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摘要：目前我国钢铁工业环境保护现状不容乐观，需要采取有效的措施，解决环境保护方面的问题。本文针对新疆天山钢铁巴州公司80万吨球团线配套的湿法脱硫系统存在的问题现状，并且针对这些现状提出了具体的解决措施，改造实践后脱硫效率提升较大，取得明显效果。
关键词：湿法脱硫、改进、脱硫效率提升
引言
新疆天山钢铁巴州公司80万吨球团线配套的脱硫工程建成于2013年投入使用，系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，在原烟道安装旁通阀将烟气引入脱硫吸收塔，吸收塔前设置增压引风机。近几年环保要求越来越严，环保设施达标企业才能生存，球团脱硫从建成投用后小问题不断，不能稳定保证环保数据稳定达标，制约球团生产线生产节奏。脱硫烟道部分腐蚀严重烟气外漏，1个石灰制浆罐不能满足生产需求，易造成供浆不及时数据超标，脱硫塔外部没有保温措施，生产过程中的温差造成脱硫的防腐容易脱落，除雾器顶部局部防腐层脱落;现场的除雾器部分变形严重，不能保证除雾效果。
1现状
1.1设备参数现状
新疆天山钢铁巴州公司80万吨球团生产配套脱硫装置原设计采用北京中科创新园环境技术有限公司湿式石灰-石膏烟气脱硫工艺，与生产线配套运行，能处理从回转窑排出的100%的烟气量，脱硫效率≥95%，它包括下列子系统：（1）烟气系统;（2）SO2吸收系统;（3）浆液制备系统;（4）副产物处理系统;（5）工艺水系统。
脱硫主要设计指标及性能保证值（如图1所示）
1.2工况原料现状
新疆天山钢铁巴州公司80万吨球团生产线地处新疆内陆天山南麓，球团生产用铁精粉矿主要为本地精粉（如图二所示）。精粉中硫含量变化大，含量高。
1.3脱硫运行现状
从建设到投入运行后，脱硫数据不稳定，精粉原料中硫含量变化后脱硫数据很难控制，数据出现超标情况，脱硫工艺运行不稳定，浆液中毒，脱石膏困难。脱硫喷淋、除雾器堵塞严重（如图三所示），现场下白色石膏雨等情况发生，球团线被迫停机检修。
2改进方案
2.1改进原则
利用球团线年检时间，改造施工时间控制在20天以内完成。
适应球团产能提升要求窑尾主抽风机、增压风机已经处于满负荷状态，改造方案充分考慮尽量减少阻损，确保改造后的风量不减少，不影响球团产量。
本次改造考虑经济合理，达到满足现有排放标准。
2.2改造方案
2.2.1喷淋系统（含循环泵、管道、喷嘴等）改造，提高液气比，喷嘴覆盖率达到200%以上，满足入口烟气二氧化硫含量4000mg/m?脱硫排放达标。新增一台流量1400m3/h，扬程25m循环泵;改一台900 m3/h循环泵为1400m3/h，提高系统液气比，达到8.4左右。
2.2.2将石灰浆液加入改到氧化池。这样改造后，就形成了2个循环池，一个循环池PH值6—6.5左右，对应最上层喷淋，脱硫反应时间最长，主要负责保证脱硫效果，一个循环池PH值5.5—6左右，保证亚硫酸钙能够很好的氧化成硫酸钙，确保石膏排除正常工作。这样的改造，实质上形成了“单塔双循环”流程，将大大提高脱硫效率。
2.2.3解决目前脱硫塔截面烟气分布不均匀问题，在烟气进口处，增加一个烟气均布器。
（1） 原理：由于脱硫塔直径偏小，烟气流速高，进入脱硫后，没有足够的空间来均匀分布，这样就导致脱硫塔内，烟气进口的对面，烟气集中度很高，脱硫效果很差。使用烟气均布器，在短距离内，将烟气的分布，做一次重新分布，达到均匀上升的目的。
（2） 烟气均布器的结构：目前使用效果最好的不锈钢托盘式均布器，但由于脱硫塔直径小，流速高，使用不锈钢托盘式均布器至少会产生600-700Pa阻力，这是主抽风机不能承受的。我们本次采用管式均布器，45°斜线安装方式，阻力预计小于150Pa，安装方式如图4所示：
2.2.4解决烟气脱硫塔侧壁效应，每层喷淋下部，增加一层烟气导流环。
（1）原理：由于在喷淋层设计时，中心部分可以很好的实现200%以上的覆盖，但靠近脱硫塔壁的部分，只有100%覆盖，甚至有可能出现小于50%的覆盖，这样烟气在上升过程中，会出现“贴壁”上行，因为靠近塔壁的部分阻力小。从效果上看，这部分烟气没有很好的脱硫而逃逸了。烟气导流环设置在喷淋层下部，让烟气“脱离”塔壁，强制进入浆液喷淋密集区。
（2） 烟气导流环不仅能有效提高脱硫效率，而且阻力很小，每层仅增加50Pa左右阻力，烟气导流环安装方式如图5所示：
2.2.5解决现场除雾器易结垢，反冲洗效果不佳等问题。
（1） 除雾器段经过前期改造，已经达到直径8m，计算流速为3.1-3.2m/s左右，适合除雾作业。但由于脱硫段流速太高，大量浆液被烟气携带进入除雾器段，给除雾器带来极大压力，由于浆液含固量太高，导致频繁发生除雾器堵塞。
（2） 原除雾器冲洗水喷嘴设计距离除雾器表面距离太远，冲洗水达到除雾器表面已经没有压力，影响冲洗效果，另外，冲洗水程序设计也有问题，最下层除雾器是最容易堵塞的，应该频繁冲洗，上层除雾器不易堵塞，应减少冲洗频率，这样在保证水平衡基础上，最大限度防止除雾器堵塞。
（3） 关于屋脊式除雾器，优点是对烟气流速有更好的适应性，但缺点是，冲洗时，冲洗角度是30---45°，不如平板式除雾器容易冲洗干净。
（4） 为了确保改造后，烟气中烟尘含量低于或不高于原来的指标，本次改造放弃使用屋脊式除雾器，改为使用3层平板式除雾器，在保证不堵塞的前提下，通过使用不同参数的平板除雾器，到达除雾效果。
下层采用间距35mm，二通道除雾器，冲洗周期：30分钟冲洗一次，每次2分钟。 中层采用间距30mm，三通道除雾器，冲洗周期：2小时冲洗一次，每次2分钟。
上层采用间距25mm，三通道带钩除雾器，冲洗周期：4小时冲洗一次，每次2分钟。
2.2.6增加一个石灰浆液缓冲罐
（1） 现场有石灰浆液配制罐，由于配制系统没有设计计量设施，采用液位来估计配制的石灰浆液浓度，方法虽然简单，但基本满足精度要求，由于石灰粉末受潮等原因，配制时，常出现不下料情况，需要处理，这样就影响石灰的加入。
（2） 石灰加入到浆液池的过程既没有计量，也没有自动控制，在脱硫系统能力严重不足、循环池容积偏小的条件下，出口SO2控制就难上加难。
（3） 设置一个石灰浆液缓冲罐，位置在原氧化池上面，用钢结构架空，容积为石灰配制罐容积的70%左右，（15m3）实现2个功能：其一、配制罐有足够的时间去配制石灰浆液;其二、缓冲罐石灰浆液自流到原氧化池过程中，增加一个电动阀，来自动控制石灰的加入量，确保出口SO2稳定、达标。
2.2.7通过改造氧化风管，提高现场浆液的氧化效果，改造完成后半水亚硫酸钙（干基）控制在0.5%以内。
现有氧化风系统是在循环池下部设置了一圈曝气管，虽然可以满足氧化要求，但存在一个缺陷，下部的管道上的排气孔容易堵塞，本次改造为直插式曝气管。
关于脱硫浆液中亚硫酸钙没有很好的被氧化成硫酸钙，主要是由于浆液PH值过高造成的。当PH值>6.5时，氧化反应基本停止，无论鼓入多少空气，浆液中硫酸钙含量在20—22%左右达到平衡，不再氧化，当PH值<5.5时，反应速率迅速增快，95%以上的亚硫酸钙在90分钟内可以被氧化成硫酸钙。这就是当前脱硫系统石膏脱水时，水分偏大的原因。
2.2.8增加循环池负压引风机
现有系统采用塔外循环，在浆液排出脱硫塔的出口，有部分烟气泄露，同时，由于往循环池中鼓入大量空气，导致循环池周边水汽弥漫，即影响了环境，又使周边钢结构腐蚀。
设置一台流量5000m3/h，风压2000Pa的风机，将循环池上部的空间抽成微负压，这样就可以防止水汽外泄。
3取得效果
1、改造运行后球团脱硫入口硫1910㎎/立方米，出口28㎎/立方米。脱硫效率达到98.4%（不考虑其他因素）。
2、石膏生成正常连续。
3、连续运行2月以上循环泵喷淋头未有堵塞现象发生。
4、脱硫石灰石耗量、新水耗量降低40%.
4结束语
在钢铁工业发展的过程当中，环境保护问题是非常棘手的一个问题，同时也是一个核心性的问题。基于当前钢铁工业环境保护存在的问題，需要采取积极的解决措施，为我国的可持续发展提供有效的帮助，共同创造一个绿水青山的中国新生态环境。
关键词：湿法脱硫、改进、脱硫效率提升
引言
新疆天山钢铁巴州公司80万吨球团线配套的脱硫工程建成于2013年投入使用，系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，在原烟道安装旁通阀将烟气引入脱硫吸收塔，吸收塔前设置增压引风机。近几年环保要求越来越严，环保设施达标企业才能生存，球团脱硫从建成投用后小问题不断，不能稳定保证环保数据稳定达标，制约球团生产线生产节奏。脱硫烟道部分腐蚀严重烟气外漏，1个石灰制浆罐不能满足生产需求，易造成供浆不及时数据超标，脱硫塔外部没有保温措施，生产过程中的温差造成脱硫的防腐容易脱落，除雾器顶部局部防腐层脱落;现场的除雾器部分变形严重，不能保证除雾效果。
1现状
1.1设备参数现状
新疆天山钢铁巴州公司80万吨球团生产配套脱硫装置原设计采用北京中科创新园环境技术有限公司湿式石灰-石膏烟气脱硫工艺，与生产线配套运行，能处理从回转窑排出的100%的烟气量，脱硫效率≥95%，它包括下列子系统：（1）烟气系统;（2）SO2吸收系统;（3）浆液制备系统;（4）副产物处理系统;（5）工艺水系统。
脱硫主要设计指标及性能保证值（如图1所示）
1.2工况原料现状
新疆天山钢铁巴州公司80万吨球团生产线地处新疆内陆天山南麓，球团生产用铁精粉矿主要为本地精粉（如图二所示）。精粉中硫含量变化大，含量高。
1.3脱硫运行现状
从建设到投入运行后，脱硫数据不稳定，精粉原料中硫含量变化后脱硫数据很难控制，数据出现超标情况，脱硫工艺运行不稳定，浆液中毒，脱石膏困难。脱硫喷淋、除雾器堵塞严重（如图三所示），现场下白色石膏雨等情况发生，球团线被迫停机检修。
2改进方案
2.1改进原则
利用球团线年检时间，改造施工时间控制在20天以内完成。
适应球团产能提升要求窑尾主抽风机、增压风机已经处于满负荷状态，改造方案充分考慮尽量减少阻损，确保改造后的风量不减少，不影响球团产量。
本次改造考虑经济合理，达到满足现有排放标准。
2.2改造方案
2.2.1喷淋系统（含循环泵、管道、喷嘴等）改造，提高液气比，喷嘴覆盖率达到200%以上，满足入口烟气二氧化硫含量4000mg/m?脱硫排放达标。新增一台流量1400m3/h，扬程25m循环泵;改一台900 m3/h循环泵为1400m3/h，提高系统液气比，达到8.4左右。
2.2.2将石灰浆液加入改到氧化池。这样改造后，就形成了2个循环池，一个循环池PH值6—6.5左右，对应最上层喷淋，脱硫反应时间最长，主要负责保证脱硫效果，一个循环池PH值5.5—6左右，保证亚硫酸钙能够很好的氧化成硫酸钙，确保石膏排除正常工作。这样的改造，实质上形成了“单塔双循环”流程，将大大提高脱硫效率。
2.2.3解决目前脱硫塔截面烟气分布不均匀问题，在烟气进口处，增加一个烟气均布器。
（1） 原理：由于脱硫塔直径偏小，烟气流速高，进入脱硫后，没有足够的空间来均匀分布，这样就导致脱硫塔内，烟气进口的对面，烟气集中度很高，脱硫效果很差。使用烟气均布器，在短距离内，将烟气的分布，做一次重新分布，达到均匀上升的目的。
（2） 烟气均布器的结构：目前使用效果最好的不锈钢托盘式均布器，但由于脱硫塔直径小，流速高，使用不锈钢托盘式均布器至少会产生600-700Pa阻力，这是主抽风机不能承受的。我们本次采用管式均布器，45°斜线安装方式，阻力预计小于150Pa，安装方式如图4所示：
2.2.4解决烟气脱硫塔侧壁效应，每层喷淋下部，增加一层烟气导流环。
（1）原理：由于在喷淋层设计时，中心部分可以很好的实现200%以上的覆盖，但靠近脱硫塔壁的部分，只有100%覆盖，甚至有可能出现小于50%的覆盖，这样烟气在上升过程中，会出现“贴壁”上行，因为靠近塔壁的部分阻力小。从效果上看，这部分烟气没有很好的脱硫而逃逸了。烟气导流环设置在喷淋层下部，让烟气“脱离”塔壁，强制进入浆液喷淋密集区。
（2） 烟气导流环不仅能有效提高脱硫效率，而且阻力很小，每层仅增加50Pa左右阻力，烟气导流环安装方式如图5所示：
2.2.5解决现场除雾器易结垢，反冲洗效果不佳等问题。
（1） 除雾器段经过前期改造，已经达到直径8m，计算流速为3.1-3.2m/s左右，适合除雾作业。但由于脱硫段流速太高，大量浆液被烟气携带进入除雾器段，给除雾器带来极大压力，由于浆液含固量太高，导致频繁发生除雾器堵塞。
（2） 原除雾器冲洗水喷嘴设计距离除雾器表面距离太远，冲洗水达到除雾器表面已经没有压力，影响冲洗效果，另外，冲洗水程序设计也有问题，最下层除雾器是最容易堵塞的，应该频繁冲洗，上层除雾器不易堵塞，应减少冲洗频率，这样在保证水平衡基础上，最大限度防止除雾器堵塞。
（3） 关于屋脊式除雾器，优点是对烟气流速有更好的适应性，但缺点是，冲洗时，冲洗角度是30---45°，不如平板式除雾器容易冲洗干净。
（4） 为了确保改造后，烟气中烟尘含量低于或不高于原来的指标，本次改造放弃使用屋脊式除雾器，改为使用3层平板式除雾器，在保证不堵塞的前提下，通过使用不同参数的平板除雾器，到达除雾效果。
下层采用间距35mm，二通道除雾器，冲洗周期：30分钟冲洗一次，每次2分钟。 中层采用间距30mm，三通道除雾器，冲洗周期：2小时冲洗一次，每次2分钟。
上层采用间距25mm，三通道带钩除雾器，冲洗周期：4小时冲洗一次，每次2分钟。
2.2.6增加一个石灰浆液缓冲罐
（1） 现场有石灰浆液配制罐，由于配制系统没有设计计量设施，采用液位来估计配制的石灰浆液浓度，方法虽然简单，但基本满足精度要求，由于石灰粉末受潮等原因，配制时，常出现不下料情况，需要处理，这样就影响石灰的加入。
（2） 石灰加入到浆液池的过程既没有计量，也没有自动控制，在脱硫系统能力严重不足、循环池容积偏小的条件下，出口SO2控制就难上加难。
（3） 设置一个石灰浆液缓冲罐，位置在原氧化池上面，用钢结构架空，容积为石灰配制罐容积的70%左右，（15m3）实现2个功能：其一、配制罐有足够的时间去配制石灰浆液;其二、缓冲罐石灰浆液自流到原氧化池过程中，增加一个电动阀，来自动控制石灰的加入量，确保出口SO2稳定、达标。
2.2.7通过改造氧化风管，提高现场浆液的氧化效果，改造完成后半水亚硫酸钙（干基）控制在0.5%以内。
现有氧化风系统是在循环池下部设置了一圈曝气管，虽然可以满足氧化要求，但存在一个缺陷，下部的管道上的排气孔容易堵塞，本次改造为直插式曝气管。
关于脱硫浆液中亚硫酸钙没有很好的被氧化成硫酸钙，主要是由于浆液PH值过高造成的。当PH值>6.5时，氧化反应基本停止，无论鼓入多少空气，浆液中硫酸钙含量在20—22%左右达到平衡，不再氧化，当PH值<5.5时，反应速率迅速增快，95%以上的亚硫酸钙在90分钟内可以被氧化成硫酸钙。这就是当前脱硫系统石膏脱水时，水分偏大的原因。
2.2.8增加循环池负压引风机
现有系统采用塔外循环，在浆液排出脱硫塔的出口，有部分烟气泄露，同时，由于往循环池中鼓入大量空气，导致循环池周边水汽弥漫，即影响了环境，又使周边钢结构腐蚀。
设置一台流量5000m3/h，风压2000Pa的风机，将循环池上部的空间抽成微负压，这样就可以防止水汽外泄。
3取得效果
1、改造运行后球团脱硫入口硫1910㎎/立方米，出口28㎎/立方米。脱硫效率达到98.4%（不考虑其他因素）。
2、石膏生成正常连续。
3、连续运行2月以上循环泵喷淋头未有堵塞现象发生。
4、脱硫石灰石耗量、新水耗量降低40%.
4结束语
在钢铁工业发展的过程当中，环境保护问题是非常棘手的一个问题，同时也是一个核心性的问题。基于当前钢铁工业环境保护存在的问題，需要采取积极的解决措施，为我国的可持续发展提供有效的帮助，共同创造一个绿水青山的中国新生态环境。