燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點(diǎn)火后，隨臺(tái)車運(yùn)行，在高溫?zé)Y(jié)成型過程中所產(chǎn)生的含塵廢氣。
阿勒泰地區(qū)對(duì)燒結(jié)煙氣的排放標(biāo)準(zhǔn)為：硫化物≤200mg/m3，氮氧化物≤300mg/m3，塵含量≤50mg/m3,目前看來排放標(biāo)準(zhǔn)要求還是比較嚴(yán)的，而且國(guó)家環(huán)境治理要求會(huì)越來越嚴(yán)，環(huán)保立法及監(jiān)督都日益規(guī)范，類似以前那種脫硫設(shè)備只建設(shè)不運(yùn)行或不完全運(yùn)行的情況將不被允許。
綜合上述燒結(jié)煙氣特點(diǎn)及阿勒泰地區(qū)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，必須采用適合燒結(jié)煙氣特點(diǎn)的煙氣凈化裝置；而且應(yīng)保證:
1. 脫硫效率能夠達(dá)到 99%，以適合企業(yè)為降低成本而選用低品位礦的情況 ;
2. 運(yùn)行費(fèi)用方面，噸礦不能超過 8元，以適應(yīng)環(huán)境執(zhí)法越來越嚴(yán)，企業(yè)不可能再通過白天運(yùn)行晚上關(guān)停等手段降低運(yùn)行費(fèi)用的情況 ;
3. 可靠性高，同步率要求達(dá)到100%，以適應(yīng)將來燒結(jié)機(jī)跟電廠鍋爐一樣都會(huì)被環(huán)保要求取消旁路煙道的現(xiàn)實(shí)情況;
4. 無廢水產(chǎn)生、無固體廢棄物如脫硫石膏等產(chǎn)生。
世界各國(guó)研究開發(fā)和商業(yè)應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)超過200種。按脫硫產(chǎn)物是否回收，煙氣脫硫可分為拋棄法和再生回收法，前者脫硫混合物直接排放，后者將脫硫副產(chǎn)物以硫酸或硫磺等形式回收。按脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫又可分為濕法、半干法和干法工藝。
為了更有利于從“節(jié)約運(yùn)行成本、降低噸燒結(jié)礦脫硫費(fèi)用”的角度去作出正確的選擇，這里作出幾種簡(jiǎn)單的介紹。
1.濕法脫硫技術(shù)
石灰—石膏濕法煙氣脫硫工藝
石灰—石膏濕法煙氣脫硫工藝主要是采用廉價(jià)易得的石灰作為脫硫吸收劑， 石灰 經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當(dāng)采用石灰作為吸收劑時(shí)，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被吸收脫除，最終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴，加熱器加熱升溫后，由增壓風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排放，脫硫渣石膏可以綜合利用。
在我國(guó)，重慶珞璜電廠首次引進(jìn)了日本三菱公司的 石灰 — 石膏濕法脫硫工藝，脫硫裝置與兩臺(tái)360MW燃煤機(jī)組相配套。機(jī)組燃煤含硫量為4.02%，脫硫裝置入口煙氣二氧化硫濃度為3500ppm，設(shè)計(jì)脫硫效率大于95%。從最近幾年電廠的運(yùn)行情況來看，該工藝的脫硫效率很高，環(huán)境特性很好。不過，設(shè)備存在較嚴(yán)格的結(jié)垢現(xiàn)象，腐蝕情況更嚴(yán)重。燒結(jié)機(jī)因?yàn)榍懊嫠岬哪切┨攸c(diǎn)，煙氣中的成分更為復(fù)雜，含雜物也更多，所以從寶鋼到首鋼，這一種工藝大家普遍認(rèn)為不適合燒結(jié)煙氣領(lǐng)域的脫硫。
2. 半干法脫硫技術(shù)
旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝
旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝也是目前應(yīng)用較廣的一種煙氣脫硫技術(shù)，其工藝原理是以石灰為脫硫吸收劑，石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)，被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaSO3，煙氣中的二氧化硫被脫除。
與此同時(shí)，吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。脫硫產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔，進(jìn)入除塵器被收集下來，可以在筑路中用于路基。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分脫硫灰加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。
1993 年，日本開始援助山東黃島電廠4號(hào)機(jī)組引進(jìn)三菱重工旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫工藝，裝置于1994安裝制造完畢，1995年開始試車，處理氣量為30萬m3/h，入口SO2濃度為2000ppm，設(shè)計(jì)效率為70%。該套設(shè)備曾因噴霧干燥脫硫吸收塔內(nèi)壁出現(xiàn)沉積結(jié)垢而造成系統(tǒng)運(yùn)行故障。通過采取降低處理煙氣量等措施，使系統(tǒng)運(yùn)行恢復(fù)正常。燒結(jié)煙氣煙氣流量大，明顯不適用該種方法。
3. 干法脫硫技術(shù)
爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫工藝
爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝（簡(jiǎn)稱LIFAC工藝）是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段，以提高脫硫效率。該工藝多以石灰粉為吸收劑，石灰粉由氣力噴入爐膛850-1150℃溫度區(qū)，石灰受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進(jìn)行，收到傳質(zhì)過程的影響，反應(yīng)速度較慢，吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應(yīng)內(nèi)，增濕水以霧狀噴入，與未反應(yīng)的氧化鈣接觸生成Ca(OH)2進(jìn)而與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，進(jìn)而再次脫除二氧化硫。當(dāng)Ca/S為2.5及以上時(shí)，系統(tǒng)脫硫率可達(dá)到65%-80%。
煙氣脫硫后，由于增濕水的加入煙氣溫度下降（只有55-60℃，一般控制出口煙氣溫度高于露點(diǎn)10-15℃，增濕水由于煙溫加熱被迅速蒸發(fā)，未反應(yīng)的吸收劑、反應(yīng)產(chǎn)物呈干燥態(tài)隨煙氣排出，被除塵器收集下來。由于脫硫過程對(duì)吸收劑的利用率很低，脫硫副產(chǎn)物是以不穩(wěn)定的亞硫酸鈣為主的脫硫灰，副產(chǎn)物的綜合利用受到一定的影響。
南京下關(guān)發(fā)電廠2×125MW機(jī)組全套引進(jìn)芬蘭IVO公司的LIFAC工藝技術(shù)，鍋爐的含硫量為0.92%，設(shè)計(jì)脫硫效率為75%。目前，兩臺(tái)脫硫試驗(yàn)裝置已投入商業(yè)運(yùn)行，運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性均較高。這種方法在邯鄲鋼廠也已經(jīng)應(yīng)用，2*360平燒結(jié)機(jī)在2011年建設(shè)，目前運(yùn)行成本達(dá)到11元/噸礦，而首鋼2*360平燒結(jié)機(jī)2010年建成，目前處于運(yùn)行費(fèi)用太高而重新改造成濕法的狀態(tài)。
4. 脫硫技術(shù)比較
針對(duì)**公司實(shí)際參數(shù)，我們作了一個(gè)簡(jiǎn)單的比例表：
脫硫工藝費(fèi)用比較
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方法
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濕式鈣法
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半干法
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循環(huán)流化床法
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干法
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濕式鎂法
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依據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的特點(diǎn)，以及當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門對(duì)脫硫除塵指標(biāo)的要求，考慮到燒結(jié)機(jī)煙氣情況，根據(jù)多年來有針對(duì)性處理大氣中粉塵、二氧化硫等積累的大量經(jīng)驗(yàn)與豐富的業(yè)績(jī)。采用濕式-氧化鎂法脫硫是當(dāng)下正確的選擇。
二、鎂法脫硫的優(yōu)勢(shì)
（一）脫硫效率高 ： 吸收漿液在吸收塔內(nèi)被強(qiáng)烈霧化，并與煙氣充分接觸反應(yīng)。漿液形成的液膜、液滴、液霧充滿反應(yīng)器空間，在吸收塔內(nèi)覆蓋率達(dá) 100% ，與鈣法相比，一是氧化鎂本身的活性及反應(yīng)度均高于氧化鈣；二是亞硫酸鎂及硫酸鎂的可溶度均高于亞硫酸鈣和硫酸鈣，使得氧化鎂顆粒表面不斷被更新并繼續(xù)與二氧化硫反應(yīng)，。三是氧化鎂法脫硫運(yùn)行 pH 值在 6~7 之間，這種環(huán)境非常有利于 SO2 的捕集和脫除。因此氧化鎂的吸收效率更高，可保證達(dá)到 95% 以上
其中，北京世能中晶盛豐項(xiàng)目：通過觀察在線監(jiān)測(cè)的歷史記錄，在鋼廠沒有換礦粉之前，吸收塔入口的 SO2 濃度一般在 600 —— 800mg/Nm3 ，出口 SO2 濃度一般低于 50mg/Nm3 ，盛豐鋼鐵換了高硫礦粉之后，吸收塔入口的 SO2 濃度一般在 4700-6000mg/Nm3 ，出口 SO2 濃度一般在 70-90mg/Nm3, 。脫硫率保持在 98.3%-98.6% 左右。
（二）適用范圍廣： 逆流噴淋洗滌塔對(duì)不同煙氣量、煙氣濃度煙氣的適用范圍非常寬。可在 30 ～ 110 ％的負(fù)荷范圍內(nèi)進(jìn)行任意調(diào)整。
（三）運(yùn)行費(fèi)用低：
1. 較低的液氣比 ：氧化鎂法脫硫采用的液氣比一般小于 5L /m3 ，一般石灰石－石膏吸收塔的液氣比一般控制 8~15 L/m3 左右，這樣也就大大降低了漿液循環(huán)所需的能耗。
2. 煙氣阻力小 ：
由于氧化鎂法脫硫采用較低的液氣比，減小了煙氣通過噴淋層的阻力，吸收塔及煙道選擇的氣流速度合理，因此脫硫系統(tǒng)整體阻力小。系統(tǒng)阻力在 800Pa 以內(nèi)。所以， ESSE 鎂法脫硫系統(tǒng)無需設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)。這樣既節(jié)省了占地面積又降低了系統(tǒng)運(yùn)行在電耗方面的投入。
3. 噸礦維護(hù)成本較低：與鈣法相比，鎂法工藝系統(tǒng)壽命較長(zhǎng)、檢修率低，包括脫硫系統(tǒng)帶來的隱性投入（人工、燒結(jié)機(jī)作業(yè)時(shí)間、應(yīng)付環(huán)保檢查等）較低。據(jù)核算，鈣法工藝的維護(hù)成本明顯高于鎂法工藝。
（四）運(yùn)行穩(wěn)定，維修工作量?。?br />
1. 據(jù)了解應(yīng)環(huán)保要求天津榮程新建 265m2 燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)不設(shè)置旁路系統(tǒng)，為保證燒結(jié)機(jī)正常生產(chǎn)設(shè)置脫硫系統(tǒng)必須具有相當(dāng)高的穩(wěn)定運(yùn)行率。現(xiàn)有燒結(jié)機(jī)脫硫項(xiàng)目同步運(yùn)行率都達(dá)到了 100% ，保障了燒結(jié)機(jī)的正常生產(chǎn)。
2. 與鈣法相比，無結(jié)垢、氧化鎂法脫硫無堵塞情況。由于亞硫酸鎂和硫酸鎂分別為微溶和易溶，傳統(tǒng)的鎂法工藝由于氧化工藝落后，亞硫酸鎂的轉(zhuǎn)化率較低，可能存在一定的管道結(jié)晶情況。世能中晶通過塔內(nèi)氧化工藝專利技術(shù)，使亞硫酸鎂的轉(zhuǎn)化率較高，無結(jié)垢和堵塞情況，系統(tǒng)內(nèi)幾乎為純清液運(yùn)行。而亞硫酸鈣和硫酸鈣為難溶和微溶，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)垢堵塞情況嚴(yán)重，因此系統(tǒng)的檢修周期較短，難以實(shí)現(xiàn)和燒結(jié)機(jī)同步運(yùn)行。
3. 氧化鎂法脫硫工藝無腐蝕情況。鎂法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的 PH 值為 6.5 左右，為中性的運(yùn)行環(huán)境。而鈣法系統(tǒng)的運(yùn)行 PH 值為 5.4 左右，為酸性的運(yùn)行環(huán)境，腐蝕嚴(yán)重。因此在系統(tǒng)的運(yùn)行壽命較短，同步投運(yùn)率較低。
4. 氧化鎂法脫硫工藝磨損較小。北京世能中晶采用的吸收劑是自己專門配置的以氧化鎂為主的吸收劑，粒度為 200 目左右。而大部分自行運(yùn)行采用的石灰粉的粒度較大，磨損嚴(yán)重。
（五）副產(chǎn)品價(jià)值高 , 無二次污染： 鎂法脫硫副產(chǎn)物為七水硫酸鎂 (MgSO4 · 7H2O) ，品質(zhì)達(dá)到工業(yè)級(jí)一等品Ⅰ類的質(zhì)量要求。七水硫酸鎂是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，用途非常廣泛，根據(jù)純度不同，可分為工業(yè)級(jí)、農(nóng)業(yè)級(jí)、食品級(jí)和藥用級(jí)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。而鈣法工藝副產(chǎn)品為石膏，一方面石膏的利用價(jià)值極低，另一方面電廠的脫硫石膏產(chǎn)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了市場(chǎng)需求。因此，大部分脫硫石膏已經(jīng)造成嚴(yán)重的二次污染，成為下一步固體廢棄物的治理對(duì)象。
（六）對(duì)長(zhǎng)期國(guó)家環(huán)保政策的適應(yīng)性：
1. 隨著國(guó)家環(huán)保減排標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，二氧化硫的排放指標(biāo)日趨降低，鎂法脫硫工藝以其較高的脫硫效率，對(duì)國(guó)家環(huán)保政策具有長(zhǎng)期的適應(yīng)性。
2. 可申請(qǐng)國(guó)家專項(xiàng)資金。鎂法脫硫及廢液制備硫酸鎂工藝符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)法治污理念，可申請(qǐng)《清潔生產(chǎn)》、《促進(jìn)節(jié)能減排和環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》先進(jìn)環(huán)保裝備目錄中重點(diǎn)推薦的專利裝置等專項(xiàng)補(bǔ)助資金。
