無錫鋼管有限公司現(xiàn)主導(dǎo)產(chǎn)品：結(jié)構(gòu)管、流體管、高壓鍋爐管、化肥專用管、合金管、異型管、精密冷拔管、大口徑厚壁管、機(jī)械加工用管。常備資源材質(zhì)為： 10#、20#、35#、45#、16Mn、27SiMn、CrMo910、15CrMo、35CrMo、12Cr1Movg

獨特氣噴旋沖工藝確保脫硫效果

    2005年，寶鋼研究院在國內(nèi)率先開展燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)研發(fā)，他們根據(jù)燒結(jié)煙氣的特性，對國內(nèi)外各種脫硫技術(shù)進(jìn)行了深入對比分析，選定石灰石-石膏法工藝路線為研發(fā)基礎(chǔ)，開發(fā)了氣噴旋沖燒結(jié)煙氣脫硫工藝。

    脫硫原理決定方案可行性。待處理的燒結(jié)煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)升壓后，首先進(jìn)入吸收塔前的冷卻預(yù)處理裝置，與冷卻工藝水和冷卻漿液接觸，隨后進(jìn)入氣噴旋沖吸收塔，煙氣經(jīng)氣噴旋沖裝置由氣噴管下部的氣噴孔高速噴入吸收漿液中。由于特殊的氣噴管結(jié)構(gòu)和陣列形式，使得噴出的煙氣在漿液中發(fā)生劇烈的對沖、剪切、旋轉(zhuǎn)、破碎，從而進(jìn)行充分的氣液傳質(zhì)，并發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)，同時煙氣中殘留的煙塵等污染物也在這一過程中被進(jìn)一步除去。反應(yīng)后生成的亞硫酸鈣在吸收塔下部漿液區(qū)，與氧化風(fēng)機(jī)鼓入的氧化空氣作用，被強(qiáng)制氧化成硫酸鈣，進(jìn)而結(jié)晶生成石膏。煙氣在吸收塔塔漿液區(qū)被彌散成微細(xì)氣泡，在三相傳質(zhì)反應(yīng)過程中得以凈化，直至氣泡上升至液面處破裂，完成凈化過程。經(jīng)過組合式除霧器前后兩級的粗、精氣液分離作用后，凈煙氣達(dá)到設(shè)定指標(biāo)要求，由煙囪排放。

    關(guān)鍵設(shè)備確保脫硫效果。針對燒結(jié)煙氣HF、HCl、重金屬、堿金屬等含量多、腐蝕性強(qiáng)、易黏結(jié)、易結(jié)垢，他們在吸收塔前設(shè)置一冷卻預(yù)處理裝置，以降低入塔煙溫，保證吸收塔的熱安全性，并為脫硫反應(yīng)創(chuàng)造最佳的反應(yīng)溫度條件，有效解決了傳統(tǒng)工藝易堵、降溫效果差等問題。他們將重金屬、堿金屬和一部分煙塵除去，防止了吸收塔內(nèi)的堵塞、結(jié)垢，并保證了石膏品位；通過脫除燒結(jié)煙氣中大部分HF、HCl，減輕了對吸收塔等后續(xù)設(shè)備的腐蝕。

    針對燒結(jié)煙氣量波動大，一般的噴淋塔、循環(huán)流化床等很難適應(yīng)這一難題，他們采用空氣動力學(xué)原理，將脫硫裝置開發(fā)設(shè)計為氣噴旋沖吸收塔。漿液為連續(xù)相，氣體塔體從中部進(jìn)入，經(jīng)氣噴旋沖裝置噴出成為離散相進(jìn)入液相，氣液兩相強(qiáng)烈旋沖、擾動、高效傳質(zhì)，對煙氣波動的適應(yīng)能力強(qiáng)，脫硫、除塵效率高，吸收反應(yīng)一次完成，漿液不需循環(huán)，功耗小，同時，脫硫副產(chǎn)物石膏結(jié)晶好、粒徑大，便于綜合利用。

    他們開發(fā)了吸收塔外水平煙道式兩級除霧器，凈截面流速高，結(jié)構(gòu)緊湊，除霧內(nèi)件制作加工方便，便于沖洗且阻力損失小。與吸收塔上部的空塔結(jié)構(gòu)形成組合式除霧器，出口煙氣中液滴含量小于75mg/Nm3。

    中試試驗提供可靠依據(jù)。燒結(jié)脫硫中試裝置建于寶鋼不銹鋼分公司3號燒結(jié)機(jī)旁，設(shè)計處理煙氣量9萬m3/h，于2006年10月底投運。在實際煙氣條件下，他們針對不同工況開展了全面試驗研究。主要包括各種條件對系統(tǒng)壓力影響的試驗；脫硫效率影響因素正交試驗；煙氣冷卻預(yù)處理、氣噴旋沖裝置的性能試驗與開發(fā)，為工程建設(shè)提供成套工藝設(shè)計和非標(biāo)設(shè)備設(shè)計參數(shù)；針對性的各種防腐材料掛片實驗，開發(fā)出兩種適合燒結(jié)煙氣脫硫的專用防腐膠泥，為工程選材提供依據(jù)；各種條件下系統(tǒng)穩(wěn)定運行攻關(guān)研究，形成運行控制成套技術(shù)；石膏理化性能分析對比試驗，為后續(xù)利用提供依據(jù)；廢水成分分析。他們形成了50多萬字的燒結(jié)煙氣脫硫整套技術(shù)資料，18項專利組成的專利包和15項企業(yè)技術(shù)秘密。

工程化應(yīng)用取得顯著成果

    寶鋼組織召開了燒結(jié)脫硫?qū)ｎ}評審會議，與會專家對該工藝技術(shù)給予了充分肯定，寶鋼決定在其4臺大型燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工程中進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在工程化應(yīng)用過程中他們開發(fā)了系列關(guān)鍵技術(shù)，包括工程熱力學(xué)系列模型與計算、冷卻方案；氣噴旋沖裝置數(shù)值模擬、結(jié)構(gòu)方案、加工技術(shù)開發(fā)；工程放大漿液擾動和強(qiáng)制氧化技術(shù)開發(fā)、工程方案；工程系統(tǒng)防腐的研發(fā)方案；吸收塔上部結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型與除霧器工程方案；大工程系統(tǒng)防結(jié)垢、防堵技術(shù)和系統(tǒng)運行控制方案；系統(tǒng)調(diào)試方案與運行技術(shù)規(guī)程；應(yīng)急預(yù)案技術(shù)開發(fā)與有關(guān)技術(shù)規(guī)程；工程燒結(jié)脫硫石膏質(zhì)量監(jiān)控及資源化利用方案；大型燒結(jié)脫硫工程廢水處理技術(shù)的開發(fā)；工程建設(shè)技術(shù)支撐以及系統(tǒng)調(diào)試、運行及問題處理，他們在工程化過程中共申報專利8項和技術(shù)秘密20項。

    工程化應(yīng)用情況。目前，該技術(shù)已在寶鋼內(nèi)部4套燒結(jié)脫硫工程中成功應(yīng)用，如梅鋼3號180平方米燒結(jié)機(jī)全煙氣脫硫工程、不銹鋼分公司1號224平方米燒結(jié)機(jī)全煙氣脫硫工程、寶鋼分公司3號495平方米燒結(jié)機(jī)全煙氣脫硫工程和2號495平方米燒結(jié)機(jī)全煙氣脫硫工程。

    以梅鋼脫硫工程為例，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理煙氣量平均為61萬Nm3/h，煙氣進(jìn)口SO2濃度平均為1500mg/m3，出口SO2濃度平均在70mg/m3，脫硫率達(dá)95%。人工監(jiān)測SO2平均濃度及脫硫率與在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)相吻合。煙塵凈化效率人工監(jiān)測的平均進(jìn)口粉塵濃度為362mg/Nm3時，出口粉塵平均濃度為31.6mg/Nm3，平均效率達(dá)88.5%。SO3去除率≥50%，HCl去除率≥80%，HF去除率≥90%。本工藝對NOX和具有較高的脫除效率，實測結(jié)果表明，NOX脫除率約30%～50%，脫除率約為40%～60%。煙囪出口處低溫冷凝形成“白霧”，梅鋼實測“白霧”冷凝液滴的pH值為6.0左右。實際運行系統(tǒng)阻損約為3.2kPa，鈣硫比為1.03，與設(shè)計值一致。系統(tǒng)的平均電耗為2190kWh，小于2800kWh的設(shè)計電耗；系統(tǒng)平均水耗為32.2t/h，廢水產(chǎn)生量2.5t/h，小于33t/h和3t/h的設(shè)計水耗和廢水排放量。廢水送廠內(nèi)綜合廢水處理系統(tǒng)處理后回用。經(jīng)檢驗，正常運行下脫硫石膏中CaSO4·2H2O的平均含量為90.02%，含水率在10%左右，全部售給建材廠。

    與半干法工藝運行情況對比。為了方便比較，以寶鋼分公司3臺495m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置為例，對比分析本工藝和半干法（CFB）的運行成本和運行情況，見表1、表2。

    技術(shù)應(yīng)用成果。寶鋼采用氣噴旋沖燒結(jié)煙氣脫硫工藝裝備的3套大中型燒結(jié)煙氣脫硫工程，截至2010年底，累計減排SO23.35萬噸，減排粉塵1820多噸，總經(jīng)濟(jì)效益1.03億元，顯著改善了區(qū)域環(huán)境。作為國內(nèi)投運時間長、運行穩(wěn)定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的燒結(jié)脫硫成套工藝和裝備之一，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)起到了示范作用。（2011年7月14日中國冶金報）

表1寶鋼3套燒結(jié)脫硫裝置運行成本

*注：脫硫劑折合為石灰石粉的相應(yīng)數(shù)據(jù)。

 表2  半干法與濕法脫硫裝置運行情況對比