球團回轉窯煙氣氣動脫硫單元脫硫技術研究與應用

楊柳（河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠，河北 張家口 075100）

球團回轉窯煙氣氣動脫硫單元脫硫技術研究與應用

楊柳（河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠，河北 張家口 075100）

針對球團回轉窯煙氣特點，采用氣動脫硫單元技術在在宣鋼100萬噸球團回轉窯頭煙氣進行脫硫，系統(tǒng)運行結果表明該工藝適合回轉窯煙氣。本文主要介紹了空塔噴淋脫硫技術特點，系統(tǒng)運行情況以及運行時的關鍵參數等，為國內同行提供借鑒。

回轉窯;煙氣脫硫;應用

宣鋼現有兩套100萬噸酸性氧化球團礦生產線采用鏈篦機-回轉窯-環(huán)冷機生產線。每套球團設計產能為年產100萬噸。采用氣動脫硫單元技術的石灰石—石膏（濕法）脫硫技術，一套球團系統(tǒng)對應一個脫硫塔。主控樓及制漿系統(tǒng)共用。

1 工程概況

每套球團設計產能為年產100萬噸。采用石灰石—石膏（濕法）脫硫技術，一套球團系統(tǒng)對應一個脫硫塔。主控樓及制漿系統(tǒng)共用。球團煙氣經脫硫后SO2排放濃度小于100mg/m3，脫硫效率達到90%以上。在噴淋層之間，布置一層“氣動單元”，在氣動單元內形成一段動態(tài)穩(wěn)定的液粒懸浮液膜，成倍增加液相傳質面積。大大提高脫硫效率，能穩(wěn)定保證SO2排放濃度小于100mg/m3。選取合適的脫硫塔直徑，保證煙氣在塔內與漿液有足夠的反應時間。由常規(guī)3層噴淋層增加至4層噴淋層。

2 工藝說明

FGD系統(tǒng)包括吸收塔和所有其它必需的設備。主要分為以下子系統(tǒng)：煙氣系統(tǒng)、吸收劑漿液制備系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、事故漿液系統(tǒng)

2.1 煙氣系統(tǒng)

本工程配備獨立的增壓風機，以克服吸收塔及煙道阻力。當脫硫系統(tǒng)投運時，打開風機的入口擋板。從增壓風機出口引出的原煙氣經入口擋板進入吸收塔進行脫硫除塵處理，煙氣中的SO2及粉塵被捕獲，從而使煙氣得到凈化，最終由吸收塔頂部煙囪直接排放。

2.2 吸收劑漿液制備系統(tǒng)

自卸罐車將石灰石粉運輸脫硫區(qū)，經罐車氣力輸送至石灰石料倉，石灰石料經粉倉下插板閥進入給料機后，進入制漿罐中與石膏脫水系統(tǒng)來的濾液混合，制成濃度約為20%的石灰石漿液，作為脫硫吸收劑待用。石灰石漿液儲存在制漿罐，經制漿泵供入吸收塔的循環(huán)泵吸口，經循環(huán)泵供入吸收塔用以吸收煙氣中的SO2。

2.3 吸收塔系統(tǒng)

系統(tǒng)包括2座吸收塔、8臺循環(huán)泵、6臺吸收塔攪拌器、3臺氧化風機、4臺石膏排漿泵及系統(tǒng)內的管路、閥門等。

2.4 石膏脫水系統(tǒng)

石膏脫水系統(tǒng)包括2臺石膏旋流系統(tǒng)、2臺真空皮帶脫水機、2臺真空泵、2臺漿液分配箱、2臺濾液泵（其中一臺備用）、系統(tǒng)內管路、閥門等。

來自吸收塔的石膏漿液經石膏排出泵后進入石膏水力旋流器，溢流漿液直接返塔。底流濃縮后的漿液再經過真空皮帶脫水機脫水。脫水后石膏含水量小于10%（wt），送入石膏庫貯存。濾液池中的濾液返回吸收塔作為補充水，以維持吸收塔內的液面平衡，或者進入石灰石制漿系統(tǒng)。

吸收塔漿池濃度控制范圍為12%～20%，當石膏漿濃度達到20%時，啟動石膏脫水系統(tǒng)，其處理能力為150%，當濃度降至12%停石膏脫水系統(tǒng)。

2.5 工藝水系統(tǒng)

工藝水系統(tǒng)設備包括：1個工藝水箱、2臺工業(yè)水泵、2臺除霧器沖洗水泵、1臺高壓沖洗水泵、系統(tǒng)管路和閥門。利用工業(yè)水作為水源。其主要用戶為：吸收劑制備用水；·除霧器、及所有漿液輸送設備、輸送管路、貯存箱的沖洗水；真空泵密封水、皮帶機潤滑水、濾布沖洗水、漿液泵機械密封水；塔內沉積漿液沖洗用水。

2.6 壓縮空氣系統(tǒng)

設一座壓縮空氣罐。脫硫島內利用廠區(qū)現有氣源供氣，引接至工藝樓內儲氣罐，壓力0.8MPa。

2.7 事故漿液系統(tǒng)

本系統(tǒng)兩臺吸收塔共用1個事故漿罐。本系統(tǒng)設置吸收塔區(qū)域地坑及濾液池。匯集排放管的溢流、密封泄漏和設備沖洗水并各配有二臺地坑泵兩臺濾液泵將水坑中的漿液返回到吸收塔及相應箱罐。

3 關鍵技術及創(chuàng)新點

(1)實現脫硫系統(tǒng)與主體球團系統(tǒng)同步運行率達100%。脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏法一機一塔設計方案，脫硫系統(tǒng)不設旁通，球團煙氣全部進行脫硫。一套球團系統(tǒng)對應一個脫硫塔；主控樓及制漿系統(tǒng)共用。對現有球團煙道系統(tǒng)進行切改。

(2)采用在噴淋層之間增加布置一層“氣動脫硫單元”的新技術：煙氣從氣動脫硫單元下方進入，在旋流器的作用下，形成具有一定速度的向上的旋轉氣流,將單元上端注入的吸收液托住反復旋切，在氣動單元內形成一段動態(tài)穩(wěn)定的液粒懸浮液膜，成倍增加液相傳質面積，大大提高脫硫效率，完全能滿足我地區(qū)高硫鐵精粉的使用。國內回轉窯脫硫系統(tǒng)設計進口二氧化硫一般控制1500mg/m3以下，出口二氧化硫才能確保穩(wěn)定達標排放，而我公司回轉窯脫硫因為增加了“氣動脫硫單元后”，脫硫系統(tǒng)進口二氧化硫在高達4500 mg/m3的情況下，出口二氧化硫仍能確保穩(wěn)定達標排放。

(3)選取合適的脫硫塔直徑，保證煙氣在塔內與漿液有足夠的反應時間。由常規(guī)3層噴淋層增加至4層噴淋層。

(4)采用逆向噴淋石灰石-石膏（濕法）脫硫技術，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，脫硫效率高，脫硫副產物石膏品質好，100%得到了綜合領用。

(5)宣鋼1、2#球團回轉窯煙氣脫硫中增加的“氣動脫硫單元”在國內回轉窯脫硫中為首次應用，能大幅度提高脫硫能力，能滿足高硫鐵精粉的使用

4 結語

宣鋼1、2#球團回轉窯全煙氣脫硫工程正式投入運行后，實現了進口SO2濃度達4500mg/m3時出口SO2濃度可達100 mg/m3以下。特別是“氣動單元”實施，大大提高脫硫效率，能穩(wěn)定保證SO2排放濃度小于100mg/m3。在同行業(yè)中處于領先水平。值得推廣及借鑒。