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【保护视力色】         【打印】 【进入论坛】 【评论】 【字号 大 中 小】 2008-01-24 15-46
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| 夏杰生 |
| 钢铁厂烧结烟气中SO2的排放也是我国大气SO2污染主要污染源之一。据统计，目前国内钢铁厂烧结烟气中SO2含量大部分在1300~1500mg/Nm3之间，有的高达35000mg/Nm3以上，占钢铁企业SO2排放的60%~90%，造成严重的大气污染。因此烧结脱硫已经成为我国大气污染控制领域最为紧迫的任务。钢铁厂烧结烟气安装脱硫设施势在必行。 由武汉都市环保工程技术股份有限公司（下文简称都市环保）承包完成的广西柳州钢铁（集团）公司二烧车间2台烧结机机头烟气氨法脱硫工程，自2007年6月投产至今，系统不间断连续稳定运行，取得很好的环保效果。经测试，系统不仅脱硫效率达到95%以上，同时具有一定的除尘效率（达40%以上）和脱硝效率（达30%以上）；脱硫副产品——硫酸铵的各项指标均达到农用化肥企业硫酸铵的品质要求。这标志着国内自主研发的钢铁企业氨法烧结机头烟气脱硫技术获得了突破。 2007年11月6日，柳钢决定在本企业其余几台烧结机上均采用同样的氨法脱硫工艺。 2008年元月28日，中国金属学会将在广西柳钢主持召开“柳钢烧结烟气氨法脱硫技术成果评价会”，旨在会后将这一成果尽快在全国普及推广。 长期以来，柳钢人把节能减排、总量控制作为柳钢发展的重要工作来抓。在实现焦炉煤气全部脱硫、污水全部处理后，柳钢锁定二氧化硫排放量占柳钢SO2排放总量95%以上的烧结机烟气为进一步减排重点。针对当时国内烧结脱硫的现状，柳钢积极收集技术资料，组织技术交流、现场实地考察，经过大量技术论证后在柳钢内部形成统一认识：氨法脱硫在国内电厂、硫酸等行业已有少量应用，该方法脱硫效率高、副产品销路好，结合柳钢现状，利用焦化厂的氨源来进行烧结烟气脱硫是适宜的，但烟气脱硫技术专业性较强，依托专业环保公司的技术支持，可减小项目开发风险。 2005年8月，柳钢与都市环保正式携手合作，共同研究开发烧结机头氨法烟气脱硫系统。但是项目的进行并非一帆风顺，开发新技术是需要极大投入的。 项目立项之初，都市环保对于氨法脱硫仅有少量的文献资料，而国内在氨法脱硫方面也没有成功先例，整个项目基本处于白手起家的境地； 对于项目，柳钢的思路是采用焦化的废氨水作为脱硫剂来进行烧结烟气脱硫，因此在开发的过程中除了烟气脱硫本身之外，对于焦化工艺的了解也是必不可少的，而焦化在钢铁系统内部比较特殊，具体来说是属于化工范畴，在国内基本是焦耐院的专利，对于都市环保来说是一大挑战； 同时烟气脱硫项目实践性很强，基本原理人人都容易理解，但对于千差万别的烟气成分来说，即使是国外有几十年脱硫工程经验的公司也难以保证每次的成功。由于是以项目来带动开发，项目开发进度必须保证项目进度，必须保证项目的成功。因此时间紧，任务重，要求高，项目开发过程中必须承受超出一般项目的心理压力。 面对着较大的困难，都市环保统一部署，抽调精干设计人员，同时外聘人员组成项目组进行专项开发。 在确立了系统的工艺参数后，重点工作就是建立能够实际应用的工艺系统图，只有这样才能将图纸转化为实物。但是由于都市环保的研发人员基本是由热力人员组成，在建立系统图时走了一个弯路。在第一版系统图出来后，交给外聘的化工专家审阅时，他的意见就是：如果按照这个系统设计来建设项目，项目建设后将无法操作运行。主要原因就是各装置中间缓冲装置太少太小，任何地方有波动都会快速产生连锁反应，严重影响系统的稳定运行，而系统稳定波动小是化工生产中最重要的一个设计理念。面对这一情况，都市环保的研发人员并没有气馁，经过不断的再学习-修改-再学习的过程，终于在三个月后交出了一张比较完善的系统图，并通过了相关的技术评审。 在初步设计的过程中，都市环保的研发人员再次修改了系统图。针对柳钢项目的实际情况，都市环保公司的研发人员反复核算研究，对所开发的系统的一些参数进行了调整和完善。到2006年春节前，项目初步设计顺利完成。 柳钢烧结氨法脱硫工程总共有4台非标设计的设备，脱硫塔、蒸发器、硫铵加热器、结晶器。其中难度最大的是脱硫塔设备。本工程的脱硫塔除了直径较大以外（10米），更特殊的是在塔顶附加了一座湿烟囱，从而使整座塔高度达到了63米，结构设计复杂；同时塔内部件多，塔板2层、喷淋管3层、还有除雾器、格栅填料等。大型塔器设计对都市环保来说也属于开创性工作，基本上是从零开始。都市环保依照以往在江阴脱硫工程的经验及收集的脱硫塔设计资料，在4个月的时间内，完成了脱硫塔设备设计的工作。该脱硫塔建成投产后至今已经一年有余，塔体从结构上完全达到设计要求，从工艺上也基本达到设计的技术要求，是一个成功的设计范例。 在设备设计的同时，施工设计也在同时紧张进行。施工设计的质量将直接影响到后步建设调试等工作的结果。整个设计共分为三大块来进行，脱硫系统、液氨系统、硫铵系统。针对每个系统的特点，对每个系统分别对待，各有重点，脱硫系统重点在进一步提高系统运行的可靠性，液氨系统在保证系统的安全性、硫铵系统重点在管道设备的防腐及防堵及控制精确性上。确立了这几个重点后，在初步设计确定的框架内，设计人员对系统进行进一步优化，比平时成熟工程的施工图设计提出了更高的要求。经过4个月的日夜辛劳，都市环保公司的设计人员完成了全部的施工设计图纸。与初步设计相比，脱硫系统的氧化及过滤系统、液氨系统的运行压力及供氨方式、硫铵系统的调节控制及防堵措施均对初步设计进行了一定的调整，整个系统更趋合理完善。 5个月后，通过柳钢和都市环保的积极努力，一套完整的烧结烟气脱硫系统形成了。都市环保烧结氨法脱硫工艺以一定浓度的氨水和焦化厂的废氨水或NH3HCO3溶液作为吸收剂，吸收烟气中低浓度的 SO2。吸收液达到一定浓度后送入氧化槽，将 (NH4)SO3溶液氧化得到(NH4)SO4溶液，(NH4)SO4溶液经浓缩泵进入脱硫塔的降温浓缩段进行喷淋浓缩，得到较高浓度的(NH4)SO4溶液，同时高温烟气在降温浓缩段急剧降温到饱和状态，然后进入脱硫塔吸收段进行SO2的吸收操作。脱硫塔顶部设置除雾器，完成吸收反应的烟气进入除雾器降低含水量后进入湿烟囱高空达标排放。 该方案以焦化废氨水、氨水或液氨作为吸收剂，通过专门开发设计的“双循环分段式低能耗脱硫塔”吸收烧结烟气中的二氧化硫，系统设计处理烟气量65万标方，设计脱硫效率大于95%，净烟气采用湿烟囱排放，系统实现零排放，不产生二次污染；在参考大量国内外资料后，设计开发出“新型真空蒸发结晶”系统，用以生产脱硫副产品—高品质硫酸铵，该系统生产的硫铵结晶颗粒大，能耗小，在国内硫铵生产装置中处于领先水平。柳钢烧结烟气氨法脱硫技术采用了下列三项专利： 1、烧结烟气氨法脱硫系统 烧结烟气氨法脱硫系统，由气化、吸收、氧化、浓缩、过滤等设备组成。不仅能有效的去除烟气中的二氧化硫，同时可利用焦化废水(液氨经气化)与烟气中的二氧化硫进行反应脱硫，所生成的产物亚硫酸氨进行低浓度常压氧化，再利用烟气的热量的进行蒸发浓缩，大大节约了蒸发浓缩的耗热量，达到节能的目的。过滤得到浓度较高的硫酸铵溶液，送至硫铵车间制化肥。本发明的烟气脱硫系统流程合理、使烟气达标排放，无二次污染、并利用焦化废水以废治废，还能产生副产物——化肥。 2、氨-硫铵法双循环三段脱硫塔 涉及湿法烟气脱硫领域，更具体涉及一种氨-硫铵法烟气脱硫塔。脱硫塔塔体分为三段，塔体下段为吸收循环液池、塔体中段为浓缩降温段，塔体上段为吸收段。浓缩降温段上下两个端面分别用断塔板与吸收段和吸收循环液池进行隔离。本发明的氨-硫铵法双循环三段脱硫塔，解决了常规单塔和多塔组合设计的不足。利用高温烟气对副产物硫酸铵进行浓缩，同时使原烟气温度降低到有利于吸收的温度。脱硫塔的双循环设计，使循环吸收液不直接与高温烟气接触，可以将吸收循环液控制在相对较低的浓度，有利于脱硫净烟气避免形成气溶胶的条件，且使送入氧化槽的溶液接近最佳氧化浓度，利用入口烟气的热量对硫酸铵稀溶液进行循环浓缩，降低烟气脱硫综合成本。 3、塔基湿烟囱 是一种用于烟气脱硫后中低温排放用的塔基湿烟囱，塔基湿烟囱包括支承烟囱本体的脱硫塔，脱硫塔和烟囱连接的锥体，耐腐蚀烟囱、烟囱加强筋和烟囱检测取样孔。应用塔基湿烟囱可以在满足排放脱硫后的烟气功能的同时，具有减少烟气排放阻力（节能）、节约烟囱建造成本、节省烟囱布置占地等效果，在中小型电站烟气湿法脱硫、冶炼工厂烧结烟气湿法脱硫等工程项目中配套建设没，具有良好的技术经济效益。 2006年5月，柳钢83m2 1#、2#烧结机头烟气脱硫项目设计完成，项目建设正式开工。工程施工期间，柳钢领导非常重视，经常亲自过问项目建设情况，协助解决项目难点，项目指挥部人员更是长期奋斗在第一线。作为技术支持方，都市环保也非常重视，专门成立现场项目部，配合柳钢保证项目顺利实施。在各方通力合作之下，2007年3月现场进入调试阶段；3个月后系统全线贯通，顺利完成联动试运。至此，国内自主开发的第一套氨法烧结烟气脱硫系统成功投产。 自2007年9月以来，系统不间断连续稳定运行，经检测表明，该系统脱硫率≥95%，脱硝率≥30%，除尘率≥40%，副产品硫酸铵品质优良，各项指标均大大优于《副产品硫酸铵》（DL/P808-2002）的品质要求，达到化肥企业硫酸铵合格品的要求。 该项目已经过广西壮族自治区环保局的检验。2007年12月，柳钢烧结机头烟气脱硫项目还通过了中冶集团组织的专家技术鉴定，该技术被鉴定为“国际先进水平”。 项目的成功投产，也引起了国内媒体的极大关注，中国冶金报、中国化工报等纷纷对项目进行了报道。2008年1月3日，中央电视台晚19点新闻联播也报道了柳钢这一节能减排的重大举措。称都市环保研发的氨法脱硫系统设备为“国内首台烧结机头烟气脱硫设备”。 |
| 责编：夏杰生 | 来源：中国钢铁新闻网 |
