高效脫除鋼鐵燒結(jié)機(jī)多組分污染物實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用
來源：中國環(huán)境報 閱讀：2343 更新時間：2009-11-18 15:30目前，福建省三鋼(集團(tuán))有限責(zé)任公司(以下簡稱“三鋼”)2#180m2燒結(jié)機(jī)煙氣多組分污染物脫除裝置已經(jīng)成功運(yùn)行兩年。這套由福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司自主研發(fā)的LJS循環(huán)流化床燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除裝置，不僅能夠脫除二氧化硫，還可以脫除三氧化硫、氯化氫、氟化氫等，脫硫率達(dá)到90％以上，最高可達(dá)98％。兩年來，企業(yè)減少二氧化硫排放量1.2萬噸，成為全國惟一獲得示范工程的燒結(jié)機(jī)干法煙氣脫硫項(xiàng)目。
燒結(jié)機(jī)脫硫?yàn)槭裁措y？
燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜，波動性較大，治理難度大；脫硫副產(chǎn)物成分復(fù)雜
鋼鐵行業(yè)二氧化硫主要由燒結(jié)球團(tuán)煙氣產(chǎn)生，占鋼鐵企業(yè)排放總量70％以上，個別企業(yè)達(dá)到90％左右(不含燃煤自備電廠產(chǎn)生的二氧化硫)。據(jù)統(tǒng)計，2008年全國重點(diǎn)統(tǒng)計的鋼鐵企業(yè)二氧化硫排放量約110萬噸，其中燒結(jié)二氧化硫排放量約80萬噸，占排放總量的40％～60％。因此，控制燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程二氧化硫的排放是鋼鐵企業(yè)控制二氧化硫污染的重點(diǎn)。
我國鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜，波動性較大，給治理帶來很大難度。首先，煙氣量大，二氧化硫濃度、流量和溫度變化大。比如，一噸燒結(jié)礦產(chǎn)生煙氣 4000～6000m3，二氧化硫濃度400～5000mg/Nm3之間變化，溫度則在80℃～180℃之間變化，流量的變化幅度高達(dá)40％以上；其次是水分含量大且不穩(wěn)定，一般為10～13％；含氧量高，一般為15～18％；煙氣中還含有多種污染成分，除含有二氧化硫、粉塵外，還含有重金屬、二惡英類、氮氧化物等。這些特點(diǎn)都在一定程度上增加了鋼鐵燒結(jié)煙氣二氧化硫治理的難度。
另一方面，脫硫副產(chǎn)物利用途徑少，由于燒結(jié)煙氣脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物成分復(fù)雜，目前還缺乏有效的利用途徑。另外，脫硫裝置投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，燒結(jié)脫硫裝置投資約占燒結(jié)機(jī)投資的20％～50％，噸燒結(jié)礦脫硫運(yùn)行成本5～14元，成為制約安裝脫硫裝置的重要因素。
自主研發(fā)適合國情的干法脫硫裝置
7項(xiàng)創(chuàng)新成果高效脫除多組分污染物
由于歐洲一些國家燒結(jié)礦含硫量低，燒結(jié)煙氣基本不采取脫硫，幾乎沒有干法煙氣脫除技術(shù)在鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)煙氣凈化領(lǐng)域成熟工業(yè)應(yīng)用。因此，鋼鐵燒結(jié)機(jī)脫硫技術(shù)很難引進(jìn)或借鑒國外的技術(shù)。在這種背景下，福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司依靠自己的科技力量，研發(fā)出LJS燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除工藝技術(shù)及配套裝置，成功實(shí)現(xiàn)了在燒結(jié)機(jī)煙氣治理上的工業(yè)化應(yīng)用。
這套裝置是針對燒結(jié)機(jī)特殊的運(yùn)行工況、復(fù)雜的煙氣成分進(jìn)行開發(fā)研制的。整套裝置設(shè)有雙級污染物反應(yīng)區(qū)(高溫快速反應(yīng)區(qū)、低溫湍動反應(yīng)區(qū))，采用防潮、高濃度、高效率脫硫后高含塵專用布袋除塵裝置，自主研發(fā)的大流量抗磨物料空氣輸送斜槽實(shí)現(xiàn)吸收劑的循環(huán)利用，設(shè)置無動力自適應(yīng)煙氣補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的煙氣量穩(wěn)定控制，采用單根大流量高壓超細(xì)霧化噴嘴實(shí)現(xiàn)均勻的煙氣降溫，整個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高效的多組分污染物脫除效果。
脫除污染物的吸收劑在脫硫反應(yīng)塔的高溫快速反應(yīng)區(qū)加入，先行脫除煙氣中的氯化氫、氟化氫等強(qiáng)酸性污染物。
經(jīng)過煙氣加速區(qū)后，進(jìn)入激烈湍動反應(yīng)區(qū)，在這個反應(yīng)區(qū)里煙氣流速較低，保證煙氣中含量較多的二氧化硫、三氧化硫、重金屬等污染物在反應(yīng)器中有足夠的停留時間，提高與吸收劑發(fā)生接觸的幾率。同時經(jīng)高壓霧化水降溫，確保難度極大的氣(煙氣中的污染物)固(吸收劑)之間的反應(yīng)轉(zhuǎn)為反應(yīng)迅速的離子反應(yīng)。另外，由于水化和激烈湍動氣體的雙重作用，煙氣中細(xì)微顆粒物逐漸聚集，形成直徑較大的顆粒絮狀物，非常適于布袋的捕集。被凈化的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行分離，分離下來的未反應(yīng)完的吸收劑，輸送斜槽返回反應(yīng)器的快速反應(yīng)區(qū)繼續(xù)參與反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)吸收劑的充分利用，降低整套裝置的運(yùn)行成本。
福建龍凈環(huán)保股份有限公司副總經(jīng)理張?jiān)榻B說，LJS燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除裝置擁有7項(xiàng)創(chuàng)新成果。
其中，針對鋼鐵燒結(jié)煙氣氯化氫含量高的特點(diǎn)，龍凈研發(fā)出雙段式湍動反應(yīng)床結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器，在高溫區(qū)脫除氯化氫，提高了物料流動性，有利于物料再循環(huán)系統(tǒng)工作的可靠性；采用大容量無動力自適應(yīng)煙氣補(bǔ)償系統(tǒng)，滿足燒結(jié)機(jī)煙氣量波動大、經(jīng)常短時間停機(jī)檢修的工況需求；采用稱重式流化槽結(jié)合雙路變頻給料機(jī)，滿足燒結(jié)機(jī)煙氣含硫及其他多組分污染物濃度大幅度變化所帶來的吸收劑精確給料的要求；采用高床層密度湍動反應(yīng)器，提高工藝注水的蒸發(fā)效果，適應(yīng)燒結(jié)機(jī)高濕煙氣的特點(diǎn)；雙段式、高密度反應(yīng)床＋布袋除塵器，大大延長脫硫劑與二氧化硫的接觸時間，增強(qiáng)煙氣多組分污染物的脫除效率，一體化脫除燒結(jié)煙氣中多種污染物；LJS裝置具有系統(tǒng)簡潔、占地面積小、布置靈活的優(yōu)點(diǎn)，能很好地適應(yīng)現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)未預(yù)留煙氣凈化裝置場地、可利用空間狹小的現(xiàn)狀；采用雙級串聯(lián)式變頻石灰給料裝置和三級深度消化器，提高了消化系統(tǒng)對低純度石灰的適應(yīng)性。
三鋼180m2燒結(jié)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用效果顯著
二氧化硫脫除率、粉塵排放等均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)
經(jīng)福建省環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測，三鋼180m2燒結(jié)機(jī)的LJS煙氣多組分干法脫除裝置，二氧化硫脫除率達(dá)到97.6～98.6％，排放濃度為 68～108mg/Nm3，粉塵排放為3.6～4.0mg/Nm3，均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)。國家環(huán)境分析測試中心的測試表明，鉛、鎘、汞等重金屬脫除效率達(dá)到99.5％，三氧化硫、氯化氫的脫除率達(dá)到96.6％。脫硫副產(chǎn)品可以替代石膏添加于水泥，或者用于高速公路柏油路面穩(wěn)定劑、建材填充料等。
張?jiān)嬖V記者，三鋼LJS燒結(jié)煙氣多組分污染物干法脫除系統(tǒng)成功投運(yùn)后，引起了包括寶鋼在內(nèi)的國內(nèi)特大型鋼鐵企業(yè)公司的關(guān)注，福建省環(huán)保廳還向全省各鋼鐵企業(yè)推薦這項(xiàng)技術(shù)。
2008年10月，寶鋼股份梅山分公司新建一臺400m2燒結(jié)機(jī)，放棄自主開發(fā)的濕法工藝，決定配套龍凈LJS燒結(jié)煙氣干法脫除工藝。項(xiàng)目于今年8月投入運(yùn)行。投運(yùn)數(shù)據(jù)顯示，脫硫率穩(wěn)定達(dá)到95％以上。
