魏光平
(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司,山东 莱芜 271104)
石灰-石膏法在265m2烧结机上的应用
魏光平
(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司,山东 莱芜 271104)
介绍了山钢莱芜分公司4#265m2烧结机应用石灰-石膏法脱硫工艺的技术特点及运行效果,通过一系列的技术措施,有效解决了“石膏雨”及系统腐蚀等问题,该工艺应用于烧结机脱硫,技术成熟,运行稳定,二氧化硫、氮氧化物及颗粒物均能达标排放。
石灰-石膏法;烧结机;脱硫
2015年,随着新《环保法》的正式实施,各项污染物的排放标准开始执行更加严格的限值。《山东省钢铁工业污染物排放标准》(DB37/990-2013)规定,自2015年1月1日起,烧结机头二氧化硫排放标准由200mg/m3降至100mg/m3,颗粒物排放标准由50mg/m3降至30mg/m3,这就对烧结机脱硫工艺提出了更为严格的要求。山钢莱芜分公司根据实际情况及脱硫工艺技术成熟度、运行可靠性等方面综合考虑,决定对4#265m2烧结机采用石灰-石膏脱硫工艺。
石灰-石膏湿法脱硫工艺以石灰浆液作为吸收剂,通过石灰浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤,发生反应,以去除烟气中的二氧化硫,反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙(石膏)。该工艺具有脱硫剂来源广、脱硫效率高、脱硫反应速度快、运行适应性好等优点,在烧结机烟气脱硫领域得到广泛推广应用。
该公司4#265m2烧结机采用的石灰-石膏湿法脱硫具有以下特点:
(1)脱硫系统尾部增设湿法电除尘装置,解决“石膏雨”问题
一般情况下,烟气经未设置GGH(Gas Gas Heater,烟气换热器)的脱硫系统后,排烟温度仅为50℃左右,脱硫后的烟气中含有大量水雾、硫酸雾及微细气溶胶,烟囱排放的烟羽透明度差(烟羽呈白色),从烟囱排出与低温的大气相遇后,就会形成“石膏雨”。
在脱硫系统尾部加设湿法电除尘装置后,烟气中的微细粉尘(PM2.5)、细小液滴及气溶胶能有效去除,使出口烟气处于各种颗粒几乎被全部去除的比较“洁净”的状态,能有效解决“石膏雨”问题。
(2)对脱硫系统分段分区防腐,提高防腐效果
脱硫系统的浆液不但具有酸性,同时还含有Cl-,Cl-的聚集对整个脱硫系统的腐蚀非常严重。对此,采取了针对不同部位分段分区防腐的措施。对吸收塔、烟道、箱坑池、吸收塔入口等处,分别根据其引起腐蚀的原因及影响因素,将不同的防腐材料优化组合,以适应不同的腐蚀环境。其中,吸收塔入口烟道为烟气干湿交界面,烟气条件恶劣,是重点防腐对象,采用C276合金钢对入口烟道进行贴衬,既可大大节省投资费用,又可消除焊接施工中的不利影响,保证贴衬效果,提高系统的防腐效果。
(3)吸收塔内喷淋浆液再分布装置(ALRD)
吸收塔内喷淋浆液的分布通常会呈现中间密、周边薄的现象,因此在塔的全断面上,其脱硫效率也表现出中间高、周边低的特征。实测数据表明,在吸收塔中心67%的区域内,其脱硫效率达99%~100%,同时脱硫效率随着远离中心而降低。此现象是由吸收塔内边壁滑落引起的,在吸收塔内设置ALRD装置可以消除边壁滑落现象,使SO2吸收效率提高2%~5%。
(4)脱硫废水处理系统
该工艺对脱硫废水设置废水深度处理系统,工艺流程如图1所示。
脱硫废水经废水泵后进入废水调节池,池内设三叶式搅拌器,对废水进行均质、均量;调节池内的废水通过螺杆泵的提升进入中和箱,加入从计量泵来的石灰乳进行混合以调节pH值;中和箱出水通过泵提升进入沉降箱后加入有机硫化物进行混合、沉降,去除重金属;沉降箱出水自流入絮凝箱后加入助凝剂进行混合、絮凝;再通过泵的提升进入澄清浓缩器,浓缩器澄清后的出水达标后自流入出水箱,通过泵的提升有压排放。
出水箱内的部分达标水经泵提升加压后对污泥管道进行反冲洗,以及对压滤机滤布进行冲洗,所有的冲洗水进入中和箱。
澄清浓缩器内沉淀下来的污泥通过泵输送排至污泥贮池内,污泥贮池内的污泥则通过泵输送进入板框式压滤机,压滤机的出水排入滤液箱内,通过污水泵提升至中和箱进行二次处理;污泥进入泥斗后装车外运。
该系统自投入运行以来,运行稳定可靠,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度均能达到《山东省钢铁工业污染物排放标准》(DB37/990-2013)中表1“新建企业”限值要求。图2所示为2015年1月10日至1月25日在线
监测数据。图3所示为人工监测结果报告单。
图1 脱硫废水处理系统工艺流程图
图2 4#265m2烧结机在线监测数据
图3 人工监测结果
随着环保标准逐步趋严,二氧化硫排放总量控制将成为制约钢铁企业发展的瓶颈。因此,脱硫工艺的选择应在技术经济合理的前提下尽可能多地削减SO2的排放总量。
石灰-石膏脱硫法技术成熟,运行可靠,应用于烧结机脱硫,能快速适应烟气流量及二氧化硫浓度的变化,且不受主体工艺的影响。石灰-石膏法脱硫工艺脱硫效率高,应用于烧结机脱硫领域能够取得较好的效果。脱硫的副产物二水石膏不含有害杂质,是一种质量较好的化学石膏,用途广泛,可作为水泥缓凝剂,也可用于纸面石膏板、粉刷石膏、石膏砌块等,可产生一定的经济效益。
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Application and Practice of Lime-gypsum Technology in 265m2Sintering Machine
WEI Guang-ping
(Laiwu Branch of Shandong Iron & Steel Co., Ltd. Shandong, Laiwu 271104, China)
The paper introduces the technical characteristics and operation effect of lime-gypsum process of desulfurization technology applied in 4#265m2 sintering machine of Laiwu Branch of Shandong Iron & Steel Co., Ltd. Through a series of technical measures, the “problems of gypsum rain” and system corrosion are effectively solved. This technology is used in the sintering machine desulfurization, the technology is mature and the operation is stable. Sulfur dioxide and nitrogen oxides as well as particulate matters can comply with the emission standards.
lime-gypsum process; sintering machine, desulfurization
X701
A
1006-5377(2015)11-0067-03