關(guān)于降低干法脫硫脫硝活性焦磨損量的探討

　　1 活性焦物料循環(huán)現(xiàn)狀

　　脫硫脫硝活性焦作為脫硫吸附劑和脫硝催化劑，是脫硫脫硝一體化裝置中重要的一個(gè)部分，目前國(guó)內(nèi)吸附塔都采用移動(dòng)床結(jié)構(gòu)。

　　活性焦移動(dòng)床高度一般在20m 以上，脫硫脫硝塔中的物料通過(guò)。重力流由上至下運(yùn)動(dòng)，與燒結(jié)煙氣錯(cuò)流接觸進(jìn)行吸附，吸附后的活性焦通過(guò)輸送設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)到再生系統(tǒng)進(jìn)行解析，解析后的活性焦再通過(guò)物料輸送設(shè)備輸送給脫硫脫硝塔實(shí)現(xiàn)物料的封閉循環(huán)。目前，國(guó)內(nèi)已投運(yùn)的干法脫硫項(xiàng)目中，普遍存在碎料較多，脫硫脫硝塔阻力變大的問(wèn)題。

　　2 活性焦制備工藝參數(shù)的影響

　　脫硫脫硝活性焦的物理性能主要包括: 水分、裝填密度、粒度、耐壓強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度。其中水分和裝填密度關(guān)系到活性焦采購(gòu)的成本，粒度反映了新焦的破碎程度，耐磨耐壓性能則主要表現(xiàn)在移動(dòng)床內(nèi)使用過(guò)程中的物理性能。

　　耐磨耐壓強(qiáng)度不合格，會(huì)導(dǎo)致在使用過(guò)程中，由于不能承受料壓和移動(dòng)過(guò)程中的相互擠壓，逐漸破碎，產(chǎn)生負(fù)面影響。活性焦制備過(guò)程中，目前國(guó)內(nèi)活性焦干法脫硫的通用的尺寸Φ9 × ( 5 -12)mm。

　　活性焦最初采用煙煤等優(yōu)質(zhì)煤炭，煙煤制備活性焦強(qiáng)度高，但隨著煙煤價(jià)格的不斷上漲，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家常采用褐煤配比焦煤，加入粘結(jié)劑的工藝方法制備活性焦。然而，從經(jīng)濟(jì)角度，焦煤所占比例是影響活性焦制備成本的主要因素，因此在保證活性焦強(qiáng)度的同時(shí)盡量降低焦煤的用量。馮治宇等采用褐煤半焦: 焦煤: 煤焦油質(zhì)量比為65: 25:10，所得強(qiáng)度可達(dá)96%以上。

　　其中，配煤技術(shù)和炭化活化工序中的溫度、時(shí)間控制是制備脫硫脫硝活性炭的關(guān)鍵技術(shù)，決定著活性焦的耐磨強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度?；钚越怪苽涔に囍?，碳化工藝溫度越高，可提升活性焦的強(qiáng)度，但不利于活性焦制備過(guò)程中原料表面細(xì)孔結(jié)構(gòu)的保留，降低成品活性焦的吸附能力，國(guó)內(nèi)對(duì)碳化溫度的控制意見(jiàn)不一，700℃ ～ 1 100℃的工藝溫度都存在，具體選擇因原料而異; 活化工藝溫度越高，可提升成品活性焦的吸附能力，但降低活性焦的強(qiáng)度，國(guó)內(nèi)采用的活化溫度在850℃ ～ 950℃之間。

　　所以，在活性焦的采購(gòu)過(guò)程中，嚴(yán)格把關(guān)活性焦制備原料配比及工藝參數(shù)，可在源頭上保證干法脫硫過(guò)程中活性焦的耐磨與耐壓強(qiáng)度，避免磨損造成粉化率過(guò)高。

　　3 活性焦物料輸送的影響

　　活性焦破損率高的物理原因包括活性焦轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中次數(shù)多、落差大、卸料閥剪料、吸附塔下料均勻度不足，在料壓和移動(dòng)雙重影響下造成活性焦相互擠壓，逐漸破碎。針對(duì)這些問(wèn)題可對(duì)物料輸送系統(tǒng)做如下優(yōu)化:

　　———吸收塔與再生塔下料采用長(zhǎng)輥卸料設(shè)備，保證吸收塔與再生塔延寬度方向能均勻下料。

　　———選擇Z 型鏈斗輸送機(jī)連接吸附塔與再生塔之間的物料循環(huán)，減少輸送過(guò)程中轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù);

　　———針對(duì)工藝布置中落差較大處，選擇Z 型下料溜管，降低下料落差;

　　———卸料閥選擇星型卸料閥，且保證閥芯與閥殼的間隙不大于0. 5mm，目前國(guó)內(nèi)卸料閥的閥芯與閥殼最小能做到0. 2mm。

　　———選擇低頻大振幅平衡式振動(dòng)篩，篩分效果好。從目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有篩分效果來(lái)看，篩分長(zhǎng)度大約在3. 2 ～ 4m，篩孔孔徑在1. 2 ～ 2mm。篩分長(zhǎng)度與孔徑的選擇應(yīng)在保證工藝要求及經(jīng)濟(jì)性的條件下進(jìn)行長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好、孔徑越大越好。

　　4 工藝運(yùn)行條件的影響

　　假定物料循環(huán)過(guò)程中的磨損率相同的條件下，物料循環(huán)量越大，磨損量越大。在保證吸附塔脫硫脫硝效果的同時(shí)，應(yīng)盡量降低物料的小時(shí)循環(huán)量。活性焦的小時(shí)循環(huán)量與活性焦的工作硫容有關(guān)。

　　工作硫容越小，活性焦的小時(shí)循環(huán)量越大，單位時(shí)間內(nèi)對(duì)焦損量越大; 工作硫容越大，活性焦與煙氣接觸時(shí)間越長(zhǎng)，活性焦的小時(shí)循環(huán)量越小，單位時(shí)間內(nèi)焦損量越小，但存在焦層超溫風(fēng)險(xiǎn)、活性焦吸附效率降低、出口SO2濃度超標(biāo)的問(wèn)題。所以，循環(huán)量的大小取決于實(shí)際工況活性焦工作硫容的取值，值的最優(yōu)解需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工況確定，目前國(guó)內(nèi)鋼廠在考慮成本及排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，常把出口SO2濃度控制在國(guó)標(biāo)、地方標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定值的50% 作為生產(chǎn)依據(jù)，工作硫容控制在6%附近，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，排放指標(biāo)規(guī)范化。