燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)分析
摘要:SO2減排工作是“十一五”規(guī)劃的工作重點(diǎn)之一。概述了燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀,簡要說明了燒結(jié)機(jī)煙氣的主要特點(diǎn),并從有效性、經(jīng)濟(jì)性、安全性三個(gè)角度分析燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)的選擇。表明鋼鐵企業(yè)需結(jié)合自身特點(diǎn),選擇最適合的煙氣脫硫技術(shù)。
關(guān)鍵詞:燒結(jié)機(jī) 煙氣脫硫 SO2
2006年,全國SO2排放量為2 588.8萬t,比2005年增長1.5%,2007年全國SO2排放總量分別比2006年下降3.18%,但總排放量依然驚人。因此,在“十一五”期間,SO2減排依然是環(huán)保工作的重點(diǎn)。鋼鐵行業(yè)是SO2排放的主要行業(yè)之一,特別是燒結(jié)生產(chǎn)工序的SO2排放總量占到鋼鐵行業(yè)SO2排放總量的70%左右[1],解決好燒結(jié)工序的SO2減排,就是抓住了鋼鐵行業(yè)SO2減排工作的重點(diǎn),將為鋼鐵行業(yè)完成“十一五”規(guī)劃中要求的SO2減排任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1 燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀
煙氣脫硫技術(shù)主要分為干/半干法和濕法煙氣脫硫技術(shù)。干/半干法煙氣脫硫技術(shù)主要包括噴霧旋轉(zhuǎn)干燥吸收工藝(SDA)、循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝(CFB)等;濕法主要包括:石灰石-石膏濕法工藝、氨法煙氣脫硫工藝、氧化鎂濕法工藝等。
鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫起步較晚,相比于電廠廣泛采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)而言,鋼鐵行業(yè)采用的煙氣脫硫技術(shù)可謂“百花齊放,百家爭鳴”。
寶鋼、梅鋼采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)[2];三鋼、濟(jì)鋼采用循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)[3];攀成鋼、柳鋼采用氨法煙氣脫硫技術(shù);五礦營口中板、韶鋼采用氧化鎂法煙氣脫硫技術(shù)等。燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫多借鑒于電廠的煙氣脫硫技術(shù),但何種技術(shù)更適合燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫,各鋼鐵企業(yè)仍在摸索前進(jìn)中。
2 燒結(jié)機(jī)煙氣的特點(diǎn)
燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點(diǎn)火后,隨臺(tái)車運(yùn)行,在高溫?zé)Y(jié)成型過程中產(chǎn)生的含塵廢氣,燒結(jié)煙氣的主要特點(diǎn)是:(1)燒結(jié)機(jī)年作業(yè)率較高,達(dá)90%以上,煙氣排放量大;(2)煙氣成分復(fù)雜,且根據(jù)配料的變化存在多變性;(3)煙氣溫度波動(dòng)幅度較大,波動(dòng)范圍在90~150 ℃;(4)煙氣濕度比較大一般在10%左右;(5)由于燒結(jié)原料含硫率關(guān)系,引起排放煙氣SO2濃度隨配料比的變化而發(fā)生較大的變化;(6)燒結(jié)煙氣含氧量高,約占10%~15%左右;(7)含有腐蝕性氣體。燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火及混合料的燒結(jié)成型過程,均產(chǎn)生一定量的氯化氫(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、氟化氫(HF)等。
3 燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)的選擇
根據(jù)鋼鐵企業(yè)自身特點(diǎn)與燒結(jié)機(jī)煙氣的特點(diǎn),燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)完全照抄、照搬電廠的煙氣脫硫技術(shù)是不恰當(dāng)、不合理的。燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫應(yīng)該因地制宜、結(jié)合自身特點(diǎn)選擇最有效、最經(jīng)濟(jì)、最安全的煙氣脫硫技術(shù)。
(1)有效性
從煙氣脫硫技術(shù)有效性分析,主要考慮脫硫效率、場地適應(yīng)性。
濕法可達(dá)到的脫硫效率最高,可以高達(dá)99%,但是高效率也意味著高投入,投資成本與運(yùn)行成本也大大增加,因此應(yīng)根據(jù)鋼鐵廠SO2減排量來決定最佳脫硫效率。近些年來隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),干/半干法煙氣脫硫技術(shù)的脫硫效率也不斷的在提高,如循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)脫硫效率可以達(dá)到90%~95%。
對(duì)于改造工程,場地的適應(yīng)性是一個(gè)重要的考慮因素。如石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜,占地面積大,對(duì)于一些場地小的改造工程就不再適用。這也是多數(shù)鋼鐵企業(yè)傾向于選擇干/半干法煙氣脫硫技術(shù)的原因。
(2)經(jīng)濟(jì)性
對(duì)于經(jīng)濟(jì)性,主要考核的指標(biāo)為投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用及副產(chǎn)物的處理利用。相比于干/半干法煙氣脫硫技術(shù),濕法脫硫技術(shù)普遍存在投資費(fèi)用高、運(yùn)行費(fèi)用高的問題。盡管投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用高,但是電廠廣泛的采用了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù),主要原因有兩點(diǎn):①石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)是最成熟的煙氣脫硫技術(shù);②石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)的副產(chǎn)物石膏可以外銷形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)。而鋼鐵企業(yè)如今選擇煙氣脫硫技術(shù)時(shí)首先就否定了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù),問題也主要出于它的副產(chǎn)物身上,石灰石—石膏在電廠應(yīng)用之初,因脫硫石膏產(chǎn)生總量不多,尚可利用,但隨著電廠的增加、機(jī)組規(guī)模、數(shù)量的增加,脫硫石膏產(chǎn)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于市場需求,現(xiàn)如今脫硫石膏的銷售是一個(gè)難題。高投入、高運(yùn)行費(fèi)用、副產(chǎn)物無處銷售就注定了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)不再是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。同樣,盡管干/半干法煙氣脫硫技術(shù)在副產(chǎn)物處理上依舊沒有找到切實(shí)可行的解決辦法,但是因?yàn)樗顿Y費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低,因此在燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)的選擇上,干/半干法具有很大的競爭力。
上述分析也不代表否定了濕法煙氣脫硫技術(shù),濕法煙氣脫硫技術(shù)相對(duì)投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用高,但是如果使副產(chǎn)物產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值,在經(jīng)濟(jì)性方面,濕法煙氣脫硫技術(shù)依然具有很強(qiáng)的競爭力。例如氧化鎂煙氣脫硫技術(shù)在多種脫硫技術(shù)中是投資費(fèi)用最高,但是它的副產(chǎn)物有多種處理辦法可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì),不僅彌補(bǔ)了它投資費(fèi)用高的缺點(diǎn),甚至整個(gè)脫硫系統(tǒng)還可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。如在氧化鎂煙氣脫硫系統(tǒng)后增加再生系統(tǒng),副產(chǎn)物經(jīng)過再生系統(tǒng)可以生成氧化鎂與硫酸。氧化鎂可以作為脫硫劑再次利用,減少了脫硫劑的外購量;硫酸可以外銷產(chǎn)生不菲的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于臨近氧化鎂產(chǎn)地的鋼鐵企業(yè),氧化鎂煙氣脫硫技術(shù)是不錯(cuò)的選擇。
(3)安全性
脫硫技術(shù)選擇一定要保證安全性,燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定運(yùn)行,并且新上脫硫系統(tǒng)不影響原燒結(jié)機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
在脫硫技術(shù)的選擇安全性方面可以考慮2個(gè)方面因素:①選擇技術(shù)比較成熟的煙氣脫硫技術(shù);②因地制宜選擇適合的煙氣脫硫技術(shù)。例如對(duì)于氨法煙氣脫硫技術(shù),氨水在運(yùn)輸、儲(chǔ)存方面存在很大的危險(xiǎn)性,所以選擇氨法煙氣脫硫技術(shù)時(shí),附近最好有脫硫劑(氨水)的來源,而且在安全管理上要格外注意,這樣才可以降低氨法煙氣脫硫技術(shù)存在的危險(xiǎn)性。攀成鋼采用氨法煙氣脫硫工藝的主要原因就是臨近川化公司,川化公司可以提供充足的脫硫劑(氨水),又可以幫助攀成鋼對(duì)脫硫副產(chǎn)物硫銨進(jìn)行處理。
4 結(jié) 論
對(duì)于燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫技術(shù)的選擇,鋼鐵企業(yè)應(yīng)立足于自身特點(diǎn),具體問題具體分析,因地制宜,選擇出最適合、最有效、最經(jīng)濟(jì)、最安全的煙氣脫硫技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
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[3] 余志杰.福建三鋼180 m2燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)流化床干法脫硫裝置[J].能源與環(huán)境,2008(4):66-68.
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