石灰-石膏湿法烧结脱硫问题治理

有关资料表明，不锈钢耐腐蚀是因为其表面易氧化生成一层氧化铬薄膜，这层薄膜能成为钢和环境间的壁垒，能有效钝化接触腐蚀介质的金属表面，如果金属表面保护氧化物不稳定，或是钝化作用消失，薄膜遭到破坏，将会造成不锈钢腐蚀。分析认为，脱硫塔体不锈钢的局部腐蚀与液体中的氯离子有关，氯离子虽不直接参与腐蚀，但是氯化物的造酸倾向和它游离酸的强酸性将促进不锈钢发生缝隙腐蚀和应力腐蚀［1］。

现场脱硫塔体两层除雾器之间两块钢板的焊接处发生的腐蚀同以上分析结果非常吻合，两层除雾器中间钢板由于处在冲洗的盲区，除雾器冲洗水和浆液都冲洗不到，容易造成氯离子的富集，钢板焊接产生的应力集中加速了氯离子对不锈钢的腐蚀，在上述两个因素的作用下不锈钢脱硫塔体发生了严重的腐蚀。

2．5 “烟囱雨”及“石膏雨”现象

“烟囱雨”现象产生是由于脱硫系统运行过程中的烧结烟气量超出设计能力，致使进入除雾器的实际烟气流速大于除雾器能够承受的流速极限，没有被除雾的浆液随高速烟气“二次携带”经由烟囱进入大气中。由于出口烟气温度不高( 一般为45 ℃ ～ 60 ℃) ，且处于饱和状态，含水蒸汽量较大，密度较大，抬升力小，烟气不易扩散，随着大气温度降低，温差使烟气中饱和水蒸汽较快冷凝，冷凝液体在烟囱附近降落，从而产生了“烟囱雨”现象。当烟气中不仅含有液态水，还含有石膏及其他颗粒物浆液时，烟气经过烟囱随着温度的降低凝结成液滴，从而产生“石膏雨”现象。

2．6 烟气拖尾现象

石灰—石膏湿法脱硫吸收塔在运行过程中，易产生粒径为10 μm～ 60 μm 的“雾”，“雾”不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫、除尘灰等物质，为避免造成二次污染，烟气需要除雾器脱水净化后才能排到大气中。如果除尘系统工作不正常，烟气中颗粒物含量超标，或者脱硫塔内循环浆液密度过高，烟气中带出的颗粒物就会超标，排出的烟气经过水分蒸发气固分离后就会出现明显的拖尾现象，拖尾现象的本质是烟气中颗粒物含量过多。

3 问题治理

针对烧结烟气脱硫系统运行存在上述问题，组织相关人员深入开展脱硫工艺设备研究和攻关实践，通过调整操作参数、优化原料成分、改造设备等应对措施，治理了这些瓶颈问题。实现脱硫系统高效稳定运行，脱硫效率达到95%以上，净烟气出口SO2浓度、粉尘排放浓度完全满足国家排放标准要求。

3．1 中毒浆液的治理

浆液中毒后，采用彻底外排置换浆液的办法是最简单有效的处理方法，但这种方法要将污染物转移，需要较大的场地，不是最理想的做法。安钢永通公司通过攻关实践，形成了一套解决浆液中毒问题有效办法。

1) 对于浆液起泡问题治理，首先可加入消泡剂来控制，通过消除浆液泡沫来维持浆液稳定; 其次要严格控制脱硫剂中MgO 含量，保证MgO 含量达标;第三要加强设备操作维护，切实提高设备运行效率。

2) 对于浆液变质失效问题治理，首先进行铁矿粉烧结生产配矿结构优化，减少高S 含量的铁矿粉使用，实现脱硫塔入口烧结烟气SO2含量在设计范围之内，有效控制烧结烟气中含油成分、有机物及氯离子含量，尽量减少造成脱硫浆液品质恶化的成分; 其次对烧结烟气除尘器进行设备改造，将原来的三个电场改为四个电场，对烧结烟气除尘设施定期检修维护，保持除尘器运行效果，使进入吸收塔浆液的粉尘量明显减少; 第三通过调整操作参数，加强对脱硫塔内浆液PH 值、密度监控，合理调整补浆次数和出石膏的次数，保证塔内浆液密度稳定在1．04 g /cm3～ 1．06 g /cm3; 第四增加脱硫塔内氧化风量，氧化风机由开一备一为两台全开，保持脱硫塔内浆液处于良好的氧化气氛中，使生成的亚硫酸钙迅速氧化生成硫酸钙; 第五浆液变质失效后，先加入消泡剂进行预处理，效果不明显时，进行浆液置换，用新制石灰浆液置换中毒浆液，同时增加脱水频率，将有害物质随同废水脱除。

3) 对于中毒浆液的处理，在原有工艺上进行设备改造，在吸收塔外增加事故池，中毒浆液存储于事故池，空出吸收塔重新制浆，使脱硫系统正常开机运行。事故池安装有事故泵，事故泵的出口架设三套管路分别通往真空皮带脱水机、埓獈"徰?配料石灰消化器、二次混料机使用，消耗中毒浆液，从而实现中毒浆液的有效处理和脱硫废水的“零排放”，既节约了水利资源，又实现了环保效益。

3．2 除雾器堵塞、“烟囱雨”、“石膏雨”防治

1) 首先加强对除雾器的冲洗，每2 h ～ 3 h 要冲洗除雾器一次，加强运行管理，冲洗系统设备出现故障时要及时处理，确保除雾设备正常工作。

2) 其次完善操作参数，加强除尘设施检修维护，确保脱硫塔入口烟气含尘量要小于100 mg /Nm3，脱硫塔内循环浆液的密度控制在1． 04 g /cm3～1．06 g /cm3合理的范围。

3) 密切关注两层除雾器之间的压差，压差出现升高时必须停机检查，如果操作不当出现下“石膏雨”的征兆时马上停机处理，防止事故扩大化。

4) 制定科学的检修计划，每逢检修必须检查、清洁除雾器，保持脱硫塔内气流通畅。

3．3 浆液泵叶轮严重磨损处理

由于脱硫浆液中循环泵、悬浮泵工作的环境复杂，正常磨损是不可避免的，我们采取以下措施延长设备寿命，保证脱硫效率，措施如下:

1) 密切关注循环泵和脉冲悬浮泵的运行电流，当电流下降到一定值时必须检查叶轮磨损情况，如正常情况下循环泵电机运行电流150 A，如果电流下降到120 A 以下，说明叶轮磨损就比较严重，需要及时更换。

2) 严格控制生石灰质量，粒度小于200 目所占比例必须达到90%以上。

3) 严格控制烟气含尘量，脱硫塔入口烧结烟气含尘量要小于100 mg /Nm3，在保证脱硫效率的前提下尽可能降低循环浆液的密度。

3．4 不锈钢塔体腐蚀防治

1) 经常调整除雾器喷头的喷水方向，减少冲洗的盲区，防止氯离子富集，当不锈钢表面比较清洁，而又处于流水中时其耐蚀性最强。

2) 利用停机检修的机会重新补焊了腐蚀的不锈钢板，并且对两层除雾器之间的钢板刷环氧树脂和贴玻璃鳞片防腐( 如图5 所示) 。

3) 定期化验浆液中氯离子含量，含量超标时对浆液进行置换处理，使脱硫塔氯离子含量小于0．05%，远低于0．5%的控制标准要求。

3．5 脱硫烟气拖尾治理

对于消除拖尾现象治理，上述关于除雾器堵塞、“石膏雨”、“烟囱雨”防治措施也是烟气拖尾治理的必要措施。随着国家环保治理要求提高，排放标准中颗粒物排放由原来的50 mg /m3 提高到40 mg /m3。

为确保达标排放，永通公司于2017 年6 月新建了湿法电除尘器，新的湿法电除尘器投运后颗粒物排放量在20 mg /Nm3以下，烟囱出口颗粒物排放量的大大降低，已经根本上消除了烟气拖尾的现象。

4 结语

安钢永通球墨铸铁管有限公司通过调整操作参数、优化原料成分、改造设备等应对措施，实现了石灰—石膏湿法烧结脱硫一系列瓶颈问题治理，烧结烟气脱硫效率达到90%以上，净烟气出口SO2浓度、粉尘排放浓度完全满足GB28662－2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》排放要求。脱硫系统稳定高效运行，为烧结机稳定生产创造良好条件，其脱硫问题治理经验措施可为类似生产条件的铁矿粉烧结生产企业借鉴。

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