摘 要：介紹了燒結(jié)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量煙氣，煙氣通過脫硫脫硝工序中吸附塔內(nèi)的活性炭吸附，活性炭在解析塔里進(jìn)行解析，產(chǎn)生富含SO2的混合氣體，混合氣體通過管道和風(fēng)機(jī)輸送至制酸系統(tǒng)，在混合氣體輸送過程，煙氣溫度下降，輸送富硫氣在管道內(nèi)產(chǎn)生冷凝水。管道內(nèi)冷凝水會(huì)與富硫氣中SO2和SO3形成稀酸，加劇富硫氣管道與冷凝水外排系統(tǒng)腐蝕，降低設(shè)備使用壽命，產(chǎn)生漏酸漏氣等安全事故，影響正常生產(chǎn)過程，所以管道內(nèi)冷凝水需要定期外排。通過實(shí)施改造方案，解決生產(chǎn)過程中存在的問題，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，利用大氣環(huán)境與富硫氣管道內(nèi)壓差，實(shí)現(xiàn)了無動(dòng)力排水，且在正常生產(chǎn)過程中排水一直在自動(dòng)持續(xù)進(jìn)行，極大程度減少稀酸帶來的危害，避免人工定期排水存在的勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境差及安全健康隱患，大大提高了排水的效率和效果。

關(guān)鍵詞：富硫氣管道；冷凝水；無動(dòng)力排水；改造；壓差

Abstract：The paper introduces a large amount of flue gas produced in the sintering production process， the flue gas is adsorbed by activated carbon in the adsorption tower in the desulfurization and denitrification process， and the activated carbon is analyzed in the analysis tower to produce the mixed gas rich in SO2， and the mixed gas is transported to the acid production system through the pipeline and fan. During the mixed gas transportation process， the temperature of the flue gas drops， and the transportation of sulfur-rich gas will produce condensate in the pipeline. The condensate water in the pipeline will form dilute acid with SO2 and SO3 in the sulfur-rich gas， which will aggravate the corrosion of the sulfur-rich gas pipeline and the condensate drainage system， reduce the service life of the equipment， and cause acid and gas leakage and other safety accidents， affecting the normal production process. Therefore， the condensate water in the pipeline needs to be drained regularly. This paper describes a transformation scheme to completely solve the problems in the production process. The scheme is simple in structure and easy to use. It makes use of the atmospheric environment and the pressure difference in the sulfur-rich gas pipeline to realize no power drainage. It also avoids the labor intensity， poor working environment and safety and health hazards existing in manual regular drainage， and greatly improves the efficiency and effect of drainage.

Key words： sulfur-rich gas pipeline; condensate water; no power drainage; transform; differential pressure

0 前 言

在鋼鐵生產(chǎn)中，燒結(jié)工序產(chǎn)生大量煙氣，需要對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行凈化，避免污染環(huán)境，同時(shí)對(duì)煙氣中的各種有用物質(zhì)進(jìn)行收集，以達(dá)到綜合利用，降低生產(chǎn)成本。在凈化過程中，煙氣通過脫硫脫硝工序中吸附塔內(nèi)的活性炭吸附，活性炭在解析塔里進(jìn)行解析后，產(chǎn)生富含SO2的混合氣體，富含SO2混合氣體輸送至副產(chǎn)品系統(tǒng)。輸送過程中需對(duì)富硫氣體進(jìn)行凈化，一般采用流程為“煙氣預(yù)除塵高溫袋濾器→兩級(jí)動(dòng)力波洗滌器填料塔→兩級(jí)電除霧器”的絕熱蒸發(fā)稀酸洗滌工藝流程，整體過程中富硫氣管道為負(fù)壓。

解析后煙氣約400 ℃左右，含塵20 g/Nm3的高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入煙氣預(yù)除塵高溫袋濾器除去95%左右的煙塵，然后進(jìn)入第一動(dòng)力波洗滌器與循環(huán)液相接觸，洗去其中的大部分HF、HCl等雜質(zhì)后，經(jīng)過氣液分離，爐氣溫度降至約83 ℃左右，出第一動(dòng)力波洗滌器的進(jìn)入第二動(dòng)力波洗滌器進(jìn)一步洗滌煙氣中的等有害雜質(zhì)，出第二動(dòng)力波洗滌器的煙氣絕大部分雜質(zhì)已被清除后再進(jìn)填料洗滌塔進(jìn)行進(jìn)一步洗滌、降溫[1]。

1 存在問題

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，富硫氣在洗滌后濕度提升，煙氣溫度下降，輸送富硫氣會(huì)在管道內(nèi)產(chǎn)生冷凝水。管道內(nèi)冷凝水會(huì)與富硫氣中SO2和SO3形成稀酸，稀酸的產(chǎn)生會(huì)造成副產(chǎn)品產(chǎn)量下降，同時(shí)會(huì)加劇富硫氣管道與冷凝水外排系統(tǒng)腐蝕，降低設(shè)備使用壽命，產(chǎn)生漏酸漏氣等安全事故，影響正常生產(chǎn)過程，所以管道內(nèi)冷凝水需要定期外排。目前，外排冷凝水的方法為降低管道內(nèi)負(fù)壓，員工在現(xiàn)場(chǎng)開閥門放水，這種解決方法過程復(fù)雜，破壞穩(wěn)定生產(chǎn)節(jié)奏，參與調(diào)整設(shè)備多，解決問題效果差，過分依賴人工，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)較為危險(xiǎn)，且定期操作管道內(nèi)會(huì)積攢冷凝水，不利于設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行，成為生產(chǎn)中長(zhǎng)期沒有得到解決的問題，亟待技術(shù)人員進(jìn)行有效解決。

2 分析問題解決方案

鑒于以上生產(chǎn)過程中存在的問題，要解決的技術(shù)問題是提供一種煙氣凈化的富硫氣管道排水裝置，這種排水裝置可以對(duì)富硫氣管道中的冷凝水進(jìn)行自動(dòng)排放，避免富硫氣與冷凝水形成的酸液對(duì)管道的腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)省生產(chǎn)成本，同時(shí)不用人工操作，減輕了員工勞動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)健康的不利影響。

煙氣凈化的富硫氣管道排水裝置，包括導(dǎo)流器、排水管、閥門、液封槽，導(dǎo)流器為錐形漏斗，導(dǎo)流器的錐形漏斗的上端連接在富硫氣管道的管壁上，導(dǎo)流器的錐形漏斗的下端與排水管的上端相連接，排水管上安裝有閥門，排水管的下方放置液封槽，液封槽為上端面開口的長(zhǎng)方形槽體，液封槽內(nèi)注入水，排水管的下端插入到液封槽的水中。煙氣凈化的富硫氣管道排水裝置，所述液封槽的槽壁上部有溢流口，液封槽的上方安裝有補(bǔ)水管，補(bǔ)水管的出水口與液封槽的上端開口相對(duì)。煙氣凈化的富硫氣管道排水裝置中富硫氣管道為負(fù)壓狀態(tài)，排水管插入液封槽水中后，排水管下端受到的水壓為富硫氣管道的負(fù)壓上限1.5倍。

3 問題解決方案實(shí)施

圖1顯示，導(dǎo)流器為錐形漏斗，導(dǎo)流器的錐形漏斗的上端連接在富硫氣管道的管壁上，導(dǎo)流器的錐形漏斗的下端與排水管的上端相連接。排水管上安裝有閥門，排水管的下方放置液封槽，液封槽為上端面開口的長(zhǎng)方形槽體，液封槽內(nèi)注入水，排水管的下端插入到液封槽的水中。由于富硫氣管道為負(fù)壓狀態(tài)，排水管插入液封槽水中后，大氣環(huán)境與富硫氣管道的壓差使液封槽的水進(jìn)入排水管，在排水管內(nèi)形成液柱，液柱的高度等于大氣與富硫氣管道負(fù)壓的差值所對(duì)應(yīng)的液柱水的重量。在實(shí)際操作中，可以按照富硫氣管道負(fù)壓上限的1.5倍設(shè)計(jì)液封槽5的蓄水量與排水管3的高度，使排水管3下端受到的水壓為富硫氣管道1的負(fù)壓上限1.5倍，同時(shí)液封槽5內(nèi)蓄水量需大于富硫氣管道1負(fù)壓在排水管3內(nèi)形成的水柱水量，液封槽5的槽壁上部有溢流口6，在富硫氣管道1排出的冷凝水過多時(shí)，可以從溢流口6排出液封槽5，液封槽5的上方安裝有補(bǔ)水管7，補(bǔ)水管7的出水口與液封槽5的上端開口相對(duì)，補(bǔ)水管7可以向液封槽5內(nèi)補(bǔ)水，可預(yù)防排水管3下端露出液封槽5水面，造成空氣從水管3進(jìn)入富硫氣管道1。

4 問題解決方案具體使用操作過程

在正常生產(chǎn)過程中，富硫氣管道1為負(fù)壓生產(chǎn)，閥門4在生產(chǎn)過程中處于常開狀態(tài)，由于大氣與富硫氣管道1存在壓差，排水管3內(nèi)會(huì)形成高于液封槽5液面水柱，液封槽5內(nèi)蓄水量需大于富硫氣管道1負(fù)壓在排水管3內(nèi)形成的水柱水量；當(dāng)富硫氣管道1產(chǎn)生冷凝水時(shí)，冷凝水由導(dǎo)流器2引至排水管3內(nèi)，根據(jù)富硫氣管道1負(fù)壓情況，排水管3內(nèi)水柱高低發(fā)生變化，當(dāng)負(fù)壓變低時(shí)，排水管3內(nèi)的水柱變低，多余水流至液封槽5內(nèi)，當(dāng)液封槽5內(nèi)液位高于溢流口6，水由溢流口6流至外排管道，當(dāng)液封槽5缺水時(shí)，開啟補(bǔ)水管7進(jìn)行補(bǔ)水，富硫氣管道1內(nèi)冷凝水排出處于動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中。

5 結(jié) 論

該解決方案達(dá)到的效果是：排水管上端與富硫氣管道相連接，排水管的下端插入到液封槽的水中，大氣環(huán)境與富硫氣管道的壓差使液封槽的水在排水管內(nèi)形成液柱，對(duì)排水管形成液封；富硫氣管道內(nèi)的冷凝水流至排水管，排水管根據(jù)壓差進(jìn)行自動(dòng)排水至液封槽，實(shí)現(xiàn)對(duì)富硫氣管道的冷凝水自動(dòng)排放；閥門可以控制排水管的關(guān)閉和開啟；補(bǔ)水管可以向液封槽內(nèi)補(bǔ)水，可預(yù)防排水管下端露出液封槽水面，造成空氣從排水管進(jìn)入富硫氣管道。

該解決方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，利用大氣環(huán)境與富硫氣管道內(nèi)壓差，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力排水，且在正常生產(chǎn)過程中排水一直在自動(dòng)持續(xù)進(jìn)行，極大程度上減少了稀酸帶來的危害，還避免了人工定期排水存在的勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境差及安全健康隱患，大大提高了排水的效率和效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 傅文娟. 淺談某燒結(jié)機(jī)活性焦煙氣脫硫脫硝工程的優(yōu)化改善[J].山東化工，2022，51（21）：158-159+165.

第一作者：馬煒，男，27歲，助理工程師

收稿日期：2024-08-09