一种强化烧结烟气S02富集的生产实验

   作者：张毅

   1．引言

    2015年1月1日，  《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB286620-2012)正式实施。新标准要求SO2排放浓度低于200mg/m3，特别排放标准更要求低于l80mg/m3，而湘钢新一烧和新二烧两大型烧结机非脱硫烟道SO2排放浓度约200mg/m3-300mg/m3，因此均面临对非脱硫烟道追加建设脱硫设施并相应增加生产成本的问题。

    鉴于烧结非脱硫烟道SO，实际超标不多，湘钢能环部在与中日合作“大气氮氧化物总量控制项目”专家交流中，探讨了将烧结烟气中的S02进一步向脱硫烟道中富集，从而降低非脱硫烟道S02浓度，达到避免对非脱硫烟道追加建设脱硫设施的可能性，并联合炼铁厂在新二烧405m2烧结机上进行了实验。

2．烧结机抽风系统

  湘钢新二烧烧结机面积405m2，台车宽度4.5m，有效烧结长度90m，烧结料层厚度750mm，利用系数约1.3t/m2h。新二烧采用选择性脱硫方式，烧结抽风系统见图1。1-2和12-19风箱烟气导入脱硫烟道，3-8和22-24风箱烟气导入非脱硫烟道，9-11和20-22风箱为可切换风箱；可切换风箱通过翻板式切换阀连通至两个烟道，切换阀平常置于双通位置，烟气对称导入两个烟道，必要时可通过调节切换阀将烟气全部导入脱硫烟道或非脱硫烟道。

3．原始条件

  2014年3月，中日合作“大气氮氧化物总量控制项目”对湘钢新二烧405rrl2烧结机烟气理化性能进行了实测，沿烧结机长度方向各风箱烟气S02浓度见表1，烟气SO2浓度沿风箱分布规律见图2。

经抽风系统的选择性导向，S02浓度较高的烟气被导入脱硫烟道，经后续脱硫处理后达标排放；S02浓度较低的烟气被导入非脱硫烟道自然排放。两个烟道的SO2浓度等主要指标见表2。

4．实验方法

  利用靠近烧结机尾部的20、21、22三个风箱的可切换特性，将其收集的S02浓度仍较高的烟气由平常的对称导入双烟道路逐个改为全导入脱硫烟道，实现烧结烟气中的SO2进一步向脱硫烟道富集。实验分为以下四组进行：

    (1)基准：基准期不调整任何风箱导向，采集正常生产实测数据作为对比基准；

    (2)条件一：将21风箱的烟气全部导入脱硫烟道；

    (3)条件二：将20、21风箱的烟气全部导入脱硫烟道；

    (4)条件三：将20、21、22风箱的烟气全部导入脱硫烟道。

    每次调整风箱导向后观察24h，非脱硫烟道S02排放浓度采用湘潭市环保局的“湘潭市污染源自动监测系统”在线监测数据，生产参数力求正常。

5．实验结果

  实验期间，烧结混合料含硫量为0.07%，新二烧非脱硫烟道S02小时平均浓度其随时间变化。其中条件三由于另一个节能项目“大烟道余热回收项目”的施工影响而提前5h结束。见表3、图3。

  从以上可以看到，在每组实验开始后的前期，各组实验数据相互交织，没有规律，但约12h过后，各组实验SO2浓度出现明显的高低分层：基准组SO2浓度平均值为256.35mg/m3，条件一实验组S02浓度平均值降为171.03mg/m3，条件二实验组S02浓度平均值降为155.39mg/m3，条件三实验组S02浓度平均值降为82.90mg/m3，后三组实验S02浓度均低于新排放限值。各实验条件下脱硫烟道和非脱硫烟道S02平均浓度。见图4。

    各组实验前期约12h数据交织的原因尚不清楚，有待下一步实验深入研究。

华菱湘钢在新二烧405n2烧结机进行的“强化烧结烟气S02富集的工生产实验”结果表明，对于采用选择性脱硫抽风系统的烧结机，通过在烧结终点前S02浓度仍较高的风箱段增加导入脱硫烟道的风量，可以有效实现烧结烟气SO2进一步向脱硫烟道富集，从而有效降低非脱硫烟道中SO2浓度，进而有可能实现非脱硫烟道烟气SO2浓度低于新排放限值。这个实验结果，对于目前在役的主流大型烧结机，为应对新排放标准而对非脱硫烟道追加脱硫设施，提供了新的低成本的技术思路。

6摘要：湘钢新二烧在维持生产参数基本不变的条件下，在烧结终点前S02浓度仍较高的风箱段增加导入脱硫烟道的风量，实现了烧结烟气S02进一步向脱硫烟道富集，从而有效降低了非脱硫烟道中S02浓度，对目前主流大型烧结机应对新排放标准，对非脱硫烟道追加脱硫设施，提供了新的降低成本的技术思路。