首钢总公司环保产业事业部北京首科兴业工程技术有限公司2010年 04月烧结烟气脱硫技术交流北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司 北京首科兴业工程技术有限公司介绍 烧结脱硫技术介绍 密相干塔烧结烟气脱硫技术介绍 工程实例 工程业绩北京首科兴业工程技术有限公司第 一部分公司介绍北京首科兴业工程技术有限公司股东构成：l首钢总公司 (首钢 环保产业事业 部 )l北京首钢国际工程技术有限公司l北京科技大学一、 北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司经营范围l密相干塔烧结烟气脱硫工程、烟气脱硝工程、除尘工程以及其他工程专业承包；l成套设备的设计、制造、销售和安装调试、售后服务；一、北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司首钢总公司2009年在首钢总公司朱继民董事长、王青海总经理的支持下，由首钢总公司发起成立北京首科兴业工程技术有限公司。首钢环保产业事业部代表总公司行使管理职责。北京首科兴业工程技术有限公司首钢环保产业事业部u环保产业事业部负责推动首钢环保产业发展并行使环保产业管理职能。u承担环保技术研发与推广应用、环保设施设备制造与工程施工、现场环保设施专业化运行与维护。u具有独立承接环保产业项目的研发、设计、生产、经营 “ 一条龙 ” 服务的能力。北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司北京科技大学2009年在徐金梧校长的关心支持下，发起成立北京首科兴业工程技术有限公司。由 北京科技大学环境工程中心代表北京科技大学行使管理职责。北京首科兴业工程技术有限公司北京科技大学环境工程中心u由北京科技大学校长徐金梧教授任主任，副校长张欣欣教授、冶金生态系苍大强教授、环境工程系宋存义教授任副主任的北京科技大学科技园环境工程技术孵化器，为学校二级单位。u主要从事重大环境工程烟气脱硫、脱销、污水净化深度研究。北京首科兴业工程技术有限公司北京首钢国际工程技术有限公司(原首钢设计院 )北京首钢国际工程技术有限公司 具有冶金、市政、建筑甲级资质， 环境工程 (废气 )甲级 资质，全权授权北京首科兴业工程技术公司使用。北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司2009年国家重点环境保护实用技术北京首科兴业工程技术有限公司第二 部分烧结脱硫技术介绍北京首科兴业工程技术有限公司国内外 的烧结烟气脱硫多数采用干法、半干法脱硫技术，国外的成熟技术主要有：新日铁活性焦法；阿尔斯通的 NID法；西门子 -奥钢联的 MEROS法。国内的技术有：大连绿诺和福建龙净的循环流化床法、北科大的密相塔，经过近几年的实践，这些公司的技术逐步趋于成熟。上述 技术是近几年国内大型钢铁企业普遍选用的技术方法。国内外烧结烟气脱硫技术现状北京首科兴业工程技术有限公司各大钢铁企业采用的脱硫方法宝钢：总厂 495m烧结 机 -石灰石 /石膏法；梅 钢 360m-福建龙净循环流化床法；攀钢： 360m-大连绿诺循环流化床法；173m-离子液法；邯钢： 400m-大连绿诺循环流化床法；承钢： 360m-大连绿诺循环流化床法；唐钢： 320m-北科大密相干塔；北京首科兴业工程技术有限公司昆钢： 320m/130m-北科大密相干塔；红 钢 265m-福建龙净循环流化床法；首钢： 360m-北科大密相干塔；武钢： 320m-阿尔斯通的 NID法；马钢： 320m-西门子 -奥钢联的 MEROS法；太钢：新日铁活性焦法。北京首科兴业工程技术有限公司第三 部分密相干塔烧结烟气脱硫技术介绍北京首科兴业工程技术有限公司密相干塔脱硫工艺主体设备三维模型北京首科兴业工程技术有限公司 吸收反应吸收反应 ： CaO+H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2+SO2+1/2H2O CaSO31/2H2O+H2O Ca(OH)2+SO3+H2O CaSO42H2O Ca(OH)2+2HClCaCl 22H2O Ca(OH)2+2HFCaF 22H2O 氧化反应氧化反应 ： CaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2OCaSO 42H2O 副反应副反应 ： Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O脱硫反应机理北京首科兴业工程技术有限公司密相干塔脱硫工艺简介密相 干塔半干法脱硫技术 是北京科技大学引进吸收德国先进技术，开发研制的一种半干法烧结烟气脱硫技术。主要 工艺流程： 经 预 除尘 的烧结 烟气 由主抽风机后引入 脱硫塔顶部，与经 过 加湿 活化 后的脱硫剂石灰一起从脱硫塔的 顶 部并流 向下 流动，在 流动 过程中石灰与水、 SO2进行系列反应，净化后的烟气 经布袋除尘器和增压风机 返回主抽烟机后的烟道，从烟囱外排。反应后的物料 经 脱硫塔和收尘器底部 灰斗送入刮板机 ， 然后经斗提机送入加湿活化机，完成灰系统的循环， 少部分 失去活性的脱硫灰 作为脱硫副产物 排出系统 。北京首科兴业工程技术有限公司脱硫系统用水主要用于高温烟气降温和加湿 活化 循环灰。水最终随烟气或脱硫副产物一起外排，外排烟气的温度在 80 以上，高于烟气露点 10 以上，避免形成 结晶水 而驻留在系统内造成腐蚀问题 ，脱硫副产物含水量一般为： 35%。脱硫剂为生石灰粉，粒径 1mm， CaO含量 80-85， T60 4min； 脱硫副产物中的主要成分为 CaSO4和 CaSO3，同时伴随有未反应的 石灰粉， 该脱硫副产物作为添加剂或混合料，可用于生产建筑 材料 。北京首科兴业工程技术有限公司工艺流程示意图北京首科兴业工程技术有限公司l烟气系统lSO2吸收系统l脱硫剂循环系统密相干塔脱硫工艺系统组成l工艺水系统l自动化控制系统lCEMS系统北京首科兴业工程技术有限公司烟气系统烧结 烟气由业主烟道引出，经原烟气烟道进入脱硫塔上部，经过脱硫后的含尘烟气从脱硫塔下部的烟气出口引出，依次进入中间仓、布袋除尘器，经分离净化后的净烟气由增压风机送至烟囱排放。增压风机 主要用以克服脱硫系统阻力，包含烟道阻力、脱硫塔阻力、除尘器阻力等，并保证整个脱硫系统处于负压状态，风机噪音 85dB。烟道 系统主要包含以下子系统：l 从混凝土烟道到脱硫塔入口的原烟道 系统l 从脱硫塔出口至混凝土烟道的净烟道系统l 烟囱前烟道上的旁路烟道系统；l 轴流式增压风机l 烟气挡板门l 挡板气体密封系统，包括：密封风机、管道、风门及附件等l 烟道上的检测点、膨胀节及支吊架l 检修维护用的平台扶梯l 保温北京首科兴业工程技术有限公司SO2吸收系统烧结 烟气在密相塔内与加湿活化的脱硫剂从上到下并流充分接触、反应，为了保证脱硫剂的充分利用，脱硫塔内设置搅拌装置，强力搅拌破碎脱硫剂颗粒，使其不断裸露出新表面，提高脱硫剂的反应能力。烟气在吸收塔内流速较低，停留时间长，可以充分保证脱硫反应的进行，经过脱硫塔后烟气中还有少量的 SO2在除尘器中进一步与吸收剂发生反应，保证了脱硫系统效率。同时，脱硫灰落入脱硫塔底部的集灰斗，通过斗式提升机不断输送至脱硫塔顶部的加湿机内，使脱硫灰不断与SO2反应，直至脱硫灰失效。北京首科兴业工程技术有限公司SO2吸收系统模型北京首科兴业工程技术有限公司脱硫剂循环系统该 工艺采取机械输灰方式，克服了气力输灰过程中容易出现的脱硫灰板结，系统随烟气负荷波动大的不利因素，整个系统可以稳定运行，安全可靠。各 灰斗内的循环灰先经星型给料机送入埋刮板机中，然后通过连接溜槽进入斗式提升机，提升的物料经过加湿机加湿后进入脱硫塔，这样完成了脱硫循环灰的循环利用，少部分的循环灰通过仓泵送至废灰仓。在 埋刮板机的合理位置设置有紧急排灰口，可以在检修或事故状态下排出系统的循环灰，有效保护脱硫设备。主要 设备有：l各灰斗底配置的插板门和星型给料机l埋刮板式输送机l斗式提升机l加湿活化机北京首科兴业工程技术有限公司脱硫剂循环系统模型北京首科兴业工程技术有限公司工艺水系统工艺 水取自业主烧结厂生产净化水管网，主要用于给高温烟气喷淋降温和加湿活化循环灰，普通工业用水水质即可满足脱硫系统工艺用水要求。供水 系统采用由恒压变频装置提供压力 稳定 (0.4MPa)的工艺水，在降温喷嘴处还设有压空雾化喷头，可以有效保证降温喷淋效果，防止出现结晶水腐蚀管道。加湿水主要用来加湿活化循环灰，加湿水量根据烟气流量和吸收塔内反应条件得出，一般每套装置的用数量不超过 30m/h。脱硫装置 用水系统将满足脱硫装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水。全套 脱硫工艺水系统包括：恒压供水系统、管道、阀门、热工仪表及其附件。北京首科兴业工程技术有限公司自动控制系统自动化 以计算机控制系统为主，主要采用 PLC或DCS控制，现场仪表为辅助设备的控制方式。运行人员在巡检人员的配合下在 辅助系统 (车间 )控制室 内通过上位机实现 辅助系统 (车间 )的 启 /停运行的控制、正常运行的监视和调整以及设备运行，从而达到人机界面的自动化水平。北京首科兴业工程技术有限公司北京首科兴业工程技术有限公司CEMS系统本 系统在脱硫装置的进、出口烟道分别安装测点，符合国家标准，并经当地环保部门认可。主要检测脱硫系统进出口烟气的 SO2和 O2浓度、温度、压力、流量、粉尘、湿度等。各参数输出为 420mA标准电流信号，进入脱硫 PLC控制系统，进行脱硫系统实时调节控制。输出 显示单位：SO2浓度： mg/Nm， ppm(可选 )；烟气流量： Nm/h；温度： ；分析 精确度：SO2分析精确度均小于 2%FS，系统误差 小于 4%。检测 设备及其性能汇总烟气温度 限制 (最高 /最低 )( )： 200/80C；设备对振动的限制： 150m；整个系统压缩空气要求：最大气流量 ： 0.05m/s；要求的最小压力： 0.2MPa；所有采样设备的 用电量 (kVA)： 5kVA。北京首科兴业工程技术有限公司主要设备脱硫塔结构 简单操作弹性 大压力损失小无堵塞运行可靠性高易于维护北京首科兴业工程技术有限公司除尘器北京首科兴业工程技术有限公司增压风机可调叶片n在所有的负荷下均可保持最佳运行效率节能效果佳n输送风量范围广n噪音低人孔扩散器 叶片叶轮壳体 进口箱主轴承组件连轴器主驱动电机控制传动装置轮毂烟气出口特点烟气进口北京首科兴业工程技术有限公司密相干塔主要工艺运行参数序号 项目 单位 数值1 入口烟气温度 901702 排放烟气温度 803 烟气相对湿度 % 10154 排放烟气含尘浓度 mg/Nm 505 排放烟气 SO2浓度 mg/Nm 100(根据业主要求 )6 脱硫系统总压力损失 Pa 30007 脱硫剂摩尔比 Ca/S mol/mol 1.38 定员 个 128 噪音 dB(A) 859 作业率 % 95北京首科兴业工程技术有限公司该工艺是一种半干法脱硫工艺，整个系统脱硫效率高、能耗低，同时还可以去除 HF、 HCl等有害气体，脱硫剂在整个脱硫过程中都处于干燥状态，操作温度高于露点，没有腐蚀或冷凝现象，无废水产生。该工艺灰循环系统采用机械输送方式，对烟气负荷变化适应性强，可以保证烧结烟气负荷在 10%100%范围内波动时，脱硫系统都能够保持稳定运行。烟气在脱硫塔内的流速较低，流场平稳，吸收塔全塔压降仅为几百帕，在设计之初尽量考虑烟道的布置，降低烟道阻力，故整个系统压损很小，采用低压高效轴流风机，效率