应用与探讨
黄丽娟，张艾红，黄靖，胡艳君
（柳州钢铁股份有限公司广西柳州545002）
［摘要］柳钢烧结厂集成氨法脱硫与中高温SCR脱硝工艺，对现有的110it?烧结机头烟气氨法脱硫系统实施脱硫脱硝改造，改造后污染物排放指标达国家超低排放要求。
［关键词］烧结烟气；氨法脱硫；SCR脱硝
1前言
广西柳州钢铁集团有限公司（简称“柳钢”）自1958年建厂以来，始终把建设绿柳钢当作重要工作来抓，不断加大环保投入，建成国内先进的烧结球团氨法脱硫、转炉一次烟气全干法除尘、焦化干熄■焦等节能减排项目，项目累计投资约80亿元，能源利用效率提高，余热余能得到充分利用，工业“三废”得到有效治理。柳钢烧结机头烟气均采用氨法技术脱硫，以氨水作为脱硫剂，与二氧化硫反应生成硫酸鞍，从而脱除烟气中的二氧化硫。氨法脱硫所产生的硫鞍母液，经蒸发结晶最终形成副产品硫酸钱，用于农
业化肥。实践证明，氨法脱硫技术与其他脱硫技术相比具有的优势：一■是脱硫效率高，可达95%以上；二是对于钢铁联合企业，可利用焦化产生的氨水，不需外购，运行费用低；三是无废水废渣产生，副产物可作为农业肥料。氨法脱硫是一种经济可靠的烧结烟气脱硫技术。通过改造和建设，2013年以后柳钢的烧结烟气全部应用了氨法脱硫工艺脱硫。由于当时脱硝技术不成熟，柳钢的烧结烟气没有建设专门的脱硝系统。2019年4月280，国家生态环境部等五部委下发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中要求各钢铁行业实施超低排放改造，现有企业在2025年以前需分步完成超低排放改造。同时，文件要求对烧结机头烟气进行脱硫、脱硝处理，要求污染物排放指标达到：颗粒物W10mg/m3，二氧化硫W35mg/m3，氮氧化物W50mg/m3o因此，柳钢考虑在现有的氨法脱硫工艺的基础上实施超低排放改造，对氨法脱硫工艺进行优化，并新增脱硝工艺，以达到超低排放指标要求。本文对比进行总结介绍。
2方案设计
2.1总体思路
烧结机机头烟气具有二氧化硫含量高、温度低且波动大、成分复杂等特点，其烟气温度无法满足常规SCR脱硝处理技术要求，并且二氧化硫及其他成分对脱硝催化剂会有较大影响。结合柳钢烧结机烟气特性，以及氨法脱硫与SCR脱硝技术特点研究烧结烟气脱硫脱硝技术的集成应用。
烧结烟气二氧化硫含量高及其他成分复杂，采用SCR脱硝宜选用中高温催化剂，以尽量减少对催化活性的影响。目前，柳钢烧结烟气氨法脱硫工艺要求烟气的温度W120XI，而中高温SCR脱硝工艺要求烟气的温度m280因此，集成现有的氨法脱硫技术与中高温SCR脱硝技术，必须根据两个技术特点设计合理的工艺路线。技术人员根据烧结烟气的特性，试验和开发了多项新技术和新工艺，确立了“以废治废，不再产废”为原则。同时经过广泛交流考察，吸收电力行业的烟气治理技术经验，经反复论证，确定110m2烧结烟气脱硫脱硝及消白技术方案：根据现场平面布置情况，采用先脱硝后脱硫方案，即“升温+SCR脱硝+降温+氨法脱硫+升温”，处理后再进行烟气排放。
2.2改造方案
氧化锆全瓷柳钢应用升温路线首先在110n?烧结机烟气氨法脱硫系统进行改造尝试。改造分两部分进行，一是氨法脱硫系统优化改造，对脱硫塔的喷淋吸收系统、除雾系统等进行改造，采用高效旋流雾化喷淋技术、高效凝并降温除尘技术等先进技术，实现更高效脱硫，并减少氨逃逸；二是建设中高温SCR 脱硝系统，以及SCR脱硝+烟温“两升两降”工艺改造。
改造后110m2烧结机烟气脱硫、脱硝工艺流程为：主抽风机出口原烟气TGGH（升温侧）-补燃调温装置—SCR脱硝—GGH（降温侧）—增压风机TMGGH（降温段及辅助散热系统）-氨法脱硫T MGGH（升温段）-＞烟囱。
应用与探讨
工艺描述：主抽风机出口的烧结机头烟气经过GGH换热及焦炉煤气补燃器加热之后，烟气温度提升至280乜〜320七，再向烟气中喷入氨；之后烟气进入SCR系统，在中高温催化剂的作用下，
烟气中的氮氧化物被氨还原成N2和H2O，从而达到脱硝的目的。脱硝后烟气再经过GGH换热之后，
温度降至160七左右并进入增压风机；增压后的烟气经过MGGH降温段（包括辅助散热系统），烟 气温度降至120七以下，然后进入改造的脱硫系统进行脱硫和除尘；最后进入MGGH升温段升温至85七左右经烟囱排入大气。
2.3主要创新点
2.3.1工艺创新：集成氨法脱硫工艺与中高温SCR脱硝工艺，对烧结机头烟气进行脱硫脱硝处理，排放指标达超低排放要求，在国内钢铁行业属首创。
2.3.2应用先进的高效旋流雾化喷淋技术，进行高效旋流雾化及塔内切园布置进行脱硫，在脱硫塔平面上形成旋流喷雾层，增大脱硫吸收比表面积，
加快反应速度，同时在脱硫塔内形成稳定旋转气膜稳定层，可消除常规喷淋塔中的烟气逃逸问题。该项深度烟气脱硫技术能加大烟气中二氧化硫与脱硫剂的反应几率，提高脱硫效率。
233研发并应用了冷凝除尘除雾一体化装置，
该装置能冷凝脱硫烟气并形成大的液滴，液滴通过特殊设计的弯曲流道时产生很大的离心力，被甩在覆有一层水膜的波纹板表面上，且被水膜瞬间湮灭，从而起到拦截粉尘和雾滴的作用。
234结合烧结烟气特性，选择相适应的中高温SCR脱硝催化剂，避免了催化剂出现中毒失活现象。
2.3.5合理配置MGGH及GGH，充分利用烟气原有热量，在较低能耗水平下满足了烟气在脱硝、脱硫、除尘三大治理工序中不同的温度要求。
3改造及其实施
3.1氨法脱硫系统优化改造
3.1.1脱硫塔内增设气流分布模块、布水吸收模块、氨铺集模块。
3.1.2喷淋层上安装旋流雾化层。旋流雾化层采用多个超声旋流雾化器，沿切向多切圆布置于脱硫塔壁上。
3丄3拆除脱硫塔内上层喷淋层，安装强制冷却式高效凝并式除雾器。
3.1.4将脱硫塔内平板式除雾器更换为高效屋脊除雾器，并重新布置冲洗水，确保除雾器得到定期无死角的冲洗。
改造后脱硫塔结构见图lo
3.2SCR+烟温“两升两降”工艺改造
在110n?烧结机氨法脱硫装置前新增1套SCR脱硝装置及其配套设施，在脱硫入口烟道和脱硫塔出口增设1套MGGH系统（包括降温段、升 温段和辅助散热系统）。从原脱硫增压风机入口挡板门处引烟气至脱硝装置。在脱硝装置进出口烟道设置GGH以降低能耗，SCR反应器下游新增1台增压风机，增压风机后设置MGGH降温段，烟气经MGGH降温段后接入原氨法脱硫系统，然后再经MGGH升温段升温后排入大气。改造后SCR+烟温“两升两降”工艺流程见图2。
3.3主要设备
3.3.1SCR反应器。SCR反应器烟气竖直向下流动，入口设有气流均布装置，反应器入口段设导流板。SCR反应器按2+1层催化剂设计，即2层运行，1层备用。催化剂为蜂窝式，根据烟气飞灰特性，合理选择孔径大小，确保催化剂不堵灰，并尽可能降低压力损失。催化剂各层模块规格统一、具有互换性，每层催化剂均设置声波吹灰器。
兑换频率限制
3.3.2回转式气-气换热器（GGH）。所用回转式换热器是利用脱硝反应器下游的净烟气加热上游原烟气的装置，系统的流程如下：主抽风机出口原烟气-GGH（升温段）-补燃调温装置-SCR 脱硝—GGH（降温段）—增压风机—MGGH（降 温段）-脱硫-MGGH（升温段）-烟囱（见图3）
。
应用与探讨
（3）气-水换热器（MGGH）。MGGH的换热形式为气-水换热器，降温段布置在增压风机后、脱硫装置前，升温段设置在脱硫系统后、烟囱前。MGGH辅助散热系统设置在MGGH降温段和MGGH升温段之间，与MGGH升温段形成并联闭路循环模式，系统通过流量的分配来调节升温段的烟温。釆用常温工业水或生活水带走热量，换热所得热水可供烧结配料或其他使用。
电线固定座
4结语
柳钢110n?烧结机头烟气经过脱硫脱硝改造后，污染物排放指标明显降低，外排烟气颗粒物V10mg/m3，二氧化硫V35mg/m3，氮氧化物V50 mg/m3，湿烟气基本消除，取得较好的环保效益和社会效益。
一是环保效益。项目实施后烧结烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度降低，污染物排放总量大幅下降。
二是社会效益。本项目投产后形成一套在技术上稳定，在经济上可行的，能够推广的钢铁行业烧结烟气超低排放改造技术，可以作为一项有竞争力的技术在全国钢铁行业中进行推广应用。本项目是柳钢进一步贯彻落实《关于推进钢铁行业超低排放的意见》要求，进一步促进企业清洁生产，完善企业功
能，提升企业社会形象，进而带动当地经济的发展的重要手段。项目采用的先进工艺，作为节能环保项目，是构建环境优美、生态和谐的新型企业有效途径，为地方“碧水蓝天”做出积极贡献。
液力离合器总结实施存在问题如下：
一是烧结机烟气有着排烟温度低、烟温波动较大、成分复杂等特点，其SCR脱硝能否长期稳定运行还有待考验。对运行中出现的问题，还需要不断改进。
二是烧结烟气脱硫脱硝工艺投资及运行费用均较高，因此需要不断开发研究适应匹配烧结烟气的低温SCR脱硝技术或经济可行的脱硫脱硝一体化技术。
【作者简介】1•黄丽娟（1977-），女，副主任工程师，高级工程师，从事环境保护工作。2•张艾红（1968-），女，公司技术专家，高级工程师，从事环境保护工作。3•黄靖（1987-），副主任工程师，工程师，从事环境保护工作。4.胡艳君（1983-），女，环保科副科长，高级工程师，从事环境保护工作。广西柳州545002o
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII 提高转炉废钢比促进柳钢节能减排的探讨
陆鹏
（柳州钢铁股份有限公司，广西柳州545002）
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1前言17ps8
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