烧结湿法脱硫“白烟”治理工艺探索与实践

李元廷，王皎月，伍雁梅，邓孝天，梁远军，张 毅

（四川省达州钢铁集团有限责任公司，四川 达州635002）

1 “水雾”形成的原因

达钢80m2和320m2烧结机烟气脱硫装置于2010年投用，当时烧结烟气脱硫技术尚处于发展阶段，没有完全成熟可靠的工艺可借鉴，目前仍无成熟可靠的主流工艺。而湿法脱硫则以宝钢为代表应用更广泛，占现已建成投产的烟气脱硫装置的84%。几年前相关部门和工程技术人员经反复论证研究，结合达钢实际，采用了石灰－石膏湿法脱硫。湿法脱硫后的烟气含湿量较高（13%～15%），烟温较低（50℃～55℃），脱硫后的烟气进入环境空气中时，烟温下降，烟气中水蒸气处于过饱和状态，部分水蒸气冷凝结雾，从而出现“白烟”现象。

2 “水雾”治理的必要性

有的发达国家要求烟囱排烟温度高于80℃，所以就看不到“白烟”。我国对烟囱排烟温度没有作要求，因此我国湿烟气出现“白烟”的现象很普遍。但由于达钢特殊的地理位置，厂区上空形成烟雾缭绕的景象，给达钢的企业形象带来了严重的负面影响，厂区周边的居民和市委市府的相关职能部门反映强烈，给达钢施加了强大的压力。多年来，达钢一直致力于彻底治理和解决这一现象，但苦于国内外至今没有成熟的技术和成功的工程项目先例可资借鉴，因此，烟囱“白烟”现象没有得到有效的治理。

3 目前消除“水雾”的工艺方法及优缺点

我国湿烟气出现“白烟”的现象很普遍，消除“白烟”的技术研究进展也十分缓慢。达钢技术中心通过与科研院所、同行企业等咨询、了解，概括起来目前消除“白烟”的技术方法主要有加热和冷凝两种方式，但均投资大、能耗高，而且目前在全国乃至全世界至今尚无一成功实例。目前消除“白烟”的方法及优缺点见表1：

4 创新工艺方法

达钢技术中心几年来通过咨询、交流，反复比较论证，寻求适合达钢的“白烟”治理方案。提出了利用烧结矿带冷余热的“低能耗混合干燥法”的工艺方法。

表1 目前消除“白烟”的工艺方法及优缺点

4．1 技术创新理论

“白烟”的烟气速度从15m／s降至5．5m／s时，理论上大于极限雾滴39μm 的液滴与烟气100%分离，因此脱水后烟气的饱和度为100%。而达钢地区常年空气湿度的饱和度低于90%，由于带冷机废气与大气的饱和度相同是90%。脱水后的烟气与带冷废气混合后的气体饱和度如下：

以上理论计算得出，混合后的绝对含湿量低于大气对饱和温度的绝对饱和含湿量的93．3%，所以脱硫烟气与带冷废气混合后不会产生白烟。

4．2 工艺描述

采用挡板＋旋风＋丝网三级复合脱水器及弯管脱水对烟气进行减速、降温、冷凝，脱水后的烟气经引风机送至混合塔，与带冷机热烟气充分混合后，经混合塔烟囱排放。工艺流程如图1。

4．3 技术措施

（1）利用三级复合脱水器对烟气进行脱水；

（2）采用热交流的原理，降低烟气中温度，达到脱水的目的；

（3）利用烧结机废气余热加热混合烟气，蒸发饱和水气量；

（4）利用干燥的带冷热风与脱硫烟气混合达到降低混合气饱和水气量。

（5）利用玻璃粼片对塔体内壁、管道内壁等进行喷涂防腐处理。

通过以上这些措施，使混合烟气饱和水含量低于大气中饱和水含量，从而消除了冒“白烟”的现象。

图1 工艺流程

5 实践和推广应用

“低能耗混合干燥法”利用外部废热源加温，不影响系统的运行，并且运行成本低。系统内部设备简单，易于维护。从技术上和经济上较其它方案简单易行，可操作性强。

达钢80m2烧结脱硫烟气“白烟”治理项目，采用达钢技术中心自主创新的“低能耗混合干燥法”，试验装置投资约400万元，建成后于2014年2月25日试运行，运行效果良好，实施后几乎看不到烟囱“白烟”现象，达到了预期的效果，并准备推广应用于320m2烧结脱硫烟气“白烟”的治理。

6 结语

烧结烟气“白烟”治理的工艺方法目前国内外尚无一成功案例，该工艺的实施，填补了烧结烟气“白烟”治理的空白。而且由于其投资省、维护简便、运行成本低，与现有加热或冷凝工艺动辄上千万的投资和运行成本相比，更加适合在达钢及钢铁企业得到广泛的推广和应用。