高效脫除鋼鐵燒結機多組分污染物實現工業化應用
來源：中國環境報 閱讀：2191 更新時間：2009-11-18 15:30目前，福建省三鋼(集團)有限責任公司(以下簡稱“三鋼”)2#180m2燒結機煙氣多組分污染物脫除裝置已經成功運行兩年。這套由福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司自主研發的LJS循環流化床燒結煙氣多組分污染物干法脫除裝置，不僅能夠脫除二氧化硫，還可以脫除三氧化硫、氯化氫、氟化氫等，脫硫率達到90％以上，最高可達98％。兩年來，企業減少二氧化硫排放量1.2萬噸，成為全國惟一獲得示范工程的燒結機干法煙氣脫硫項目。
燒結機脫硫為什么難？
燒結煙氣成分復雜，波動性較大，治理難度大；脫硫副產物成分復雜
鋼鐵行業二氧化硫主要由燒結球團煙氣產生，占鋼鐵企業排放總量70％以上，個別企業達到90％左右(不含燃煤自備電廠產生的二氧化硫)。據統計，2008年全國重點統計的鋼鐵企業二氧化硫排放量約110萬噸，其中燒結二氧化硫排放量約80萬噸，占排放總量的40％～60％。因此，控制燒結機生產過程二氧化硫的排放是鋼鐵企業控制二氧化硫污染的重點。
我國鋼鐵行業燒結煙氣成分復雜，波動性較大，給治理帶來很大難度。首先，煙氣量大，二氧化硫濃度、流量和溫度變化大。比如，一噸燒結礦產生煙氣 4000～6000m3，二氧化硫濃度400～5000mg/Nm3之間變化，溫度則在80℃～180℃之間變化，流量的變化幅度高達40％以上；其次是水分含量大且不穩定，一般為10～13％；含氧量高，一般為15～18％；煙氣中還含有多種污染成分，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鋼鐵燒結煙氣二氧化硫治理的難度。
另一方面，脫硫副產物利用途徑少，由于燒結煙氣脫硫產生的副產物成分復雜，目前還缺乏有效的利用途徑。另外，脫硫裝置投資大、運行費用高，燒結脫硫裝置投資約占燒結機投資的20％～50％，噸燒結礦脫硫運行成本5～14元，成為制約安裝脫硫裝置的重要因素。
自主研發適合國情的干法脫硫裝置
7項創新成果高效脫除多組分污染物
由于歐洲一些國家燒結礦含硫量低，燒結煙氣基本不采取脫硫，幾乎沒有干法煙氣脫除技術在鋼鐵行業燒結機煙氣凈化領域成熟工業應用。因此，鋼鐵燒結機脫硫技術很難引進或借鑒國外的技術。在這種背景下，福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司依靠自己的科技力量，研發出LJS燒結煙氣多組分污染物干法脫除工藝技術及配套裝置，成功實現了在燒結機煙氣治理上的工業化應用。
這套裝置是針對燒結機特殊的運行工況、復雜的煙氣成分進行開發研制的。整套裝置設有雙級污染物反應區(高溫快速反應區、低溫湍動反應區)，采用防潮、高濃度、高效率脫硫后高含塵專用布袋除塵裝置，自主研發的大流量抗磨物料空氣輸送斜槽實現吸收劑的循環利用，設置無動力自適應煙氣補償系統實現反應器的煙氣量穩定控制，采用單根大流量高壓超細霧化噴嘴實現均勻的煙氣降溫，整個裝置能夠實現高效的多組分污染物脫除效果。
脫除污染物的吸收劑在脫硫反應塔的高溫快速反應區加入，先行脫除煙氣中的氯化氫、氟化氫等強酸性污染物。
經過煙氣加速區后，進入激烈湍動反應區，在這個反應區里煙氣流速較低，保證煙氣中含量較多的二氧化硫、三氧化硫、重金屬等污染物在反應器中有足夠的停留時間，提高與吸收劑發生接觸的幾率。同時經高壓霧化水降溫，確保難度極大的氣(煙氣中的污染物)固(吸收劑)之間的反應轉為反應迅速的離子反應。另外，由于水化和激烈湍動氣體的雙重作用，煙氣中細微顆粒物逐漸聚集，形成直徑較大的顆粒絮狀物，非常適于布袋的捕集。被凈化的煙氣進入布袋除塵器進行分離，分離下來的未反應完的吸收劑，輸送斜槽返回反應器的快速反應區繼續參與反應，實現吸收劑的充分利用，降低整套裝置的運行成本。
福建龍凈環保股份有限公司副總經理張原介紹說，LJS燒結煙氣多組分污染物干法脫除裝置擁有7項創新成果。
其中，針對鋼鐵燒結煙氣氯化氫含量高的特點，龍凈研發出雙段式湍動反應床結構的反應器，在高溫區脫除氯化氫，提高了物料流動性，有利于物料再循環系統工作的可靠性；采用大容量無動力自適應煙氣補償系統，滿足燒結機煙氣量波動大、經常短時間停機檢修的工況需求；采用稱重式流化槽結合雙路變頻給料機，滿足燒結機煙氣含硫及其他多組分污染物濃度大幅度變化所帶來的吸收劑精確給料的要求；采用高床層密度湍動反應器，提高工藝注水的蒸發效果，適應燒結機高濕煙氣的特點；雙段式、高密度反應床＋布袋除塵器，大大延長脫硫劑與二氧化硫的接觸時間，增強煙氣多組分污染物的脫除效率，一體化脫除燒結煙氣中多種污染物；LJS裝置具有系統簡潔、占地面積小、布置靈活的優點，能很好地適應現有燒結機未預留煙氣凈化裝置場地、可利用空間狹小的現狀；采用雙級串聯式變頻石灰給料裝置和三級深度消化器，提高了消化系統對低純度石灰的適應性。
三鋼180m2燒結機項目應用效果顯著
二氧化硫脫除率、粉塵排放等均達到或優于設計指標
經福建省環境監測中心站監測，三鋼180m2燒結機的LJS煙氣多組分干法脫除裝置，二氧化硫脫除率達到97.6～98.6％，排放濃度為 68～108mg/Nm3，粉塵排放為3.6～4.0mg/Nm3，均達到或優于設計指標。國家環境分析測試中心的測試表明，鉛、鎘、汞等重金屬脫除效率達到99.5％，三氧化硫、氯化氫的脫除率達到96.6％。脫硫副產品可以替代石膏添加于水泥，或者用于高速公路柏油路面穩定劑、建材填充料等。
張原告訴記者，三鋼LJS燒結煙氣多組分污染物干法脫除系統成功投運后，引起了包括寶鋼在內的國內特大型鋼鐵企業公司的關注，福建省環保廳還向全省各鋼鐵企業推薦這項技術。
2008年10月，寶鋼股份梅山分公司新建一臺400m2燒結機，放棄自主開發的濕法工藝，決定配套龍凈LJS燒結煙氣干法脫除工藝。項目于今年8月投入運行。投運數據顯示，脫硫率穩定達到95％以上。
