SDA脱硫技术在中天550㎡烧结机项目上的应用
上海立谊环保工程技术有限公司
常州中天炼铁有限公司新建一台550m2带式烧结机，该烧结机是目前国内单台烧结面积最大的烧结机。常州中天公司为了实现SO2减排，决定对该烧结机实行全烟气脱硫，以满足环保要求。由于该项目规模较大，没有先例，中天公司高度重视，经过一年之久的多方案比较论证，对多种脱硫工艺进行严格筛选，采用了SDA旋转喷雾脱硫工艺，并选择了对SDA工艺精通的上海立谊公司进行总承包。
我公司为了该项目的成功实施，进行了科学、严格的多方案比较和优化，从设计参数的确定到工程实施规划，从技术方案论证开始就力求使该项目不但在规模上做到国内第一，而且在效果、效益上也要达到国内第一的目标。
1. 常州中天烧结机、烟气的基本数据 序号 一 1 2 3 4 5 二 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2. 常州中天钢厂烧结机烟气特点
(1) 烟气成分复杂，且根据配料的变化存在多变性；
(2) 烟气量及温度波动幅度迅速及较大，温度：110～170℃；
项 目 烧结机情况 台数（台）×烧结机面积（m2） 台数（台）×主抽风机台数（台） 台数（台）×烟道数 （个） 烟道尺寸（m×m） 烟囱数量（个） 烟气情况 烟气量 （万m3/h）工况 主抽风机出口烟气温度 主抽风机出口烟气压力 （Pa） 含水率 （Vol%） NOx （mg/Nm3） O2 （Vol%） SO2 （mg/Nm3） 含尘量（mg/Nm3） Cl- （mg/ Nm3） F- （mg/ Nm3） 1×550 1×2 1×2 1 300 110～170℃，设计工况150℃ 0～500（经验值） 10（经验值） 150～160（经验值） 15%左右 1120（设计值） ≤200 100（经验值） 10（经验值） (3) 烟气湿度变化较大，水分含量平均约占体积比的14％；
(4) 烧结原料含硫量的变化，引起排放烟气SO2浓度随配料比的变化而发生变化；
(5) 烧结烟气含氧量高，占15%，可以充分利用烟气中的氧气氧化反应中间产物；
本工程为在550m2烧结机主抽风机出口烟道至新建钢烟囱间增设烟气脱硫装置。脱硫原烟气引自烧结机主抽风机出口烟道，经过脱硫后，净烟气经增压风机抽引由新增钢烟囱排放，原烟囱用旁路挡板封闭隔离。脱硫工艺采用：SDA旋转喷雾脱硫工艺（半干法），脱硫系统烟气处理量为300×104m3/h。
3. 烧结烟气脱硫处理的目标值 SO2排放浓度﹤100mg/Nm3； 烟气粉尘排放浓度﹤30mg/Nm3。 脱硫率：＞95%； 年脱硫量：15830t； 4. 主要工艺设备介绍 （1） 脱硫塔
1台，脱硫塔型式为旋转喷雾脱硫塔，直径21.4m，脱硫塔前烟气量（工况态）300×104m3/h，脱硫塔前烟气量（工况态）272×104m3/h，配F1000型雾化器。
该配置是目前国内SDA法旋转喷雾脱硫工艺所应用的最大型号脱硫塔，雾化器也是国内SDA法上应用的最大雾化器。 （2） 布袋除尘器
2台，采用离线清灰袋式除尘器。单台处理风量150×104m3/h，过滤面积25000㎡/台；过滤风速1.0m/s。 （3） 增压风机
2台，采用轴流风机，设计流量150×104m3/h·台，全压4000Pa。 （4） 自动控制及检测系统
采用施耐德控制系统，I/O点数在2000点左右，仪表检测采用专业仪表罗斯蒙特、E+H等品牌。 5. 工程模式
该工程由上海立谊环保工程技术公司设计施工总承包，系统于2011年10月开始进场施工，将于12年6月底投入运行。
SDA旋转喷雾法脱硫工艺介绍
1. SDA法脱硫工艺原理
烧结烟气被送入旋转喷雾干燥脱硫塔，与被雾化的石灰浆液接触，发生物理、化学反应，气体中的SO2等酸性气体被吸收净化，同时部分与氧气发生氧化反应，使CaSO3转化为CaSO4。
石灰浆液的旋转雾化，是将生石灰粉加水配制成含固率15%~25%的石灰浆液，石灰浆液经振动筛筛分后流入浆液罐，根据烟气中SO2浓度由石灰浆液泵将石灰浆液定量送入置于脱硫塔顶部的浆液顶罐，顶罐内浆液自动流入浆液雾化器，经雾化器雾化成50μm的雾滴，以增加与烟气接触的比表面积。雾化器是高速旋转的机械设备，用来保证雾化效果。
为了增加原烟气在脱硫塔内与石灰浆液的接触时间达到充分完成化学反应的目的，脱硫塔进气烟道设计成顶部烟气分配器与中心烟气分配器，使烟气在脱硫塔内逆时针旋转、与石灰浆液喷雾同向运动的进气方式。
在脱硫塔内，雾化成50μm的石灰浆液雾滴与烟气接触迅速、充分，完成吸收SO2等酸性气体的化学反应。由于石灰浆液为极细小的雾滴，增大了脱硫剂与SO2接触的比表面积，反应极其迅速且有极高的脱除SO2效率。由于喷入塔内的石灰浆液是极细的雾滴，完成反应后的脱硫产物也为极细的颗粒，因此，完成反应的同时也即迅速干燥。
完成的主要化学反应为： SO2被雾滴吸收：
SO2+ Ca(OH)2→CaSO3﹢H2O 部分SO2完成如下反应：
SO2+ 1/2O2+ Ca(OH)2→CaSO4+ H2O
与其他酸性物质（如SO3、HF、HCl）的反应： SO3+Ca(OH)2→CaSO4+H2O 2HCl+Ca(OH)2→CaCl2+H2O
2HF+Ca(OH)2→CaF2+H2O
脱硫并干燥的粉状颗粒随气流进入布袋除尘器，进一步净化处理后，净烟气由增压风机抽引由烟囱排入大气。除尘器除下的脱硫灰定期外运。
布袋除尘器入口烟道上留有添加活性炭（或焦粉）接口，以备将来增建活性炭（或焦粉）注入装置可进一步脱除二恶英、Hg等有害物。
2. SDA工艺技术的先进性
（1）脱硫效率高，可达97％，通常情况可在90-97%的范围内任意且迅速调节；
（2）空塔结构，吸收塔的阻力不超过800Pa，节省运行成本； （3）调节灵活，更适应烧结烟气负荷的变化；
（4）除尘器入口粉尘浓度＜18g/Nm3，降低除尘器负荷，减少除尘器的运行阻力，提高除尘器使用寿命；
（5）湿法脱硫的机理，干法的特点，无废水产生，系统不需防腐处理； （6）可以简单地增设活性碳喷射装置，有效去除二噁英、重金属等污染物。该工艺可根据整个烟气系统的温度情况，将活性炭喷射系统布置于SDA的上游、中游、或是下游；
（7）可以方便地与脱硝装置衔接
SDA系统可以方便地与脱硝装置衔接。下图所示为韩国POSCO有色金属冶炼厂建造的SDA烟气脱硫装置，在SDA系统前面添加了脱硝装置；
（8）脱硫产物输送简单
脱硫副产物是干燥的、能自由流动的粉状体，可以非常容易地采用气力输送或机械输送方式进行处理；
（9）无需烟气再加热系统；
（10）浆液流量的自动控制简单，无需人工操作； （11）投资低、水耗低、电耗低、运行和维护成本低。
3. 关键设备先进性
（1）SDA工艺核心设备——雾化器，由丹麦NIRO公司制造，喷雾能力可达90t/h。喷雾器的雾化粒径为50微米，大大增加了雾滴与烟气接触面积，提高吸收效率。雾化器具有极宽的给料分配调节范围，可根据工况波动情况调节喷雾能力，达到减小原料消耗的目的。此外该喷雾器具有低维护、防磨损的专利设计，使用寿命长、维修简单等特点。
（2）烟气分布器，组合式，分为顶部烟气分布器和中心烟气分布器。具有烟气分布均匀，处理烟气量大等特点。 4. 系统控制简易性 吸收塔出口温度设定点 ES SDTCBH / SO2 监控器 石灰消解器温度设定点 H2石密度监控器 再循环固体 H2再循环浆液固体设定点
SDA系统简易控制图
SDA工艺控制简单，操作灵活。其中控制系统为两条：一路温度控制；一路是SO2浓度控制。具体见上图所示。
4.1 温度控制
根据烧结烟气特性，针对正常工况下的露点温度，设定一个脱硫塔出口和除