石灰石-石膏法與半幹法燒結機煙氣脫硫技術比較
發布日期：2018-03-21 浏覽次數：31
北(běi)星節能環保網訊:燒結煙氣是燒結混合料點火(huǒ)後，随台車(chē)運行，在高溫燒結成型過程中(zhōng)所産生(shēng)的廢氣，燒結煙氣中(zhōng)含有定濃度的SO2。燒結工(gōng)序是鋼鐵工(gōng)業的主要污染源之，解決好燒結工(gōng)序的SO2減排，就是抓住了鋼鐵行業SO2減排工(gōng)作的重點。鋼鐵企業需結合自身特點，從脫硫裝置運行有效性、穩定性、經濟性來選擇合适的脫硫技術。
1 、燒結機煙氣的特點
燒結原料鐵礦石和燃料(如煤粉)中(zhōng)都含定的單質硫或硫化物(wù)，在燒結過程中(zhōng)氧化生(shēng)成SO2。燒結煙氣的主要特點是：(1)煙氣排放(fàng)量大(dà)，每生(shēng)産噸燒結礦大(dà)約産生(shēng)4000~6000m3煙氣; (2)煙氣溫度波動幅度較大(dà)，随燒結工(gōng)況變化，波動範圍在90～150 ℃;(3)煙氣含濕量大(dà)，按體(tǐ)積比計算，水分(fēn)含量般在10%左右;(4)由于燒結原料含硫率關系，引起排放(fàng)煙氣SO2濃度随配料比的變化而發生(shēng)較大(dà)的變化，般在1000~3000mg/Nm3;(5)燒結煙氣含氧量高，約占10%～15%左右; (6)粉塵中(zhōng)含有鐵及其化合物(wù)，由于使用不同的原料還可能含有微量重金屬元素。(7)不穩定性，由于燒結工(gōng)況波動，煙氣量、煙氣溫度、SO2濃度經常發生(shēng)變化，随機性強。
2 、燒結機煙氣脫硫技術現狀
針對燒結煙氣的特點和特性，燒結過程SO2排放(fàng)的控制方法主要爲降低原料含硫量、減少原料的耗量及對燒結煙氣進行治理。煙氣脫硫技術是國内外(wài)鋼鐵企業常用控制S02排放(fàng)的方法。
煙氣脫硫技術主要分(fēn)爲半幹法和濕法煙氣脫硫。半幹法煙氣脫硫技術主要包括噴霧旋轉幹燥吸收工(gōng)藝(SDA)、循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝(CFB)等;濕法煙氣脫硫技術主要包括：石灰石-石膏濕法工(gōng)藝、氨法煙氣脫硫工(gōng)藝、氧化鎂濕法工(gōng)藝等。目前國内燒結煙氣脫硫技術中(zhōng)濕法應用爲廣泛的爲石灰石/石膏法;半幹法應用爲廣泛的爲循環流化床法(CFB)。
2.1 石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝
石灰石-石膏法是用石灰石漿液吸收煙氣中(zhōng)的SO2，反應生(shēng)成亞硫酸鈣，在吸收塔漿池中(zhōng)進步氧化爲二水硫酸鈣(石膏)，氧化後的石膏漿液經濃縮、脫水後生(shēng)成含水量小(xiǎo)于10%的石膏，作爲商(shāng)品出售。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是種發展成熟，在全球範圍内廣泛應用的煙氣脫硫技術，脫硫效率可達95%以上。經過幾十年的研究和化，原有的結垢、堵塞和磨損等技術問題已成功解決。石灰石-石膏法通常被大(dà)型電(diàn)站所采用，目前在燒結煙氣、工(gōng)業鍋爐/爐窯的煙氣脫硫中(zhōng)也被廣泛使用。
2.2循環流化床法(CFB)半幹法脫硫工(gōng)藝
循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝以循環流化床爲原理，通過物(wù)料在反應塔内的内循環和高倍率的外(wài)循環，形成含固量很高的煙氣流化床，從而強化了脫硫吸收劑顆粒之間、煙氣中(zhōng)SO2、SO3、HCl、HF等氣體(tǐ)與脫硫吸收劑間的傳熱傳質性能，同時将運行溫度降到露點以上15～20℃，提高SO2與脫硫吸收劑間的反應效率、吸收劑的利用率。脫硫劑般選用石灰或消石灰,在鈣硫比爲1.3～1.5的情況下(xià)，脫硫效率可達80～90%，脫硫副産物(wù)爲以亞硫酸鈣爲主的脫硫灰渣。
3 、石灰石-石膏法與循環半幹法脫硫技術比較
3.1有效性
從煙氣脫硫技術有效性分(fēn)析，主要考慮脫硫效率、場地适應性。
3.1.1脫硫效率
石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝脫硫率可達95%以上，脫硫後的煙氣不但二氧化硫濃度很低，而且煙氣含塵量也大(dà)大(dà)減少.，有利于地區和燒結廠實行總量控制。
循環流化床法半幹法脫硫工(gōng)藝脫硫效率般在80~90%，要達到90%以上的脫硫效率需對應很高的鈣硫比(Ca/S至少在1.5以上，遠高于濕法的1.03)。
3.1.2場地的适應性
對于改造工(gōng)程，場地的适應性是個重要的考慮因素。石灰石-石膏濕法脫硫技術系統複雜(zá)，占地面積相對于以消石灰爲脫硫劑的循環流化床半幹法脫硫要大(dà)。如采用石灰爲脫硫劑的半幹法脫硫，需增加脫硫劑制備所需的石灰消化廠房，占地面積與濕法脫硫相當。
3.2穩定性
确保煙氣脫硫系統的安全、穩定運行，并且不影響原燒結機的運行是脫硫技術選擇必須要考慮的原則。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是目前技術成熟，運行可靠的煙氣脫硫技術，脫硫裝置投運率可達98%以上，并對燒結工(gōng)況波動引起的煙氣流量、溫度、SO2濃度變化具有很好的适應性。
循環流化床半幹法脫硫技術需在流化床内噴水，爲脫硫反應創造佳的反應條件，但從燒結機的運行情況來看，燒結煙氣量，溫度和SO2濃度直在較大(dà)範圍波動，使得流化床内噴水量很難精确調節，水量過少，則反應效率降低;水量過多，會導緻流化床内物(wù)料粘結和出口煙氣帶水，并造成後續除塵器的腐蝕、堵塞，影響系統的正常運行。同時，煙氣量的波動也會影響到脫硫塔内的流化狀态發生(shēng)改變，影響脫硫效率和系統穩定運行。
3.3經濟性
對于經濟性，主要考慮投資(zī)費(fèi)用、運行費(fèi)用及副産物(wù)的處理利用。
3.3.1投資(zī)費(fèi)用
目前，石灰石-石膏法已普遍取消了煙氣再熱系統(GGH)，爲了防止脫硫後濕煙氣對煙囪腐蝕帶來的不利影響，采用脫硫塔+直排煙囪或對原煙囪進行防腐處理的措施。同時主要設備都已實現國産化，這樣大(dà)大(dà)降低了濕法脫硫的投資(zī)費(fèi)用。石灰石-石膏法總體(tǐ)投資(zī)費(fèi)用已與循環流化床半幹法脫硫相差不大(dà)。
3.3.2運行費(fèi)用
(1)脫硫劑
石灰石-石膏法脫硫劑爲石灰石，原料易得，且價格便宜。循環流化床半幹法的脫硫劑爲石灰或消石灰，如用石灰作爲脫硫劑，需經幹式消化器反應後生(shēng)成消石灰才能使用。隻有高品質的石灰活性(T60≤4min，加水後溫度升高60℃不超過4分(fēn)鍾)才能滿足循環流化床半幹法煙氣脫硫的要求上使用，因此半幹法對脫硫劑的品質要求大(dà)大(dà)高于濕法。
濕法脫硫中(zhōng)Ca/S般在1.03左右，而半幹法脫硫要達到90%的脫硫效率Ca/S要大(dà)于1.5，加上石灰的單價也高于石灰石，導緻半幹法脫硫劑消耗的費(fèi)用很高。
(2)電(diàn)耗
燒結機煙氣中(zhōng)SO2濃度并不高，在影響濕法脫硫電(diàn)耗大(dà)的指标液氣比的取值上，也不需取高液氣比。對燒結機煙氣脫硫來說，在不考慮增壓風機情況下(xià)，石灰石-石膏法脫硫系統運行電(diàn)耗要高于半幹法脫硫(半幹法爲濕法的60%左右)。但半幹法脫硫爲滿足粉塵排放(fàng)的要求，脫硫後必須配置布袋除塵器，加上塔體(tǐ)本身的阻力和煙道的阻力，系統總阻力損失在3800Pa以上，大(dà)大(dà)高于濕法脫硫的1500~1800Pa。濕法煙氣脫硫加上前置的除塵系統能耗後，總能耗與半幹法煙氣脫硫系統相差不大(dà)。
(3)水耗
石灰石-石膏法脫硫系統的水耗包括蒸發水、結晶水、石膏中(zhōng)的自由水以及廢水等;半幹法煙氣脫硫系統的水耗主要用于石灰消化以及煙氣增濕提高反應速率。般情況下(xià)，半幹法脫硫系統水的消耗爲濕法脫硫系統的60~70%，但水耗在整個運行費(fèi)用中(zhōng)所占的比例不高。
3.3.3副産物(wù)的處理
石灰石-石膏煙氣脫硫中(zhōng)副産物(wù)爲石膏，其品質高，可作爲水泥緩凝劑及石膏闆材的原料，石膏出售産生(shēng)的效益可抵消大(dà)部分(fēn)脫硫劑石灰石的費(fèi)用。循環流化床半幹法的脫硫灰渣主要成分(fēn)是亞硫酸鈣、飛灰、硫酸鈣、未完全反應完的消石灰粉等，尚無可靠的大(dà)規模利用的方法，經濟價值低于石膏，遠不能抵消脫硫劑石灰/消石灰的費(fèi)用。
1 、燒結機煙氣的特點
燒結原料鐵礦石和燃料(如煤粉)中(zhōng)都含定的單質硫或硫化物(wù)，在燒結過程中(zhōng)氧化生(shēng)成SO2。燒結煙氣的主要特點是：(1)煙氣排放(fàng)量大(dà)，每生(shēng)産噸燒結礦大(dà)約産生(shēng)4000~6000m3煙氣; (2)煙氣溫度波動幅度較大(dà)，随燒結工(gōng)況變化，波動範圍在90～150 ℃;(3)煙氣含濕量大(dà)，按體(tǐ)積比計算，水分(fēn)含量般在10%左右;(4)由于燒結原料含硫率關系，引起排放(fàng)煙氣SO2濃度随配料比的變化而發生(shēng)較大(dà)的變化，般在1000~3000mg/Nm3;(5)燒結煙氣含氧量高，約占10%～15%左右; (6)粉塵中(zhōng)含有鐵及其化合物(wù)，由于使用不同的原料還可能含有微量重金屬元素。(7)不穩定性，由于燒結工(gōng)況波動，煙氣量、煙氣溫度、SO2濃度經常發生(shēng)變化，随機性強。
2 、燒結機煙氣脫硫技術現狀
針對燒結煙氣的特點和特性，燒結過程SO2排放(fàng)的控制方法主要爲降低原料含硫量、減少原料的耗量及對燒結煙氣進行治理。煙氣脫硫技術是國内外(wài)鋼鐵企業常用控制S02排放(fàng)的方法。
煙氣脫硫技術主要分(fēn)爲半幹法和濕法煙氣脫硫。半幹法煙氣脫硫技術主要包括噴霧旋轉幹燥吸收工(gōng)藝(SDA)、循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝(CFB)等;濕法煙氣脫硫技術主要包括：石灰石-石膏濕法工(gōng)藝、氨法煙氣脫硫工(gōng)藝、氧化鎂濕法工(gōng)藝等。目前國内燒結煙氣脫硫技術中(zhōng)濕法應用爲廣泛的爲石灰石/石膏法;半幹法應用爲廣泛的爲循環流化床法(CFB)。
2.1 石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝
石灰石-石膏法是用石灰石漿液吸收煙氣中(zhōng)的SO2，反應生(shēng)成亞硫酸鈣，在吸收塔漿池中(zhōng)進步氧化爲二水硫酸鈣(石膏)，氧化後的石膏漿液經濃縮、脫水後生(shēng)成含水量小(xiǎo)于10%的石膏，作爲商(shāng)品出售。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是種發展成熟，在全球範圍内廣泛應用的煙氣脫硫技術，脫硫效率可達95%以上。經過幾十年的研究和化，原有的結垢、堵塞和磨損等技術問題已成功解決。石灰石-石膏法通常被大(dà)型電(diàn)站所采用，目前在燒結煙氣、工(gōng)業鍋爐/爐窯的煙氣脫硫中(zhōng)也被廣泛使用。
2.2循環流化床法(CFB)半幹法脫硫工(gōng)藝
循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝以循環流化床爲原理，通過物(wù)料在反應塔内的内循環和高倍率的外(wài)循環，形成含固量很高的煙氣流化床，從而強化了脫硫吸收劑顆粒之間、煙氣中(zhōng)SO2、SO3、HCl、HF等氣體(tǐ)與脫硫吸收劑間的傳熱傳質性能，同時将運行溫度降到露點以上15～20℃，提高SO2與脫硫吸收劑間的反應效率、吸收劑的利用率。脫硫劑般選用石灰或消石灰,在鈣硫比爲1.3～1.5的情況下(xià)，脫硫效率可達80～90%，脫硫副産物(wù)爲以亞硫酸鈣爲主的脫硫灰渣。
3 、石灰石-石膏法與循環半幹法脫硫技術比較
3.1有效性
從煙氣脫硫技術有效性分(fēn)析，主要考慮脫硫效率、場地适應性。
3.1.1脫硫效率
石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝脫硫率可達95%以上，脫硫後的煙氣不但二氧化硫濃度很低，而且煙氣含塵量也大(dà)大(dà)減少.，有利于地區和燒結廠實行總量控制。
循環流化床法半幹法脫硫工(gōng)藝脫硫效率般在80~90%，要達到90%以上的脫硫效率需對應很高的鈣硫比(Ca/S至少在1.5以上，遠高于濕法的1.03)。
3.1.2場地的适應性
對于改造工(gōng)程，場地的适應性是個重要的考慮因素。石灰石-石膏濕法脫硫技術系統複雜(zá)，占地面積相對于以消石灰爲脫硫劑的循環流化床半幹法脫硫要大(dà)。如采用石灰爲脫硫劑的半幹法脫硫，需增加脫硫劑制備所需的石灰消化廠房，占地面積與濕法脫硫相當。
3.2穩定性
确保煙氣脫硫系統的安全、穩定運行，并且不影響原燒結機的運行是脫硫技術選擇必須要考慮的原則。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是目前技術成熟，運行可靠的煙氣脫硫技術，脫硫裝置投運率可達98%以上，并對燒結工(gōng)況波動引起的煙氣流量、溫度、SO2濃度變化具有很好的适應性。
循環流化床半幹法脫硫技術需在流化床内噴水，爲脫硫反應創造佳的反應條件，但從燒結機的運行情況來看，燒結煙氣量，溫度和SO2濃度直在較大(dà)範圍波動，使得流化床内噴水量很難精确調節，水量過少，則反應效率降低;水量過多，會導緻流化床内物(wù)料粘結和出口煙氣帶水，并造成後續除塵器的腐蝕、堵塞，影響系統的正常運行。同時，煙氣量的波動也會影響到脫硫塔内的流化狀态發生(shēng)改變，影響脫硫效率和系統穩定運行。
3.3經濟性
對于經濟性，主要考慮投資(zī)費(fèi)用、運行費(fèi)用及副産物(wù)的處理利用。
3.3.1投資(zī)費(fèi)用
目前，石灰石-石膏法已普遍取消了煙氣再熱系統(GGH)，爲了防止脫硫後濕煙氣對煙囪腐蝕帶來的不利影響，采用脫硫塔+直排煙囪或對原煙囪進行防腐處理的措施。同時主要設備都已實現國産化，這樣大(dà)大(dà)降低了濕法脫硫的投資(zī)費(fèi)用。石灰石-石膏法總體(tǐ)投資(zī)費(fèi)用已與循環流化床半幹法脫硫相差不大(dà)。
3.3.2運行費(fèi)用
(1)脫硫劑
石灰石-石膏法脫硫劑爲石灰石，原料易得，且價格便宜。循環流化床半幹法的脫硫劑爲石灰或消石灰，如用石灰作爲脫硫劑，需經幹式消化器反應後生(shēng)成消石灰才能使用。隻有高品質的石灰活性(T60≤4min，加水後溫度升高60℃不超過4分(fēn)鍾)才能滿足循環流化床半幹法煙氣脫硫的要求上使用，因此半幹法對脫硫劑的品質要求大(dà)大(dà)高于濕法。
濕法脫硫中(zhōng)Ca/S般在1.03左右，而半幹法脫硫要達到90%的脫硫效率Ca/S要大(dà)于1.5，加上石灰的單價也高于石灰石，導緻半幹法脫硫劑消耗的費(fèi)用很高。
(2)電(diàn)耗
燒結機煙氣中(zhōng)SO2濃度并不高，在影響濕法脫硫電(diàn)耗大(dà)的指标液氣比的取值上，也不需取高液氣比。對燒結機煙氣脫硫來說，在不考慮增壓風機情況下(xià)，石灰石-石膏法脫硫系統運行電(diàn)耗要高于半幹法脫硫(半幹法爲濕法的60%左右)。但半幹法脫硫爲滿足粉塵排放(fàng)的要求，脫硫後必須配置布袋除塵器，加上塔體(tǐ)本身的阻力和煙道的阻力，系統總阻力損失在3800Pa以上，大(dà)大(dà)高于濕法脫硫的1500~1800Pa。濕法煙氣脫硫加上前置的除塵系統能耗後，總能耗與半幹法煙氣脫硫系統相差不大(dà)。
(3)水耗
石灰石-石膏法脫硫系統的水耗包括蒸發水、結晶水、石膏中(zhōng)的自由水以及廢水等;半幹法煙氣脫硫系統的水耗主要用于石灰消化以及煙氣增濕提高反應速率。般情況下(xià)，半幹法脫硫系統水的消耗爲濕法脫硫系統的60~70%，但水耗在整個運行費(fèi)用中(zhōng)所占的比例不高。
3.3.3副産物(wù)的處理
石灰石-石膏煙氣脫硫中(zhōng)副産物(wù)爲石膏，其品質高，可作爲水泥緩凝劑及石膏闆材的原料，石膏出售産生(shēng)的效益可抵消大(dà)部分(fēn)脫硫劑石灰石的費(fèi)用。循環流化床半幹法的脫硫灰渣主要成分(fēn)是亞硫酸鈣、飛灰、硫酸鈣、未完全反應完的消石灰粉等，尚無可靠的大(dà)規模利用的方法，經濟價值低于石膏，遠不能抵消脫硫劑石灰/消石灰的費(fèi)用。
北(běi)星節能環保網訊:燒結煙氣是燒結混合料點火(huǒ)後，随台車(chē)運行，在高溫燒結成型過程中(zhōng)所産生(shēng)的廢氣，燒結煙氣中(zhōng)含有定濃度的SO2。燒結工(gōng)序是鋼鐵工(gōng)業的主要污染源之，解決好燒結工(gōng)序的SO2減排，就是抓住了鋼鐵行業SO2減排工(gōng)作的重點。鋼鐵企業需結合自身特點，從脫硫裝置運行有效性、穩定性、經濟性來選擇合适的脫硫技術。
1 、燒結機煙氣的特點
燒結原料鐵礦石和燃料(如煤粉)中(zhōng)都含定的單質硫或硫化物(wù)，在燒結過程中(zhōng)氧化生(shēng)成SO2。燒結煙氣的主要特點是：(1)煙氣排放(fàng)量大(dà)，每生(shēng)産噸燒結礦大(dà)約産生(shēng)4000~6000m3煙氣; (2)煙氣溫度波動幅度較大(dà)，随燒結工(gōng)況變化，波動範圍在90～150 ℃;(3)煙氣含濕量大(dà)，按體(tǐ)積比計算，水分(fēn)含量般在10%左右;(4)由于燒結原料含硫率關系，引起排放(fàng)煙氣SO2濃度随配料比的變化而發生(shēng)較大(dà)的變化，般在1000~3000mg/Nm3;(5)燒結煙氣含氧量高，約占10%～15%左右; (6)粉塵中(zhōng)含有鐵及其化合物(wù)，由于使用不同的原料還可能含有微量重金屬元素。(7)不穩定性，由于燒結工(gōng)況波動，煙氣量、煙氣溫度、SO2濃度經常發生(shēng)變化，随機性強。
2 、燒結機煙氣脫硫技術現狀
針對燒結煙氣的特點和特性，燒結過程SO2排放(fàng)的控制方法主要爲降低原料含硫量、減少原料的耗量及對燒結煙氣進行治理。煙氣脫硫技術是國内外(wài)鋼鐵企業常用控制S02排放(fàng)的方法。
煙氣脫硫技術主要分(fēn)爲半幹法和濕法煙氣脫硫。半幹法煙氣脫硫技術主要包括噴霧旋轉幹燥吸收工(gōng)藝(SDA)、循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝(CFB)等;濕法煙氣脫硫技術主要包括：石灰石-石膏濕法工(gōng)藝、氨法煙氣脫硫工(gōng)藝、氧化鎂濕法工(gōng)藝等。目前國内燒結煙氣脫硫技術中(zhōng)濕法應用爲廣泛的爲石灰石/石膏法;半幹法應用爲廣泛的爲循環流化床法(CFB)。
2.1 石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝
石灰石-石膏法是用石灰石漿液吸收煙氣中(zhōng)的SO2，反應生(shēng)成亞硫酸鈣，在吸收塔漿池中(zhōng)進步氧化爲二水硫酸鈣(石膏)，氧化後的石膏漿液經濃縮、脫水後生(shēng)成含水量小(xiǎo)于10%的石膏，作爲商(shāng)品出售。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是種發展成熟，在全球範圍内廣泛應用的煙氣脫硫技術，脫硫效率可達95%以上。經過幾十年的研究和化，原有的結垢、堵塞和磨損等技術問題已成功解決。石灰石-石膏法通常被大(dà)型電(diàn)站所采用，目前在燒結煙氣、工(gōng)業鍋爐/爐窯的煙氣脫硫中(zhōng)也被廣泛使用。
2.2循環流化床法(CFB)半幹法脫硫工(gōng)藝
循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝以循環流化床爲原理，通過物(wù)料在反應塔内的内循環和高倍率的外(wài)循環，形成含固量很高的煙氣流化床，從而強化了脫硫吸收劑顆粒之間、煙氣中(zhōng)SO2、SO3、HCl、HF等氣體(tǐ)與脫硫吸收劑間的傳熱傳質性能，同時将運行溫度降到露點以上15～20℃，提高SO2與脫硫吸收劑間的反應效率、吸收劑的利用率。脫硫劑般選用石灰或消石灰,在鈣硫比爲1.3～1.5的情況下(xià)，脫硫效率可達80～90%，脫硫副産物(wù)爲以亞硫酸鈣爲主的脫硫灰渣。
3 、石灰石-石膏法與循環半幹法脫硫技術比較
3.1有效性
從煙氣脫硫技術有效性分(fēn)析，主要考慮脫硫效率、場地适應性。
3.1.1脫硫效率
石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝脫硫率可達95%以上，脫硫後的煙氣不但二氧化硫濃度很低，而且煙氣含塵量也大(dà)大(dà)減少.，有利于地區和燒結廠實行總量控制。
循環流化床法半幹法脫硫工(gōng)藝脫硫效率般在80~90%，要達到90%以上的脫硫效率需對應很高的鈣硫比(Ca/S至少在1.5以上，遠高于濕法的1.03)。
3.1.2場地的适應性
對于改造工(gōng)程，場地的适應性是個重要的考慮因素。石灰石-石膏濕法脫硫技術系統複雜(zá)，占地面積相對于以消石灰爲脫硫劑的循環流化床半幹法脫硫要大(dà)。如采用石灰爲脫硫劑的半幹法脫硫，需增加脫硫劑制備所需的石灰消化廠房，占地面積與濕法脫硫相當。
3.2穩定性
确保煙氣脫硫系統的安全、穩定運行，并且不影響原燒結機的運行是脫硫技術選擇必須要考慮的原則。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是目前技術成熟，運行可靠的煙氣脫硫技術，脫硫裝置投運率可達98%以上，并對燒結工(gōng)況波動引起的煙氣流量、溫度、SO2濃度變化具有很好的适應性。
循環流化床半幹法脫硫技術需在流化床内噴水，爲脫硫反應創造佳的反應條件，但從燒結機的運行情況來看，燒結煙氣量，溫度和SO2濃度直在較大(dà)範圍波動，使得流化床内噴水量很難精确調節，水量過少，則反應效率降低;水量過多，會導緻流化床内物(wù)料粘結和出口煙氣帶水，并造成後續除塵器的腐蝕、堵塞，影響系統的正常運行。同時，煙氣量的波動也會影響到脫硫塔内的流化狀态發生(shēng)改變，影響脫硫效率和系統穩定運行。
3.3經濟性
對于經濟性，主要考慮投資(zī)費(fèi)用、運行費(fèi)用及副産物(wù)的處理利用。
3.3.1投資(zī)費(fèi)用
目前，石灰石-石膏法已普遍取消了煙氣再熱系統(GGH)，爲了防止脫硫後濕煙氣對煙囪腐蝕帶來的不利影響，采用脫硫塔+直排煙囪或對原煙囪進行防腐處理的措施。同時主要設備都已實現國産化，這樣大(dà)大(dà)降低了濕法脫硫的投資(zī)費(fèi)用。石灰石-石膏法總體(tǐ)投資(zī)費(fèi)用已與循環流化床半幹法脫硫相差不大(dà)。
3.3.2運行費(fèi)用
(1)脫硫劑
石灰石-石膏法脫硫劑爲石灰石，原料易得，且價格便宜。循環流化床半幹法的脫硫劑爲石灰或消石灰，如用石灰作爲脫硫劑，需經幹式消化器反應後生(shēng)成消石灰才能使用。隻有高品質的石灰活性(T60≤4min，加水後溫度升高60℃不超過4分(fēn)鍾)才能滿足循環流化床半幹法煙氣脫硫的要求上使用，因此半幹法對脫硫劑的品質要求大(dà)大(dà)高于濕法。
濕法脫硫中(zhōng)Ca/S般在1.03左右，而半幹法脫硫要達到90%的脫硫效率Ca/S要大(dà)于1.5，加上石灰的單價也高于石灰石，導緻半幹法脫硫劑消耗的費(fèi)用很高。
(2)電(diàn)耗
燒結機煙氣中(zhōng)SO2濃度并不高，在影響濕法脫硫電(diàn)耗大(dà)的指标液氣比的取值上，也不需取高液氣比。對燒結機煙氣脫硫來說，在不考慮增壓風機情況下(xià)，石灰石-石膏法脫硫系統運行電(diàn)耗要高于半幹法脫硫(半幹法爲濕法的60%左右)。但半幹法脫硫爲滿足粉塵排放(fàng)的要求，脫硫後必須配置布袋除塵器，加上塔體(tǐ)本身的阻力和煙道的阻力，系統總阻力損失在3800Pa以上，大(dà)大(dà)高于濕法脫硫的1500~1800Pa。濕法煙氣脫硫加上前置的除塵系統能耗後，總能耗與半幹法煙氣脫硫系統相差不大(dà)。
(3)水耗
石灰石-石膏法脫硫系統的水耗包括蒸發水、結晶水、石膏中(zhōng)的自由水以及廢水等;半幹法煙氣脫硫系統的水耗主要用于石灰消化以及煙氣增濕提高反應速率。般情況下(xià)，半幹法脫硫系統水的消耗爲濕法脫硫系統的60~70%，但水耗在整個運行費(fèi)用中(zhōng)所占的比例不高。
3.3.3副産物(wù)的處理
石灰石-石膏煙氣脫硫中(zhōng)副産物(wù)爲石膏，其品質高，可作爲水泥緩凝劑及石膏闆材的原料，石膏出售産生(shēng)的效益可抵消大(dà)部分(fēn)脫硫劑石灰石的費(fèi)用。循環流化床半幹法的脫硫灰渣主要成分(fēn)是亞硫酸鈣、飛灰、硫酸鈣、未完全反應完的消石灰粉等，尚無可靠的大(dà)規模利用的方法，經濟價值低于石膏，遠不能抵消脫硫劑石灰/消石灰的費(fèi)用。
1 、燒結機煙氣的特點
燒結原料鐵礦石和燃料(如煤粉)中(zhōng)都含定的單質硫或硫化物(wù)，在燒結過程中(zhōng)氧化生(shēng)成SO2。燒結煙氣的主要特點是：(1)煙氣排放(fàng)量大(dà)，每生(shēng)産噸燒結礦大(dà)約産生(shēng)4000~6000m3煙氣; (2)煙氣溫度波動幅度較大(dà)，随燒結工(gōng)況變化，波動範圍在90～150 ℃;(3)煙氣含濕量大(dà)，按體(tǐ)積比計算，水分(fēn)含量般在10%左右;(4)由于燒結原料含硫率關系，引起排放(fàng)煙氣SO2濃度随配料比的變化而發生(shēng)較大(dà)的變化，般在1000~3000mg/Nm3;(5)燒結煙氣含氧量高，約占10%～15%左右; (6)粉塵中(zhōng)含有鐵及其化合物(wù)，由于使用不同的原料還可能含有微量重金屬元素。(7)不穩定性，由于燒結工(gōng)況波動，煙氣量、煙氣溫度、SO2濃度經常發生(shēng)變化，随機性強。
2 、燒結機煙氣脫硫技術現狀
針對燒結煙氣的特點和特性，燒結過程SO2排放(fàng)的控制方法主要爲降低原料含硫量、減少原料的耗量及對燒結煙氣進行治理。煙氣脫硫技術是國内外(wài)鋼鐵企業常用控制S02排放(fàng)的方法。
煙氣脫硫技術主要分(fēn)爲半幹法和濕法煙氣脫硫。半幹法煙氣脫硫技術主要包括噴霧旋轉幹燥吸收工(gōng)藝(SDA)、循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝(CFB)等;濕法煙氣脫硫技術主要包括：石灰石-石膏濕法工(gōng)藝、氨法煙氣脫硫工(gōng)藝、氧化鎂濕法工(gōng)藝等。目前國内燒結煙氣脫硫技術中(zhōng)濕法應用爲廣泛的爲石灰石/石膏法;半幹法應用爲廣泛的爲循環流化床法(CFB)。
2.1 石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝
石灰石-石膏法是用石灰石漿液吸收煙氣中(zhōng)的SO2，反應生(shēng)成亞硫酸鈣，在吸收塔漿池中(zhōng)進步氧化爲二水硫酸鈣(石膏)，氧化後的石膏漿液經濃縮、脫水後生(shēng)成含水量小(xiǎo)于10%的石膏，作爲商(shāng)品出售。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是種發展成熟，在全球範圍内廣泛應用的煙氣脫硫技術，脫硫效率可達95%以上。經過幾十年的研究和化，原有的結垢、堵塞和磨損等技術問題已成功解決。石灰石-石膏法通常被大(dà)型電(diàn)站所采用，目前在燒結煙氣、工(gōng)業鍋爐/爐窯的煙氣脫硫中(zhōng)也被廣泛使用。
2.2循環流化床法(CFB)半幹法脫硫工(gōng)藝
循環流化床煙氣脫硫工(gōng)藝以循環流化床爲原理，通過物(wù)料在反應塔内的内循環和高倍率的外(wài)循環，形成含固量很高的煙氣流化床，從而強化了脫硫吸收劑顆粒之間、煙氣中(zhōng)SO2、SO3、HCl、HF等氣體(tǐ)與脫硫吸收劑間的傳熱傳質性能，同時将運行溫度降到露點以上15～20℃，提高SO2與脫硫吸收劑間的反應效率、吸收劑的利用率。脫硫劑般選用石灰或消石灰,在鈣硫比爲1.3～1.5的情況下(xià)，脫硫效率可達80～90%，脫硫副産物(wù)爲以亞硫酸鈣爲主的脫硫灰渣。
3 、石灰石-石膏法與循環半幹法脫硫技術比較
3.1有效性
從煙氣脫硫技術有效性分(fēn)析，主要考慮脫硫效率、場地适應性。
3.1.1脫硫效率
石灰石-石膏濕法脫硫工(gōng)藝脫硫率可達95%以上，脫硫後的煙氣不但二氧化硫濃度很低，而且煙氣含塵量也大(dà)大(dà)減少.，有利于地區和燒結廠實行總量控制。
循環流化床法半幹法脫硫工(gōng)藝脫硫效率般在80~90%，要達到90%以上的脫硫效率需對應很高的鈣硫比(Ca/S至少在1.5以上，遠高于濕法的1.03)。
3.1.2場地的适應性
對于改造工(gōng)程，場地的适應性是個重要的考慮因素。石灰石-石膏濕法脫硫技術系統複雜(zá)，占地面積相對于以消石灰爲脫硫劑的循環流化床半幹法脫硫要大(dà)。如采用石灰爲脫硫劑的半幹法脫硫，需增加脫硫劑制備所需的石灰消化廠房，占地面積與濕法脫硫相當。
3.2穩定性
确保煙氣脫硫系統的安全、穩定運行，并且不影響原燒結機的運行是脫硫技術選擇必須要考慮的原則。
石灰石-石膏法煙氣脫硫技術是目前技術成熟，運行可靠的煙氣脫硫技術，脫硫裝置投運率可達98%以上，并對燒結工(gōng)況波動引起的煙氣流量、溫度、SO2濃度變化具有很好的适應性。
循環流化床半幹法脫硫技術需在流化床内噴水，爲脫硫反應創造佳的反應條件，但從燒結機的運行情況來看，燒結煙氣量，溫度和SO2濃度直在較大(dà)範圍波動，使得流化床内噴水量很難精确調節，水量過少，則反應效率降低;水量過多，會導緻流化床内物(wù)料粘結和出口煙氣帶水，并造成後續除塵器的腐蝕、堵塞，影響系統的正常運行。同時，煙氣量的波動也會影響到脫硫塔内的流化狀态發生(shēng)改變，影響脫硫效率和系統穩定運行。
3.3經濟性
對于經濟性，主要考慮投資(zī)費(fèi)用、運行費(fèi)用及副産物(wù)的處理利用。
3.3.1投資(zī)費(fèi)用
目前，石灰石-石膏法已普遍取消了煙氣再熱系統(GGH)，爲了防止脫硫後濕煙氣對煙囪腐蝕帶來的不利影響，采用脫硫塔+直排煙囪或對原煙囪進行防腐處理的措施。同時主要設備都已實現國産化，這樣大(dà)大(dà)降低了濕法脫硫的投資(zī)費(fèi)用。石灰石-石膏法總體(tǐ)投資(zī)費(fèi)用已與循環流化床半幹法脫硫相差不大(dà)。
3.3.2運行費(fèi)用
(1)脫硫劑
石灰石-石膏法脫硫劑爲石灰石，原料易得，且價格便宜。循環流化床半幹法的脫硫劑爲石灰或消石灰，如用石灰作爲脫硫劑，需經幹式消化器反應後生(shēng)成消石灰才能使用。隻有高品質的石灰活性(T60≤4min，加水後溫度升高60℃不超過4分(fēn)鍾)才能滿足循環流化床半幹法煙氣脫硫的要求上使用，因此半幹法對脫硫劑的品質要求大(dà)大(dà)高于濕法。
濕法脫硫中(zhōng)Ca/S般在1.03左右，而半幹法脫硫要達到90%的脫硫效率Ca/S要大(dà)于1.5，加上石灰的單價也高于石灰石，導緻半幹法脫硫劑消耗的費(fèi)用很高。
(2)電(diàn)耗
燒結機煙氣中(zhōng)SO2濃度并不高，在影響濕法脫硫電(diàn)耗大(dà)的指标液氣比的取值上，也不需取高液氣比。對燒結機煙氣脫硫來說，在不考慮增壓風機情況下(xià)，石灰石-石膏法脫硫系統運行電(diàn)耗要高于半幹法脫硫(半幹法爲濕法的60%左右)。但半幹法脫硫爲滿足粉塵排放(fàng)的要求，脫硫後必須配置布袋除塵器，加上塔體(tǐ)本身的阻力和煙道的阻力，系統總阻力損失在3800Pa以上，大(dà)大(dà)高于濕法脫硫的1500~1800Pa。濕法煙氣脫硫加上前置的除塵系統能耗後，總能耗與半幹法煙氣脫硫系統相差不大(dà)。
(3)水耗
石灰石-石膏法脫硫系統的水耗包括蒸發水、結晶水、石膏中(zhōng)的自由水以及廢水等;半幹法煙氣脫硫系統的水耗主要用于石灰消化以及煙氣增濕提高反應速率。般情況下(xià)，半幹法脫硫系統水的消耗爲濕法脫硫系統的60~70%，但水耗在整個運行費(fèi)用中(zhōng)所占的比例不高。
3.3.3副産物(wù)的處理
石灰石-石膏煙氣脫硫中(zhōng)副産物(wù)爲石膏，其品質高，可作爲水泥緩凝劑及石膏闆材的原料，石膏出售産生(shēng)的效益可抵消大(dà)部分(fēn)脫硫劑石灰石的費(fèi)用。循環流化床半幹法的脫硫灰渣主要成分(fēn)是亞硫酸鈣、飛灰、硫酸鈣、未完全反應完的消石灰粉等，尚無可靠的大(dà)規模利用的方法，經濟價值低于石膏，遠不能抵消脫硫劑石灰/消石灰的費(fèi)用。
