內(nèi)容提要：我公司采用“兩磨一攪拌”的先進工藝技術(shù)，礦渣粉磨系統(tǒng)全套引進德國萊歇公司生產(chǎn)的LM56.2+2S立磨，隨著國家對污染物排放要求的日趨嚴(yán)格，立磨的排放濃度已滿足不了國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4915—2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，經(jīng)過論證，結(jié)合國內(nèi)外同類型工藝條件下實現(xiàn)達標(biāo)排放的先進技術(shù)，有針對性地進行立磨超低排放限值改造，最終達到節(jié)能減排、保護環(huán)境的目的。


1排放現(xiàn)狀

立磨熱源采用燃煤沸騰爐，為減少污染物排放，將燃料調(diào)整為低硫煤和煤矸石，煤中硫含量要求小于0.8%，在立磨排放口監(jiān)測，顆粒物含量在15~25mg/Nm3，二氧化硫在300~500mg/Nm3，氮氧化物在200~300mg/Nm3范圍波動。

2超低排放實現(xiàn)途徑

結(jié)合立磨排放現(xiàn)狀，通過對立磨外排氣體污染物項目超標(biāo)的原因分析，主要為顆粒物和二氧化硫，結(jié)合國內(nèi)外同類型工藝條件下實現(xiàn)達標(biāo)排放的先進技術(shù)，通過以下途徑實現(xiàn)達標(biāo)排放。

2.1 降低外排氣體中的氧含量

根據(jù)《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中污染物排放的監(jiān)測與計算公式C基=C實*（21-O基）/(21-O實)，立磨屬獨立熱源的烘干設(shè)施，基準(zhǔn)氧含量O基為8%，在立磨排放口實測氧含量為18.2%~18.8%。只有把氧含量O實降下來，也就是減少從外界環(huán)境中補充的空氣量（包括漏風(fēng)、漏氣），經(jīng)折算后的排放量就會成倍降低。

對立磨進行三風(fēng)機系統(tǒng)改造，立磨的三風(fēng)機系統(tǒng)與原二風(fēng)機系統(tǒng)相比，因其在熱風(fēng)從800℃降低到入磨所需的330℃過程中配入低氧含量的循環(huán)風(fēng)為主，避免了二風(fēng)機系統(tǒng)以配入外界空氣為主的弊端，可降低外排氣體中的氧含量O實，保證O實由原來的18%以上降低至16%以下。

2.2 降低袋收塵器入口濃度

三風(fēng)機系統(tǒng)還可以使袋收塵器的入口濃度由300g/m3降至30g/m3，工作壓力由6000Pa降至約2000Pa，處理風(fēng)量降至原來的1/3~1/4，工作溫度降低10~20℃。濾袋數(shù)量的減少，收塵器工作壓力的降低，入口濃度的降低，使漏風(fēng)、漏氣現(xiàn)象大大減少，空氣補充量相應(yīng)減小，布袋工作環(huán)境明顯改善，從而降低氧含量，實現(xiàn)顆粒物、二氧化硫等大幅降低。

2.3 燃料燃燒過程脫硫

在燃料中配入一定比例的脫硫劑（CaO），可以在燃燒、在粉磨輸送過程中將二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽隨煤灰進入礦渣粉磨系統(tǒng)，從而降低煙氣中的二氧化硫含量。

3技改方案

3.1 工藝流程

采用的改造方案為：沸騰爐脫硫系統(tǒng)采用干法脫硫的方式，用石灰吸收煙氣中的二氧化硫形成硫酸鹽以降低二氧化硫排放量。除塵采用三風(fēng)機系統(tǒng)，以A-TEC高效低阻旋風(fēng)除塵器+布袋除塵器的組合方式除塵。改造后的工藝流程如下圖。


3.2 脫硫系統(tǒng)

沸騰爐脫硫采用干法脫硫工藝，這種工藝在國內(nèi)外都有廣泛的應(yīng)用。主要區(qū)別在于脫硫劑的選擇，對干法脫硫CaO和Ca(OH)2的脫硫效果要優(yōu)于CaCO3，CaCO3在溫度低于600 ℃的情況下，如果沒有水的作用，脫硫效果很差。而活性較高的CaO很容易和SO2發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)溫度最好的范圍為700~950℃，沸騰爐煙氣溫度恰好是在此溫度區(qū)間。

因此，本項目干法脫硫采用的是活性較高的CaO，這種脫硫方式在工藝上是可行的。

根據(jù)工藝運行情況，石灰粉用量約為150kg/h。由汽車運來的石灰粉經(jīng)氣力輸送至石灰粉倉，石灰粉經(jīng)倉下的葉輪給料機、螺旋輸送機至斗式提升機后輸送至石灰粉定量配送裝置，石灰粉按要求均勻地輸送至現(xiàn)有的調(diào)速圓盤喂煤機上。經(jīng)調(diào)速圓盤喂煤機輸送至沸騰爐內(nèi)。該系統(tǒng)布置于現(xiàn)有的沸騰爐廠房內(nèi)，石灰粉倉布置于煤棚內(nèi)，容積約為40m3，約存汽車罐車一車的量。石灰粉倉設(shè)有倉頂除塵器，保證石灰粉倉進料時氣體排放達標(biāo)，倉頂除塵器布袋反吹用壓縮空氣以及空氣炮所用壓縮空氣就近由一根DN50的無縫鋼管送來。

3.3 三風(fēng)機系統(tǒng)改造

沸騰爐產(chǎn)生約800℃的熱煙氣與立磨后的80~90℃的循環(huán)風(fēng)混合，混合后溫度約330℃，通過管道送入立磨，混合煙氣與立磨內(nèi)礦粉換熱后出磨溫度降為80~90℃，再經(jīng)旋風(fēng)除塵器、循環(huán)風(fēng)機，約3/4的煙氣與沸騰爐煙氣匯合循環(huán)，約1/4的煙氣經(jīng)過布袋除塵器再通過尾部風(fēng)機外排。改造位于現(xiàn)有立磨西側(cè)，將現(xiàn)有循環(huán)風(fēng)機移位至原布袋除塵器與立磨之間空地；布袋除塵器拆除，在原位置西側(cè)放置新建除塵器；尾部風(fēng)機置于新建除塵器西側(cè)；在新建布袋除塵器東側(cè)布置2臺旋風(fēng)除塵器。

4技改優(yōu)點

（1）用石灰作為脫硫劑，直接噴吹進沸騰爐，工藝操作簡單，產(chǎn)生的硫酸鈣或亞硫酸鈣隨煤灰作為原料進入水泥制備系統(tǒng)，不需另外增加排放設(shè)施。

（2）三風(fēng)機系統(tǒng)屬新工藝、新技術(shù)，操作精確度高、結(jié)構(gòu)緊湊、工藝流程順暢，除塵布袋等消耗大幅降低，新增的除塵設(shè)施為兩級除塵，滿足顆粒物排放要求。

（3）三風(fēng)機系統(tǒng)中煙氣先經(jīng)旋風(fēng)除塵處理后再進入布袋收塵器，由布袋收塵器收集的礦渣超細粉比表面積高達800m2/kg，是生產(chǎn)C60以上高標(biāo)號混凝土的優(yōu)質(zhì)原材料，待市場條件具備后可單獨收集銷售。

5技改效果

（1）改造后在立磨排放口實測氧含量為15.3%~15.8%，顆粒物含量在1~5mg/Nm3，二氧化硫在0.2~0.8mg/Nm3范圍波動，滿足了國家標(biāo)準(zhǔn)GB4915—2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，達到了技改的目的。

（2）改造后立磨出口煙氣有3/4循環(huán)利用，減輕了沸騰爐運行負荷，爐膛溫度在改造前900~950℃的基礎(chǔ)上降至750~800℃，煤耗降低的同時保證了熱源的供應(yīng)，整個立磨系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)，立磨產(chǎn)量由原來的平均132t/h提高到145t/h，立磨連續(xù)運轉(zhuǎn)時間更是創(chuàng)紀(jì)錄地提高至276h，產(chǎn)量的提升給企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟效益，提升了公司的市場競爭力。

（3）對立磨進行超低排放限值改造，取得了較好的效果，在節(jié)能降耗、提質(zhì)提產(chǎn)、穩(wěn)定運行等方面也具有非常積極的意義，同時也給同類型生產(chǎn)企業(yè)提供了很好的借鑒。

作者：長治鋼鐵（集團）瑞昌水泥有限公司