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邯鋼為何選用鼓泡法脫硫？
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http://m.t3home.cn 發(fā)表日期：2010-3-25 8:15:06
蘭格鋼鐵 |
鋼鐵大省河北省工業(yè)和信息化廳在今年初印發(fā)了《河北省鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫工作指導意見》，提出“大企業(yè)先行”的思路。河北鋼鐵集團所屬的邯鋼公司積極響應，其2×300級燒結(jié)機煙氣脫硫項目近日已完成招標工作，進入項目建設(shè)實施階段。據(jù)了解，邯鋼公司選擇的是北京航天益來電子科技公司(以下簡稱航天益來)自主研發(fā)的鼓泡法(石灰石—石膏濕法脫硫工藝的變形工藝)脫硫工藝。那么，這種工藝與電廠脫硫所用的有何不同？能否適應燒結(jié)煙氣脫硫？本報記者進行了采訪。
燒結(jié)脫硫難點多
多種技術(shù)處于試用階段
據(jù)工信部相關(guān)調(diào)查，我國鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣成分復雜，波動性較大，具有煙氣量大(每噸燒結(jié)礦產(chǎn)生煙氣在4000～6000m3)、二氧化硫濃度變化大(范圍在400～5000毫克/立方米之間)、溫度變化大(一般為80℃～180℃)、流量變化大(變化幅度高達40%以上)、水分含量大且不穩(wěn)定(一般為10～13%)、含氧量高(一般為15～18%)以及含有多種污染成分(除含有二氧化硫、粉塵外，還含有重金屬、二惡英類、氮氧化物等)。
這些特點都在一定程度上增加了燒結(jié)煙氣二氧化硫治理的難度。也正因為這樣，燒結(jié)煙氣脫硫不能簡單套用電廠煙氣脫硫技術(shù)。據(jù)航天益來總經(jīng)理宋玉成介紹，目前國內(nèi)已投入運行的燒結(jié)煙氣脫硫裝置采用的脫硫工藝主要有循環(huán)流化床法、氨—硫銨法、密相干塔法、石灰石—石膏法等，這些工藝在我國處于研發(fā)和試用階段，實際脫硫效果有待進一步驗證和評估。
記者調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，氨—硫銨法易形成氣溶膠而給環(huán)境帶來二次污染，同時運行過程中對氨水的濃度要求苛刻，在煙氣量波動較大的時候容易出現(xiàn)噴嘴堵塞或副產(chǎn)物質(zhì)量達不到設(shè)計要求，因此一直得不到很好的推廣。而半干法目前存在的問題主要表現(xiàn)在脫硫系統(tǒng)難以適應燒結(jié)生產(chǎn)過程的波動和變化，造成輸灰系統(tǒng)堵塞、脫硫效率降低、凈化煙氣溫度不穩(wěn)定，同時，運行成本高、運行環(huán)境惡劣。
如何適應燒結(jié)煙氣量波動大特點？
淋浴變水浴，石灰石—石膏濕法仍為脫硫主將
石灰石—石膏濕法在電廠鍋爐煙氣脫硫中一直占據(jù)主導地位，技術(shù)成熟，那么在燒結(jié)煙氣脫硫方面，能否揚長補短，繼續(xù)占據(jù)“主導技術(shù)”的位置呢？總經(jīng)理宋玉成告訴記者，石灰石—石膏濕法按照脫硫塔的形式又可分為噴淋法和鼓泡法(水浴法)。由于噴淋塔很難適應燒結(jié)煙氣的高溫(最高可能達到200℃)，同時脫硫劑利用效率低，運行成本較高，在燒結(jié)煙氣脫硫領(lǐng)域不具備應用推廣優(yōu)勢。而沉默多年的鼓泡法由
于其工藝特性，對煙氣量與煙氣溫度都有很好的適應性，引起燒結(jié)行業(yè)很多專業(yè)人士的關(guān)注。
近年來的電廠脫硫工作開展得如火如荼，為何不聞鼓泡法大名？據(jù)介紹，因為這種技術(shù)從國外引進晚，工藝過程中壓力損失比較大，對于后增設(shè)脫硫裝置的電廠來說，一般引風機預留的壓頭不夠，還需要另外增加一臺增壓風機。而噴淋法在電廠脫硫領(lǐng)域，國內(nèi)外發(fā)展都很早，技術(shù)也很成熟，具有先天優(yōu)勢。
從本質(zhì)上來說，鼓泡法只是把煙氣和脫硫劑的接觸方式由“淋浴”變成“水浴”，何以能適應復雜多變的燒結(jié)煙氣？總經(jīng)理宋玉成針對燒結(jié)煙氣的種種特點，向記者詳細解讀了此項技術(shù)。燒結(jié)煙氣量波動大，一般的噴淋塔、循環(huán)流化床等很難適應，航天益來在鼓泡塔的基礎(chǔ)上，專門針對燒結(jié)煙氣研發(fā)了環(huán)保旋流水浴脫硫除塵裝置。與噴淋不一樣的是，鼓泡法工藝漿液為連續(xù)相，氣體從均布在進煙室的許多鼓泡管導入，經(jīng)底部噴射孔噴出成為高度細分的離散相進入液相，與漿液充分接觸，高效捕集煙氣中的有害物質(zhì)。與普通的鼓泡塔不一樣的是，鼓泡塔內(nèi)的鼓泡管流速可以在很大的范圍波動，對脫硫效率的影響甚小，很好的解決燒結(jié)煙氣量變化的問題。
燒結(jié)煙氣成分復雜，含有二氧化硫(三氧化硫)、氟化氫、氯化氫、重金屬、堿金屬等多種有毒有害物質(zhì)，并且腐蝕性強，因此在傳統(tǒng)鼓泡工藝基礎(chǔ)上，航天益來研發(fā)了在吸收塔前設(shè)置的兩級預處理裝置，初步對煙氣進行預處理。預處理對高溫煙氣進行降溫處理，同時初步對煙氣的煙塵和重金屬進行捕集。預處理后的煙氣溫度相對較低，含塵量也相對較低，可以保護脫硫塔內(nèi)部的防腐層及鼓泡管。
如何控制成本？
廢水零排放，石膏換效益
運行成本是技術(shù)能否被客戶接受的重要影響因素�？偨�(jīng)理宋玉成介紹說，在鼓泡工藝中，吸收反應一次完成，漿液不需反復循環(huán)，降低系統(tǒng)能耗；而且工藝塔內(nèi)沒有噴嘴等易堵塞部件，對脫硫劑的品質(zhì)要求較低，可以使用多種脫硫劑；此外，此工藝運行過程中pH值較噴淋工藝要低，利于石灰石的充分溶解，提高利用效率，很大程度降低了脫硫劑的成本。
以某2×300級煙氣脫硫項目為例，總經(jīng)理宋玉成給記者算了一筆賬。工程設(shè)計處理煙氣量216萬立方米每小時，一次投資預算9000萬元；年運行費用預算約4000萬元(按水費4元/噸、電費0.65元/度、石灰石粉200元/噸計算)，兩臺燒結(jié)機的生產(chǎn)能力每年約630噸礦，基本噸燒結(jié)礦的脫硫成本約6元，扣除節(jié)省的排污費和石膏收益，噸燒結(jié)礦基本脫硫成本約2元。
項目建成投運后，每年可以削減二氧化硫排放約13120噸(按運行350天、二氧化硫含量1200毫克/立方米計算)；大大降低煙塵及其他污染物的排放，對凈化鋼鐵廠的廠區(qū)環(huán)境有明顯的效果。
總經(jīng)理宋玉成說，此技術(shù)具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)，已實現(xiàn)系統(tǒng)的國產(chǎn)化。另外，因為工藝系統(tǒng)前有兩級預處理，所以副產(chǎn)物含的雜質(zhì)較少，不影響利用。脫硫設(shè)施運行中產(chǎn)生的脫硫漿液，經(jīng)強制氧化后，將混雜其中的亞硫酸鈣轉(zhuǎn)變成硫酸鈣，結(jié)晶析出石膏。最后通過石膏排出泵，將石膏漿液送往石膏漿液處理系統(tǒng)進行脫水處理。最終產(chǎn)物石膏(石膏含水量≤10%)，一般用于水泥廠、造磚廠等，售價大約100～150元/噸。
此外，系統(tǒng)設(shè)計廢水處理子系統(tǒng)，處理后的水重新返回系統(tǒng)使用，系統(tǒng)定期排放的部分廢水(為了控制系統(tǒng)氯離子濃度)，排到鋼廠內(nèi)部澆灰用，實現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部零排放。
宋玉成告訴記者，早在2005年，航天益來就開始與相關(guān)企業(yè)合作，共同針對燒結(jié)煙氣的特性進行相關(guān)的實驗研究工作。鼓泡法工藝在產(chǎn)業(yè)化運行之前已經(jīng)經(jīng)過一年多的燒結(jié)煙氣脫硫試運行。
到目前為止，這項工藝已經(jīng)在180m2、224m2和495m2的燒結(jié)機上產(chǎn)業(yè)化運行兩年多，運行結(jié)果驗證了工藝的先進性與可靠性:脫硫效率大于95%，日常運行成本與設(shè)計時的運行成本一致，運行環(huán)境干凈，設(shè)備運行正常。
宋玉成告訴記者，此項工藝設(shè)備易于大型化，適應范圍較為廣泛，特別是石膏晶粒大，容易進行脫水，脫硫副產(chǎn)物無害化，解決了二次污染的問題。但是，鼓泡法工藝過程中的壓力損失比較大，目前來看，其工藝優(yōu)勢更適合燒結(jié)煙氣脫硫，其他領(lǐng)域的應用尚有待研究。(來源：中國環(huán)境報) |
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