《安全环境-环保技术》之水泥厂SO2排放影响因素的计算分析.doc

此资料由网络收集而来如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享我们负责传递知识。水泥厂SO2排放影响因素的计算分析摘要：回转窑熟料生产过程中SO2主要来源于原材料和燃料中其中影响最大的原材料是石灰石。并根据工艺系统的平衡计算实际生产中各工艺部位对硫的吸附能力不同其中生料系统对硫的吸附能力最强在40%～50%之间。如何通过理论分析通过对原材料指标的合理控制以及对工艺系统的合理优化可以有效地控制废气中SO2的排放。关键词：SO2排放；平衡计算；控制措施1SO2在水泥系统中的不同形态1.1烟气SO2的来源水泥窑系统中的硫是由原材料和燃料带入的。原料中的硫以有机硫化物、硫化物（简单硫化物或者复硫化物如硫铁矿）或者硫酸盐的形式存在单质硫可以忽略不计。1.2硫的循环原料中存在的硫酸盐在预热器系统通常不会形成SO2气体大体上都会进入窑系统。其中一部分硫酸盐会在窑内高温带发生分解生成的SO2气体随窑气向窑尾运动在到达最低两级预热器等温度较低区域时冷凝在温度较低的生料上并随生料沉集一起进入窑内形成一个在预热器和窑之间的循环而未分解的硫酸盐则会随着熟料离开窑系统。原料中以其它形式存在的硫（主要以硫化物形式存在）则会在300～600℃被氧化生成SO2气体主要发生在五（四）级预热器的第二级旋风筒。1.3燃料中的硫分解炉燃料燃烧生成的SO2会被分解炉存在的大量活性CaO吸收生成的CaSO4随物料经最低级旋风筒由窑尾烟室进入窑内。窑头喂入的燃料产生的SO2气体会和硫酸盐在窑内高温带分解产生的SO2气体经历类似的历程。尾煤分解炉中的尾煤燃烧过程以及吸收过程相对于窑头短残留SO2要多窑尾喷煤对废气中的SO2影响较大。1.4SO2的排放原料中的硫氧化产生的SO2在通过上级旋风筒时会被部分吸收其余则随废气一道从预热器排出。如果废气用于烘干原料则SO2在原料磨中进一步被吸收。在温度低于600℃的情况下CaCO3对SO2的吸收效率要远低于CaO。上面两级预热器中CaCO3分解率极低且仅有少量CaO被烟气从高温部分带上去因此吸收效率很低。1.5窑系统中的SO2窑内SO2一方面主要来自于CaSO4热分解另一方面来自于硫酸盐与煤粉中的碳反应。实验表明当窑内含氧量大于4%或避免煤粉未燃尽使硫化物与碳无接触机会SO2的挥发量就会降低。窑内排风足够就会减少SO2硫化物在窑内停留时间长及烧成温度高有利于SO2的增加因此操作上提高窑速、控制烧成温度是正确可行的。1.6生料制备系统对SO2的影响对于预分解窑生产线其生料制备系统与熟料烧成系统是设计为一个整体的生料粉磨需要使用烧成废气的余热烘干而且两者共用一个废气处理系统。由于生料磨的能力设计得比窑大一些所以存在磨停窑不停的情况。生产实践发现当窑磨联动运行的时候所排废气中的SO2要远低于停磨开窑的时候说明生料粉磨系统对水泥窑废气有脱硫作用。当窑磨联动运行的时候含有SO2的窑尾废气进入生料磨以后就会与生料中的CaCO3在O2的参与下发生如下反应：2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2这就是生料磨具有脱硫功能的原理。通常情况下这种反应是十分缓慢的但在生料磨内情况就不同了由于原料的烘干将产生大量水蒸气、用于烘干的窑尾废气具有较高的温度、CaCO3在粉磨过程中会产生大量的新生界面这一反应速度被大大加快。生料粉磨系统对SO2的吸收率与原料的湿含量、系统气体氧含量、系统温度、物料循环量、生料粉磨细度以及废气在磨内的停留时间有关。据国外有关资料介绍由于窑磨运行工况以及原燃材料含硫量的不同当窑磨联动运行时生料粉磨对SO2的吸收率能达到20%～70%。窑磨联动运行不仅可以减少生料成分（受窑灰影响）、烧成用风、余热利用的波动对稳定烧成工况十分有利而且还是消减窑尾废气中SO2的工艺措施。2SO2排放平衡计算我公司正常生产过程中废气排放中硫基本不超标排放量基本维持在50-60mg/Nm3左右当停一台辊压机时硫排放指标达120-130mg/Nm3左右超出国控标准100mg/Nm3。在目前生产过程中在生料配料中添加电石渣来进行脱硫脱硫效果较好可维持在控制标准以下。以下为公司针对硫排放进行的分析；2.1原燃材料中硫含量（表1）表1为各种原燃材料中的硫含量。表1原燃材料中硫含量2.2系统中各环节对硫的吸收（1）在预分解窑系统中原煤中所含的硫在燃烧过程中生成SO2被碱性氧化物吸收形成硫酸盐部分与物料夹杂在一起形成结皮一部分冷却后被固定到熟料中。烧成系统中减少硫的挥发主要是减少原煤中的硫含量；第二就是降低硫的挥发系数查阅相关资料影响硫的挥发系数主要因素为硫碱比硫碱比越高挥发系数也越高通常控制在0.5-0.8之间微山公司硫碱比基本在控制范围内。熟料中硫含量为0.36%折合生料为0.35%÷1.58=0.22%。烧成系统中的吸收率为（0.24%-0.2