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1 生產(chǎn)簡(jiǎn)介

某水泥有限公司成立于2006年1月，擁有2條5 000 t/d生產(chǎn)線，年產(chǎn)水泥300萬(wàn)噸以上，是云浮市重點(diǎn)水泥企業(yè)之一。亨達(dá)水泥2條生產(chǎn)線采用平行鏡像布置，各車間布置形式比較相似。窯尾收塵器的處理風(fēng)量約為100萬(wàn)m3/h（工況），窯尾收塵器出口粉塵濃度控制在20 mg/Nm3以下，NOx控制在200 mg/Nm3以下。由于地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，亨達(dá)水泥在2017年決定對(duì)其所屬的兩條生產(chǎn)線同時(shí)進(jìn)行窯尾石灰石-石膏濕法脫硫技改，由中材裝備集團(tuán)有限公司EPC承接，*終在2018年3月完成該項(xiàng)目的建設(shè)。

水泥生產(chǎn)線石灰石原料中的含硫量較高（0.55%），使得窯尾煙氣中的SO2含量很高，生料磨停時(shí)SO2排放濃度均值為1 200 mg/Nm3（*大1 500 mg/Nm3），生料磨開(kāi)機(jī)時(shí)SO2排放濃度均值也達(dá)到了600 mg/Nm3（*大800 mg/Nm3）。

2 脫硫技改工藝及技術(shù)方案

石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前技術(shù)*成熟、脫硫效率*高、應(yīng)用*廣泛、運(yùn)行*穩(wěn)定的脫硫工藝。結(jié)合水泥生產(chǎn)線工藝特點(diǎn)，將窯尾收塵系統(tǒng)替代脫硫劑粉磨系統(tǒng)，故本項(xiàng)目脫硫工藝由以下主要的子系統(tǒng)構(gòu)成，包括：脫硫塔系統(tǒng)、脫硫劑制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)等。水泥生產(chǎn)線濕法脫硫工藝流程見(jiàn)圖1。

該項(xiàng)目?jī)蓷l生產(chǎn)線窯尾生料車間布置緊湊，生產(chǎn)線建設(shè)規(guī)劃時(shí)并未給脫硫系統(tǒng)預(yù)留空間，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)多次協(xié)商討論和設(shè)計(jì)調(diào)整，*終確定方案為脫硫塔放置在窯尾塔架、增濕塔、窯尾收塵、高溫風(fēng)機(jī)之間的空檔內(nèi)，其他子系統(tǒng)盡量靠近脫硫塔布置。1#、2#生產(chǎn)線脫硫系統(tǒng)布置見(jiàn)圖2。圖2中綠色部分為濕法脫硫系統(tǒng)主要增加設(shè)備和建筑。由于空間狹小，大大增加了脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、安裝難度。

本脫硫技改工程中雖包含兩條水泥生產(chǎn)線，但由于生料成分相同，窯尾煙氣量和SO2濃度基本相似。故這兩條生產(chǎn)線濕法脫硫系統(tǒng)的設(shè)備配置規(guī)格幾乎完全一樣，布置上只是由于空間問(wèn)題致使設(shè)備放置的位置不同而產(chǎn)生差異。

3.1 脫硫塔系統(tǒng)

本工程中脫硫塔塔徑統(tǒng)一設(shè)計(jì)為Φ8.8 m。脫硫塔內(nèi)配置2507不銹鋼氧化風(fēng)管1組，2507不銹鋼側(cè)攪拌器1組，高鉻合金漿液循環(huán)泵3臺(tái)。高鉻合金及雙相不銹鋼提高了設(shè)備的耐腐蝕性能，增加了設(shè)備的穩(wěn)定性和耐用壽命。脫硫塔系統(tǒng)中同時(shí)還配置了漿液地坑1座，石膏排出泵1臺(tái)，F(xiàn)RP噴淋層3層， 75 kW羅茨風(fēng)機(jī)2臺(tái)，PP材質(zhì)屋脊式除霧器2層。

3.2 脫硫劑制備系統(tǒng)

本工程中的1#生產(chǎn)線的脫硫劑采用窯尾收塵器的回灰，2#生產(chǎn)線的脫硫劑采用窯尾SP爐灰斗的回灰，不用單獨(dú)設(shè)計(jì)石灰或者石灰石粉磨系統(tǒng)，這也充分體現(xiàn)了水泥窯脫硫采用濕法脫硫技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)。脫硫劑制備槽放置在窯尾收塵器和SP爐的回灰拉鏈機(jī)下面，通過(guò)下料管、鎖風(fēng)下料器直接將拉鏈機(jī)內(nèi)的石灰石粉送入漿液制備槽中。調(diào)配的漿液體積可供脫硫漿液系統(tǒng)使用4~5 h，且省去了石灰石粉儲(chǔ)倉(cāng)等設(shè)備，節(jié)省了一次性投資成本，同時(shí)減少了系統(tǒng)維護(hù)檢修點(diǎn)。

3.3 石膏脫水系統(tǒng)

本工程中的石膏脫水系統(tǒng)配置了4 m2的真空皮帶脫水機(jī)1臺(tái)，與真空皮帶脫水機(jī)配套的設(shè)備還有旋流器、濾液水箱、氣液分離器、真空水環(huán)泵、濾布沖洗水泵各1臺(tái)，同時(shí)設(shè)置了1間石膏堆庫(kù)用于臨時(shí)堆放脫硫石膏。該脫水系統(tǒng)比旋轉(zhuǎn)板框等脫水系統(tǒng)穩(wěn)定性高，故障率低，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單。

3.4 其他配套設(shè)備

脫硫系統(tǒng)為了獲得穩(wěn)定的水源，本工程中配套Φ4.0 m×4.0 m工藝水箱1座，除霧器沖洗水泵1臺(tái)。為了方便應(yīng)對(duì)水泥窯系統(tǒng)的大修，為脫硫系統(tǒng)配置了1座Φ7.0 m×12.0 m的事故漿液罐，用于臨時(shí)儲(chǔ)存脫硫塔內(nèi)未脫水的漿液。

由于脫硫系統(tǒng)是個(gè)較復(fù)雜的環(huán)保系統(tǒng)，為了盡可能地實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)控制，脫硫系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置了1套PLC控制系統(tǒng)，系統(tǒng)同時(shí)配套了多點(diǎn)壓力、溫度、密度和液位監(jiān)測(cè)。

4 脫硫工程質(zhì)量簡(jiǎn)述

（1）本脫硫工程質(zhì)量完全滿足國(guó)家相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。工程驗(yàn)收指標(biāo)為：

①窯尾主煙囪的SO2排放濃度<50 mg/Nm3（此指標(biāo)基于脫硫前煙氣的SO2濃度<2 000 mg/Nm3， 10%氧含量）。

②窯尾主煙囪的粉塵排放濃度<20 mg/Nm3（此指標(biāo)基于脫硫前煙氣的粉塵濃度<20 mg/Nm3，10%氧含量）。

（2）脫硫系統(tǒng)指標(biāo)考核期間各項(xiàng)指標(biāo)情況：

①在考核期間，為了使脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度達(dá)到2 000 mg/Nm3，生料提高了高硫石灰石的比例，但主煙囪的SO2排放濃度均低于50 mg/Nm3。

②在考核期間，窯尾主煙囪的粉塵排放濃度為10 mg/Nm3，遠(yuǎn)低于驗(yàn)收指標(biāo)。

脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的灰渣為石膏，即CaSO4·2H2O，本期工程產(chǎn)生的副產(chǎn)品脫硫石膏的純度較高，成分檢測(cè)結(jié)果可見(jiàn)表1。

檢測(cè)結(jié)果表明，該脫硫石膏經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的晾曬處理即可作為水泥緩凝劑使用。脫硫石膏的利用一定程度上也降低了脫硫系統(tǒng)運(yùn)行成本。