烧结脱硫工艺的烟气达标排放技改

烧结脱硫工艺的烟气达标排放技改

潘小吉

乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司

摘 要：2024年3月25日至4月9日，包钢万腾钢铁有限公司的烧结作业区有计划进行年修，一方面对影响生产的关键设备进行更换和技改，另一方面对制约生产工艺的隐患进行了彻底处理。重点是对影响烧结机和环冷机的关键设备的整改，烧结机部分年修项目有头尾部变弯轨更换、主减速机拆解换轴承及换油，旋转溜槽镶耐磨钢板和单齿辊总成更换，环冷机部分对内外水封槽进行彻底更换，并更换了双曲轨和摩擦轮及台车与风道的漏风密封处理。这次年修的另一重点项目是对烧结生产的脱硫脱硝的彻底处理，主要是对脱硫系统中的除雾器及反冲洗管道和3#冲洗泵检修，以满足检修前生产配矿使用高硫精粉的工艺要求，进而降低烧结矿的生产成本，同时必须满足环保对脱硫脱硝烟气的达标排放。

关键词： 烧结机，环冷机，水封槽，脱硫脱硝，除雾器，反冲洗，高硫精粉，达标排放

引言：本次年修项目中对脱硫脱硝的检修做为重点项目进行全程跟踪，主要是对二层除雾器进行清堵以消除泥浆堵死造成烟气形成盲区和管道而达不到脱硫效果，其次是3#冲洗泵存在隐患水压偏低造成反冲喷头易堵，造成局部管道积泥使局部烟气不能充分被石灰浆液吸收中和而达到脱除烟气中二氧化硫，致使烟气排发个别段存在超标的现象。本次因施工项目多任务重脱硫采用外包施工，计划用时12天对滤液池，浆液罐、循环泵、冲洗管道和冲洗喷头进行疏通和换新，制定了节点施工图、隐敝工序验收表及项目完成审验表，做到由专项验收人跟踪项目节点施工过程及验收签字。由于本项工作深受作业区及厂部领导的重视，严格按照施工进度和工序质量提前完成，试生产中按原技术预案要求，配用4%高硫精粉各项经济技术指标合格，达到预期效果，随着设备和生产工序的稳定，高硫精粉还可能提高使用量，为烧结矿降本节耗提供新的创效亮点。

一、烟气排放现状分析和检修计划要求                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

    乌海建龙钢铁有限公司有一台400m2带式抽风烧结机。烧结机的废气由上而下进入双排主烟道后，由2台21000m3/min的抽风机抽入烟气管道，在出风口的烟气管道中配置有烟气脱硫脱硝系统，其中烟气脱硫采用生石灰粉湿法脱硫工艺，脱硝系统采用SCNR法催化脱硝工艺，由于区域资源的制约，技术组计划使用一部分由二连浩特购进的高硫精粉可以较大幅度降低烧结矿的吨矿成本，得到公司领导的认可并安排落实相关方案措施。但由于二连浩特采购的金瑞利精粉或席力精粉的含硫成分特别高，单质硫分最高达3.0%，为了配用过程稳定生产需控制使用量，同时经测算现有条件下可能会造成出口烟气二氧化硫超标而超出环保红线范围，只有对脱硫设备和工艺管道进行技改处理后才能满足环保达标排放要求，故此次脱硫设备及管道系统的检修非常重要将影响后续生产成本目标完成情况，分厂领导十分重视，成立了检修专项小组制定了专项措施确保检修质量和进度节点的完成，同时技术组做好配矿指标测算和分解确保检修后顺利实施此项计划。

二、脱硫系统的技改方案的论证

2.1 脱硫技改项目的难点论证   本烧结机于2019年新建一套湿方脱硫系统，采用生石灰粉进行酸碱中和的脱硫原理，将生石灰粉制成浆液后进入循环池，然后由循环泵喷入脱硫塔内，在除雾器内通过浆液与烟气的充分接触吸收，再经氧化风机通入空气进行氧化反应而形成石膏浆液，经过真空泵脱水后形成石膏排出达到脱除烟气中二氧化硫的作用。原设计处理烟气量为30000m3且烟气中二氧化硫浓度不大于3000mg/m3。现因脱硫循环泵故障及管道堵变小而脱硫能力受限。以讨论方案一为再加一层喷淋增加脱硫浆液循环量达到提高脱硫的效果；方案二为对3#泵进行检修达到正常运行工况，同时对管道和喷头进行彻底清理污垢和积料。经分析后确定采用方案二经济可行且能满足工艺要求，经技术组测算高硫精粉比例可提高到5%，烧结矿的成本可下降10元/t，于是确定按照方案二组织检修计划并要求保检修进行和预期效果。

2.2 脱硫系统改造过程的实施

  2023年2月25日0:00烧结按计划全线停机并将物料排空进入年修状态，根据施工进度排计划12天内完成工作内容。重点是循环泵电机和叶轮的维修保养需送外协修复，同时对输浆叶片进行结构改造增加耐磨处理和封密性能维修。同时对塔底积泥进行彻底清理，对除雾器中部分积料模块进行换新，所有喷头拆卸清理并部分换新处理，管道反冲洗或开口清理，对塔底的5个搅拌泵进行叶片更换并对塔内损坏的耐磨层进行修复等工作。本次检修子项目多且存在交叉作业，为确保检修质量制定了详细的施工技术方案并现场交底，做到24小时的安全监护和防火防中毒工作的落实。严抓节点落实和检修单项的落实验收确保此项改造的顺利完成，现已经单体调试达到计划目标，待烧结机检修完成后带负荷生产可验证技改效果。

三、效果跟踪和验证

  3月9日20:00烧结上料生产，将高硫金瑞利精粉按4%组织试生产，烧结烟气脱硫达标排放，经20小时试运行，烧结烟气的入口二氧化硫含量均值2000mg/m3出口二氧化硫含量小时均值10mg/m3处于偏下水平。10日16:00将高硫精粉比例提高到5%后，入口二氧化硫小时均值为2500mg/m3，出口二氧化硫小时均值为20mg/m3满足生产及环保要求，此时烧结机上料量到680t/h属正常生产状态，故此检修后的效果得到确认。现将生产运行主要参数列表如下。

烧结机主要环保数据分析表：

    改造后经过一周时间的数据分析，表明烧结矿的各项经济指标运行平稳，经外委第三方对入口和出口的二氧化硫进行标定，各项烟气数据准确。此后烧结生产按照配用高硫精粉5%配加使用，经过技术评估在资源紧缺生产需要时，可将高硫精粉提高到6%，为生产的稳定及指标优化最后确定按照5%配用量长期运行。

参考文献

[1] 寇明银，张众，曾旺，等.铁矿粉烧结优化配矿及其模型研究进展 [J].钢铁，2022，57（2）

[2]  张奥凯，罗云飞，龙红明，不同蒸气喷吹条件下烟气NOx和SO2r排放规律 [J]烧结团，2023（02）

[3]  薛宁  张海臣， 烧结矿质量改善研究与实践 [J]邢台职业技术学院学报 ， 2023（01）