濕法脫硫增效及顆粒物降低改造

文/李朝輝，鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司

1 前言

生態(tài)環(huán)境部等五部門聯(lián)合出臺(tái)《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》。其中有組織排放控制指標(biāo)明確要求：燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、球團(tuán)焙燒煙氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度小時(shí)均值分別不高于10、35、50毫克/立方米。明確指出，燒結(jié)機(jī)頭煙氣以16%基準(zhǔn)氧進(jìn)行計(jì)算，達(dá)到超低排放的鋼鐵企業(yè)每月至少95%以上時(shí)段小時(shí)均值排放濃度滿足上述要求。

2 改造的必要性

現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)主要原料為鐵精粉和煤，廢氣主要成分為氮氧化物、二氧化硫以及粉塵。原有工藝粉塵含量大，當(dāng)脫硫工段異常時(shí)，粉塵和漿液容易進(jìn)入后續(xù)工段，造成GGH和脫硝工段的堵塞，影響工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。原有工藝煙氣在升溫脫硝過(guò)程中，煙氣中一部分液態(tài)水會(huì)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，55℃液態(tài)水的潛熱為2372kJ/kg，升溫能耗巨大。本次主要是通過(guò)工藝提升改進(jìn)，使得脫硫尾氣經(jīng)新建改造后煙塵濃度≤10mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、16%氧、VOCs影響除外），達(dá)到《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》的要求。

3 Anhorn除霧除塵器與濕式靜電除塵技術(shù)對(duì)比

Anhorn除霧除塵器：

由“循環(huán)噴淋降溫除塵+AFMD除霧器（包括：特殊板式除霧器+疏松纖維床除霧器+阻水板組除霧器）”組成。通過(guò)多級(jí)分離作用降低煙氣濕度和含塵量；

濕式靜電除塵器：

濕式靜電除塵器的主要工作原理：將水霧噴向放電極和電暈區(qū)，水霧在芒刺電極形成的強(qiáng)大的電暈場(chǎng)內(nèi)的碰撞攔截、吸附凝并，共同對(duì)粉塵粒子起捕集作用，最終粉塵粒子在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下到達(dá)集塵極而被捕集。

兩種技術(shù)綜合對(duì)比

4 主要選擇工藝及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：

4.1 優(yōu)先選擇Anhorn除霧除塵器方案：

該方案降溫洗滌段采用高效循環(huán)噴淋，設(shè)計(jì)成三層循環(huán)噴淋層，噴淋水來(lái)源于涼水塔，換熱及洗滌后的噴淋水經(jīng)塔底回流到?jīng)鏊Ｑh(huán)水對(duì)煙氣噴淋，氣液直接接觸，傳質(zhì)快、換熱效率高。煙氣經(jīng)過(guò)噴淋可有效降溫3～5℃，協(xié)同脫除煙氣中大顆粒塵，及煙氣中殘留二氧化硫、酸、重金屬等大部分污染成分，防止造成后續(xù)GGH、脫硝工序的堵塞。經(jīng)過(guò)板組除霧器后的尾氣中含塵液滴的粒徑集中在1～10微米，該粒徑下的液滴不易被直接捕捉。疏松纖維床由極細(xì)纖維編織成的疏松網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)制成，比表面積大，對(duì)細(xì)小的含塵霧滴具有凝并效應(yīng)，從而帶來(lái)極高的分離效率。除霧除塵段采用專利技術(shù)工藝，通過(guò)碰撞、擴(kuò)散機(jī)理，絕大部分水霧被疏松纖維床攔截，煙氣含濕量降低。降溫后的煙氣含塵低，可避免后續(xù)工段的堵塞，且含濕量降低，再進(jìn)行升溫脫硝，升溫快、能耗低。

5 遵循的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

GB50160-2008 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

HG20571-1995 《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定》

SH3047-1993 《石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB 50017 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB 62/T25-3019 《建筑地基基礎(chǔ)施工工藝規(guī)程》

GB 50502 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

GB 50040 《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB 28662 《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

6 效果分析

6.1 三廢排放及有害物含量

廢水：Anhorn除霧除塵器在正常運(yùn)營(yíng)時(shí)所需沖洗的廢水經(jīng)集液盤進(jìn)入涼水塔，作為涼水塔的補(bǔ)充水，不額外產(chǎn)生廢水。

廢氣：聯(lián)鑫鋼鐵公司2#、3#燒結(jié)機(jī)鈣法脫硫尾氣經(jīng)新建改造后煙塵濃度≤10mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、16%氧、VOCs影響除外），達(dá)到2019年4月生態(tài)環(huán)境部，國(guó)家發(fā)改委、工信部、財(cái)政部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》。

廢渣：無(wú)廢渣產(chǎn)生。

6.2 能效分析

改造后的新工藝流程，煙氣通過(guò)噴淋降溫和除霧除塵后再通過(guò)GGH換熱、升溫。降溫洗滌后可以降低煙氣中的含水量22.1～25.8t/h，降低后續(xù)GGH升溫所需能量。除去除塵新增能耗98.4～129.1kWh，降溫洗滌能耗300～340.1kWh全年運(yùn)行時(shí)間按8000小時(shí)計(jì)。

減少高爐煤氣的量：8.2～11.0×107Nm3。

7 結(jié)語(yǔ)

從以上分析可以看出，針對(duì)燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新，把石灰石-石膏濕法脫硫超改造后應(yīng)用于鋼鐵廠燒結(jié)煙氣處理，完全達(dá)到超低排要求，技術(shù)上是完全可行的。