半干法脱硫技术的应用与分析

半干法脱硫技术的应用与分析
发表时间：2020-11-05T09:29:12.737Z 来源：《科学与技术》2020年第19期作者：王清
[导读] 半干法脱硫技术整体技术结构相对简单，脱硫效率较高，在实际生产中，
王清，
榆林经济开发区汇通热电有限公司
719000陕西省榆林市
摘要：半干法脱硫技术整体技术结构相对简单，脱硫效率较高，在实际生产中，还需要对其脱硫技术实施进行分类调试与运行，把握其工艺控制要点。

本文中探讨了半干法脱硫技术的基本理论，并加以工程案例分析。

关键词：半干法脱硫；工艺控制；工程实践应用
一般来说，烧结过程中所产生的二氧化硫会占到钢铁企业生产排放总量的70%以上，其生产中所排放的废气含氧量波动范围较大，且污染成分十分复杂，除二氧化硫、粉尘以外，其中还包含了重金属、二噁英、氮氧化物等等。

这些污染物的特点就是烧结烟气脱硫严重，无法使用传统燃煤电气锅炉站的烟气脱硫技术，所以需要采用到半干法脱硫技术[1]。

一、半干法脱硫工艺的基本理论概述
在半干法脱硫工艺应用过程中，分析思考其集成的布袋除尘器与反应物循环系统，有效脱除其中的二氧化硫、二噁英等等物质，思考活性炭吸附烟气过程中二噁英有害成分，其最终反应物应该为干性烧结粉尘混合物，它需要采用布袋除尘器进行分离，如图1[2]。

图1半干法烟气脱硫工艺示意图
如图1，半干法烟气脱硫工艺过程中会涉及诸多化学反应程序内容，其中就包括了变速曳流式反应塔、脱硫布袋除尘器、排灰再循环系统以及喷水系统。

首先是变速曳流式反应塔，它是半干法烟气脱硫工艺中的主要部件，其中有90%以上的烟气在二氧化硫吸收反应中被吸入，在塔内被有效处理，它对于烟气波动较大问题处理到位，可确保脱硫效率与排放浓度达标[3]。

其次是脱硫布袋除尘器，在工艺配套下对进口粉尘浓度进行调整，一般控制在1000g/Nm3以上，排放浓度则控制在10mg/Nm3以下，其布袋除尘器的机构设计与滤袋选材都非常重要，其中更融合了进风导尘、脉冲喷吹等多项专利技术内容。

再者是排灰再循环系统，它采用空气流化斜槽技术在反应塔中循环排灰，主要是根据反应塔压差对循环粉尘流量进行灵活调节，保证粉尘输送系统实现气力输送，且对所需要高压空气进行风机处理。

最后是喷水系统，喷水系统本身由高压水泵配合雾化喷头所共同组成，在半干法烧结烟气脱硫技术应用过程中会对雾化喷头进行多次改良，保证喷头进出水管路与低压空气管路接口空气压缩到位。

在这里会利用到喷头直接实现水气雾化，再利用低压空气管路避免喷水导管堵塞，在控制回水量的同时调节喷水量。

二、半干法脱硫工艺的工程案例分析
（一）工程案例项目概况
某钢铁生产企业目前在工业生产中采用到了半干法脱硫工艺技术，其使用效果良好，在针对工业生产中粉尘、二氧化硫、二噁英等污染物排放浓度调节处理方面非常到位，基本符合我国现行大气污染物排放标准。

例如企业针对二噁英化合物的设计保证值就控制在
0.1ng/Nm3以下，实际运行值也控制在0.1ng/Nm3以下。

（二）案例项目工艺特点分析
针对该案例项目中的工艺特点进行分析，基于各项参数优化设计标准，分析采用常规半干法脱硫工艺优势，确保设备利用效率始终保持在较高水平，简化操作运行思路，提高生产安全可靠性。

首先，采用半干法烟气脱硫工艺过程中主要对输灰系统采用气力输送方式，确保设备稳定可靠，有效调节反应塔内烟气问题。

例如可采用喷嘴雾化效果对反应塔内的喷入水进行瞬间蒸发处理，其所产生的脱硫灰均为干燥粉状。

另外，针对未板结堵塞问题进行分析，了解脱硫灰成分中是否含有少量飞灰，分析脱硫灰成分质量百分比[4]。

其次，基于脱硫效率高但钙硫比低这一问题展开分析。

究其原因还是因为反应塔中存在明显的粉尘、飞灰、消石灰高浓度接触反应等等问题，因此需要了解颗粒物浓度升高状况，配合反应塔内强烈湍流状态对其颗粒循环速率进行调整，建立颗粒之间的吸收剂表面反应产物分析技术体系，对其中的吸收剂活性下降与气体反应问题进行调整，了解产物层扩散的具体影响。

在该过程中，需要强化脱硫过程中的喷水雾化降温过程，对颗粒表面浆滴液蒸发缓慢问题进行分析，了解脱硫剂与二氧化硫的反应时间增大状况，必要时还需进一步升高脱硫效率。

一般来说，在反应塔内脱硫作业操作大约在30分钟以上，要确保烟气中的二氧化硫与消石灰充分反应，如此可提高脱硫效率。

而在处理高浓度烧结烟气过程中，则需要确保脱硫效率在90%以上。

再次，在该项目中需要对脱硫灰进行综合利用，主要将其运用于建筑材料与筑路材料中。

第四，在针对脱硫效率的工艺控制方面，主要参考石灰消耗量，并针对反应器烟气的相对温湿度进行分析，确保反应器出口温度被控制在接近水温绝热饱和温度的程度，如此才能提高脱硫效率。

在确定出口温度与相对湿度过程中，需要考虑到脱硫产物的输送特性，分析其对除尘器的影响。

在该工程中采用到了布袋除尘器，确保脱硫灰水分被控制在一个相对适中的黏度上，以达到清灰容易的目的。

在针对出口温度的设定方面，可考虑将其设定在110℃左右，同时对脱硫最佳反应温度进行分析，确保脱硫效率达到最佳水平。

第五，在化学配比量方面，需要分析石灰加入量，对酸性物化学配比数量进行分析，了解工程调试设定中的钙硫比应该为1.4~1.6范围内，确保满足脱硫反应需要[5]。

三、半干法脱硫工艺的工程案例注意要点
首先，需要对循环会流化斜槽问题进行分析，明确其混合气进入反应器后脱硫工艺应用变化。

在混合器应用过程中，需要对大量的石灰粉、循环灰、沉积堵塞等等内容进行过滤清除，同时保证该工程中加水量设置小于4%左右，如此可保证系统基本运行正常，避免物料堵塞现象发生。

其次，需要对反应器内烟气流速较高问题进行分析，分析烟气与吸收剂接触时间过短、反应不充分、脱硫效率无法提高等等问题。

在工程中需要灵活运用布袋除尘器，对反应未完全的吸收剂与烟气中的酸性物质进行化学反应，有效延长反应时间，有效提高脱硫效率。

在脱硫以后，需要避免吸收剂中水分无法完全蒸发问题，主要是对烟气出口温度进行控制，确保系统在最佳脱硫温度下依然能够正常运行。

同时，也要考虑到布袋除尘器的安全稳定运行，从石灰利用率角度讲，需要提高其利用效率，确保工程设计石灰利用率被控制在95%以上。

如果从脱硫灰成分角度讲，则需要将石灰利用率控制在99%以上，如此可实现对工艺的有效改善[6]。

总结：
在近些年来，我国钢铁生产企业针对半干法脱硫技术工艺的研究已经相当深入，且在生产实践应用方面建立了其完善的技术体系，其脱硫率也完全可媲美传统湿法工艺，拥有了较高的生产处理性价比。

目前，该工艺在迎合了高环保要求的背景下已经为我国工业生产所普遍使用，特别是在针对小机组与未预留脱硫场地老机组改造方面应用效率更高，具有极好的发展前景。

参考文献：
[1]张瑞峰.半干法脱硫技术在燃煤电厂中的应用调查与分析[J].中国科技投资,2017(10):179.
[2]魏宏鸽,杜振,何胜, 等.半干法脱硫技术在燃煤电厂中的应用调查与分析[J].电力科技与环保,2014(5):23-25.
[3]陈秋,杨杰,张志强.半干法脱硫技术的应用与分析[J].电力环境保护,2008,24(2):9-10.
[4]王以飞,孙金荣,沈玉根, 等.EFA(R)半干法烧结烟气脱硫技术应用分析[C].//中国金属学会%河北省冶金学会.2011年全国烧结烟气脱硫技术交流会论文集.2011:154-159.
[5]武春锦,吕武华,梅毅, 等.湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析[J].化工进展,2015,34(12):4368-4374.
[6]喻智君.石灰石法烟气脱硫技术的环保风险管理分析[J].科学与信息化,2017(30):87,90.。