球团回转窑烟气气动脱硫单元脱硫技术研究与应用

杨柳（河钢集团宣钢公司炼铁厂，河北 张家口 075100）

球团回转窑烟气气动脱硫单元脱硫技术研究与应用

杨柳（河钢集团宣钢公司炼铁厂，河北 张家口 075100）

针对球团回转窑烟气特点，采用气动脱硫单元技术在在宣钢100万吨球团回转窑头烟气进行脱硫，系统运行结果表明该工艺适合回转窑烟气。本文主要介绍了空塔喷淋脱硫技术特点，系统运行情况以及运行时的关键参数等，为国内同行提供借鉴。

回转窑;烟气脱硫;应用

宣钢现有两套100万吨酸性氧化球团矿生产线采用链篦机-回转窑-环冷机生产线。每套球团设计产能为年产100万吨。采用气动脱硫单元技术的石灰石—石膏（湿法）脱硫技术，一套球团系统对应一个脱硫塔。主控楼及制浆系统共用。

1 工程概况

每套球团设计产能为年产100万吨。采用石灰石—石膏（湿法）脱硫技术，一套球团系统对应一个脱硫塔。主控楼及制浆系统共用。球团烟气经脱硫后SO2排放浓度小于100mg/m3，脱硫效率达到90%以上。在喷淋层之间，布置一层“气动单元”，在气动单元内形成一段动态稳定的液粒悬浮液膜，成倍增加液相传质面积。大大提高脱硫效率，能稳定保证SO2排放浓度小于100mg/m3。选取合适的脱硫塔直径，保证烟气在塔内与浆液有足够的反应时间。由常规3层喷淋层增加至4层喷淋层。

2 工艺说明

FGD系统包括吸收塔和所有其它必需的设备。主要分为以下子系统：烟气系统、吸收剂浆液制备系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、工艺水系统、压缩空气系统、事故浆液系统

2.1 烟气系统

本工程配备独立的增压风机，以克服吸收塔及烟道阻力。当脱硫系统投运时，打开风机的入口挡板。从增压风机出口引出的原烟气经入口挡板进入吸收塔进行脱硫除尘处理，烟气中的SO2及粉尘被捕获，从而使烟气得到净化，最终由吸收塔顶部烟囱直接排放。

2.2 吸收剂浆液制备系统

自卸罐车将石灰石粉运输脱硫区，经罐车气力输送至石灰石料仓，石灰石料经粉仓下插板阀进入给料机后，进入制浆罐中与石膏脱水系统来的滤液混合，制成浓度约为20%的石灰石浆液，作为脱硫吸收剂待用。石灰石浆液储存在制浆罐，经制浆泵供入吸收塔的循环泵吸口，经循环泵供入吸收塔用以吸收烟气中的SO2。

2.3 吸收塔系统

系统包括2座吸收塔、8台循环泵、6台吸收塔搅拌器、3台氧化风机、4台石膏排浆泵及系统内的管路、阀门等。

2.4 石膏脱水系统

石膏脱水系统包括2台石膏旋流系统、2台真空皮带脱水机、2台真空泵、2台浆液分配箱、2台滤液泵（其中一台备用）、系统内管路、阀门等。

来自吸收塔的石膏浆液经石膏排出泵后进入石膏水力旋流器，溢流浆液直接返塔。底流浓缩后的浆液再经过真空皮带脱水机脱水。脱水后石膏含水量小于10%（wt），送入石膏库贮存。滤液池中的滤液返回吸收塔作为补充水，以维持吸收塔内的液面平衡，或者进入石灰石制浆系统。

吸收塔浆池浓度控制范围为12%～20%，当石膏浆浓度达到20%时，启动石膏脱水系统，其处理能力为150%，当浓度降至12%停石膏脱水系统。

2.5 工艺水系统

工艺水系统设备包括：1个工艺水箱、2台工业水泵、2台除雾器冲洗水泵、1台高压冲洗水泵、系统管路和阀门。利用工业水作为水源。其主要用户为：吸收剂制备用水；·除雾器、及所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水；真空泵密封水、皮带机润滑水、滤布冲洗水、浆液泵机械密封水；塔内沉积浆液冲洗用水。

2.6 压缩空气系统

设一座压缩空气罐。脱硫岛内利用厂区现有气源供气，引接至工艺楼内储气罐，压力0.8MPa。

2.7 事故浆液系统

本系统两台吸收塔共用1个事故浆罐。本系统设置吸收塔区域地坑及滤液池。汇集排放管的溢流、密封泄漏和设备冲洗水并各配有二台地坑泵两台滤液泵将水坑中的浆液返回到吸收塔及相应箱罐。

3 关键技术及创新点

(1)实现脱硫系统与主体球团系统同步运行率达100%。脱硫系统采用石灰石-石膏法一机一塔设计方案，脱硫系统不设旁通，球团烟气全部进行脱硫。一套球团系统对应一个脱硫塔；主控楼及制浆系统共用。对现有球团烟道系统进行切改。

(2)采用在喷淋层之间增加布置一层“气动脱硫单元”的新技术：烟气从气动脱硫单元下方进入，在旋流器的作用下，形成具有一定速度的向上的旋转气流,将单元上端注入的吸收液托住反复旋切，在气动单元内形成一段动态稳定的液粒悬浮液膜，成倍增加液相传质面积，大大提高脱硫效率，完全能满足我地区高硫铁精粉的使用。国内回转窑脱硫系统设计进口二氧化硫一般控制1500mg/m3以下，出口二氧化硫才能确保稳定达标排放，而我公司回转窑脱硫因为增加了“气动脱硫单元后”，脱硫系统进口二氧化硫在高达4500 mg/m3的情况下，出口二氧化硫仍能确保稳定达标排放。

(3)选取合适的脱硫塔直径，保证烟气在塔内与浆液有足够的反应时间。由常规3层喷淋层增加至4层喷淋层。

(4)采用逆向喷淋石灰石-石膏（湿法）脱硫技术，系统运行稳定，脱硫效率高，脱硫副产物石膏品质好，100%得到了综合领用。

(5)宣钢1、2#球团回转窑烟气脱硫中增加的“气动脱硫单元”在国内回转窑脱硫中为首次应用，能大幅度提高脱硫能力，能满足高硫铁精粉的使用

4 结语

宣钢1、2#球团回转窑全烟气脱硫工程正式投入运行后，实现了进口SO2浓度达4500mg/m3时出口SO2浓度可达100 mg/m3以下。特别是“气动单元”实施，大大提高脱硫效率，能稳定保证SO2排放浓度小于100mg/m3。在同行业中处于领先水平。值得推广及借鉴。