫副產(chǎn)物作為添加劑或混合料，用于生產(chǎn)建筑材料。1.3脫硫原理密相塔半干法煙氣脫硫技術(shù)原理是利用干粉狀的鈣基脫硫劑，與布袋除塵器除下的大量循環(huán)灰一起進入加濕器進行增濕消化，使混合灰的水分含量保持在3%～5%，然后循環(huán)灰由密相塔上部進料口進入反應塔內(nèi)。大量循環(huán)灰進入塔后，與由塔上部進入的含SO2煙氣進行反應。含水分的循環(huán)灰有極好的反應活性和流淌性，另外塔內(nèi)設有攪拌器，不僅克服了粘壁問題而且增加了傳質(zhì)效果，使脫硫效率可達90%以上。脫硫劑不斷循環(huán)使用，有效利用率達98%以上。最終脫硫產(chǎn)物由灰倉排出循環(huán)系統(tǒng)，通過氣力輸送裝置送入存儲倉。該過程發(fā)生的主要反應如下:<imgsrc=“/UploadFiles/2021001/20223/Env/202203051949291397.png”alt=“QQ圖片20190906094055.png”width=“427”height=“231”/2影響脫硫效果的因素分析投入使用之初，1#燒結(jié)機煙氣脫硫系統(tǒng)存在大煙道溫度掌握不合理，燒結(jié)煙氣負壓、流速不穩(wěn)定，燒結(jié)主抽風機風門與脫硫增壓風機風門協(xié)作不得當，燒結(jié)機啟停機、換臺車操作不合理，脫硫系統(tǒng)突發(fā)故障時處理不得當?shù)葐栴}，造成SO2排放常常超標，脫硫效率僅為75%。燒結(jié)工程技術(shù)人員對2014年1月份影響1#燒結(jié)機煙氣脫硫的因素及影響次數(shù)進行了統(tǒng)計，結(jié)果如表3所示。<imgsrc=“/UploadFiles/2021001/20223/Env/202203051949302808.png”alt=“QQ圖片20190906094024.png”width=“640”height=“297”/3穩(wěn)定并提高燒結(jié)煙氣脫硫效率的措施從影響脫硫的因素分析中不難得出:穩(wěn)定燒結(jié)過程，削減燒結(jié)料面出洞，提高燒結(jié)廢氣流速、負壓穩(wěn)定性，降低主抽風系統(tǒng)漏風率，合理掌握燒結(jié)終點溫度，優(yōu)化換臺車操作方法，優(yōu)化燒結(jié)機啟停機方式以及燒結(jié)中控與脫硫中控親密協(xié)作，均有利于脫硫反應充分高效地進行，進而提高脫硫效率。3.1穩(wěn)定燒結(jié)過程，確保燒結(jié)煙氣流速、負壓平穩(wěn)穩(wěn)定燒結(jié)過程，保證燒結(jié)煙氣流速和負壓平穩(wěn)，是穩(wěn)定并提高脫硫效果的前提。燒結(jié)工程技術(shù)人員經(jīng)過分析得出，影響1#燒結(jié)機生產(chǎn)過程穩(wěn)定的首要因素是除塵灰配加制度，其次是四班燒結(jié)參數(shù)掌握差異和看火工盯崗質(zhì)量問題。針對這兩個方面因素，實行了詳細措施。3.1.1優(yōu)化除塵灰配加制度長期以來，1#、2#燒結(jié)機配料、1#燒結(jié)機機尾和1#、2#機成品除塵灰都配加到1#燒結(jié)機配料系統(tǒng)中。由于缺乏有效監(jiān)管，配加除塵灰的下料量偏大并且不穩(wěn)定，有時甚至存在不同種除塵灰疊加配入配料系統(tǒng)的現(xiàn)象。這對混合料水分穩(wěn)定和制粒都造成較大影響，引起燒結(jié)過程波動較大，尤其在限產(chǎn)狀況下，除塵灰占混合料相對比例較高，影響程度更為突出。因此，燒結(jié)工程技術(shù)人員優(yōu)化了1#燒結(jié)機配加除塵灰制度。(1)合理支配放灰時間1#、2#燒結(jié)機配料除塵灰放灰聯(lián)系時間為每天上午8:00，1#、2#燒結(jié)機成品放灰開頭時間為每天中午13:30，1#燒結(jié)機機尾放灰聯(lián)系時間為每天下午16:00。放灰過程嚴格按規(guī)定挨次和時間進行排放，各系統(tǒng)除塵灰不得疊加。(2)對放灰前預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)中控負責通知相關生產(chǎn)崗位做好放灰預備工作，具備放灰條件以后，燒結(jié)中控通知放灰人員開頭放灰。放灰期間灰量必需保持穩(wěn)定，除塵灰下料量保持不超過2kg/s，不得消失大灰量或斷灰現(xiàn)象。更換電場時由放灰人員準時通知燒結(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)。放灰制度執(zhí)行一個月前后1#燒結(jié)機混合料水分指標如表4所示。<imgsrc=“/UploadFiles/2021001/20223/Env/202203051949309919.png”alt=“QQ圖片20190906094002.png”width=“481”height=“200”/從表4中可以看出，實施新的放灰制度后，混合料水分平均值及標準偏差都呈現(xiàn)下降趨勢，混合料水分的穩(wěn)定率提高促進了混合料粒度及透氣性的穩(wěn)定，使得1#燒結(jié)機低水碳條件下生產(chǎn)過程更為穩(wěn)定。3.1.2制定參數(shù)，統(tǒng)一操作燒結(jié)操作參數(shù)的合理掌握是穩(wěn)定生產(chǎn)過程的重要因素。由技術(shù)人員依據(jù)每堆混勻礦的配礦結(jié)構(gòu)，結(jié)合1#