摘要：詳細(xì)介紹了循環(huán)流化床-半干法脫硫工藝運(yùn)行過程中存在的脫硫塔內(nèi)壁易粘結(jié)、返灰循環(huán)量不足等導(dǎo)致的系統(tǒng)鈣硫比偏高、脫硫效率低、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施.通過對(duì)雙流體噴槍的改造、返灰循環(huán)方式的調(diào)整等措施,實(shí)現(xiàn)了半干法脫硫工藝的穩(wěn)定運(yùn)行及燒結(jié)煙氣的達(dá)標(biāo)排放.
0引言
隨著環(huán)保形勢的日益嚴(yán)峻，如何保證脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行顯得越來越重要。脫硫劑濕法消化、循環(huán)流化床-半干法脫硫工藝具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但也同樣存在脫硫塔內(nèi)壁易粘結(jié)、返灰循環(huán)量低等造成的鈣硫比偏高、脫硫效率低及運(yùn)行不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。相對(duì)工藝技術(shù)較為成熟的濕法脫硫而言，通過技術(shù)改造及工藝優(yōu)化解決上述問題顯得尤為重要。
1運(yùn)行中存在的主要問題
1.1脫硫塔粘結(jié)
該工藝采用雙流體噴槍實(shí)現(xiàn)向塔內(nèi)噴入消石灰漿液及冷卻水。由于噴槍角度及位置不合理、脫硫塔入口煙氣溫度過高導(dǎo)致噴水量過大等原因，造成脫硫塔內(nèi)壁粘結(jié)。粘結(jié)最厚處達(dá)3m左右，嚴(yán)重影響了脫硫塔內(nèi)的氣流分布及煙氣流速，造成脫硫效率急劇降低。粘結(jié)物脫落還會(huì)造成噴槍砸彎、脫硫塔底部錐斗堵塞等一系列問題，不利于脫硫的穩(wěn)定運(yùn)行。
1.2返灰循環(huán)量不足
由于匹配增壓風(fēng)機(jī)能力偏小、燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率過大等原因，造成脫硫塔文丘里下部壓力過低，限制了返灰的循環(huán)量，且經(jīng)常性發(fā)生塌床，返灰不能實(shí)現(xiàn)高倍率循環(huán)，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)，塌床易造成揚(yáng)塵污染。
1.3漿液泵磨損嚴(yán)重
設(shè)計(jì)漿液泵為揚(yáng)程100m、流量15m3/h，而實(shí)際脫硫塔噴漿位置與漿液泵的實(shí)際高度差為30m左右，漿液泵揚(yáng)程嚴(yán)重不匹配，造成漿液泵及管道內(nèi)部壓力偏高，漿液泵殼體及葉輪磨損嚴(yán)重。
1.4空壓機(jī)故障頻繁
此脫硫系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)30m3空壓機(jī)提供所需壓縮空氣。由于存在運(yùn)行環(huán)境較差、廠房設(shè)置標(biāo)高不足影響散熱等問題，經(jīng)常出現(xiàn)因排氣溫度過高、進(jìn)口空濾堵塞等問題造成故障停機(jī)。
1.5更換漿液回流閥影響達(dá)標(biāo)排放
噴入脫硫塔的漿液流量通過回流管路控制，由于漿液的長期沖刷，漿液回流閥需定期補(bǔ)焊或更換。在處理漿液回流閥時(shí)，需停漿液泵停止噴漿，造成出口短時(shí)間超標(biāo)排放。
1.6消化器板結(jié)
制漿系統(tǒng)消化器在長期制漿后內(nèi)壁易造成Ca(OH)2板結(jié)，如清理不及時(shí)易造成消化器卡死，影響脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。且消化器排漿管道角度偏小，漿液流速過慢造成管道沉積，影響消化器的制漿量。
1.7除塵器放灰路由不合理
除塵器放灰設(shè)置2臺(tái)支刮板并入1臺(tái)主刮板，然后經(jīng)斗式提升機(jī)至中間灰倉，如主刮板機(jī)出現(xiàn)故障，則除塵器無法放灰，返灰缺失勢必影響脫硫系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)排放。
2改進(jìn)及優(yōu)化措施
2.1避免脫硫塔粘結(jié)
(1)根據(jù)塔壁粘結(jié)位置，調(diào)整噴槍的安裝方式(圖1)：在現(xiàn)安裝位置的基礎(chǔ)上，向上移動(dòng)600mm，避開文丘里與塔上部連接的漸擴(kuò)段;噴槍安裝角度由水平安裝調(diào)整為斜向上30°安裝。通過上述調(diào)整，基本解決了塔壁粘結(jié)問題，粘結(jié)物厚度控制在100mm以內(nèi)。
(2)分別在文丘里上方4m及10m處各加裝3臺(tái)1.0kW電振機(jī)，并引入主控室電腦實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，程序設(shè)置震動(dòng)5s/h，避免在塔內(nèi)過濕時(shí)造成塔壁粘結(jié)。
(3)控制燒結(jié)機(jī)總管溫度，保證脫硫塔入口溫度在170℃以下;通過降低噴水量來降低脫硫塔內(nèi)濕度，避免粘塔。
(4)定期檢查噴槍運(yùn)行狀態(tài)，保證噴槍霧化效果良好。
2.2返灰循環(huán)方式改造
原返灰進(jìn)入脫硫塔的方式：中間灰倉—星型給料機(jī)—溜管—脫硫塔入口煙道上部。由于煙氣須經(jīng)文丘里加速，保證循環(huán)流化床的形成，文丘里下部及入口煙道處壓力偏低，返灰循環(huán)量增大時(shí)造成返灰塌落至脫硫塔底部錐斗。為提高返灰循環(huán)倍數(shù)，提高脫硫效果，返灰溜管由入口煙道改至文丘里中部(圖2)，既保證了返灰循環(huán)量，又保證了返灰在文丘里出口脫硫段的均勻分布。
2.3漿液泵改型
結(jié)合實(shí)際漿液泵出入口實(shí)際落差，經(jīng)計(jì)算，將漿液泵揚(yáng)程由100m降低為60m，設(shè)計(jì)流量保持15m3/h不變，在滿足脫硫需求的基礎(chǔ)上，降低了漿液壓力，延長了漿液泵使用壽命。
2.4空壓機(jī)使用及維護(hù)優(yōu)化
(1)引入部分廠區(qū)外網(wǎng)壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)2臺(tái)空壓機(jī)1用1備，便于日常維護(hù)。
(2)根據(jù)現(xiàn)場使用環(huán)境，確定每運(yùn)行3000h空壓機(jī)需保養(yǎng)1次。
(3)定期清理空壓機(jī)頂部散熱器及入口空濾。
2.5漿液回流閥改造
根據(jù)現(xiàn)場位置，在漿液回流閥兩端加裝2個(gè)手動(dòng)蝶閥。在日常維護(hù)漿液回流閥時(shí)，只關(guān)閉手動(dòng)蝶閥，而不再需要停漿液泵停止噴漿，保證了脫硫的連續(xù)達(dá)標(biāo)排放。
2.6消化器改造
針對(duì)消化器內(nèi)部粘結(jié)物難以清理的問題，在消化器側(cè)面加裝了3個(gè)檢修孔，每次檢修通過檢修孔清理內(nèi)部粘結(jié)物，避免日常生產(chǎn)時(shí)消化器卡死。并在消化器出漿口后部引入壓縮空氣，提高出漿管道內(nèi)部漿液流速，解決了由于管道傾角過小造成管道內(nèi)部沉積問題。
2.7除塵器放灰路由改造
根據(jù)現(xiàn)場3臺(tái)刮板機(jī)位置，通過對(duì)刮板機(jī)下灰溜管的改造，原路由調(diào)整為：1#支刮板-主刮板-斗式提升機(jī);2#支刮板-斗式提升機(jī)，原放灰路由由1個(gè)分解成2個(gè)，極大程度地降低了設(shè)備故障對(duì)除塵器放灰的影響，實(shí)現(xiàn)了在主刮板故障時(shí)，除塵器可正常放灰，脫硫塔返灰可正常配加，很好地保證了脫硫系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)排放。
3改進(jìn)效果
改進(jìn)前后效果對(duì)比見表1，在降低設(shè)備事故的情況下，脫硫效率由75%提高至89%。運(yùn)行成本方面，電耗降低了0.35元/t鐵，備件費(fèi)用降低1.4萬元/月，實(shí)現(xiàn)了脫硫工序的穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
4下一步優(yōu)化思路
(1)由于承鋼地處北方，冬季最低氣溫在-20℃以下，壓縮空氣中的水汽易結(jié)冰，導(dǎo)致除塵器的提升閥、脈沖閥不動(dòng)作。下一步計(jì)劃一是降低壓縮空氣中水汽含量;二是對(duì)壓縮空氣管道、提升閥及脈沖閥等進(jìn)行保溫處理;三是提升閥由氣動(dòng)改為電動(dòng)、脈沖閥更換為耐極寒材質(zhì)。
(2)針對(duì)脫硫的特殊運(yùn)行環(huán)境，研究除塵器布袋的適宜材質(zhì)，總結(jié)影響布袋使用壽命的限制環(huán)節(jié)，延長布袋使用壽命，并研究布袋查漏的簡易方式，更好地保證粉塵達(dá)標(biāo)排放。
(3)研究塔外增濕、分級(jí)增濕等技術(shù)在承鋼現(xiàn)有工藝布置條件下改造的可行性，以提高脫硫效率。
5結(jié)語
脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及脫硫效率的提高已提升至與主體設(shè)施同等重要的地位。半干法脫硫工藝，經(jīng)上述一系列技術(shù)改造及工藝優(yōu)化，在穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，很好地保證了脫硫煙氣的達(dá)標(biāo)排放。
來源:《河北冶金》 作者:李鵬 胡進(jìn)
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