隨著閃速爐的投料量和精礦中雜質含量的逐步升高，進入餘熱鍋爐和後續排煙系統的煙塵量也隨之大幅增加，部分在餘熱鍋爐未能硫酸鹽化的煙塵，由於其粘附性較強、不易清除，在餘熱鍋爐、鵝頸煙道、沉降室以及電收塵內大量粘結， 為了確保餘熱鍋爐和後續排煙系統的正常運轉和排煙暢通，通過大量研究論證，對爐況、控制參數、物料性質、系統漏風、EF 煙氣等方面的控制，成功有效降低了三氧化硫煙氣發生率。
基本介紹
- 中文名：煙塵發生率
- 常見：三氧化硫煙氣發生率
三氧化硫轉化機理及影響因素,降低三氧化硫發生率措施,
三氧化硫轉化機理及影響因素
1、三氧化硫轉化機理
SO2+1/2O2=SO3 （1）
查閱相關資料得知：從熱力學角度而言，溫度必須低於785℃，反應才能向生成SO3的方向自發地進行，但從動力學分析，溫度越高反應速度越快。綜合考慮，在有催化劑存在的條件下，反應（1）向生成SO3方向進行的最佳溫度在400~500℃之間；金屬氧化物是促進SO3 生成的有效催化劑，煙氣中含有的Cu2O、PbO、ZnO 和Fe2O3 等都可以起到催化劑的作用。
2、三氧化硫發生率主要影響因素
通過長期對三氧化硫產生因素調查分析發現，主要影響因素有以下幾點。
（1）爐況不佳，反應塔的氧利用率低，增加了煙氣中的氧氣分壓，三氧化硫發生率增加；EF 煙氣量偏大，含氧量較高。
（2）鵝頸煙道、FFEP 出入口方管等處形成粘結，造成通煙面積變小，為解決此問題經常開入孔清理增加了漏風量；另一方面系統壓力損失增加，為保證爐膛壓力，餘熱鍋爐及後續排煙系統負壓過大，漏風量增加。
（3）閃速爐鍋爐擋渣屏經常有粘結，每天需打開入孔檢查，增加了漏風量。
（4）加入的“鹽化風”量過大，使煙氣中含氧高；上述原因，有時是單個影響，有時是多個原因疊加影響，產生的後果就是在煙道中形成酸水，提高了設備的故障率，特別是鍋爐的故障，對生產組織及產品產量制約較大。
降低三氧化硫發生率措施
從三氧化硫的生成機理來分析，主要是冶煉煙氣中二氧化硫在一定溫度和催化劑的作用下與氧氣結合生產的，故只要控制煙氣中的含氧量和煙氣溫度就可以達到降低三氧化硫發生率的目的，催化劑的影響在目前複雜原料的情況下，從工藝方面很難避免。
1、控制煙氣中的殘氧濃度
冶煉煙氣中的氧主要來源於閃速冶煉沒有反應完成的慘氧及系統的漏風，所以只要控制閃速爐爐況及系統漏風就可以從源頭上降低煙氣中的含氧量。
（1）控制好爐況，提高氧氣利用率，降低煙氣中的殘氧濃度
1）針對銅精礦來源複雜，在抓好基礎管理工作的同時及時調整精礦噴嘴參數，摸索出最佳的閃速熔煉工藝控制參數，以穩定好閃速爐爐況，提高反應塔氧利用率和降低煙塵發生率。並聯合計控和點檢對控制參數進行梳理和校對。對工藝風速、中央氧、分配風等影響爐況的重要參數進行梳理和校對，提高了參數控制的精度。
2）調整布料振動器的振幅，提高了乾礦下料的均勻性。
3）通過對配料倉及給料螺旋的校準和實時跟蹤，降低了其波幅度，提高了給料精度。
4）提高混合菸灰樣的分析頻率，並進行對比，及時調整工藝參數和原料配比。
5）合理控制入爐物料硫銅比，以減少煙氣中的SO2濃度以及將SO2氧化生成SO3所必需的金屬氧化物( 催化劑) 的含量。
（6）最佳化精礦噴嘴結構。將現有噴嘴改為旋流型噴嘴，以實現均勻下料且延長精礦在反應區域停留時間，並強化精礦顆粒與氧氣的混合，使反應更充分。
（2）系統漏風治理
三氧化硫的生產的溫度區間主要集中在400~500℃，即餘熱鍋爐對流部區域，所以重點治理此區域及其前部的漏風問題。
1）電爐電極密封。電爐電極處溫度較高，電極又要上下移動，故此處密封極難處理。為此與有關設計單位經過多次交流和反覆試驗，最終採用特製的複合纖維，解決了電極密封問題。
2）鍋爐入孔及第一、二灰斗密封採用新型密封組件，使用周期長，密封效果好，大大降低了鍋爐系統的漏風率，即杜絕了漏風腐蝕對鍋爐管的損害，又減少了進入煙氣的氧量，降低了三氧化硫發生率。
3）穩定爐內壓力。通過熔煉車間和硫酸車間生產管理和崗位操作的密切配合，控制好爐內壓力和一級動力波壓力。爐內壓力越低，漏入的空氣量越多，控制爐內壓力穩定在-50~-30Pa，並將爐內壓波動情況納入對班組的考核。利用定修等時機清理排風機出口煙道和一級動力波入口煙道煙塵，確保壓力控制正常。另外根據每周一次的爐內點檢查看上升煙道開口部形狀，通過點重油燒嘴和投焦粉等措施，確保開口部通煙面積，使爐體與閃速爐電收塵入口之間的壓差，維持在50Pa 以內，儘量減少此區域的漏風量。
4）定期進行系統查漏試驗，做到及時補漏，減少漏入系統的氧量。
（3）合理控制硫酸鹽化風及電爐煙氣鼓入量
通過分析菸灰的總硫量和硫酸鹽中的硫量，檢測餘熱鍋爐和電收塵器出口煙氣中的氧濃度，以及日常的爐內點檢情況，合理控制硫酸鹽化氧氣量或空氣量，以降低進入硫酸工序煙氣中的三氧化硫濃度。
在閃速爐在沉澱池拱頂配置了3根二次氧槍，鼓入富氧空氣，主要目的是燃燒未反應完全的精礦以及補充硫酸鹽化所需氧量。在FFB 輻射部前牆安裝了4 根硫酸鹽化風管，鼓入常氧空氣，目的是補充煙塵硫酸鹽化所需氧量。此外貧化電爐煙氣也作為硫酸鹽化風從FFB 輻射部入口處頂部引入。
1）電爐排煙風機入口閥開度控制在恆定值，不得隨意調整，目的是確保引入FFB 輻射部的電爐煙氣量穩定，避免大幅波動對煙塵硫酸鹽化造成影響。
2）根據爐況及開口部形狀調整沉澱池二次氧槍鼓入的富氧空氣量和富化率。
3）根據餘熱鍋爐各點溫度、對流部煙塵含S 量、氧濃度分析值和鍋爐各處粘結情況來調整FFB 輻射部硫酸鹽化風量。一般情況下控制在1000Nm3/h 以下，若對流部煙塵含S 量低於4.5%或對流部煙塵粘結較多或氧濃度分析值小於1%，硫酸鹽化風適當開大，最大流量為5000Nm3/h。若氧濃度分析值大於3% 且對流部無菸灰粘結，硫酸鹽化風量控制在500Nm3/h 以下，直至全關。
2、提高餘熱鍋爐換熱效果，縮窄三氧化硫轉化的溫度區間
三氧化硫的生產的區間主要集中在餘熱鍋爐對流部，原先鍋爐對流管束主要是依靠彈簧錘振打進行除灰，除灰效果較差，造成管束肥大，換熱效果不佳，出口煙氣溫度一直處於偏高狀態（400℃左右），為此利用燃氣脈衝除塵裝置，大大降低了對流部的溫度，三氧化硫生產的溫度區間也前移至對流部中部，縮短了其生成的溫度區間，降低了三氧化硫發生率。
