鐵礦粉燒結(jié)生產(chǎn)過程中,原燃料中的硫在偏氧 化性氣氛環(huán)境中以氣態(tài)氧化物形式釋放到燒結(jié)煙氣 中排入大氣,是鋼鐵行業(yè)SO x 的主要排放源,約占鋼 鐵生產(chǎn)過程中總排放量的75%。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國 鋼鐵行業(yè)投產(chǎn)運(yùn)行的燒結(jié)機(jī)每年排放的SO x 總量約 60 萬t,而且隨著燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大,從煙囪排 放到大氣中的SO x 將會更多。同時在燒結(jié)生產(chǎn)過程 中,還會生成NO x 和二惡英等有害物。 燒結(jié)煙氣中SO x 的排放導(dǎo)致并加劇了酸雨的形 成,對空氣質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)造成了極大的破壞。我國 “十一五”規(guī)劃發(fā)展綱要中明確提出:要建設(shè)資源節(jié) 約型和環(huán)境友好型企業(yè),要加強(qiáng)大氣污染防治,努力 推進(jìn)鋼鐵行業(yè)SO x 綜合治理,實施排放總量控制。因 此對燒結(jié)生產(chǎn)過程SO x 等有害物實施有效減排是燒 結(jié)行業(yè)生存的基礎(chǔ),也是燒結(jié)工作者的職責(zé)和使命。 受原料資源和工藝技術(shù)等因素的限制,目前,鐵 礦石燒結(jié)生產(chǎn)過程中SO x 的減排最為現(xiàn)實和相對經(jīng) 濟(jì)的方式還是進(jìn)行燒結(jié)煙氣(廢氣)脫硫。在燒結(jié)煙 氣脫硫工藝的研究、開發(fā)進(jìn)程中,先后完成了濕法、 半干法和干法等多種脫硫工藝的研發(fā)、設(shè)計工作,在 我國政府“科學(xué)發(fā)展觀”思想的指導(dǎo)下,國內(nèi)燒結(jié)脫 硫工作更呈現(xiàn)了“百花齊放、百家爭鳴”的局面,許 多研究設(shè)計單位和以寶鋼、太鋼、武鋼、馬鋼、三鋼等 為代表的鋼鐵企業(yè)一道,從工藝可行性、設(shè)備穩(wěn)定 性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、治理前瞻性和二次產(chǎn)物處理等多方 面進(jìn)行了大量的論證、對比和研發(fā)工作,本著清潔生 產(chǎn)和對社會負(fù)責(zé)的原則,進(jìn)行了適合我國國情的脫 硫工藝的引進(jìn)、研發(fā)和設(shè)計工作。
1 燒結(jié)煙氣脫硫工藝
燒結(jié)煙氣脫硫工藝種類很多,目前,歐洲的鋼鐵 企業(yè)和環(huán)保公司以半干法脫硫為主,代表性的工藝 有西門子奧鋼聯(lián)的MEROS 法(高性能燒結(jié)廢氣凈 化)、奧地利能源與環(huán)境工程公司的Turbosorp 法 (循環(huán)流化床技術(shù))、法國阿爾斯通公司的NID 法 (脫硫除塵一體化技術(shù))。我國福建龍凈脫硫脫硝公 司自主開發(fā)的半干法循環(huán)流化床脫硫工藝,已成功 應(yīng)用于福建三明燒結(jié)廠180 m2 燒結(jié)機(jī)上。
由于燒結(jié)煙氣具有煙氣量大、煙氣濕度高、SO x 濃度低、煙氣成分波動大、煙氣含塵濃度高且粉塵顆 粒細(xì)、煙氣含腐蝕性氣體(HF,HCl,NO x ,SO x )、煙氣含二惡英類物質(zhì)及重金屬等特點(diǎn),各種脫硫工藝還 在繼續(xù)改進(jìn)和完善之中。
1.1 西門子奧鋼聯(lián)的MEROS 法(高性能燒結(jié)廢氣 凈化)
西門子奧鋼聯(lián)研發(fā)、設(shè)計的燒結(jié)煙氣凈化脫硫 系統(tǒng),是基于帶有選擇性廢氣循環(huán)利用的MEROS (高性能燒結(jié)廢氣凈化)脫硫系統(tǒng),選擇性廢氣循環(huán) 系統(tǒng)可以使脫硫煙氣減少近40%,從而大大降低脫 硫系統(tǒng)的工作負(fù)荷,減少占地面積,大幅降低綜合投 資和運(yùn)行成本。廢氣循環(huán)利用是基于一部分燒結(jié)熱 廢氣(包括燒結(jié)抽風(fēng)系統(tǒng)和熱礦冷卻系統(tǒng)的兩類廢 氣)被再次引入燒結(jié)過程的原理。熱廢氣再次通過 燒結(jié)料層時,其中的二惡英和氮氧化物能夠通過熱 分解被部分破壞,硫氧化物和粉塵能夠被部分吸附 并滯留于燒結(jié)料層中,廢氣中的一氧化碳在燒結(jié)過 程中再次參加還原,有降低能耗的可能。
MEROS 脫硫是一種用脈動噴氣式過濾器從化 合物中通過半干法脫硫的先進(jìn)技術(shù),可以采用小蘇 打(NaHCO3)、CaO 或Ca(OH)2 作為脫硫劑。小蘇 打有較高的脫硫效率(>90%),消耗量也相對較低, 但其成本高于CaO 或Ca(OH)2,如果使用CaO 作 脫硫劑,需要在系統(tǒng)增加石灰消化器,通過向消化器 內(nèi)噴入一定量的水使CaO 消化為Ca(OH)2,系統(tǒng) 對消化器性能要求比較高,要求消化后的Ca(OH)2 符合MEROS 工藝的要求。中國馬鞍山鋼鐵公司正 在進(jìn)行MEROS 脫硫工藝的設(shè)計建設(shè)。
西門子奧鋼聯(lián)公司MEROS+SCR 脫硫脫硝工 藝流程見圖1,西門子奧鋼聯(lián)MEROS 系統(tǒng)煙氣凈化 效果見表1。
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