湖州南方窯尾脫硫技術(shù)改造

周俊牛，李永坤，徐金軍，程 崗

（湖州南方水泥有限公司，浙江 長興 313102）

1 問題描述

湖州南方水泥有限公司擁有2條5 000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線，2015年公司石灰石專屬礦山停止采礦后，石灰石供應(yīng)受到嚴重影響，石灰石收料礦點較多，部分礦點石灰石含硫量較高，造成熟料生產(chǎn)線窯尾煙囪SO2排放最高達到300mg/Nm3，瞬間值達到過600mg/Nm3，2016年3～10月份，生產(chǎn)線在原料磨停磨避峰時，有多次窯尾煙囪超標排放，嚴重時開磨時也有SO2短時排放超標或接近排放臨界點，湖州環(huán)保部門多次督促限期整改，否則，將面臨環(huán)保處罰的風險，為了滿足SO2≤100mg/Nm3的環(huán)保排放要求，必須投資進行脫硫改造。

2 解決方案

經(jīng)過了解及對比方案，經(jīng)過討論決定2臺窯尾預(yù)熱器采用廣東萬引科技發(fā)展有限公司復合脫硫技術(shù)：在1號、2號窯入窯提升機旁增設(shè)散裝罐、螺旋秤，各單獨布置一套粉劑系統(tǒng)，根據(jù)窯尾煙氣SO2排放值按比例摻入干基脫硫劑。1號、2號共用1套水劑儲存系統(tǒng)，在C1～C2上升風道處噴入霧化的氨基催化脫硫劑，延長固硫劑反應(yīng)時間，二次捕獲吸收SO2，確保煙氣SO2排放濃度＜100mg/Nm3。全部接收及控制信號接入中控DCS系統(tǒng)進行控制。

項目總投資149萬元，工程為EPC交鑰匙總包工程，由廣東萬引科技發(fā)展有限公司完成。

該方案優(yōu)點：

（1）脫硫效率提高：在生料入窯提升機摻入干基脫硫劑，通過鈣基固硫劑、氧化劑及催化劑優(yōu)化組合，加快脫硫反應(yīng)速率、降低固硫產(chǎn)物分解率，進而提高脫硫固硫效率；在C2至C1上升風管霧化噴入脫硫水劑，將固氣脫硫反應(yīng)轉(zhuǎn)換為固液脫硫反應(yīng)，增大接觸面積和反應(yīng)時間，二次高效捕獲逃逸的SO2，實現(xiàn)2 000mg/Nm3以下的SO2排放8min內(nèi)達標，脫硫效率可達98%以上。

（2）快速脫硫：窯尾排放SO2符合環(huán)保排放要求時，該系統(tǒng)不用，在發(fā)現(xiàn)窯尾SO2排放超標時，投入脫硫系統(tǒng)運行，8min內(nèi)SO2排放即可降低至100mg/Nm3以下。

（3）投資較低，建設(shè)周期短：該技術(shù)工藝簡單，系統(tǒng)占地面積小、建設(shè)周期短，設(shè)備功率小、啟停迅速，操作簡單。與濕法脫硫技術(shù)相比較，建設(shè)成本是濕法脫硫的1/20，運行成本是濕法脫硫技術(shù)的1/2。

（4）無需專人值守：系統(tǒng)接入中控DCS，可滿足脫硫劑連續(xù)、精確、穩(wěn)定給料。

3 技改后實際運行狀況

項目自2016年11月開始建設(shè)，2017年1月20日試車并考核運行，達到設(shè)計預(yù)期效果。在2017年8～12月份期間，窯尾在線監(jiān)測系統(tǒng)顯示SO2超標時，投入系統(tǒng)運行，脫硫效果較快，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)問題。

4 效益分析

經(jīng)濟效益：原設(shè)計脫硫成本在0.4元/t熟料，2017年全年實際脫硫成本平均0.3元/t熟料。全年未發(fā)生一起SO2超標排放現(xiàn)象。

社會效益：復合脫硫技術(shù)能滿足現(xiàn)階段水泥工業(yè)大氣污染物排放標準要求，切實做到還社會一片潔凈藍天、留后世一抹青山沃土。

5 總 結(jié)

湖州南方除石灰石供應(yīng)礦點較多、成份復雜外，同時建設(shè)有污泥焚燒系統(tǒng)（焚燒生活污泥與工業(yè)污泥）、固廢（危廢）處理系統(tǒng)，其中工業(yè)污泥與部分固廢來料中均有高硫、高堿現(xiàn)象，導致生產(chǎn)線窯尾分解系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)容易出現(xiàn)下料管堵料、結(jié)皮、窯內(nèi)結(jié)圈現(xiàn)象，同時也會引起窯尾煙氣氮氧化物、SO2排放超標，導致脫硝成本、脫硫成本進一步上升。今后要加強對石灰石成份分析、固廢與工業(yè)污泥來料成分分析，合理搭配使用，避免高硫、高堿來料集中摻入現(xiàn)象，進一步降低脫硫成本與生產(chǎn)成本。