烧结烟气脱硫改造应用技术总结
镁法脱硫技术在韶钢4#烧结机的应用
技术总结
规划设计部、烧结厂201*年11月
镁法脱硫技术在韶钢4#烧结机的应用
技术总结
1概述
韶钢烧结厂现有烧结机3台，4＃105烧结机于201*年2月建成投产，5＃360烧结机于201*年1月建成投产。6＃360烧结机08年1月投产。三台烧结机年产烧结矿能力达860万吨。由于使用的原矿含硫较高，烟气中SO2浓度平均1000mg/m3，排硫总量和排硫浓度都不能满国家对环保的要求。为改善环境空气质量,实现韶钢绿色钢城，韶钢“十一五”钢铁发展规划，201*年利用镁法脱硫技术对4#烧结机的主排烟气系统进行了脱硫改造，自201*年12月投产运行以来，运行可靠，脱硫效率达98%以上，排烟含硫在50mg/m3，满足对环保的控制要求。
2改造的必要性
韶钢烧结厂现有烧结机3台，4＃105烧结机于201*年2月建成投产，5＃360烧结机于201*年1月建成投产。6＃360烧结机08年1月投产。三台烧结机年产烧结矿能力达860万吨。由于使用的原矿含硫较高，烟气中SO2浓度平均1000mg/m3，排硫总量和排硫浓度严重超标。满国家对环保的要求。为改善环境空气质量,实现韶钢绿色钢城，韶钢“十一五”钢铁发展规划，拟对现有三台烧结机的主排烟气系统增设脱硫装置进行脱硫，以满足对环保的控制要求。
3改造的内容
根据韶钢4号烧结机排烟量大小与工艺情况，建成与之相配套的烧结烟气脱硫装置。4号烧结烟气进行全脱硫，处理烟气量40000Nm3/h。
3.1系统组成
脱硫装置包括脱硫工艺系统、给排水系统、供配电系统、仪表及控制系统、通信系统、通风空调、建筑结构、总图运输等保证脱硫系统正常运行的全部设施。其中脱硫工艺设备大体上分为冷却塔，吸收塔，除雾装置三个部分，3.2脱硫工艺流程
烧结机机头烟气通过干式电除尘器，去除粉尘至100mg/Nm3以下之后，原烟气由主抽风机出口脱硫系烟道顶部引出，由增加风机增压后送入冷却器降温，再进入吸收塔，与氢氧化镁溶液接触，发生物理反应、化学反应，气体中的二氧化硫、烟尘被洗涤吸收。净烟气经除雾器除出水雾后，经新设烟囱排入大气。
脱脱硫剂采用品质为85%以上的氧化镁粉。氢氧化镁法脱硫工艺下图所示，该装置由烟气系统、SO2吸收系统、氧化镁浆液制备系统、废水处理系统、副产物回收系统(暂未实施)组成。
工艺流程图
1增压风机2冷却器3吸收塔4除雾器5氧化罐6氢氧化镁溶液供给罐
7Mg(OH)2储存罐8MgO反应罐9凝集槽10过滤机11副产物结晶器
12副产物干燥器
4技术特点与先进性
4.1脱硫效率高
选用氧化镁做烟气脱硫剂与氧化钙及石灰石相比，前者比后者吸收S02能力强，药剂活性大，反应迅速，一般情况下氢氧化镁的脱硫效率可达95％～99％以上，而石灰石／石膏法的脱硫效率仅达9O％～95％左右。4.2除尘效果好
脱硫塔装置内气液高速逆流接触，形成泡沫层，在泡沫层中由于液体表面大而且迅速更新，从而达到高效洗涤和除尘的效果。4.3投资费用少
由于氢氧化镁作为脱硫剂本身有其独特的优越性，脱硫剂制备过程简化，工艺流程短，因此在吸收塔的结构设计、循环浆液量的大小、系统的整体规模、设备的功率都可以相应较小。整体脱硫系统的投资费用比石灰石／石膏法不仅可以减少20％以上，还节省了占地面积。造价明显较低。4.4运行费用低
因镁法较其它方法的工艺流程短，脱硫效率高，操作简单，其综合的脱硫成本比石灰石湿法低15～20%。4.5运行安全可靠性高
技术相对成熟，整套装置结构简单、实用，应用业绩广泛。由于镁基脱硫副产品亚硫酸镁、硫酸镁的溶解度较高，其固体悬浮物是松散的极细粉末，不易沉积，而且脱硫是在溶液水循环状态下进行，在运转工作中不必担心有盐份析出，所以不会发生积垢、结块、磨损、管路堵塞等故障，运转极为稳定。4.6无二次污染
从脱硫塔内排出的失去脱硫能力的脱硫料浆中，脱硫副产物为含
有MgSO3、少量MgSO4及其它杂质(主要来源于烟气中的烟尘及氧化镁脱硫剂中的杂质)的物料体系。其处理方法可以分为抛弃法和回收法。抛弃法流程简单，无二次污染。回收法则可以使脱硫产物得到商业利用，抵消相当一部分运行成本，实现绿色循环经济。
5应用效果分析
烧结镁法烟气脱硫工程，经过近半年时间的施工，已于201*年12月底投入试运行。经过近11个月运行和观察MgO法脱硫总体效果不错，系统运行稳定可控，对烧结烟气适应能力强，脱硫剂、水消耗少，脱硫效率高。无论烟气中SO2浓度变化多大，都可以通过调节吸收塔的ＰＨ值来控制脱硫效率，脱硫效率达到了95%以上，脱硫后烟气中SO2浓度平均在50mg/标m3以下，预计年SO2削减量3600t/a。设备作业率达到85%以上。以下为安环部的监测数据。
年月烟气流量(标m3/h)201*.8201*.9201*.10340000300000280000烟尘浓度(mg/标m3)39.234.630.7SO2浓度(mg/标m3)252040月平均月平均月平均备注注:以上数据为脱硫后的烟气数据。脱硫前烟气中SO2浓度在1000mg/标m3左右，烟尘浓度在200mg/标m3左右。
6存在的问题与改进行措施6.1存在的问题
（1）由于MgO的水溶性差，对MgO的质量要求比较苛刻。（2）系统外排水达标比较困难，COD与铅超标。6.2改进措施
(1)对MgO的采购质量进行严格控制。(2)对脱硫副物进行回收。
(3)系统排水排至厂污水处理厂集中处。
7推广应用前景
氧化镁做烟气脱硫剂，吸收S02能力强，药剂活性大，反应迅速，对高硫煤及重油等燃料均可适用，在国外它的应用业绩非常广泛，电力行业、冶金烧结烟气、工业锅炉、纸厂等。我厂现拟定推广在5#、6#烧结机烟气脱硫上。
8、效益分析8.1经济效益
4#烧结机烟气脱硫系统改造总投资为3200万元，年运行总成本预计为1200万元。由于该项目属环保项目，没有产出，因此本项目并无直接的经济效益。
8.2社会效益
本项目建设是在韶钢现有基础上进行的环境治理改造，符合发展循环经济的需求；通过本项目，可以减少降低二氧化硫和烟尘的污染，改善环境，对于和谐社会的建设有着重大贡献，同时促进了循环经济的发展；另外二氧化硫的减少，对于工厂区域空气环境的改善、员工的身体健康有着重要的较大的作用，其社会效益是很好的。
9、结论
本项目采用先进工艺与技术，在治理环境的同时，新设施从源头上控制二次污染物排放，实现废物再利用。是一个对环境友好、有利于企业可持续发展的项目，符合国家产业政策的相关要求。该项目具有广泛的应用前景。
扩展阅读：烧结烟气脱硫副产品生产工艺比较201*[1].04.29
201*年全国烧结烟气脱硫技术交流会烧结烟气脱硫副产品生产工艺比较
周欣，王中原，李萌，宋宝华
（中节能六合天融环保科技有限公司，北京，100085）
摘要：烧结工序是钢铁工业的主要污染源，烧结烟气脱硫是钢铁企业SO2减排的重点，减排形势日趋严重。本文综述了目前国内烧结烟气脱硫的情况，介绍了几种烧结烟气脱硫技术及每种方法对应的副产品情况，比较分析了副产品的生产工艺、设备、能耗及品质情况，同时分析了副产品销售市场情况。
关键词：烧结烟气脱硫，脱硫副产品
ComparisonofBy-productProductionProcessinSinteringFlueGasDesulfurization
ZhouXin,LiMeng,WangZhongyuan
(CECICLiuHeTalroadEnvironmentalTechnologyCo.,Ltd,Beijing,100085)
Abstract:Sinteringprocessisthemainpollutionsourceinironandsteelindustry.ReducingSO2emission,becomingincreasinglyserious,isthefocusofSinteringFlueGasDesulphurization(SFGD)inironandsteelenterprises.ThisarticlereviewedthecurrentsituationofdomesticSFGD,introducedseveralSFGDtechnologiesandtheby-productsituationcorrespondingtoeachmethod,aswellasanalyzed
comparativelyofproductionprocess,equipment,energyconsumption,quality,salesmarketofeachby-product.
Keywords:sinteringfluegasdesulfurization,desulfurizationby-products
前言
20世纪90年代以来，我国钢铁业快速发展，粗钢产量已连续12年居世界首位。201*年，我国粗钢产量达到5亿多吨，约占世界粗钢产量的37.6%，是世界上最大的钢材生产国和消费国[1]。
烧结是钢铁生产过程中主要的工艺之一，在其生产过程中会产生大量的粉尘及SO2、CO2、SO3、NOx、CO等污染物。目前钢铁企业的SO2排放量占全国排放总量的11%以上，仅次于电力企业，位居全国第二。其中烧结过程的烟气排放量占钢铁生产总排放量的60%～90%，是钢铁行业的主要污染单元。因此控制烧结机生产过程中SO2的排放，是钢铁企业SO2污染控制的重点，烧结烟气的脱硫，对于实现“十二五”钢铁行业SO2减排目标具有重要的意义[2]
。全国烧结机的总平米数约53800m2，目前已完成1201*m2左右，在十二五期间的脱硫任务仍然艰巨。对烧结烟气进行脱硫处理是满足今后日益严格的环保要求的唯一选择。
1烧结烟气脱硫工艺概况
烧结烟气具有烟气量波动大、烟气温度高、含尘浓度高、含湿量大等特点。当前应用于烧结烟气的脱硫技术主要是从火电脱硫技术中移植、改造而来的，常用的脱硫技术有：湿法脱硫技术、半干法脱硫技术和干法脱硫技术，真正针对烧结烟气特点而设计开发的脱硫技术未见报道。据不完全统计，目前主要所实施的烧结机烟气脱硫采用的工艺如表1所示。
表1烧结机烟气脱硫项目实施情况
烧结机项目名称面积m2烧结机使用工艺项目名称面积m2使用工艺.1.
宣化钢铁河北敬业钢铁本钢板材公司华菱涟源钢铁庚辰钢铁厂明芳钢铁文丰钢铁湘钢广州钢铁福建亿鑫钢铁唐山中厚板材唐山国丰钢铁河北敬业钢铁韶钢4＃河北敬业钢铁五矿营口广西柳州钢杭钢日照钢铁南京钢厂昆钢玉溪新兴钢铁河北邢台钢铁2×3602×2302×265360环烧1×180126+501×3602×2460+901×2102×1322×1051×1051×230132+1802×83+110+2651×1506×1801×3602×901×198石灰石-石膏法石灰石-石膏法石灰石-石膏法石灰石/石膏法石灰石/石膏法石灰石-石膏法石灰石-石膏法石灰石-石膏法双碱法双碱法氧化镁法氧化镁法氧化镁法氧化镁法氧化镁法氧化镁法氨法氨法氨法氨法氨法氨法攀成钢邯郸纵横钢铁攀钢攀钢新钢钒宝钢梅山钢厂宝钢分公司1＃宝钢梅钢公司济钢萍乡安源钢铁三钢武钢3＃沙钢山东泰钢泰钢鞍钢石钢昆钢首钢矿业莱钢银前包钢马钢1＃太钢1×10590173+3603601804204001202×901801×36036018018032852+68360+1323602651×2651×300450+600氨法氨法离子液离子液气喷旋冲技术气喷旋冲技术CFBCFBCFBCFBNIDSDASDASDASDA密相干塔法密相干塔法密相干塔法CANSOLVENS(半干法)MEROS(半干法)活性炭法
相比而言烧结烟气脱硫各种方法均有应用，然而理想的烧结烟气脱硫工艺应该是：技术成熟可靠，风险小，投资省，脱硫剂成本低、来源广泛，运行成本低，副产品易于处理并且不会产生二次污染，能回收高质量有广阔应用市场的脱硫副产品，占地面积小且符合循环经济理。在环保标准日益严格、大力发展循环经济，钢铁企业没有类似于“脱硫电价”的补贴情况下，脱硫工艺的经济性，尤其是运行成本及脱硫副产品的收益情况，更应该值得重视。
1.1钙法
石灰石/石灰石膏法是一种典型的钙基湿法脱硫技术，约占已建成投产的烟气脱硫装置的84%。其技术成熟，脱硫效率高，脱硫剂价格低廉并且脱离石膏也可利用，尤其适用于大容量机组的烟气净化，但该工艺投资及运行成本较高，系统复杂，占地面积大，而且腐蚀、磨损以至堵塞管道等问题在实际运行中很突出。
以CFB为代表的半干法脱硫技术在燃煤锅炉中得到了很好的应用，但由于烧结烟气固有的特点，使得该技术在烧结脱硫应用中存在较大问题，主要表现在烟气量波动较大引起的堵
.2.
塞、塌床等问题。实际的运行情况不甚理想。
SDA法也是半干法脱硫技术的一种，其运行成本低、系统简单、容易操作、响应快、可靠性高，但SDA核心部件价格昂贵，投资费用高，磨损情况比较大，维护成本高。
钙法的脱硫副产品主要为石膏。电厂脱硫石膏已经作为天然石膏的替代品，在石膏板、石膏砌块、水泥辅料、农业生产等方面得到广泛综合利用。但针对于烧结烟气的脱硫石膏而言，由于烧结烟气中的粉尘（铁尘）含量较大，导致石膏品质低下，大量的脱硫石膏基本没有市场，只能抛弃，导致大量土地被占用。
1.2氨法
氨法脱硫技术利用焦化工序产生大量副产品液氨和氨水作为脱硫剂，把烧结烟气脱硫和焦化煤气脱氨相结合的一种“化害为利”的综合处理工艺。回收型氨-硫铵烧结烟气脱硫工艺，可产出副产品硫酸铵，具有一定的经济效益。
该方法脱硫效率高，副产品可利用。但存在氨逃逸、腐蚀、副产物稳定化、副产品品质、
[5]
副产品的市场化等问题。由于烧结烟气中含有重金属和二恶英等污染物，因此氨法脱硫的副产物硫铵在用于化肥生产时存在一定的不确定性。从当前氨法脱硫装置的运行情况来看，原料氨逃逸和气溶胶二次问题尤为突出，浓烟滚滚、烟羽拖尾可达数公里。由于气溶胶引发的环境问题更值得重视。
1.3镁法
镁法脱硫技术是用氧化镁作为脱硫剂，将氧化镁与水反应生成氢氧化镁，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，反应生成亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。
氧化镁循环吸收烟气脱硫工艺的优点：具有技术成熟，运行可靠，不易结垢；具所有更
[3]
高的反应强度，反应所需的停留时间少，主体设备造价明显低于钙基吸收塔；其需的液气比仅为钙法的1/3~1/6，运行能耗低，且脱硫效率高；副产品如含镁复合肥市场前景好。在美国，镁法烟气脱硫装置占脱硫装置使用量的5%；在日本这一比例为1%。
镁法脱硫副产品主要为镁盐和亚硫酸镁。镁盐可通过蒸发结晶工艺，制备七水硫酸镁、一水硫酸镁肥料，既可满足周边地区对镁肥的需求，又可获得可观的经济效益。亚硫酸镁可以通过氧化镁再生二氧化硫制酸工艺，将亚硫酸镁煅烧获得高纯度的二氧化硫气体和再生
[4]
的氧化镁，整套工艺可靠性高，不产生废料，通过循环工艺可得到可观的经济效益。
2可回收型脱硫工艺比较
2.1氨硫酸铵工艺
2.1.1生产工艺
用亚硫酸铵制成的吸收液与烧结烟气中的SO2反应，生成亚硫酸氢铵，再与氨反应，生成亚硫酸铵溶液，以此溶液为吸收液再与SO2反应。循环往复，亚硫酸铵溶液浓度逐渐增高，达到一定浓度后，将部分溶液提取出来，使之氧化成硫酸铵，再加以浓缩、固液分离、干燥产出成品硫酸铵，每脱除1tSO2约产生2t的硫酸铵。
2.1.2生产设备及能耗
亚硫酸铵的氧化特性和硫酸铵的溶解特性，决定了硫酸铵生产的关键过程在于氧化和结晶，目前的主流工艺分为塔内蒸发结晶和塔外蒸发结晶两种。塔内蒸发结晶利用原烟气的热量将氧化后的硫酸铵溶液蒸发提浓，以此降低硫酸铵的浓缩能耗。但对于含杂质较高的烧结烟气来说，烟气中的绝大多数杂质随蒸发提浓过程进入硫酸铵中，造成副产品品质低下。塔外蒸发结晶利用多效蒸发结晶工艺，产出的副产品品质较好，但生产能耗大，蒸发器（钛材、316L）腐蚀严重，不具经济性。
2.1.3产品品质
.3.
烧结烟气特性不同于电力锅炉的烟气特性，内含重金属元素和二英（这两者为易于富集和难以降解的物质），烧结烟气实施脱硫后重金属和二英可能会进入脱硫副产物-硫铵，副产物硫铵作农用化肥后是否会进入水体后而进入食物链。因此选择氨法脱硫工艺时，这一些问题均有待进一步的研究和落实。从日本的烧结脱硫工艺选择也可见，早期39套脱硫工艺中也只有一套氨法工艺，且没有更大的发展，从中也值得我们去总结。另外，在现行的标准中也不推荐使用氨法进行烧结脱硫。
2.2镁硫酸镁工艺
2.1.1生产工艺
经过脱硫反应生成的脱硫浆液达到一定浓度后排出塔外，再经过强制氧化，氧化率达到92%以上，将亚硫酸镁全部氧化成硫酸镁。浆液再经净化处理，三效蒸发结晶、离心脱水、干燥包装，产出成品七水硫酸镁，每脱除1tSO2约产生3.5t的七水硫酸镁。
2.1.2生产设备及能耗
由于硫酸镁溶解特性及其无腐蚀性，所使用的三效蒸发设备无腐蚀、能耗低。产品耗能
[5]
情况：蒸汽1t/吨产品，19.6kwh/吨产品，具有很强的经济型。
2.1.3产品品质
当前的氧化镁七水硫酸镁脱硫工艺，采用烟气预处理技术与塔外结晶的组合方式，能够有效去除烟气中的大量杂质，并保证副产品品质。
3副产品市场情况
目前中国硫酸镁（七水盐）生产厂有30多家（但小作坊试的生产较多，污染大，各地环保部门正积极关停这些小作坊），总生产能力约30万t/a，硫酸法占75%，盐湖卤水利用占15%，其他占15%。近年来硫酸镁（七水盐）每年出口约占总产量的15%。据中国土壤普查数据表明，中国不少地区土壤缺镁状况严重，缺镁土壤面积达5.533×104km2，约占中国耕地面积的6%左右。据有关方面估计，肥料级硫酸镁的需求量为52万t/a，而中国目前施用的硫酸镁肥料仅为年需求量的10%左右。中国硫酸镁产品除继续满足食品、医药、化工、轻工、纺织、日化等传统领域中需求及出口创汇外，随着农业种植对镁、硫等中量营养元素在提高作物产量和改善作物品质方面认识的不断深入，在农用肥料方面仍有巨大的潜在市场，其需求量将会呈逐年上升的趋势。
随着科学技术的发展，一水硫酸镁的作用越来越引起人们的重视。一水硫酸镁主要用作阻燃材料、催化剂载体、矿化水、陶瓷、化肥、纸张、化妆品、洗涤剂、医疗盐溶等成份，具有良好的商业价值。
当前的硫酸铵主要由产自焦化厂，由于近年来焦化产业结构不断优化升级，规模以上焦化企业减少约40%，但产量提高了1.8倍。由硫酸铵为原料的复合肥需求量大幅提高，硫酸铵的市场也将会呈现逐年上升的趋势。
但烧结烟气脱硫副产的硫酸铵化肥，用于农用，需进一步研究其中的重金属含量及对农作物的影响。
4结论
钢铁行业“十二五”SO2减排任务艰巨，国内主要钢铁企业的烧结烟气脱硫多种工艺并存。钢铁企业选择烧结烟气脱硫应综合考虑技术的优劣势、投资、运行成本、脱硫装置布置、副产物的综合利用、脱硫剂的来源和风险等因素，并进行技术经济综合比选，通过比较，并结合企业的具体情况，合理、慎重地选择烧结烟气脱硫工艺。在工艺选择上，应更多的考虑循环经济及脱硫副产品受益带来的经济性。
参考文献
.4.
[1]何宝.钢铁工业烧结烟气脱硫技术的探讨[J].科技和产业,201*,9(7):100-102[2]汪波，叶勇.氨法在烧结烟气脱硫中的应用[J].中国环保产业,201*,2:26-31[3]唐志刚，苏强.镁法脱硫技术应用的影响因素探讨.能源研究与利用201*,1:17-20.[4]宋宝华.湿式镁法烟气脱硫技术发展综述.中国环保产业.201*.8:28-30,34.[5]柴明，崔可，徐康富等.氧化镁施法烟气脱硫回收工艺的技术经济可行性初步分析.环境污染治理技术与设备.201*,7（4）：38-40,73.
.5.
友情提示：本文中关于《烧结烟气脱硫改造应用技术总结》给出的范例仅供您参考拓展思维使用，烧结烟气脱硫改造应用技术总结：该篇文章建议您自主创作。
来源：网络整理 免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。
《烧结烟气脱硫改造应用技术总结》
由互联网用户整理提供,转载分享请保留原作者信息,谢谢!
http://m.bsmz.net/gongwen/580118.html
- 上一篇：电厂在线监测工作报告
- 下一篇：烟气脱硫技术应用中的总结与探讨