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燒結球團煙氣脫硫除塵低成本達標實用技術

　　燒結球團煙氣凈化目前環(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)暫時不超標，隨著環(huán)保要求的提高，會陸續(xù)考核氮氧化物、二噁英、酸、重金屬，采用濕法脫硫增加濕電、改進除霧器、半干法、活性碳（活性焦）一體化凈化技術都能達標。由于鋼企資金短缺、融資困難，用戶也不妨嘗試采用現有系統(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冷凝為水，煙氣中殘余的二氧化硫、石膏、PM2.5細顆粒物、氨、離子液等成分都會隨著水汽的冷凝進入冷凝液中。氮氧化物中二價以上的也可以去除，NO需要進行適當氧化后去除。

　　如圖1所示為一參考案例，熱電廠兩臺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立式直接噴淋冷凝換熱器，一臺220噸燃煤鍋爐在濕法脫硫塔后增加一臺臥式直接噴淋冷凝換熱器，煙氣集中通過共用的煙囪排放。項目于2015年采暖季前投入運行，已經于2016年3月通過鑒定驗收。

　　

　　圖1 濕法脫硫塔后增加直接噴淋冷凝凈化系統(tǒng)

 　　項目的更多信息如下：

　　總煙氣量：120萬 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水

　　循環(huán)水采用高溫熱泵降溫，余熱為80℃以上熱水用于供熱，一個采暖季增加供熱量16MW，效益865萬元，投資回收期不到4年。對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。回收的冷凝水如圖2所示，水質接近中水，首先可以在石灰石粉制漿、工藝補水、燒結混料中直接利用，實現燒結生產零新水消耗，深度處理后可以外供，對于我國水資源虧乏地區(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，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，數秒內就可以實現蒸發(fā)冷卻到飽和狀態(tài)，只需要0.1-0.5 L/m3的氣液比就可以實現脫硫達標。

　　與傳統(tǒng)的完全靠大噴淋量實現飽和不同，該技術首先通過少量噴霧蒸發(fā)達到飽和，高溫段實現煙氣飽和潤濕，有利于利用煙氣中亞硫酸根的氧化。塔內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細顆粒物也會隨著水蒸汽冷凝一起進入吸收液中。該技術實現了蒸發(fā)和冷凝兩級相變，是低成本實現燒結煙氣脫硫除塵等多污染物協同達標的可選擇技術之一。

 　　3、低低溫電除塵

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

　　燒結電除塵器前采用間接換熱器會增加阻損，也存在煙氣冷卻到露點溫度、導致電除塵器腐蝕的風險，特別是對于我國的燒結煙氣，入口溫度波動范圍在65-200ºC之間波動大，采用以下技術可以解決問題：

 　　噴霧蒸發(fā)冷卻降溫：近年來噴霧蒸發(fā)冷卻技術日趨成熟，可以精確控制出口煙氣溫度在目標溫度+/-2°C，而且不增加阻損、投資少，可以選擇在燒結大煙道內、最好在高溫區(qū)增加噴霧蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，使進入電除塵器的煙氣溫濕度精確控制在最佳范圍，有利于實現除塵、脫硫同時達標，同時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，設備造價低、使用維護方便。焦碳就選擇燒結原料，采用移動顆粒層吸附后經過適當處理后，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達到酸露點，會生成硫酸霧和其它酸霧，吸附酸霧需要一定的粉塵濃度，可以選擇將燒結原料的石灰粉、焦粉或煤粉等原料均勻噴灑到煙氣中實現吸附脫硫、脫酸、除二噁英，由于濃度不高、不會影響燒結灰的循環(huán)利用，一些有害成份會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。