一种新型钢铁厂烧结烟气脱硫用水系统的探究

卓 鹏 杜超阳

（徐州众凯机电设备制造有限公司，江苏 徐州 221004）

钢铁厂烧结烟气脱硫用水，采用开路循环，在烟气冷却脱硫过程中，水经喷淋塔降温脱硫时，水被大量蒸发，使得盐类物质浓度增加，腐蚀性增加；且在喷淋塔中，烟气与脱硫水充分混合生成石膏，容易堵塞喷淋嘴和进风口。因此烟气脱硫用水系统必须定期换水，水耗量大。

此次探究是在全面、准确的了解了钢铁厂烧结烟气脱硫用水系统具体运行状况后，为进一步改善各系统的工作状况，降低生产过程用水量和能耗，而提出的一些依据和方案。

1 以现有某钢铁冶炼厂烧结烟气脱硫用水系统为例，分析系统现状

某钢铁长（年产生铁100 万吨）现有烧结烟气脱硫采用喷淋塔式石灰石石膏法脱硫技术。系统包括石灰石浆液制备，洗涤循环、除雾器和氧化工序组成的吸收塔，水力旋转分离与石膏脱水装置，废水处理装置。其中料液循环水量为4650t/h，料液输送水量为25t/h，料液回用水量为50t/h，废液输送水量为40t/h，另外还包括料液制备和工艺水等。脱硫系统循环用水总量为4895t/h，水泵总装机功率950.5kW。

烧结烟气脱硫耗水主要为，烟气与脱硫药剂在吸收塔内逆流传质换热时，水以汽态的形式由烟气带走直接排入大气；这部分耗水量占整套装置总耗水量88%以上，约为36.7t/h。脱硫装置排出废水约2.5t/h，占整个装置耗水量6%左右。烟气携带液态水，石膏带走的水约2.5t/h，占整个装置耗水量6%左右。

烧烟气结脱硫工序，耗水量为41.6t/h。系统结构简图如图1 所示。

图1 喷淋塔式石灰石石膏法脱硫系统

2 新型钢铁厂烧结烟气脱硫用水系统

2.1 系统工作原理

在烧结烟气脱硫过程中采用节流式湿式交换器加高效换热器。在高温烟气进入节流式湿式交换器进行脱硫前，使用高效气-气换热装置，将烟气温度降至60℃左右再进入节流式湿式交换器进行脱硫，降低热交换的耗水量。

2.2 新型烟气脱硫用水系统结构简图

系统结构简图如图2 所示，烧结烟气首先进入重力沉降装置，将大颗粒灰尘沉降剔除，然后过热烟气进入高效换热器，利用干净空气进行换热，经过换热冷却后的烧结烟气，进入节流式湿式交换器进行脱硫处理，处理后烟气通过管道排入大气。由于烟气冷却过程中蒸发量的降低，减少了整个脱硫用水耗水量。

经过测算此方案可使上述钢铁厂烟气脱硫耗水量降为5t/h，总耗水量降低87%。使用节流式湿式交换器可使循环用水量降为260t/h。

图2 系统结构简图

3 新型烟气脱硫用水系统的优点

1）采用高效空气换热器，使用洁净的空气作为冷却介质，大幅度降低冷却过程的耗水量。

2）结构简单，且具有除尘和脱硫的双重功能，前期投资相对较少。

4 结论

炼钢厂烟气脱硫耗水量大，能耗高，目前还处在一个急待改善的阶段。随着我们环保意识和节水意识的提高，也将更加迫切的要求改变这种高耗水、高耗能生产方式。新型烟气脱硫用水系统还处在实验探究阶段，但通过实验发现该系统具有较高可实施性，下一步将验证该系统在实际处理烧结烟气过程中的运行状况，如果能够稳定运行且达到节水节能的目的，该新型烧结烟气脱硫用水系统将带来巨大和社会效益和经济效益。

［1］王艺慈.烧结球团500 问[M].北京:化学工业出版社，2009.12.

［2］刘竹林.炼铁原料[M].北京:化学工业出版社，2007.

［3］机械设计手册编委会.机械设计手册(新版):第四卷[M].北京:机械工业出版社，2004.

［4］王笏曹，等.钢铁工业给水排水手册[M].北京:冶金工业出版社，2002.