高效脫除鋼鐵燒結(jié)機(jī)多組分污染物實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用
來(lái)源：中國(guó)環(huán)境報(bào) 閱讀：2114 更新時(shí)間：2009-11-18 15:30目前，福建省三鋼(集團(tuán))有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“三鋼”)2#180m2燒結(jié)機(jī)煙氣多組分污染物脫除裝置已經(jīng)成功運(yùn)行兩年。這套由福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司自主研發(fā)的LJS循環(huán)流化床燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除裝置，不僅能夠脫除二氧化硫，還可以脫除三氧化硫、氯化氫、氟化氫等，脫硫率達(dá)到90％以上，最高可達(dá)98％。兩年來(lái)，企業(yè)減少二氧化硫排放量1.2萬(wàn)噸，成為全國(guó)惟一獲得示范工程的燒結(jié)機(jī)干法煙氣脫硫項(xiàng)目。
燒結(jié)機(jī)脫硫?yàn)槭裁措y？
燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜，波動(dòng)性較大，治理難度大；脫硫副產(chǎn)物成分復(fù)雜
鋼鐵行業(yè)二氧化硫主要由燒結(jié)球團(tuán)煙氣產(chǎn)生，占鋼鐵企業(yè)排放總量70％以上，個(gè)別企業(yè)達(dá)到90％左右(不含燃煤自備電廠產(chǎn)生的二氧化硫)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年全國(guó)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放量約110萬(wàn)噸，其中燒結(jié)二氧化硫排放量約80萬(wàn)噸，占排放總量的40％～60％。因此，控制燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程二氧化硫的排放是鋼鐵企業(yè)控制二氧化硫污染的重點(diǎn)。
我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜，波動(dòng)性較大，給治理帶來(lái)很大難度。首先，煙氣量大，二氧化硫濃度、流量和溫度變化大。比如，一噸燒結(jié)礦產(chǎn)生煙氣 4000～6000m3，二氧化硫濃度400～5000mg/Nm3之間變化，溫度則在80℃～180℃之間變化，流量的變化幅度高達(dá)40％以上；其次是水分含量大且不穩(wěn)定，一般為10～13％；含氧量高，一般為15～18％；煙氣中還含有多種污染成分，除含有二氧化硫、粉塵外，還含有重金屬、二惡英類(lèi)、氮氧化物等。這些特點(diǎn)都在一定程度上增加了鋼鐵燒結(jié)煙氣二氧化硫治理的難度。
另一方面，脫硫副產(chǎn)物利用途徑少，由于燒結(jié)煙氣脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物成分復(fù)雜，目前還缺乏有效的利用途徑。另外，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％～50％，噸燒結(jié)礦脫硫運(yùn)行成本5～14元，成為制約安裝脫硫裝置的重要因素。
自主研發(fā)適合國(guó)情的干法脫硫裝置
7項(xiàng)創(chuàng)新成果高效脫除多組分污染物
由于歐洲一些國(guó)家燒結(jié)礦含硫量低，燒結(jié)煙氣基本不采取脫硫，幾乎沒(méi)有干法煙氣脫除技術(shù)在鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)煙氣凈化領(lǐng)域成熟工業(yè)應(yīng)用。因此，鋼鐵燒結(jié)機(jī)脫硫技術(shù)很難引進(jìn)或借鑒國(guó)外的技術(shù)。在這種背景下，福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司依靠自己的科技力量，研發(fā)出LJS燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除工藝技術(shù)及配套裝置，成功實(shí)現(xiàn)了在燒結(jié)機(jī)煙氣治理上的工業(yè)化應(yīng)用。
這套裝置是針對(duì)燒結(jié)機(jī)特殊的運(yùn)行工況、復(fù)雜的煙氣成分進(jìn)行開(kāi)發(fā)研制的。整套裝置設(shè)有雙級(jí)污染物反應(yīng)區(qū)(高溫快速反應(yīng)區(qū)、低溫湍動(dòng)反應(yīng)區(qū))，采用防潮、高濃度、高效率脫硫后高含塵專(zhuān)用布袋除塵裝置，自主研發(fā)的大流量抗磨物料空氣輸送斜槽實(shí)現(xiàn)吸收劑的循環(huán)利用，設(shè)置無(wú)動(dòng)力自適應(yīng)煙氣補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的煙氣量穩(wěn)定控制，采用單根大流量高壓超細(xì)霧化噴嘴實(shí)現(xiàn)均勻的煙氣降溫，整個(gè)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高效的多組分污染物脫除效果。
脫除污染物的吸收劑在脫硫反應(yīng)塔的高溫快速反應(yīng)區(qū)加入，先行脫除煙氣中的氯化氫、氟化氫等強(qiáng)酸性污染物。
經(jīng)過(guò)煙氣加速區(qū)后，進(jìn)入激烈湍動(dòng)反應(yīng)區(qū)，在這個(gè)反應(yīng)區(qū)里煙氣流速較低，保證煙氣中含量較多的二氧化硫、三氧化硫、重金屬等污染物在反應(yīng)器中有足夠的停留時(shí)間，提高與吸收劑發(fā)生接觸的幾率。同時(shí)經(jīng)高壓霧化水降溫，確保難度極大的氣(煙氣中的污染物)固(吸收劑)之間的反應(yīng)轉(zhuǎn)為反應(yīng)迅速的離子反應(yīng)。另外，由于水化和激烈湍動(dòng)氣體的雙重作用，煙氣中細(xì)微顆粒物逐漸聚集，形成直徑較大的顆粒絮狀物，非常適于布袋的捕集。被凈化的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行分離，分離下來(lái)的未反應(yīng)完的吸收劑，輸送斜槽返回反應(yīng)器的快速反應(yīng)區(qū)繼續(xù)參與反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)吸收劑的充分利用，降低整套裝置的運(yùn)行成本。
福建龍凈環(huán)保股份有限公司副總經(jīng)理張?jiān)榻B說(shuō)，LJS燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除裝置擁有7項(xiàng)創(chuàng)新成果。
其中，針對(duì)鋼鐵燒結(jié)煙氣氯化氫含量高的特點(diǎn)，龍凈研發(fā)出雙段式湍動(dòng)反應(yīng)床結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器，在高溫區(qū)脫除氯化氫，提高了物料流動(dòng)性，有利于物料再循環(huán)系統(tǒng)工作的可靠性；采用大容量無(wú)動(dòng)力自適應(yīng)煙氣補(bǔ)償系統(tǒng)，滿足燒結(jié)機(jī)煙氣量波動(dòng)大、經(jīng)常短時(shí)間停機(jī)檢修的工況需求；采用稱(chēng)重式流化槽結(jié)合雙路變頻給料機(jī)，滿足燒結(jié)機(jī)煙氣含硫及其他多組分污染物濃度大幅度變化所帶來(lái)的吸收劑精確給料的要求；采用高床層密度湍動(dòng)反應(yīng)器，提高工藝注水的蒸發(fā)效果，適應(yīng)燒結(jié)機(jī)高濕煙氣的特點(diǎn)；雙段式、高密度反應(yīng)床＋布袋除塵器，大大延長(zhǎng)脫硫劑與二氧化硫的接觸時(shí)間，增強(qiáng)煙氣多組分污染物的脫除效率，一體化脫除燒結(jié)煙氣中多種污染物；LJS裝置具有系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、占地面積小、布置靈活的優(yōu)點(diǎn)，能很好地適應(yīng)現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)未預(yù)留煙氣凈化裝置場(chǎng)地、可利用空間狹小的現(xiàn)狀；采用雙級(jí)串聯(lián)式變頻石灰給料裝置和三級(jí)深度消化器，提高了消化系統(tǒng)對(duì)低純度石灰的適應(yīng)性。
三鋼180m2燒結(jié)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用效果顯著
二氧化硫脫除率、粉塵排放等均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)
經(jīng)福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站監(jiān)測(cè)，三鋼180m2燒結(jié)機(jī)的LJS煙氣多組分干法脫除裝置，二氧化硫脫除率達(dá)到97.6～98.6％，排放濃度為 68～108mg/Nm3，粉塵排放為3.6～4.0mg/Nm3，均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心的測(cè)試表明，鉛、鎘、汞等重金屬脫除效率達(dá)到99.5％，三氧化硫、氯化氫的脫除率達(dá)到96.6％。脫硫副產(chǎn)品可以替代石膏添加于水泥，或者用于高速公路柏油路面穩(wěn)定劑、建材填充料等。
張?jiān)嬖V記者，三鋼LJS燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除系統(tǒng)成功投運(yùn)后，引起了包括寶鋼在內(nèi)的國(guó)內(nèi)特大型鋼鐵企業(yè)公司的關(guān)注，福建省環(huán)保廳還向全省各鋼鐵企業(yè)推薦這項(xiàng)技術(shù)。
2008年10月，寶鋼股份梅山分公司新建一臺(tái)400m2燒結(jié)機(jī)，放棄自主開(kāi)發(fā)的濕法工藝，決定配套龍凈LJS燒結(jié)煙氣干法脫除工藝。項(xiàng)目于今年8月投入運(yùn)行。投運(yùn)數(shù)據(jù)顯示，脫硫率穩(wěn)定達(dá)到95％以上。
