內容提要：我公司采用“兩磨一攪拌”的先進工藝技術，礦渣粉磨系統全套引進德國萊歇公司生產的LM56.2+2S立磨，隨著國家對污染物排放要求的日趨嚴格，立磨的排放濃度已滿足不了國家標準GB 4915—2013《水泥工業大氣污染物排放標準》的要求，經過論證，結合國內外同類型工藝條件下實現達標排放的先進技術，有針對性地進行立磨超低排放限值改造，最終達到節能減排、保護環境的目的。


1排放現狀

立磨熱源采用燃煤沸騰爐，為減少污染物排放，將燃料調整為低硫煤和煤矸石，煤中硫含量要求小于0.8%，在立磨排放口監測，顆粒物含量在15~25mg/Nm3，二氧化硫在300~500mg/Nm3，氮氧化物在200~300mg/Nm3范圍波動。

2超低排放實現途徑

結合立磨排放現狀，通過對立磨外排氣體污染物項目超標的原因分析，主要為顆粒物和二氧化硫，結合國內外同類型工藝條件下實現達標排放的先進技術，通過以下途徑實現達標排放。

2.1 降低外排氣體中的氧含量

根據《水泥工業大氣污染物排放標準》中污染物排放的監測與計算公式C基=C實*（21-O基）/(21-O實)，立磨屬獨立熱源的烘干設施，基準氧含量O基為8%，在立磨排放口實測氧含量為18.2%~18.8%。只有把氧含量O實降下來，也就是減少從外界環境中補充的空氣量（包括漏風、漏氣），經折算后的排放量就會成倍降低。

對立磨進行三風機系統改造，立磨的三風機系統與原二風機系統相比，因其在熱風從800℃降低到入磨所需的330℃過程中配入低氧含量的循環風為主，避免了二風機系統以配入外界空氣為主的弊端，可降低外排氣體中的氧含量O實，保證O實由原來的18%以上降低至16%以下。

2.2 降低袋收塵器入口濃度

三風機系統還可以使袋收塵器的入口濃度由300g/m3降至30g/m3，工作壓力由6000Pa降至約2000Pa，處理風量降至原來的1/3~1/4，工作溫度降低10~20℃。濾袋數量的減少，收塵器工作壓力的降低，入口濃度的降低，使漏風、漏氣現象大大減少，空氣補充量相應減小，布袋工作環境明顯改善，從而降低氧含量，實現顆粒物、二氧化硫等大幅降低。

2.3 燃料燃燒過程脫硫

在燃料中配入一定比例的脫硫劑（CaO），可以在燃燒、在粉磨輸送過程中將二氧化硫轉化為硫酸鹽隨煤灰進入礦渣粉磨系統，從而降低煙氣中的二氧化硫含量。

3技改方案

3.1 工藝流程

采用的改造方案為：沸騰爐脫硫系統采用干法脫硫的方式，用石灰吸收煙氣中的二氧化硫形成硫酸鹽以降低二氧化硫排放量。除塵采用三風機系統，以A-TEC高效低阻旋風除塵器+布袋除塵器的組合方式除塵。改造后的工藝流程如下圖。


3.2 脫硫系統

沸騰爐脫硫采用干法脫硫工藝，這種工藝在國內外都有廣泛的應用。主要區別在于脫硫劑的選擇，對干法脫硫CaO和Ca(OH)2的脫硫效果要優于CaCO3，CaCO3在溫度低于600 ℃的情況下，如果沒有水的作用，脫硫效果很差。而活性較高的CaO很容易和SO2發生反應，反應溫度最好的范圍為700~950℃，沸騰爐煙氣溫度恰好是在此溫度區間。

因此，本項目干法脫硫采用的是活性較高的CaO，這種脫硫方式在工藝上是可行的。

根據工藝運行情況，石灰粉用量約為150kg/h。由汽車運來的石灰粉經氣力輸送至石灰粉倉，石灰粉經倉下的葉輪給料機、螺旋輸送機至斗式提升機后輸送至石灰粉定量配送裝置，石灰粉按要求均勻地輸送至現有的調速圓盤喂煤機上。經調速圓盤喂煤機輸送至沸騰爐內。該系統布置于現有的沸騰爐廠房內，石灰粉倉布置于煤棚內，容積約為40m3，約存汽車罐車一車的量。石灰粉倉設有倉頂除塵器，保證石灰粉倉進料時氣體排放達標，倉頂除塵器布袋反吹用壓縮空氣以及空氣炮所用壓縮空氣就近由一根DN50的無縫鋼管送來。

3.3 三風機系統改造

沸騰爐產生約800℃的熱煙氣與立磨后的80~90℃的循環風混合，混合后溫度約330℃，通過管道送入立磨，混合煙氣與立磨內礦粉換熱后出磨溫度降為80~90℃，再經旋風除塵器、循環風機，約3/4的煙氣與沸騰爐煙氣匯合循環，約1/4的煙氣經過布袋除塵器再通過尾部風機外排。改造位于現有立磨西側，將現有循環風機移位至原布袋除塵器與立磨之間空地；布袋除塵器拆除，在原位置西側放置新建除塵器；尾部風機置于新建除塵器西側；在新建布袋除塵器東側布置2臺旋風除塵器。

4技改優點

（1）用石灰作為脫硫劑，直接噴吹進沸騰爐，工藝操作簡單，產生的硫酸鈣或亞硫酸鈣隨煤灰作為原料進入水泥制備系統，不需另外增加排放設施。

（2）三風機系統屬新工藝、新技術，操作精確度高、結構緊湊、工藝流程順暢，除塵布袋等消耗大幅降低，新增的除塵設施為兩級除塵，滿足顆粒物排放要求。

（3）三風機系統中煙氣先經旋風除塵處理后再進入布袋收塵器，由布袋收塵器收集的礦渣超細粉比表面積高達800m2/kg，是生產C60以上高標號混凝土的優質原材料，待市場條件具備后可單獨收集銷售。

5技改效果

（1）改造后在立磨排放口實測氧含量為15.3%~15.8%，顆粒物含量在1~5mg/Nm3，二氧化硫在0.2~0.8mg/Nm3范圍波動，滿足了國家標準GB4915—2013《水泥工業大氣污染物排放標準》的要求，達到了技改的目的。

（2）改造后立磨出口煙氣有3/4循環利用，減輕了沸騰爐運行負荷，爐膛溫度在改造前900~950℃的基礎上降至750~800℃，煤耗降低的同時保證了熱源的供應，整個立磨系統運行更加平穩，立磨產量由原來的平均132t/h提高到145t/h，立磨連續運轉時間更是創紀錄地提高至276h，產量的提升給企業帶來明顯的經濟效益，提升了公司的市場競爭力。

（3）對立磨進行超低排放限值改造，取得了較好的效果，在節能降耗、提質提產、穩定運行等方面也具有非常積極的意義，同時也給同類型生產企業提供了很好的借鑒。

作者：長治鋼鐵（集團）瑞昌水泥有限公司