烟尘浓度对安钢90m2 烧结脱硫系统的影响

李绍明 李斌 余仁生 李波 巫福全

（1萍乡市华星化工设备填料有限公司 江西萍乡 337000 2方大集团萍乡萍钢钢铁有限公司安环部 江西萍乡 337000）

目前由于两台90m2烧结机头（1#和2#）电除尘效果较差，尤其是90m2烧结1#机头，其除尘效果极差。脱硫烟气中含尘浓度较大时，会对湿法脱硫效率有一定的影响，并对石膏品质、除雾器的正常运行以及磨损喷头、管道堵塞等都存在一定的影响。

1 烟尘的化学成份

烟尘中所有化学成分以晶态物质的形式存在,以石英(SiO2)为主,其次含有莫来石(3Al2O3·2SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、钛磁铁矿(TiO2·FeO·Fe2O3)、硅石灰(CaO2·SiO2)等。烟尘经电除尘器净化后,进入吸收塔的烟尘颗粒直径为1μm～15μm,平均几何粒径小于10μm,烟尘主要化学成分含量详见表1。

表1 烟尘主要化学成分含量%

2 烟尘对脱硫系统的影响

2.1 烟尘中Al2O3和Fe2O3对脱硫反应的影响

一方面，因灰尘中带入的Al3+与烟气气体中带入的F-形成的络化物达到一定浓度时，会吸附在CaCO3固体颗粒的表面，“封闭”了CaCO3的活性，严重减缓了CaCO3的溶解速度，造成脱硫效率的降低。另一方面，由于烟尘中Al2O3和Fe2O3的含量较高,溶解的Al3+、Fe3+与Cl-生成(FeCl4)-、(AlCl4)-络合物,Al3+及F-,均有很强的活性,极易配对形成不溶性氟化铝胶状络合物。

2.2 对安钢90m2烧结脱硫系统设备的影响

烟气中烟尘含量过高时,一方面，烟尘进口风机叶轮和机壳积灰粘速度越快，严重影响脱硫系统的正常运行。若脱硫系统采用负压方式则风机积灰可以消除，但蒸汽又会增加对风机的腐蚀。另一方面，粘附在除雾器板片上的烟尘也相应增加,造成板片结垢和堵塞,导致除雾器局部区域烟气流速超过临界流速,撕裂板片上已经形成的液膜,使烟气中夹带的液量骤然增大,并且其中大粒径的液滴明显增多,破坏除雾器的正常工作，严重的堵塞，会使除雾器失去除雾功能，使脱硫系统产生“石膏雨”现象，导致现场环境的二次污染。

另外，系统内进行高速运动时，烟尘颗粒会对浆液管道、搅拌器、喷嘴以及浆液泵等造成非常大的磨损现象，大大缩短设备的使用寿命。

2.3 对成品石膏和过滤机的影响

石膏浆液通常是指石膏排出泵从吸收塔内排出的以CaSO4；2H2O晶体为主的混合浆液，其品质是脱硫工艺完成好坏的标志,是石膏浆液能否脱水成为可利用副产品的前提。对无抛弃系统的烟气脱硫装置来说，良好的石膏浆液品质是持续稳定运行的保证。浆液中的烟尘不仅会夹杂在石膏晶体中,阻塞结晶水通道,造成石膏含水率过高。另外,飞灰还会堵塞滤布滤空,造成脱水困难,使真空泵的电流增大。

3 90m2 脱硫入口烟气烟尘浓度情况

以2014年3月5日环境监测站监测数据参考，90m2脱硫1#和2#入口烟尘浓度分别为300mg/m3、283mg/m3；脱硫出口烟尘浓度78mg/m3（湿法脱硫塔有较高的除尘效果）。

4 控制烟尘浓度的方法

4.1 烟气中含尘浓度高时，会因烟气中各种惰性物质的存在造成石灰石颗粒反应闭塞，将严重制成脱硫效率的下降。此外，烟气含尘浓度高时，还会加大循环浆液对设备和管道的磨损。因此，在运行中，应确保烟气脱硫系统上一级设备——静电除尘器的高效运行，保证除尘效率大于99.5%，脱硫系统入口烟尘含量小于50mg/Nm3。对于除尘效果较差的除尘器（如90m2机头1#），需及时进行改造。

4.2 对脱硫系统运行期间的浆液及时进行化验分析，及时了解影响脱硫系统的因素变化情况。

4.3 加强对目前电除尘器各电场一次电压、一次电流、二次电压、二次电流的二次电流、二次电压及闪频情况的监控；电除尘器由于工作负压大，极怕除尘器壳体漏水。可在除尘器顶部搭建雨棚，防止渗雨影响电场。

5 结语

5.1 经查资料及相关实验数据（王彬实验），烟气中烟尘浓度持续超过400mg/m3时，会对脱硫效率产生明显下降，并且石膏中Ca-SO4·2H2O含量降低。目前根据以往监测数据，90m2脱硫入口烟气中烟尘浓度约为200 mg/m3～300mg/m3左右，对塔内反应影响并不算大。

5.2 减少烟尘浓度，对整个脱硫系统的设备运转有良好的改善（减少磨损和阻塞），提高石膏品质，并可稍微提高脱硫效率。

[1]刘佳.烟气浓度对脱硫系统设备的影响分析[J].热力电,2005,9.