周俊牛,李永坤,徐金軍,程 崗
(湖州南方水泥有限公司,浙江 長興 313102)
湖州南方水泥有限公司擁有2條5 000t/d熟料新型干法水泥生產線,2015年公司石灰石專屬礦山停止采礦后,石灰石供應受到嚴重影響,石灰石收料礦點較多,部分礦點石灰石含硫量較高,造成熟料生產線窯尾煙囪SO2排放最高達到300mg/Nm3,瞬間值達到過600mg/Nm3,2016年3~10月份,生產線在原料磨停磨避峰時,有多次窯尾煙囪超標排放,嚴重時開磨時也有SO2短時排放超標或接近排放臨界點,湖州環(huán)保部門多次督促限期整改,否則,將面臨環(huán)保處罰的風險,為了滿足SO2≤100mg/Nm3的環(huán)保排放要求,必須投資進行脫硫改造。
經過了解及對比方案,經過討論決定2臺窯尾預熱器采用廣東萬引科技發(fā)展有限公司復合脫硫技術:在1號、2號窯入窯提升機旁增設散裝罐、螺旋秤,各單獨布置一套粉劑系統(tǒng),根據窯尾煙氣SO2排放值按比例摻入干基脫硫劑。1號、2號共用1套水劑儲存系統(tǒng),在C1~C2上升風道處噴入霧化的氨基催化脫硫劑,延長固硫劑反應時間,二次捕獲吸收SO2,確保煙氣SO2排放濃度<100mg/Nm3。全部接收及控制信號接入中控DCS系統(tǒng)進行控制。
項目總投資149萬元,工程為EPC交鑰匙總包工程,由廣東萬引科技發(fā)展有限公司完成。
該方案優(yōu)點:
(1)脫硫效率提高:在生料入窯提升機摻入干基脫硫劑,通過鈣基固硫劑、氧化劑及催化劑優(yōu)化組合,加快脫硫反應速率、降低固硫產物分解率,進而提高脫硫固硫效率;在C2至C1上升風管霧化噴入脫硫水劑,將固氣脫硫反應轉換為固液脫硫反應,增大接觸面積和反應時間,二次高效捕獲逃逸的SO2,實現2 000mg/Nm3以下的SO2排放8min內達標,脫硫效率可達98%以上。
(2)快速脫硫:窯尾排放SO2符合環(huán)保排放要求時,該系統(tǒng)不用,在發(fā)現窯尾SO2排放超標時,投入脫硫系統(tǒng)運行,8min內SO2排放即可降低至100mg/Nm3以下。
(3)投資較低,建設周期短:該技術工藝簡單,系統(tǒng)占地面積小、建設周期短,設備功率小、啟停迅速,操作簡單。與濕法脫硫技術相比較,建設成本是濕法脫硫的1/20,運行成本是濕法脫硫技術的1/2。
(4)無需專人值守:系統(tǒng)接入中控DCS,可滿足脫硫劑連續(xù)、精確、穩(wěn)定給料。
項目自2016年11月開始建設,2017年1月20日試車并考核運行,達到設計預期效果。在2017年8~12月份期間,窯尾在線監(jiān)測系統(tǒng)顯示SO2超標時,投入系統(tǒng)運行,脫硫效果較快,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,未出現問題。
經濟效益:原設計脫硫成本在0.4元/t熟料,2017年全年實際脫硫成本平均0.3元/t熟料。全年未發(fā)生一起SO2超標排放現象。
社會效益:復合脫硫技術能滿足現階段水泥工業(yè)大氣污染物排放標準要求,切實做到還社會一片潔凈藍天、留后世一抹青山沃土。
湖州南方除石灰石供應礦點較多、成份復雜外,同時建設有污泥焚燒系統(tǒng)(焚燒生活污泥與工業(yè)污泥)、固廢(危廢)處理系統(tǒng),其中工業(yè)污泥與部分固廢來料中均有高硫、高堿現象,導致生產線窯尾分解系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)容易出現下料管堵料、結皮、窯內結圈現象,同時也會引起窯尾煙氣氮氧化物、SO2排放超標,導致脫硝成本、脫硫成本進一步上升。今后要加強對石灰石成份分析、固廢與工業(yè)污泥來料成分分析,合理搭配使用,避免高硫、高堿來料集中摻入現象,進一步降低脫硫成本與生產成本。