湿法脱硫技术（增湿塔在湿法脱硫上的应用实践）

　　湿法脱硫技术（增湿塔在湿法脱硫上的应用实践）
　　水泥生产过程中产生的二氧化硫的排放浓度受原燃料成分影响较大。由于各地原材料含硫量存在差异，水泥生产线需结合当地原材料情况制定不同的配料方案，导致各地生产线二氧化硫排放情况存在差异。在不考虑原材料极端高硫的情况下(大量使用高硫石灰石等)，生料磨磨内石灰石持续产生的新鲜表面足以去除掉水泥生产过程中产生的大部分的二氧化硫，可一旦停磨，不增加外部干预时，二氧化硫就容易超标。某公司现有两条4000t/d新型干法水泥熟料生产线，受配料方案变化的影响，当生料磨停机时，二氧化硫浓度会产生异常波动，甚至出现超标情况。
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　　改造方案
　　目前，脱硫技术主要包括干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。干法脱硫工艺包括反应剂喷注法、热生料喷注法等；半干法脱硫工艺主要是喷雾干燥脱硫法；湿法脱硫包括氨法脱硫、双碱法脱硫、石灰石一石膏法脱硫等工艺。其中，湿法脱硫工艺的脱硫率高，成功投运案例较多，运行条件相对便利。
　　但考虑到该公司二氧化硫波动情况是受一段时间内配料方案的影响，并且只有在生料磨停机时，才会出现二氧化硫超标现象，若再耗资建设脱硫塔，则成本较高且使用率低。经公司技术小组论证，结合投资运行成本情况分析，我公司利用现有的增湿塔(作为湿法脱硫的脱硫塔)进行改造，使用石灰湿法工艺脱硫。采用熟石灰作脱硫吸收剂，将原有增湿塔水箱分隔为两部分，一部分加入水和石灰，另一部分存放清水；在石灰水箱中，安装高压风管路，利用高压风吹动石灰水，防止石灰在水中沉淀；利用压缩空气代替机械搅拌，搅拌更加均匀，石灰水充分均化无死角。
　　石灰水通过管路进入增湿塔喷枪，在增湿塔内改变现有喷枪角度，呈扇面喷射，喷枪喷出的石灰水(氢氧化钙)作为还原剂与窑尾烟气中的二氧化硫发生反应，脱去烟气中的二氧化硫。
　　增湿塔水箱改造如图1所示，启用该系统时，需提前打开石灰水阀门，关闭清水箱阀门。
　　图1 增湿塔水箱改造示意图
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　　改造效果
　　图2～图4为未改造前生料磨停机后，二氧化硫出现瞬时超标的情况。生料磨正常开机时，二氧化硫在线数据显示0～10mg/m³之间，当生料磨完全停机后，二氧化硫浓度瞬时由2mg/m³直线上升至189mg/m³，处于不可控状态且没有下降趋势，在189～225mg/m³之间波动。启动新改造的脱硫设施后，按照停机时间核算了石灰的使用量，按照1:3的配比进行了水与石灰粉的充分搅拌，开启脱硫塔，使用六只喷枪进行喷射，效果较明显。二氧化硫浓度由原来的189～225mg/m³降至40～60mg/m³，排放情况稳定可控，未出现超标现象。
　　图2 2018年4月停磨及启用脱硫系统控制后的SO₂浓度曲线
　　图3 2018年5月停磨及启用脱硫系统控制后的SO₂浓度曲线
　　图4 2018年7月停磨及启用脱硫系统控制后的SO₂浓度曲线
　　对生料磨停机后和使用氢氧化钙脱硫时的窑尾灰分别进行取样分析可知，生料磨停机后，未投入脱硫设施的窑灰中SO₃含量为0.65％，使用脱硫设施后窑灰中SO₃含量为1.15％，以硫酸钙为主。得到较为稳定的高硫窑灰后，将窑灰根据实际情况酌情掺入至水泥混合材中，有效控制了二氧化硫排放，同时降低了生产成本。
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　　结语
　　利用增湿塔、增湿塔喷枪为基础设计的脱硫方案，投入小，脱硫效果明显，可根据生料磨停机计划和二氧化硫排放情况灵活开启运行，无需耗资建设其他脱硫设施或掺加脱硫剂即可达到控制二氧化硫的目的。该改造项目在我公司投入运行两年来，未对增湿塔产生不利影响，可供有同类情况的生产线改造参考。