烧结烟气脱硫系统降温系统技术改造

烧结烟气脱硫系统降温系统技术改造

在原有事故喷淋降温系统前增加喷雾降温装置，根据烟气温度的变化自动调节喷枪的喷水量，保证脱硫塔进口温度维持在适当的温度范围内。工作时，冷却水自水源水箱经过过滤器过滤后由变频水泵升压并调节到一定的压力和流量，经出口管路送到喷枪，在压缩空气的作用下雾化，产生非常细小的雾化颗粒，水雾在高温烟气中迅速蒸发，吸收烟气的大量热量，使烟气温度迅速降低并维持在一定温度范围内。保证脱硫塔进口烟气维持在设计正常工况（170℃以下）范围，保证脱硫系统的正常运行。

标签：脱硫塔、喷雾降温、事故喷淋、雾化

前言

烧结烟气脱硫系统作为重点环保设备，与烧结机、高炉等主体设备一并作为重点生产设备管理，且脱硫设施与烧结主机同步运行率必须达到100%，但现烧结烟气脱硫无法满足同步运行率100%要求，其中，脱硫进口烟气温度高（现平均运行温度168℃，最高温度208℃，设计正常工况≤170℃）成为其中一个关键性制约因素，因脱硫主体设备为脱硫塔，其塔体、塔内喷淋、管道等均为玻璃钢材质，容易在高温（≥80℃）下出现不可逆转的损坏，导致塔内喷淋失效，造成出口烟气过高、洗涤段喷淋层上方积料等情况，严重影响脱硫系统的正常运行。且因烧结需在生产中通过提高温度保证烧结矿能烧透、遏制出口氮氧化物的浓度，进口温度将长期维持在脱硫系统设计限值温度附近，故需在脱硫塔烟气进口烟道新增一套喷雾降温装置对烧结烟气进行降温。

一、系统原理

当出口测温元件检测到烟气温度超过温度设定值范围时，在控制器的控制下，变频水泵自动调节转速，增大供水压力和流量，使喷水量增大，从而使烟气温度降低到指定范围内；当出口温度降低超过温度设计值范围时，在控制器的控制下，变频水泵自动调节转速，减小供水压力和流量，使喷水量减小，从而使烟气温度回升到指定范围内。设备包括：气体雾化喷枪、泵站、軟件控制系统、水箱液位自动控制设备、自控检测仪表等设备。系统原理图见上图。

二、实施方案

1、喷枪：配备四只雾化喷枪，分别安装于增压风机与脱硫塔之间烟道上，通过法兰连接插入烟道内，喷枪与烟气逆流接触方向安装，安装位置见右图。

2、自控泵站：选用两台多级离心泵（一开一备）采用变转速调节提供雾化所需水，供水系统由过滤单元、水泵单元、流量检测单元、溢流装置和相关的压力开关、压力表等组成，负责按系统需要向喷枪供水。

3、气路系统

供气系统由气体手动压力调节阀、电磁控制阀、压力检测元件等组成。作用是按喷枪的工作条件要求向喷枪提供一定量和压力的压缩空气或氮气，用于冷却水的微细雾化。供气系统由自动控制回路、安全模式回路和喷枪吹扫回路等组成，由控制器控制实现回路的自动切换。在系统停用时，可以通过低压吹扫保持喷枪内的微正压，保证含尘烟气不会进入喷枪，有效地防止喷枪的堵塞。

4、电气控制系统

烟气进口处提供1支预检测热电偶，烟气出口工艺控制点提供3支热电偶。控制器采用西门子S200系列控制器及根据烟气冷却的工艺和喷枪特性专门设计的自动控制软件雾控制软件，是整个烟气冷却控制系统的核心。主要作用是各项参数的监控，根据喷雾冷却的控制逻辑进行水量和其他相关部分的自动调节，可靠地监控并自动调节喷枪的喷雾状态参数，从而保证出口的烟气温度在规定的范围内。系统配有触摸屏显示的人机界面，操作人员可在线监控喷雾性能，如流量、压力、温度等过程参数。当烟气温度有波动时，控制器可以针对参数的波动进行计算并控制调节，保证烟气出口温度稳定在要求的范围内。

三、实施方案评价

1、低温无负荷试机

安装后在脱硫系统同步停机时进行低温无负荷试机，现场观察喷枪定流量分级控制系统良好，喷枪出口冷却水呈雾化状态。

2、高温负荷试机

在脱硫系统开机正常运行后，进行高温负荷试机，运行温度140℃～206℃，定流量控制、定温度控制下系统喷枪分级启动正常。水路、气路压力稳定。降温效果如下表：

四、结束语

通过在脱硫系统脱硫塔进口处加装喷雾降温装置，烧结出口烟气可长期维持在200℃以上，使得烧结矿焙烧温度能够提高至确保烧结机内烧结矿能烧透，并在此基础上提高烧结矿上料量，增加料层厚度，对保护脱硫系统安全、达标运行和提高烧结矿产量具有重要的作用。