北極星節能環保網訊:首鋼國際工程公司燒結設計專業不斷總結和吸取燒結工程設計、生產中的經驗及技術成果,形成了豐富的技術積淀,打造出了多項燒結工藝的核心技術。燒結生產過程產生大量含SO2煙氣,排放量約占鋼鐵企業年排放量的40%~60%,控制燒結生產過程中SO2的排放,已成為鋼鐵企業SO2排放控制的重點。面對當前脫硫形勢,首鋼國際工程公司聯合首鋼環保產業事業部、北科大環境工程中心組建北京首科興業工程技術有限公司,專門承攬燒結脫硫工程。技術團隊針對首鋼遷鋼360m2燒結機脫硫工程,通過對國內幾種脫硫工藝進行全面考察、綜合分析后,確定采取密相干塔脫硫工藝;脫硫設施投產后運行穩定,脫硫效率達95%,每年可以節省SO2排污成本約648萬元,具有較好的經濟效益和環境效益。
1 煙氣脫硫研發背景
目前,我國燒結煙氣SO2脫硫處于起步階段,僅少數幾個燒結廠上了脫硫設施;首鋼國際工程公司燒結技術團隊在調研后發現國內的燒結脫硫設施均不夠理想。
當前采用的幾種脫硫塔存在以下不足之處:
(1) 噴淋塔,廣泛應用于工業煙氣脫硫;國內火力發電廠已建脫硫設施基本上采取該技術。塔中空、不易結垢、阻力小,突出缺點是傳質系數低、相界面積小,噴淋塔龐大,投資高。
(2) 填料塔,傳質系數比噴霧塔稍大;流體阻力較大,且氣液相界面積較小;易結垢,積垢清理困難;投資高。
(3) 旋流板塔,流體阻力大,塔內結構復雜、易結垢;水平度要求很髙,大型裝置制造安裝困難;投資高。
(4) 噴射吸收塔,工作性能與噴淋塔相近;采用的吸收劑比表面積小,塔體相比于其他三種更龐大,投資高。
2 脫硫工藝的確定
2.1 工藝流程的確定原則
脫硫工程方案的確定,需遵循以下原則:安全、可靠、經濟、適用并符合國情;技術成熟、先進、經濟合理、有工業化業績的工藝系統;控制工程造價,盡量考慮設備的國產化;節約用水;燃燒設備的能力要適應負荷變化的要求;考慮燃煤含硫量、工藝過程的原料含硫量、SO2控制規劃以及環境要求;考慮脫硫劑供應條件;考慮脫硫副產品、脫硫灰、飛灰的綜合再利用;充分考慮廢水、廢渣的排放;充分考慮廠址、布置條件等因素。
首鋼遷鋼燒結脫硫工程為老廠增新環保項目,借鑒國內外成熟的煙氣脫硫工藝;根據煙氣特點以及對脫硫除塵系統的實際要求,對常用的濕法及幾種(半)干法煙氣工藝的特點和技術經濟性做了分析比較,最后確定采取密相干塔處理工藝。
2.2 密相干塔工藝的特點
2.2.1 密相干塔的脫硫原理
密相干塔煙氣脫硫技術是由德國福漢燃燒技術股份有限公司和北京科技大學環境工程中心針對中國國情開發的一種先進技術。具有脫硫效率高、投資運行費用低、可靠性高、能耗低、維護量小、占地面積小、系統壽命長等優點,主要用于各種火電廠鍋爐、工業鍋爐以及工業窯爐排放煙氣的脫硫凈化處理。主要原理利用經水選提純后的脫硫劑漿液,與布袋除塵器下的大量循環灰一起進入加濕器內進行均化,使混合灰的水分含量保持在3%~5%之間,由于含3%~5% 水分的循環灰有極好的流動性,反應塔中設有攪拌器,不但能克服粘壁問題而且還能增強傳質作用。加濕后的大量循環灰由干塔上部的布料器進入塔內,與上部進入的含SO2煙氣進行反應。脫硫劑不斷循環,脫硫效率可達95%。最終脫硫副產物由灰倉排出循環系統,通過輸送裝置送入廢料倉。整個工藝流程包括SO2的吸收和吸收劑的循環利用兩個過程:
(1) SO2的吸收:煙氣由干塔上部入口進入塔內,在塔內與吸收劑進行反應,反應后的煙氣由塔下部煙道出口排出,經布袋除塵器除塵后排放至大氣中。
(2) 吸收劑的循環利用:密相干塔內落下的反應產物、布袋除塵器收集的循環灰和新吸收劑漿液一起由提升機提升到塔上部布料器內,再次進入密相干塔進行一系列脫硫物化反應。