高炉煤气燃烧后SO2排放浓度降低途径的探讨.pdf
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1、随着国家对环境保护的重视 环保政策更加严格 对大气污染物排放标准的要求也逐渐提高 文章对现阶段新兴铸管高炉煤气燃烧废气中 的排放现状进行研究 通过分析高炉生产过程中硫的转化路径以及 的生成机理 关注相关重要参数的动态 跟踪 的生成和排放 探索有效降低高炉煤气燃烧后 排放的措施关键词 高炉煤气 排放浓度 探讨文献标识码:文章编号:()(.).高炉煤气作为钢铁企业产量最大的可燃气体 主要在高炉热风炉、轧钢加热炉和煤气发电等用户单元作为燃料使用 高炉煤气含有少量的硫化物 在热风炉等冶金窑燃烧后 烟气中会含有一定量的 年 月 日 生态环境部印发了 关于推进实施钢铁行业超低排放的意见(以下简称 意见)明
2、确提出要“加强源头控制 高炉煤气、焦炉煤气实施精脱硫”炼铁热风炉的排放限值为 /国内钢厂热风炉 浓度一般在 /难以满足超低排放要求 而高炉煤气脱硫技术目前在国内成功案例较少 国外也未见相关报道及工程应用 因此如何从工艺上实现高炉煤气燃烧废气中的 达标排放或者减量排放 成为钢铁行业工作者重要的努力方向 以 高炉(号高炉)为测试装备 通过现场统计、分析连续入炉原料、燃料中带入高炉的 总量 计算吨铁 负荷 进而分析高炉煤气中 的变化规律 冶 金 能 源 高炉煤气中硫的来源及 生成机理 硫的来源高炉煤气中的硫主要是由铁矿石、燃料等炉料带入 铁矿石中的硫主要以硫化物(如、等)和硫酸盐(等)形态存在焦炭和
3、煤粉中的硫主要以有机硫和灰分中的硫化物和硫酸盐形式存在通过连续统计 高炉 的吨铁原料配比和对应的入炉烧结矿(球团矿)、焦炭和煤粉的含硫量 得出入炉原料的硫分配比例 如表 所示表 入炉原燃料含硫分析炉料用量/含硫率/含硫量/总硫占比/焦炭 煤粉 烧结矿(球团矿)由表 可知 高炉中硫的来源焦炭占比 煤粉占比 两者合计达 由此可见 高炉煤气中的硫主要来自于焦炭和煤粉其中焦炭的含硫量占比最大 的生成机理在高炉冶炼过程中 随着炉料下降和温度升高 硫酸盐等含硫盐类与 反应形成 或与 反应形成 进入煤气 焦炭中的有机硫在到达风口区之前已经全部挥发 焦炭灰分中的硫和喷吹煤中的硫在风口前燃烧生成 进入煤气 煤气
4、中的 在高温下与 接触被还原成单质硫或/等化合物 随着煤气上升的、噻吩和硫醇等大部分含硫化合物被炉料中的/和还原出来的海绵铁所吸收 分别进入炉渣和生铁 仅有一小部分被烟气带走 最终高炉煤气中的硫主要以 和 的形式逸出高炉烟气中的 主要源自于煤气燃烧反应中的硫化物 包含以 为代表的有机硫和 为代表的无机硫 硫化物在燃烧过程生成反应如下:新兴铸管高炉 排放现状 号高炉煤气去向有 号高炉热风炉、轧钢加热炉和煤气发电机组 其中 号高炉热风炉使用高炉煤气比例约为 新兴铸管环境监测站采用气相色谱法 对 号高炉煤气进行全硫分析 气相色谱法原理:将待分析样品经过色谱柱分离后 不同的硫化物在不同的时刻进入火焰光
5、度检测器 硫化物在富氧火焰中能够裂解成一定数量的硫分子 并且在该火焰条件下发出特征谱线 光电倍增管将其信号转化放大检测计算出样品中硫含量 该方法可以将煤气中、和 等分离并且准确检测出含量 同时跟踪对应时段 号高炉热风炉烟气的排放情况 检测数据见表 表 号高炉煤气硫浓度及烟气中 检测数据/天数/组分浓度总硫浓度烟气 排放浓度 由表 可知 号高炉煤气中的总硫浓度为 /高炉煤气燃烧后的 排放浓度为 /影响 生成的因素通过持续统计炉料的含硫量、炉料配比、炉顶温度、装料制度和高炉生产负荷等相关参数并监测高炉煤气中总硫浓度和热风炉烟气中 排放浓度 进行数据比对分析 找出影响 排放浓度的影响因素 硫负荷硫负
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