国产午夜精品福利一区久久久-精品国产91久久久久久-91精品国产综合久久久久久-久久久久婷婷国产综合精品

1 硫排放超標的原因及處理方案

我公司一條1400t/d預分解窯生產線由600t/d預熱器窯改造而成，采用管道式+鵝頸管分解爐，回轉窯規(guī)格為Φ3.2m×51m。自2007年改造完成后，熟料產量穩(wěn)定在1 650t/d左右，公司一直以本地CaO含量42%左右的低品位石灰石為主，外地CaO含量50%以上的高品位石灰石為輔的配料方案進行生產。一般在生料配料中，低品位石灰石占85%~90%，高品位石灰石占5%~10%，鐵質校正原料占3%，再調配硅質校正原料。通過三率值的合理控制，此生產線工藝狀況良好，熟料質量穩(wěn)定，強度適中。但隨著環(huán)境保護要求越來越高，2010年環(huán)保部門安裝了窯尾廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，生產中發(fā)現(xiàn)窯尾廢氣中SOx一直處于高值，時有發(fā)生超標排放現(xiàn)象。為此，公司從多方面查找原因和減排措施，最終在2014年7月確認造成窯尾廢氣中SOx高值原因是采用的本地低品位石灰石結晶程度、結晶顆粒大小等礦物微觀結構特點以及其伴生礦的種類和數(shù)量影響吸收固化廢氣中的SO2、SO3氣體。熟料中檢測出硫堿比大部分大于1，驗證了一直采用的配料方案在根本上不能夠使廢氣中的SO2、SO3氣體低值排放。我公司原煤采購中全硫含量一直控制在1%以下，倘若再對原煤的硫含量進廠指標下降，采購難度和成本會大幅上升，同時由于高品位石灰石需遠距離采購，成本較高，因此從改變原燃材料的角度來降低廢氣中的SOx排放不現(xiàn)實，只能考慮經濟的末端治理方法。

公司曾設想采用火電廠常用的干法或濕法石灰脫硫方案，但經測算，一次投資成本和運行成本都較高；也采用過兄弟廠家方案，在增濕塔內噴淋石灰混濁液，但效果不明顯。通過查找資料和咨詢環(huán)保研究單位，了解到石油治化工業(yè)一般都采用氨水脫硫的方法。2013年公司在窯尾分解爐處安裝了用濃度20%氨水作為還原劑的SNCR法煙氣脫硝系統(tǒng)，在運行中廢氣中NOx已能夠得到有效控制。經論證，結合脫硝系統(tǒng)裝置，采用氨水脫硫是解決廢氣中的SOx高值排放最可行方案。

2 氨水脫硫工作原理

在SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)中，氨水作為還原劑噴入點一般在分解爐的中上部，在此溫度點下，氨水無法中和廢氣中SO2、SO3等酸性氣體。通過選擇合適的氨水噴入點，使氨水霧化與廢氣中SO2、SO3等酸性氣體全面接觸，發(fā)生中和反應，形成硫化物固體，降低廢氣中SO2、SO3的含量，同時嚴格控制氨的逃逸。

主要化學反應如下：

SO2+H2O→H2SO3

H2SO3+NH3→NH4HSO3

NH4HSO3+NH3→（NH4）2SO3

2（NH4）2SO3+O2→2（NH4）2SO4

2（NH4）2SO3+2NO→2（NH4）2SO4+N2

3 氨水脫硫管路設計

在脫硝系統(tǒng)裝置的氨水庫底部開Φ20mm圓孔，用DN25不銹鋼管引出后裝一只可調速離心泵，再加裝電磁流量計，氨水經加壓后，有兩種方案：

方案一：接入增濕塔高壓水泵進水管路內，氨水與增濕塔噴淋水混合進入增濕塔噴槍，控制高壓水泵電動機轉速，混合液形成霧化，使氨水在增濕塔內與廢氣中的SOx充分發(fā)生化學反應。根據(jù)窯尾廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)SOx排放值，通過調節(jié)氨水泵轉速，控制氨水加入量，使窯尾廢氣SOx達標排放。

方案二：通過多支雙流體噴槍直接噴入增濕塔?？刂七M入雙流體噴槍壓縮空氣氣壓，使氨水霧化。各支噴槍前加裝金屬管浮子流量計和調節(jié)閥，以便分配各支噴槍氨水量。增濕塔廢氣溫度仍由原高壓水泵噴淋系統(tǒng)控制，使氨水噴淋系統(tǒng)作為獨立系統(tǒng)調節(jié)窯尾廢氣SOx排放值。

4 設計實施過程中遇到的問題

由于方案一實施容易，整個管路系統(tǒng)按設計裝配好后，調試運行前兩天，效果非常好，通過調節(jié)離心泵轉速，氨水噴入量能靈敏調整窯尾廢氣SOx排放值。但運行2天后發(fā)現(xiàn)，高壓水泵相同轉速下，電動機輸出功率明顯降低，水泵輸出水壓大幅下降，噴入氨水量調節(jié)窯尾廢氣SOx排放值反應遲鈍。最初懷疑是高壓水泵本身失效，更換一臺備用水泵后，又變得較靈敏。運行一天，又出現(xiàn)相同的故障現(xiàn)象。拆解高壓水泵和增濕塔噴槍，發(fā)現(xiàn)水泵葉片和噴槍頭有一層致密淡黃色結晶物，化驗分析后得出結晶物大部分是Ca(OH)2。后經綜合分析，認識到上述故障是因為直接把濃度20%氨水混入生產水，而所用的生產水硬度較大，在管路中使水中的Ca2+、Mg2+與OH-發(fā)生化學反應，產生沉淀結晶，堵塞水泵管路和噴槍，造成混合液霧化不足，在增濕塔內形成滴液，氨水與廢氣SOx不能充分瞬間反應，中控操作員見到廢氣SOx值不能降低，便加大氨水噴入量，造成過量滴液在增濕塔底部蒸發(fā)，累積到一定程度，增濕塔內部氨氣濃度大，短時間內使廢氣SOx值又極低，中控操作又大幅減少氨水噴入量。多次循環(huán)操作，造成增濕塔濕底，在一次其他故障停窯時，檢查增濕塔底部發(fā)現(xiàn)有大量堆積料，所幸未發(fā)生事故。公司生產用水系統(tǒng)存在缺陷，無法預先加藥軟化，前期只有通過噴槍頭在稀鹽酸中浸泡和定期敲擊水泵等措施，保證脫硫系統(tǒng)運行。但方案一終究因水質問題，嚴重影響了增濕塔的正常運行。

考慮到方案二能夠避免高濃度氨水與硬水直接反應，也不會影響增濕塔原降溫系統(tǒng)，決定采用方案二的脫硫系統(tǒng)。按設計運行后的確消除了方案一所有不利方面，并且方案二的脫硫氨水用量比方案一大幅減少，調節(jié)更靈敏?？紤]方案二的安全性，在電除塵器進口處加裝了檢測氨氣逃逸裝置。

如果不考慮增濕塔和電除塵器收集的窯灰進行外排處置，氨法脫硫系統(tǒng)不可避免地會使硫在窯系統(tǒng)內循環(huán)富集，造成預熱器系統(tǒng)結皮或窯內結球、結圈。原設想這部分窯灰單獨收集后作為混合材直接加入水泥磨系統(tǒng)，但在實踐中，通過適當調整生料配比，窯灰直接與生料混合后入窯，沒有出現(xiàn)窯系統(tǒng)工藝惡化狀況，并且生產出的熟料質量也沒有異常波動。因此，氨法脫硫系統(tǒng)沒有對窯系統(tǒng)產生嚴重的工藝影響。

5 投資成本和運行效果

該氨法脫硫系統(tǒng)是建立在已有氨水作為還原劑的SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)基礎上，所需氨水不用單獨采購，氨水庫也不用重復設置。在增濕塔頂部環(huán)形均布4支雙流體噴槍，已能滿足氨水霧液與廢氣中SOx充分接觸反應要求。不計人工制作費，氨法脫硫系統(tǒng)材料和設備總投資4萬元左右。我公司窯尾煙氣標態(tài)流量約為120000m3/h，理論上計算，按煙氣初始SOx濃度600mg/m3，凈煙氣SOx 240mg/m3時，假定氨水脫硫效率100%運行，20%濃度氨水需要114.75kg/h。我公司采購的20%濃度氨水密度為0.92kg/L,進廠價格為800元/t，當前我公司實際往增濕塔內噴入濃度為20%氨水150L/h左右時，已能把廢氣中SOx排放值始終控制在200mg/m3以下，運行時氨水耗用成本為110元/h左右，電耗和氣耗非常低。在實際運行中，由于入窯生料成分變動，有時廢氣中SOx濃度本身已較低，符合排放標準，此種情況可以隨時停用氨法脫硫系統(tǒng)，做到經濟運行。為了更便于控制廢氣中SOx排放值和節(jié)約氨水用量，設計了自動控制回路，當窯尾廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的SOx值超150mg/m3時氨水泵啟動，SOx值低于30mg/m3時氨水泵停用，并且氨水泵運行時，通過氨水泵變頻調速使氨水噴入量與窯尾廢氣SOx值自動控制，避免中控人員的疏忽。

6 結束語

隨水泥企業(yè)大氣排放標準更加嚴格，由于本身原燃材料采用的局限性，使廢氣中SOx高值排放，這些水泥企業(yè)必須采用末端治理煙氣排放的方式才能生存。在大部分水泥企業(yè)已裝有氨水作為還原劑的SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)基礎上，如果窯尾煙氣中SOx高值或接近超標排放時，氨法脫硫系統(tǒng)是一種比較經濟的處理方法。