1、前言 
      福建三鋼閩光有限公司根據(jù)國家環(huán)保”三同時”的要求以及自身的發(fā)展需要,,在2007年新建1臺180㎡燒結(jié)機(jī)的同時,擬配套建設(shè)煙氣脫硫裝置,對燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣進(jìn)行脫硫處理.由于公司地處三明市市區(qū)中心,對整個市區(qū)的環(huán)境污染較大,因此,燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣脫硫,對改善環(huán)境及減輕三明地區(qū)環(huán)境有著舉足輕重的作用.

 
2、干、濕法脫硫的對比 
     根據(jù)福建三鋼的實(shí)際情況和要求，采用的煙氣脫硫裝置必須具有脫硫效率高、投資運(yùn)行費(fèi)用低、可靠性高、占地面積小、無廢水產(chǎn)生、副產(chǎn)物易于處理等特點(diǎn)。現(xiàn)有的脫硫工藝可分為干法和濕法兩大類，本公司在做可行性研究方案時，對干、濕法脫硫進(jìn)行了比較。 
3、方案選擇及確定 
3.1兩種干法工藝 
      本項(xiàng)目可供選擇的干法脫硫方案有密切相干塔法和煙氣循環(huán)流化床法兩種。 
      密切相干塔脫硫工藝的原理是：利用干粉狀的鈣基脫硫劑，將其與密相干塔及布袋除料器除下的循環(huán)灰（利用斗式提升機(jī)）一起送入加濕器內(nèi)進(jìn)行增濕消化，使混合灰的水分含量保持在3%~5%，加濕后的混合灰由塔上部的煙氣與之發(fā)生反應(yīng)，最終脫硫副產(chǎn)物由灰倉溢出循環(huán)系統(tǒng)，通過氣力輸送裝置送入廢料倉，再利用罐車送到廢料堆積場或者用作路基填埋。循環(huán)硫化床干法脫硫（CFB-FG）的工藝原理是[2]：煙氣從吸收塔底部進(jìn)入，經(jīng)文丘里管加速后與加入的吸收劑（消石灰）、循環(huán)灰（通過循環(huán)斜槽返回吸收塔）及水發(fā)生反應(yīng)，除去煙氣中的SOx、 HCl 、HF、CO2等氣體。煙氣中夾帶的吸收劑和循環(huán)灰在通過吸收塔下部的文丘里管時，受到氣流的加速而懸浮起來，形成激烈的湍動狀態(tài)，使顆粒與煙氣之間具有很大的相對滑落速度，顆粒反應(yīng)界面不斷摩擦、碰撞更新，從而極大地強(qiáng)化了氣固間的傳熱、傳質(zhì)。同時為了達(dá)到最佳的反應(yīng)溫度，通過向吸收塔內(nèi)噴水，，使煙氣溫度冷卻，到露點(diǎn)溫度以上20℃左右。攜帶大量吸收劑、吸附劑和反應(yīng)產(chǎn)物的煙氣從吸收塔頂部側(cè)向下行進(jìn)入脫硫布袋除塵器進(jìn)行氣體分離。經(jīng)氣固分離后的煙氣含量不超過30mg/m3，凈煙氣通過煙囪排往大氣。脫硫干灰循環(huán)使用，多余部分作為最終脫硫副產(chǎn)物通過氣力輸送至脫硫灰?guī)欤�再通過罐車或二級輸送設(shè)備外排。本項(xiàng)目的脫硫灰用于混凝土制磚，及用作礦井回填和路基填埋。 
       福建三鋼閩光股份有限公司對以上脫硫工藝進(jìn)行了論證，認(rèn)為兩種干法脫硫工藝在理論上都適合燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫，其中，循環(huán)流化床干法脫硫技術(shù)比較成熟。 
3.2現(xiàn)場調(diào)研 
      在確定‘方案之前，三鋼公司對密相干塔法和循環(huán)流化床干法脫硫工藝進(jìn)行了現(xiàn)場考察，分別考察了密相在石家莊鋼鐵廠的應(yīng)用、循環(huán)流化床干法在山西華能榆社電廠2×300MW機(jī)組以及河北馬頭電廠210MW機(jī)組的應(yīng)用。 
考察情況如下： 
      循環(huán)流化床干法脫硫在山西華能榆社電廠2×300MW機(jī)組和河北馬頭電廠210MW上運(yùn)行正常，脫硫率達(dá)到90%以上，甚至高達(dá)99%。 
      密相干塔法脫硫在石家莊鋼鐵廠的應(yīng)用存在一些問題，脫硫塔底出現(xiàn)漏水，塌底以斗是提升機(jī)腐蝕很嚴(yán)重，兩臺并列運(yùn)行的脫硫引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)共振現(xiàn)象，其中一套脫硫裝置沒有運(yùn)行，可是DCS上顯示脫硫效率90%。根據(jù)分析脫硫塔漏水、腐蝕屬于工藝本身問題造成的，由于密相干塔法脫硫是利用斗式提升機(jī)將吸收劑和循環(huán)物料從吸收塔頂部倒入，水分得不到充分蒸發(fā)，頂部開口漏風(fēng)率大；而且塔內(nèi)裝有多個攪拌器來增加物料的擾動，這對運(yùn)行來說也存在很大的隱患。 
      通過對以上兩種脫硫工藝進(jìn)行論證及現(xiàn)場調(diào)研，公司選擇了循環(huán)流化床干法脫硫技術(shù)。此工藝不僅在理論上叫成熟，而且經(jīng)數(shù)十個項(xiàng)目的實(shí)踐，在設(shè)計、運(yùn)行、設(shè)備國產(chǎn)化等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備的可用率及可靠性能得到保障。 
4、CFE-FGD工藝技術(shù) 
4.1 CFE-FGD工藝的反應(yīng)機(jī)理及流程 
CFE-FGD脫硫工藝的主要化學(xué)反應(yīng)式為：Ca(OH)2+SO2=CaSO3.1/2 H2O+1/2 H2O 
Ca(OH)2+SO3= CaSO4. 1/2 H2O+1/2 H2O 
CaSO3. 1/2 H2O+1/2O2= CaSO4.1/2H2O 
Ca(OH)2+CO2= CaCO3.+ H2O 
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2.2 H2O(～70℃)(強(qiáng)吸潮性物質(zhì)) 
2 Ca(OH)2+2HCl= CaCl2..Ca(OH)2. 2H2O（›120℃） 
Ca(OH)2+2HF=CaF2+2 H2O 
      從上述反應(yīng)方程式可以看出，Ca(OH)2在70℃左右與HCl反應(yīng)，生成強(qiáng)吸潮性的CaCl2. 2H2O,會影響脫硫灰的循環(huán)以及氣力輸送，應(yīng)盡量避免。 
      一個典型的適合燒結(jié)煙氣脫硫的CFB-FGD系統(tǒng)由吸收劑和吸附劑供應(yīng)系統(tǒng)、脫硫塔、物料再循環(huán)、工藝水系統(tǒng)、脫硫后除塵器以及儀表控制系統(tǒng)等組成。 
4.2  FB-FGD工藝特點(diǎn) 
      采用“循環(huán)流化床吸收塔（CFB-FGD）+吸附劑及吸收劑+布袋除塵”工藝進(jìn)行煙氣脫硫，具有以下特點(diǎn)： 
      1）機(jī)頭電除塵器與路旁設(shè)置的脫硫系統(tǒng)相互獨(dú)立，當(dāng)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時，機(jī)頭電除塵器作為脫硫的欲除塵器，可減少脫硫系統(tǒng)的副產(chǎn)物排量和吸收劑的耗損，；當(dāng)脫硫系統(tǒng)停運(yùn)時，電除塵系統(tǒng)仍可正常工作，除塵后的煙氣直接外排。 
      2）系統(tǒng)流程簡單，占地面積小，造價低，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 
      3）可以脫除幾乎100%的SO3、HCl、HF等酸性氣體，無須考慮酸氣體，無須考慮酸腐蝕造成的下游設(shè)備及煙囪腐蝕。 
      4）利用吸附劑及塔內(nèi)物料的巨大比表面積，使煙氣中的重金屬、有機(jī)污染物（主要是二噁英（PCDD）和呋喃（PCDF）大部分被吸附。 
      5）脫硫產(chǎn)物為干灰，整個系統(tǒng)無廢水排放，無副產(chǎn)物外的二次污染產(chǎn)生。 
      6）采用清潔煙氣再循環(huán)，可以適合煙氣大負(fù)荷變化。 
      7）系統(tǒng)可靠，控制簡單。通過溫度、床層壓降、酸性物質(zhì)排放濃度三大控制回路即可保證系統(tǒng)正常工作，滿足脫硫要求，且三個回路相互獨(dú)立，互不影響。 
4.3  CFB-FGD的運(yùn)行方式 
      CFB-FGD的吸收劑與降溫水是分別加入到吸收塔內(nèi)，兩者可以分別加入到吸收塔內(nèi)，兩者可以分別控制，不會像石灰漿液或者增濕消化器那樣，，為適應(yīng)入口SO2的變化加入吸收劑的同時，帶入大量的水，因吸收塔內(nèi)水分短時間內(nèi)無法蒸發(fā)，導(dǎo)致煙氣溫度高，吸收塔后面的設(shè)備腐蝕，布袋除塵器易糊袋。 
      CFB-FGD工藝設(shè)置了清潔煙氣再循環(huán)，當(dāng)負(fù)荷降小至小于滿負(fù)荷的70%時，開啟循環(huán)煙道擋板，可以利用吸收塔的負(fù)壓將引風(fēng)機(jī)后的清潔煙氣引入吸收塔。由此保證了負(fù)荷變化時，吸收塔內(nèi)的煙氣量不變，吸收塔的內(nèi)的物料床層不變，從而保持高的脫硫率，這是CFB-FGD適應(yīng)負(fù)荷變化和保持高脫硫率的顯著特點(diǎn)。 
5、結(jié)語 
      三鋼2號燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣脫硫項(xiàng)目2007年3月完成初步設(shè)計，5月份開始安裝，至目前為止工程安裝并進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)試。該項(xiàng)目實(shí)施后，將使排放的煙氣中SO2平均濃度由5 000mg/m3，從而大大降低SO2的排放量。這對減輕三明地區(qū)的大氣污染，改善該地區(qū)的人居環(huán)境將發(fā)揮重要作用，并取得顯著的環(huán)保效益和社會效益。