濟(jì)南高新開(kāi)發(fā)區(qū)中泰環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)中心(以下簡(jiǎn)稱中泰環(huán)保)，作為專門(mén)解決鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)脫硫難題的環(huán)保技術(shù)研發(fā)企業(yè)，成功研發(fā)制造出適合我國(guó)鋼鐵廠特點(diǎn)的石灰－石膏煙氣脫硫技術(shù)，在由中國(guó)環(huán)境報(bào)社舉辦的“2009環(huán)保優(yōu)秀品牌企業(yè)”評(píng)選中獲得殊榮。在2005年~2009年間，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于15個(gè)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，目前，這項(xiàng)技術(shù)能夠很好地適應(yīng)燒結(jié)煙氣粉塵濃度高、煙氣量和煙氣溫度波動(dòng)大等特點(diǎn)，解決了目前石灰—石膏脫硫技術(shù)存在的問(wèn)題。

難點(diǎn):如何消除或減緩設(shè)備結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象

解決思路:外阻式噴霧管實(shí)現(xiàn)防堵塞；帶維修導(dǎo)軌的煙氣凈化裝置實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)在線檢修易結(jié)垢系統(tǒng)

中泰環(huán)?？偨?jīng)理王京福介紹說(shuō)，目前，濕式石灰—石膏法脫硫塔常用的脫硫噴漿設(shè)備為美國(guó)碗狀噴頭和日本川崎螺旋式噴嘴，脫硫區(qū)域設(shè)置 2~4層噴淋層，每層噴淋層安裝一定數(shù)量的噴嘴。燒結(jié)機(jī)煙氣含塵濃度高，普通噴嘴容易堵塞，其安裝方式固定，致使結(jié)垢噴嘴只能等到燒結(jié)機(jī)停機(jī)后才能進(jìn)行處理。然而，對(duì)于燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣脫硫設(shè)備，如果結(jié)垢成分不及時(shí)處理，脫硫效率必然受到影響，并且可能產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng)(如在一定程度上影響燒結(jié)負(fù)壓)。

針對(duì)燒結(jié)機(jī)煙氣特點(diǎn)，中泰環(huán)保自主研發(fā)了噴霧式煙氣凈化器(含七項(xiàng)發(fā)明、實(shí)用型專利)。在解決結(jié)垢堵塞問(wèn)題方面，設(shè)備采用了外阻式噴霧管和帶維修導(dǎo)軌的煙氣凈化裝置。外阻式噴霧管設(shè)計(jì)為多孔噴管，這種設(shè)計(jì)可根據(jù)煙氣特點(diǎn)設(shè)置噴霧管數(shù)量、排列、轉(zhuǎn)向等，安裝三四套噴漿系統(tǒng)。以一套大型脫硫設(shè)備為例，噴淋層高12m，設(shè)置4~8套噴淋系統(tǒng)，噴霧管數(shù)量為30~40個(gè)。另設(shè)一套備用系統(tǒng)(備用系統(tǒng)的設(shè)置可使燒結(jié)脫硫系統(tǒng)同步運(yùn)行率達(dá)到99％以上)。

王京福介紹說(shuō)，就實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，設(shè)備有很高的脫硫除塵功效，經(jīng)檢測(cè)脫硫效率可達(dá)95.9％(數(shù)據(jù)來(lái)源:唐山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站監(jiān)測(cè)報(bào)告，唐環(huán)監(jiān)測(cè) (氣)字(2009)第059號(hào))，除塵效率可達(dá)95％(數(shù)據(jù)來(lái)源:山東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站監(jiān)測(cè)報(bào)告，魯環(huán)監(jiān)(委)2004第080號(hào))。

帶維修導(dǎo)軌的煙氣凈化裝置在脫硫系統(tǒng)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)在線檢修易結(jié)垢系統(tǒng)。有了這套設(shè)備，當(dāng)一套噴漿系統(tǒng)工作一段時(shí)間后停止，工作人員可開(kāi)啟噴漿備用系統(tǒng)，將需要更換的噴漿系統(tǒng)中的噴霧管取出，清理結(jié)垢成分，從而保證了脫硫效率不受影響。清潔后噴霧管可循環(huán)使用(使用壽命不小于兩年)。

難點(diǎn):如何降低整套脫硫設(shè)備的阻力

解決思路:整套系統(tǒng)分段，減少設(shè)備管道的彎度、長(zhǎng)度，控制系統(tǒng)內(nèi)部的溫度；不使用阻力大、易結(jié)垢的除霧器

降低脫硫設(shè)備的風(fēng)氣阻力是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。王京福介紹說(shuō)，鋼鐵燒結(jié)過(guò)程中需要?dú)怏w運(yùn)動(dòng)才能保證產(chǎn)量。如果脫硫設(shè)備風(fēng)氣阻力過(guò)大，首先會(huì)影響燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)；其次，煙氣的運(yùn)動(dòng)會(huì)因?yàn)樽枇^(guò)大，最終影響除塵、脫硫的效率；第三，因?yàn)樽枇Υ?，要增加增壓風(fēng)機(jī)以增加煙氣流動(dòng)速度，會(huì)導(dǎo)致建設(shè)成本的增加。

王京福告訴記者，公司采用的噴霧式煙氣凈化器通過(guò)兩種途徑降低整套脫硫設(shè)備的阻力。第一，經(jīng)過(guò)相關(guān)比摩阻計(jì)算與實(shí)際實(shí)施得到的數(shù)據(jù)，把整套系統(tǒng)分段，減少設(shè)備管道的彎度、長(zhǎng)度，控制系統(tǒng)內(nèi)部的溫度，將氣體流速、膨脹都控制在理想范圍內(nèi)，將整套脫硫系統(tǒng)的整體阻力降低為200pa~350pa。由于阻力小，所以這套系統(tǒng)不使用增壓風(fēng)機(jī)，可保證不影響燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量。第二，不使用阻力大、易結(jié)垢的除霧器。王京福介紹說(shuō)，采用凈化器后，塔內(nèi)脫硫后的煙氣和水分形成渦流狀，通過(guò)慣性力進(jìn)行氣水分離，使煙氣含水量保持在3.5％左右，脫水后的煙氣經(jīng)煙囪排空，分離出的水分沿塔壁流向塔底，成功攻克了濕法脫水問(wèn)題。

難點(diǎn):照搬電廠脫硫工藝，造成設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不能保證

解決思路:脫硫塔過(guò)硫部分采用304L不銹鋼制作，其他涉及脫硫系統(tǒng)壽命的關(guān)鍵部位，采用內(nèi)/外防腐抗磨技術(shù)

目前，我國(guó)燒結(jié)機(jī)上使用的石灰—石膏法脫硫設(shè)備，因其造價(jià)低、占地面積小、使用動(dòng)力小，占已上脫硫設(shè)施總數(shù)量的50％以上。但是由于照搬電廠脫硫工藝和設(shè)計(jì)缺陷，有些設(shè)施的脫硫塔堵塞和噴霧系統(tǒng)結(jié)垢速度超過(guò)了清理、維修能力，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間能夠超過(guò)半年以上的并不多。據(jù)估算，僅此給鋼鐵企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失約在10億元以上。

除了解決因結(jié)垢、堵塞而引起的難題之外，關(guān)鍵部分的材料選用也是重點(diǎn)。王京福告訴記者，目前一些企業(yè)的脫硫塔過(guò)硫部分使用304L不銹鋼制作，其他涉及脫硫系統(tǒng)壽命的關(guān)鍵部位，采用內(nèi)/外防腐抗磨技術(shù)，也保證了設(shè)備的使用壽命。

據(jù)王京福介紹，經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，脫硫塔過(guò)硫部分采用碳鋼(以前較為流行的方法)制作(內(nèi)加防腐)，雖然降低了脫硫設(shè)備的成本，但是設(shè)備不抗酸性氣體腐蝕，壞損率高，維修更換頻繁，使用壽命短，導(dǎo)致設(shè)備維修率大大提高。如果脫硫塔現(xiàn)在過(guò)硫部分采用304L不銹鋼制作，其他涉及脫硫系統(tǒng)壽命的關(guān)鍵部位，采用內(nèi)/外防腐抗磨技術(shù)，同時(shí)通過(guò)技術(shù)手段有效控制循環(huán)水氯離子含量在3000mg/L以下，可減輕對(duì)不銹鋼的腐蝕，保證設(shè)備的使用壽命。

難點(diǎn):運(yùn)行費(fèi)用如何減？

解決思路:脫硫設(shè)備省去氣—氣換熱器，不增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)，降低設(shè)備能耗

2008年8月，中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)哈爾濱燒結(jié)脫硫會(huì)議的文件指出:山東某鋼鐵廠120m2燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣采用循環(huán)流化床脫硫工藝，運(yùn)行費(fèi)用噸燒結(jié)礦增加成本14元，噸鋼增加成本30元，脫除1噸二氧化硫花費(fèi)將近6000元；某鋼鐵廠2×83m2燒結(jié)機(jī)采用氨—硫銨法脫硫工藝，液氨價(jià)格為3500元/ 噸，實(shí)際運(yùn)行中，噸燒結(jié)礦增加成本7.3元，噸鋼增加成本16.06元。

從以上資料可以看出，高昂的運(yùn)行費(fèi)用是許多燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)備不投入使用的原因之一。中泰環(huán)保設(shè)計(jì)的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)是在正壓條件下進(jìn)行，因此不必考慮煙氣對(duì)風(fēng)機(jī)的腐蝕問(wèn)題，整套脫硫設(shè)備可以省去氣—氣換熱器，同時(shí)也減少了換熱器因腐蝕、堵塞而增加的維修費(fèi)用。不設(shè)除霧器，整套脫硫設(shè)備阻力小，不影響燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)，不需要增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)，大大節(jié)省了脫硫成本。同時(shí)，整套設(shè)備耗電量低，比如200m2的燒結(jié)機(jī)，普通配套環(huán)保設(shè)施的單位耗電量約1500千瓦時(shí)，中泰環(huán)保脫硫設(shè)備單位耗電量?jī)H為300千瓦時(shí)。綜合計(jì)算，整套脫硫系統(tǒng)使每噸燒結(jié)礦增加成本不超過(guò)1.5元(費(fèi)用已記入折舊，且不抵減減排費(fèi)用)。

現(xiàn)以河北省唐山地區(qū)示范工程唐山港陸鋼鐵股份有限公司150m2燒結(jié)機(jī)脫硫系統(tǒng)為例，計(jì)算中泰環(huán)保脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。運(yùn)行成本如下表:

表1運(yùn)行成本及經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)表

按表1計(jì)算，增加脫硫設(shè)備后，一噸燒結(jié)礦增加成本0.93元，噸鋼增加成本2.04元，脫除1噸二氧化硫花費(fèi)約為444.6元。

鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)脫硫工程業(yè)績(jī)匯總

注：1.副產(chǎn)品為脫硫石膏；2.每平方米燒結(jié)機(jī)脫硫設(shè)備投資15萬(wàn)元～20萬(wàn)元；采用不銹鋼制作，設(shè)計(jì)使用壽命20年。

濟(jì)南市環(huán)保局關(guān)于濟(jì)南庚辰鋼鐵有限公司1號(hào)和2號(hào)燒結(jié)機(jī)煙氣排放在線監(jiān)測(cè)截屏

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