港陸鋼鐵1#、2#豎爐煙氣脫硫技術(shù)的選擇

邢磊

【摘要】根據(jù)唐山港陸鋼鐵有限公司豎爐煙氣的特點(diǎn)， 選擇石灰-石膏濕法脫硫工藝，對(duì)兩臺(tái)豎爐煙氣脫硫治理，并介紹了該工藝的技術(shù)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)原則。

【關(guān)鍵詞】豎爐 煙氣 脫硫 石灰

1 概述

唐山港陸鋼鐵有限公司位于河北省遵化市，公司成立于2002年1月，現(xiàn)有員工10000余人，總資產(chǎn)100多億元；該公司是集燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼于一體的現(xiàn)代化民營(yíng)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。針對(duì)1#、2#豎爐煙氣選擇石灰-石膏濕法脫硫工藝，采用兩爐一塔布置設(shè)計(jì)，脫硫塔煙氣處理能力為577980 m3/h。

2 豎爐煙氣特點(diǎn)

本文重點(diǎn)介紹唐山港陸鋼鐵有限公司1#、2#豎爐新建煙氣脫硫技術(shù)方案的選擇與討論。豎爐煙氣工況列于表1。

3 方案的選擇與確定

3.1脫硫工藝的對(duì)比

根據(jù)港陸公司實(shí)際情況，濕法和干法脫硫工藝進(jìn)行了比較，具體情況列于表2。

3.2選擇脫硫工藝的基本原則

根據(jù)對(duì)脫硫性能的要求和現(xiàn)場(chǎng)情況，脫硫技術(shù)方案的選擇應(yīng)遵循以下原則：

1）煙氣脫硫工藝技術(shù)成熟、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、具有運(yùn)行業(yè)績(jī)；

2）脫硫劑簡(jiǎn)單易得，穩(wěn)定供應(yīng)，價(jià)格低廉；脫硫副產(chǎn)品能夠循環(huán)利用，不造成二次污染；

3）具有較高的脫硫效率，能適應(yīng)復(fù)雜運(yùn)行狀況，有效實(shí)現(xiàn)削減二氧化硫排放；

4）較低的工程造價(jià)及運(yùn)行維護(hù)成本；

5）現(xiàn)有場(chǎng)地便于布置。

根據(jù)上述原則，結(jié)合港陸公司的實(shí)際情況，參考其他鋼鐵企業(yè)豎爐脫硫?qū)嵗?，采用石?石膏濕法脫硫工藝。

3.3脫硫工藝系統(tǒng)及技術(shù)特點(diǎn)

3.3.1工藝系統(tǒng)組成

該脫硫系統(tǒng)分為多個(gè)單元，包括煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、制粉制漿系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、事故排放系統(tǒng)、公輔能源介質(zhì)系統(tǒng)、電氣控制儀表系統(tǒng)等。

3.3.2工藝特點(diǎn)

1）系統(tǒng)布置緊湊，占地面積極小；

2）脫硫技術(shù)成熟可靠，擁有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)不同工程的具體情況為客戶“量身定制”。

3）可完全滿足煙氣量30～110%負(fù)荷下各種工況下的運(yùn)行。

4）采用最佳的除霧器組合、參數(shù)設(shè)計(jì)及二次除霧設(shè)備，有效地克服了下雨現(xiàn)象。

5）采用煙氣流動(dòng)模型輔助設(shè)計(jì)，確保煙氣分布均勻。通過計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)，確定吸收塔內(nèi)噴淋層和噴嘴的布置、除霧器、煙氣入口和煙氣出口的位置，優(yōu)化pH值、L/G、脫硫劑化學(xué)當(dāng)量比、氧化空氣流量、漿液濃度、煙氣流速等性能參數(shù)來控制吸收塔內(nèi)煙氣均勻流動(dòng)。下列各圖是經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)與初始設(shè)計(jì)煙氣流速的模擬對(duì)比。

6）采用有效防堵措施，使運(yùn)行更加順暢。

7）采用有效防腐措施，增強(qiáng)系統(tǒng)使用壽命。

4 設(shè)計(jì)原則及參數(shù)

4.1設(shè)計(jì)原則

1）脫硫工藝遵循技術(shù)成熟、設(shè)備先進(jìn)運(yùn)行穩(wěn)定、操作維護(hù)方便、自動(dòng)化程度較高、運(yùn)行成本較低、無二次污染原則。能夠保證高可用率、高脫硫率、低石灰消耗量、低壓用電量及低耗水量，而且完全符合環(huán)境保護(hù)要求。系統(tǒng)和設(shè)備成熟可靠，不使用任何帶有試驗(yàn)/原始型/示范性質(zhì)的系統(tǒng)和設(shè)備。

2）脫硫系統(tǒng)從豎爐爐型、負(fù)荷、爐后脫硫場(chǎng)地等諸多方面因素考慮，提出合理的脫硫工藝方案。

3）脫硫工藝充分考慮燒結(jié)工藝特點(diǎn)，系統(tǒng)阻力穩(wěn)定，脫硫裝置在啟、停、運(yùn)行及事故處理情況下不影響燒結(jié)生產(chǎn)操作（產(chǎn)量、質(zhì)量）。

4）脫硫工藝適應(yīng)燒結(jié)生產(chǎn)風(fēng)量、溫度、二氧化硫濃度等負(fù)荷變化與波動(dòng)。

5）盡量減少操作人員工作量，系統(tǒng)采用DCS控制，采用遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最大程度的自動(dòng)化。

6）脫硫工藝與設(shè)備布置合理，能滿足招標(biāo)方提供的總圖位置要求。技術(shù)規(guī)范和圖紙中所敘述的系統(tǒng)和布置是基本要求，通過詳細(xì)的工藝設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)所有的工程要求，建造一個(gè)完整的脫硫裝置。

7）石灰漿液和石膏漿液輸送流暢，采取一定措施防堵防結(jié)垢。

8）脫硫主體設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命不低于20年。

9）脫硫副產(chǎn)物石膏含水率小于10%，用汽車外運(yùn)，綜合利用。

10）脫硫后煙氣排放具有一定的抬升高度，有利于擴(kuò)散。煙囪排放口標(biāo)高80m。

4.2設(shè)計(jì)參數(shù)

5結(jié)論

1）石灰-石膏濕法脫硫工藝是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛，運(yùn)行最成熟的脫硫工藝，優(yōu)化后的石灰-石膏脫硫工藝更適合鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)、豎爐應(yīng)用，脫硫效率達(dá)到95%以上，且系統(tǒng)阻力小、運(yùn)行成本低、不堵塞，抗腐蝕，防磨損；與豎爐同步運(yùn)行率高，完全適合和滿足港陸公司豎爐煙氣脫硫治理技術(shù)要求。

2）唐山港陸鋼鐵有限公司1#、2#豎爐煙氣脫硫項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)于進(jìn)一步減少二氧化硫排放，改善地區(qū)大氣環(huán)境環(huán)境質(zhì)量具有重要作用，同時(shí)具有明顯環(huán)境效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

1 雷仲存等，工業(yè)脫硫技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版，2001.

2 陳云，燒結(jié)（球團(tuán)）大氣污染的成因及治理措施.綠色科技，2010.

3 董志權(quán)，工業(yè)廢氣凈化與利用. 化學(xué)工業(yè)出版社，2007.