脫硫排放是燒結(jié)煙氣處理的環(huán)境保護(hù)要求目標(biāo)。馬鋼二鐵總廠，根據(jù)燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)備投產(chǎn)后的試運(yùn)行情況及效果，對相關(guān)設(shè)備及工藝進(jìn)行了改造，明顯提高了系統(tǒng)的煙氣脫硫效果。
0前言
馬鋼第二煉鐵總廠有2臺300m2燒結(jié)機(jī)。過去，由于燒結(jié)原料及燃料中含有大量的硫成分，在燒結(jié)的過程中這些硫成分轉(zhuǎn)化為SO2、SO3等酸性氣體，直接向大氣中排放。經(jīng)檢測1#燒結(jié)機(jī)脫硫系的煙氣排放量約52萬Nm3/h，SO2排放濃度達(dá)600～1500mg/Nm3對大氣造成了比較大的污染。
基于環(huán)境保護(hù)要求，馬鋼2007年采用了西門子—奧鋼聯(lián)公司的MEROS脫硫技術(shù)，在1#燒結(jié)機(jī)上安裝了MEROS工藝脫硫裝置。
馬鋼決定采用MEROS脫硫技術(shù)，是由于該技術(shù)已經(jīng)在奧鋼聯(lián)林茨鋼廠260m2燒結(jié)機(jī)上成功地進(jìn)行了應(yīng)用，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，各項(xiàng)性能指標(biāo)均已達(dá)到或超過設(shè)計(jì)要求，效果顯著。問題是，馬鋼采用MEROS脫硫技術(shù)，試運(yùn)行效果并不理想。因此，針對系統(tǒng)存在的問題，第二煉鐵總廠及設(shè)備檢修公司，對系統(tǒng)設(shè)備及系統(tǒng)工藝進(jìn)行了有效的改造。
通過改造，馬鋼第二煉鐵總廠的脫硫系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定，日平均外排的煙氣SO2在<200mg/m3，煙氣含塵量≤50mg/Nm3，取得了明顯的環(huán)境保護(hù)效果。
1MEROS脫硫工藝原理
MEROS脫硫工藝原理：利用熟石灰作為脫硫劑，與燒結(jié)廢氣中的所有酸性成分發(fā)生反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物。
其中主要反應(yīng)是：
2SO2+2Ca(OH)2=2CaSO2˙1/2H2O+H2O
2CASO2˙1/2H2O+O2+3H2O=2CASO4˙2H2O
SO3+Ca(OH)2=CaSO4˙H2O
2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2˙Ca(OH)2˙2H2O
2HF+Ca(OH)2=CaF2+2H2O
MEROS煙氣脫硫系統(tǒng)工藝流程圖如圖1所示：
2試運(yùn)行情況
馬鋼第二煉鐵總廠MEROS工藝脫硫系統(tǒng)于2009年5月基本建成，6月份進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段，2010年7月1日通過驗(yàn)收。
在2010年試運(yùn)行過程中，由于脫硫系統(tǒng)設(shè)備故障，脫硫效率不高，導(dǎo)致同步率和綜合脫硫率處于較低水平。
針對以上問題，總廠從2010年年底開始分別在幾個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)備改造和工藝改進(jìn)，以達(dá)到提高脫硫同步率，進(jìn)而提高綜合脫硫率的目的。
3設(shè)備改造
針對運(yùn)行當(dāng)中存在的問題，對整個(gè)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的改造，以適應(yīng)現(xiàn)場的生產(chǎn)條件。
3.1稀釋風(fēng)機(jī)電機(jī)頻燒問題的解決：
由于設(shè)計(jì)的原因，稀釋風(fēng)機(jī)安裝在零米平臺。這樣存在兩個(gè)問題：一，管網(wǎng)路線長，稀釋空氣壓力損耗大，造成稀釋風(fēng)機(jī)負(fù)荷大。二，稀釋風(fēng)機(jī)空氣濾芯器離地面太近，吸入大量地面粉塵，易造成濾芯堵塞，電機(jī)因負(fù)荷過大燒壞。從而造成濾芯更換頻繁，稀釋風(fēng)機(jī)電機(jī)頻繁燒毀，運(yùn)行成本增高。作業(yè)率降低，造成與燒結(jié)機(jī)的同步率降低。改造后把稀釋風(fēng)機(jī)整體上移至噴射平臺。一切問題迎刃而解。既降低了電機(jī)負(fù)荷，又延長濾芯壽命，節(jié)約成本，生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，重要的是作業(yè)率提高，因而同步率也相應(yīng)的提高，且減少了崗位工人勞動(dòng)量。
3.2船型灰斗改造：
由于設(shè)計(jì)缺陷，船型灰斗內(nèi)壁積料嚴(yán)重，長時(shí)間積料瞬間大面積倒塌，導(dǎo)致埋刮板負(fù)荷突然加大而被拉斷，后來我們根據(jù)積料特性增設(shè)了聲波喇叭，能及時(shí)把壁附料清除，大大降低了埋刮板拉斷的幾率。
4工藝改造
4.1提高Ca(OH)2比表面積
在生產(chǎn)中，影響消石灰比表面積的因素有很多，但主要為化學(xué)藥劑，通過生產(chǎn)當(dāng)中的不斷試驗(yàn)和調(diào)整，逐步掌握了主要參數(shù)的調(diào)節(jié)及控制。
在生石灰下料量一定的情況下，添加混合液的多少對比表面積有影響，經(jīng)過不斷地試驗(yàn)生產(chǎn)，數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，在保證原料含水量正常情形下，我們灰水比一般控制在250—450l/t。添加化學(xué)藥劑后，化學(xué)藥劑在生石灰消化過程中，對其顆粒表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕，來增大顆粒的表面積，消石灰的比表面積有明顯提高，化學(xué)藥劑比例的不同，所得到的數(shù)據(jù)也有變化。結(jié)合我們的生產(chǎn)情況，最終選取的比例為：藥劑1是3%，藥劑2是2.5%。在這個(gè)比例下，生產(chǎn)所得數(shù)據(jù)穩(wěn)定。
4.2降低脫硫塔溫度
由于脫硫反應(yīng)主要在脫硫塔內(nèi)進(jìn)行，塔內(nèi)溫度通過塔頂20個(gè)霧化噴頭來控制，塔內(nèi)溫度高則反應(yīng)效率低，適當(dāng)降低脫硫塔溫度能提高煙氣脫硫效率，但是過低的溫度會在塔底部形成大量的潮料，為此，結(jié)合具體生產(chǎn)情況，把脫硫塔溫度從90℃降到了85℃，脫硫效果有所提高。具體見表4數(shù)據(jù)
經(jīng)過2010年上半年的摸索和消化，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上果斷的對外方和國內(nèi)配套設(shè)備及時(shí)進(jìn)行了改造，使之與現(xiàn)場實(shí)際更加吻合，煙氣脫硫系統(tǒng)在相關(guān)人員的共同努力下，設(shè)備運(yùn)行逐步趨于穩(wěn)定，與燒結(jié)機(jī)同步率漸漸提高，脫硫率也漸漸提高，大大降低了燒結(jié)煙氣中SO2的排放量。從表5中可以看出，經(jīng)過改造后，2011年1～4月份同步率、脫硫率、綜合脫硫率較2010年有較大提高。同步率由2010年6～12月份平均61.9%，2011年1～4月份達(dá)到了89.87%，脫硫率由70.36%，提高到82.98%，綜合脫硫率相應(yīng)的由42.81%，提高到74.17%，達(dá)到了改造的效果。
6不足及改進(jìn)
6.1MEROS脫硫系統(tǒng)使用熟石灰作為脫硫劑，由于原料特性，在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，輸灰系統(tǒng)和各個(gè)料倉很容易產(chǎn)生粘料及堵料現(xiàn)象，以及設(shè)備產(chǎn)生過負(fù)荷而導(dǎo)致故障頻發(fā)，所以適當(dāng)提高輸灰系統(tǒng)能力，改進(jìn)各灰倉的排料通暢度，對保障作業(yè)率具有重要作用。
6.2保障生石灰質(zhì)量，保證CaO含量不得低于85%，在經(jīng)濟(jì)的情況下盡量提高Ca(OH)2比表面積，是提高脫硫效率的重要手段。
6.3在操作中，摸索出合適的脫硫塔溫度也是保證脫硫系統(tǒng)高效率運(yùn)行的重要條件。
6.4脫硫廢棄物及時(shí)快速的處理，是保證脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵。
