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210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 2105 m2烧结机头烟气脱硫工程 可行性研究可行性研究报报告告 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 目目 录录 1 总论 .1 2 工艺技术方案选择7 3 工艺方案设计.20 4 电气部分 64 5 仪表及自动控制 88 6 土建 95 7 环境保护104 8 消防110 9 劳动安全与工业卫生 .111 10 副产品脱硫石膏的利用 115 11 节约和合理利用能源 117 12 生产组织与人员编制.119 13 工程计划.119 14 主要技术经济指标(1 台) .120 15 投资估算及技术经济分析.121 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 1 1 1 总论总论 1.1 项目名称 xxxxxxx 有限公司 2105 m2烧结机机头烟气脱硫工程。 1.2 编制依据 （1）xxxxxxxx 有限公司关于xxxxxxxx 有限公司 2105 m2烧结机机头 烟气脱硫工程可行性研究报告编制委托书。 （2） 火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰-石膏法 （hj/t 179- 2005） （3） 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程 （dl/t 5196-2004） （4） 火力发电厂设计技术规程 （dl5000-2000） （5） 火力发电厂可研报告内容深度规定烟气脱硫部分暂行规定 （dlgj138-1997） （6） 清洁生产标准钢铁行业（烧结） （ hj/t428-2008） 1.3 企业概况 xxxxxxxxxx 1.4 研究范围 （1）脱硫工程的建设条件； （2）烟气脱硫的工艺方案； （3）脱硫剂的来源及供应； （4）副产品的综合利用； （5）投资估算及技术经济分析； （6）对环境影响的分析。 1.5 主要技术原则 （1）装置规模：本工程为 2105 m2烧结机机头烟气脱硫，工艺吸收、烟 气系统为单元制，石膏脱水及系统用水为公用系统； （2）脱硫效率：在设计工况下达 90%以上； （3）工艺方案的选择 根据 xxxxxxxxxx 有限公司企业本身有石灰的实际情况，以及脱硫装置工艺 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 2 成熟性、运行稳定性、脱硫效率高、投资省、少二次污染等原则，对多种脱硫 工艺进行技术经济比较，推荐本工程采用消石灰-石膏湿法脱硫工艺。 （4）脱硫装置与烧结机的关系 脱硫装置按一机一塔进行设计，当脱硫系统故障时可以切换旁路运行，保 证脱硫装置不影响烧结机的正常运行。 （5）脱硫剂的供应原则 本工程原则采用消石灰作为脱硫剂，由唐山市春兴特种钢有限公司石灰窑 供应。 （6）副产物的处置原则 脱硫副产物积极进行综合利用。设置一套石膏脱水及储存系统，脱硫副产 物为石膏。 （7）尽可能采用国产化设备。 1.6 项目建设的必要性 2007 年我国烧结矿产量高达 5 亿吨，球团矿产量也近 1 亿吨，均创下历史 新高。同年，我国钢铁行业二氧化硫排放量为 75.64 万吨，比 2006 年仅减少了 0.5%。 “十一五”头两年均未实现“十一五”规划提出的污染物排放总量减少 10%的约束性减排目标，这将造成钢铁行业后三年减排压力巨大。而今年上半年 二氧化硫外排总量不降反升（1.67%） ，使钢铁行业二氧化硫减排的形势更加严 峻。 我国烧结烟气脱硫尚处于起步阶段，2005 年之前还没有一台烧结机实施了 烟气脱硫。近年来，随着环保要求的日趋严格，节能减排已成为当前宏观调控 的重点，很多钢铁企业已经开始实施烧结脱硫或将其提上日程。 日本烧结脱硫运用最多的是石灰/石膏法，在我国目前得到应用的有：石灰 石/石膏湿法、氨法和循环流化床法等。目前，我国烧结脱硫投入运行的有：包 钢三烧采用 ens 半干法，柳钢二烧采用氨硫铵法，三钢三烧采用循环流化床 法，石钢二烧采用密相干塔法，宝钢集团采用改进的石灰石石膏法（梅钢公 司已投运，不锈钢分公司、宝钢分公司近期投运） 。我国正在建设或者已经签订 烧结脱硫项目合同的钢铁企业有 20 余家，除了主要采用改进的石灰石/石膏湿 法、氨法、循环流化床法以外，其他诸如 meros（maximized emission reduction of sintering，即最大化减少烧结放散） 、gsca（固气循环半干法烟 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 3 气脱硫工艺） 、离子液法也被应用。 总体来说，我国烧结脱硫技术处于百花齐放、百家争鸣的阶段。环境保护 部于 2008 年 4 月 8 日发布的清洁生产标准钢铁行业（烧结） ，中华人民共和 国环境保护标准（hj/t428-2008 年）于 8 月 1 日实施。迫于环境压力，钢铁企 业都在积极进行二氧化硫的减排，纷纷上马或筹备烧结烟气脱硫治理项目。 1.7 项目建设的可行性 （1）目前，世界上脱硫工艺已经很成熟； （2）现在国际、国内已经有成功的业绩； （3）企业生产现场有建设场地； （4）该企业管理团队具有良好的环保意识。 2 2工艺技术方案选择工艺技术方案选择 2.1 总述 从钢铁生产的工艺流程分析，钢铁生产过程产生 so2主要来源于烧结工序。 烧结工序外排 so2所占比例在 65%-93%之间。由于钢铁企业烧结机烧结烟气的 性质与电厂的烟气性质相近，所以可以采用类似电厂的脱硫工艺。国外在上世 纪七十年代就开始了对烧结烟气的脱硫。以日本为例，日本钢铁工业主要的烧 结排烟脱硫装置的设置情况如表 1。 表 1 日本钢铁工业主要的烧结排烟脱硫装置的设置情况 公司事务所脱硫方式运转年月 处理能力 （m3/h） 脱硫率%副产物 a 社名古屋活性炭吸附干法 1987.790000095 灰分无 八番 mg(oh)21989.848000095 排出 b 社京滨氧-硫氨法 1976.10123000099 硫氨 c 社千叶石灰-石膏法 1976.1076200095 石膏 水岛石灰-石膏法 1976.575000095 石膏 石灰-石膏法 1975.790000095 石膏 石灰-石膏法 1974.1175000095 石膏 d 社鹿岛石灰-石膏法 1976.6200000095 石膏 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 4 和歌山石灰-石膏法 1975.437000095 石膏 小仓 mg(oh)21985.432000098 石膏 e 社神户石灰-石膏法 1983.1222000097 石膏 石灰-石膏法 1976.335000097 石膏 加古川石灰-石膏法 1978.580000095 石膏 在我国钢铁企业烧结机烟气配有脱硫设备和脱硫措施的还很少。目前有广 钢对 1 台 24m2烧结机采取了脱硫措施，方法是石灰石膏法，已投入运行；石 家庄钢铁厂正在实施 2 台 50m2的烧结机烟气脱硫的治理，2006 年 5 月份投产， 采用的方法是密相干塔法；攀钢正在针对自产矿的特性，对烧结烟气进行脱硫 试验，寻找合理的工艺；武钢正在酝酿对烧结烟气进行脱硫。因此，可以说我 国钢铁厂烧结烟气脱硫只是刚刚起步。 2.2 脱硫工艺简介 目前国内、国外采用的脱硫技术有多种，按脱硫方法来分有湿法、半干法、 干法，目前国内应用比较广泛的技术主要有：石灰石（石灰）-石膏湿法、氨洗 涤法、喷雾干燥法等。 2.2.1 目前世界上技术最成熟、应用最多的脱硫工艺是石灰石（石灰）-石膏 湿法脱硫工艺，工艺的技术及特点如下： 石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫工艺采用廉价易得的石灰石或石灰作为脱硫 吸收剂。石灰石或消石灰粉与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆 液循环喷淋与烟气逆流接触，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙或 ca(oh)2 以及鼓入的氧化空气进行化学反应，最终生成脱硫石膏。脱硫后的烟气经烟囱 排入大气。脱硫石膏经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸 收剂的利用率很高。该工艺系统主要包括：吸收剂制备系统、烟气系统、二氧 化硫吸收系统、石膏脱水及储存系统、公用工程系统等。 石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫工艺主要特点如下： 脱硫效率高（90%以上） ，工期短、投资低，运行成本低，有明显的 经济效益。 技术成熟，运行可靠。国外此法脱硫装置投运率一般可达 98%以上。 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 5 对电除尘后很细的飞尘有更好的清除作用。适于净化大烟气量，克 服了其他脱硫装置在大烟气量，大液气比时能耗大的特点。 钙硫比小于 1.05，由于吸收液使用量少，不仅节约了工业用水，相 应水处理设备规模也小，使一次性投资减少，能耗减少，运行费用降低。 对净化烟气的容量没有限制，且允许烟气量的变化范围较宽，对煤 种和含硫量的变化范围适应性较强。 由于改善了烟气中微粒与液体的接触条件，可以达到很高的亚微米 范围的除尘效率，减少微粒排放以满足严格的法规的要求。 脱硫塔使用寿命长； 生产的石膏晶粒很大，成分稳定，不含亚硫酸钙，很容易进行脱水， 脱硫副产物无害化，便于利用。 低 ph 运行（4.55.0） ，低 ph 运行的优点是： 通常会发生的洗涤塔结垢和堵塞问题减少了 亚硫酸钙到硫酸钙的氧化过程得到了加强 石灰石的溶解度和利用率得到了改善 低 ph 运行是由于该工艺中的化学反应特点是亚硫酸在被中和之前就急剧 地被氧化为硫酸而与其他 fgd 工艺不同所致。 2.2.2 氨洗涤法 氨/硫铵法脱硫系统主要包括：氨水制备及贮存系统、烟气系统、二氧化硫 吸收系统、硫铵分离及储运系统、公用工程系统等。其吸收液为氨水（液氨） ， 吸收液通过循环泵从塔的吸收段进入脱硫塔，烟气从下部进入脱硫塔，与喷淋 出的吸收液反应后，再经除雾器除雾后进入烟囱排空。吸收液循环吸收到一定 浓度，经过强制氧化，制得脱硫副产物硫酸铵。 该工艺的主要优点为：系统简单，占地面积小，极少出现结构和堵塞现象、 无废水排放、副产品价值高；缺点是：脱硫剂的采购成本高，脱出一吨二氧化 硫的成本是石灰石石膏法的 15 倍左右，副产物硫酸氨含氮量 20.6%，为白色 或微带颜色的结晶体，易溶于水，是最早身产的氮肥品种。随着化肥工业的发 展，新的氮肥品种的出现，使硫酸氨被淘汰。因此，要实现其副产物的高价值， 脱硫装置需配套综合利用设备，从而使投资成本大大增加。另外，由于氨水和 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 6 硫酸氨的价格受区域和市场影响教大，采用该技术具有较大的风险。 氨水本身具有较强的挥发性和刺激性臭味、并有渗透性、腐蚀性、需采用 相应的防爆、防泄露、防腐蚀措施；副产物硫酸氨易溶于水，在滞销时，堆放 和储存问题难以解决，并形成二次污染。 2.2.3 喷雾干燥法 喷雾干燥法脱硫工艺具有技术比较成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性 高等特点，但脱硫效率只能达到 80%左右。 2.2.4 海水法 海水脱硫法是利用海水的天然弱碱性吸收二氧化硫的一种脱硫工艺。海水 脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、供排海水系统及海水恢复系统组成。 该法工艺流程相对简单，基建投资较低，脱硫剂为取之不尽的海水，且不产生 额外的副产品，不存在废渣废料的处理，非常适合我国沿海钢铁企业的烧结机 脱硫，但目前仅在电力行业有成功应用的经验。 2.2.5 循环流化床法： 循环流化床工艺也是国外一种新的半干法技术，其以循环流化床原理为基 础，通过对吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，提高吸收剂 的利用率和脱硫效率。循环流化床脱硫系统主要包括吸收剂注入系统、吸收塔 系统、物料再循环系统、工艺水系统、脱硫后除尘器系统等。该法具有占地面 积小、耗水量小、无腐蚀、不需要废水处理、脱硫剂容易获得、投资和运行成 本较低等优点，但存在脱硫效率较低、运行不稳定、副产物不易利用等缺点。 2.2.6 ens 法： ens 法是从德国引进的一种半干法烟气脱硫技术。该系统主要包括：新粉 投加系统、反应塔系统、电除尘系统、循环系统和废料输送系统等，脱硫剂采 用一定粒度的氢氧化钙、氢氧化镁干粉。该法占地面积小、无废水处理、水耗 和电耗低，但固定投资巨大、副产物难以利用。包钢由于矿石的特殊问题，一 直采用石灰石湿法工艺用于除氟脱硫，但从运行情况来看存在着很多问题。 2.2.7 密相干塔法： 主要系统包括脱硫系统、布袋除尘系统、脱硫剂贮存和输送系统、电控系 统和供水系统，采用干熟石灰 ca(oh)2作为脱硫剂。该法具有占地面积小、脱 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 7 硫剂消耗低、耗水量低等优点，但存在副产物不易利用、系统运行不稳定等缺 点。 2.2.8 活性炭吸附法： 该法于 1987 年由新日铁名古屋厂最先使用，是一种干法脱硫技术。其脱硫 工艺一般分为 3 个过程：首先烟气进入吸收塔，烟气中的二氧化硫、氧气和水 蒸气吸附在活性焦的表面。然后，在活性焦表面活性点的催化作用下二氧化硫 被氧化成三氧化硫。最后，三氧化硫与水蒸气反应生成硫酸，吸附在活性焦的 表面。吸附饱和的活性焦需排出再生，同时补充新活性焦。 活性焦再生是将活性焦加热到 300600，吸附在活性焦表面的硫酸和 活性焦表面的炭发生化学反应，生成二氧化硫、二氧化碳和水等。气体中的二 氧化硫含量为 20%40%，可根据需要加工为硫酸等化工产品，脱附后的活性焦 可循环使用。 该法具有脱硫剂可重复利用、不消耗水、不产生废水，副产物为硫酸、无 二次污染，同时治理烧结产生的二恶英、氮氧化物等优点，是一项一体化的先 进烟气净化技术，但投资成本高，运行成本非常高。 综上所述，根据综上所述，根据 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 有限公司企业本身有石灰的实际情况，有限公司企业本身有石灰的实际情况， 以及脱硫装置工艺成熟性、运行稳定性、脱硫效率高、投资省、少二次污染等以及脱硫装置工艺成熟性、运行稳定性、脱硫效率高、投资省、少二次污染等 原则，对多种脱硫工艺进行技术经济比较，推荐本工程采用消石灰原则，对多种脱硫工艺进行技术经济比较，推荐本工程采用消石灰-石膏湿法石膏湿法 脱硫工艺。脱硫工艺。 3 3工艺方案设计工艺方案设计 3.1 项目建设的条件 3.1.1 地理位置 项目建设地址位于 xxxxxxxxxxxxx。该地址近邻 205 国道、京沈高速、京 山铁路等交通要道,地理条件优越，交通便利，水电充足。可满足原材料供应 和成品产品运输的需要。 xxxxxxxx 于燕山东麓，东径 11845至 12122，北纬 3928至 3901，与 xxxxxxxxxx 等接壤。 3.1.2 工程地质 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 8 古冶区所处地带为古生界二叠系地层，由砂岩、炭质、钻土质页岩、泥岩 及其它砂岩灰岩组成，属陆海过度相与陆相沉积，厚约 88lm 至 994m。下部的 山西组与下伏石炭系太原组为连续沉积，也是主要产煤层。 3.1.3 水资源情况 地表水 在活水以上亦可见常年地表径流量 0.21.0m3/s，到灰岩地区即渗入地 下补给灰岩含水层。本项目拟建厂址为北洺河的南侧。 地下水 古冶区地下水主要是第三纪及第四纪地层空隙水。在第三纪地层中夹有 松散的砂、砾岩透镜体，厚度不太大、个别地区由于构造层位等关系，地下 水具有较大的压力，为承压水。由于第三纪地层主要由较厚的弱透水粘土构 成，故夹于其中的砂砾岩透镜体中水量甚少，有的甚至无水，而且补给条件 也较为困难，因此没有开采价值。第四纪冲积、洪冲积空隙水，岩性依次往 下为黄褐色、棕黄色的亚粘土、砂砾石、卵石、粘土含卵石、卵石含粘土等 沉积物堆积而成，水量较为丰富。地下水的流向自西向东，补给主要来自南 部及西部地下水径流，水位埋深大多在 200m 以下。地下水水质矿化度小于 2g/l，其中盐碱度很小，属好水范围，适合农田灌溉和人畜饮水。 3.1.4 水文气象 古冶区属北温带半湿润地区，大陆性季风气候特征鲜明。其主要表现是： 昼夜温差较大，四季气候分明。春燥盛风，夏热多雨，秋晴气爽，冬寒少雪 为四季气候的主要特点。年平均气温 11至 13.5，极端最高温 42.5，极 端最低温-19.9，最热月为 7 月，平均温度 26.3，最冷月为 1 月，平均温 度-3.2；年平均降水 560mm，年最大降雨量 1472.7mm，78 月份降雨量占 全年降雨量 56，122 月份降雨量占年降雨量 2.8；年日照时数平均 2297h，年日照百分率平均为 52；年平均无霜期 196 天。 古冶区盛行风分季候风和地形风两类。季候风：冬季受北方干冷气团控 制，盛行寒冷的西北风，春季多为偏南风，夏季受海洋暖湿气流控制多为东 北风，秋季多为偏西风。地形风：县西部、西北部、西南部，地势高峻，气 温偏低，东部盆地地势低，气温偏高。冷热空气对流形成地形风。多年平均 风速 2.6m/s，极端最大风速 29m/s(1975 年 7 月 23 日)。1960 年至 1980 年 20 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 9 年中，共出现 8 级以上大风 239 次，年平均 12 次。其中：春季 111 次，偏北 风占 79；夏季 65 次，东北风占 45；秋季 23 次，偏北风占 60，而偏西 风占 25；冬季 40 次，偏西风占 70。 3.1.5 交通条件 项目建设地址位于唐山市古冶区南部，地理条件优越，交通便利，水电 充足。可满足原材料供应和成品产品运输的需要。 该项目厂区附近无景观和文物，工程对省重点文物保护单位没有影响。 项目不会压覆矿床和文物，不会对防洪和排涝、通航及军事设施等产生不利 影响。 3.1.6 供电、供水 供电：项目全年用电量 783.84 万 kwh。由公司配电室供电。 供水：全年生产和生活总用水量为 16.98 万 m3 。 供水水源及供水方式：由公司供水管网提供。可以满足本项目用水。 3.2 工程设计条件 3.2.1xxxxxxxx（2105 m2）烧结机为带式烧结机，两台公用一根烟囱（全高 70m，上口直径 3m） 。 （1）烧结机主抽风机参数： 型号：td3600-6/1430 额定风量：11000m3/min 实际风量：8300m3/min 全压：15.5kpa 出口压力：500-700pa 额定输入功率：3600kw 额定电流：239a 额定电压：10000v 工作电流：230a （2）烟道 风机进口烟道尺寸：7504900 风机出口烟道尺寸：24301600 进烟囱尺寸：40003200 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 10 （3）除尘方式：电除尘 3 电场 （4）烧结废烟气： 烟气温度： 120-130 so2排放浓度：800-1000mg/nm3 粉尘浓度：25mg/m3 进烟囱烟气流速：8-10m/s 3.2.2 设计基本数据 （1）烟气参数 处理烟气量(标湿态): 450000nm3/h so2排放浓度(标湿态): 1000mg/nm3 入口烟气温度： 130 烟气含湿量： 9% 烟气含氧量： 18% (2)水质分析 ph=7.34 ca2+=400mg/l mg2+=156 mg/l cl-=46 mg/l （3）石灰品质 消石灰粒径：150 目以下 消石灰纯度：ca(oh)2含量 80% （4）当地气象条件 大气压：752.00mmhg 气温：35 湿度：80% 3.2.3 设计指标 脱硫效率：90% 除尘效率：65% 装置年利用小时：8000 装置年可利用率：95% ca/s 比：1.02 液气比：11 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 11 石膏含水量：10% 系统阻力：600pa 浆液循环停留时间：5 min 脱硫装置总体设计寿命 12 年以上(不包括易磨、易损件等)。 3.3 工艺方案设计说明 3.3.1 工艺设计概述 xxxxxxxxxxx 烧结机烟气脱硫工艺采用石灰石膏湿法烟气脱硫技术。 工艺流程图附后： 熟石灰-石膏湿法脱硫工艺是采用廉价易得的熟石灰作为脱硫吸收剂。熟石 灰与水混合搅拌制成吸收浆液,由泵送入吸收塔。在吸收塔内，吸收浆液循环喷 淋与烟气逆流接触，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化钙以及鼓入的氧化空 气进行化学反应，最终生成脱硫石膏。脱硫后的烟气通过吸收塔顶直接排放。 脱硫石膏经脱水装置脱水后，送至石膏储库储存。由于吸收浆液循环利用，脱 硫吸收剂的利用率很高。 3.3.2 工艺原理 吸收剂浆池中ca（oh）2含量一般在 80%，其他为杂质，杂质中主要是碳合 物。 在吸收塔内，烟气与浆液滴逆流接触，so2被吸收,在吸收塔中化学反应如下: so2+h2o = h2 so3 ca（oh)2+2h2 so3 = ca(hso3)2+ 2h2o ca(hso3)2 +2h2o+ o2 = caso4.2h2o +h2 so4 ca（oh）2+ h2 so4= caso4.2h2o 3.3.3 脱硫装置组成 本工程烟气脱硫装置由以下工艺子系统组成： 吸收剂制备系统 包括：石灰储存系统、制浆系统、浆液供给系统等； 烟气系统 包括：烟道系统、挡板门密封系统； 吸收系统 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 12 包括：吸收塔本体、氧化系统、循环系统、搅拌系统、喷淋系统等； 石膏脱水系统 包括：石膏抽出系统、旋流系统、脱水系统、滤液系统等； 公用系统 包括：工艺水系统、压缩空气系统、排放系统等； 3.3.4 工艺说明 吸收剂制备系统 吸收剂熟石灰粉（150 目以下）由密封罐车运来，输送至熟石灰粉仓，经粉 仓电动给料机进入吸收剂配浆池，与水搅拌混合，配置成浓度为 30%的熟石灰 浆液，经供浆泵打入吸收塔。 烟气系统 烟气经入口挡板（旁路挡板在关闭中） ，进入吸收塔，烟气在塔内上升过程 中与循环喷淋下落的浆液滴逆流接触，吸收烟气中 so2，同时使烟气温度下降至 52.41 左右，另外烟气中的部分烟尘及氧化物在塔中也一同被除去，净烟气 由吸收塔顶部玻璃钢烟囱直接排向大气。本装置由于不设增压风机，其 fgd 烟 气系统阻力由烧结机风机升压来克服。 当脱硫系统故障时，脱硫系统入口挡板门关闭，旁路挡板门打开，未处理 的烟气直接进入烟囱排入大气。保证脱硫装置不影响烧结机的正常运行。 吸收系统 本装置吸收塔下部为浆液池，其容积为 441m3，浆液停留时间 5min，供浆 液循环的贮存空间和浆液吸收 so2后进行中和反应，氧化反应及石膏结晶的析 出，石膏结晶体的生长。 吸收塔中部的吸收区，烟气从吸收塔中部进去，浆液经循环泵升压送至喷 淋层，喷头雾化后雾滴降落逆流接触，吸收 so2并脱除烟尘及卤化物。吸收区 装有两层喷淋层，每层装有 52 个喷头，该喷头为碳化硅材料制成，切线空心锥 式双向喷头，为美国 bete 公司设计，喷淋管为 frp。 为保证吸收区浆液喷淋雾滴连续稳定运行，装有两台循环泵，其出力为 2650m3/h，由于两层喷淋高度不同，所配置循环泵压头也不同，其压头分别为 16.7m、18.7m。 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 13 氧化系统 本装置装有 882m3/h 氧化风机两台（一运一备） ，空气经氧化风机压缩升压 后，送入吸收塔浆池氧化空气喷射管中，经数个喷口把氧化空气均布地喷入浆 液中，对吸收 so2后的浆液进行强制氧化，使在吸收过程中生成的ca (hso3) 2、氧化成 h2 so4和caso4。2h2o，h2so4与浆液中的ca（oh）2进行中和反应， 生成caso4.2h2o。 氧化风机在运行中，由于压缩和摩擦使氧化空气温度升高至 110，经喷 水降温后至 70左右，送入塔内浆液池中，强制氧化效果。 石膏脱水系统 由吸收系统抽浆泵送来的重量浓度为 20%的浆液进入本系统，进入旋流器， 经旋流器分离后，稀浆液重量浓度约 3%返回吸收塔，使部分石膏回收至吸收塔， 部分稀液排放。旋流器下部出口的 50%（w）浓度的石膏浆液流入真空皮带脱水 机，脱水后生成含 10%的外表水石膏产品，副产品石膏产量：1360 kg/h。 工艺水系统 脱硫装置所需要补水量为 42.44t/h，由主机生产区供至脱硫区工艺水箱内， 而后由工艺水泵供至脱硫所需各分系统。工艺水泵本期工程装两台，一运一备。 3.3.5 原材料、动力消耗定额及消耗量 消耗量消耗量序序 号号 名名 称称单位单位 每小时每小时每每 年年 1 熟石灰 ca（oh）2吨 0.597x29552 2 工艺水吨 21.22x2339520 3 电（10kv 50hz） kwh689.45515200 4 电（220v/380v 50hz） kwh290.42323200 注：年利用小时注：年利用小时 8000h8000h。 3.3.6 设备清单 序号序号名称名称规格类型规格类型单位单位数量数量备注备注 （一） 1 消石灰粉仓型式：钢制圆筒锥底密封型台 1 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 14 直径：d=4000mm，h=6000mm 锥底高：1800mm 总高度: 7800mm 有效容积 v=75.27m3 全容积 v=88.55m3 容积系数：85% 2 消石灰粉仓顶除尘 器 型式：单机脉冲布袋式除尘器 台 1 处理风量：15002100m3/h 过滤面积：24m2 阻力： 1200 pa 除尘效率：99%-99.5% 设备重量：1220kg 3 粉仓除尘器风机型式：离心式通风机 台 1 成套 风量：2210m3/h 风压：1206pa 轴功率：0.92kw 转速： 2900 r.p.m 电动机：功率 2.2kw 4 手动平板闸阀(料 仓出口) 型式：手动密闭闸板阀（园形接 口） 台 1 口径:dn200 材料:碳钢 5 消石灰粉给粉机型式:密封变频卸料器 台 1 给料能力:1.23.5t/h 额定转速:824r.p.m 变频电动机功率:0.55kw 6 消石灰浆液池型式: 地下钢筋混泥土台 1 尺寸：2200（l）2200（w） 3200（h）mm 有效容积 v=13.2m3 全容 积 v=15.5m3 容积系数：85% 材料：内衬耐磨玻璃钢 7 消石灰浆池搅拌器型式：桨叶立式搅拌器台 1 叶片直径：=660mm 池内长度：2800mm 转速：60r.p.m 材料: 叶片：碳钢衬丁基橡胶 轴：碳钢衬丁基橡胶 电动机功率：4.0kw 8 消石灰浆液供给泵型式：离心式液下泵台 4 二开 二备 流量：2m3/h 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 15 扬程：h=40m 转速：710r.p.m 轴功率： 1.45kw 材料:壳体:c10 双相不锈钢（或球 铁衬橡胶 ） 叶轮: c10 双相不锈钢（或 a49） 电动机功率：2.2kw (二)烟气系统 1 挡板门 (1)旁路挡板门型式：电动闸板门台 2 规格：4000（w）3200(h) 材料：碳钢 电动执行机构电机功率：2.2kw (2)原烟气入口挡 板门 型式：电动闸板门台 2 规格：3600（w）4000(h) 材料：碳钢 电动机执行机构电动机功率： 2.2kw 2 膨胀节 (1)旁路烟道膨胀 节 尺寸:40003200mm个 2 接管材料:q235a 圈带材料: 氟橡胶 (2)原烟气入口烟 道膨胀节 尺寸:36004000mm个 2 接管材料:q235a 圈带材料:氟橡胶 (3)吸收塔入口烟 道膨胀节 尺寸:26006000mm个 2 接管材料: q235a 圈带材料:氟橡胶 3 烟道 (1) 原烟气烟道 1尺寸: 40003200吨 材料: 砖混 壁厚: 6mm (2) 原烟气烟道 2尺寸: 360040006 mm吨 47.75 材料: 碳钢 壁厚: 6mm (3) 吸收塔入口烟 气烟道 尺寸: 260060006 mm吨 23.84 材料: 碳钢 壁厚: 6mm (4) 吸收塔出口烟 气烟道 尺寸: 直径 4000 mm 高 11000 mm 吨 11 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 16 材料: 玻璃钢 壁厚: 18mm （三）吸收系统 1 吸收塔 (1)吸收塔本体型式:立式圆筒形逆流喷淋塔 li 台 2 直径：d内=10000mm 有效高度： 20.4m 总高：32m 容积:v=436 m3 液位高度: 5.6m 材料: q235a 内衬乙烯基酯树脂玻 璃鳞片 (2)浆液喷淋管每塔层数:2 层 层间距: 2.0m 套 4 入口总管直径:dn700 喷头连接型:粘接 材料: 耐磨乙烯基酯树脂玻璃钢 (3)浆液喷头型式：切线空心锥双喷喷头（上 层） 个 52x2 进口 切线空心锥双喷喷头（下 层） 个 52x2 每个喷头流量: m3/h 喷头入口压力:0.7bar 喷淋角度:90 材料:氮连接碳化硅 (4)氧化空气分配 管 管径:dn100 4 根米 128 (5)吸收塔浆池搅 拌器 型式:桨叶式侧入搅拌器台 4x2 叶轮直径:800mm, 转速: 130r.p.m 材质(叶轮/轴):1.4529 电机功率: 22kw (6)循环泵入口滤 网 dn700 个 4 材料: 耐磨乙烯基酯树脂玻璃钢 2 浆液循环泵 (1)浆液循环泵a型式：离心式台 2 流量：2650m3/h 扬程：16.7m 轴功率：172.43kw 转速：594r.p.m 材料：c10 双相不锈钢 电动机功率：220kw 电压：6kv y500-59-10 (2)浆液循环泵b型式：离心式台 2 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 17 流量：2650m3/h 扬程：18.7m 轴功率：193.08kw 转速：594r.p.m 材料：c10 双 相不锈钢 电动机功率：220kw 电压：6kv y500-59-10 3 氧化风机型式：罗茨式鼓风机台 4 二开 二备 流量：882m3/h(吸入状态下) 排气压力：88.2kpa 轴功率： 31.9kw 转速：1750r.p.m 材料：碳 钢 电机功率:37kw 电压:380v 4 浆液抽出泵型式：离心式台 4 二开 二备 流量：9m3/h 扬程：55m 轴功率：4.98kw 转速：2900r.p.m 电动机功率：7.5kw 材料：c10 双相不锈钢 y500-59-10 5 吸收区排放池型式：地下钢筋混泥土台 2 尺寸：2000（l）2000（w） 2000（h）mm 有效容积:5.1m3 全容积：6 m3 容积系数：85% 材料: q235a 内涂乙烯基酯树脂玻 璃钢 6 吸收区排放水泵型式：离心式液下泵台 2 流量：6m3/h 扬程：25m 轴功率：2.28 kw .17.17kw 转速：960r.p.m 材料：c10 双相不锈钢 电动机功率：3kw 7 吸收区排放池搅拌 器 型式：桨叶式立式搅拌器台 2 叶片直径：=600mm 池内长度：1400mm 转速：65r.p.m 材料: 叶片：碳钢衬丁基橡胶 轴：碳钢衬丁基橡胶 电动机功率：3.0kw 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 18 (四)石膏脱水系统 1 石膏旋流器组型 式：立式组合式旋流器组套 2 包括：旋流器、进料分配箱、衬 胶隔膜阀、溢流箱、底流箱、管 道 管道、支架等 石膏浆液总处理量：1223 m3/h 每个旋流器处理量: 1223 m3/h 旋流器数量:2 个(备用数 1 个) 旋流器直径：dc=100mm 进料固体物浓度：1520% 底流固体物浓度：4050% 溢流固体物浓度：33.5% 分离固体物粒径：10100m 旋流器材料:碳钢衬耐磨陶瓷 2 脱水机（含真空泵）型 式：转鼓真空过滤机台 1 能力:2.04t/h(含水 10%) 过滤面积：f=5m2 带宽：980mm 外形尺寸：254020902310 mm 材料：不锈钢 转鼓传动功率：1.5 kw 搅拌传动功率：0.75 kw 真空泵电动机功率:11 kw 3 滤液池型式：地下钢筋混泥土台 1 尺寸：2000（l）2000（w） 2000（h）mm 有效容积:5.1m3 全容积：6 m3 容积系数：85% 材料: q235a 内涂乙烯基酯树脂玻 璃钢 4 滤液泵型式：离心式液下泵台 4 二开 二备 流量：6m3/h 扬程：25m 轴功率：2.28 kw .17.17kw 转速：960r.p.m 材料：c10 双相不锈钢 电动机功率：3kw 5 滤液池搅拌器型式：桨叶式立式搅拌器台 1 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 19 叶片直径：=600mm 池内长度：1400mm 转速：65r.p.m 材料: 叶片：碳钢衬丁基橡胶 轴：碳钢衬丁基橡胶 电动机功率：3.0kw 6 石膏浆液入口过滤 器 型式:篮式快开过滤器 dn50台 2 滤网孔径:5mm 材料:316l （五）工艺补水系统 1 工艺水泵型式：离心式台 2 一开 一备 流量：70m3/h 扬程：40m 轴功率：19.73kw 转速 转速：980r.p.m 电动机功率：30kw 材料:碳钢 2 工艺水箱型式：立式钢制圆筒形台 1 直径：3600mm 高度：h=4800mm 有效容积：v=39.07m3 全容积： 48.8m3 容积系数：80% 材料:q235a 3.3.73.3.7 吸收塔设计：吸收塔设计： 本设备为碳钢制立式圆筒形塔体，塔体内径 10.0 米，塔总高约 20.4 米。 由于塔内运行工况复杂，介质具有严重的化学腐蚀和磨蚀性，故塔内壁需采取 乙烯基酯玻璃鳞片凃层。 在吸收塔下部浆液循环池中设一层侧入式搅拌装置（共 4 台）和四根氧化 空气管，从而保证脱硫中和反应及氧化反应的完全进行，使副产品石膏中亚硫 酸钙降至最低，悬浮液均匀、不沉降。其搅拌器及氧化空气管均采用防腐、耐 磨材质。 吸收塔外形图附后： 3.3.83.3.8 设备布置：设备布置： 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 20 本期工程占地在烟囱周围。吸收塔、循环泵布置在烟囱的两侧，氧化风机 布置在吸收塔与烟道之间，浆液抽出泵布置在吸收塔入口烟道下面。浆液制备 系统、脱水系统及工艺补水系统布置在 4#皮带机旁。值班楼布置在烘干机室旁。 石膏脱水楼一层为石膏库，二层为真空皮带脱水机，三层为旋流器。 值班楼为配电间及电气、热控人员值班室。 平面布置图附后： 4 4 电气部分电气部分 4.1 总述 xxxxxxxxxxxxxxxx 是炼铁、炼钢、烧结、制氧等多种产业，本工程为 2 台 105m2烧结机烟气系统脱硫技改项目。依据工艺系统用电负荷的要求，用电 系统的电压等级为 10kv、0.4kv。4 台 220kw10kv 高压用电设备由业主直接供电 至设备接线盒，分接点电动机接线盒端子。设有低压 0.4kvmcc 系统二段，二段 之间设母联开关互作备用，需业主提供二路 0.4kv 电源供脱硫系统的设备用电， 分接点在脱硫岛内低压进线开关的下口。 4.2 设备用电负荷 （1）高压设备用电负荷 4 台浆液循环泵电机每台功率 220kw，总功率为 880kw （2 2）低压设备用电负荷 负荷统计表 设备数据脱硫岛 mcc 段 mcc段mcc段 备 注 序 号 设备名称 额定 容量 kw 安 装 数 量 台 / 回 工 作 数 量 台 / 回 运 算 系 数 k 计算 容量 kw 安 装 数 量 台 / 工 作 数 量 台 / 计算 容量 kw 安 装 数 量 台 / 工 作 数 量 台 / 计算 容量 kw 重 复 容 量 kw 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 21 回回回回 一制粉系统 1 粉仓除尘器 风机 2.21112.2112.2 2 消石灰粉给 粉机 0.551111.1110.55 3 石灰石浆液 箱搅拌器 41113114 4 消石灰浆液 供给泵 1.252114211.25211.25 二烟气系统 1 旁路挡板门 2.2210.51.1112.2112.2 2 原烟气入口 挡板门 2.2210.51.1112.2112.2 三吸收系统 1 吸收塔浆池 搅拌器 2284117644884488 2 氧化风机 374112221372137 3 浆液抽出泵 7.54117.5217.5217.5 4 吸收区排水 泵 33311.5226113 5 吸收区排放 池搅拌器 33313113226 四石膏脱水系 统 1 脱水机 2.25210.50.375112.25112.25 2 真空泵 11110.55.51111000 3 滤液泵 1.5310.50.75111.5213 4 滤液池搅拌 312144113 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 22 器 五工艺补水系 统 1 工艺水泵 222112211221122 七检修及照明 等系统 检修电源箱 4044002280228080 照明系统 5440.52022102210 轴流风机 34443226226 八热工电源 0.584442442 p1=284.1p2=279.95 总容量 kw s=484kw 4.3 脱硫岛电气接线及布置 在脱硫岛内设有 0.4kv mcc段，每段母线各设一组 pt，两段母线之间 设有母联开关，分别为二套 105m2烧结机烟气系统。正常运行时，由业主提供 二路工作电源来分别供给二段母线运行，母联开关在断位，当某一路电源故障 时，通过母联开关来供电，采用先断后合的操作步骤，严禁并列。配电装置布 置在脱硫区域内的控制室内，方便工作人员操作及检查维护。业主提供二路 0.4kv 电源（将电源引至 0.4kv mcc段的进线开关的下口） 。对重要的设备 就地增设事故按钮，用电设备的控制柜布置控制室内，与低压柜隔离。0.4kv mcc段 mcc 用电负荷 285kw，0.4kv mcc段 mcc 用电负荷 279.95kw，用电总 负荷约 484kw。 4.4 主要设备选择 0.4kv 低压开关柜选用 mns 型系列柜，用于交流 5060hz，额定工作电 压 660v 及以下的电力系统，作为输电、配电、电能转换和电能消耗的设备控制。 4.5 控制和保护 用电设备的控制采用交流或直流 220v 来完成（如业主有直流 220v） ，满足 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 23 工艺的控制要求，电气设备保护采用智能型电动机控制器，以及与脱扣器等元 件。 4.6 照明系统及检修系统 照明系统由 0.4kvmcc段分别供各机房的就地控制照明箱，采用 380/220v（三相四线制）来完成区域的照明。依据工艺设备布置合理安装动力 检修箱。 4.7 防雷接地系统及安全滑线 与原厂区的接地网系统不少于四点的可靠联接，安全滑线与原有的一致， 符合有关标准和规范。 4.8 电缆设施及敷设 设施应符合相关的标准和规范，利用原厂内的电缆设施等方式来完成全厂 配电线路敷设。根据工程实际情况恰当地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，装置内为电缆桥架敷设和穿钢管明敷设，部分穿钢 管暗敷设。电缆桥架和电缆支、吊架应采用经防腐和热浸镀锌处理的钢质材料。 电缆桥架的连接方式保证有良好的导电性，电缆桥架应有不少于两点与接 地系统电气连接。 4.9 电缆防火阻燃 依据有关标准和规范，电缆应有防火阻燃措施。 4.10 设备、材料表 序序 号号 名名 称称型号型号 单单 位位 数量数量备注备注 电气系统 1 f-c 高压开 关柜 kyn18c-12 面 4 开关柜在业主方 由业主提供 2 0.4kv 开关 柜 mns 面 8 其中有二面柜采 用框架开关用于 进线 0.4kv 母联 mns 面 1 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 24 柜 0.4kv 母线 pt 600/5a/0.5 组 2 0.4kv 电源 柜 mns 面 2 开关柜在业主方 由业主提供 3 设备操作柜 ip55 面 3 主要用于工艺设 备、热控设备的 控制 就地事故操 作柱 ip55 个 70 设备检修箱 ip54 个 4 4 低压动力电 缆 zr-yjv22-10/6 3*120 m 此电缆用于高压 电机由业主提供 zr-yjv22-0.6/1 3*120+1*75 m 此电缆是 pc 段电 源电缆由业主提 供完成施工 zr-yjv22-0.6/1 2*35+1*16m690 zr-yjv22-0.6/1 3*16 以下 m6290 5 控制电缆及 计算机电缆 zrc-kvvp-0.45/0.75kv 10*1.5 km6 用于高低压备的 控制 zrc-djyvp-0.45/0.75kv 3*2*1.5km4 用于高低压备的 控制 6 照明系统 照明控制箱 ip54 个 4 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 25 照明灯具个 90 电缆 km5.2 辅材 t2.5 7 电缆构筑物 电缆桥架 t6 电缆配管 t3.5 型钢材 t2.2 塑料绝缘电 力电缆的终 端头 套 160 其中高压的 10 套 金属软管 m300 金属软管接 头 件 220 接地热浸镀 锌扁钢 t2.5 8 电缆防火材 料 含防火堵料、矿渣棉、阻火包、防火 涂料、防火包带、耐火隔板等 t2.5 5 5 仪表及自动控制仪表及自动控制 根据脱硫系统的工艺特点及规模，两套装置设一套 plc 控制系统，包含 1 台操作站，1 台工程组态站，全部布置在一个单独的控制室内。造作人员可以 在控制室通过 lcd 及键盘和鼠标对脱硫系统进行监视和操作。 本工程设置简单的仪表监视，以满足生产需要。压力测量为就地压力表， 温度测量为就地温度计；ph 值测量采用变送器，吸收塔液位测量采用差压变送 器，吸收塔出、入口烟气 so2分析仪采用一拖二，对重要的一次仪表选用优质 产品，确保脱硫装置的安全运行和可控性。吸收塔补浆量和补水量受吸收塔 ph 值和液位控制，设置两台电动调节阀，调节阀的操作引至操作室。 210 平方米烧结机机头烟气脱硫项目工程可行性研究报告 26 本工程仪表电源全部采用单相二线制 220v,ac、50hz，由电气提供。 热工热工仪表清单仪表清单 序序 号号 用用 途途 名名 称称 型型 号号型型 式式 规规 范范 单单 位位 数数 量量 1 氧化风机出口压 力 压力表 ytf-150 块 4 2 烟气入口挡板门 后压力 压力表 ytf-150 块 2 3 烟气旁路挡板门 前压力 压力表 ytf-150 2 4 4