《安全环境-环保技术》之水泥厂SO2排放影响因素的计算分析 VIP免费

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...