2013 年 12 月發布的 GB 4915—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/Nm?，重點地區不得高于 100mg/Nm? 。為了積極響應落實國家環保減排政策 ，對 SO2 排放高于200mg/Nm? 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 5 000t/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/Nm? 左右，生料磨開時也高于國家標準 200mg/Nm? 的排放限值。

　　2.1 SO2 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 40m? 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 20m? 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：

　　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/Nm? 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。