摘要：詳細介紹了循環(huán)流化床-半干法脫硫工藝運行過程中存在的脫硫塔內壁易粘結、返灰循環(huán)量不足等導致的系統鈣硫比偏高、脫硫效率低、運行不穩(wěn)定等問題,并提出了相應的改進措施.通過對雙流體噴槍的改造、返灰循環(huán)方式的調整等措施,實現了半干法脫硫工藝的穩(wěn)定運行及燒結煙氣的達標排放.
0引言
隨著環(huán)保形勢的日益嚴峻，如何保證脫硫系統的安全穩(wěn)定運行顯得越來越重要。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、運行費用低等優(yōu)點，但也同樣存在脫硫塔內壁易粘結、返灰循環(huán)量低等造成的鈣硫比偏高、脫硫效率低及運行不穩(wěn)定等缺點。相對工藝技術較為成熟的濕法脫硫而言，通過技術改造及工藝優(yōu)化解決上述問題顯得尤為重要。
1運行中存在的主要問題
1.1脫硫塔粘結
該工藝采用雙流體噴槍實現向塔內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致噴水量過大等原因，造成脫硫塔內壁粘結。粘結最厚處達3m左右，嚴重影響了脫硫塔內的氣流分布及煙氣流速，造成脫硫效率急劇降低。粘結物脫落還會造成噴槍砸彎、脫硫塔底部錐斗堵塞等一系列問題，不利于脫硫的穩(wěn)定運行。
1.2返灰循環(huán)量不足
由于匹配增壓風機能力偏小、燒結機漏風率過大等原因，造成脫硫塔文丘里下部壓力過低，限制了返灰的循環(huán)量，且經常性發(fā)生塌床，返灰不能實現高倍率循環(huán)，造成資源浪費的同時，塌床易造成揚塵污染。
1.3漿液泵磨損嚴重
設計漿液泵為揚程100m、流量15m3/h，而實際脫硫塔噴漿位置與漿液泵的實際高度差為30m左右，漿液泵揚程嚴重不匹配，造成漿液泵及管道內部壓力偏高，漿液泵殼體及葉輪磨損嚴重。
1.4空壓機故障頻繁
此脫硫系統設置2臺30m3空壓機提供所需壓縮空氣。由于存在運行環(huán)境較差、廠房設置標高不足影響散熱等問題，經常出現因排氣溫度過高、進口空濾堵塞等問題造成故障停機。
1.5更換漿液回流閥影響達標排放
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焊或更換。在處理漿液回流閥時，需停漿液泵停止噴漿，造成出口短時間超標排放。
1.6消化器板結
制漿系統消化器在長期制漿后內壁易造成Ca(OH)2板結，如清理不及時易造成消化器卡死，影響脫硫系統的穩(wěn)定運行。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
除塵器放灰設置2臺支刮板并入1臺主刮板，然后經斗式提升機至中間灰倉，如主刮板機出現故障，則除塵器無法放灰，返灰缺失勢必影響脫硫系統的達標排放。
2改進及優(yōu)化措施
2.1避免脫硫塔粘結
(1)根據塔壁粘結位置，調整噴槍的安裝方式(圖1)：在現安裝位置的基礎上，向上移動600mm，避開文丘里與塔上部連接的漸擴段;噴槍安裝角度由水平安裝調整為斜向上30°安裝。通過上述調整，基本解決了塔壁粘結問題，粘結物厚度控制在100mm以內。
(2)分別在文丘里上方4m及10m處各加裝3臺1.0kW電振機，并引入主控室電腦實現自動控制，程序設置震動5s/h，避免在塔內過濕時造成塔壁粘結。
(3)控制燒結機總管溫度，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濕度，避免粘塔。
(4)定期檢查噴槍運行狀態(tài)，保證噴槍霧化效果良好。
2.2返灰循環(huán)方式改造
原返灰進入脫硫塔的方式：中間灰倉—星型給料機—溜管—脫硫塔入口煙道上部。由于煙氣須經文丘里加速，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)量增大時造成返灰塌落至脫硫塔底部錐斗。為提高返灰循環(huán)倍數，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
結合實際漿液泵出入口實際落差，經計算，將漿液泵揚程由100m降低為60m，設計流量保持15m3/h不變，在滿足脫硫需求的基礎上，降低了漿液壓力，延長了漿液泵使用壽命。
2.4空壓機使用及維護優(yōu)化
(1)引入部分廠區(qū)外網壓縮空氣，實現2臺空壓機1用1備，便于日常維護。
(2)根據現場使用環(huán)境，確定每運行3000h空壓機需保養(yǎng)1次。
(3)定期清理空壓機頂部散熱器及入口空濾。
2.5漿液回流閥改造
根據現場位置，在漿液回流閥兩端加裝2個手動蝶閥。在日常維護漿液回流閥時，只關閉手動蝶閥，而不再需要停漿液泵停止噴漿，保證了脫硫的連續(xù)達標排放。
2.6消化器改造
針對消化器內部粘結物難以清理的問題，在消化器側面加裝了3個檢修孔，每次檢修通過檢修孔清理內部粘結物，避免日常生產時消化器卡死。并在消化器出漿口后部引入壓縮空氣，提高出漿管道內部漿液流速，解決了由于管道傾角過小造成管道內部沉積問題。
2.7除塵器放灰路由改造
根據現場3臺刮板機位置，通過對刮板機下灰溜管的改造，原路由調整為：1#支刮板-主刮板-斗式提升機;2#支刮板-斗式提升機，原放灰路由由1個分解成2個，極大程度地降低了設備故障對除塵器放灰的影響，實現了在主刮板故障時，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的達標排放。
3改進效果
改進前后效果對比見表1，在降低設備事故的情況下，脫硫效率由75%提高至89%。運行成本方面，電耗降低了0.35元/t鐵，備件費用降低1.4萬元/月，實現了脫硫工序的穩(wěn)定、高效、經濟運行。
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冰，導致除塵器的提升閥、脈沖閥不動作。下一步計劃一是降低壓縮空氣中水汽含量;二是對壓縮空氣管道、提升閥及脈沖閥等進行保溫處理;三是提升閥由氣動改為電動、脈沖閥更換為耐極寒材質。
(2)針對脫硫的特殊運行環(huán)境，研究除塵器布袋的適宜材質，總結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，更好地保證粉塵達標排放。
(3)研究塔外增濕、分級增濕等技術在承鋼現有工藝布置條件下改造的可行性，以提高脫硫效率。
5結語
脫硫系統的穩(wěn)定運行以及脫硫效率的提高已提升至與主體設施同等重要的地位。半干法脫硫工藝，經上述一系列技術改造及工藝優(yōu)化，在穩(wěn)定運行的前提下，很好地保證了脫硫煙氣的達標排放。
來源:《河北冶金》 作者:李鵬 胡進
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