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三钢2#烧结机烟气脱硫系统及运行状况
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摘 要：介绍了福建三钢2#烧结机所采用的选择性、循环流化床半干法脱硫工艺。该系统投运10个月来，脱硫设施同机运转率和脱硫率均达90％以上，运行成本较低，烧结矿产量可提高15％以上。它…
摘 要：介绍了福建三钢2#烧结机所采用的选择性、循环流化床半干法脱硫工艺。该系统投运10个月来，脱硫设施同机运转率和脱硫率均达90％以上，运行成本较低，烧结矿产量可提高15％以上。它的成功实施，为我国其他烧结厂烟气脱硫积累了宝贵的经验。
关键词：选择性脱硫 循环流化床 半干法 运行效果
1 前 言
三钢(集团)公司是我国第二批循环经济试点单位，节能减排工作始终走在全行业的前头。“十一五”规划开年，三钢就明确提出要建设“大型化、现代化、绿色化”钢铁企业，把发展绿色钢铁，实现可持续发展做为中心工作之一来抓。2006年初，在全国还未有一台烧结机成功实施烟气脱硫工艺的情况下，三钢大胆决定，在新建一台180 m2烧结机的同时，配套建设一套烟气脱硫设施。经过近一年的考察和研究，最终采用了选择性、循环流化床半干法脱硫工艺[1]。该设施于2007年3月开始动工，同年10月18日顺利投用，目前，运行稳定，效果较好。
2 选择性脱硫技术的应用
2．1技术方案的提出
烧结烟气中SO2的S主要来自铁矿粉和煤粉中的硫化物和硫酸盐，通过烧结，原料中90％以上的硫可以脱除，形成气体排出。在烧结机各风箱内，烟气中SO2浓度各不相同，差异很大，在烧结机长度方向上呈现出中间高、两头低的显著特性[2]，见图l。
烧结机两头低浓度的烟气量占了全部烟气量的近一半，如果把全部烟气都纳入脱硫，不仅投资大，脱硫效率低，而且脱硫运行成本也高此，不管采取何种脱硫工艺，只要把中间高SO2段烟气汇集到一条独立的脱硫烟道内有选择地进行脱硫，就可以实现低投资、低成本地高效脱硫。为确定所需脱硫的烟气所在风箱位置及数目，我们对同等规模的已生产两年多的1#机各风箱中烟气SO2浓度进行了现场检测，平均数值列于表1。
注：表中风量值及SO2排放量为烧结机一边风箱的数值，实际值应×2
从表1可知，烧结机烟道中SO2平均浓度3076 mg／m.3，1#～4#、14#～15#六个风箱烟气中SO2平均浓度为346．1 mg／m3，SO2排放量只占总排放量的5．17％，烟气量却占46％；5#～13#风箱中SO2平均浓度高达5398．2 mg／m3，SO2排放量占总排放量的94．83％，烟气量却只占54％。所以有选择地把5#～13#风箱中烟气汇集到一条烟道上进行脱硫是必要且完全可行的。
2．2技术的实施
为实现以上选择性脱硫的设想，我厂技术人员创造性地设计出了分段式不等径烟道布置方案(图2)，即把常规设计的一条烟道分成直径不同的三段，头、尾不需脱硫的烟道汇集成一条，中间脱硫段独立设一条烟道。两条烟道各自对应配置了大小不同的两套电除尘器和主抽风机(两套除尘器的总除尘面积、主抽风机电机总功率和常规一条烟道的烧结机是一样的)。为适应脱硫需要，还在脱硫烟道尾部增设温度自动补偿装置，稳定脱硫烟气的温度。这种布置保证了烧结机两边风箱接人烟道的路径完全相同，不会引起风量不平衡的现象，既满足了脱硫需要，又不影响烧结。而且布置简单。
3 运行效果及分析
三钢2#180 m2烧结机脱硫设施，经过10个月的运行，体现出良好的效果，脱硫设施同机运转率和脱硫率均可达90％以上，基本上达到了预期目的。
1)脱硫效率高
在10个月的运行中，脱硫效率基本可控制在90％以上。如果多加脱硫剂(生石灰)，脱硫率还可进一步提高。经布袋除尘后的烟气粉尘浓度也可控制在50 mg／m3以下。运行以来多次检测结果列于表2。
2)运行成本相对较低
循环流化床半干法脱硫以细磨生石灰粉为脱硫剂，资源充足，脱硫设施简单，运行成本较低。特别是采用选择性脱硫方法，使得运行成本又可以降低35％左右。系统运行费用列于表3。
3)烧结产量可提高15％以上
由于采用分段式不等径烟道布置方法，使得烧结过程中的风量配置更加合理，漏风率下降，从而促进了生产效率的进一步提高，与同规格的1#机相比，利用系数可提高15％以上，目前2#机利用系数在1．80 t／(m2·h)以上。
4)尾部高温风箱余热得到利用
为适应脱硫降温需要，在尾部高温段风箱内采用热管技术安装了两台产汽锅炉，脱硫段烟气温度可降低20℃左右，每天可产生1．3MPa、250℃过热蒸汽约100 t，并网用于发电，产生了良好经济效益，可谓一举两得。
4 存在的不足及建议
4．1存在的不足
脱硫设施运行初期曾出现过布袋除尘器灰斗因施工原因，局部保温不到位，导致出现循环灰结块，堵塞物料循环阀的现象，经过完善保温设施及增加捣碎机，现已基本解决；另外，投产初期，因直接使用烧结配料生石灰，出现部分输送管道弯头由于粗颗粒灰的冲刷而磨透、个别卸灰阀被卡导致下灰不畅等现象。6月底，使用细磨灰后(粒级小于100目)，此类问题得以解决。
目前最大的不足是脱硫灰渣的使用范围受限，除少量用于公路路基铺设、水泥添加剂、内墙墙面涂料等方面外，其余的不能大量、有效地得到综合利用，产生经济效益。脱硫灰渣成分列于表4。
4．2建 议
1)政策上的扶持
不管采用何种方法对烧结烟气脱硫，均存在投资大(约占烧结机总投资的20％一50％)，吨矿脱硫成本高(7元／t以上)的问题，企业负担沉重。建议国家参照电厂脱硫的补贴方式，利用财政、税收、价格等手段对烧结脱硫给予政策扶持。
2)少用高硫原料
烧结应尽量多用进口矿或低硫国产矿，减少SO2的产生量，以降低脱硫成本。
3)加快开发脱硫产物综合利用研究
国家应鼓励并扶持相关科研机构及有能力的企业加快对脱硫产物的开发利用研究，使脱硫产物有稳定的利用、销售领域，以降低企业脱硫的运行成本。
5 结语
福建三钢2#180 m2烧结机为全国首家采用选择性脱硫方法，采用循环流化床半干法脱硫工艺，成功实现了烟气高效脱硫的烧结厂家。在全国仅有的几家已实施脱硫工艺的厂家中有自己的特色。该工艺具有占地面积小，投资省，脱硫效率高，运行稳定，脱硫成本较低，并能提高生产效率的优点，可供同行借鉴。同时，建议国家加快对钢铁工业脱硫企业的政策扶持，增加企业脱硫的积极性，以促使好的脱硫技术得以迅速推广。
延伸阅读
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