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生料磨機停機后窯尾煙氣SO2超標排放怎么辦?

日期:2020-04-16 信息來源:本站


?某公司5000/d熟料生產線選用Φ4.8m×72m回轉窯,雙系列五級旋風預熱器帶TDF分解爐。隨著GB4915-2013《水泥工業大氣污染排放標準》的實施,要求現有水泥窯及窯尾余熱利用系統中SO2排放濃度限定為≤200mg/Nm3(重點地區SO2排放濃度限定為≤100mg/Nm3),該公司目前執行重點地區排放標準。窯尾煙氣SO2排放濃度受生料磨開停機影響波動極大,生料磨正常開機時SO2≤20mg/Nm3,在生料磨停機期間,窯尾煙氣SO2經常超標,最高時SO2濃度可達600mg/Nm3以上。為了不影響回轉窯的正常運行,該公司采取了切實可行富有成效的措施。

 

 

 

原因分析

 

 

 

 

對窯尾煙氣超標時段分析,入窯煤粉全硫1%左右,未有明顯變化;對入窯生料全硫分析,當生料粉全硫超0.08%時,極易造成生料磨停機時SO2排放超標;對進廠原燃材料分析,發現生料中全硫偏高主要是由高硫石灰石帶入生料。根據相關文獻資料,高硫石灰石在440℃左右時受熱氧化分解,而此溫度段在C1與C3旋風筒區間內,此時CaCO3尚未分解,氣體中CaO含量偏低,固硫效率低,大部分的硫氧化成SO3或SO2隨著煙氣對外排放。在生料磨開機時,大部分煙氣經過立磨,由于生料磨內噴水,磨內濕度較高,在粉磨過程中吸附在CaCO3表面并進行反應,在一定程度上起到了固硫作用,因此窯尾在線監測中SO2濃度并不高。當生料磨停機時,全部煙氣直接進入窯尾煙囪排放,最終導致煙氣中SO2排放超標。

 

 

 
解決措施

 

 

2.1 石灰石的均化

 

加強石灰石檢測,做好高硫和低硫石灰石分區堆放,并通過鏟車合理搭配破碎,加強物料均化,確保石灰石全硫低于0.2%,以降低入窯生料硫含量。

 

2.2 加強燒成控制

 

穩定物料配比,適當降低熟料飽和比(控制熟料KH:0.90~0.91),提高物料易燒性,合理控制各系統溫度,避免過度用煤;合理控制系統通風,避免窯內產生還原氣氛,窯尾煙室CO濃度控制在0.01%以內,最大不超過0.03%,以降低窯內SO2產生量。

 

2.3 脫硫改造

 

(1)利用原增濕塔噴槍,將增濕塔噴槍部分關閉,保留3~4把噴槍,沿增濕塔周邊均布,控制噴水量20~50t/h,以不影響窯尾布袋收塵器正常運行為宜。

 

(2)在高溫風機出口至增濕塔管道增加自制霧化水槍(見圖1),噴水量5~10t/h左右。

 

圖1 脫硫改造實施實況

 
(3)將窯尾SP鍋爐回灰引至高溫風機出口管道(見圖1)。

 

改造完成后,在生料磨停機前半小時,先打開高溫風機出口管道霧化水槍,若生料磨停機后SO2排放濃度仍超標,再打開增濕塔水槍;最后停窯尾SP鍋爐底剛性葉輪下料器,打開回灰管道閥門,將鍋爐回灰引入高溫風機出口煙囪管道;生料磨開機后,反方向執行操作。該方案使窯尾煙氣濕度增加,煙氣中粉塵濃度增加,提高了對煙氣中SO2吸附能力和固硫效率,降低窯尾SO2排放濃度

 

 

 
改進效果

 

 

上述措施實施后,窯尾煙氣SO2排放濃度得到一定的降低(見圖2)。對比分析,自制水槍可降低SO2排放濃度100~150mg/Nm3,增濕塔噴水可降低窯尾煙氣SO2排放濃度200~300mg/Nm3,窯尾鍋爐回灰可降低SO2排放濃度80~150mg/Nm3以上累計可降低窯尾煙氣SO2排放濃度400~500mg/Nm3。當生料全硫低于0.18%時,在生料磨停機后能控制SO2排放濃度在100mg/Nm3以內?;灸芙鉀Q生料磨停機SO2超標排放問題。改造后,可提高石灰石采購范圍,緩解石灰石供應緊張矛盾,降低熟料生產成本。

 

圖2 窯尾煙氣在線監測SO2曲線圖

 

 

 
結束語

 

 

(1)該方案可解決窯尾煙氣SO2濃度初始值低于500mg/Nm3的達標排放問題,若初始濃度過高,可結合脫硫劑同步使用,降低脫硫成本。

 

(2)適當控制增濕塔用水量,提高噴槍霧化效果,防止增濕塔濕底。

 

(3)SP爐回灰活性CaO含量偏低,吸收SO2能力有限,可考慮從分解爐中抽取部分熱生料粉,提高固硫效率。

 

(4)窯灰再次輸入系統會導致系統通風阻力增加,相應增加高溫風機電耗和高溫風機葉輪磨損。

 

(5)采用噴水提高SO2與粉塵吸附能力,達到降低SO2排放濃度,對環境不會造成二次污染,但需合理控制入窯尾布袋收塵器入口溫度,防止布袋收塵器糊袋而影響回轉窯運行。

 

山東新澤儀器生產的煙氣在線監測系統,可實時監測煙氣中SO2、NOx、O2、粉塵、溫度、壓力、流速、濕度等的數據,并可將數據遠傳至各級環保部門。

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