提高燒結機煙氣脫硫效率的措施

王杰 董善偉

摘 要：目前，燒結生產中產生的SO2排放量占鋼鐵企業年排放量的40%～60%，因此，控制燒結過程中的SO2排放是企業需重點關注的問題。本文重點探討了提高燒結機煙氣脫硫效率的措施。

關鍵詞：燒結機；煙氣脫硫；措施

鋼鐵企業是造成大氣污染嚴重的工業企業類型之一，鋼鐵燒結過程中產生的SO2是主要污染物之一。因此，在燒結過程中配備煙氣脫硫裝置是鋼鐵企業生產的必然趨勢。

1 燒結煙氣的特點及脫硫難點

燒結煙氣是混合料點火后，隨臺車運行，在高溫燒結過程中產生的含塵廢氣。燒結機生產時產生的煙氣中SO2濃度變化大，其頭部和尾部煙氣SO2濃度低中部濃度高。燒結料中鐵氧化物會起到催化劑的作用，將部分SO2催化氧化為SO3。礦粉中的一部分有機硫轉入氣相呈單質硫并被氧化，由于燒結過程存在溫度不均勻，排出煙氣中還含有H2S和CaS。

此外，混合料中的氯化物也會在燒結過程中生成可揮發性氯化物進入煙氣。燒結煙氣的特點決定了燒結煙氣脫硫的特性和難點，其無法直接照搬電廠脫硫技術。否則還會對燒結主工藝產生影響，其結果直接導致脫硫系統無法長期穩定運行。同時，更無法簡單移植國外的脫硫技術。因我國國產鐵精粉礦含硫率較高，一般為0.2%～0.7%，是進口鐵精粉礦含硫率的15～20倍，另外我國焦炭的含硫也相對較高，這些是阻礙燒結煙氣技術發展的所在。

2 燒結機煙氣二氧化硫控制技術

1、石灰石/石膏法。它是目前應用最廣泛和最成熟的濕法脫硫技術。石灰石/石膏法是采用石灰或石灰石的漿液在洗滌塔內吸收煙氣中的S02并副產石膏的一種方法，由于吸收漿液是循環利用，脫硫吸收劑的利用率高。該脫硫系統主要包括：吸收劑制備系統、煙氣系統、二氧化硫吸收系統、石膏脫水及儲存系統等。其工藝原理是用石灰或石灰石漿液吸收煙氣中的S02，分為吸收和氧化兩個階段。先吸收生成CaS03，然后將CaS03氧化成CaS04即石膏。其技術成熟；系統穩定可靠；為氣液反應，反應速度快；脫硫效率高；脫硫劑價格較低；適應面廣等優點。

2、氨法。氨法脫硫技術是采用氨（NH3）作為吸收劑除去煙氣中的S02工藝。因氨的價格較高，因此氨法必然是回收法。氨法脫硫系統主要包括：氨水制備及貯存系統、煙氣系統、二氧化硫吸收系統、硫銨分離及儲運系統等。其工作原理是吸收液進入換熱器進行降溫，再通過循環泵從塔的吸收段進入脫硫塔，煙氣從下部進入脫硫塔，與噴淋出的吸收液液氨反應后，再經除霧器除霧后進入煙囪排空。吸收液循環吸收到一定濃度，經過強制氧化，制得脫硫副產物-硫酸銨。它有著脫硫效率高；副產物利用前景好等優點。

3、ENS半干法。該方法是采用一定粒徑要求的Ca/Mg（OH）2粉料作為吸附劑，通過輸送系統和投加器進入煙氣管道，由煙氣帶入反應塔。在反應塔內與霧化系統的水霧接觸，使堿性干粉表面濕潤，煙氣中F-、SO2等酸性氣體同時濕潤，附著并與濕潤堿性物發生反應，生成鈣/鎂鹽等化合物；反應后的煙氣及鹽粒在反應塔下部被煙氣的余熱干燥，進入除塵器，煙塵被除塵器收集，凈化后的煙氣經風機送到煙囪排放。除塵器的一部分收集塵返回反應塔管道，強化反應和再利用，使其達到飽和利用。

4、活性焦吸附法。它是用活性焦進行煙氣的同時脫硫脫硝。SO2是通過活性焦的微孔催化吸附作用，儲存于焦碳微孔內，通過熱再生，生成總量雖少但SO2濃度很高氣體，根據需要再去轉換成各種有價值的副產品，如液態SO2、濃硫酸等。NOx是在加氨的條件下，經活性焦的催化作用生成水和氮氣再排入大氣。其具有很高的脫硫率；能除去濕法難以除去的SO3；能回收副產品，高純硫磺或濃硫酸或高純液態SO2，其中任選一副產品等優點。

3 影響脫硫效果的因素

燒結機煙氣脫硫的因素及影響如表1所示。

4 提高燒結煙氣脫硫效率的措施

1、對放灰前準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中控聯系，燒結中控負責通知相關生產崗位做好放灰準備工作，具備放灰條件后，燒結中控通知放灰人員開始放灰。放灰期間灰量必須保持穩定，除塵灰下料量保持不超過2kg/s，不得出現大灰量或斷灰現象。更換電場時由放灰人員及時通知燒結中控，做好生產提示，否則燒結車間有權停止放灰作業。

2、制定參數，統一操作。燒結操作參數的合理控制是穩定生產過程的重要因素。由技術人員根據每堆混勻礦的配礦結構，結合燒結機的特點，制定出混合料水分、配碳、大煙道溫度等工藝參數控制范圍，并對生產中可能出現的問題進行預測。技術人員每天對各班的參數控制情況進行檢查，對發現的參數超標和不按操作標準進行操作的問題，組織專人分析并按規定進行考核。明確的參數控制標準和嚴細的檢查，促進了看火工自我約束能力的加強，使操作更加統一，從基本上消除了混勻礦換堆和交接班時生產波動的問題，燒結過程更加穩定。此外，車間強化“室外盯崗、掛牌”制度，當班操作燒結機的看火工必須掛牌，并在室外盯崗，每小時測一次混合料溫度，隨時觀察布料情況、點火狀況及出點火爐后的燒結反心情況，結合配料窒所反饋的生石灰消化溫度，及時預判生產過程并果斷做出調整，進而確保生產過程的穩定。

3、合理控制燒結終點溫度。燒結機大煙道溫度對煙氣脫硫效果的影響至關重要，適宜的大煙道溫度有利于脫硫劑在密相塔頂加溫后活性增加，有利于霧化水分均勻地分布在脫硫劑顆粒表面，使脫硫劑與SO2反應更快更充分。在低于適宜溫度時，脫硫劑不能加水，達不到脫硫效果，甚至還可能導致脫硫劑結塊，體密度增加，造成提升機電流增加等不利情況。有時使燒結廢氣中的水蒸汽在脫硫過程中因溫降結露而使灰塵粘附在脫硫布袋除塵器的布袋上，造成壓差升高脫硫困難。大煙道溫度高會造成脫硫塔內部生石灰脫硫劑中的水分過快蒸發，使脫硫反應時間變短，從而影響脫硫效果。

比如在實踐中，燒結廢氣在脫硫系統中100℃以上時，廢氣中的水分基本上不會結露析出，但廢氣溫度超過120℃又會使脫硫效率變差。燒結機廢氣從大煙道到脫硫系統基本上有20℃溫降。因此，大煙道溫度宜控制在120～140℃較為合適，當燒結機終點溫度在340～380℃時，大煙道溫度基本符合要求，該措施能提高脫硫效率約3%。

4、正常生產時。正常生產時，為了確保燒結出口煙氣壓力不超出-1500～+500Pa脫硫系統最優壓力范圍，燒結中控調整主抽風機風門前提前通知脫硫中控，待征得脫硫中控的允許后，再進行主抽風門的調整，調整幅度不超5%間隔不小于3min，并記錄好風門調整前后的出口煙氣壓力。脫硫增壓風機調整導葉開度≥5%時，脫硫中控通知燒結中控。燒結中控和脫硫中控正常生產時精細化配合，能提高脫硫效率約3%。

5、脫硫系統突發故障時的聯系配合。在脫硫系統出現異常情況時，如：脫硫增壓風機停機、主排出口壓力出現正壓。燒結中控接到脫硫中控通知要求關閉主排風門或進行其他操作時，燒結中控必須馬上執行，防止出現脫硫塔頂噴灰等環保事故，該措施能杜絕脫硫塔頂噴灰的惡性事故。

5 結語

綜上所述，在我國因SO2排放而形成的酸雨危害日益嚴重，SO2及酸雨污染已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。燒結生產過程產生的SO2排放量約占鋼鐵企業年排放量的40%～60%，所以控制燒結生產過程SO2的排放，是鋼鐵企業SO2排放控制的重點。

參考文獻

[1]楊懷東.燒結煙氣脫硫技術探討[J].工業安全與環保，2015，32（03）：12-13.

[2]張建良.燒結煙氣脫硫技術的研究與發展[J].中國冶金，2015，19（02）：1.

[3]宋存義.鋼鐵廠燒結煙氣脫硫技術的探討[J].太原理工大學學報，2014，36（04）：491.