摘要：燒結(jié)機(jī)煙氣由于煙氣量、溫度、SO2濃度波動大，煙氣中重金屬和有毒有害物質(zhì)復(fù)雜等特點(diǎn)，決定了燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工藝選擇的重要性。沙鋼經(jīng)過長期跟蹤調(diào)研，決定采用旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫工藝，達(dá)到系統(tǒng)簡捷、運(yùn)行簡單、投資省、運(yùn)行成本低、副產(chǎn)物不形成二次污染的目的。項(xiàng)目實(shí)施后，煙氣SO2排放濃度＜100 mg/m3，煙粉塵排放濃度＜30 mg/m3。

關(guān)鍵詞：燒結(jié),煙氣脫硫,旋轉(zhuǎn)噴霧

1 前言

沙鋼集團(tuán)擁有360 m2及180 m2燒結(jié)機(jī)多臺，燒結(jié)原料絕大部分采用進(jìn)口鐵礦石，相對含硫率不高，燒結(jié)煙氣SO2的濃度只相當(dāng)于燃煤硫分0.5%左右的鍋爐煙氣。由于鋼鐵生產(chǎn)中的SO2主要來自燒結(jié)生產(chǎn)過程，其SO2產(chǎn)生量占總排放量60%以上［1］。因此，為進(jìn)一步凈化環(huán)境，實(shí)施燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫。然而，燒結(jié)機(jī)煙氣由于煙氣量、溫度、SO2濃度波動大和重金屬及有毒有害物質(zhì)成分復(fù)雜等因素影響，脫硫工藝的選擇十分重要，需要認(rèn)真考慮，穩(wěn)妥決策。

2 脫硫技術(shù)的選擇原則

總結(jié)國內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合燒結(jié)運(yùn)行現(xiàn)狀，燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)方案的選擇應(yīng)遵循以下原則：1）確定合理的脫硫指標(biāo)，治理效果滿足國家環(huán)保（減排）要求。2）裝置技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，且不影響燒結(jié)生產(chǎn)主工藝。3）貫徹“以廢治廢、循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則，充分利用企業(yè)現(xiàn)有資源實(shí)施煙氣脫硫，脫硫副產(chǎn)品應(yīng)有較好的銷售市場，副產(chǎn)物（廢渣、廢水）不形成新的二次污染。4）綜合考慮脫硫裝置的投資、運(yùn)行成本與收益等因素，選擇合理的煙氣脫硫工藝技術(shù)，與環(huán)冷機(jī)煙氣余熱利用節(jié)能項(xiàng)目結(jié)合實(shí)施。

3 燒結(jié)煙氣脫硫工藝比較及選擇

目前有關(guān)燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫的技術(shù)主要有干法、半干法和濕法等脫硫形式。近年來，我國鋼鐵企業(yè)建設(shè)了一些不同技術(shù)流程的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目，各種脫硫技術(shù)在鋼鐵企業(yè)都有不同程度的應(yīng)用。從已經(jīng)投產(chǎn)的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫項(xiàng)目來看，雖然取得了一定的成果和經(jīng)驗(yàn)，但并沒有完全解決燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)問題，大多數(shù)是以昂貴的投資和運(yùn)行成本為代價，而且一些脫硫設(shè)施運(yùn)行不穩(wěn)定、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，產(chǎn)生的副產(chǎn)物難以處理，對環(huán)境造成二次污染。下面以燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫?yàn)槔�，濕法、半干法、干�? 種技術(shù)的綜合比較見表1。

沙鋼360 m2燒結(jié)機(jī)氣量大，SO2濃度不高，但二者隨著生產(chǎn)負(fù)荷的變化和礦源的變化，波動較大，其脫硫工藝必須適應(yīng)其變化，保證脫硫過程必要的反應(yīng)接觸面積和煙氣停留時間，以達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)的SO2減排目的。由表1 可以看出，幾種不同脫硫方式各有利弊，綜合考慮各種因素，選擇旋轉(zhuǎn)噴霧（SDA）半干法脫硫工藝技術(shù)。SDA 脫硫工藝主要優(yōu)勢：1）煙氣量和SO2 濃度正是SDA 的最適宜范圍。2）流程相對于傳統(tǒng)濕法較短，操作管理便捷，占地較少，容易加裝改造。3）采用全量處理煙氣時，一次投資和運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)濕式工藝減少1/4～1/3。如采用分割煙氣流程，有選擇的凈化高硫系，投資運(yùn)行費(fèi)用可降低40%。4）節(jié)水節(jié)能，無廢水處理，無除霧器和GGH，整個系統(tǒng)和煙囪容易達(dá)到防腐蝕要
求。5）系統(tǒng)的污染物減排量大大提高，除SO2和顆粒物完全達(dá)標(biāo)排放外，還能利用同一裝置去除SO3、重金屬和二惡英等，而且副產(chǎn)物也易處理。

4 SDA脫硫工藝流程

燒結(jié)煙氣SDA 脫硫工藝流程見圖1。

燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)后煙道引出的原煙氣經(jīng)擋板切換由煙道進(jìn)入SDA 脫硫塔，原煙氣與塔內(nèi)經(jīng)霧化的脫硫劑在SDA 脫硫塔內(nèi)充分接觸，迅速完成物理、化學(xué)反應(yīng)過程（同時進(jìn)行蒸發(fā)干燥與吸收SO2），達(dá)到脫除SO2的目的。脫除SO2并干燥的含粉料煙氣出吸收塔進(jìn)入2 臺布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，實(shí)現(xiàn)脫硫灰收集及煙氣出口粉塵濃度達(dá)標(biāo)排放。在布袋除塵器入口煙道上預(yù)設(shè)置活性炭裝置提高脫除二惡英、Hg 等有害物的效率。經(jīng)布袋除塵器處理的凈煙氣由2 臺增壓風(fēng)機(jī)增壓，克服脫硫系統(tǒng)阻力，凈煙氣由新增鋼制煙囪排入大氣。

在脫硫處理過程中沉降在SDA 脫硫塔底部的灰渣和由布袋除塵器收集的脫硫灰一起經(jīng)斗式提升機(jī)至脫硫灰倉。脫硫灰循環(huán)使用，定期外排進(jìn)行綜合利用。脫硫灰倉下部設(shè)兩路出灰，一路外排，一路供循環(huán)利用，同時考慮設(shè)緊急排灰口。外排灰采用吸引壓送罐車外運(yùn)，脫硫灰倉下部設(shè)吸引壓送罐車接口。循環(huán)脫硫灰經(jīng)計(jì)量提升送至循環(huán)灰混合罐混合制漿并在循環(huán)灰漿液罐貯存，然后送入頂罐供SDA 脫硫塔使用。

生石灰加水反應(yīng)形成Ca（OH）2并配置成漿液貯存于石灰漿液罐，然后送入頂罐，自流進(jìn)入霧化裝置，由霧化裝置噴入SDA 脫硫塔。億萬個小霧滴在塔內(nèi)與煙氣接觸后的化學(xué)反應(yīng)非常迅速，SO2被霧滴吸收，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后生成硫酸鈣。硫酸鈣進(jìn)入沙鋼廢渣處理系統(tǒng)進(jìn)行終端處理。

5 總體方案

1）煙氣全量處理方案。全量處理煙氣方法簡捷，不分煙氣濃度和溫度高低，通過所有風(fēng)箱抽取全部煙氣送往SDA 裝置加以凈化處理。其優(yōu)點(diǎn)是燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱及排氣管不作變動，減少改造工程量。

2）1 爐1 塔方案。1 臺360 m2 燒結(jié)機(jī)采用1 個SDA 脫硫塔全量處理來自燒結(jié)機(jī)的兩路煙氣，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省總圖位置和一次投資，但配備2 套布袋除塵器及2 套脫硫增壓風(fēng)機(jī)，即出脫硫塔的煙氣分兩路分別進(jìn)入并列布置的布袋除塵器和脫硫增壓風(fēng)機(jī)。1 塔配備雙布袋除塵器和雙脫硫增壓風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，一是運(yùn)行靈活，便于管理和檢修；二是運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)，當(dāng)煙氣量處于低位時，可停運(yùn)一套增壓風(fēng)機(jī)，達(dá)到節(jié)能的目的；三是今后采用選擇性脫硫，分割風(fēng)箱煙氣——選擇高硫系處理，可停運(yùn)1 套布袋除塵器和1 套增壓風(fēng)機(jī)，節(jié)省運(yùn)行成本40%。

3）凈煙氣排放方案。脫硫后凈煙氣采用由新增煙囪排放的方案，可降低脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行阻力。據(jù)計(jì)算，可降低運(yùn)行阻力約500 Pa，年降低運(yùn)行成本約136 萬元。

4）二惡英處理。SDA 脫硫工藝對二惡英有50%的脫除效率，在布袋除塵器入口煙道前設(shè)有活性炭添加接口，投資代價低，使脫硫系統(tǒng)增加了脫除二惡英能力。

6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

沙鋼采用旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫技術(shù)實(shí)施燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫后，凈煙氣排放SO2濃度＜100 mg/m3，顆粒物濃度＜30 mg/m3，煙氣脫硫效率90%以上，按進(jìn)口煙氣含SO2 1 330 mg/m3 計(jì)，1 臺燒結(jié)機(jī)每年SO2 減排量13 776 t。相對其他脫硫方式，SDA 煙氣脫硫方式一次性投資相對較低，運(yùn)行成本約每噸礦3 元，系統(tǒng)腐蝕性小，排放煙氣對周邊環(huán)境沒有影響，脫硫副產(chǎn)物易處理。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 邱正秋，劉昌林.燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.金屬世界，2008（專）：229.

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