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燒結(jié)球團(tuán)煙氣脫硫除塵低成本達(dá)標(biāo)實(shí)用技術(shù)

　　燒結(jié)球團(tuán)煙氣凈化目前環(huán)保主要考核二氧化硫、除塵，氮氧化物由于含量比較低，許多企業(yè)暫時(shí)不超標(biāo)，隨著環(huán)保要求的提高，會(huì)陸續(xù)考核氮氧化物、二噁英、酸、重金屬，采用濕法脫硫增加濕電、改進(jìn)除霧器、半干法、活性碳（活性焦）一體化凈化技術(shù)都能達(dá)標(biāo)。由于鋼企資金短缺、融資困難，用戶也不妨嘗試采用現(xiàn)有系統(tǒng)上的一些低成本改造，包括脫硫塔后噴淋冷凝、塔前噴淋蒸發(fā)和電除塵器低低溫改造。

 　　1、塔后噴淋冷凝

　　在濕法脫硫塔出口后，增加直接噴淋、或混合冷凝除濕裝置，將濕煙氣的溫度從50ºC降低到40ºC、最好30ºC以下，濕煙氣中大部分水汽會(huì)冷凝為水，煙氣中殘余的二氧化硫、石膏、PM2.5細(xì)顆粒物、氨、離子液等成分都會(huì)隨著水汽的冷凝進(jìn)入冷凝液中。氮氧化物中二價(jià)以上的也可以去除，NO需要進(jìn)行適當(dāng)氧化后去除。

　　如圖1所示為一參考案例，熱電廠兩臺(tái)130噸燃煤鍋爐的石灰石石膏法脫硫塔后的下降煙道改造為一臺(tái)立式直接噴淋冷凝換熱器，一臺(tái)220噸燃煤鍋爐在濕法脫硫塔后增加一臺(tái)臥式直接噴淋冷凝換熱器，煙氣集中通過共用的煙囪排放。項(xiàng)目于2015年采暖季前投入運(yùn)行，已經(jīng)于2016年3月通過鑒定驗(yàn)收。

　　

　　圖1 濕法脫硫塔后增加直接噴淋冷凝凈化系統(tǒng)

 　　項(xiàng)目的更多信息如下：

　　總煙氣量：120萬(wàn) m3/h

　　入口煙氣溫度：~50℃

　　出口粉塵濃度：≤10mg/Nm3

　　出口SO2濃度：17mg/Nm3

　　出口NOx濃度：55mg/Nm3

　　出口排煙溫度：39℃

　　系統(tǒng)阻損：0.4kPa

　　循環(huán)水量：1800t/h

　　循環(huán)水溫：入口：≤30℃，出口~40℃

　　排水用途：石灰石制漿和工藝補(bǔ)水

　　循環(huán)水采用高溫?zé)岜媒禍?，余熱?0℃以上熱水用于供熱，一個(gè)采暖季增加供熱量16MW，效益865萬(wàn)元，投資回收期不到4年。對(duì)于余熱水暫不利用的用戶，可以采用人工游泳池、河、湖、景觀方式冷卻?；厥盏睦淠鐖D2所示，水質(zhì)接近中水，首先可以在石灰石粉制漿、工藝補(bǔ)水、燒結(jié)混料中直接利用，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)零新水消耗，深度處理后可以外供，對(duì)于我國(guó)水資源虧乏地區(qū)具有重要意義。

  　　

　　圖2 濕法脫硫煙氣直接噴淋冷凝水

 　　2、塔前蒸發(fā)洗滌

　　在脫硫塔前的入口煙道內(nèi)，增加一組壓縮空氣或高壓霧化噴槍噴工藝水，噴霧顆粒尺寸在~100μm，單位噴水比表面積是一般脫硫噴嘴的400倍以上，數(shù)秒內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻到飽和狀態(tài)，只需要0.1-0.5 L/m3的氣液比就可以實(shí)現(xiàn)脫硫達(dá)標(biāo)。

　　與傳統(tǒng)的完全靠大噴淋量實(shí)現(xiàn)飽和不同，該技術(shù)首先通過少量噴霧蒸發(fā)達(dá)到飽和，高溫段實(shí)現(xiàn)煙氣飽和潤(rùn)濕，有利于利用煙氣中亞硫酸根的氧化。塔內(nèi)噴淋起到冷凝吸收的作用，提高了脫硫效率，減少排放煙氣水蒸汽含量，煙氣中的二氧化硫、其它酸性成分、重金屬、PM2.5細(xì)顆粒物也會(huì)隨著水蒸汽冷凝一起進(jìn)入吸收液中。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)和冷凝兩級(jí)相變，是低成本實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣脫硫除塵等多污染物協(xié)同達(dá)標(biāo)的可選擇技術(shù)之一。

 　　3、低低溫電除塵

　　低低溫靜電除塵是國(guó)內(nèi)外都得到充分證明的超低排放可選擇技術(shù)，三電場(chǎng)除塵器能夠達(dá)到五電場(chǎng)除塵器的效率，出口煙氣粉塵濃度可以降低30mg/m3以下，同時(shí)還能解決下游設(shè)備的防腐蝕和放散煙氣脫白，工況風(fēng)量降低有利于節(jié)電。這項(xiàng)技術(shù)不需要增加電除塵器電場(chǎng)、更不需要電改袋就可以解決除塵問題，同時(shí)有利于脫硫達(dá)標(biāo)。

　　燒結(jié)電除塵器前采用間接換熱器會(huì)增加阻損，也存在煙氣冷卻到露點(diǎn)溫度、導(dǎo)致電除塵器腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，特別是對(duì)于我國(guó)的燒結(jié)煙氣，入口溫度波動(dòng)范圍在65-200ºC之間波動(dòng)大，采用以下技術(shù)可以解決問題：

 　　噴霧蒸發(fā)冷卻降溫：近年來(lái)噴霧蒸發(fā)冷卻技術(shù)日趨成熟，可以精確控制出口煙氣溫度在目標(biāo)溫度+/-2°C，而且不增加阻損、投資少，可以選擇在燒結(jié)大煙道內(nèi)、最好在高溫區(qū)增加噴霧蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，使進(jìn)入電除塵器的煙氣溫濕度精確控制在最佳范圍，有利于實(shí)現(xiàn)除塵、脫硫同時(shí)達(dá)標(biāo)，同時(shí)還可以順便處理利用脫硫廢液。

　　相變蓄熱+焦碳顆粒吸附：在電除塵器入口分布板附近增加相變溫度在~90℃的固液相變材料，與焦碳混合做成顆粒層，一方面可以穩(wěn)定煙氣溫度，還可以吸收酸霧。固液相變的原理與熱管類似，不同的是不需要真空，屬于常壓相變，設(shè)備造價(jià)低、使用維護(hù)方便。焦碳就選擇燒結(jié)原料，采用移動(dòng)顆粒層吸附后經(jīng)過適當(dāng)處理后，返回工藝使用。

　　石灰粉/焦粉或煤粉噴粉吸附：電除塵入口煙氣溫度降低后已經(jīng)達(dá)到酸露點(diǎn)，會(huì)生成硫酸霧和其它酸霧，吸附酸霧需要一定的粉塵濃度，可以選擇將燒結(jié)原料的石灰粉、焦粉或煤粉等原料均勻噴灑到煙氣中實(shí)現(xiàn)吸附脫硫、脫酸、除二噁英，由于濃度不高、不會(huì)影響燒結(jié)灰的循環(huán)利用，一些有害成份會(huì)以硫酸鹽的形式被去除，其原理類似于循環(huán)流化床半干法脫硫。