李文俊

（禄丰县云南德胜钢铁有限公司 云南楚雄州 651200）

烧结烟气脱硫效率提升改造研究

李文俊

（禄丰县云南德胜钢铁有限公司 云南楚雄州 651200）

本文主要关注的是云南德胜钢铁有限公司（以下简称德钢）在生产过程中烧结脱硫烟气达标排放情况，在对烧结烟气脱硫系统参数进行了系统性分析并结合我国当前烧结烟气脱硫工艺及污染物排放标准的情况下，对烧结烟气石灰-石膏（湿法）脱硫工艺改进、脱硫效率提升进行研究，望国内的钢铁公司能在本文的基础上受到启发，摸索出一套提升烧结烟气脱硫效率的办法。

烧结烟气；二氧化硫；石灰-石膏（湿法）脱硫；提升改造

钢铁工业为SO2重要产生源之一，钢铁工业产生SO2的主要污染源为烧结工序，其排放的SO2（在不包括自备电厂排放的SO2的情况下）约占钢铁厂SO2排放总量的85%。因此，加快实施烧结烟气脱硫，是钢铁工业环境治理急需解决的重要问题，也是整个社会迫切需要解决的环境问题。德钢公司于2009年建设了2× 105m2烧结机石灰石-石膏湿法烟气脱硫工程，按当时的原料条件，该工程设计烟气进口SO2浓度小于1200mg/Nm3，建成后的几年里，该设备运行稳定，排放标准、脱硫效率和运行率均可以满足国家相关环保要求。

1 烧结烟气脱硫技术发展现状

在烧结烟气处理工作上，日本于1974年11月建成世界首套烧结烟气脱硫设施，此后美国、法国、奥地利、澳大利亚等国家陆续建设，并取得新进展。我国钢铁企业的烧结烟气脱硫技术借鉴这些国家的经验来进行自我完善，并逐步建立起一套符合我国行业环境要求的烧结烟气处理办法。在当前阶段，我国的钢铁企业主要采用三种主流的烧结烟气处理方案。

1.1 湿法烧结烟气脱硫技术。湿法烧结烟气脱硫技术是一种利用液体或浆状吸收剂，在湿状态下脱硫副产物的技术。目前工业化应用的主要有：（1）石灰石-石膏法；（2）氨一硫铵法；（3）双碱法之浓碱法；（4）镁法等。

1.2 干法烧结烟气脱硫技术。这是一种在干燥状态下进行脱硫和处理副产物的烧结烟气脱硫技术。目前国内外进入工业化应用的技术主要有4种：（1）活性炭吸附法；（2）MEROS工艺；（3）LJS循环硫化床法；（4）密相干塔法。

1.3 半干法烧结烟气脱硫技术。这是一种在干燥状态下脱硫在湿法状态下处理副产物，或是在湿法状态下脱硫在干燥状态下处理脱硫副产物的烟气脱硫技术。目前，进入工业化应用的这类技术主要有4种：（1）ENS半干法；（2）旋转喷雾半干法；（3)NID半干法；（4）固气循环半干法。

上述脱硫方法各有优缺点，环保部总量司司长刘炳江在2013第四届中国钢铁节能减排论坛提到“目前钢铁行业脱硫市场混乱，设施建设质量低下，烧结机烟气脱硫工艺五花八门，多达十余种，包括石灰-石膏法、硫基氨法、镁法没有一个主流技术。

2 德钢2×105m2烧结烟气脱硫改造分析

德钢2×105m2烧结烟气脱硫在同行业中建设时间较早，当时在脱硫方法上也没有更好的选择，结合企业特点烟气量大、SO2浓度低、两台烧结机共用一套脱硫和所处环境位置，最终选择了石灰石-石膏法脱硫工艺，该系统包括烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂制备系统、排空系统等。通过近5年的运行，该工艺表现出了耐腐蚀、运行及脱硫效率较稳定，脱硫副产品石膏可以综合利用等优点，较结合企业的实际。但随着国家污染物排放限值的降低和矿石含硫量的升高，在不改变现有工艺的前提下必须进行提升改造，在经过了较长时间的调研、考察和研究之后，德钢公司完成了2×105m2烧结烟气脱硫改造工程可行性研究，并将于2014年10月付诸实施。该改造方案主要为：

2.1 喷淋系统

（1）改造现有喷淋层。现有喷淋层有冲涮下部支撑现象，在支撑梁外围增加挡板对喷淋效果有一定影响，可以通过将喷嘴下移的方式避免支撑梁对喷淋效果的影响。每层喷嘴整体向下平移350mm（相对位置不变），则可以避开支撑梁外围增加挡板的最大高度为610mm。

（2）吸收塔增加喷淋层。吸收塔直径φ11m，塔身高75m（含吸收塔顶部的直排烟囱），设计时烟气入口至第一层喷淋层距离留有空间，因此可以在第一层喷淋层下部和烟气进口之间新增加1个喷淋层，另外一层喷淋层设置在第三层喷淋层上部，原有除雾器上移2m。

2.2 浆液循环系统

由于增加2层喷淋层，相应浆液循环系统增加2台浆液循环泵及相应管道系统。

2.3 氧化空气系统

由于单位时间内处理的SO2量增加，相应氧化空气供应量增加。当烟气进口二氧化硫浓度达到2200mg/Nm3～2500mg/Nm3，可开启4层喷淋层是出口烟气二氧化硫浓度达到环保排放标准，当烟气进口二氧化硫浓度达到3000mg/Nm3，同时开启5层喷淋层以满足出口浓SO2度的要求，此时原吸收塔下部浆液池浆液停留时间不足3min，可能会造成亚硫酸钙氧化不充分，引起脱硫效率下降和石膏脱水困难。

2.4 其他工艺系统

由于原脱硫工程设计留有一定余量，本次改造暂时不调整石灰石浆液制备系统、烟气系统、石膏脱水系统和事故浆液系统。

3 结语

目前，我国的烧结脱硫技术刚刚起步，加快推进烧结烟气脱硫技术的工业应用,逐步消除我国SO2和酸雨的污染对经济发展的消极影响,促进钢铁企业的可持续发展。本文通过对德钢烧结脱硫技术的分析，旨在2015年1月1日施行新标准之后，能够通过上述方案对相关使用烧结脱硫技术的企业有所参考，努力助其排放标准达标。

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