2013年12月發布的GB4915—2013《水泥工業大氣污染物排放標準》中規定：現有生產線自2015年7月1日開始，熟料生產線SO2排放濃度不得高于200mg/Nm3，重點地區不得高于100mg/Nm3。為了積極響應落實國家環保減排政策，對SO2排放高于200mg/Nm3的部分生產線，海螺集團多次組織技術交流會議，分析排放超標的原因，并與相關高校及研究院所合作交流，開發出了采用分解爐出口取出的CaO為脫硫劑，通過生產線自身脫硫的技術，并在海螺某生產線進行了試點應用，現將實際應用效果介紹如下。

1水泥生產線SO2排放超標的原因

水泥窯系統中的硫是由原料和燃料帶入的。原料中的硫以有機硫化物、硫化物或者硫酸鹽的形式存在，單質硫可以忽略不計。原料中存在的硫酸鹽在預熱器系統通常不會形成SO2氣體，大體上都會進入窯系統。原料中以其他形式存在的硫，則會在300~600℃被氧化生成SO2氣體，主要發生在五級預熱器的第二級旋風筒或者六級預熱器的第三級旋風筒。在預分解窯系統內，由窯頭和分解爐喂入燃料所含的硫均被CaO和堿性氧化物吸收，生成硫酸鹽。

一般水泥生產線SO2排放都較低，主要是因為水泥工藝本身具有的脫硫作用，即分解爐內新生成的CaO活性很高，很好地吸收了煙氣中的SO2。但部分生產線由于原料中硫化物的量較大，硫化物氧化產生的SO2在通過上級旋風筒時會被部分吸收，其余則隨廢氣一道從預熱器排出。如果廢氣用于烘干原料，則SO2在原料磨中進一步被吸收。但是需要指出的是：在溫度低于600℃的情況下，CaCO3對SO2的吸收效率要遠低于CaO。上面兩級預熱器中CaCO3分解率較低且僅有少量CaO被煙氣從高溫部分帶上去，因此吸收效率很低。再加上此時濕度較低以及排放前的停留時間較短，SO2排放濃度可能會較高。

由于SO2能被活性CaO吸收，我們開發了通過生產線自身取CaO,制成一定濃度的漿液，采用噴霧干燥脫硫技術，噴入到生產線合適位置，吸收系統中的SO2。

2海螺某生產線脫硫改造

海螺水泥某公司5000t/d熟料生產線，由于石灰石原料中硫含量較高，在生料磨停時生產線SO2排放濃度高達600mg/Nm3左右，生料磨開時也高于國家標準200mg/Nm3的排放限值。

2.1SO2減排技改工藝方案簡介

從分解爐出口抽取含有高活性CaO的880℃高溫氣體，通過稀釋冷卻器冷卻至400℃后，經旋風分離器將物料收集下來，通入到40m3的制漿罐中，加水制備成20%～30%的Ca(OH)2漿液，并將制備好的漿液經150t/h循環泵送入20m3的儲存罐，再分別通過一臺15t/h的泵將漿液噴射到增濕塔和生料磨出口，還原煙氣中的SO2。水泥生產線煙氣脫硫設備主要包括四個部分，分別是：取料系統、制漿及儲存系統、輸送系統、噴射系統。取料系統主要是利用現有生產線出分解爐物料含有大量活性CaO的特點，在分解爐出口抽取含料氣體，通過稀釋冷卻機冷卻、旋風分離器收塵將物料收集下來。制漿及儲存系統主要是將收集下來的物料送入儲存罐進行預攪拌并儲存，當制漿罐漿液達不到設定濃度時，儲存罐向制漿罐輸送一部分漿液，制漿罐通過攪拌器配制20%～30%濃度的漿液，儲存罐和制漿罐均配制攪拌器和濃度計。輸送系統由輸送泵組和循環泵組組成，主要是向噴射系統輸送漿液。噴射系統由若干組噴槍組成，噴槍具有耐磨、耐腐蝕等特性，且噴射嘴直徑及布置角度等與生產工藝密切相關。窯尾煙氣脫硫工藝流程見圖1，主要工藝設備及參數見表1。

2.2脫硫系統投運調試及運行情況

2014年11月技改完成并初次進行投試，至2015年1月先后進行3個階段的運行調試，調試時SO2排放量是通過窯尾煙囪上的氣體分析儀測定，具體情況如下：

第一階段：（11月11日～11月17日）由于濃度計及液位計尚未安裝，采用相對低濃度漿液對供生料磨及增濕塔系統進行了單路及聯合噴漿試驗。主要對脫硫系統工藝流程及設備運行狀況進行測試，同時初步制定相關操作規程。

測試結果：采用增濕塔單路噴漿（流量：6~7m3/h），脫硫效率約20%～30%。

第二階段：（12月3日~12月10日）濃度計、液位計安裝到位，按照設計要求制備20%～30%濃度漿液，對供生料磨及增濕塔系統進行單路及聯合噴漿試驗。

測試結果：采用供增濕塔（流量：6.5~7m3/h）與生料磨（流量：6～6.5m3/h）聯合噴漿方案時，脫硫效率約50%~60%。

第三階段：（12月30~1月10日）根據第一、二階段運行調試情況，結合調試分析會意見，將增濕塔噴槍由4桿增至13桿，噴頭由不銹鋼材料改為棕剛玉及碳化硅材質，拆除原料磨出口4桿噴槍，同時對前兩次調試存在問題進行整改完善，在漿液濃度（20%~25%）及噴漿量（15m3/h左右）條件下，對噴槍的霧化及脫硫效果進行了試驗。脫硫系統運行及脫硫效果趨于穩定，SO2排放濃度由450mg/Nm3下降至150~180mg/Nm3，脫硫效率為60%~66%。

3結論

通過試點生產線測試結果來看，采用生石灰制備的20%濃度漿液脫硫系統運行穩定，SO2脫硫效率在60%以上，生產線排放濃度完全能控制在國家標準200mg/Nm3的限值以內。后期針對自制漿液時，因存在漿液顆粒物，極易導致槍頭堵塞的問題進行了優化，在其他SO2排放超標的生產線上進行了推廣應用。