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为更好的保护环境，进一步防止大气污染，《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)加严了水泥窑及窑磨一体机SO2的最高排放标准，一般限制为200mg/Nm3，特别排放限值为100mg/Nm3 。本文将介绍水泥工业烟气脱硫超低排放开发与研究。
据不完全统计，全国新型干法水泥熟料生产线截止2015年年底已经达到1764条(注：去除部分2015年已拆除生产线)。硫排放超标的水泥生产线约占100多条，主要分布在西南、两广、海南等片区，其中不少水泥厂每年的SO2的排污费高达几百万元，因此加快超标硫排放治理已刻不容缓。
水泥行业SO2主要来自于原料和燃料中的无机硫和有机硫氧化生成，因此，水泥行业硫减排一般从通过生产工艺自身对SO2吸收的自脱硫，调整操作工艺、减少末端SO2的排出前端防治，以及利用脱硫装置脱出SO2末端治理方面入手。
然而一直以来，窑尾烟气的SO2排放一直未引起人们的重视，《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)，要求SO2排放限值为200mg/m3,重点地区100mg/m3。
经调查分析，在一些特定地区，由于原料含硫特别高，SO2排放个别高达2000mg/m3。随着国家环保执法日趋严格，水泥企业因排放超标而被罚款的情况时有发生。
紧跟水泥大气污染物治理步伐，西安西矿环保科技有限公司建材事业部历经半年针对水泥脱硫技术的研究，在业内专家的指导和共同讨论下得到认可并立项，开发了XK-TD型(Condition Tower Desulphurization)增湿塔喷雾脱硫系统、XK-WD型(Wet Desulphurization)湿法脱硫系统、XK-HCDD型(High Efficiency Cyclone Integrated Simultaneous Desulfurization & De-dusting Equipment)高效脱硫除尘(雾)一体化系统具有水泥行业特点的脱硫新技术。
以XK-TD型(Condition TowerDesulphurization)增湿塔喷雾脱硫系统为例，针对水泥厂硫排放超标约500-600mg/m3，在不影响其生产工艺情况下，在增湿塔及磨机中喷入一定浓度的石灰石浆液来吸收二氧化硫，理论效率约可以达到60%~70%，大多的硫超标排放的企业愿意采取此种方案。通过对其工艺了详细的分析及增湿塔内的气流模拟，可提供在保证一定的脱硫效率的同时，让其反应后的浆液在增湿塔中的沉降时间大于蒸发时间，绝不会影响工艺生产和其他脱硫废弃物。增湿塔喷雾脱硫系统如图1。
图1 增湿塔喷雾脱硫系统图
以兰溪红狮为例详细计算浆液量、浓度及喷枪数量：当浆液浓度为5%时，温度可从进口240℃降至210℃以下;当浆液浓度为15%时，温度可从进口240℃降至230℃;按出口SO2浓度为200mg/Nm3，即效率按66.67%计算出需水量与增湿塔温度降;在满足脱硫效率66.67%时，通过调节喷浆浓度，温度降不会太大，不会影响窑尾正常生产。
而 XK-WD型(Wet Desulphurization)湿法脱硫系统，则针对水泥厂硫排放超标约700mg/m3以上，应用湿法脱硫的成熟技术及结合水泥工艺的特点研发。该系统在靠近尾排风机处增设一台脱硫塔，对尾气进行洗涤排放，效率可高达98%，对水泥窑尾的脱硫塔的一些关键技术参数做了定性并结合其特点，对整套系统也作了相应的优化改进。
以窑尾回灰作为脱硫吸收剂，通过向吸收塔内喷入吸收剂浆液，使之与从吸收塔下部进入的含SO2的烟气充分接触、混合，并对烟气进行洗涤，使烟气中的SO2与浆液及鼓入的强制氧化空气发生化学反应，生成硫酸钙达到一定饱和度，结晶形成石膏，经脱水处理后将其作为水泥缓凝剂。 XK-WD型(Wet Desulphurization)湿法脱硫系统如图2。
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