132平米烧结机烟气脱硫治理工程可行性研究报告

1、XXXXXXXXXXXXXI132m烧结机机头烟气脱硫治理工程可行性研究报告XXXXXXXXXXXX公司目录1、概述11.1 、项目概况11.2 研究范围12、设计依据及基础资料22.1、 计依据22.2、 理目标22.3、 理原则22.4、 计基础资料及要求32.5、 厂址概况52.6、 工程地质52.7、 水源情况52.8、 交通运输52.9、 大气污染物排放情况53、脱硫系统建设条件及工艺选择63.1、 吸收剂供应63.2、 可供脱硫系统建设的场地位置73.3、 副产品处置及综合利用73.4、 脱硫系统水、电、气供应状况103.5、 烧结机烟气脱硫方案的选择与确定113.5.1 常用脱硫

2、工艺113.5.2 湿法脱硫工艺123.5.2.1 石灰-石膏法脱硫133.5.2.2 工艺特点：143.5.3 脱硫技术要求154、脱硫工艺计算164.1 处理烟气量164.2 SO2原始排放浓度：164.3 脱硫效率174.4 生石灰粉耗量174.5 年脱硫量：174.6 石膏产量：174.7 脱硫反应循环液气比：174.8 Ca/S摩尔比:174.9 CaO浆液量174.10 制浆耗水量：174.11 溶液循环流量：184.12 废水排放量的计算184.13 水、电、汽耗量185、石灰一石膏法脱硫185.1 石灰一石膏法脱硫的技术参数185.2 脱硫工艺流程185.3 脱硫工艺系统195

3、.4 主要设备的设计参数及选型225.5 设备布置245.6 电气及自动控制系统255.7 设备、管道的防腐305.8 设备的维护与检修315.9 给排水系统316、土建317、环境保护357.1 设计采用的环保标准357.2 脱硫系统主要污染源357.3 主要污染治理措施367.4 、环境效益367.4.1 、实施脱硫工程前后的环境影响分析367.4.2 社会及经济效益368、节能降耗379.安全、消防与劳动保护379.1、 劳动安全389.2、 全防护措施399.3、 劳动保护409.4、 劳动保护措施4010、劳动定员、调试和培训4011、项目实施与工程进度计划4311.1 项目实施条件

4、4311.2 项目实施办法4411.3 项目实施进度计划4412、主要设备表和技术经济分析4512.1 主要设备表4512.2 工程费用估算（详见后附表）4912.2.1、 投资概况4912.2.2、 编制依据4912.3 脱硫系统运行费用估算4913、附图4913.1 烟气脱硫工艺图4913.2 烟气脱硫电气图4913.3 烟气脱硫控制图4914.结论5014.1、 主要结论和意见5014.2、 存在的问题501、概述1.1、 项目概况1.1.1、 编制依据1）按照火力发电厂烟气脱硫工程项目可行性研究报告内容深度规定2）按照十一五”十大重点节能工程实施意见3）XXXXXXXXXXXXXX公司

5、提供的有关资料1.1.2、项目概况xxxxxxxx公司（主要设备简介）现有132m2烧结机一台，烧结主抽风机设计风量14500m3/min,全压值16.5KPa。从烧结机烟囱排出的废气含有SO2、氮氧化物、粉尘等既影响操作区环境，又污染大气。根据国家政策和环保有关规定，SO2、颗粒物等污染物排入大气必须达标排放。公司领导十分重视环境保护工作，拟针对现行日益严格的环保要求，对132m2烧结机机头烟气进行脱硫治理，做到达标排放。1.2研究范围1）脱硫工艺技术方案选择；2）脱硫技术工艺系统及布置；3）脱硫剂供应、脱硫剂制备系统；4）脱硫副产品处置；5）公用工程和辅助设施；6）投资和技术经济评价。2、

6、设计依据及基础资料2.1 设计依据(1)、环发(1997)634号酸雨控制区与二氧化硫控制区划分方案(2)、国务院令字(2003)第369号排污费征收使用管理条例(3)、工业企业厂界噪声标准(GB12348-2008)(4)、工业三废”排放试行标准(GBJ4-73)(5)、大气污染物综合排放标准(GB162971996)(6)、工业炉窑大气污染物排放标准(GB9078-1996)(7)、中华人民共和国环境保护法(1989.12);(8)、环境空气质量标准(GB13223-1996);(9)、其它相关工程标准。(10)、设计遵循“技术先进可靠、使用经济、运行稳定”的原则；(11)、技术线路明了、

7、工艺布置合理、操作稳定可靠，系统抗冲击能力强；2.2 治理目标按照工业炉窑大气污染物排放标准(GB9078-1996)的规定和公司的要求，烟气脱硫后达到如下指标：SC2<100(mg/Nm3)烟尘w50(mg/Nm3)2.3 治理原则1 .烟气脱硫及烟尘同步治理，确保钢铁厂二氧化硫、烟尘排放量达到国家排放标准。2 .保证脱硫效率为A9%,机组年运行时间为7920小时；3 .最大限度的减少拆迁；减少停机时间；合理降低成本；4 .132M烧结机单独用一套烟气脱硫装置，5,采取必要的措施确保脱硫系统不影响烧结机的正常运行。6.选用成熟、稳定、可靠的烟气脱硫和除尘工艺方案，确保经脱硫装置处理后排

8、放的烟气满足当地的环保要求。7,脱硫副产物应易于处理或能综合利用，无二次污染。8,现有场地能满足脱硫设备布置要求。9 .脱硫工艺与设备技术先进，运行稳定可靠，操作维修简单易行；10 .在满足上述要求的前提下，应尽可能降低工程造价和运行成本。11 .脱硫装置用电由烧结厂原380/220V备用电源引接；12 .脱硫装置采用PLC控制方式。13 .符合循环经济的要求。2.4设计基础资料及要求(1)、烧结烟气及相关工况参数厅P内容132m烧结机备注1工况烟气量(m3/h)8700002排烟温度(C)80200左右按160计算3标况烟气量(Nn3/h)5480004配煤含硫量(%)<0.55馍铁合

9、金矿含硫量(%)0.110.166烧结烟气SO含量(mg/Nrr|<1500最大值7含湿量(10.08原有除尘配制电除尘器9除尘后烟气含尘浓度(mg/Nrh)<10010主风机型号SJ1450011主风机额定风量(m/h)87000012主风机全压值(KPa16.513主风机电机功率(Kvy14烟囱局度(项10015烟气组成种类N,Q,COCO,SONOx飞灰等治理目标SOW100(mg/Nm)烟尘050(mg/Nn3)(2)、烧结机年运行小时数：按7920小时/年计算(3)、物价指标水价：5.0元/吨电价：0.60元/Kw-h石灰价：200元/吨工人工资：25000元/年人(4)

10、、脱硫系统布置方式：建一套脱硫设施。(5)、脱硫副产物处理要求：通过处理能达到综合利用要求。(6)、承包方接点界限序号内容接点位置1烟道烧结风机出口烟道2供电由业主方接入脱硫系统进线柜内3工业水脱硫区域外1米，0.3MPa4生活水脱硫区域外1米，0.2MPa5压缩空气脱硫区域外1米，0.5MPa6废水脱硫区域外1米2.5、 厂址概况2.5.1、 厂址地区概况2.5.2、 水文气象条件连云区地处暖温带的南缘，属向亚热带过渡的季风海洋性气候地带，四季分明，气候宜人。年平均气温为14°C,1月份气温最低，均温1.1C;8月份气温最高，均温26.8C,全年有223天以上日均温不低于10

11、76;Co年平均降水量为882.6毫米，无霜期平均为215天。2.6、 工程地质本区域地震基本烈度为七度。2.7、 水源情况XXXXXXXXXXXX公司拥有完善的供水系统，完全满足生产的正常运转以及本次改造所需的生产及生活用水。2.8、 交通运输xxxxxxx公司交通条件完备，交通运输十分方便。2.9、 大气污染物排放情况目前，xxxxxx公司的132itf烧结机烟气经过电除尘器除尘后，直接排放至大气。按照原设计计算，除尘器除尘后二氧化硫的排放浓度约1500mg/Nm3;烟尘的排放浓度100mg/Nm3。3、脱硫系统建设条件及工艺选择3.1、 吸收剂供应3.1.1、 烟气脱硫吸收剂的选取在化学

12、吸收烟气脱硫中，吸收剂的性能从根本上决定了S02吸收操作的效率，因而对吸收剂的性能有一定的要求。1）吸收能力高要求对SO2具有较高的吸收能力，以提高吸收速率，减少吸收剂的用量，减少设备体积和降低能耗。2）选择性能好要求对S02具有良好的选择性能，对其他组分不吸收或吸收能力很低，确保对S02具有较高的吸收能力。3）挥发性低，无毒，不易燃烧，化学稳定性好，凝固点低，不发泡，易再生，粘度小，比热小。4）不腐蚀或腐蚀小，以减少设备投资及维护费用。5）来源丰富，容易得到，价格便宜。6）便于处理及操作，不易产生二次污染。完全满足上述要求的吸收剂是很难选择到的。只能根据实际情况，权衡多方面的因素有所侧重地加

13、以选择。石灰、氢氧化钙Ca（oH»碳酸钙（CaCO3）,是烟气脱硫较为理想的吸收剂，因而在国内外烟气脱硫中获得最广泛地应用（占整个世界脱硫市场的90%左右的份额）。我们根据钢铁企业内部的实际情况，对于烧结工艺，可以利用除尘系统收集来的石灰粉尘作为我们的脱硫剂。从资源综合利用来看可以以废治废，避免和减轻二次污染。完全符合发展循环经济的要求。3.1.2、 烟气脱硫吸收剂的供应首先我们本着以废制废的出发点，尽量利用钢铁厂里当作废物的布袋除尘收集来的石灰粉尘等作脱硫吸收剂。其次本地石灰资源极为丰富，吸收剂可以采用当地生产的石灰粉。根据烧结脱硫要求，石灰粉检验结果满足以下条件即可：氧化钙(Ca

14、O)含量：80%粒径：A200目3.2、 可供脱硫系统建设的场地位置从总图布置看，现有132m,机组由东向西依次排列，北侧和西侧为环厂路。烧结机机头脱硫系统由北向南依次为：、脱硫塔、水泵组、综合楼、配电室、石灰浆液搅拌系统。3.3、 副产品处置及综合利用3.3.1、 产品一脱硫石膏的特性分析1)脱硫石膏基本性质脱硫石膏主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径约4060pm,颗粒呈短柱状，径长比在1.52.5之间,颜色呈灰白或稍黄，二水硫酸钙含量较高一般都在80%90%以上，含游离水一般在10%20%,其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾.氯化物组成的

15、可溶性盐等杂质。2)烟气脱硫石膏与天然石膏比较天然石膏与烟气脱硫石膏的化学成分及细度见表3-1、表3-2。表3.1天然、脱硫石膏化学成分及细度项目CaOSiO2Al2O3SO3Fe2O3MgOLoss筛余(45um)/%天然石膏31.54.31.7341.11.151.3017.28.8脱硫石臂31.62.10.742.40.51.019.21.0表3-2石膏颗粒粒径分布表粒度/um806050403020105天然石膏筛余/%10.94.79.54.914.415.520.012.7脱硫石臂筛余/%5.015.58.321.931.015.71.70.4注：天然石膏中未计入8.8%大于80u

16、m的颗粒3）结论脱硫石膏与天然石膏化学组成相关不大，品质相当；但天然石膏的杂质以粘土矿物为主，磨细后颗粒较大，在水化时一般不能参加反应，因而性能在一定程度上不及脱硫石膏。3.3.2、 脱硫石膏综合利用。国内对脱硫石膏的综合处理和应用已经起步，脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇，对于江苏、浙江、广东等天然石膏匮乏的地区，脱硫石膏的大量出现为以石膏为原材料的企业带来了商业机会。脱硫石膏可以用做制造石膏砌块、腻子石膏、模具石膏、纸面石膏板以及水泥等建材产品，但是目前能大量使用的限于制造纸面石膏板和作水泥缓凝剂。1）用于制造石膏砌块。我国虽在外墙建设中大力推荐以石膏砌块代替实心粘土砖，但目前最大的石膏

17、砌块生产线仅30万平方米，每年约可利用脱硫石膏2万吨（湿基），大部分生产线都是10万平方米以下的小生产线，用量不大，市场未推开。2）用于制造模具石膏。我国模具石膏市场较大，但是目前用脱硫石膏制造模具石膏还存在技术工艺和脱硫石膏白度的问题，工艺不成熟，有待进一步开发新技术。3）用于作水泥缓凝剂。目前脱硫石膏作水泥缓凝剂是先把脱硫石膏制成球状，增加了制造成本上升，降低了经济效益。更为经济的途径是开发直接利用工艺技术，开发该项技术首先要解决湿基脱硫石膏粘球磨机的问题。对水泥行业来说，作水泥缓凝剂是脱硫石膏最主要的应用方式。我国的脱硫石膏主要集中在东部沿海地区，2006年我国水泥产量约13亿吨，仅东部

18、地区就有8亿吨。按照4%的添加量计算，如果全部用脱硫石膏代替天然石膏作为缓凝剂，一年可消化脱硫石膏3200万吨，完全可以解决目前脱硫石膏的利用问题。4）用于制造纸面石膏板。制造纸面石膏板是脱硫石膏另一个大量使用的途径，国外脱硫石膏一般也是用于制造纸面石膏板。预计今年我国纸面石膏板总产销量能够达到7.5亿平方米，按照每平方米使用10公斤湿基脱硫石膏计算，一年可消化脱硫石膏750万吨。我国纸面石膏板需求量还在以年20%左右的速度增长，脱硫石膏利用潜力很大。我国建设的纸面石膏板生产线已有使用脱硫石膏代替天然石膏的成功先例。在江苏江阴的两条年产3000万平方米的纸面石膏板生产线年可利用脱硫石膏60万吨

19、，制造纸面石膏板6000万平方米。5）用作土壤改良剂，用做海滩盐碱地改良。综上所述，本项目中可以根据脱硫石膏的特性，合理利用脱硫石膏，使脱硫石膏变废为宝，获得更好的经济效益。小结:1）烧结石膏晶粒颗粒径大，结晶程度高，离心式脱水机一次脱水，石膏含量达90%以上，满足石膏利用要求；常规湿法脱硫石膏的粒径一般在501m以上，而旋涡的撞击湿式石灰石石膏法烧结脱硫石膏粒径在100wm左右。2）因石膏晶粒大、结晶度高，吸收塔排出浆液易于脱水，经离心机脱水后石膏含水率低，只有5.3%。3）石膏纯度高，杂质含量低，主要杂质组分为CaCO3、CaSC3、1/2山0（%）,4）石膏中灰分杂质主要为铁和硅含量较高

20、，主要是FeO3和Si。2，离心机一次脱水后铁、硅含量叮达1.2%、3.1%（以SiO2计），工艺水冲洗后分别降到0.1%、1.5%（以SiO2计）以内。5）石膏固体中金属和重金属含量低，如水洗含量更低，浸出液的重金属含量均较低，不属危险废物；可避免后续利用时，人们潜在生态安全担心。3.3.3、 关于鼓励使用脱硫石膏的国家优惠政策1）国家对水泥生产厂家使用脱硫石膏有相应的减免税政策，详见财税200425号财政部国家税务总局关于部分资源综合利用产品增值税政策的补充通知文件。2）国务院办公厅对使用脱硫石膏的减免税政策解读。3.4、 脱硫系统水、电、气供应状况XXXXXXX公司132Itf烧结机烟气

21、脱硫除尘装置所需用水均来自烧结厂主系统，其中烟气降温用工艺用水来自原有工业水系统，其水质及水量均满足本工程要求（水质要求见下表）。烧结烟气脱硫工艺水水质标准序号不溶物总量数值单位备注1不溶物总量<20g/dm32悬浮物总量010g/dm33Cl-工1000mg/dm342-HCO3-+CO3工1000mg/dm35PH>6.56粒径<0.03Mm7温度8-30C烧结烟气脱硫装置冷却水水质标准序号不溶物总量01g/dm3备注1悬浮物总量010g/dm32Cl-&100mg/dm332-HCO3-+CO3<500mg/dm34SO42-<200mg/dm35P

22、H>6.56粒径<0.03Mm7温度8-30C本工程用电电压等级为380/220V直流电源。脱硫装置自设直流分电屏及UPS装置。3.5、 烧结机烟气脱硫方案的选择与确定3.5.1、 常用脱硫工艺燃煤二氧化硫污染控制技术由以下三部分组成：燃烧前脱硫技术、燃烧中脱硫技术、燃烧后脱硫技术。燃烧后脱硫技术（简称FGD）是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、干法、半干法三类。湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂（如水和碱性溶液等），洗涤含二氧化硫烟气脱除烟气中的二氧化硫。此法的优点是设备简单、操作技术易掌握，脱硫效率高，投资少；缺

23、点是存在废水处理问题，洗涤后烟气的温度较低（一般60C）,不利于烟囱排气的扩散。它包括石灰（石）湿法烟气脱硫、磷镂肥法烟气脱硫、碱式硫酸铝法、水和稀酸吸收法、双碱法、氧化镁法等方法。干法烟气脱硫，是指应用干粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来处理含二氧化硫烟气，使烟气中的二氧化硫得到净化。该工艺的特点是反应在无液相介入的完全干燥的状态下进行。此法的优点是工艺过程简单、无污水处理问题，特别是净化后烟气温度较高（一般高于100C）,有利于烟囱排气的扩散，净化后的烟气不需要二次加热就可直接排空，腐蚀性小；缺点是脱硫效率较低，设备庞大，投资大，占地面积大，操作不稳定，操作技术要求高，不易控制等。半干法的

24、工艺特点是：反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水份，使最终产物为干粉状。具优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO3、CaSQ,易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，脱硫效率较低，设备庞大，投资大，占地面积大，操作不稳定，操作技术要求高。3.5.2、 湿法脱硫工艺湿法烟气脱硫（WFGD）技术是目前应用较广泛的脱硫技术，具特点是整个脱硫系统位于烟道的末端、除尘系统之后。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速度快，脱硫效率高，适合于大型燃煤锅炉的烟气脱硫和钢铁厂的烧结脱硫。由于脱硫

25、过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点，传统工艺是脱硫以后的烟气一般需再加热才能从烟囱排出。近几年国外和国内对脱硫后的烟气处理趋向不采取加热可直接通过烟囱排放，即对脱硫后烟气不加热直接排放，只是对烟囱做防腐处理，这样比对烟气加热更能节省直接投资和节省用地。另一种技术是通过塔顶烟囱排放，这种方法省去了烟囱的防腐，降低了一次性投资。目前，湿法脱硫技术占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%。湿法脱硫技术包括石灰-石膏湿法、氧化镁法、磷镂肥法、碱式硫酸铝法、水和稀酸吸收法、双碱法等方法。其中石灰-石膏湿法、氧化镁法烟气脱硫是目前湿法脱硫的主流方法。3.5.2.1 石

26、灰-石膏法脱硫工艺流程见方案流程图。脱硫原理：在现有的烟气脱硫工艺中，湿法石灰一石膏洗涤工艺最为成熟，运行可靠性最高，应用也最为广泛，已成为优先选择的脱硫工艺。其工艺分自然氧化和强制氧化两种，其主要的区别是能否在吸收塔底部的贮液梢中通过鼓入空气把亚硫酸钙氧化成石膏(CaSQNH2O),得到高纯度的产品。目前，强制氧化工艺已成为优先选择的脱硫工艺。从除尘器出来的烟气进入吸收塔后，SO2直接和石灰浮液接触并被吸收去除。新鲜的石灰浆液不断的被加入到吸收塔底部的贮液梢中，被洗涤后的烟气通过除雾器，然后通过烟囱被排放到大气中，反应产物从塔中取出，然后被送去脱水或进一步处理。石灰一石膏法脱硫工艺的化学原理

27、如下：在水中，气相SO2被吸收并经下列反应离解：SO2(气)+H2OSO2(液)+H2OSO2(液)+H2OH+HSO3-2H+SO32-由于H+被OH-中和生成H2O使得这一平衡向右进行。OH-离子是由水中溶解的石灰产生的。CaO+HzOCa(OH)2Ca(OH)2+SO2fCaSC3+H2OCaSC3+1/2O2-CaSQ鼓入的空气也可用来氧化HSO3>D$。32-离子，最后成生石膏沉淀物HSO3-+1/2O2kSO42-+H+SO32-+1/2O2SO42-+Ca2+CaSC43.5.2.2 工艺特点：(1)脱硫效率高、技术成熟，脱硫效果能够满足环保新的要求。石灰一石膏法脱硫技术最

28、成熟，脱硫效率为95%以上，运行可靠，使用最普遍。在国内外烟气脱硫市场占有率约为90%。(2)运行成本低。石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)资源丰富，业主就有高品位的石灰资源，便于就地取材。(3)脱硫产物可回收利用。脱硫产物石膏(CaSQ)可做建材或水泥添加剂，每吨脱硫石膏价值40元，从而可以降低运行费用。(4)工艺布置科学先进、设备结构简单，能有效降低一次性投资和运行费用。脱硫塔采取三层喷淋，两级脱水，可使石灰脱硫塔喷雾吸收液气比L/G58L/Nm3,就可节省运行电费近一半，也可大大减少循环水泵容量和循环水管管径，可节省一次投资。(5)本工艺设计了石膏回收系统，从而使石膏可以综合利用，

29、有经济效益(一般设计中石膏价格按约40元/吨算)，同时不必占用大片渣场，这是十分有利的。(6)如果考虑紧缩一次投资，和尽可能减少占地面积，也可不设计石膏回收系统，而把脱硫渣脱水后同高炉炉渣一并处理。(7)占地面积小：烧结机现场虽然紧凑，但完全能够满足工艺设备布置。(8)工艺设备制作、安装周期短，能够满足该公司建设工期要求。(9)系统自动化程度高。脱硫系统采用PLC控制，实时运行参数的显示功能，有效的减轻操作工的劳动强度，确保系统有效的连续运行。(10)系统自动控制石灰浆液量和喷淋液气比。停运时管道用水进行反冲洗，能有效防止“结垢、堵塞”现象的发生。由于业主自己生产石灰，本设计方案选用石灰一石膏

30、法脱硫技术。3.5.3脱硫技术要求为了与烧结机运行匹配，脱硫装置的设计必须保证能快速启动，且在烧结机负荷波动时应有良好的适应特性。脱硫装置必须满足如下运行特性：(1)脱硫装置应能适应烧结机的正常波动负荷。(2)整套脱硫系统及其装置的设置应能够满足整个系统在不同工况下运行的要求，脱硫装置及其辅助设备的启动、正常运行监控应在脱硫控制室实现。整个系统的控制功能由脱硫系统的PLC实现。(3)在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统(如：石灰和石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等)必须能实现冲洗和排水。(4)阀门和挡板等应配置气动/电动执行器。(5)烟道和箱罐等设备应配备相应的人孔门。(6)所有设备和管

31、道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。(7)所有设备和管道，包括烟道的设计应考虑最差运行条件(压力、温度、流量、污染物含量)及事故情况下的安全富裕量。(8)设计选用的材料必须适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量。(9)在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水(例如：石灰浆液或石膏浆液系统设备与管道等)应收集在脱硫岛的排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不能将废水直接排放。(10)所有设备与管道等的布置应考虑系统功能的实现和运行工作的方便。4、脱硫工艺计算4.1 处理烟气量项目132m2烧结机热态(t=160C)870000m3/h标态54

32、8000Nm3/h4.2 SO2原始排放浓度：本设计按最大1500mg/Nm3考虑。4.3 脱硫效率本脱硫系统的脱硫效率应不低于不以满足排标要求(1500-100)Z1500X100%=93.3%实际石灰一石膏法脱硫效率可达95%以上。4.4 生石灰粉耗量生石灰小时耗量：G132=881kgZh生石灰年耗量：G132=881X7920/1000=6978tZa4.5 年脱硫量：G132(SO2)=1400X10-6x548000Z1000x7920=6076tZa4.6 石膏产量：G132=16329tZa4.7 脱硫反应循环液气比：58LZNm34.8 CaZS摩尔比：取1.051.14.9

33、 CaO浆液量CaO浆液量：G132=8810kgZh4.10 制浆耗水量：G=7.9tZh4.11 溶液循环流量:G=3800t/h4.12 废水排放量的计算脱硫塔底部持液梢中排水量为：G=35m3/小时.塔4.13 水、电、汽耗量脱硫系统估算水耗量如下：水：20t/h电耗量：554.44kw/h（详见5.6）5、石灰一石膏法脱硫5.1 石灰一石膏法脱硫的技术参数5.1.1 烧结机规格：132m25.1.2 脱硫效率：在满足排标要求的前提下，本脱硫系统脱硫效率大于95.0%5.1.3 脱硫剂：生石灰粉，CaO成分A80%,颗粒度为200目。5.1.4 Ca/S比：1.055.1.5 生石灰耗

34、量：Gi32=881kg/h,6978t/a5.1.6 脱硫量：G132（so2）=6076t/a5.1.7 石膏产量：Gi32=16329t/a5.1.8 SO2排放浓度：100mg/Nm5.1.9 烟尘排放浓度：50mg/Nm5.1.10 液气比：58L/m35.1.11 溶液循环量：Q32=3800t/h5.2 脱硫工艺流程本脱硫工程由制浆系统、烟气系统、脱硫塔吸收系统、副产品处理系统、废水排放系统、电气控制系统等组成。石灰一石膏法脱硫工艺流程：烧结烟气除尘后，经烧结主风机，进入喷淋降温段，再进入吸收塔进行脱硫反应，完成脱硫后的净化烟气经两级除雾后，再经烟囱排出。石灰粉经加水消化制成51

35、0%浓度的浆液，用乳液泵泵入脱硫塔下部贮液梢中，再经循环泵打入塔内喷淋系统，喷淋脱硫。脱硫塔下部贮液梢中20%的石膏浆，经泵进人石膏制备系统的水力旋流器浓缩，然后通过脱水机脱水成为含水低于10%勺石膏，进入石膏仓。脱水后的废水经处理后大部分循环回用，小部分处理达标后排放。脱硫系统压力损失小于1200Pa,烧结主抽风机全压值16.5KPa,系统压力损失占主风机全压值的7%对系统影响不大。另外我们有多个不加增压风机的工程实例，例如唐山华西钢铁公司、山西美锦钢铁公司、廊坊前进钢铁公司、徐州牛头山铸业公司、唐山国义钢铁公司等等，这几家公司烧结主风机全压值都小于16.5KPa,甚至唐山国义钢铁公司112

36、平烧结主风机全压值为14.5KPa,不加增压风机不影响烧结机和脱硫系统运行，并且大大节省运行费用。方案按烟气脱硫系统不设增压风机处理。脱硫后烟气直接排放。石灰一石膏法脱硫工艺详见流程图。5.3 脱硫工艺系统5.3.1 制浆系统制浆系统由储灰仓、消化器、乳液罐、搅拌器、乳液泵等组成。通过气力输送将石灰粉送入钢制石灰粉仓内，再由定量给料机送到石灰消化器，上清液进入乳液罐，制成浓度为5%-10%勺石灰浆液，这样制成的石灰浆液经乳液泵供入脱硫塔，由脱硫塔的循环泵供应循环液用以吸收烟气中的SO。根据烟气负荷、脱硫塔烟气入口的SO浓度和pH值来控制打入吸收塔的石灰浆液量。消化器底部设自动除灰机，将消化器底

37、部沉淀的颗粒定时排除。消化器、乳液罐为钢硅结构或钢结构，内衬树脂防腐。浆液浓度约为5-10%用调节给水量来控制浆液浓度。5.3.2 烟气系统烟气系统主要设备包括烟气挡板、烟道及其附件。烧结烟气除尘后，经烧结主风机进入喷淋降温段，然后通过脱硫前预处理装置进行降温后进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化，经过塔顶除雾器除去水雾后，再经脱硫烟囱排入大气。在原烟道上设置旁路挡板门，当烧结机启动、FGD装置故障、检修停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，当脱硫装置进行检修时不会影响烧结机主系统的安全运行。脱硫前降温装置处采用特殊防腐措施。当脱硫系统投运时，打开入口挡板、关闭旁路挡板。原烟气经入口挡板、降温装置进入吸

38、收塔。当烟气温度高于180C或其它意外情况时，吸收塔将停用，此时，打开旁路挡板，关闭入口挡板，原烟气直接从原烟囱排放。5.3.3 脱硫塔吸收系统脱硫吸收系统有脱硫吸收塔、喷淋装置、循环水泵、氧化风机、搅拌器、排液泵、脱水除雾器及反冲洗装置等组成。吸收塔按其功能可分为喷淋区、除雾区和氧化区。喷淋吸收区装有多个防堵雾化喷嘴.交叉布置。烟气经电除尘器和引风机后，从喷淋区下部进入吸收塔，与均匀喷出的吸收浆液逆流接触。喷淋管不仅能在母管内均匀分布浆液，而且也能把浆液均匀分配给连接喷嘴的支管。所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴材料采用碳化硅或相当的材料制作。氧化区的功能是接受和贮存脱硫剂，鼓风将Ca

39、SO氧化成CaSQ并结晶生成石膏。吸收剂浆液制备系统将所需浓度的石灰浆液送入吸收塔底部的反应梢，与塔内未反应完全的吸收液及部分石膏混合，用再循环泵送至吸收塔上部喷嘴，喷入塔内进行脱硫反应。脱硫后烟气经除雾后含水量w75mg/Nrh经烟囱排放。5.3.4 副产品处理系统副产品处理系统来自吸收塔浓度约为20%勺石膏浆，经泵进入水力旋流器浓缩，然后通过连续真空皮带脱水机脱水成为含水低于10%勺石膏，再存入石膏仓库，送往用户使用。分离灰渣后滤液的上清液部分循环回用，另一部分进入废水处理池，经氧化、调整PH值达标后回用。5.3.5 废水处理系统废水排放系统一般来说，脱硫污水的pH值为46,含有大量的悬浮

40、物。处理的方法是先向污水中加入石灰乳，调整pH值。废水达标后循环使用。5.3.6 液排空系统脱硫岛内设置一个事故浆液池，事故浆液池的容量应该满足吸收塔检修排空时和其他浆液排空的要求，并作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。事故浆液池设浆液返回泵（将浆液送回吸收塔）一台。5.3.7 艺水系统业主从供水系统提供一路工业水，供到承包方设置的工业水箱。水箱配置2台工艺水泵（1运1备），每台泵选型时考虑流量10%裕量，压头20%裕量。其主要用户为：吸收塔蒸发水、浆液制备用水、事故紧急喷水；除雾器及所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水5.3.8 气污染物连续监测仪烟气连续监测系统包括气体采样系统、分析仪器

41、、零气系统、校正系统、数据采集系统、仪器控制柜等。本方案业主自行采购。5.3.9 电气控制系统：详见5.65.4 主要设备的设计参数及选型5.4.1 喷淋脱硫塔塔体为碳钢结构，内壁用玻璃鳞片作防腐处理，塔外采用S=80mm的保温材料保温后，外包S=0.5mm的彩钢板。脱硫塔直径09.0m,高H=28,含烟囱总高H=50m一台。5.4.2 脱硫塔喷淋装置三层喷淋管采用FRP防腐耐高温材料；喷嘴材质为SiC材料，防腐和耐磨。5.4.3 脱水器采用折流板脱水器配合脱硫塔的烟气脱水，每塔二层，材质为聚脂FRP带清洗装置5.4.4 循环泵选用耐磨防腐脱硫泵，三台，用于向脱硫塔供循环溶液。300MFU-4

42、0-1300/30-K型，Q=1300i3/h,H=30m200KW5.4.5 乳液泵选用50MFU-30-20/30-K型泵两台，一用一备，用于将乳液罐中的石灰浮液排入脱硫塔内，Q=20r3/h,H=30m,5.5KW5.4.6 排浆泵选用65MFU-50-35/38-K型泵二台，用于将塔底的石膏浆液打入水力旋流器，一备一用，Q=35/h,H=38m,11KW5.4.7 事故浆液返回泵选用80MFU-35-60/30-K型泵2台，用于将事故池浆液打入脱硫塔，_3Q=60mh,H=30m,15KW5.4.8 废水回液泵选用65MFU-50-35/38-K型泵二台，用于将废水池内水打回脱硫塔，一

43、备一用，Q=35mh,H=38m,11.0kw5.4.9 集水坑泵选用50MFU-27-15/27-Y型泵一台，用于将集水坑内水打打到废水池，Q=15mh,H=27m,4.0kw。5.4.10 氧化风机选用罗茨风机两台，一备一用。用于向脱硫塔底曝气区加入空气，使亚硫酸钙氧化成硫酸钙。SSR-175型，Q=40mmin,P=58.8Kpa,75kw。PMJ-II型搅拌器，每塔三台，每台N=7.5KW5.4.12 氧化钙粉仓设备直径？4000mm高H=6mV=100rk另外配气化用罗茨风机。SSR-100型一台，Q=6.55n3/min,P=58.8Kpa,11KW5.4.13 消化器、乳液罐脱硫

44、系统采用消化器、乳液罐各一个，碳钢结构内衬防腐层，并配有搅拌机，用于将石灰粉与水搅拌混合成510%勺石灰乳液供脱硫塔使用。乳液罐直径?4000mm高H=2500mmLMJ-I型搅拌器，两台，每台N=5.5KW5.4.14 水力旋流器选用水力旋流器一台，Q=35T/H用于石膏浆液一级浓缩，使浆液固含量由20%提高到50溢右，以便进入二级脱水浓缩。5.4.15 真空皮带过滤机选用真空皮带过滤机一台，用于二级脱水浓缩，使浆液固含量由50%是高到90%以便集中处理或外运，过滤面积F=6吊7.5kw5.4.16 PH值、密度自动控制仪：各两台5.4.17 液位仪：四台5.4.18 SO2在线监测装置（进

45、、出口各一套，由业主采购）5.5 设备布置脱硫除尘系统的主要设备为吸收塔和石灰制备系统和厂房，根据厂区总平面布置的规划，按工艺要求集中布置，各设备的平面和空间组合，既做到工作分区明确，又做到合理、紧凑、方便，外观造型协调、整体性好、节省投资，同时最大限度地节省用地。脱硫设备布置在烟囱旁边的空地上，由于场地狭小，设备布置尽量紧凑制浆设备布置在其它空地上，脱硫塔旁布置氧化罗茨风机、循环泵、控制室。废水处理布置在其他空地上。5.6 电气及自动控制系统5.6.1 电气5.6.1.1 电源负荷132m烧结机脱硫系统用电设备表厅P设备名称与规格数量单机功率(kw)总功率(kw)备注1罗茨风机SSR-100

46、型111112电加热器DYK-Y122223:给料阀DN3001r1.11.14搅拌器LMJ-I25.5115学L液泵50MFU-30-20/30-K25.55.5开.备一61氧化风机SSR-175型27575开.备一7带式过滤机1r7.57.5带式过滤机配真空泵14545.08废水返回泵65MFU-50-35/38-K211.011.0开，备一9集水坑泵50MFU-27-15/27-Y14.04.010事故浆液返回泵80MFU-35-60/30-K215.015.0开，备一11工业水泵215.015.0开二备一12烟道阀门23.06.013循环水泵300MFU-40-1300/30-K320

47、060014搅拌器LMJ-II37.522.5151排浆泵65MFU-50-35/38-K2M1.011.0开.备一16合计862.6低压总负荷862.6kw。考虑到有些低压设备不连续运行，系统运行总用电量为554.44kw。5.6.1.2 供配电系统业主负责提供380V低压电源给脱硫岛。承包方根据脱硫系统工艺要求和设计的有关规定，提供以下电气系统供电方案。脱硫岛区域的电气系统接线除满足工艺系统的运行要求外，还满足下列基本要求： 满足对用电设备的供电可靠性和电能质量要求； 接线简单、清晰、操作简便；,运行灵活、检修方便； 投资少、运行费用低；5.6.1.3 控制与保护(1)控制方式脱硫岛电气系

48、统纳入脱硫岛PLC控制，使用西门子公司产品。电气系统与脱硫岛PLC采用硬接线。低压空气断路器的控制电压采用220VAG电器设备选用甲方常用产品。(2)信号与测量脱硫岛控制室不设常规音响及光字牌，重要开关状态信号、电气事故信号及预告信号均送入脱硫岛PLG脱硫岛控制室不设常规测量表计，采用420mA变送器输出送入脱硫PLG测量点按电测量及电能计量装置设计技术规程配置。脱硫岛至少有如下电气信号及测量量：380V低压厂用电源3相电流、有功功率；380V低压厂用母线3线电压；380V保安电源3相电流、有功功率；220V直流母线电压；UPSB用名牌产品；电源进线以及电动机设脉冲式有功电度表(需方提供)；其

49、脉冲输出送入脱硫PLC实现脱硫岛重要设备自动计量。电气量送入脱硫PLC实现数据自动采集、定期打印制表、实时调阅、显示电气主接线、事故自动记录及故障追忆等功能。(3)同期低压电源进线均采用先断后合操作方式以防止不同电源并列运行。(4)继电保护380V厂用系统及电动机由空气开关脱扣器及综合保护测控装置实现保护。继电保护配置按火力发电厂厂用电设计技术规定配置。脱硫变压器差动保护、电流速断保护、过电流、过负荷、零序过流保护、接地保护、温度保护电动机差动保护、电流速断保护、过电流、过电压、接地保护、过负荷、低电压保护装置外接电源应为220VDG5.6.1.4 配电装置低压配电中心(PQ采用GG咬流低压开

50、关柜，柜体采用通用柜形式。所有装置都有良好的接地。每一开关柜均直接与就近的接地网相连，其接地线满足设备短路电流热稳定的要求。5.6.2 自动控制5.6.2.1 控制水平1)本工程脱硫系统采用PLC实现对脱硫系统进行远方启/停控制，正常运行的监视和调整和保护。PLC的控制对象如下：- -脱硫系统烟道：进口挡板门状态，旁路挡板门状态吸收塔入口：烟气温度，烟气压力除雾器出口：烟气温度吸收塔：液位，循环液PH值乳液梢：液位消化梢：液位- -脱硫辅助系统；- -脱硫电气系统，具体以电气部分相关要求为准；- -烟气检测、成分分析等；2)脱硫系统的控制室内上位机监控，方便调试人员对脱硫岛仪控系统的调试和运行

51、人员的操作。3)PLC的配置及功能(1)本次工程采用一套PLC系统，满足脱硫系统全部测量、控制、联锁保护的功能。(脱硫PLC采用西门子设备)基础自动化采用SIEMENSS7300系列可编程控制器，网络通讯采用标准工业总PROFIBU轲。所提供的基本配置中，每种类型I/O测点至少有15%&用量。PLC的功能：数据显示、报警、事故追忆、性能计算等。调节回路主要有：烟道旁路挡板门的联锁回路吸收塔循环液pH值一一脱硫剂添加量自动调节出口烟气SO监测一一控制pH值设定吸收塔液位一一吸收塔补水调节除雾器反冲洗一一冲洗水自动开断控制吸收塔浆液排放一一排浆阀自动控制止匕外，对设备及各工艺系统进行联锁保

52、护。包括下列必要的连锁：a、进口烟气温度过高b、进口或出口挡板门关闭5.6.2.2 主要仪表及设备的选型变送器采用国内知名品牌设备如上海威尔泰。重要参数（如PH密度）测量分析仪表全部采用国内品牌产品，如川仪等。温度、压力现场指示表、热电阻采用国内品牌产品。5.6.2.3 主要安装材料电缆全部采用阻燃电缆。桥架为镀锌桥架。5.6.3其它5.6.3.1 防雷接地系统所有正常不带电的金属设备外壳，金属构架管架等均可靠接地。脱硫区域内工作接地、保护接地、防雷保护及防静电接地共用一套接地系统，接地电阻不大于4欧。接地极采用50X50X5镀锌扁钢垂直打入地下，室外接地干线采用50X8镀锌扁钢，室内接地干线

53、采用40X4镀锌扁钢与接地极相连，接地支线采用镀锌扁钢或电力电缆，组合成闭合的接地网，并与烧结区域主接地网有可靠的电气连接，连接点不少于两个。所有主要的电气设备将在其两侧设置两个接地点。5.6.3.2 电缆选型动力电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆，控制电缆采用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。5.6.3.3 电缆设施电缆根据工程实际情况采用电缆沟道、电缆桥架、地下埋管以及电缆直埋的敷设方式。直埋电缆每隔15m左右在地面设置永久性标志。动力电缆、控制电缆、信号电缆等按有关标准和规范分层（或分隔）敷设。所有进入设备的电缆均穿金属软管保护，电缆埋管采用热镀锌水煤气管。5.6.3.4 照明照明系统采用380/220V（三相四线制）中性点直接接地系统，电源由MCC提供。5.7 设备、管道的防腐湿法脱硫系统在吸收塔脱硫反应完成后，烟温降至55c左右。这些吸收塔出口的含饱和水蒸气的净烟气，主要成分为水蒸气、二氧化硫、三氧化硫等酸性气体。当温度较低时，硫酸雾凝结成液体硫酸附着在设备的内壁上，或溶解于洗涤液中，因此具有很强的腐蚀性，必须采取防腐措施。设备、烟道防腐采用玻璃鳞片方案，循环液管道采用硬聚氯乙烯管材