处理烟气量1-100万技术方案
高炉除尘系统.
凌源钢铁厂袋式除尘器主要技术参数见表
《项目》 高炉容积（m3） 过滤没气量（m3/h） 《凌源钢铁厂》 100 16000—1体数（个） 布袋条数（条/箱） 滤袋规格 直径×有效长度（mm）2 有效面积 ）（m过滤面积（m 2/箱）
2420—6000
6 28 250—5100 4.0
有效面积
总过滤面积（m 2） 过滤负荷（m /h•m ） 反吹设备 反吹方式 工作温度（℃） 清灰设备 进气方式
112
672 28.6—33.9 气动蝶阀 自动 70—250 埋刮板机 上进气
机械化输灰系统
除尘用的输灰大体上有三种： 1）箱体下灰斗—星形给料机—螺旋输送 机—多斗提升机—贮灰仓—星形给料机— 运灰车。 2）箱体下灰斗—放灰阀—中间漏斗—星形 给料机—SMS25水平埋刮板机—MS25垂直 埋刮板机—灰仓—运灰车。 3）箱体下灰斗—放灰阀—螺旋输送机—贮 灰仓—运灰车。
高炉重力除尘器—旋风除尘器—调节阀—袋式除尘器— 净煤气集气管—逆止阀—净煤气总管。 高炉煤气干法除尘技术的发展阶段:由于我国不少科研、 设计和钢铁厂继续开展了大量开发工作，使干法净化技 术应用达到了300m 3级高炉，技术上也日臻完善。同 时在其他净化途径和技术方面也进行了有益探讨。 推广应用:20世纪70年代用于炉容100m3以下级的高炉 煤气干法除尘系统，到20世纪80年代时，高炉煤气干法 除尘技术在试验基础上很快发展到300m3级炉容。“七 五”期间，300m 3 级高炉煤气袋式除尘工艺已在涟源 钢铁厂、石家庄钢铁厂、韶关铁厂、凌源钢铁公司、承 德钢铁厂、总后2672厂、天津铁厂、北台钢铁厂、长钢 铁厂、临汾钢铁厂、汉江钢铁厂、安阳钢铁厂、石嘴山 钢铁厂、成都钢铁厂共计19座300m3级高炉上推广应用。
布袋除尘器技术方案
一、总则本技术协议适用于锅炉除尘输灰系统工程的设计、制造、安装、检验及售后服务等，工程内容包括袋式除尘器和气力输灰系统(仅包含仓泵及控制系统)的安装、调试、培训，包括电气（预留DCS接口）、空压系统等，工程为交钥匙工程。
二、项目概况1.设计原始数据1.1煤质分析1.2布袋除尘器主要技术参数（1）除尘器须满足在线清灰、在线检修功能。
（2）除尘器本体阻力：≤1200 Pa，布袋寿命终期阻力：≤1500 Pa。
（3）壳体设计压力：±6kPa（4）除尘器的长度方向进出口之间尺寸不大于：20m。
三、技术规范1.买方提供的技术参数1.1设备名称：袋式除尘器1.2除尘器处理烟气量：219685m³/h1.3除尘器入口含尘浓度：≤5g/m³1.4除尘器出口含尘浓度：≤100mg/m³1.5除尘器滤袋设计温度：150℃，瞬时温度180℃1.6除尘器设计压力：±6000pa1.7除尘器本体阻力:≤1200pa，滤袋寿命终期阻力≤1500pa1.8供货数量：1台除尘器2.设备技术参数锅炉布袋除尘器3.1除尘器钢结构可承受以下载荷（1）除尘器载荷（自重、保温层重、附属设备、灰斗满灰重）；（2）地震载荷：按照地震裂度8级（3）风载：1kN/㎡；（4）雪载：2kN/㎡（5）检修载荷：4kN/㎡3.2本体技术要求（1）不以布袋除尘器进口灰浓度、粒度及烟气量变化作为布袋除尘器出口浓度超过100mg/Nm3及阻力超过设计值的理由；（2）保证布袋除尘器不因锅炉负荷的变化发生堵塞；（3）进气口内布置气流分布板，保证烟气均匀通过滤袋；（4）壳体设计保证足够的强度和刚度，保证密封、防雨、排水（不能有积水的地方）及防腐，并提供防冻保温设计；壳体设计中无死角或灰尘积聚区，并充分考虑热膨胀；（5）除尘器顶部设有检修孔，以便对除尘器进行检修和更换滤袋；3.3灰斗（1）灰斗与水平面夹角不小于63°；内侧灰斗板夹角处设有弧形板，避免积灰；（2）灰斗设置有电加热、振打机构和捅灰孔，防止灰出现板结；（3）灰斗法兰口设置为400x400mm。
烟气低能耗、低投资、稳定达标脱硝技术简介
对于烟气的脱硫、特别是燃煤烟气的脱硫，采用钠碱法、镁法、双碱法、石灰石——石膏法、石灰——石膏法等作为脱硫剂的湿式化学吸收净化工艺已是运用多年，十分成熟而大量工业化投入运行，其运行工艺参数明确、配套的设备可靠、而且已批量化生产，但存在其最大脱硫率80～85%，因此对于较严要求、较高排放标准的工业项目尚远远不能满足要求。
近几十年开发的有机溶剂吸收法（如离子液、二甲基亚砜、柠檬酸等）可以满足达标，但存在混合吸收液后处理分离装置复杂、要求操作与管理人员专业技术水平高，而且也带来投资大、运行费用高的问题。
最近、山东、河北一带开发的脱硫脱硝螯合剂法在工程运用中也出现同样问题。
对于烟气脱硝，尤其是高要求的脱硝，一直是国内环保净化技术攻关难题之一。
对于大型工业炉窑、发电站燃煤锅炉脱硝基本上均采用SNCR（非选择性催化氧化）、SCR（选择性催化氧化）重庆新华陆帆环保法为主。
而对于一般中、小型工业炉（窑）则采用化学湿法脱硝法为主。
由于烟气中NOx以NO为主（占比80～90%），而NO在水中溶解度较差（在0℃时100g水只可溶解7毫升NO，在100℃使则完全不溶解），而NO2可溶于水形成稀HNO3，因此将烟气中的NO快速、高效的氧化为NO2是解决烟气脱硝的关键。
目前已投入工业化运行的集中烟气脱硝工艺技术比较1、湿法水吸收净化工艺废气中NO在水中溶解度极差（在0℃时，100克水只可溶解7毫升NO），到100℃时则完全不可溶解。
而NO2则易溶于水。
NO与烟气中挟带的O2可以发生氧化反应：NO+O250℃ NO2+Q此反应为一可逆反应，降低温度有利反应向右进行，降低烟温NO转换为NO2的效率也提高。
NO2溶于水中的反应为：3NO2+H2O 2HNO3+NO+Q即反应过程中三分子NO2中有二分子转为稀硝酸（HNO3），同时有一分子又还原为NO，然后这一分子NO又与空气中的O2反应，再生成NO2再与水吸收反应生成HNO3，并又同时会有NO产生，如此反复循环。
生物质锅炉烟气治理方案
生物质锅炉烟尘治理方案目录目录 (1)1.设计依据及标准 (1)2.设计原则 (2)3.设计数据及排放标准 (2)4.生物质锅炉脱硫脱硝技术 (2)4.1.生物质直燃锅炉概述 (3)4.2.脱硝技术 (3)4.2.1.SNCR脱硝 (3)4.2.2.SCR脱硝 (4)4.2.3.臭氧氧化脱硝技术 (4)4.2.4.ZYY脱硝技术 (5)4.3.脱硫技术 (5)4.3.1.炉内石灰石脱硫 (5)4.3.2.SDA旋转喷雾半干法脱硫..................................................4.3.3.CFB循环流化床半干法脱硫 (6)4.3.4.SDS干法脱硫 (7)4.3.5.湿法脱硫 (7)4.4.生物质锅炉脱硫脱硝推荐工艺分析 (7)5.烟尘处理工艺流程及其说明 (8)5.1.工艺选择 (8)5.2.设备选型及本除尘系统设置特点 (9)5.3.除尘系统设置特点 (10)5.4.除尘设备性能参数表 (12)1.设计依据及标准由于生产需要，需要对80tph燃生物质锅炉进行烟气处理。
1)《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-20142)《大气污染物综合排放标准》GB16297-19963)《袋式除尘器安装要求验收规范》JB/T8471-964)《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB126255〕《袋式除尘器性能测试方法》GB121386)《锅炉烟尘测试方法》GB/T5468-917)《钢结构设计规范》GBJ17-888)《脉冲喷吹类袋式除尘器》JB/T8532-19979)《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T8471-199610)《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-852.设计原则1)严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保各项指标达到国家及地区有关污染物排放标准；2)采用当前国内外运行成熟、可靠、稳定的处理工艺，稳定可靠地达到治理目标要求，且操作简单、管理方便；3)设备的构件需经济合理、投资省、占地少、运行费用低；4)在工艺设计中，有较大的灵活性，可调节性，以适应烟气量的周期变化；5)为了提高处理设备的管理水平，实现科学现代化管理，方案设计中要充分考虑我国国情，采用先进、可靠的自动化控制技术及仪表监测系统；6)利用现有地形，使设备总平面布局合理，减少占地面积。
干熄焦预存段烟气达标治理技术方案比选
总第192期2021年第2期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal192No.2,2021奏题讨谑DOI：10.16525/l4-1109/tq.2021.02.20干熄焦预存段烟气达标治理技术方案比选李晓宏（山西焦化股份有限公司，山西洪洞041606）摘要：根据《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》、《临汾市2019年钢铁、焦化行业深度减排实施方案》等相关文件的要求干熄焦生产装置地面除尘站烟筒排放p（二氧化硫）£30mg/m3,p（颗粒物）W10mg/m3,全干法折流床活性钙基脱硫.CFB循环流化床半干法脱硫、SDS干法脱硫、湿法钠碱法脱硫、钙基高效循环干法脱硫，达标排放。
关键词：二氧化硫；湿法脱硫；半干法脱硫；干法脱硫中图分类号:X784文献标识码:A文章编号:1004-7050（2021）01-0061-061干熄焦流程及烟气来源、特点1.1干熄焦车间干熄焦车间主要是将焦炉生产的红焦通过氮气进行干法熄焦，并副产蒸汽进行发电。
主要工艺流程（见图1）为：焦炉生产的红焦由圆形旋转焦罐接受，通过提升机送入干熄炉内，红焦在干熄炉内与循环气体进行热交换，吸热后的循环气送到锅炉，产生高温高压蒸汽用于发电，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出外销。
1.2烟气中SO?、烟尘等污染物主要来源：1）干熄炉炉顶装入装置装焦作业时产生的SO2、烟尘（简称装焦气）。
该部分烟气温度高，且烟气量大，约占干熄焦总烟气量的50%左右，烟气量及污染物浓度均随装焦周期性变化，是周期阵发性污染源；2）干熄炉预存段的放散烟气（简称放散气），该部分烟气与干熄焦系统压力、温度、可燃气体成分等因素有关,根据生产系统进行调整。
该部分烟气温度高，烟气收稿日期：2020-12-21作者简介：李晓宏，男，1975年出生，毕业于太原理工大学，工程师，主要从事焦化厂设备检维修及设备管理工作。
放散;3）干熄炉下部振动给料器、旋转密封阀入口及排焦皮带机落料点等的连续排焦烟气（简称出焦气）。
燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析方案
燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析1、概述燃气锅炉作为主要的采暖设备,燃烧产生的烟气温度通常很高,这些烟气含有大量的显热和潜热,如果不经处理直接排放到大气中会造成能量浪费。
排烟温度越高,排烟热损失越大,一般排烟温度升高15~20 ℃,就会使排烟热损失增加1%,如果能将这部分热量回收利用起来,不仅节约能源,而且提高了锅炉热效率。
目前,烟气余热回收技术主要有两种:热泵式烟气余热回收技术和换热器式烟气余热回收技术。
热泵式烟气余热回收技术前期投资成本高,所需安装空间较大;换热器式烟气余热回收技术一般仅在锅炉尾部烟囱上加装烟气余热回收装置,但受被加热介质温度等方面的限制,处理后的低温烟气温度仍然较高,大部分水蒸气汽化潜热未被回收利用,造成能源浪费和环境污染。
由于天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的体积分数较高,烟气可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占份额相当大,若将烟气冷却到露点温度以下,并深度回收利用天然气燃烧时产生的水蒸气凝结时放出的大量潜热,可进一步提升燃气锅炉热效率。
2、冷凝热回收计算锅炉烟气显热的回收量主要体现在锅炉排烟的温降幅度,而潜热回收量主要体现在烟气中水蒸气的凝结量,即当排烟温度低于露点温度,有水蒸气凝结时,烟气的放热量应用烟气的焓差表示。
不同地区燃气成分不同,不同锅炉燃烧工况不同,所以燃烧产物即烟气的成分和状态各不相同,特别是烟气中水蒸气含量各异,使得烟气热回收潜力存在差异。
选取过量空气系数α=1.1,相应露点温度为 58.15℃的工况进行相关参数的计算。
根据供热系统实际运行工况,相对于锅炉本体排烟温度(一级余热回收装置进口烟温)为 110 ℃时,不同排烟温度下显热回收量、潜热回收量、水蒸气冷凝率以及锅炉热效率增量的计算结果。
由计算结果可知,排烟温度越低,水蒸气冷凝率越高,潜热和显热回收量也相应越高。
当排烟温度低于 60 ℃(接近烟气露点温度)时,回收总热量及锅炉热效率的变化值迅速增大,这主要是由于排烟温度低于露点温度,烟气中水蒸气的汽化潜热得以回收;当排烟温度继续降至40℃时,水蒸气冷凝率65% ,每燃烧 1 m3 天然气所回收的显热为 1 090 kJ,潜热为2650 kJ,锅炉热效率可提高10.17% 。
(完整)脱硫塔技术方案
第一章项目条件1.1 工程概述本技术方案适用于陶瓷有限公司干燥塔窑炉排出的粉尘、烟气、二氧化硫（SO2）排放超标的问题,通过对现有系统的技术分析,做出改造方案.为了保护公司周围的生产、生活环境,并使排放的粉尘、烟气达到国家的排放标准，同时满足地方环保总量控制要求，需配套建设成熟高效的布袋式除尘和湿法烟气脱硫装置。
1。
2 工程概况本工程属环境保护项目，对干燥塔、窑炉排出的烟气的粉尘、二氧化硫（SO2)进行综合治理，达到达标排放,计划为合同生效后3个月内建成并满足协议要求。
1。
3 基础数据喷雾干燥塔窑炉排出的烟气的基础数据窑炉排出的烟气的基础数据第二章设计依据和要求2.1 设计依据2.2 主要标准规范综合标准序号编号名称1《陶瓷行业大气污染物排放标准》2GB3095—2012《环境空气质量标准》3GB8978-2006《环境空气质量标准》4GB12348—2008《工厂企业界噪声标准》5GB13268∽3270-97《大气中粉尘浓度测定》设计标准序号编号名称1GB50034—2013《工业企业照明设计标准》2GB50037—96《建筑地面设计规范》3GB50046-2008《工业建筑防蚀设计规范》4HG20679—1990《化工设备、管道外防腐设计规定》5GB50052—2009《供配电系统设计规范》6GB50054—2011《低压配电设计规范》7GB50057—2010《建筑物防雷设计规范》8GBJ16-2001《建筑物设计防火规范》9GB50191-2012《构筑物抗震设计规范》10GB50010—2010《混凝土结构设计规范》11GBJ50011—2010《建筑抗震设计规范》12GB50015-2010《建筑给排水设计规范》13GB50017—2012《钢结构设计规范》14GB50019—2003《采暖通风与空气调节设计规范》15GBJ50007-2011《建筑地基基础设计规范》《工业与民用电力装置的过电压保护设计规16GBJ64—83范》《工业管道的基本识别色和识别符号的安全知17GB7231-2003识》18GB50316-2008《工业金属管道设计规范》19GBZ1—2010《工业企业设计卫生标准》20HG/T20646—1999《化工装置管道材料设计规定》21GB4053。
高炉煤气烟气处理
一、烟气除尘——高炉煤气干法布袋除尘高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类,目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘,而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少;高炉煤气干法布袋除尘技术是钢铁行业重要的综合节能环保技术之一,以其煤气净化质量高、节水、节电、投资省、运行费用低、环境污染小等优点,优于传统的湿法洗涤除尘工艺, 属于环保节能项目,位于国家钢铁行业当前首要推广的“三干一电”高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电之首;是国家大力推广的清洁生产技术;1、工艺流程与设备系统组成1 干法除尘由布袋除尘器、卸、输灰装置包括大灰仓、荒净煤气管路、阀门及检修设施、综合管路、自动化检测与控制系统及辅助部分组成;2 炉顶温度长期偏高的高炉宜在布袋除尘之前增设降温装置,有热管换热器和管式换热器两类,应优先选用热管式换热器;过滤面积1 根据煤气量含煤气湿分,以下同和所确定的滤速计算过滤面积计算公式：其中 F——有效过滤面积 m2Q——煤气流量m3/h工况状态V——工况滤速 m/min2 工况流量;在一定温度和压力下的实际煤气流量称为工况流量;以标准状态流量乘以工况系数即为工况流量;3工况系数工况体积或流量和标况体积或流量之比称为工况系数,用η表示;计算公式：其中 η——工况系数Q 0——标准状态煤气流量m 3/hQ ——工况状态煤气流量m 3/hT 0——标准状态0℃时的绝对温度273Kt —— 布袋除尘的煤气温度℃P —— 煤气压力表压MPaP 0——标准状态一个工程大气压,为 MPa当t 值按煤气平均温度165℃计算时上述公式简化为：η=1.0P P 此时工况系数η与压力关系见表3—2; 温度取值不同,数值略有变化;表3—2 工况系数η与压力关系煤气放散1 除尘器箱体、前置换热器、荒净煤气主管和密封式眼镜阀应设煤气放散管;2荒煤气总管尾端应设引气用放散管;放散管设置应符合煤气安全规程,管口宜设点火装置;3引气用放散管必须设置可靠隔断装置;予防腐蚀1部分干法除尘煤气冷凝水腐蚀性强,波纹膨胀器材质应当优先选用耐腐蚀不锈钢材料,管壁适当加厚,管道内壁涂以防腐蚀涂料,涂刷前焊缝处仔细打磨;2可设置喷碱液或喷水装置;3煤气管路应全部保温;二、煤气脱硫——干法脱硫具体到某项工程,脱硫方案的确定,既要考虑到可行性,又要考虑到经济性;对于用气量较小比如每小时五、六千立方米以下,而且煤气中含硫量不高的用户,可以考虑单级采用干法脱硫;干法脱硫目前最常用的干法脱硫剂是氧化铁和活性炭;通常,干法脱硫的脱硫工艺流程较为简单,但考虑到环保及经济性,一般都要对脱硫剂再生使用,而氧化铁和活性炭的再生从流程到成本都差别较大;氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂的使用条件一般限定以下几点：1 温度正常使用温度以20—30℃为宜;温度过高,将使氧化速度加快,相对降低了硫化速度,使脱硫效率降低,同时温度过高将使硫化铁的水合物Fe2S3H2O失去水分,进而影响脱硫剂的湿度及酸碱度,影响脱硫效果;温度过低,会大大降低硫化速度,使脱硫效率下降,同时也将使煤气中的水分冷凝下来,造成脱硫剂过湿;2 水分脱硫剂宜保持25%—35%的水分,若水分小于10%将会影响脱硫操作;水分能保持硫化氢与氧化铁的足够接触时间,减少脱硫剂结块,并可溶解部分盐类,防止其包在氧化铁表面,影响脱硫反应的进行;3 含氧量煤气中含有一定的氧,可以使氧化铁在脱硫的同时实现再生一般以含氧—%为宜;含氧量过高会加速铁的腐蚀和形成煤气胶;4 煤气的杂质含量煤气中的焦油等杂质要脱除干净,否则容易造成脱硫剂表面被焦油等覆盖而失效;5 酸碱度氧化铁脱硫一般要求在弱碱性PH值8—9的环境下进行,PH值过高过低都会影响脱硫效率;活性炭脱硫活性炭脱硫生产主要的工艺条件有：1 温度正常使用温度可以在27—82℃,但最佳使用温度为32—52℃,因此在寒冷地区使用,脱硫塔应该保温;2 硫化物与氧含量的比值应在1：2以上,氧含量不足时可补充空气;3 相对湿度煤气的相对湿度应在70—100%,湿度不足时可补充水蒸汽,但不应带液态水进入活性炭床;4 气体中酸碱性要求活性炭脱硫要求碱性环境,如煤气中不含碱性气体成分,可以使用浸碱活性炭;5 煤气的杂质含量煤气中的焦油等杂质要脱除干净,否则容易造成活性炭表面微孔被焦油等覆盖而失效;6 压力操作压力应小于5Mpa,目前一般的煤气生产工艺都不超过此压力;此外,脱硫塔的设计要考虑到空速、线速度等要求;三、结论——经济适用性1.烟气除尘——高炉煤气干法高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类,目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘,而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少;干法布袋除尘与湿法除尘相比有以下优点:1 节水,干法除尘基本不用水,而湿法除尘需要大量的冷却水;2可提高TRT发电量,由于采用干法除尘后煤气的温度较高,煤气压力损失少,使得TRT发电量增加,一般多发电30%～50%;3降低焦比,由于干法除尘后的煤气温度较高,供给热风炉后,风温提高50℃以上,可降低焦比;4节电,采用干法除尘后,没有冷却水,也就不需要污水处理系统,可降低电耗;5环保,由于不需要污水处理系统,可减少污染;2.烟气脱硫——干法脱硫干法脱硫——制作成本较低,这种自制的氧化铁脱硫剂,一般脱硫效率较高、脱硫效果较好,但其硫容较低、可再生次数较少;脱硫剂使用一段时间后需要再生,这种自制氧化铁脱硫剂一般采用塔外再生;将脱硫剂取出,放在晒场上充分氧化再生;但这种自制的氧化铁脱硫剂虽然成本低,但制作、再生都需要较大的场地、较多的人工,也比较麻烦,所以现在很多单位购买成型的氧化铁脱硫剂,也有许多单位研制成型的氧化铁脱硫剂销售;这些成型的氧化铁脱硫剂,颗粒均匀、孔隙率大、强度较高、氧化铁含量高、脱硫效率高、硫容大、可再生次数多,其再生可以在塔内进行;3. 结论目前我国煤炭开发和利用造成的生态破坏和环境污染还很严重;如何在经济条件允许的情况下提高煤炭等资源的利用率 ,减少对环境的污染使我们迫切需要解决的问题1实施洁净煤技术是中国能源的战略选择,它将解决三个方面的问题：1污染物及温室气体排放量的控制；2降低对进口石油的依存度；3提高利用效率;2. 实施中国洁净煤战略即煤炭加工与转化能够最经济、有效地解决煤炭利用中的低效率、高污染和替代石油的问题;为使煤炭工业适应国民经济的需求,国家应积极致力于中国洁净煤的研究和开发,促进煤炭加工与转化的迅速发展；3. 进一步提高煤炭利用效率、减少环境污染,促进国民经济和社会可持续发展,是中国的一项基本国策;建议政府有关部门对大型坑口热—电联产和高效干法选煤技术项目给予相应的政策支持,进行工业示范,以达到我国煤炭能源清洁、高效、经济、稳定的供应;参考文献1 2003中国能源发展报告.中国能源报告编辑委员会.北京.中国计量出版社.2003.2 高炉煤气干法布袋除尘设计规范中国冶金建设协会 20093 中国工程院.“十五”高技术产业发展咨询报告——先进能源技术领域. 2001.钢铁厂烧结烟气脱硫技术的探讨2009-10-19 09:37:24 点击数:187随着近两年钢铁行业和火电厂的大规模建设, 对环保提出了新的挑战;钢铁行业是国家重要的基础产业,又是高能耗、高排放、增加环境负荷源头的行业;钢铁生产在其热加工过程中消耗大量的燃料和矿石,同时排放大量的空气污染物;1996年钢铁工业二氧化硫SO2 排放量为万t,占全国工业SO2排放量的7. 5%,仅次于电力、煤气、热水的生产供应业和化工原料及化学制品制造业,居第3位;烧结工艺过程产生的SO2排放量约占钢铁企业年排放量40%～60%,控制烧结机生产过程O2的排放,是钢铁企业SO2污染控制的重点;随着烧结矿产量大幅度增加和烧结机的大型化发展, 单机废气量和SO2排放量随之增大,控制烧结机烟气SO2污染势在必行;国外已投巨资对此进行治理,甚至关闭了烧结厂;目前我国在烧结烟气SO2脱除方面基本上还处于空白,仅有几个小型烧结厂上了脱硫设施,而以烧结矿为主要原料的炼铁生产又不允许大量关闭烧结厂;因此,对烧结烟气进行脱除处理是满足今后日益严格的环保要求的唯一选择;目前的关键是借鉴国外的先进经验,开发应用适合我国烧结特点的先进脱硫工艺;1. 烧结烟气SO2主要控制技术目前,对烧结烟气SO2排放控制的方法有:1低硫原料配入法; 2高烟囱稀释排放; 3烟气脱硫法;1. 1 低硫原料配入法烧结烟气中的SO2的来源主要是铁矿石中的FeS2或FeS、燃料中的S有机硫、FeS2或FeS与氧反应产生的,一般认为S 生成SO2的比率可以达到85%～95%. 因此,在确定烧结原料方案时,适当地选择配入含硫低的原料,从源头实现对SO2排放量的控制,是一种简单易行有效的措施;该法因对原料含硫要求严格,使其来源受到了一定的限制,烧结矿的生产成本也会随着低硫原料的价格上涨而增加;就目前原料短缺的现状来看, 此法难以全面推广应用;1. 2 高烟囱稀释排放烧结烟气中SO2的质量浓度一般在1000～3000 mg/m3且烟气量大,若回收在经济上投资较大,故大多数国家仍以高烟囱排放为主,如美国烟囱最高达360m.我国包钢烧结厂目前采用低含硫原料、燃料,烧结烟气经200m高烟囱排放,SO2最大落地质量浓度在0. 017mg/m3以下;宝钢的烧结厂采用200 m高烟囱稀释排放;这种方法简单易行,又比较经济;从长远来看,高烟囱排放仅是一个过渡;但在当时条件下,采用高烟囱稀释排放作为控制SO2 污染的手段是正确的;1. 3 烟气脱硫法低硫原料配入法和高烟囱排放简单易行,又较经济;但我国SO2的控制是排放浓度和排放总量双重控制,因此,为根本消除SO2污染,烟气脱硫技术在烧结厂的应用势在必行;烟气脱硫是控制烧结烟气中SO2污染最有效的方法;目前世界上研发的烟气脱硫技术有200多种,进入大规模商业应用的只有10余种,我国也先后引进了不同的脱硫装置主要用于火电厂,而国内用于烧结烟气脱硫的技术进展较慢;国内仅有几个小烧结上了脱硫设施;如广钢2台24平烧结机采用双碱法工艺,临汾钢厂利用烧结烟气处理焦化废水等,因脱硫设施或多或少存在一些问题,所以运行也不正常;2. 烧结烟气的特点烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气;它与其他环境含尘气体有着明显的区别,其主要特点是:1 烟气量大,每生产1t烧结矿大约产生4000～6000m3烟气;2 烟气温度较高,随工艺操作状况的变化,烟气温度一般在150 ℃上下;3 烟气挟带粉尘多;4 含湿量大;为了提高烧结混合料的透气性, 混合料在烧结前必须加适量的水制成小球,所以含尘烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量在 10 %左右;5 含有腐蚀性气体;高炉煤气点火及混合料的烧结成型过程,均将产生一定量的SOx,NOx,它们遇水后将形成酸,对金属结构会造成腐蚀;6 含SO2浓度较低,根据原料和燃料差异而变化,一般在1000～3000 mg/m3 .3. 烧结烟气脱硫技术3. 1 技术现状分析烧结烟气脱硫的研究,日本居于世界领先地位, 按照严格的环境保护标准,在上世纪70年代建设的大型烧结厂采用了烧结烟气脱硫法,脱硫工艺多为湿式吸收法;80年代以后,主要采用钢渣石膏法、氨硫铵法、活性焦吸附法、电子束照射法等;钢渣石膏法是利用转炉废渣研磨制成的浆液为脱硫剂,产品为低浓度石膏;该法脱硫效率高、投资省;利用了废渣,但易结垢、产品不能利用;氨硫铵法脱硫工艺是利用焦化厂产生的氨气, 脱除烧结烟气中的SO2 . 该法脱硫效率高,副产品可利用;但存在氨损、副产物稳定化、副产品品质、副产品的市场化等问题;活性焦吸附法烟气脱硫在脱除SO2的同时,能不同程度脱除废气中的HCl 、HF等有害气体;装置占地面积较小;副产品经综合加工后可利用;但存在运行成本高、设备庞大且造价高、腐蚀问题突出、硫资源回收处理等外围系统复杂、系统长期运行稳定性差等问题;电子束法烟气脱硫能同时脱硫脱硝,过程简单, 不产生废水废渣,副产品可用作化肥;但系统的安全性差,运行成本高,电子加速器价格昂贵,脱硫产物难以有效捕集及利用,应用范围受到限制;3. 2 密相干塔烟气脱硫技术密相干塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国国情开发的一种先进的半干法烟气脱硫技术,具有脱硫效率高、投资运行费用低、可靠性高、占地面积小、无废水产生、副产物易处理等优点;在欧洲,已有20多家相当规模的电站锅炉、工业锅炉和工业炉窑工业化应用了该技术;3. 2. 1工艺过程该工艺的原理是利用干粉状的钙基脱硫剂,与密相干塔及布袋除尘器除下的大量循环灰一起进入加湿器内进行增湿消化,使混合灰的水分含量保持在3%到5%之间,加湿后的循环灰由塔上部进料口进入塔内,工艺流程如图1所示;含水分的循环灰有极好的反应活性和流动性,与由塔上部进入的烟气发生反应;脱硫剂不断循环利用,脱硫效率可达95%;最终脱硫副产物由灰仓溢流出循环系统,通过气力输送装置送入废料仓;整个工艺流程主要包括:1 SO2的吸收;预除尘后的烟气由塔上部入口进入,在塔内与高活性的钙基脱硫剂进行SO2 吸收反应,反应后的烟气由塔下部烟道出口排出,经除尘器除尘净化后排入大气;2 脱硫剂的循环利用;塔内落下的反应产物、除尘器收集的颗粒物和新吸收剂一起通过输送装置输送到塔上部的加湿器内,在加湿器内加少量水增湿活化后再次进入塔内进行脱硫反应,实现脱硫剂的循环利用;3 该过程发生的主要反应式如1～7 ;CaO + H2O —>Ca OH 2 , 1 Ca OH 2 + SO2 + 1/ 2H2O—>CaSO3 ·1/2H2O + H2O , 2 Ca O H 2 + SO3 + H2O—>CaSO4 ·2H2O , 3 CaSO3 ·1/2H2O + 1/ 2O2 + 3/ 2H2O —>CaSO4 ·2H2O , 4 Ca O H 2 + CO2 CaCO3 + H2O , 5 Ca OH 2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O , 6 Ca O H 2 + 2HF CaF2 + 2H2O. 73. 2. 2 工艺特点1 脱硫剂用量少而且利用率高,循环过程中的脱硫剂颗粒在搅拌器的破碎作用及烟气强烈湍流引起的相互摩擦作用下,包裹着CaSO3或CaSO4外壳的未反应的CaOH2不断裸露出来,使脱硫反应不断充分地进行,脱硫率高达95%,同时可以去除SO3、HCl、HF等;2 耗水量低,脱硫剂通过加湿提高其活性所用的水非常少,通常循环脱硫剂的含水质量比为3%～5%;3 塔内的搅拌器强化了传质过程,延长了脱硫反应的时间,保证了系统的运行效果;4 系统对不同SO2 浓度的烟气及负荷变化的适应能力极强,这是该技术的显着优点;5 脱硫剂在整个脱硫过程中处于干燥状态,操作温度高于露点,没腐蚀或冷凝现象,无废水产生;6 塔体用普通钢材制作,无需合金、涂料和橡胶衬里等特殊防腐措施;7 烟气无需再加热即可排放;3. 2. 3 系统的自动控制整个工艺过程设两个控制回路:通过调节加湿器内加入水量来保证密相干塔中反应的温度及恒定的烟气出口温度;通过对进出口烟气流量和SO2 浓度的连续监测,调整吸收剂的加入量;4. 建议目前,烟气脱硫的工艺很多,对于烧结烟气的脱硫处理,要针对烟气特点并结合现场的情况,做出合理的选择;1 工艺选择应坚持以下原则:技术先进成熟且符合企业自身的技术和经济环境状况、设备简单可靠且操作简便、自动化程度高、投资省、脱硫率较高且稳定、运行成本与能耗低、脱硫剂来源广泛、副产品易于处理且不产生二次污染;2 密相干塔烟气脱硫工艺属于半干法脱硫工艺,完全符合上述的工艺选择原则,适合进行烧结烟气的脱硫处理;3 烧结过程中,烟气中SO2的浓度是变化的, 有时变化的幅度大且频率高,其头部和尾部烟气含 SO2浓度低,中部烟气含SO2浓度高;为减少脱硫装置的规模,可只将含SO2浓度高的烟气引入脱硫装置,这样可以节约大部分资金;4 加快推进烧结烟气脱硫技术的工业应用,逐步消除我国SO2和酸雨的污染对经济发展的消极影响,促进钢铁企业的可持续发展;。
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一、引言SO2主要来自能源的燃烧，燃料中的硫化铁和有机硫，在750℃温度下，90%受热分解氧化释放，同时将其中的硫分90%转化为SO2排入大气。
在我国，能源结构中煤占3/4。
我国煤产量的4/5用于直接燃烧。
根据环境年鉴资料，我国2000年SO2排放总量已达到1995万吨，为世界之冠。
SO2排放是构成我国酸雨污染的主要因素。
一般来说，在人为中排放的SO2总量中，火电厂约占一半，工业企业占1/3，其余属于交通运输工具移动源和广泛分散的商用民用炉灶。
未来10年将是我国经济持续高速发展时期，如不采取有效措施，SO2污染可能制约发展的速度。
SO2控制的办法很多，除了采用无污染或少污染的原燃料和清洁生产工艺外，还有高烟囱扩散稀释和烟气脱硫。
对于火电厂和烧结厂来说，在今后相当长的时期内，烟气脱硫仍然是首选的SO2减排技术。
目前，我国已在燃煤电厂实施烟气脱硫工程，以循环流化床为代表的半干法脱硫工艺和以石灰石/石膏法为代表的湿法脱硫工艺得到广泛应用。
国家环保局于2005年10月1日正式发布实施了《火电厂烟气脱硫工程技术规范—烟气循环流化床法》和《火电厂烟气脱硫工程技术规范—石灰石/石膏法》标准，该两种脱硫工艺技术得到国内业界一致认可。
二、烧结烟气脱硫技术和工艺推荐2．1 国内外烧结烟气脱硫现状2．1．1 国外烟气脱硫现状国外烧结烟气脱硫的总体状况和技术水平，以日本、美国和德国为代表。
由于日本环保法规严厉，烧结废气含硫较高的各类生产厂几乎都设有废气脱硫装置，因此其烧结烟气脱硫工艺的应用程度高于美国和德国。
日本烧结厂比较重视环境保护，自20世纪70年代以来，日本烧结厂对含硫高的废气采用了各种脱硫装置，有的还采用了废气脱氮装置，并采取了回收利用除尘系统收集的风尘以及噪音防治等措施。
日本烧结行业环保技术有很多在世界上属于一流，在废气脱硫方面，日本在20世纪70年代就已开发了各种烧结废气脱硫技术。
20世纪80年代中后期以来，日本烧结的环保技术仍在继续发展。
与此同时另一方面在烟气脱硫方面也研制开发了不少新技术，在提高烟气脱硫效率、废气脱硫新方法方面又有了新的内容。
欧洲各国的烟气脱硫技术的情况可以以德国为例，欧盟目前钢铁工业环境保护的重点仍然是维护空气质量，减少废气排放。
根据环境保护水平和经验而言，各成员国和欧盟总体上较德国有很大程度的差距。
一直使德国控制水平远高于其他成员国一个重要的因素就是德国的环保政策和意识高于其他欧盟国家。
在德国，环境保护有非常统一的水平，释放水平的平稳归功于严格的实行评估鉴定及其它相关量的限制。
在欧洲的其他成员国，同样的努力以试图协调环保技术水平的也正日益出现，特别是对钢铁工业空气污染控制。
2．1．2 国内烧结厂烟气脱硫现状烧结机是钢铁生产过程的重要设备。
烧结工艺将各种粉矿混合伴匀，布料于烧结带上燃烧，粉矿熔融粘结成烧结矿。
混料中加有粉焦或煤粉作为燃料。
燃料燃烧时，穿过料层吸入空气助燃，燃烧产生的废气中含有SO2等污染物，SO2浓度与燃料含硫量有关。
从烟气脱硫角度来看，烧结烟气具有以下特征：1）废气量大；2）烟气温度高；3）SO2浓度低，总量大。
我国在烧结烟气脱硫技术研究方面做了一些理论研究和实践工作，在全国一些钢铁和冶金企业如包钢烧结厂、济钢烧结厂、石钢烧结厂、广西柳钢烧结厂、江西弋阳江有色加工厂、广西龙泉锑冶炼厂等也开展了烟气脱硫工程的运行并取得了一定的效果，但钢铁企业烧结烟气脱硫在国内仍未大规模实施。
按照国家《国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要》和《国家环境保护“十一五”计划》的要求，冶金行业烟（粉）尘、二氧化硫等主要污染物排放量降低10%，所以国内钢铁企业烧结烟气脱硫已势在必行。
2．2 烧结烟气脱硫技术概述目前，对烧结烟气SO2排放的控制方法主要有低硫原料配入法、高烟囱扩散稀释法、烟气脱硫法等。
2．2．1 烟气脱硫法烟气脱硫法是控制烧结烟气中SO2污染最有效的方法。
国外烟气脱硫研究开始于1850年。
目前已超过200种，但进入商业应用的只有10余种。
按工艺特点分为3大类：湿法、半干法、干法。
按副产物处置方式分为2个流程：回收流程及抛弃流程。
2.2.1.1 湿法脱硫工艺湿法脱硫是用湿态吸收剂来洗涤烟气以吸收其中的二氧化硫，脱硫产物为湿态，优点是脱硫反应速度快、设备小，操作容易，脱硫效率高和吸收剂利用率高，缺点是投资大，设备复杂。
因此，国外注重湿法脱硫的研究，尤其以日本、美国、德国研究得最多。
目前该技术主要包括石灰/石灰石洗涤法、双碱法、韦尔曼-洛德法、氨法、稀硫酸法和海水法等。
目前在世界各国湿法脱硫工艺应用最多，湿法脱硫装置占世界烟气脱硫装置容量的85%左右。
2.2.1.2 半干法脱硫工艺半干法的工艺特点是：反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水份，使最终产物成为干粉状，脱硫废渣一般抛弃处置。
典型的有循环流化床脱硫工艺和炉内喷钙增湿活化法。
1、炉内喷钙增湿活化法（LIFAC法）此法是芬兰IVO公司和Tampella公司联合开发，是在炉内喷钙的基础上发展起来。
LIFAC法比较适合中、低硫煤，其投资及运行费用具有一定优势。
2、烟气循环流化床脱硫工艺2.2.1.3 干法脱硫工艺干法脱硫是指无论加入干态或湿态吸收剂，脱硫最终产物为干态。
此种方法的典型工艺有荷电干式喷射脱硫法和等离子体法。
1、荷电干式喷射脱硫法（CDSI法）2、等离子体法（1）电子束照射法（EBA法）（2）脉冲电晕等离子体法（PPCP法）干法脱硫工艺还有欧洲的活性炭吸附法，日本北海道电力公司的LILAC粉煤灰吸附法也都有工业装置运行。
2．3 烧结烟气脱硫工艺推荐根据钢铁企业烧结烟气气量较大、SO2浓度较低等特点，比较以上脱硫工艺，我们推荐采用半干法的循环流化床工艺进行烧结烟气脱硫。
使用该方法具有以下优点：1．工艺简单。
不像湿法脱硫工艺，需要在钢铁企业建一个小化工厂。
2．占地面积小。
特别是老企业，原设计时未考虑脱硫系统的位置时。
3．初期投资与运行成本低。
相比较其它工艺少1/3以上的投资。
4．脱硫效率高。
在钙硫比为1.2时可达90%的脱硫效率。
5．系统投运时间短。
由于工艺简单、设备少，所以建设周期较其他方法短，可尽快满足环保部门的建设要求。
6．无废水、废弃物少。
不会产生二次污染，脱硫废弃物可作水泥添加剂、石膏板原材料等。
三、循环流化床烟气脱硫系统技术方案1．系统简介我们采用的循环流化床烟气脱硫系统是在传统半干法工艺的基础上开发出的新一代半干法工艺，其特点是采用了物料再循环，从而有效利用了脱硫剂和飞灰，将生石灰的消耗量降低到最小的程度，因此具有脱硫效率较高，运行费用较低，无二次污染，技术先进成熟等特点。
循环流化床烟气脱硫系统包括石灰仓、泵、雾化喷嘴、螺旋给料器、循环流化床反应器、旋风分离器、电气控制系统、在线监测系统等。
2．技术原理从烧结机排出的含硫烟气被引入循环流化床反应器喉部，在这里与水、脱硫剂和还具有反应活性的循环干燥副产物相混合，石灰以较大的表面积散布，并且在烟气的作用下贯穿整个反应器。
然后进入上部筒体，烟气中的飞灰和脱硫剂不断进行翻滚、掺混，一部分生石灰则在烟气的夹带下进入旋风分离器，分离捕捉下来的颗粒则通过返料器又被送回循环流化床内，生石灰通过输送装置进入反应塔中。
由于接触面积非常大，石灰和烟气中的SO2能够充分接触，在反应器中的干燥过程中，SO2被吸收中和。
在反应器内，消除二氧化硫的化学反应如下：烟气中的SO2向石灰浆扩散： SO2（g）→SO2（l）SO2溶解于浆液滴中的水： SO2+H2O →H2SO3形成的H2SO3在碱性介质中离解： H2SO3∙H++HSO -3→4H++2SO-23SO2（l）+H2O+SO-23→2HSO-3脱硫剂溶解： Ca(OH)2=Ca+2+2OH-形成脱硫产物： 2Ca+2+2SO-23+H2O→2CaSO3·H2O2CaSO3+O2+4H2O→2(CaSO4·2H2O)含有废物颗粒、残留石灰和飞灰的固体物在随后的旋风分离器内分离并循环至反应器，由于固体物的循环部分还能部分反应，即循环石灰的未反应部分还能与烟气中的SO2反应，通过循环使石灰的利用率提高到最大。
脱硫剂与烟气中的SO2中和后的副产品与锅炉飞灰一起，在旋风分离器和反应主塔间循环。
因此，新鲜的生石灰与含硫烟气能保持较大的反应面积。
反应塔的高度提供了恰当的化学中和反应时间和水分蒸发吸热时间，同时由于高浓度的干燥循环物料的强烈紊流作用和适当的温度，反应器内表面积保持干净且没有沉积物，这也是该系统的主要特点之一。
最后，多余的脱硫副产物就通过螺旋器从系统中导入灰斗排至灰场，去除了SO2后的烟气通过烟道引入布袋除尘器或静电除尘器，除去粉尘和灰粒，净化的烟气通过烟囱放入大气。
3. 工艺说明烟气循环流化床脱硫(CFB-FGD)工艺是二十世纪八十年代德国鲁奇(Lurgi)公司开发的一种新型半干法脱硫工艺，此工艺以循环流化床原理为基础，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，大大提高了吸收剂的利用率。
目前烟气循环流化床脱硫工艺已经达到工业应用水平的主要有以下几种工艺流程：德国Lurgi公司开发的传统烟气循环流化床脱硫工艺(CFB)；德国Wulff公司开发的烟气回流式循环流化床脱硫工艺(RCFB)；丹麦L.F.Smith公司开发的气体悬浮吸收烟气脱硫工艺(GSA)、中国科学院过程工程研究所开发的烧结烟气循环流化床脱硫工艺(IPECFB)。
烟气循环流化床脱硫工艺(CFB)：该工艺首先由德国Lurgi公司在二十世纪八十年代开发成功，是最早的烟气循环流化床脱硫工艺。
回流式循环流化床干法烟气脱硫(RCFB)：该工艺是德国Wulff公司在CFB工艺之上发展起来的。
气体悬浮吸收烟气脱硫工艺(GSA)：气体悬浮吸收烟气脱硫工艺(GSA)工艺是一种以石灰石为吸收剂的半干法脱硫技术，由丹麦L.F.Smith公司开发。
中国科学院过程工程研究所与青岛国电科技开发有限公司合作开发的CFB烟气脱硫工艺(IPECFB)：中科院过程所与青岛国电科技开发有限公司合作在以上三种CFB工艺的基础上，开发了CFB烟气脱硫工艺(IPECFB)，工艺流程如下图所示：中科院过程IPECFB脱硫工艺流程该工艺在脱硫塔内设有扰流板，与CFB、GSA工艺相比注意强化引导塔内循环，增强传质，提高了脱硫效率，降低对脱硫剂的品质要求。
同时该工艺通过外部分离器调节脱硫剂的外循环量，通过对内外循环的匹配调节使循环流化床调控尺度更加宽广也更合理。
而且该工艺采用干态进料，杜绝了浆态进料常常存在的管路堵塞现象。
4．系统工艺特点系统简单，运行可靠。
工程投资少，占地面积小。
对煤种适应性强，即可处理中低硫煤的烟气，也可处理高硫煤的烟气。