隨著時(shí)代的進(jìn)步，冶金企業(yè)面對(duì)著越來(lái)越大的環(huán)保壓力，在2012年新發(fā)布的《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 28662-2012）》中，要求so2排放限值為200mg/m3。本文將結(jié)合球團(tuán)煙氣特點(diǎn)，分析幾種脫硫工藝，探索適合球團(tuán)生產(chǎn)應(yīng)用的脫硫工藝。
1前言
隨著環(huán)保部門(mén)對(duì)污染物排放的監(jiān)控管理日益嚴(yán)格，企業(yè)面對(duì)環(huán)保管理工作的壓力越來(lái)越大。盡管尚可通過(guò)原料及產(chǎn)量方式使球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程的so2排放量處于可控狀態(tài)；但隨著企業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)產(chǎn)量的增加、原燃料資源的匱乏，球團(tuán)企業(yè)增設(shè)脫硫裝置是有必要的。
2 脫硫工藝概述
2.1 石灰石--石膏法煙氣脫硫工藝
石灰石--石膏法脫硫工藝是世界上應(yīng)用最廣泛的一種脫硫技術(shù)，日本、德國(guó)、美國(guó)的火力發(fā)電廠采用的煙氣脫硫裝置約90%采用此工藝。它的工作原理是：將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于10%，然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉(cāng)堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)除霧器除去霧滴，再經(jīng)過(guò)換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過(guò)循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。
2.2 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥煙氣脫硫工藝
噴霧干燥法脫硫工藝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so2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成caso3，煙氣中的so2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。脫硫反應(yīng)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(lái)。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，一般將部分除塵器收集物加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇，一種為旋轉(zhuǎn)噴霧輪霧化，另一種為氣液兩相流。噴霧干燥法脫硫工藝工藝流程較為簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性較高，脫硫率可達(dá)到85%以上，在美國(guó)及西歐一些國(guó)家有一定應(yīng)用范圍（8%）。
2.3 煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝
煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)等部分組成。該工藝一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，也可采用其它對(duì)二氧化硫有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經(jīng)處理的煙氣從吸收塔（即流化床）底部進(jìn)入。吸收塔底部為一個(gè)文丘里裝置，煙氣流經(jīng)文丘里管后速度加快，并在此與很細(xì)的吸收劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成caso3和caso4。脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進(jìn)入再循環(huán)除塵器，被分離出來(lái)的顆粒經(jīng)中間灰倉(cāng)返回吸收塔，由于固體顆粒反復(fù)循環(huán)達(dá)百次之多，故吸收劑利用率較高。
此工藝所產(chǎn)生的副產(chǎn)物呈干粉狀，其化學(xué)成分與噴霧干燥法脫硫工藝類(lèi)似，主要由飛灰、caso3、caso4和未反應(yīng)完的吸收劑ca（oh）2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等。
2.4 幾種脫硫工藝的對(duì)比
在技術(shù)成熟度、系統(tǒng)設(shè)置、脫硫劑、脫硫效率、副產(chǎn)物、副產(chǎn)物出路和二次污染幾個(gè)方面對(duì)脫硫進(jìn)行了對(duì)比。
2電廠鍋爐脫硫脫硝和煙氣除塵技術(shù)的分析
電廠鍋爐中燃燒的硫、硝經(jīng)過(guò)排放會(huì)進(jìn)入大氣中，造成一系列的環(huán)境污染，嚴(yán)重威脅到生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、威脅人們的生命安全。
為了有效的保護(hù)環(huán)境和人們的生命，需要降低煙氣排放中的硫、硝含量，我國(guó)也制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，并取得了巨大的成效。目前，我國(guó)的脫硫脫硝技術(shù)有以下幾種：
2.1干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)
在脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)中，干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)是電廠鍋爐中的重要技術(shù)之一。通過(guò)對(duì)干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)的分析，明確應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，必須保證在比較干燥的環(huán)境下完成。通常情況下，該技術(shù)是采用粒狀、粉狀或是吸收劑等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠鍋爐廢氣中硫和硝的去除，最終去除后的產(chǎn)物會(huì)形成干粉狀。在此種脫硫脫硝技術(shù)下，不會(huì)產(chǎn)生任何的廢硫或是水汽。因此，電廠鍋爐在采用該脫硫脫硝技術(shù)時(shí)，也將不會(huì)腐蝕電廠鍋爐的任何裝備，造成對(duì)空氣或是環(huán)境的二次污染。通常情況下，采用干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)的方式，可以分為兩種。第一是荷電干式噴射法。此種方法采用的物質(zhì)是吸收劑，在吸收劑快速通過(guò)充電區(qū)的基礎(chǔ)上，縮短反應(yīng)的時(shí)間，完成脫硫脫硝。第二是等離子體法。此種方法主要是借助高能電子，實(shí)現(xiàn)對(duì)硫銨和硝銨化肥的有效分解，降低對(duì)環(huán)境的污染。
2.2濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)
目前，電廠鍋爐中最為常見(jiàn)的脫硫脫硝技術(shù)，就是濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較多，應(yīng)用較為廣泛。通過(guò)對(duì)濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)的分析，明確該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，主要是利用吸收劑完成脫硫脫硝工作的?，F(xiàn)階段，濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)常用的方式有兩種。其一是利用吸收劑，能夠從不同程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠鍋爐中二氧化硫的吸附，從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠鍋爐廢氣的脫硫。在此種脫硫脫硝方式中，常用的吸收劑主要是含堿性較高的物質(zhì)，比如廢電石渣，通過(guò)對(duì)此種物質(zhì)的利用，借助堿性硫酸鎂方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠鍋爐廢氣中二氧化硫的去除。其二是利用石灰石-石膏濕法技術(shù)，也可以提高脫硫脫硝率。在此種方式中，通過(guò)對(duì)石灰石-石膏濕的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢硫和廢硝的吸附，能夠達(dá)到至少91%的脫硫率。此外，在該方式下脫硫后得到的副產(chǎn)品，還能夠進(jìn)行回收再利用，也可以提高廢物利用率，避免脫硫后的廢物對(duì)環(huán)境或是空氣等造成二次污染。
2.3半干法煙氣脫硫
半干法煙氣脫硫需要在氣、液、固三者中利用煙氣濕熱蒸發(fā)反應(yīng)，并結(jié)合使用袋裝除塵器，進(jìn)而提高脫硫效率。半干法煙氣脫硫有主要兩種方式：旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法能夠節(jié)約投資成本，利用吸收劑液霧化與煙氣反應(yīng)，脫硫效率可以高達(dá)80%；爐內(nèi)噴鈣增濕活化法通過(guò)增設(shè)活化反應(yīng)器，運(yùn)用噴水增濕促進(jìn)硫化反應(yīng)，脫硫率也較高，能夠節(jié)約投資成本。
3 球團(tuán)煙氣對(duì)脫硫工藝的要求
球團(tuán)生產(chǎn)工藝是提煉球團(tuán)礦的生產(chǎn)過(guò)程，球團(tuán)與燒結(jié)是鋼鐵冶煉行業(yè)中作為提煉鐵礦石的兩種常用工藝；但相對(duì)燒結(jié)工藝來(lái)說(shuō)，球團(tuán)的熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)較燒結(jié)更復(fù)雜，煙氣量更大。因球團(tuán)煙氣的特殊性，在一定程度上影響脫硫工藝的選取。
國(guó)內(nèi)目前燒結(jié)脫硫也剛剛推行了3-5年時(shí)間，球團(tuán)工藝上較少應(yīng)用脫硫工藝的經(jīng)驗(yàn)，因此，可結(jié)合球團(tuán)生產(chǎn)工藝，選擇脫硫副產(chǎn)物資源化應(yīng)用難度小、成本較低、且技術(shù)比較成熟的脫硫工藝。必要時(shí)，還要結(jié)合球團(tuán)生產(chǎn)煙氣成份對(duì)脫硫方法進(jìn)行改進(jìn)。
結(jié)語(yǔ)
目前我國(guó)采用的脫硫脫硝和煙氣除塵技術(shù)已經(jīng)十分成熟，而且已經(jīng)具備極大的商業(yè)優(yōu)勢(shì)，不僅能夠在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的地區(qū)普及，也能在經(jīng)濟(jì)較差的地區(qū)得到普及。脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)具有高效、節(jié)能和環(huán)保等多種優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到各類(lèi)工業(yè)企業(yè)中?；诖耍^多的電廠鍋爐企業(yè)在發(fā)展中，都加強(qiáng)了對(duì)脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)的應(yīng)用。針對(duì)此種現(xiàn)象，本文主要對(duì)干法、半干法、濕法等煙氣脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行綜合性的分析。期望通過(guò)本文關(guān)于電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵技術(shù)內(nèi)容的探究，為日后提高空氣質(zhì)量，提供寶貴的建議。