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燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫吸收塔漿液中毒原因及應(yīng)對(duì)措施

文檔作者：孫冰冰文檔來(lái)源：唐山不銹鋼有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年03月11日
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總第199期
2012年第7期
河北冶全
H EBEI M ETALLU R GY
TotalN O 199
2012，Number 7
燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫吸收塔
漿液中毒原因及應(yīng)對(duì)措施
荊、冰冰
(唐山不銹鋼有限責(zé)任公司，河北唐山063100)
摘要：燒結(jié)機(jī)煙氣石灰一石膏法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行中，由于石灰品質(zhì)、氧化風(fēng)量比例偏低、燒結(jié)機(jī)頭靜電除塵
器除塵效率不高等原因，均可能造成吸收塔漿液中毒。分析了某鋼鐵公司132 m 燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫吸收
塔漿液中毒的原因，采用漿液置換外排法解決了漿液中毒問(wèn)題，提出了預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)；煙氣；脫硫；漿液；中毒；原因；措施
中圖分類號(hào)：TF046．4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006—5008(2012)07—0019—03
REASON AND COUNTER MEASURES
FOR FLURRY POISON玳G GAS DESULPHURIZ —
ATION AB SORBING TOW ER OF SINTERING MACHINE
Sun Bingbing
(Tangshan Stainless Steel Co．，Ltd．，Tangshan，Hebei，063100)
Abstract：In operation of gas desulphurization system with limestone—gypsum method，the fluky in absorbing
tower would be poisoned because of bad quality of limestone，low proportion of oxidizing air amount，low
efi ciency of dust collecting in electrostatic precipitator at head of sintering machine．It is analyzed the reason
for poisoning in 1 32 m sintering machine of some iron and steel company，proposed to solve the problem
with flurry substitution and discharged out，some precaution measures proposed．
Key W ords：sintering machine；gas；desulphurizatiOn；fluky；poisoning；reason；measures
1 引言
目前國(guó)內(nèi)大部分燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣脫硫均采用石
灰一石膏濕法脫硫技術(shù)，隨著越來(lái)越多脫硫工程項(xiàng)
目的投產(chǎn)，也面臨著一些新的問(wèn)題，如很多燒結(jié)機(jī)因
靜電除塵器除塵效率不高，導(dǎo)致煙塵含量嚴(yán)重超標(biāo)，
直接對(duì)脫硫系統(tǒng)設(shè)備造成不利影響，造成吸收塔漿
液反應(yīng)中毒。本文根據(jù)132 m 燒結(jié)機(jī)運(yùn)行管理經(jīng)
驗(yàn)，提出解決吸收塔中毒方案。
2 燒結(jié)機(jī)及脫硫裝置的基本情況
唐山某鋼鐵公司132 m 帶式燒結(jié)機(jī)于2006年
5月投產(chǎn)(當(dāng)時(shí)未同步實(shí)施脫硫裝置)，采用240 m
雙室四電場(chǎng)靜電除塵器對(duì)機(jī)頭燒結(jié)煙氣進(jìn)行凈化，
處理后用100 m高煙囪排放，132 in 燒結(jié)機(jī)的主要
技術(shù)參數(shù)如下。
收稿日期：2012—03—22
作者簡(jiǎn)介：孫冰冰(1982一)，女，助理工程師，2005年畢業(yè)于內(nèi)蒙古
科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，現(xiàn)在唐山不銹鋼有限責(zé)任公司主要從事鋼
鐵企業(yè)環(huán)保管理工作，E—mail：sunbinsO876@163．com
燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)工況風(fēng)量：870 000 m ／h
燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度：180℃
主抽風(fēng)機(jī)余壓：0～100 Pa
SO2初始濃度：400～1 200 mg／m
煙囪高度：100 m
煙囪排放口直徑：4．5 m
除塵器出口煙氣含塵濃度：≤150 mg／rn
年作業(yè)時(shí)間：7 920 h
為落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排政策，于2010年5月煙氣
脫硫工程開始投運(yùn)，采用旋渦撞擊法燒結(jié)煙氣脫硫
除塵一體化技術(shù)，132 ITI 燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)主要
技術(shù)參數(shù)如下。
設(shè)計(jì)脫硫效率：≥95％
煙氣量：524 300 m ／h
塔前SO：濃度：600～1 500 mg／m
液氣比：6 L／m
塔后SO 濃度：<200 mg／m。
壓縮空氣最大用量：6 m ／min
1 9
總第199期
Ca／S：1．03
新水耗量：450 m ／d
增壓風(fēng)機(jī)壓頭：3 000 Pa
石灰活性(T60)：≤3 min
脫硫塔入口溫度：80～200℃
年運(yùn)行時(shí)間：7 200 h
排放出氣口煙氣溫度：≥60℃
裝機(jī)容量：2 200 kW
3 吸收塔漿液中毒過(guò)程及原因
132 m 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭煙氣脫硫，設(shè)計(jì)含硫1 500
mg／m ，采用石灰一石膏濕法脫硫工藝，布置2臺(tái)漿
液循環(huán)泵，設(shè)計(jì)脫硫效率達(dá)95％ 以上。該脫硫系統(tǒng)
自投運(yùn)以來(lái)，由于靜電除塵器除塵效率不高，導(dǎo)致煙
氣中的煙塵含量一直較高。
2012年3月8日7：36，在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)吸收
塔pH值下降到3．0，向吸收塔內(nèi)補(bǔ)充過(guò)量石灰漿
液，但吸收塔pH值上升非常緩慢，始終低于4．0，根
本無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，脫硫效率嚴(yán)重下降，同時(shí)石膏
脫水系統(tǒng)變差，石膏呈泥狀。隨著系統(tǒng)的繼續(xù)運(yùn)行，
脫硫系統(tǒng)運(yùn)行狀況更加惡化，吸收塔反應(yīng)出現(xiàn)嚴(yán)重
中毒現(xiàn)象，加入的石灰根本不能參加反應(yīng)，最終又通
過(guò)石膏脫水系統(tǒng)排出。
3．1 漿液中毒的表現(xiàn)
(1)吸收塔pH值無(wú)法控制，處于緩慢下降趨
勢(shì)。通過(guò)加大供漿沒(méi)有明顯效果，而加大增壓風(fēng)機(jī)
開度，pH下降非常迅速。
(2)脫硫效率明顯下降，低于80％ 。
(3)石膏品質(zhì)變差(呈泥狀)，根本無(wú)法進(jìn)行脫
水。
3．2 漿液中i／R,因
吸收塔反應(yīng)中毒通常有兩種情況：一種是絡(luò)合
物阻礙石灰反應(yīng)，另外一種是亞硫酸鹽過(guò)多。
3．2．1 白灰問(wèn)題
脫硫所用白灰為外購(gòu)，在進(jìn)廠之前，檢驗(yàn)科已對(duì)
其成分進(jìn)行檢驗(yàn)，化驗(yàn)結(jié)果為：CaO=89．47％ ，MgO
= 1．94％ ，SiO，=9．9％ 。白灰純度基本滿足設(shè)計(jì)要
求，但要對(duì)白灰品質(zhì)提出嚴(yán)格要求，確保對(duì)脫硫白灰
每次進(jìn)廠進(jìn)行一次化驗(yàn)，保持白灰品質(zhì)穩(wěn)定。
白灰品質(zhì)對(duì)于脫硫效率的影響主要是其中含有
一些雜質(zhì)，一般要求雜質(zhì)含量小于10％ ，CaO含量
≥80％ 。石灰中最常見的雜質(zhì)有鎂、硅、鋁、鐵的氧
化物，特別是A1：O 與MgO影響最大。A1：O，含量
一般要求小于1％ ，如果含量過(guò)高，其進(jìn)入吸收塔后
與煙氣中的氟離子形成氟化鋁絡(luò)合物，影響CaO溶
20
解吸收和脫硫效率。
另外，白灰對(duì)脫硫效率的影響也與白灰漿液顆
粒的大小有關(guān)，顆粒越小，單位質(zhì)量白灰的表面積越
大，白灰利用率高，石膏純度也越高。一般要求白灰
研磨細(xì)度是200目網(wǎng)篩通過(guò)90％ 。生產(chǎn)實(shí)踐表明，
白灰對(duì)脫硫效率的影響相對(duì)較小，不超過(guò)5％ 。
3．2．2 氧化風(fēng)量
對(duì)于強(qiáng)制氧化的石灰石一石膏濕法脫硫工藝，
必須供應(yīng)充足的氧化風(fēng)，保證吸收塔內(nèi)亞硫酸鹽氧
化成硫酸鹽，吸收塔內(nèi)反應(yīng)朝正方向發(fā)展，促進(jìn)SO
在吸收塔內(nèi)反應(yīng)吸收。
吸收塔內(nèi)溶解的亞硫酸鹽會(huì)抑制石灰石的溶
解。在大多數(shù)情況下，亞硫酸鹽抑制的影響很小，
FGD系統(tǒng)仍可正常運(yùn)行。但是，一旦氧化空氣比例
嚴(yán)重不足，則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的亞硫酸鹽抑制作用。亞
硫酸鹽閉塞的癥狀包括運(yùn)行的pH值減小和SO，脫
除效率降低，也可能使pH值失去控制(即在制定的
pH設(shè)定值下運(yùn)行，無(wú)法維持所希望的石灰利用率)。
造成吸收塔內(nèi)亞硫酸鹽過(guò)高的原因通常有兩個(gè)：煙
氣中的SO，總量超標(biāo)，導(dǎo)致氧化不足；吸收塔氧化
風(fēng)機(jī)運(yùn)行不正常，氧化風(fēng)量不足 。
查閱歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，連續(xù)觀察脫硫人口含
硫量均低于1 000 mg／m ，未超出設(shè)計(jì)值。對(duì)CEMS
進(jìn)行反復(fù)標(biāo)定，確認(rèn)數(shù)據(jù)無(wú)偏差。另外從燒結(jié)車間
拿到原料化驗(yàn)報(bào)告顯示，含硫量與CEMS數(shù)據(jù)吻
合。脫硫氧化風(fēng)機(jī)始終處于連續(xù)正常運(yùn)行狀態(tài)，氧
化風(fēng)量充足(達(dá)到1 500 m ／h)，且氧化風(fēng)冷卻水量
正常，可基本排除因亞硫酸鹽過(guò)高引起吸收塔漿液
中毒的可能。
3．2．3 煙塵原因
近期生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，電除塵器一直不能正常工作，煙
氣中煙塵含量始終超標(biāo)，超出脫硫入口要求粉塵濃
度150 mg／m。，大部分在300 mg／m 左右。粉塵成
分復(fù)雜，主要有Fe O，、SiO2、A1 O，、CaO、MgO、C、
S、FeO 、K2O 、Na2O 、ZnO 。
煙氣經(jīng)過(guò)吸收塔洗滌脫硫后，一般可達(dá)到80％
以上的除塵效率。煙塵對(duì)脫硫系統(tǒng)有副作用，由于
大量煙塵進(jìn)入吸收塔內(nèi)，導(dǎo)致很多A1 0，進(jìn)入吸收
塔漿液內(nèi)。煙氣中含有大量的HC1及HF氣體均易
溶于水，與漿液中溶解的Al 0 發(fā)生反應(yīng)，特別是
Al¨與F一均有很強(qiáng)的活性，極易配對(duì)形成不溶性氟
化鋁膠狀絡(luò)合物。此種絡(luò)合物會(huì)將石灰石顆粒包裹
住，嚴(yán)重阻礙石灰石與SO 之間的反應(yīng)，造成吸收
塔漿液中毒，降低脫硫效率。被包裹的石灰無(wú)法參
河北冶金 2Ol2年第7期
與反應(yīng)，使得吸收塔pH值迅速下降 。
發(fā)生吸收塔漿液中毒前，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行一直較
為平穩(wěn)，吸收塔pH值維持在5．0；3月8日8：o0，當(dāng)
吸收塔pH值降至3．0時(shí)，脫硫系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)異常，
至此發(fā)生吸收塔漿液中毒。這正是由于煙塵含量長(zhǎng)
期超標(biāo)，吸收塔內(nèi)存在大量Al” 與F一，當(dāng)pH值下
降到5．0以下時(shí)，使得吸收塔內(nèi)的A1” 與F一形成不
溶性膠狀氟化鋁絡(luò)合物，包裹住白灰顆粒，最終導(dǎo)致
吸收塔漿液中毒，并逐漸惡化。
4 處理過(guò)程
在吸收塔漿液中毒后，漿液置換外排是徹底、有
效的解決方法。3月8號(hào)9：00經(jīng)技術(shù)人員研究決
定置換漿液，操作過(guò)程為：打開旁路擋板門，使其開
度為60％ 以上，調(diào)整增壓風(fēng)機(jī)前導(dǎo)葉，使增壓風(fēng)機(jī)
運(yùn)行平穩(wěn)，吸收塔入口煙氣量保持最小，在連續(xù)運(yùn)行
石膏脫水系統(tǒng)的同時(shí)，用地坑泵連續(xù)外排濾液。為
保證吸收塔的液位，用除霧器沖洗泵對(duì)吸收塔補(bǔ)水。
為了提高漿液的活性，不斷地向吸收塔供給新鮮的
石灰漿液，96 h后吸收塔吸收液pH值穩(wěn)定在5．5，
提高了脫硫效率。
5 預(yù)防措施
5．1 13常運(yùn)行建議
(1)脫硫系統(tǒng)出入口應(yīng)安裝煙塵在線連續(xù)監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)，密切監(jiān)視運(yùn)行中的煙塵含量。
(2)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，必須確保電除塵器
(上接第26頁(yè))
3 結(jié)語(yǔ)
鋼鐵行業(yè)將成為SO 減排的重點(diǎn)突破行業(yè)，選
擇合適的煙氣脫硫技術(shù)是關(guān)鍵。以純堿溶液作脫硫
劑生產(chǎn)焦亞硫酸鈉，所需設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，解
決了鋼鐵工業(yè)中SO 煙氣的污染問(wèn)題，并且回收產(chǎn)
品附加值高，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
正常運(yùn)行，入口煙塵含量小于150 mg／m 。
(3)當(dāng)煙塵超過(guò)150 mg／m。時(shí)，必須聯(lián)系燒結(jié)
車間對(duì)電除塵進(jìn)行仔細(xì)檢查。當(dāng)問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)擇
機(jī)進(jìn)行停運(yùn)檢查。
(4)定期對(duì)吸收塔內(nèi)的吸收液進(jìn)行置換外排。
5．2 煙塵超標(biāo)時(shí)的短期運(yùn)行措施
(1)必須嚴(yán)格控制吸收塔內(nèi)的pH值，使pH>
5．5運(yùn)行。當(dāng)pH值低于5．0時(shí)，必須打開旁路擋板
門，減小煙氣進(jìn)入量，加入過(guò)量石灰，盡快提升pH
值。
(2)運(yùn)行過(guò)程中加強(qiáng)排石膏，保持吸收塔濃度
低于1 100 kg／m ，同時(shí)應(yīng)連續(xù)排濾液和廢水。
(3)確保氧化風(fēng)量充足，加快石膏形成速度。
6 結(jié)語(yǔ)
唐山某鋼鐵公司132 m 燒結(jié)機(jī)脫硫系統(tǒng)吸收
塔出現(xiàn)漿液中毒的原因，主要是機(jī)頭電除塵效果不
好，煙氣中煙塵嚴(yán)重超標(biāo)，大量煙塵進(jìn)入吸收塔內(nèi)，
在pH<5．0時(shí)，發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成不溶性氟
化鋁絡(luò)合物，導(dǎo)致吸收塔漿液反應(yīng)中毒。通過(guò)漿液
置換外排解決了漿液中毒問(wèn)題，提出了預(yù)防措施。
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