国内大型烧结“两机一塔”湿法脱硫系统的选择与应用-第4页-北极星大气网

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4.3 脱硫系统主要设计内容

1)脱硫工艺采用湿式石灰石—石膏法，两台430m2烧结机设置一套吸收塔系统，脱硫装置的烟气处理能力为216万Nm³/h，两台烧结机最大工况下烟气量，设计一个足够大、高的脱硫塔，满足烟气通过量、烟气反应时间、实现脱硫率和SO2排放目标。在脱硫装置入口SO2浓度为500~1500mg/Nm3(标态，干基，实际O2)，脱硫效率不小于90%，且脱硫后SO2 排放浓度≤100mg/Nm3(干基)，脱硫装置能长期安全运行。

2)由于两台430㎡的烧结机共有4台主排风机，有4个烟道，其同时入脱硫塔的各烟道的烟气在烟气量、温度、压力方面都会有差异，增压风机与主排风机间的压差控制、增压风机及烟道的喘振会比“单机单塔”要复杂和严重，设计考虑两台烧结机之间有烟气互窜的问题。

3)脱硫塔采用喷淋塔形式，湿烟囱采用玻璃钢制作，直径按最大湿基烟气量进行设计，流速不高于18米/秒;在吸收塔内设置3个喷淋层，设置3台循环泵(每台循环泵对应一层喷嘴)，与其它常规2个喷淋层相比，脱硫效率明显提高。其中每个喷淋层都配有一台与喷淋层上升管道系统相连接的吸收塔循环泵，从而保证吸收塔内200%以上的吸收浆液覆盖率。喷淋层设置碳化硅制成的切线形喷嘴和FRP喷淋管道，耐磨蚀、预防石膏结垢及堵塞，可以长期运行，减少生产维护成本。

4)“双机一塔”的脱硫工艺势必比“单机单塔”工艺要复杂，对设备可靠性要求高、生产适应性的能力要求高。两台烧结机一般情况下不可能同时长时间检修，脱硫系统设计时需考虑一台或两台烧结机生产情况下如何进行脱硫系统的长时间检修维护问题。

5)脱硫装置按相对独立的脱硫岛概念进行设计，同时充分注意脱硫与主系统的有机联系，烟气脱硫系统的配套设施尽量与烧结主系统共享;脱硫装置能在最大和最小污染物浓度之间的任何值下运行，并确保污染物的排放浓度不大于保证值。

6)机组烟气脱硫设施中的公用设备，如制浆系统、石膏脱水系统和废水外排系统均按2台机设计。脱硫废水外排系统按2台机设置一套，未经处理的废水排放至业主指定位置。事故浆液箱按吸收塔浆液的100%容量设置，单独布置在脱硫区。

7)工艺水系统引自主系统，并在区域设置一个工艺水箱。两台机组共设置两台工艺水泵，一台运行，一台备用。设置两台除雾器冲洗水泵，一台运行，一台备用。

8)吸收塔设置三台氧化风机，两台运行，一台备用;吸收塔入口烟道底面和侧面采用玻璃鳞片+耐酸砖防腐、顶面采用2mmC276合金贴衬。吸收塔烟囱采用耐腐蚀的玻璃钢制作。

9)烟道设计壁厚为8mm，烟道内烟气流速宜不超过15m/s，局部最大不得超过20m/s;脱硫烟道与烧结机烟道的接口和设备的进、出口处分别设置非金属膨胀节，用以减少烟道、设备之间的相互影响，并合理分配烟道的热位移。

10)吸收塔设置两层屋脊式除雾器，下层为粗除雾，上层为精除雾，屋脊式减少了液滴的二次夹带，除雾效果远好于平板除雾器和布置在烟道上的水平除雾器。另外4层冲洗水设置，以及合理的冲洗程序设计，避免了除雾器堵塞，减少烟气了液滴夹带。

11)系统不设烟气加热器(GGH)，设旁路烟道，脱硫后烟气通过吸收塔顶烟囱排入大气。

12)采用真空皮带脱水机，脱水后石膏表面水分不高于10%。

5 投运效果

该项目从2012年8月投运至今，各项主要指标完全达到了项目初期提出的要求，并且项目建设的全寿命费用最低，在行业内处于遥遥领先水平。

1) 创新实现烧结“两机一塔”湿法脱硫装置;形成一套拥有自主知识产权、可支撑行业工程化的大型烧结烟气脱硫技术;

2) 工艺布置合理，占地最省,仅占地4260m2，是常规项目的50%;

3) 烧结“两机一塔”湿法脱硫项目，处理烟气量已达216×104Nm3/h，成为世界处理烧结烟气量最大的脱硫装置;

4) 从烧结脱硫系统投运后，运行稳定，操作简单，自动化程度高，脱硫各项指标已达到或超出设计目标。主要指标分别为：烟气出口SO2浓度28.8mg/Nm³，低于100mg/Nm³的设计指标;脱硫率95%，优于90%的设计指标;出口粉尘浓度20.72mg/Nm³，低于50mg/Nm³的设计指标;同步运转率97.87%，高于95%的设计指标。

5) 脱硫吸收剂价廉易得，副产物-二水石膏得到综合利用，销售状态良好，实现循环经济，增加企业效益，减少副产物堆放处理费用，减少二次污染。

6) 一次工程建设投资8500万元,控制在烧结工程总投资的10%以下,每平方米烧结投资在10万元以下，远远低于行业平均水平;年运行、维修处于行业较低水平，包含运行、检修、折旧在内，吨烧结矿综合运行成本在4.55元,与国内同类型脱硫装置相比，节约一次性工程投资近亿元，年降低运行费用6000万元以上。

“两机一塔”脱硫系统的成功应用，既保证了项目决策的正确性，又保证在现有区域总图能合理布置，同时减少项目一次性投资和运行费用降低，并且脱硫副产物也得到了较好的利用，投入运行后的主要指标均达到或超过了预期目的，成为行业的骄傲。

6 结束语

“两机一塔”石灰石-石膏湿法脱硫系统目前在宁钢烧结烟气脱硫中应用效果良好，主要技经指标均达到或超过设计要求，但脱硫系统也存在石灰石-石膏湿法脱硫的一些共性问题，如烟囱长烟羽问题和低温饱和蒸汽烟雨问题，虽然采取了许多减少烟雨有效措施，但在冬天湿度大的情况下，仍有少量烟囱雨现象(不明显)，随着烧结烟气脱硫技术进一步提升，这些问题将逐步得到解决。

宁钢的“两机一塔”石灰石-石膏湿法脱硫系统在场地狭小的情况下，通过大胆创新，成功将两台大型烧结机脱硫装置共用一套脱硫设施，将国内外烟气处理量最大、处理工况较复杂的脱硫装置付诸实施，为同行业实施低投资、低运营成本脱硫系统探明了一条道路，也为今后国内烧结烟气脱硫项目方案的选择、实施提供了宝贵经验，有理由相信，“两机一塔”石灰石-石膏湿法脱硫装置未来必将有一个广阔的市场前景。

原标题：国内大型烧结“两机一塔”湿法脱硫系统的选择与应用

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