宝钢气喷旋冲烧结烟气脱硫技术

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1、宝钢气喷旋冲烧结烟气脱硫技术来源：沈晓林;石洪志;刘道清文章发表时间：2010-03-231前言20世纪初在制定《至2020年钢铁科技发展指南》时，专家一致指出：“烧结矿物组成的复杂性和生产工艺的差异性，烧结烟气脱硫不能简单套用电厂烟气脱硫技术；国外的烧结脱硫技术造价与运行费用昂贵，不适合中国国情”。由此，烧结烟气脱硫技术被列为《指南》中重要研究课题。宝钢股份有9套大型烧结机，开发一套经济可靠、技术先进的烧结烟气脱硫技术，对于宝钢乃至全国钢铁企业的烧结烟气治理具有重要意义。2005年11月，宝钢研究院在国内开展了烧结烟气脱硫技术的研究。在充分调研

2、、分析用于烧结的脱硫技术基础上，结合烧结烟气的特性，综合考虑脱硫剂、脱硫产物的应用及企业实际条件，选定以石灰石-石膏法为基础技术路线，展开深入研究和开发。通过系统的工业试验形成了气喷旋冲烧结烟气脱硫成套工艺和装备技术。经公司评审决定对开发的气喷旋冲烧结脱硫成套技术实行产业化，按照统一部署，研究院课题组不仅负责完成了工程技术主导与总成，并开发了一系列的工程化关键技术，保证了工程化的成功。2008年采用宝钢研究院的烧结脱硫成套技术建设的三套大型烧结机全烟气脱硫工程相继投产，均达到了预定的技术经济指标，对宝钢控制污染物排放发挥了重要作用。2工艺与核心装

3、备技术特点图1是宝钢气喷旋冲烧结烟气脱硫工艺流程。2.1宝钢气喷旋冲烧结烟气脱硫工艺技术专门针对烧结生产特点和烧结烟气特性而开发，追求并实现了脱硫剂的价廉易得、以废治废；工艺简捷，系统运行稳定、可靠；污染物去除效率高；符合循环经济要求；投资成本和运行费用的经济性好。2.2冷却预处理装置在吸收塔前开发设置一冷却预处理装置，有效地克服了烟温波动带来的降温难度，保证吸收塔的热安全性，为脱硫反应创造了最佳的反应温度条件；解决了传统工艺GGH易堵、降温效果差等问题；将重金属、碱金属和一部分烟尘除去，防止了吸收塔内的堵塞、结垢，并保证石膏品位；脱除了烧结烟气

4、中的大部分HF、HCl，从而减轻了吸收塔等后续系统的防腐压力。2.3气喷旋冲吸收塔以空气动力学原理将脱硫装置研发设计为气喷旋冲吸收塔。使浆液为连续相，气体从塔体中部进入,经气喷旋冲装置喷出成为高度细分的离散相进入液相。气液两相强烈旋冲、扰动、高效传质，对烟气量和SO2浓度大幅波动的适应能力强；脱硫、除尘效率高；吸收反应一次完成,浆液不需反复循环，能耗低；石膏结晶好，粒径大，有利于资源化利用。2.4组合式除雾器吸收塔上部为空塔结构，通过烟气突然扩张并与开发的外置式除雾器形成组合式除雾器，除雾效率高。3工业试验3.1试验装置工业试验装置处理烟气量为9

5、万m3/h，整个系统由SO2吸收系统、浆液制备系统、烟气系统、石膏处理系统、工艺水系统、DCS控制系统等六个分系统组成。烟气引自烧结生产系统，经增压风机升压后，进入冷却器降温、预处理，随后进入气喷旋冲吸收塔完成脱硫除尘过程。从吸收塔出来的净烟气，经除雾后并入原烟气排出管道，混合升温后由烟囱排出。3.2脱硫效率主要影响因素试验通过正交试验，发现影响系统脱硫效率的主要因素有：浆液pH值、入塔烟气温度、气喷管的插入深度、脱硫剂粒度、浆液中吸收剂浓度、吸收塔液位、入口烟气量等。3.3烧结烟气脱硫石膏品质分析通过分析，发现气喷旋冲法烧结脱硫石膏结晶程度高、

6、粒径大、纯度高。与电厂烟气喷淋法脱硫石膏相比，在综合利用上受标准限制小，利用的空间更大。表1将气喷旋冲法烧结脱硫石膏法与喷淋法进行了对比。表1气喷旋冲法烧结脱硫石膏与喷淋法电厂脱硫石膏性质对比—————————————————————————————分析项目国内设计要求宝钢烧结宝钢电厂脱硫石膏脱硫石膏—————————————————————————————自由水含量，%＜106.510.3CaSO4.2H2O含量，%≥9092.590.4pH值6～86.97.6平均颗粒尺寸＞329999(32μm以上)，%Cl，ppm＜10050160F，pp

7、m＜10090480CaSO3.0.5H2O，/%＜0.350.0650.074CaCO3+MgCO3，%30.92.2—————————————————————————————4工程化应用的关键技术开发围绕工程化建设主要研发内容与创新成果有：（1）试验研究影响脱硫效率的各项因素，找出了确保脱硫系统长期、连续、稳定运行的主要因素和控制要领，制定了大型脱硫工程的联动调试方案、规程，系统启动、各种状态停机等规程及技术要求、标准等。（2）通过多种气喷旋冲装置、多种冷却预处理方式试验研究和CFD数值模拟，建立了工艺系统相应的热力学、动力学系列计算模型，优

8、化烧结烟气脱硫的工艺参数及关键设备内部结构配置和最佳设计参数。（3）连续试验运行，寻找和发现烧结烟气脱硫过程中可能出现的各种问题，如堵塞