北(bei)京成功申辦2008年(nian)夏季(ji)奧(ao)運(yun)會后，為實現綠色(se)奧(ao)運(yun)的承(cheng)(cheng)諾，逐年(nian)提(ti)高大氣質量標(biao)準。為減少電力廠燃煤鍋(guo)爐產生的SO2和(he)煙(yan)塵污染，改善大氣環境質量，首鋼集團投資4590萬元(yuan)，由武(wu)漢凱迪藍天科技有限公司總(zong)承(cheng)(cheng)包，采(cai)用(yong)半干(gan)法(fa)脫(tuo)硫工藝(yi)進行治(zhi)理。本文通過對首鋼采(cai)用(yong)的NID脫(tuo)硫工藝(yi)的研究，總(zong)結了工藝(yi)運(yun)行中(zhong)的問題和(he)解決思路，以期(qi)為工藝(yi)的廣泛使用(yong)提(ti)供參照數據。

一、首鋼NID脫硫工藝簡介

1、工藝原理

NID工(gong)藝(yi)的原(yuan)理是利用干CaO或CaOH)2粉(fen)吸收煙(yan)氣中的SO2,反(fan)應(ying)式為(wei)：

CaO+H2O→Ca(OH)2

Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

CaSO3.1/2H2O+3/2H2O+1/2O2→CaSO4·2H2O

NID常用(yong)的(de)(de)脫硫(liu)(liu)劑(ji)為CaO，石灰(hui)在一個(ge)專利(li)設計的(de)(de)消化(hua)器(qi)中(zhong)加水(shui)消化(hua)成Ca(OH)2，然后(hou)(hou)與從除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)及機械除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)除(chu)(chu)下的(de)(de)大量的(de)(de)循環灰(hui)相混合進(jin)(jin)入(ru)(ru)增濕器(qi)，然后(hou)(hou)以(yi)流化(hua)風(feng)為動(dong)力(li)借助(zhu)煙道負壓的(de)(de)引力(li)導向進(jin)(jin)入(ru)(ru)直煙道反(fan)應(ying)器(qi)，大量的(de)(de)脫硫(liu)(liu)循環灰(hui)進(jin)(jin)入(ru)(ru)反(fan)應(ying)器(qi)后(hou)(hou)，由(you)于(yu)(yu)有極大的(de)(de)蒸(zheng)發表面，有利(li)于(yu)(yu)SO2與吸收劑(ji)之間充(chong)分的(de)(de)進(jin)(jin)行反(fan)應(ying)。由(you)于(yu)(yu)脫硫(liu)(liu)劑(ji)是不斷循環的(de)(de)，脫硫(liu)(liu)劑(ji)的(de)(de)有效利(li)用(yong)率高達95%以(yi)上，最終產物則由(you)氣(qi)力(li)輸送裝置外送；也可用(yong)水(shui)力(li)沖(chong)灰(hui)或汽車運輸等方式去灰(hui)場。

2、工藝特點

(1)鑒于其他干法工(gong)藝(yi)(yi)脫硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)的(de)利用率不高的(de)問題，此(ci)工(gong)藝(yi)(yi)實行(xing)脫硫(liu)(liu)(liu)灰多次循(xun)環(huan)，循(xun)環(huan)倍數達到30～200倍，使脫硫(liu)(liu)(liu)劑(ji)(ji)的(de)利用率提高到95%以上。

(2)投資少，運行成(cheng)本低，相當于濕(shi)法的30%～50%左右(you)。

(3)脫(tuo)硫后(hou)煙氣不必再加熱，可直(zhi)接排放，可節(jie)省(sheng)因用GGH的大量投資，并可節(jie)省(sheng)大量空間。

(4)脫硫(liu)劑要(yao)求不高，就地都(dou)能(neng)解決(jue)。

(5)終(zhong)產(chan)物為干灰(hui)，適宜氣力輸送，可廣泛用作水泥混合材、緩(huan)凝劑、筑路、土壤(rang)改良等

(6)脫硫設備(bei)占用空間小(xiao)，特別適合老電(dian)廠的改造。

二、運行狀況

該項目于2005年12月23日開工，2006年12月2日完成3臺設施調試工作，12月20日完成168小時試車工作并投入運行。從投運以來，三臺脫硫設施總體運行比較穩定，能夠達到設計水平。外排煙氣SO2濃度≤100mg/Nm3、煙塵濃度≤30mg/Nm3，可削減SO2排放總量2260噸/年、煙塵84.5噸/年，取得了顯
著(zhu)的(de)環(huan)境效果，為改(gai)善大氣環(huan)境質量作出(chu)了(le)貢獻。得到(dao)了(le)業主的(de)肯(ken)定，但作為第一(yi)(yi)次在鋼鐵(tie)企業自備電廠的(de)應用(yong)，整個工藝(yi)還是出(chu)現了(le)一(yi)(yi)些問題，值(zhi)得我們大家思考，為下一(yi)(yi)步的(de)推廣(guang)工作作準備。

三、存在問題與改造措施

脫硫設(she)施運行初(chu)期存在的問題主要集中在設(she)備(bei)方面(mian)，以及整個(ge)工藝中各(ge)個(ge)工序協調工作(zuo)方面(mian)的缺陷(xian)。

1、空氣壓縮機

本系統中需要壓縮空氣(qi)(qi)的部(bu)分(fen)有：儀表用(yong)氣(qi)(qi)、檢修(xiu)用(yong)氣(qi)(qi)、生(sheng)石灰(hui)倉布(bu)袋用(yong)氣(qi)(qi)、流化風(feng)機入口(kou)布(bu)袋用(yong)氣(qi)(qi)、FF布(bu)袋除(chu)塵器用(yong)氣(qi)(qi)等。

空(kong)(kong)(kong)氣壓(ya)(ya)縮機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)設(she)計壓(ya)(ya)力為7公斤，空(kong)(kong)(kong)氣壓(ya)(ya)縮機(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)直(zhi)運行穩定。進入夏季后，隨著北京市氣溫的(de)不(bu)(bu)斷升高，空(kong)(kong)(kong)氣壓(ya)(ya)縮機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)水冷(leng)出(chu)現了問題(ti)(ti)。由(you)于循(xun)環(huan)水冷(leng)卻(que)效果不(bu)(bu)佳，造成(cheng)了空(kong)(kong)(kong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)過熱不(bu)(bu)斷跳(tiao)閘的(de)現象。空(kong)(kong)(kong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)不(bu)(bu)能穩定運行，造成(cheng)了一(yi)系列的(de)問題(ti)(ti)，比如不(bu)(bu)斷的(de)報警停機(ji)(ji)(ji)(ji)、生石灰加藥不(bu)(bu)穩、儀表自控受(shou)限等(deng)問題(ti)(ti)，使得系統不(bu)(bu)得不(bu)(bu)進入手動狀態中。

解決方案：設置(zhi)遮陽罩；加設了水冷裝置(zhi)。

2、循環給料機

循環給料(liao)(liao)機(ji)連(lian)接于(yu)布袋除塵(chen)器與流化底倉與物(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)混合器之(zhi)(zhi)間(jian)。作為(wei)NID工藝中物(wu)料(liao)(liao)循環的(de)(de)(de)核(he)心設備，循環給料(liao)(liao)機(ji)保證了(le)(le)整個工藝中吸收(shou)劑的(de)(de)(de)循環倍率，控(kong)制Ca/S在1.1~1.3之(zhi)(zhi)間(jian)。循環給料(liao)(liao)機(ji)是Alstom公司(si)提(ti)供的(de)(de)(de)專用設備，在2#脫硫(liu)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)運(yun)行過(guo)程(cheng)中，出(chu)現(xian)了(le)(le)循環給料(liao)(liao)機(ji)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)軸與外部(bu)電機(ji)的(de)(de)(de)連(lian)接處斷裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)現(xian)象，使(shi)得循環給料(liao)(liao)機(ji)無(wu)法完成吸收(shou)劑的(de)(de)(de)循環過(guo)程(cheng)，影響系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行。由于(yu)班組對系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)不(bu)熟(shu)悉，造(zao)成手動操(cao)作時(shi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)加水量與加灰(hui)量無(wu)法正好滿足(zu)(zu)工藝要求，為(wei)了(le)(le)保證足(zu)(zu)夠的(de)(de)(de)脫硫(liu)效(xiao)率，因此出(chu)現(xian)了(le)(le)物(wu)料(liao)(liao)過(guo)濕的(de)(de)(de)現(xian)象。物(wu)料(liao)(liao)濕度(du)(du)過(guo)大(da)就會在循環給料(liao)(liao)機(ji)中堵灰(hui)，在給料(liao)(liao)機(ji)內出(chu)現(xian)物(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)死區，久而久之(zhi)(zhi)就會在結垢（強(qiang)度(du)(du)最大(da)時(shi)，類似水泥的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)）。循環給料(liao)(liao)機(ji)的(de)(de)(de)電機(ji)負荷(he)增大(da)，由于(yu)設計時(shi)主(zhu)(zhu)軸可(ke)以承受(shou)足(zu)(zu)夠的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)，因此問題轉移到了(le)(le)主(zhu)(zhu)軸與點擊的(de)(de)(de)連(lian)接處。使(shi)得連(lian)接處斷裂(lie)(lie)。

解決方案：

(1)暫時(shi)的解決方案為焊接，但是由于電機要承受非常大的負荷，因此經(jing)過調查不建(jian)議用焊接的方式，為了能保證(zheng)系(xi)統(tong)的穩定運行建(jian)議進行更換主軸。

(2)建議每(mei)周(zhou)最少進(jin)行一(yi)次循(xun)環(huan)給料(liao)(liao)機物料(liao)(liao)的水分測定。發現問題(ti)及時清理。

(3)最(zui)好能使系統(tong)(tong)(tong)一直處于(yu)自(zi)動運行狀態，如(ru)果由(you)于(yu)突發事件無法(fa)滿足系統(tong)(tong)(tong)在自(zi)動運行狀態，一定(ding)要(yao)控制得當系統(tong)(tong)(tong)的加水(shui)量，不至于(yu)系統(tong)(tong)(tong)內吸收劑水(shui)分過大。可以通過系統(tong)(tong)(tong)中幾(ji)個比較明顯的現象來判斷(duan)吸收劑水(shui)分是否過大（比如(ru)：反應器彎頭壓差變大、消(xiao)化器報警、出口煙(yan)氣溫度變化等(deng)。

3、混合器

混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)在(zai)脫硫工藝中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，布(bu)置(zhi)在(zai)消化器(qi)(qi)與(yu)煙(yan)道(dao)反(fan)應器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)間。主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)一是可以起到物料(liao)與(yu)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)作用(yong)，采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)軸攪拌設(she)置(zhi)，來達到物料(liao)與(yu)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)充(chong)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)，使(shi)得物料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含水率在(zai)3%左右；二是在(zai)NID系統中(zhong)使(shi)物料(liao)循環的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。三是使(shi)在(zai)消化器(qi)(qi)中(zhong)未反(fan)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物料(liao)能(neng)有機會(hui)再(zai)與(yu)水進(jin)行消化反(fan)應。混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)是Alstom公司提供的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)專用(yong)設(she)備。在(zai)運行過程中(zhong)，出(chu)現了一些故障。包(bao)括：混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)攪拌葉片，變(bian)形脫落；混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)電機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)跳閘；混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)放灰口自(zi)動放灰困(kun)難；流化噴嘴(zui)堵塞等一系列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。可以發(fa)現，三類問題出(chu)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因都是由(you)于混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)內(nei)部物料(liao)混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)不均勻，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地方水分大(da)，有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地方水分少。這樣在(zai)混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)內(nei)部就會(hui)出(chu)現物料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)死去，長時間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行就會(hui)出(chu)現結塊板結的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象。由(you)于板結，主軸帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉片結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)力(li)變(bian)大(da)，電機負荷變(bian)大(da)。在(zai)混(hun)合(he)(he)(he)(he)(he)器(qi)(qi)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壁上，有一層比較(jiao)厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)板結就會(hui)把自(zi)動放灰口堵塞。

解決方案：

(1)調(diao)整工藝參(can)數，使(shi)得系統的(de)加水(shui)量(liang)與加灰(hui)量(liang)相(xiang)匹配，這樣保證系統的(de)盡量(liang)避免物(wu)料堵塞的(de)現象。

(2)混(hun)合(he)器葉(xie)片(pian)在廠(chang)家進行安(an)裝的時候(hou)，使用的螺(luo)絲固定帶(dai)點焊的方(fang)式，再重新更換了(le)新的葉(xie)片(pian)以后，用滿(man)焊的方(fang)式把(ba)葉(xie)片(pian)安(an)裝在主軸上面，保證葉(xie)片(pian)可以承(cheng)受大的負荷(he)。

(3)注意混(hun)合(he)器溫度(du)的(de)(de)變(bian)化，在溫度(du)在無故升溫的(de)(de)時候一(yi)定要(yao)進行(xing)檢查(cha)，排除物(wu)料的(de)(de)堵塞造成的(de)(de)設備損壞的(de)(de)可能，同(tong)時每個交接班要(yao)檢查(cha)混(hun)合(he)器的(de)(de)工作狀(zhuang)況，作為整(zheng)個工藝的(de)(de)比較核心的(de)(de)部(bu)件，要(yao)重點(dian)檢查(cha)。

(4)混合(he)(he)器(qi)中為(wei)了使(shi)物料(liao)能夠在其中充(chong)分混合(he)(he)，有一路(lu)流化(hua)風進入到混合(he)(he)器(qi)中。流化(hua)風進入混合(he)(he)器(qi)布置有噴嘴，通過(guo)噴吹使(shi)得物料(liao)與水分充(chong)分混合(he)(he)，對于噴嘴的解決方式為(wei)在噴嘴上設(she)置保(bao)護裝置，不(bu)僅可以保(bao)證噴嘴不(bu)受(shou)石灰的影(ying)響同(tong)時可以保(bao)證加濕的均(jun)勻(yun)。

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