【正文】 國內(nèi)第一臺采用 SDA 法脫硫的燒結(jié)機，于 20xx 年 12 月在鞍鋼股份 煉鐵總廠西區(qū)（ 328 m2）燒結(jié)機 成功應(yīng) 用，目前一直穩(wěn)定運行。 天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 4 SDA 工藝原理 SDA 工藝原理為： 生石灰加水反應(yīng)形成 Ca(OH)2 并配置成含固率在 2025%合格的 漿液 ，由霧化器 霧化噴入 塔內(nèi) ，億萬個小霧滴在塔內(nèi)與煙氣接觸后的化學(xué)反應(yīng)非常迅速，完成的主要化學(xué)反應(yīng)為： SO2被 霧 滴吸收： SO2+ Ca(OH)2→CaSO 3﹢ H2O 部分 SO2完成如下反應(yīng)： SO2+ 1/2O2+ Ca(OH)2→CaSO 4+ H2O 與其他酸性物質(zhì)（如 SO HF、 HCl）的反應(yīng)： 2HCl+Ca(OH)2→CaCl 2+H2O 2HF+Ca(OH)2→CaF 2+H2O SDA 脫硫工藝技術(shù)特點 1）系統(tǒng)簡單，運行阻力低，操作維護(hù)方便 脫硫塔結(jié)構(gòu)簡單，阻力較小，能耗低，運行和維護(hù)成本低。 SDA不需要大量固體循環(huán)灰在塔內(nèi)循環(huán)，也不需要脫硫后煙氣回流來保證塔內(nèi)固體脫硫灰處于流化狀態(tài)（不存在塌床、死床或偏床），因此 SDA吸收塔的阻力不超過 1000Pa。 2）脫硫效率高 SDA 工藝采用與濕法相同的機理，脫硫效率介于濕法和干法之間。濕法具有很高的脫硫效率是基于過量的漿液噴淋或煙氣直接進(jìn)入漿液中，而 SDA 是將漿液霧化成極細(xì)的霧滴（平均 50μm）噴淋煙氣，極大 地提高了接觸的比表面積，因此只需噴淋較少的脫硫劑即可達(dá)到較高的脫硫效率。 SDA 脫硫效率 可達(dá) 98％ ，根據(jù)原始 SO2濃度情況及排放指標(biāo)要求其脫硫效率可在通常情況 90～ 98%的范圍內(nèi)迅速調(diào)天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 5 節(jié) 。 SDA 對 SO HCl、 HF 等酸性物接近 100%的脫除率。 3）合理的而均勻的氣流分布 脫硫塔頂部及塔內(nèi)中央設(shè)有煙氣分配裝置，確保塔內(nèi)煙氣流場分布，使煙氣和霧化的液滴充分混合，以有助于煙氣與液滴間質(zhì)量和熱量傳遞，使干燥和反應(yīng)條件達(dá)到最佳；同時確定合理的塔內(nèi)煙氣與霧滴接觸時間，因此可得到最大的 SO2去除率，并且充分干燥脫硫塔內(nèi)霧滴。 4）漿液量隨時而靈活的自動調(diào)節(jié) 由于 SDA 霧化器采用高速旋轉(zhuǎn)（約 10000r/min）所產(chǎn)生的離心力，液滴大小僅與霧化輪直徑和轉(zhuǎn)速有關(guān)，因此漿液霧化效果與給漿量無關(guān)，當(dāng)吸收劑供料速度隨煙氣流量、溫度及 SO2濃度而變時，不會影響霧滴大小，從而確保脫硫效率不受影響。為保證漿液的霧化效果及系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行，旋轉(zhuǎn)霧化器進(jìn)口，其特點是耐磨、防堵塞、低維護(hù)、寬調(diào)節(jié)范圍、使用壽命長，安全可靠。 5）脫硫劑采用 CaO 粉加水變成 Ca(OH)2漿液 在噴入脫硫塔前將生石灰加水放熱消化成 Ca(OH)2漿液，不是直接用 CaO 粉末，不會出現(xiàn)未消化的 CaO 在除塵器內(nèi)吸水、放熱而導(dǎo)致糊袋和輸灰系統(tǒng)卡堵現(xiàn)象。 6）對脫硫劑的品質(zhì)要求不高 可利用石灰窯成品除塵系統(tǒng)收集的石灰粉作為脫硫劑，滿足循環(huán)經(jīng)濟的要求。 7）對煙氣工況適應(yīng)性強 天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 6 由于燒結(jié)及球團(tuán)煙氣系統(tǒng)負(fù)荷變化大，其流量、溫度及 SO2等都變化較大， SDA 通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)塔內(nèi)霧化吸收劑漿液量來適應(yīng)煙氣工況的變化且不會增加后續(xù)除塵器的負(fù)荷。 8）系統(tǒng)設(shè)置旁路，不影響燒結(jié)的正常生產(chǎn) 脫硫系統(tǒng)與燒結(jié)及球團(tuán)現(xiàn)有排氣系統(tǒng)并聯(lián)布置。脫硫系統(tǒng)正常運行時旁路擋板門關(guān)閉，脫硫煙氣入口、出口擋板門打開；脫 硫系統(tǒng)檢修或故障時，旁路擋板門打開，脫硫煙氣入口、出口擋板門關(guān)閉，切換至原有燒結(jié)排氣系統(tǒng)，因此，脫硫系統(tǒng)的建設(shè)、運行、檢修及故障狀態(tài)均不影響燒結(jié)工序的正常生產(chǎn)運行。 9）脫硫后煙氣溫度大于露點溫度 除塵器出口溫度控制在較低但又在露點溫度以上（煙氣溫度大于露點 15℃以上）的安全溫度。因此，系統(tǒng)采用碳鋼作為結(jié)構(gòu)材料，整套脫硫系統(tǒng)不需防腐處理，也不需要重新加熱系統(tǒng)。 10） SDA 法水耗低、對水質(zhì)適應(yīng)性強 脫硫水耗低，可用低質(zhì)量的水作為脫硫工藝水（如堿性廢水，達(dá)到以廢治廢的目的）且脫硫不產(chǎn)生廢水。 11）對酸性物具 有 100%的脫除率，兼具脫硝功能 對 SO HCl、 HF 等酸性物具有 100%的脫除率，根據(jù)現(xiàn)場測試，SDA 法可部分（約 10%）脫除煙氣中 NOX，同時可以通過加入一定的催化劑來脫除 NOX，以保證外排符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。 12）副產(chǎn)物可綜合利用 干 態(tài) 脫硫灰 通過改性 處理，可用于建材石膏板、免燒磚等多種用天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 7 途，也可加入到礦渣微粉中作 為水泥添加料，實現(xiàn)廢棄物再利用，滿足“循環(huán)經(jīng)濟”的要求。 第 3 章 方案設(shè)計的基礎(chǔ)條件 能源介質(zhì)條件 1）工業(yè)水及回用水 工業(yè)水及回用水。 2）壓縮空氣 壓力 MPa。 3）蒸汽 壓力 ，溫度≤ 150℃。 4）電源 電壓等級 10kV、 380V、 220V。 電源條件： 設(shè)計優(yōu)先考慮：動力電源電壓等級： AC10kV ， AC380V 控制電源電壓等級： AC220V ， DC220V 電源參數(shù)為： 10kV 10%～ +10%， 50177。 2Hz。 380V/220V 10%～ +10%，接地方式采用 TNCS 制。 脫硫劑條件 脫硫劑為生石灰粉。石灰中 CaO 含量大于 85%，石灰活性 3 分鐘內(nèi)升溫 40℃。可采用石灰車間生產(chǎn)的生石灰粉或石灰車間除塵器收集的均可滿足要求，粒徑 沒有嚴(yán)格的要求，但為了便于輸送，粒徑天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 8 在 5mm 左右或以下的更有利。 第 4 章 脫硫系統(tǒng)設(shè)計原則 脫硫 系統(tǒng)主要由 脫硫除塵器系統(tǒng)、脫硫劑 （ 石灰 粉 ） 貯存 及 漿液制備 供給 系統(tǒng)、 脫硫灰 輸送及外排 系統(tǒng) 、供配電和儀控及其他公輔系統(tǒng) 等組成。 脫硫系統(tǒng)設(shè)計除滿足招標(biāo)文件總體技術(shù)要求、保證項目的考核指標(biāo)外，還遵循以下原則： （ 1）避免在脫硫過程中產(chǎn)生新的環(huán)境污染； （ 2）大修周期與燒結(jié)同步； （ 3）在裝置停運期間，各個需要沖洗和排水的設(shè)備和系統(tǒng) (如：石灰漿液系統(tǒng)的泵、管道、箱罐等 )能實現(xiàn)快速沖洗和排水。在設(shè)備的沖洗和清掃過程中 產(chǎn)生的排水（例如：石灰漿液系統(tǒng)設(shè)備與管道等）收集在 脫硫 島內(nèi)的排水坑內(nèi)，然后再送至石灰漿液制備系統(tǒng)經(jīng)篩分后重復(fù)利用，水或漿液不外排。漿液系統(tǒng)保溫以防凍； （ 4）泵的葉輪考慮耐磨，泵的軸承密封形式采用機械密封； （ 5）漿液箱、地坑的攪拌器均考慮耐磨措施； （ 6）脫硫裝置布置在燒結(jié)機頭煙囪周邊地塊， 根據(jù)廠區(qū)地形、地質(zhì)、氣象等自然條件，按工藝、運輸、防火、衛(wèi)生、綠化等要求，對 各工藝系統(tǒng)和設(shè)備配置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。 第 5 章 工藝設(shè)計方案 燒結(jié)煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，由燒結(jié)主抽風(fēng)機拽引排入燒結(jié)主煙囪排放。增設(shè)脫硫裝置后，原 煙氣由主抽風(fēng)機出口煙道引出，經(jīng)原煙氣旁路擋板和入口擋板切換后，送入旋轉(zhuǎn)噴霧干燥（ SDA）吸收塔，與被霧化的石灰漿液接觸，發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)過程，氣體中的 SO2被吸收凈化，同時兼具去除一定的氮氧化物。經(jīng)吸收 SO2并干燥的含天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 9 粉料煙氣出吸收塔進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，凈煙氣由增壓風(fēng)機抽引由新建煙囪排入大氣。 生石灰定量加入消化罐并加水配制成一定含固率的石灰漿液，石灰漿液經(jīng)振動篩篩分后自流入漿液罐，配制成合格的石灰漿液，根據(jù)原煙氣 SO2濃度由漿液泵定量送入置于吸收塔頂部的漿液頂罐，頂罐內(nèi)漿液自流入吸收塔頂部霧化器 ，漿液經(jīng)霧化器霧化成 3080μm 的霧滴，與吸收塔內(nèi)煙氣接觸迅速完成吸收 SO2的作用。由于石灰漿液為極細(xì)小的霧滴，增大了脫硫劑與 SO2 接觸的比表面積， SO2脫除率可高達(dá) 97%，脫硝率為 10%左右。 脫硫并干燥的粉狀顆粒部分沉入塔底排出，其余顆粒隨氣流進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)一步凈化處理。除塵器除下粉塵因含有未反應(yīng)的生石灰，一部分回用，采用氣力輸送送至循環(huán)灰系統(tǒng)，另一部分定期由罐車外運。 經(jīng)吸收 SO2 并干燥的含粉料煙氣出吸收塔進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，凈煙氣由增壓風(fēng)機抽引由新建煙囪排入大氣。除塵系統(tǒng)適應(yīng)工藝的變化， 增壓風(fēng)機采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)。 總體設(shè)計方案 總體方案描述 設(shè)置 1 套半干法脫硫系統(tǒng)，采用一對 二 方式處理 2 臺 燒結(jié)機頭煙氣，脫硫系統(tǒng)處理煙氣量為 2 1080000m3/h。 系統(tǒng)組成 煙氣脫硫工藝系統(tǒng) 主要由 脫硫除塵系統(tǒng)、脫硫劑 （ 石灰 粉 ） 貯存及 漿液制備 供給 系統(tǒng)、 循環(huán)漿液制備系統(tǒng)、 脫硫灰 輸送及外排 系統(tǒng) 等組成。分系統(tǒng)描述如下： 天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 10 脫硫除塵 系統(tǒng) 由旋轉(zhuǎn)噴霧干燥吸收塔、布袋除塵器、增壓風(fēng)機、煙道、進(jìn)口擋板、旁路煙道 擋板 、非金屬補償器等組成。 燒結(jié)主抽風(fēng)機后煙道引出的原煙氣，經(jīng)擋板切換由煙道分 兩路引入吸收塔，原煙氣與塔內(nèi)經(jīng)霧化的石灰漿霧滴（吸收劑）在吸收塔內(nèi)與煙氣接觸，吸收 SO2和其他酸性介質(zhì)并蒸發(fā)干燥過程。 含粉料煙氣出吸收塔進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，實現(xiàn)脫硫灰收集及出口粉塵濃度達(dá)標(biāo)排放。 經(jīng)布袋除塵器處理的凈煙氣由增壓風(fēng)機增壓，克服脫硫系統(tǒng)阻力，凈煙氣由新建煙囪排入大氣。 煙道及與設(shè)備聯(lián)接部位設(shè)必要的補償器，吸收熱脹熱縮的問題。 旁路擋板、進(jìn)口擋板實現(xiàn)脫硫系統(tǒng)與燒結(jié)機排氣系統(tǒng)的切換。 當(dāng)脫硫 系統(tǒng) 正常 運行時，旁路擋板關(guān)閉，原煙氣 進(jìn) 口擋板打開，煙氣 經(jīng)脫硫 系統(tǒng) 處理后由新增鋼煙囪排放 。 當(dāng)脫硫裝置故障 、出現(xiàn)意外緊急停機或檢修時 ，旁路擋板打開，原煙氣 進(jìn) 口擋板關(guān)閉，煙氣通過 原煙囪排入大氣，確保不影響燒結(jié)機正常生產(chǎn) 。 脫硫劑 （ 石灰 粉） 貯存 及 漿液制備 供給 系統(tǒng) 采用石灰車間生產(chǎn)的石灰粉，用吸引壓送罐車送至脫硫現(xiàn)場的石灰粉倉內(nèi)存放，由石灰粉倉、破拱裝置、計量螺旋給料機、消化罐（器）、振動篩、漿液罐及兩套漿液泵、漿液管道和閥門等組成。實現(xiàn)煙氣脫硫所需的脫硫劑制備和供給。新鮮的石灰漿液由石灰漿液泵根據(jù)負(fù)荷變化定量送入吸收塔霧化器，石灰漿液泵一工一備配置。 循環(huán) 漿液制備 供給 系統(tǒng) 采用脫硫灰做脫硫劑，由 循環(huán)灰倉、破拱裝置、計量螺旋給料機、混合罐、振動篩、循環(huán)灰漿液罐及兩套循環(huán)漿液泵、漿液管道和閥門天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 11 等組成。實現(xiàn)煙氣脫硫灰的循環(huán)使用。循環(huán)灰漿液泵一工一備配置。 脫硫灰輸送系統(tǒng) 布袋除塵器收集的脫硫灰經(jīng)除塵器灰斗下部星形卸灰閥卸至切出刮板輸送機、集合刮板輸送機、斗式提升機送入脫硫灰倉，部分循環(huán)使用，部分外排，脫硫灰倉設(shè)高、中低料位計、破拱裝置，灰斗下部設(shè)卸灰閥、吸引壓送罐車接口裝置。 脫硫系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù) 脫硫塔 1） 脫硫塔 規(guī)格：Φ （ H），塔總高 H=，錐角 60176。，碳鋼材質(zhì)。 脫硫塔塔體外部保溫： 150mm 保溫材料，外覆瓦楞彩鋼板。 脫硫塔灰斗冬季蒸汽伴熱，外部保溫： 150mm 保溫材料，外覆瓦楞彩鋼板。 脫硫塔灰斗設(shè)二點料位檢測裝置。 2）旋轉(zhuǎn)噴霧器 型號： F800 Niro 電機規(guī)格： 功率 :750kW，轉(zhuǎn)速：約 2980 轉(zhuǎn) /分，電壓： 6600V 輪材質(zhì)：不銹鋼 輪速 ： 9550 轉(zhuǎn)數(shù) /分 冷風(fēng)量 ： 1000 m3/h 3)煙氣分配器 天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司 燒結(jié)機脫硫工程 12 頂部煙氣分配器： DGA100