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基于AOD爐渣的煙氣脫硫研究

文檔作者：陶高馳文檔來源：張家港浦項(xiàng)不銹鋼有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月05日
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第38卷第2期
2010年4月
現(xiàn)代冶金
M odern M etallurgy
Vo1．38 No．2
Aug．2010
基于AOD爐渣的煙氣脫硫研究
陶高馳
(張家港浦項(xiàng)不銹鋼有限公司，江蘇張家港215636)
摘要：A0D爐渣是不銹鋼生產(chǎn)的副產(chǎn)物，其主要成分為Ca0。因此，用AOD爐渣漿液吸收含低濃度sOz的技術(shù)，實(shí)
質(zhì)上是濕式鈣法煙氣脫硫技術(shù)。利用AOD爐渣用作電廠煙氣脫硫，有利于降低二氧化碳排放，降低煙氣脫硫的成
本。
關(guān)鍵詞：石灰石；AOD爐渣；濕法FGD工藝；脫硫效率
中圖分類號：X756
引 言
張家港浦項(xiàng)不銹鋼有限公司不銹鋼設(shè)計(jì)產(chǎn)能8O
萬t／a，采用電爐一AOD 兩步法不銹鋼冶煉工藝，
AOD爐渣量約為1O萬t／a，經(jīng)過選渣粉磨后選出其
中的金屬返回?zé)掍摴ば?，尾渣達(dá)到325目以上可供
電廠脫硫使用。
江蘇沙洲電廠規(guī)劃容量為240萬kwh，電廠按
兩期分期建設(shè)，一期工程由2臺(tái)60萬kWh超臨界燃
煤發(fā)電機(jī)組組成。年需消耗脫硫用石灰石8萬t(if
Ca0 6．64萬t)。一期工程采用了世界最先進(jìn)的脫硫
裝置，脫硫率超過95 ，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平均達(dá)到優(yōu)
良標(biāo)準(zhǔn)，居于國內(nèi)外同類型機(jī)組先進(jìn)水平。
表1 AOD爐渣的化學(xué)成分／
組分w(Y-Fe)w(Cr203)w(NiO)w(AI203) (CaO)w(MgO)w(SiO2)
樣本3．76 2．53 0．08 4．70 55~63 4．08 ～2O
1．2 AOD爐渣的形態(tài)
干AOD爐渣粒度分析見表2，通過渣處理系統(tǒng)
后，因?yàn)镃aO能溶于水，所以尾渣直接可用于脫硫，
不需細(xì)磨到325目。濕渣是經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾后的含
水率約20 ～3O％的濕泥狀物。
表2 爐渣的粒度分析(未磨)／ram
1 AoD爐渣的成分及形態(tài) 2 電廠煙氣脫硫(FGD)工藝
AOD爐渣是不銹鋼生產(chǎn)的副產(chǎn)物，其主要成分
為CaO。因此，用AOD爐渣漿液吸收含低濃度SO
的技術(shù)，實(shí)質(zhì)上是濕式鈣法煙氣脫硫技術(shù)。使用
AOD爐渣作為脫硫劑不僅能為煙氣脫硫提供廉價(jià)
的原料，又可解決不銹鋼生產(chǎn)廠家的廢渣處理問題。
符合國家節(jié)能減排、降低溫室氣體排放、發(fā)展循環(huán)經(jīng)
濟(jì)的要求。
1．1 AOD爐渣的成分
A0D爐渣主要化學(xué)成分如表1所示。
收稿日期：2009—09—23
作者簡介：陶高馳(1973～ )，男，工程師。
目前，石灰／石灰石法是世界上應(yīng)用最多的一種
FGD工藝，對高硫煤而言，脫硫率在9O 以上，對低
硫煤而言，脫硫率在95 以上。世界各國在大型火電
廠中，9O 以上采用濕式石灰／石灰石一石膏法煙氣
脫硫工藝流程。
2．1 石灰石一石膏濕法煙氣脫硫化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及系
統(tǒng)組成
FGD裝置的核心是噴淋式吸收塔。煙氣從吸收
塔中部進(jìn)入，人口在吸收塔漿池最高液位上部和最
低一層噴淋層下部之間。在吸收塔內(nèi)，煙氣與頂部噴
淋下來的石灰石／石膏漿液逆流接觸，被冷卻到絕熱
第2期 陶高馳，等：基于AOD爐渣的煙氣脫硫研究 41
飽和溫度，煙氣中的S0 和SO。與漿液中的石灰石
反應(yīng)，形成亞硫酸鈣和硫酸鈣，亞硫酸鈣在吸收塔漿
池中被氧化空氣氧化成硫酸鈣，過飽和溶液結(jié)晶生
成石膏(CaSO ·2H。O)。煙氣中的HC1、HF也與漿
液中的石灰石反應(yīng)而被吸收。在吸收塔頂部的除霧
器除去煙氣中帶入的水滴，凈煙氣在吸收塔頂部以
飽和溫度離開吸收塔。
煙氣脫硫裝置主要由工藝水系統(tǒng)、石灰石漿液
制備與輸送系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)SO。吸收系統(tǒng)、排空／漿
液拋棄與集水系統(tǒng)及儀用空氣系統(tǒng)系統(tǒng)組成。
2．2 石灰石漿液制備系統(tǒng)
FGD系統(tǒng)要求石灰石成品細(xì)度為325目(相當(dāng)
于43 m)，篩余量小于10 。石灰石顆粒越細(xì)，其表
面積越大、反應(yīng)越充分、吸收速率越快、石灰石的利
用率越高。沙洲電廠FGD系統(tǒng)采用的脫硫劑是石灰
石塊(粒度<20 mrn)，故必須經(jīng)濕式球磨機(jī)磨細(xì)達(dá)
粒度要求后方可使用。
石灰石漿液制備系統(tǒng)工藝流程為：石灰石塊(粒
度<2O ram)經(jīng)電廠自備汽車運(yùn)輸卸入卸料斗，再經(jīng)
擋邊帶式輸送機(jī)送人石灰石貯倉。石灰石塊通過安
裝在貯倉下部的皮帶稱重給料機(jī)，將一定量的石灰
石送人濕式球磨機(jī)，并與水混和進(jìn)入濕式球磨機(jī)研
磨，研磨后的半成品從磨尾出來流入石灰石漿液循
環(huán)池，循環(huán)池上的循環(huán)泵將石灰石漿液打入旋流站。
經(jīng)旋流后，合格的石灰石漿液溢流進(jìn)入石灰石漿液
箱，不合格的石灰石漿液返回濕式球磨機(jī)重新研磨。
石灰石漿液循環(huán)池、石灰石漿液箱上安裝有攪拌器，
以防漿液沉淀。石灰石漿液箱中的漿液再經(jīng)調(diào)漿，以
達(dá)設(shè)計(jì)要求1 250 kg／m。(含固量3o％)。這樣制成的
石灰石漿液用石灰石漿液泵打到吸收塔，根據(jù)煙氣
負(fù)荷、脫硫塔煙氣入口的SO 濃度和pH值來控制噴
入吸收塔的漿液量，剩余部分返回制漿。為了防止結(jié)
塊和堵塞，要使?jié){液不斷地流動(dòng)循環(huán)。石灰石漿液
制備系統(tǒng)流程建圖1。
<20 mln石灰石
圖1 石灰石漿液制備系統(tǒng)流程
3 AOD爐渣煙氣脫硫
3．1 石灰石和AOD爐渣作為脫硫劑的比較
有研究表明 使用AOD爐渣作為脫硫劑可以
獲得更高的脫硫效率，且通過使用有機(jī)酸添加劑，可
以有效解決石灰容易結(jié)垢的問題。石灰石和AOD爐
渣作為脫硫劑的效果比較見表3。
表3 石灰石和A0D爐渣作為脫硫劑的效果比較
42 現(xiàn) 代 冶 金 第38卷
3．2 不同形態(tài)AOD 爐渣的利用方法
3．2．1 干渣粉的使用方法
A0D干渣粉經(jīng)過篩選，小于3 mm 的粉料進(jìn)入
石灰粉壓球機(jī)壓球，獲得球塊體積密度1．9～2．2
g／cm。，墜落強(qiáng)度和塊狀石灰相當(dāng)。壓球后經(jīng)過自然
干燥后再加人到現(xiàn)有的石灰石漿制備流程?；駻OD
干渣粉通過氣力輸送系統(tǒng)直接加入到漿液再循環(huán)
箱，進(jìn)行攪拌，利用后續(xù)的石灰石漿制備流程。
3．2．2 濕渣泥的使用方法
A0D爐渣泥經(jīng)過石灰粉壓球機(jī)壓球。壓球后經(jīng)
過自然干燥后可以加入到現(xiàn)有的石灰石漿制備流
程。
4 實(shí)施的效果
4．1 減少二氧化碳排放
無論是使用石灰還是石灰石作為脫硫劑，都會(huì)
增Jjnco 的排放。減少CaO 的使用，就可以減少C0
的排放，對環(huán)境保護(hù)有一定的意義。
4．2 提高脫硫效率
采用石灰石漿液脫硫時(shí)，石灰石的溶解成為反
應(yīng)的控制步驟，而在石灰漿液中SO：的溶解是反應(yīng)
的控制步驟。如果使用AOD爐渣漿脫硫，其脫硫效
率可以達(dá)到95 以上，明顯高于石灰石漿液的脫硫
效率。
4．3 經(jīng)濟(jì)效益顯著
AOD爐渣作為不銹鋼廠的副產(chǎn)物，目前銷售的
用途是賣給水泥廠用作水泥添加劑使用。AOD按銷
售價(jià)4O元／干t計(jì)算。電廠石灰石粉磨制漿成本按
120．00元／t計(jì)算(其中原料3o元／t、粉磨成本4O元
／t、運(yùn)費(fèi)50元／t)，則沙洲電廠每年可以節(jié)約500萬
元。
5 結(jié)束語
張家港浦項(xiàng)不銹鋼有限公司及沙洲電廠都位于
揚(yáng)子江冶金工業(yè)園內(nèi)，AOD爐渣是不銹鋼廠的廢棄
物，可以作為電廠煙氣脫硫劑使用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的
要求。利用AOD爐渣作為燃煤電廠煙氣脫硫工藝上
是可行的，可以達(dá)到環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

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