提高烧结机烟气脱硫效率的措施

王杰 董善伟

摘 要：目前，烧结生产中产生的SO2排放量占钢铁企业年排放量的40%～60%，因此，控制烧结过程中的SO2排放是企业需重点关注的问题。本文重点探讨了提高烧结机烟气脱硫效率的措施。

关键词：烧结机；烟气脱硫；措施

钢铁企业是造成大气污染严重的工业企业类型之一，钢铁烧结过程中产生的SO2是主要污染物之一。因此，在烧结过程中配备烟气脱硫装置是钢铁企业生产的必然趋势。

1 烧结烟气的特点及脱硫难点

烧结烟气是混合料点火后，随台车运行，在高温烧结过程中产生的含尘废气。烧结机生产时产生的烟气中SO2浓度变化大，其头部和尾部烟气SO2浓度低中部浓度高。烧结料中铁氧化物会起到催化剂的作用，将部分SO2催化氧化为SO3。矿粉中的一部分有机硫转入气相呈单质硫并被氧化，由于烧结过程存在温度不均匀，排出烟气中还含有H2S和CaS。

此外，混合料中的氯化物也会在烧结过程中生成可挥发性氯化物进入烟气。烧结烟气的特点决定了烧结烟气脱硫的特性和难点，其无法直接照搬电厂脱硫技术。否则还会对烧结主工艺产生影响，其结果直接导致脱硫系统无法长期稳定运行。同时，更无法简单移植国外的脱硫技术。因我国国产铁精粉矿含硫率较高，一般为0.2%～0.7%，是进口铁精粉矿含硫率的15～20倍，另外我国焦炭的含硫也相对较高，这些是阻碍烧结烟气技术发展的所在。

2 烧结机烟气二氧化硫控制技术

1、石灰石/石膏法。它是目前应用最广泛和最成熟的湿法脱硫技术。石灰石/石膏法是采用石灰或石灰石的浆液在洗涤塔内吸收烟气中的S02并副产石膏的一种方法，由于吸收浆液是循环利用，脱硫吸收剂的利用率高。该脱硫系统主要包括：吸收剂制备系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、石膏脱水及储存系统等。其工艺原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的S02，分为吸收和氧化两个阶段。先吸收生成CaS03，然后将CaS03氧化成CaS04即石膏。其技术成熟；系统稳定可靠；为气液反应，反应速度快；脱硫效率高；脱硫剂价格较低；适应面广等优点。

2、氨法。氨法脱硫技术是采用氨（NH3）作为吸收剂除去烟气中的S02工艺。因氨的价格较高，因此氨法必然是回收法。氨法脱硫系统主要包括：氨水制备及贮存系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、硫铵分离及储运系统等。其工作原理是吸收液进入换热器进行降温，再通过循环泵从塔的吸收段进入脱硫塔，烟气从下部进入脱硫塔，与喷淋出的吸收液液氨反应后，再经除雾器除雾后进入烟囱排空。吸收液循环吸收到一定浓度，经过强制氧化，制得脱硫副产物-硫酸铵。它有着脱硫效率高；副产物利用前景好等优点。

3、ENS半干法。该方法是采用一定粒径要求的Ca/Mg（OH）2粉料作为吸附剂，通过输送系统和投加器进入烟气管道，由烟气带入反应塔。在反应塔内与雾化系统的水雾接触，使碱性干粉表面湿润，烟气中F-、SO2等酸性气体同时湿润，附着并与湿润碱性物发生反应，生成钙/镁盐等化合物；反应后的烟气及盐粒在反应塔下部被烟气的余热干燥，进入除尘器，烟尘被除尘器收集，净化后的烟气经风机送到烟囱排放。除尘器的一部分收集尘返回反应塔管道，强化反应和再利用，使其达到饱和利用。

4、活性焦吸附法。它是用活性焦进行烟气的同时脱硫脱硝。SO2是通过活性焦的微孔催化吸附作用，储存于焦碳微孔内，通过热再生，生成总量虽少但SO2浓度很高气体，根据需要再去转换成各种有价值的副产品，如液态SO2、浓硫酸等。NOx是在加氨的条件下，经活性焦的催化作用生成水和氮气再排入大气。其具有很高的脱硫率；能除去湿法难以除去的SO3；能回收副产品，高纯硫磺或浓硫酸或高纯液态SO2，其中任选一副产品等优点。

3 影响脱硫效果的因素

烧结机烟气脱硫的因素及影响如表1所示。

4 提高烧结烟气脱硫效率的措施

1、对放灰前准备工作和放灰量提出要求。除尘灰放灰前由放灰人员与烧结中控联系，烧结中控负责通知相关生产岗位做好放灰准备工作，具备放灰条件后，烧结中控通知放灰人员开始放灰。放灰期间灰量必须保持稳定，除尘灰下料量保持不超过2kg/s，不得出现大灰量或断灰现象。更换电场时由放灰人员及时通知烧结中控，做好生产提示，否则烧结车间有权停止放灰作业。

2、制定参数，统一操作。烧结操作参数的合理控制是稳定生产过程的重要因素。由技术人员根据每堆混匀矿的配矿结构，结合烧结机的特点，制定出混合料水分、配碳、大烟道温度等工艺参数控制范围，并对生产中可能出现的问题进行预测。技术人员每天對各班的参数控制情况进行检查，对发现的参数超标和不按操作标准进行操作的问题，组织专人分析并按规定进行考核。明确的参数控制标准和严细的检查，促进了看火工自我约束能力的加强，使操作更加统一，从基本上消除了混匀矿换堆和交接班时生产波动的问题，烧结过程更加稳定。此外，车间强化“室外盯岗、挂牌”制度，当班操作烧结机的看火工必须挂牌，并在室外盯岗，每小时测一次混合料温度，随时观察布料情况、点火状况及出点火炉后的烧结反心情况，结合配料窒所反馈的生石灰消化温度，及时预判生产过程并果断做出调整，进而确保生产过程的稳定。

3、合理控制烧结终点温度。烧结机大烟道温度对烟气脱硫效果的影响至关重要，适宜的大烟道温度有利于脱硫剂在密相塔顶加温后活性增加，有利于雾化水分均匀地分布在脱硫剂颗粒表面，使脱硫剂与SO2反应更快更充分。在低于适宜温度时，脱硫剂不能加水，达不到脱硫效果，甚至还可能导致脱硫剂结块，体密度增加，造成提升机电流增加等不利情况。有时使烧结废气中的水蒸汽在脱硫过程中因温降结露而使灰尘粘附在脱硫布袋除尘器的布袋上，造成压差升高脱硫困难。大烟道温度高会造成脱硫塔内部生石灰脱硫剂中的水分过快蒸发，使脱硫反应时间变短，从而影响脱硫效果。

比如在实践中，烧结废气在脱硫系统中100℃以上时，废气中的水分基本上不会结露析出，但废气温度超过120℃又会使脱硫效率变差。烧结机废气从大烟道到脱硫系统基本上有20℃温降。因此，大烟道温度宜控制在120～140℃较为合适，当烧结机终点温度在340～380℃时，大烟道温度基本符合要求，该措施能提高脱硫效率约3%。

4、正常生产时。正常生产时，为了确保烧结出口烟气压力不超出-1500～+500Pa脱硫系统最优压力范围，烧结中控调整主抽风机风门前提前通知脱硫中控，待征得脱硫中控的允许后，再进行主抽风门的调整，调整幅度不超5%间隔不小于3min，并记录好风门调整前后的出口烟气压力。脱硫增压风机调整导叶开度≥5%时，脱硫中控通知烧结中控。烧结中控和脱硫中控正常生产时精细化配合，能提高脱硫效率约3%。

5、脱硫系统突发故障时的联系配合。在脱硫系统出现异常情况时，如：脱硫增压风机停机、主排出口压力出现正压。烧结中控接到脱硫中控通知要求关闭主排风门或进行其他操作时，烧结中控必须马上执行，防止出现脱硫塔顶喷灰等环保事故，该措施能杜绝脱硫塔顶喷灰的恶性事故。

5 结语

综上所述，在我国因SO2排放而形成的酸雨危害日益严重，SO2及酸雨污染已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。烧结生产过程产生的SO2排放量约占钢铁企业年排放量的40%～60%，所以控制烧结生产过程SO2的排放，是钢铁企业SO2排放控制的重点。

参考文献

[1]杨怀东.烧结烟气脱硫技术探讨[J].工业安全与环保，2015，32（03）：12-13.

[2]张建良.烧结烟气脱硫技术的研究与发展[J].中国冶金，2015，19（02）：1.

[3]宋存义.钢铁厂烧结烟气脱硫技术的探讨[J].太原理工大学学报，2014，36（04）：491.