窑尾废气SO2减排技改

2021-11-02高尚升

江苏建材 2021年5期

高尚升

（江苏鹤林水泥有限公司，江苏镇江 212000）

1 SO2来源和前期排放情况

熟料生产中所产生的SO2主要来源于原料石灰石，石灰石中的硫化物大部分为FeS2，还有一些单硫化物。石灰石中的部分低价硫化物进入预热器时，在400℃左右就开始氧化并释放出SO2，这个反应主要发生在C1、C2旋风筒。在C1、C2旋风筒释放出来的SO2气体，一部分被碱性物料吸收，另一部分则直接通过增湿塔或生料立磨，经除尘后进入窑尾烟囱排放。

生料磨正常运行时，磨中硫的脱除率很高。系统布袋收尘器中气体和粉料紧密接触以及相对湿度较高，也可脱除一小部分硫。江苏鹤林水泥有限公司有一条2500 t/d和二条4500 t/d生产线。一线2500 t/d生产线窑尾废气SO2排放量在不开生料磨时为150 mg/m3，最高可达250 mg/m3，生料磨运行时SO2排放量为60～70 mg/m3。二线4500 t/d生产线SO2排放量在不开生料磨时为90 mg/m3，最高可超200 mg/m3，生料磨运行时SO2排放量为30 mg/m3。三线4500 t/d生产线SO2排放量在不开生料磨时为300 mg/m3，生料磨运行时SO2排放量为50 mg/m3。

根据SO2的来源和固硫原理，江苏鹤林水泥有限公司进行了两次脱硫技改。

2 脱硫技改方案

2.1 第一次脱硫改造

第一次脱硫采用Ca（OH)2为脱硫吸收剂、喷雾干燥法烟气脱硫技术。以纯度＞90%的Ca（OH）2加水后形成浓度为20%的浆液为脱硫剂，利用脱硫泵加压进入喷雾装置，将Ca（OH）2浆液喷入增湿塔进风管，当雾化的Ca（OH）2浆液在增湿塔中与烟气接触后，浆液中的水分开始蒸发，Ca（OH）2与烟气中的SO2反应生成干粉产物，达到脱硫目的。

该脱硫系统使用中存在的问题：

（1）石灰石中SO3大于0.3%时，生料磨运行过程中有时烟气中SO2的排放会瞬间升高，无法及时在增湿塔中喷入大量的石灰液浆，只能采用氨法脱硫。当生料磨停止运行时，喷雾脱硫法和氨法脱硫要同时运行，才能将烟气排放中的SO2减到内控值以下。

（2）人工加50 kg/袋Ca（OH）2粉料时容易跑灰，工作强度大，污染环境。

（3）喷枪易堵塞，使雾化效果变差，甚至失去雾化效果，导致增湿塔湿底堵料。

2.2 第二次脱硫改造

由于第一次改造使用中存在问题，江苏鹤林水泥有限公司进行了第二次脱硫改造，此次改造采用干法脱硫和湿法脱硫相结合的复合脱硫方案。粉剂通过螺旋输送机送进生料库底卸料斜槽进入入窑斗提机；水剂从C2上升管道处雾化喷入,在催化剂作用下，305～550℃高温区域脱硫剂与烟气中SO2反应生成了硫酸钙、硫铝酸钙、硫铝酸钡等含硫矿物。该技术利用粉剂前端窑内固硫，水剂后端增加脱硫效率相结合的复合脱硫路线，通过催化剂增加脱硫剂的反应活性，提高脱硫效率，降低脱硫剂用量，从而达到高效固硫脱硫的目的。

复合脱硫技术实现烟气SO2减排主要由以下四个过程完成：

（1）接收和储存脱硫剂：固态或者液态脱硫剂运输至公司放入储存仓。

（2）脱硫水剂的稀释处理：具有较高浓度的脱硫水剂母液需与清水按比例混合稀释到使用的浓度（正常比例1∶2）。

（3）脱硫水剂的雾化喷射：在预热器C2上升管处喷入稀释后的脱硫水剂，通过提高雾化效果，实现脱硫水剂在硫反应区域的快速高效混合反应。

（4）脱硫粉剂的定量加入：在生料入窑提升机处添加一定量的脱硫粉剂，通过调整脱硫剂的添加量，确保烟气SO2达标排放。

脱硫系统主机设备如表1所示。