電力儀器資訊:眾所周知,隨著近兩年鋼鐵行業(yè)和火電廠的大規(guī)模建設(shè),對環(huán)保提出了新的挑戰(zhàn)。鋼鐵行業(yè)是國家重要的基礎(chǔ)財產(chǎn),又是高能耗、高排放、增加環(huán)境負(fù)荷源頭的行業(yè)。鋼鐵生產(chǎn)在其熱加工過程中耗損大量的燃料和礦石,同時排放大量的空氣污染物。
就不能及時排除已到達(dá)該疏水器的全部冷潔水,鋼鐵廠燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的特點及利用
燒結(jié)工藝過程產(chǎn)生的SO2排放量約占鋼鐵企業(yè)年排放量40%~60%,控制燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程SO2的排放,是鋼鐵企業(yè)SO2污染控制的重點。隨著燒結(jié)礦產(chǎn)量大幅度增加和燒結(jié)機(jī)的大型化成長,單機(jī)廢氣量和SO2排放量隨之增大,控制燒結(jié)機(jī)煙氣SO2污染勢在必行。
國外已投巨資對此進(jìn)行治理,甚至關(guān)閉了燒結(jié)廠。選用排水量太大的疏水器/疏水閥將導(dǎo)致閥門關(guān)閉件過早的磨損和失效,是以,對燒結(jié)煙氣進(jìn)行脫除處理是滿足今后日益嚴(yán)格的環(huán)保要求的唯一選擇。
目前的關(guān)鍵是借鑒國外的進(jìn)步前輩經(jīng)驗,開發(fā)利用適合我國燒結(jié)特點的進(jìn)步前輩脫硫工藝。1、燒結(jié)煙氣SO2主要控制技術(shù)
目前,對燒結(jié)煙氣SO2排放控制的體例有:
1低硫原料配入法
2高煙囪稀釋排放
3煙氣脫硫法。應(yīng)根據(jù)各種用汽設(shè)備的特點、疏水器/疏水閥的排放形式來確定:“安全系數(shù)K”。
該法因?qū)υ虾蛞髧?yán)格,使其來源受到了必然的限制,燒結(jié)礦的生產(chǎn)本錢也會隨著低硫原料的價格上漲而增加。就目前原料短缺的近況來看,此法難以全面推廣利用。
1.2高煙囪稀釋排放
燒結(jié)煙氣中SO2的質(zhì)量濃度一般在1000~3000mg/m3且煙氣量大,若回收在經(jīng)濟(jì)上投資較大,故大多數(shù)國家仍以高煙囪排放為主,如美國煙囪最高達(dá)360m.
我國包鋼燒結(jié)廠目前采取低含硫原料、燃料,燒結(jié)煙氣經(jīng)200m高煙囪排放,SO2最大落地質(zhì)量濃度在0.017mg/m3以下。如果所選用安裝的疏水器/疏水閥排水量太小。
這種體例簡單易行,又比較經(jīng)濟(jì)。從久遠(yuǎn)來看,高煙囪排放僅是一個過渡。但在當(dāng)時條件下,采取高煙囪稀釋排放作為控制SO2污染的手段是正確的。疏水器的每小時排水量=設(shè)備或管道每小時產(chǎn)生的冷潔水量*安全系數(shù)K但我國SO2的控制是排放濃度和排放總量雙重控制,是以,為底子消弭SO2污染,煙氣脫硫技術(shù)在燒結(jié)廠的利用勢在必行。
煙氣脫硫是控制燒結(jié)煙氣中SO2污染最有效的體例。目前世界上研發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)有200多種,進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)利用的只有10余種,我國也前后引進(jìn)了不合的脫硫裝置主要用于火電廠,而國內(nèi)用于燒結(jié)煙氣脫硫的技術(shù)進(jìn)展較慢。設(shè)備每小時產(chǎn)生的冷潔水量即是設(shè)備每小時的蒸汽消耗量。
如廣鋼2臺24平燒結(jié)機(jī)采取雙堿法工藝,臨汾鋼廠利用燒結(jié)煙氣處理焦化廢水等,因脫硫設(shè)施或多或少存在一些問題,所以運(yùn)行也不正常。2、燒結(jié)煙氣的特點
燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點火后,隨臺車運(yùn)行,在高溫?zé)Y(jié)成型過程中所產(chǎn)生的含塵廢氣。
它與其他環(huán)境含塵氣體有著明顯的區(qū)別,其主要特點是:
1煙氣量大,每生產(chǎn)1t燒結(jié)礦大約產(chǎn)生4000~6000m3煙氣。除疏水器/疏水閥的壓力、溫度等參數(shù)應(yīng)與所使用的設(shè)備條件相匹配外。
3煙氣挾帶粉塵多。4含濕量大。為了提高燒結(jié)混合料的透氣性,混合料在燒結(jié)前必須加適量的水制成小球,所以含塵煙氣的含濕量較大,按體積比計算,水分含量在10%左右。其影響要素主要有兩方面:一方面是疏水器/疏水閥的排水性能。
高爐煤氣點火及混合料的燒結(jié)成型過程,均將產(chǎn)生必然量的SOx,NOx,它們遇水后將構(gòu)成酸,對金屬結(jié)構(gòu)會造成侵蝕。6含SO2濃度較低,按照原料和燃料差別而轉(zhuǎn)變,一般在1000~3000mg/m3.
3、燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)
3.1技術(shù)近況闡發(fā)
燒結(jié)煙氣脫硫的研究,日本居于世界領(lǐng)先地位,按照嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),在上世紀(jì)70年代建設(shè)的大型燒結(jié)廠采取了燒結(jié)煙氣脫硫法,脫硫工藝多為濕式接收法。
80年代今后,主要采取鋼渣石膏法、氨硫銨法、活性焦吸附法、電子束照射法等。由于目前疏水器/疏水閥對系統(tǒng)壓差、流量變化的適用能力有限,該法脫硫效力高、投資省。
利用了廢渣,但易結(jié)垢、產(chǎn)品不克不及利用。氨硫銨法脫硫工藝是利用焦化廠產(chǎn)生的氨氣,脫除燒結(jié)煙氣中的SO2.該法脫硫效力高,副產(chǎn)品可利用。以防壓力儀表運(yùn)輸途中震動、損壞或其它因素破壞準(zhǔn)確度。
活性焦吸附法煙氣脫硫在脫除SO2的同時,能不合水平脫除廢氣中的HCl、HF等有害氣體裝置占地面積較小副產(chǎn)品經(jīng)綜合加工后可利用。但存在運(yùn)行本錢高、設(shè)備龐大且造價高、侵蝕問題突出、硫資源回收處理等外圍系統(tǒng)復(fù)雜、系統(tǒng)持久運(yùn)行穩(wěn)定性差等問題。
電子束法煙氣脫硫能同時脫硫脫硝,過程簡單,不產(chǎn)生廢水廢渣,副產(chǎn)品可用作化肥。更嚴(yán)禁用一般的壓力表作特殊介質(zhì)的壓力測量;(6)對于新購置的壓力檢測儀表,3.2密相干塔煙氣脫硫技術(shù)
密相干塔煙氣脫硫技術(shù)是北京科技大學(xué)環(huán)境工程中心針對我國國情開發(fā)的一種進(jìn)步前輩的半干法煙氣脫硫技術(shù),具有脫硫效力高、投資運(yùn)行費用低、可靠性高、占地面積小、無廢水產(chǎn)生、副產(chǎn)品易處理等優(yōu)點。
在歐洲,已有20多家相當(dāng)規(guī)模的電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯工業(yè)化利用了該技術(shù)。3.2.1工藝過程
該工藝的原理是利用干粉狀的鈣基脫硫劑,與密相干塔及布袋除塵器除下的大量輪回灰一路進(jìn)入加濕器內(nèi)進(jìn)行增濕消化,使混合灰的水分含量保持在3%到5%之間,加濕后的輪回灰由塔上部進(jìn)料口進(jìn)入塔內(nèi),工藝流程如圖1所示。應(yīng)加裝充滿液體的彎管裝置;(5)專用的特殊儀表。
脫硫劑不竭輪回利用,脫硫效力可達(dá)95%。最終脫硫副產(chǎn)品由灰倉溢流出輪回系統(tǒng),通過氣力輸送裝置送入廢料倉。整個工藝流程主要包括:
1SO2的接收。
壓力儀表應(yīng)加裝減振裝置及固定裝置;(4)為了保證儀表不受被測介質(zhì)高溫的影響,2脫硫劑的輪回利用。塔內(nèi)落下的反應(yīng)產(chǎn)品、除塵器收集的顆粒物和新接收劑一路通過輸送裝置輸送到塔上部的加濕器內(nèi),在加濕器內(nèi)加少量水增濕活化后再次進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行脫硫反應(yīng),實現(xiàn)脫硫劑的輪回利用。3該過程產(chǎn)生的主要反應(yīng)式如(1~(7。
CaO+H2O%26mdash>Ca(OH2,(1Ca(OH2+SO2+1/2H2O%26mdash>CaSO3%26dot1/2H2O+H2O,(2Ca(OH2+SO3+H2O%26mdash>CaSO4%26dot2H2O,(3CaSO3%26dot1/2H2O+1/2O2+3/2H2O%26mdash>CaSO4%26dot2H2O,(4Ca(OH2+CO2CaCO3+H2O,(5Ca(OH2+2HClCaCl2+2H2O,(6Ca(OH2+2HFCaF2+2H2O.
3.2.2工藝特點
1脫硫劑用量少并且利用率高,輪回過程中的脫硫劑顆粒在攪拌器的破碎作用及煙氣強(qiáng)烈湍流引發(fā)的彼此摩擦作用下,包裹著CaSO3(或CaSO4外殼的未反應(yīng)的Ca(OH2不竭裸露出來,使脫硫反應(yīng)不竭充分地進(jìn)行,脫硫率高達(dá)95%,同時可以去除SO3、HCl、HF等
2耗水量低,脫硫劑通過加濕提高其活性所用的水很是少,通常輪回脫硫劑的含水質(zhì)量比為3%~5%
3塔內(nèi)的攪拌器強(qiáng)化了傳質(zhì)過。
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