某钢铁厂烧结机机头烟气脱硫工程可行性分析报告

**钢铁有限公司烧结机机头烟气脱硫工程PAGE84**环境工程设计院目录TOC\o"1-4"\h\z\u1总论 71.1项目名称 71.2项目建设单位及法人代表 71.3可研编制单位及法人代表 71.4主办单位基本情况 71.5项目提出的背景和必要性 101.6编制依据 101.7厂址位置及自然条件 121.8研究范围和内容 121.9设计原则 131.10结论 152生产规模、处理规模和产品方案 162.2生产规模 162.3处理规模 162.4产品方案 183工艺技术方案 193.1工艺技术方案的选择 193.1.1国内外工艺技术概况 193.1.1.1国外工艺技术概况 193.1.1.2国内工艺技术概况 203.1.2工艺技术方案的比较和选择 203.2工艺流程 223.2.1工艺流程概述 223.2.1.1烟气系统及SO2吸收系统 233.2.1.2脱硫剂浆液制备系统（一二期公用） 233.2.1.3石膏处理系统（一二期公用） 243.2.1.4物料系统（一二期公用） 243.2.2装置规模和年操作时数 243.2.2.1装置组成 243.2.2.2年操作时数 263.2.3原材料和动力 273.2.4物料平衡 273.2.4.1一期132m2烧结机 273.2.4.2二期180m2烧结机 283.3主要设备选择 303.3.1非标设备的设计制作 303.3.2关键设备方案比选 323.3.2.1脱硫增压风机 323.3.2.2浆液循环泵 323.3.2.3真空皮带脱水机（一二期公用） 323.4自动控制 333.4.1控制方式 333.4.2热工自动化功能 343.4.3热工自动化设备选型 363.4.4工业电视监控 373.4.5电源 373.4.6气源 383.4.7控制室的设置 384原材料、燃料和动力供应 384.1主要原材料、燃料的种类、规格、年需要量 394.2主要原材料市场分析 394.2.1供应状况分析 394.2.2供应可靠性分析 394.3水、电和其它动力供应 395总图布置和土建 405.1总图布置 405.1.1设计原则和依据 405.1.2总平面布置 405.1.3竖向布置 415.1.4储运 415.2土建 425.2.1工程地质条件和地基基础 425.2.2土建结构设计方案 436公用工程 446.1给排水 446.2供电 456.2.1设计范围 456.2.2脱硫部分电气接线及布置 456.2.3主要设备选择 466.2.4照明电源 476.2.5接地系统 476.2.6电缆设施 476.3维修设施 477环境保护 487.1环境状况 487.2主要污染物排放 487.3绿化 507.4环境管理及监测机购 508劳动保护与安全卫生 508.1采取劳动保护和安全卫生的场所 508.2防火防爆 508.3防尘、防毒、防腐蚀 518.4防电伤、防机械伤害及其它伤害 518.5防噪声危害 528.6防暑、防潮、防寒 538.7机构设置 549消防与节能 549.1设计原则 549.2防火措施 559.3节能 5510组织机构和人力资源配制 5610.1组织机构设置 5610.2人员编制 5710.3职工培训 5711项目实施计划 5711.1项目组织和管理 5711.2实施进度计划 5712投资估算和资金筹措 5812.1总投资估算 5812.1.1投资范围 5812.1.2编制依据 5812.1.3工程投资估算 5912.2资金筹措 5913项目评价 6213.1基本经济数据 6213.2有关费用 6313.3财务评价 6313.4环境效益和社会效益 6313.4.1环境效益 6313.4.2社会效益 6414结论 651总论1.1项目名称**钢铁有限公司一期132m2和二期180m1.2项目建设单位及法人代表承办单位：**钢铁有限公司。法人代表：**1.3可研编制单位及法人代表可研编制单位：**省环境工程设计院（有限公司）法人代表：**1.4主办单位基本情况**钢铁有限公司隶属于**能源集团有限公司。**能源集团有限公司是中国最大的焦化企业之一，全国最大的商品焦炭生产销售企业，是以能源、城市基础设施、建材、冶金、电力综合利用为主的集团控股公司，公司始建于1982年，总部位于中国**省太原市。已经通过了ISO9001国际质量管理体系和ISO14001国际环境管理体系的双认证。业务涉及原煤开采、洗精煤、焦炭、煤气、煤化工、热电联产、集中供热、进出口业务、铁路和公路运输等九个领域。公司现有员工6200余名，其中具有中、高级专业技术职称的各类科技人才1260余人。

目前，公司拥有总资产85亿元。集团公司产品都达到了国家标准要求。公司的焦炭除供应首钢、唐钢、本钢等大中型国有企业外，还远销日本、韩国、美国等国家，公司分别在北京、上海、天津、唐山、东北及美国、加拿大等国家和地区设有办事处。

**钢铁有限公司于2003年8月5日奠基，该项目使用具有21世纪领先水平的技术装备和生产工艺，现代企业管理制度框架下运行的新体制新机制将使公司的生产经营管理锦上添花，跻身于国内钢铁行业一流水平。公司是**能源集团有限公司推进战略性结构调整的头字号工程，也是**实现经济大跨跃的重点工程。公司采用先进的连铸连轧热送技术，注重环保和资源综合利用，多处选用电除尘和节能减排设施，生产工艺分设烧结、球团、炼铁、制氧、炼钢、轧钢等系统，主体工程包括2×132㎡烧结机，4×500㎡炼铁高炉，3×50t炼钢转炉及两条连铸系统，1万立方米+2万立方米/年制氧系统。以及200万t/a棒线板材轧钢线等。主要生产6大系列多品种特钢和普钢。该项目于2006年8月起陆续投产运行。

与**钢铁配套建设已投运的项目有：年产180万吨亚太焦化工程和年产200万吨选煤工程，年产2万吨镁合金一期1万吨金属镁工程，700万立方米引汾水库和110kv自备电站，以及万米煤气外网工程等。

经过26年努力，公司已发展成国家级乡镇企业集团和全国最佳经济效益乡镇企业，在1995年全国私营企业500强排名第19位。2002年全国民营企业排名中，**能源集团有限列114位。2003年全国民营企业排名92位。而且公司获得“全国最佳经济效益乡镇企业”、“首批国家级乡镇企业集团”、“**省十佳民营企业”、“太原市明星企业”“**省企业100强第15名”、“太原市民营企业第一名”、“太原市制造业50强第三位”等数十种荣誉称号。良好的信誉度赢得各金融机构相互合作，连续多年被多家银行授予“AAA级信用”等级。

在此基础上，集团董事会制定发展战略：一手抓煤炭资源的开发利用，一手抓产业链的循环延伸，科学策划未来，有条不紊地延伸后续产业。循着“煤—焦—气—化、煤-气-油、矸石—热电—冶金—建材”两个产业链，制定了又一个新的五年发展规划：（1）为确保集团公司龙头产业——焦化制造业的长远利益和稳步发展，公司董事局高薪聘请煤炭开采管理精英人才，加大投资，全力开发，采取独资收购和合资参股等多种方式，新建、改建、扩建煤矿，到“十一五”期间将形成年产1500万吨的能力。2）筹建2×30万千瓦的中煤矸石环保型发电厂，（3）建设18万吨合成氨、30万吨尿素、在机焦产业链的下游，建设30万吨/年焦油深加工的生产线及4万吨/年金属镁的生产线；（4）在发电厂下游，延续50万吨/年水泥生产线和5万吨/年硅铁的生产线；（5）在江苏太仓市建设起4х5万吨级泊位焦炭、煤炭的仓储物流中心。（6）投资建设100万吨/年二甲醚项目。使企业真正实现由初级粗放型向环保集约型，由数量速度型向质量效益型，由传统原始型向科技现代型的转变。预计到2010年，集团公司将完成总投资约180亿元，实现销售收入超过200亿元/年，实现利税30亿元/年。

**能源集团有限公司，在董事会领导下，以市场为导向，实现资产和资本运营互补发展。与世界500强和中国国有大企业联合优势互补。力争在五年内公司壮大成为以煤炭焦化联手、煤炭电力联手、资源综合利用，规模经营，管理规范的集团企业。1.5项目提出的背景和必要性随着国家“十一五”计划节能减排政策的出台，国家环保局对SO2排放要求越来越严格，倡导钢铁企业减排SO2。因此，从2007年开始，**钢铁有限公司开始着手准备一期132m2烧结机的烟气脱硫工作。经过厂安环处的长期认真调研，最后决定委托**省环境工程设计院进行本次烧结脱硫的初步设计。截至2008年10月，**省环境工程设计院已完成了一期132m2**钢铁有限公司一期132m2烧结机目前在国内，火电厂的二氧化硫控制技术已经非常成熟，并且大多数已经完成脱硫工程改造或正在改造中；而另一SO2重要产生源则为钢铁工业，而钢铁工业产生SO2的主要污染源为烧结工序，其排放的SO2（在不包括自备电厂排放的SO2的情况下）约占钢铁厂SO2排放总量的75%。因此，加快实施烧结烟气脱硫，是钢铁工业环境治理急需解决的重要问题，也是整个社会迫切需要解决的环境问题。1.6编制依据《**钢铁有限公司132m2和180m2烧结机头烟气脱硫工程可行性研究报告委托书》《**钢铁有限公司132m2和180m2烧结机头烟气脱硫工程初步设计方案》，编制单位：**省环境工程设计院）《**钢铁有限公司建设年产200万吨优质特种钢工程环境影响报告书》《环保专项资金项目可行性研究报告基本内容》(**省环保局，2008年)《排污费征收标准管理办法》《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-92）《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-1990)《建筑物抗震设计规范》（GB50191-93）《砌体结构设计规范》GB50003-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《**省建设工程计算依据—建筑工程消耗量定额》（2005）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）《继电保护和安全自动装置技术规程》（DL400-91）《3～110KV高压配电装置设计规范》GB50060-92《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997；《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-91《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97；《工业金属管道设计设计规范》GB50136-2000《工业管路的基本识别色和识别符号》GB7231-87《橡胶衬里化工设备》HG/T20677-90《衬里钢壳设计技术规定》HG/T20678—2000《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997《室外硬聚氯乙烯给水管道工程设计规范》CECS17:2000《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程设计规范》CJJ/T29-98《建筑设计防火规范》GBJ16－2001《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140－971.7厂址位置及自然条件（1）厂址位置厂址：**省太原市**县工业园区；海拔：800m；地震烈度：8度。（2）气象条件最高气温：35.2℃最低气温：-5.7℃年平均气压：695.54mmHg；年平均相对湿度：61％。1.8研究范围和内容本工程分两期进行，本可研只涉及一期工程，不涉及二期工程。一期工程包括：132m2132m2和180m二期工程包括：增加180m2一期脱硫工程具体实施内容包括：可行性研究报告、工程勘察和工程设计；从电除尘引风机出口至烟囱进口的烟道系统改造；烟气增压系统；从原料石灰卸料开始的脱硫剂制备系统；从脱硫剂浆液罐至脱硫塔废液出口的脱硫工艺系统；从脱硫塔废液出口经废液旋流器至真空皮带脱水机的脱硫副产品脱水系统；脱硫装置的供配电及照明系统；脱硫装置的仪表和控制系统；工业补水、用汽和压缩空气系统；配套的全部土建工程（包括采暖、通风等）建设；工程安装、调试和性能测试。1.9设计原则一期烧结脱硫装置所有需要的系统和设备满足以下总的要求：采用先进、成熟、可靠的技术，造价要经济、合理，便于运行维护；所有的设备和材料是新的；高的可利用率；运行费用少；观察、监视、维护简单；运行人员数量少；确保人员和设备安全；节省能源、水和原材料；装置的服务寿命为30年；脱硫装置的调试对烧结机运行的影响降至最低；脱硫装置能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行；脱硫装置和所有辅助设备能投入运行而对烧结机负荷和烧结机运行方式不能有任何干扰；脱硫装置能在最大和最小污染物浓度之间的任何值下运行；脱硫装置的排放不超标；脱硫装置能适应烧结机的启动、停机及负荷变动；脱硫装置的检修时间间隔与烧结机的要求一致，不增加烧结机的维护和检修时间。烧结机检修时间为：小修每年1次，大修每5年一次；脱硫岛在设计上留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道；脱硫岛所有室外布置系统设备管道及仪表考虑防冻措施，确保脱硫系统能够在冬季低温环境条件下正常运行、备用、检修而不发生冻结；脱硫装置和设备噪声水平必须满足强制性国家标准：《工业企业厂界噪声标准》Ⅲ类标准（GB12348-90）和《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）；1.10结论为了相应太原市政府和**县节能减排的号召，通过厂安环科和**省环境工程设计院设计人员的长期调研，本次烧结机头脱硫采用石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺。本工艺成熟可靠，已经在电厂脱硫中得到了广泛应用。在最近烧结脱硫方面，2008年3月，宝钢3#烧结机采用石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫工程已成功运行，此工艺是今后烧结脱硫的主要发展方向。因此，选择石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺对一期132m2烧结机头脱硫是成熟可靠该项目总投资6070.21万元。项目实施后，将产生长远的环境效益和社会效益，造福于子孙后代。2生产规模、处理规模和产品方案2.2生产规模**钢铁有限公司已建成一期烧结机为132m2，年产100万吨烧结矿；预建二期烧结机为180m2，年产150万吨烧结矿。烧结工段的所有原料均来自**能源集团各分公司，因此一期132m2烧结机原料成分如表2.1表2.1一期烧结机烧结原料成分原料精矿粉进口矿粉白云石焦粉生石灰用量（t/d）892.671041.43287.4177.6350.1含S量(%)0.50.020.030.50.06CaO含量(%)0.80.1229.43/75.74MgO含量(%)0.450.1721.11/7.14SiO2含量(%)5.652.291.97.885.27二期180m2烧结机原料成分如表2.2表2.2二期烧结机烧结原料成分原料精矿粉进口矿粉白云石焦粉生石灰用量（t/d）27272727545.5409845含S量(%)0.50.020.030.50.06CaO含量(%)0.80.1229.43/75.74MgO含量(%)0.450.1721.11/7.14SiO2含量(%)5.652.291.97.885.272.3处理规模本项目为**钢铁有限公司一期132m2和二期180m22008年3月，**县环境监测站对一期烧结机进行了现场监测，一期132m2烧结机头烟气脱硫技术参数如表2.3表2.3132m2烧结机头烟气脱硫技术序号项目单位烟气参数备注1气体流量m3/h810000577363Nm3/h2SO2初始浓度mg/Nm31800～20003入口烟气含尘mg/Nm3≤1984入口烟气温度℃1105抽风机出口压力Pa500出口烟气设计参数6处理烟气量m3/h7178337脱硫率％95％8SO2排放浓度mg/Nm3≤1009出口烟气温度℃50.3510脱硫压降Pa1500根据现有烧结工艺，对二期180m2烧结机头烟气脱硫的技术参数估计如表2.4表2.4180m2烧结机头烟气脱硫技术序号项目单位烟气参数备注1气体流量m3/h1104545606057Nm3/h2SO2初始浓度mg/Nm31700～20003入口烟气含尘mg/Nm3≤1004入口烟气温度℃1505抽风机出口压力Pa500出口烟气设计参数6处理烟气量m3/h9787787脱硫率％95％8SO2排放浓度mg/Nm3≤1009出口烟气温度℃50.3510脱硫压降Pa15002.4产品方案采用石灰-石膏湿法脱硫的主要产品为生石膏（CaSO4·2H2O）。本工艺采用强制氧化方法，使所得副产品全部氧化成生石膏（CaSO4·2H2O）。一二期合计生石膏产量为8934kg/h。在欧洲和日本，脱硫石膏几乎得到了100%的应用，在资源从紧的现今世界，脱硫石膏的市场会越来越好。主要应用途径有：（1）作为建筑墙体材料和其它建筑材料使用；（2）作为水泥缓凝剂代替天然石膏；（3）作为公路路基垫层用，增加路基强度；（4）用于盐碱地的改造。3工艺技术方案3.1工艺技术方案的选择根据对脱硫性能的要求和现场情况，本项目所选择的技术方案应当遵循以下原则：由于二氧化硫排放收费将会继续提高，应达到高脱硫效率，并能适应运行状况的变化和未来对环保要求的提高；脱硫系统应采用成熟可靠的技术和设备；使用当地可以稳定供应、价格较低、性能好的脱硫剂；有良好的副产品综合利用前景；降低工程造价以及运行和维护成本。3.1.1国内外工艺技术概况3.1.1.1国外工艺技术概况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烟气脱硫装置的设置情况如表3.1所示。表3.1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烧结工厂脱硫方式运转年月处理能力/（m3/h）脱硫率/%副产物A衬名古屋5活性炭吸附干式法1987.7900000＞95灰分无八幡5Mg(OH)21989.848000095（排出）B社京滨1氧—硫氨法1976.101230000＞99硫氨C社千叶4石灰—石膏法1976.1076200095石膏水岛2石灰—石膏法1976.575000095石膏3石灰—石膏法1975.790000095石膏4石灰—石膏法1974.1175000095石膏D社鹿岛3石灰—石膏法1976.6200000095石膏和歌山5石灰—石膏法1975.437000095石膏小仓3Mg(OH)21985.432000098石膏E社神户1石灰—石膏法1983.12220000＞97石膏2石灰—石膏法1976.3350000＞97石膏加古川1石灰—石膏法1978.580000095石膏3.1.1.2国内工艺技术概况随着国家节能减排政策的逐步落实，电厂脱硫已接近尾声。进入21世纪，国家开始抓紧钢铁企业烧结脱硫。目前，国内已有很多钢铁企业已经开始对烧结机尾气进行脱硫。2006年10月，宝钢不锈钢分公司，建成了3号烧结机烟气脱硫试验装置，采用石灰石-石膏法，效果达标。2007年4月，广钢132m2烧结机进行烟气脱硫，方法是石灰—石膏法，效果达标。2008年3月，隶属宝钢的南京梅钢，对3#的180m2烧结机进行了烟气脱硫，方法是石灰—石膏法，效果非常好。2007年6月，柳钢对其180m2烧结机采用了氨法脱硫，但氨源短缺，无法持续运行。2007年8月，济钢对其从国内烧结脱硫市场分析，石灰石(石灰)-石膏法是今后烧结脱硫的发展趋势。3.1.2工艺技术方案的比较和选择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价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，当采用石灰作吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液循环喷淋与烟气逆流接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的Ca(OH)2以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为脱硫石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，而后经烟囱排放。脱硫石膏浆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。石灰石（石灰）—石膏湿法脱硫主要特点如下：（1）脱硫效率高。脱硫率高达95％以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少，减少了半干法或干法脱硫工艺后续的除尘设施，投资较省。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外的石灰石（石灰）—石膏法脱硫装置投运率一般达98％以上，由于其发展历史长、技术成熟、运行经验多，因此不会因脱硫设备而影响烧结工序正常运行，能够保障脱硫装置年运行时间。（3）对烟气变化的适应性强。（4）吸收剂资源丰富，价格便宜，钙利用率高。和半干法或干法脱硫工艺（钙硫比约1.5左右）相比，石灰石（石灰）—石膏的钙硫比约1.02，大大节省系统的运行费用。（5）脱硫副产物便于综合利用。石灰石（石灰）—石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。脱硫副产物综合利用，不仅可降低运行费用，而且可减少脱硫副产物处置费用。（6）系统压降低。该工艺压降约1500Pa,和干法、半干法相比，压降仅占30％左右，因此可节省一定的运行电耗。本工程经过慎重考虑，决定采用石灰-石膏法。3.2工艺流程3.2.1工艺流程概述石灰-石膏湿法脱硫工艺采用生石灰（CaO）作脱硫吸收剂，与水混合搅拌制成吸收浆液。烟气中的SO2与浆液中的CaO以及鼓入的氧化空气在吸收塔内进行化学反应被去除，最终反应产物为硫酸钙，当硫酸钙达到一定饱和度后结晶形成二水石膏（CaSO4·2H2O）。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴后排入烟囱。脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收石膏。由于吸收浆液的循环利用，脱硫吸收剂的利用率比较高。石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺是基于烟气与吸收剂在吸收塔及循环浆池中发生的化学反应，其主要化学反应机理如下：在吸收塔中：CaO+H2OCa(OH)2SO2+H2OH2SO3Ca(OH)2+2H2SO3Ca(HSO3)2+H2O在循环浆池中：Ca(HSO3)2+2H2O+O2CaSO4·2H2O+H2SO4Ca(OH)2+H2SO4CaSO4·2H2O**钢铁有限公司一期132m2和二期180m2烧结机机头烟气脱硫工程工艺流程如3.2.1.1烟气系统及SO2吸收系统来自主抽风机出口烟道温度为110℃左右的烟气，经新增烟道及电动挡板门进入脱硫装置的脱硫增压风机，加压后进入吸收塔。气体在塔内上升的同时，塔下部浆液循环槽中的浆液经过循环泵加压，从塔上部三层浆液喷头喷出来形成浆液液滴幕洗涤烟气，吸收烟气中的SO2，同时使烟气温度降低至50吸收SO2后的浆液落入塔底浆液循环槽中，塔底浆液循环槽为循环浆液提供足够的贮存空间使浆液在槽内的停留时间超过5分钟，使浆液在吸收SO2后生成的重亚硫酸钙Ca(HSO3)2在过量空气中氧的作用下充分氧化为硫酸钙并结晶生成二水石膏CaSO4·2H2O。氧化所需空气由氧化风机将空气升压后经空气分配管进入浆液中，过剩空气穿过浆液进入塔的气相中与烟气一起出塔排放。塔底浆槽中浆液的一小部分作为石膏浆液由浆液抽出泵抽出送往石膏处理系统。吸收塔中所需补充的脱硫剂（石灰）浆液由石灰浆液制备系统的脱硫剂供给泵供入本系统吸收塔下部浆液池中。石灰浆液的供给量根据入口烟气量及烟气中SO2浓度及浆液循环槽中的pH值进行调节控制。3.2.1.2脱硫剂浆液制备系统（一二期公用）脱硫剂采用**钢铁公司石灰窑厂生产的石灰粉，由罐车运到石灰料仓附近，通过罐车配备的气力输送泵将石灰粉送达到料仓内，仓顶配套除尘器，防止输料过程中造成烟尘二次污染。石灰粉仓底部出料口由插板阀控制，石灰粉由自动给料机向石灰消化器中按量供给石灰粉，与加入的水配制成浓度为30％的石灰浆液，制备好的浆液送入浆液池。池中浆液由石灰浆液供给泵送至吸收系统的吸收塔底部浆池中。3.2.1.3石膏处理系统（一二期公用）由吸收系统的浆液抽出泵送来的20％（W）浓度的石膏浆液进入旋流器进行浓缩，将石膏浆液浓度从20％浓缩到40％以上，送到真空皮带脱水机进行脱水，旋流器分离出的浓度为3％的稀液一部分排入厂区排水管网，一部分进入稀液储槽返回吸收塔再利用。3.2.1.4物料系统（一二期公用）工艺补水来自脱硫岛附近地下供水管网，工艺来水进入脱硫岛内的工艺水箱，来水管上装有电动阀门和自动反冲洗过滤器（或Y型过滤器），工艺水箱液位表控制电动阀门，使工艺水箱液位保持正常。工艺水供给整个脱硫系统。设备冷却水由工业水泵升压供设备冷却水系统。压缩空气由空气压缩机产生，引入脱硫系统压缩空气罐，用于料仓除尘反冲、仪表用气等整个脱硫系统。3.2.2装置规模和年操作时数3.2.2.1装置组成本次脱硫工程所有装置及设备如表3.2所示：表3.2**集团132m2序号设备、材料或费用名称规格/型号单位数量材质备注一、脱硫剂制备制粉系统1石灰运输罐车（气力输送泵）8T2储仓储备量88t，生石灰堆积密度:1.2t/m3，φ4000×H(6000+3000)个1C.S3仓顶布袋除尘器DMC-36型（27m台14布袋除尘器风机台15电动插板阀L×B=500×500个16叶轮给料机台1制浆系统1石灰消化系统套12消石灰浆液搅拌机台13脱硫液给料泵Q=8.6m3/h，H=40mH2台24提渣机TL-φ600台15空气压缩机组套16储气罐10m个1二、吸收系统1脱硫塔(包括平台)φ9000×H30000

主体碳钢衬玻璃鳞片特殊部件采用316L和玻璃钢台12除雾器波纹板㎡643搅拌器双相不锈钢台34喷头碳化硅个1205喷淋管玻璃钢层36吸收塔防腐㎡9967循环泵Q=2500m3/h，压头：H1=17.3，H2=19，H3=20.7mH台38电动单梁起重机LX-3t台19氧化风机（罗茨风机,一用一备）Q=2600Nm3/h，P=78.4Kpa，台2三、烟气系统1钢烟道制作4×4×8m21C.S.5×2.8×8m12C.S.5×2.5×8m40C.S.2烟道防腐m2375玻璃鳞片3烟道膨胀节5000×2800个2橡胶4烟道膨胀节4000×4000个1橡胶5烟气入口挡板门5000×2800个1C.S.6烟气旁路挡板门5000×4200个1C.S+316L.7烟气旁路挡板门5000×2500个1C.S+316L8增压风机P=2500Pa，Q=1080000m3台19增压风机电动葫芦起吊重量：10T个110事故池液下泵50PV-SP台111事故池搅拌器个112烟囱防腐㎡32535M高温涂料四、脱水系统1抽浆泵（一用一备）1.5/1B-AH

Q=25m3/h，H=60mH2台2Q2352旋流器Q=30m3/h，处理固体量=套13稀液槽HRT=30min，V实=14.2m3，φ×H=3000×1玻璃钢4稀液返回泵Q=16m3/h，H=20mH2台25真空皮带脱水机过滤面积=16真空泵7电动葫芦（脱水机检修用）起吊重量：3T个18石膏车台29溢流槽HRT=60min，Q=22m3/h，V实=30m3，φ×H=3600×300010溢流槽搅拌机台211溢流液返回泵Q=25m3/h，H=25mH2台2五、工艺水系统1工艺补水泵Q=40m3/h，H=60mH套22工艺水箱3000×3000×300013Y型过滤器台13.2.2.2年操作时数结合厂内多年的生产安排，脱硫工程运行年操作时数为7000小时，检修时间为1544小时。实行三个月一小修，一年一大修。3.2.3原材料和动力本工程原料及动力消耗量如表3.3所示：表3.3原材料、动力消耗定额及消耗量一览表序号名称单位消耗量每小时每年1石灰（粒度≤50mm，纯度≥80％）吨2.89320248.92工艺水吨644480003电6000V,380V,50HZkwh4646.83252.76万注：（1）年利用小时数为7000h。3.2.4物料平衡3.2.4.1一期132m2基本烟气参数处理烟气量：810000m烟气温度：110入口SO2浓度：按2000mg/Nm3脱硫效率：95％脱硫量：一台烧结机共需脱硫2000×577363×95％×10-6＝1096.99kg/h取Ca/S＝1.02石灰纯度：80%石灰消耗量=1096.99/64×56×1.02/0.8＝1223.83kg脱硫渣产量脱硫渣CaSO4·2H2O的产量：3383.51kg水平衡132m2表3.4132m2一出水量指标kg/h1烟气带走水量-77080.532产品带走水量-13352.313结晶水量-617.06合计-91049.90二入水量1烟气带入水量50663.602氧化空气带入量56.613石灰浆液带入量3018.784稀浆液返回水量3893.915系统补水量33417.00合计91049.90物料平衡132m2表3.5132m2项目入料（kg/h）出料（kg/h）1烟气724368.90753274.512石灰浆液4312.543返回稀浆液4012.814氧化空气3146.615吸收塔补水33417.006吸收塔抽出浆液16690.39合计769257.86769964.90相差707.043.2.4.2二期180m基本烟气参数处理烟气量：1104545m3烟气温度：1入口SO2浓度：按2000mg/Nm3脱硫效率：95％脱硫量：一台烧结机共需脱硫2000×787363×95％×10-6＝1495.89kgCa/S＝1.02石灰纯度：0.8石灰消耗量=1495.89/64×56×1.02/0.8＝1668.86脱硫渣产量脱硫渣CaSO4·2H2O的产量：4613水平衡180m2表3.6180m2一出水量指标kg/h1烟气带走水量-104979.462产品带走水量-18207.703结晶水量-841.44合计-124028.59二入水量1烟气带入水量69086.722氧化空气带入量56.613石灰浆液带入量4116.524稀浆液返回水量7074.195系统补水量43694.57合计124028.59物料平衡180m2表3.7180m2序号项目入料（kg/h）出料（kg/h）1烟气987775.541025847.292石灰浆液5880.743返回稀浆液7290.194氧化空气3146.615吸收塔补水43694.576吸收塔抽出浆液22759.62合计1047787.651048606.91相差819.263.3主要设备选择3.3.1非标设备的设计制作按照工艺要求，本工程一二期需制作非标设备共计5台，其中大型非标设备1#吸收塔1台，2#吸收塔1台，石灰料仓1台，工艺水箱1台，以及稀液储槽1个等。吸收塔为碳钢制立式圆筒形塔体，1#塔体内直径为9m，2#塔体内直径为10m；塔总高约29m；1#设计烟气量577363Nm3/h，2#设计烟气量7873133Nm3/h；进口原烟气温度110℃由于塔内运行工况复杂，介质具有严重的化学腐蚀及磨蚀性，故塔内壁需要高标准的防腐、耐磨的防护措施，目前在欧洲国家主要的防护措施是使用丁基橡胶衬里，在日本大部分采用乙烯基酯玻璃鳞片涂层作为防护措施，国内引进脱硫装置中二者皆有。本工程确定吸收塔内部防护采用乙烯基酯玻璃鳞片涂层。其优点为施工方便，维修容易，大面积涂层质量容易保证，抗渗透性强，防护效果好，可耐高温。塔内部件组成：在吸收塔下部的浆液池中设单层侧入式搅拌装置3套，氧化空气布风管4根，保证在浆液池内中和反应及氧化反应的完全进行，使副产品亚硫酸铵降至最低，并使悬浮液均匀不产生沉降，其搅拌器及氧化空气管材均采用防腐、耐磨材料制作。浆池容积保证循环浆液在池内停留时间5分钟。在吸收塔的中部烟气入口上方设置3层喷雾层，由浆液管及数量足够的浆液喷头组成，使喷头喷出的浆液雾滴充满整个塔的截面，上升烟气与浆液充分接触后，其中的S02被吸收，部分S03、HCl、HF、烟尘也被清除，是保证设计指标脱硫率的关键部位。吸收塔的顶部设置二级除雾器，以清除烟气经喷雾层后夹带的雾滴。在二级除雾器的上、下方配有除雾器冲洗管及冲洗喷头，以保证除雾器不被烟气夹带的硫酸铵堵塞。除雾器材料采用挤拉成型的玻璃纤维增强塑料（SPR）或玻璃钢的折板组装而成。此结构具有除雾效率高、阻力小、易清洗的优点。在烟气脱硫吸收塔中被广泛采用。吸收塔型式、尺寸及内部组件在满足工艺提出设计指标及工艺介质要求的材料选择的情况下，设备结构的设计是十分重要的。吸收塔从尺寸到体积及内部结构，它的强度、刚度及在户外承受风载、雪载及地震载荷状态下的结构设计及应力分析具有先进的设计技术。保证吸收塔的稳定运行。3.3.2关键设备方案比选本工程主要的大型、定型设备有：石灰消化器、脱硫增压风机、浆液循环泵、真空皮带脱水机等，现就这些设备的国产化设计选型进行说明。3.3.2.1脱硫增压风机根据设计烟气量及入口温度，确定脱硫增压风机能力为1080000m3/h，风机设计入口温度为110本工程选用国内设计及制造技术已非常成熟的离心风机。3.3.2.2浆液循环泵浆液循环泵是保证吸收塔达到工艺设计所要求的液气比的吸收塔外围设备，泵的材质要求防腐、耐磨。本工程脱硫循环泵设置3台，其流量为2500m3/h，同时供给吸收塔的三级喷雾层，扬程分别为17.3、19和20.7mH23.3.2.3真空皮带脱水机（一二期公用）真空皮带脱水机用于副产品石膏最终浓缩，使副产品石膏含水率降至≤10％，工程选用过滤面积F＝12m2目前国内生产真空皮带脱水机的厂家较多，如：烟台桑尼环保设备、昆山菲萝化工设备成套公司、湖州核华机械有限公司等，在用于烟气脱硫副产品石膏的脱水上都有着一定的业绩，设备选定需对脱水机的设计制造及实际应用情况进行实地考察确定。3.4自动控制3.4.1控制方式（1）脱硫控制采用集中控制方式，一二期脱硫系统共用1套分散控制系统（DCS）进行控制。（2）在集中控制室内实现主要工艺过程的监视、控制；在就地人员的配合下实现脱硫装置及辅助系统的顺序启停；在控制室内实现异常工矿和紧急事故处理。（3）分散控制系统（DCS）的功能包括数据采集和处理（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制及联锁保护（SCS）等。（4）电气系统监控和UPS的监视纳入DCS，并分别接入烟气脱硫DCS机柜及烟气脱硫公用、辅助DCS机柜。（5）脱硫装置在启、停、运行及事故处理情况下均不影响烧结机的正常运行。脱硫装置与烧结机间用于保护的信号均采用硬接线方式。当烧结机发生跳闸时，自动切除脱硫装置（FGD）的运行。（6）设置的烟气连续监测系统除满足脱硫过程的控制外，在脱硫装置投入或停运时分别对烟气排放进行实时在线监测。CEMS系统的各监测项目参与脱硫系统控制的信号以硬接线接入DCS，其余信号通过通讯接口进入（7）为了便于对现场运行环境的监视，一二期脱硫装置及其辅助系统合设一套闭路工业电视监视系统。（8）脱硫系统的消防和火灾报警系统按国家和行业有关规定统一设置。3.4.2热工自动化功能（1）数据采集（DAS）功能——采集工艺系统各种参数，设备状态等信号；——输入信号的正确性判断、数字滤波、非线性校正、参数补偿、故障检查及工程单位变换处理；——报警值检查、超限报警、超限时间累计；——参数计算，包括和、差、平均、最高、最低、累计、变化率等；——事故追忆；——操作记录、辅机运行时间累计；——CRT显示；——制表打印、记录；——趋势记录。（2）模拟量调节（MCS）功能——吸收塔浆液池液位调节；——吸收塔浆液补浆流量调节；——石灰浆液浓度调节；——石灰浆液池液位调节；——脱硫风机入口压力自动调节。（3）顺序控制(SCS)功能——实现脱硫装置的自启停；——实现吸收塔及辅机、阀门、挡板的顺序控制、控制操作及试验操作；——辅机与其相关的冷却系统、润滑系统、密封系统的联锁控制；——在发生局部设备故障跳闸时，联锁启动相关设备。（4）保护及热工报警——当发生烧结机和前置电除尘器跳闸；——升压风机故障；——循环泵均停；——原烟气挡板或净烟气挡板未开；——工艺系统主要热工参数偏离正常运行范围；——热工保护动作及主要辅机设备故障；——辅助系统故障；——热工控制设备故障；——热工电源、气源故障；——主要电气设备故障等。（5）烟气排放连续监测系统（CEMS）——每台炉的烟气脱硫原烟气侧监测参数为SO2、烟尘、O2、烟气流量压力和温度。——每台炉的烟气脱硫净烟气侧监测参数为SO2、NOX、烟尘、O2、烟气流量、压力、温度和湿度等。——CEMS系统的输出数据应满足脱硫系统对SO2控制所需信号的要求，输出数据的单位为mg/Nm3(成分含量)、Nm3/h(流量)和℃(温度)。3.4.3热工自动化设备选型（1）分散控制系统分散控制系统应选择有成功应用经验、性能价格比较好的产品，本期工程考虑国产分散控制系统。系统的过程I/O数量约：——AI/AO:80——DI/DO:320系统的硬件配置——DOS装置1套——操作员站（兼工程师站）2台——记录用打印机1台（2）变送器——两线制，4～20mA，DC；——零点可迁移，易于量程调整；——差压变送器应具有单项耐全压的能力；（3）执行器——执行器应带有手轮并配有位置发讯机构；（4）特殊仪表——SO2分析仪、PH计、烟气粉尘浓度计等主要仪表采用进口设备。3.4.4工业电视监控脱硫工业电视系统设计满足运行人员可在控制室内对生产现场的主要设备运行情况、安全情况和条件恶劣、巡健人员难以达到的场所进行监视。工业电视监视器安装于脱硫就地控制室内、切换通过鼠标实现。其监测范围包括：浆液制备车间，石膏脱水车间，增压风机，吸收塔。监视点设置如表3.8所示：表3.8监视点设置表序号监视区域监视点数备注1一二期吸收塔区域2二期预留2一二期增压风机区域2二期预留3一二期循环泵房2二期预留4真空皮带脱水系统15石膏卸料16石灰卸料17浆液制备系统18旋流器系统1总计113.4.5电源为保证脱硫设备安全可靠运行，应确保在任一脱硫区域内任一台机组的停运，不影响对脱硫控制设备的供电。（1）调节阀和电动阀的热控交流动力电源采用380VAC电源，由电气双电源切换配电柜供给。（2）DCS及现场仪表等所需的220VAC热控交流电源由两路电源供电，一路来自电气专业的不停电电源装置（UPS），另一路来自保安电源段。（3）包括电伴热在内的220V热控检修电源，将考虑单路供电至热工检修电源配电箱。对不停电电源装置的技术指标要求：输出电压稳定度误差动态过程不大于10%，稳定过程不大于2%；频率输出稳定度误差动态过程不大于2%，稳定过程小于1%；输出波形失真度小于5%。在厂用交流电源中断的情况下，不停电电源应保证连续供电半小时（最大负荷）。3.4.6气源（1）仪表气源应使用无油、无水、洁净的压缩空气。（2）设有储气罐，其容量应保证当全部空压机停运时，在供气压力不低于气动设备最低允许工作压力情况下，满足10分钟用气。仪表同气管，采用不锈钢管。至仪表设备的分支管，采用紫铜管或尼龙管。其气源品质应符合以下要求：——露点：工作压力下的应比工作环境最低温度低10℃——含尘：净化后的气体中，含尘粒直径不应大于3μm；——含油：气源装置送出的气体，油份含量应控制在6ppm以下。3.4.7控制室的设置本工程设有专门的中央控制室，位置设置在浆液制备车间的三层。面积大约80m2。4原材料、燃料和动力供应4.1主要原材料、燃料的种类、规格、年需要量本工程的主要原材料为石灰，按照设计烟气量及二氧化硫浓度（2000mg/Nm3）进行设计，脱硫系统需消耗石灰2893kg/h，石灰全部来自**石灰窑生产，石灰品质要求如下：粒度：≤50mmCaO：≥80％4.2主要原材料市场分析4.2.1供应状况分析脱硫项目所在地区脱硫吸收剂的来源直接影响到脱硫工艺的选择。由于烧结脱硫装置处理的烟气量非常大，通常年消耗的脱硫吸收剂量也十分可观。**省的特点是煤和矿的存储量相当丰富。烧制石灰需要消耗大量的石灰石和煤，而**省正好满足这一要求。所以，对于**的企业来说，石灰的制备和采购是非常容易的，而且价格低廉。4.2.2供应可靠性分析**钢铁有限公司在生产钢铁时要使用大量的石灰做溶剂。因此，本公司建有独立的石灰烧制窑，年产量上10万吨。结合实际情况，本工艺选用石灰做为脱硫剂，其来源是可以保证的。4.3水、电和其它动力供应**钢铁有限公司已建厂多年，拥有完整的给排水管网和用电管网，并设有独立组织。本脱硫工程所涉及的所有水、电及动力供应均可按设计要求接入厂区公用工程网络。5总图布置和土建5.1总图布置一二期烟气脱硫工程的主要建筑物、构筑物包括电控楼、石膏脱水楼、石灰制浆楼、浆液循环泵房、卸料间、石灰储仓及设备基础、综合管网等。5.1.1设计原则和依据脱硫岛及公用系统总平面布置以考虑不影响烧结机的正常运行为前提，充分满足脱硫工艺的要求，使生产流程顺畅；平面与空间布置力求合理紧凑，生产便捷；力争为一期脱硫装置的安装及将来的检修创造较好的场地条件。**钢铁有限公司现有一期132m2烧结机一台，二期计划建一台180m2的烧结机。一期132m2烧结机已建有电除尘器、烟道、210m高的烟囱等设施。此次脱硫系统总平面布置在烟道、烟囱西侧预留的脱硫场地。基地南北长30m，东西宽50m。在烟囱西南侧有南北长约20米的澡堂和食堂，本次脱硫工程计划拆除。西边界、北边界为厂区道路，边界线内侧均有管线。东边界为烧结机脱硫岛场地地形平整，因为建设用地，故地表已无障碍植被。5.1.2总平面布置因脱硫岛主要设备为露天构筑物及配套的建筑构成，为减少烟道阻力，节约烟道一次性投资和运行费用，故脱硫塔必须以烟囱为中心对称布置，且应烟道最短为原则。由于烧结机烟囱在脱硫岛用地中心偏南，所以脱硫塔定位后留下用地就形成了北大南小的格局，故本设计要因地制宜北边余下用地布置。1#增压风机布置在烟囱的北侧，1#吸收塔布置在烟囱的西北侧，2#增压风机布置在烟囱的南侧，2#吸收塔布置在烟囱的西南侧，1#循环泵房及浆液制备车间、石膏脱水车间、2#循环泵房依次排列在烟囱西侧，1#氧化风机房布置在1#吸收塔南侧，2#氧化风机房布置在2#吸收塔北侧，事故池布置烟囱与石膏脱水车间之间。详见总平面布置见附图2。5.1.3竖向布置脱硫岛外边界道路均标高根据**省地质勘察设计院所提供的标高为84.1m～84.2m，脱硫岛场地设计标高选为85m。石膏脱水车间一层为石膏库和稀液储槽及稀液返回泵，二层为真空皮带脱水系统，三层为旋流器。浆液制备车间一层为消化器，浆液池，浆液给料泵，提渣机，空压机，工艺给水泵，二层为石灰储仓，配电室，三层为电控室。5.1.4储运脱硫工程的主要原料为石灰，可能有少量的化学添加剂；产品主要为石膏。利用钢厂道路网，在石膏楼北边有7m宽石膏运输通道，为方便检修、设备运输及消防，在脱硫岛南边界内设一条4m宽的东西通道连通厂内道路。为保证原料和产品运输及时，设有一辆8吨的石灰运输罐车，采用气力输送泵。石灰储仓一座，储备量88t（一二期共用），生石灰堆积密度:1.2t/m3，尺寸为φ4000×H(6000+3000)，材质选用C.S。设2辆石膏车，运入厂区仓库，。5.2土建5.2.1工程地质条件和地基基础脱硫岛区域内场地土共可分为8层，第①层粉质粘土，厚度1.0～2.8m，第②层粉土，厚度1.6～4.8m，第③层粉质粘土，厚度1.3～6.2m，第④层粉土，厚度0.5～3.7m，第⑤层粉质粘土，厚度5.4～8.8m，第⑥层粉质粘土，厚度6.1～11.7m，第⑦层粉质粘土，厚度7.0～12.6m，第⑧层粉质粘土，为钻孔终止层，一般揭露厚度10.0～13.0m，最大揭露厚度19.2m。主要土层中，第①层粉质粘土地基承载力特征值175KPa，除第②层粉土地基承载力特征值仅70KPa，压缩模量值为4.0MPa，较为软弱外，其余各层地基承载力均较高脱硫岛区域内场地地下水类型为潜水，地下水位埋深受季节影响明显，地下水位埋深约为0.5～2.7m，按《岩土工程勘察规范》（GB50021）的标准进行判别：地下水对混凝土不具腐蚀性，对混凝土中钢筋及钢结构有弱腐蚀性场地土为中硬场地土，场地土类别为Ⅱ类场地地震设防烈度为8度由于脱硫岛区域内各建筑荷载差异较大，基础型式不同，故采用不同方案进行地基处理。各主要建筑均为框架结构，柱下条型基础，CFG桩复合地基方案，其中石膏脱水楼采用钻孔灌注桩方案，根据勘测报告，钻孔灌注桩单桩承载力特征值为1968KN。吸收塔基础及事故浆液箱等采用CFG桩复合地基方案，根据勘测报告，CFG桩复合地基承载力300KPa。部分次要建筑及设备基础可采用砂砾石垫层方案，根据原体试验报告，砂砾石垫层承载力大于300KPa。5.2.2土建结构设计方案各建筑物和构筑物的建筑布置及结构方案如下所示：（1）石灰粉仓（一二期公用）钢结构粉仓由设备厂家提供，筒仓支撑部分采用现浇钢筋混凝土结构，基础采用钢筋混凝土平板式基础。（2）循环泵房一期循环泵房为一层现浇钢筋混凝土框架结构，尺寸为15×9×7m(长×宽×高)，围护结构为240厚空心砖墙，基础为CFG桩复合地基，与石膏脱水楼间设抗震缝分隔。（3）脱水车间（一二期公用）脱水车间三层结构尺寸为21×9×7m(长×宽×高)，采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板及屋面板采用现浇钢筋混凝土结构，围护结构为240厚空心砖墙，基础为柱下钢筋混凝土独立基础。生产火灾危险性为戊类，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级三级，建筑使用

年限为50年。（4）氧化风机间均为单层砖混结构4.5×7.5×5m(长×宽×高)和两层砖混结构7.5×7.5×5m(长×宽×高)，采用钢筋混凝土条形基础。（5）浆液制备车间、变电所、控制室（一二期公用）三层砖混结构13.5×9×7m(长×宽×高)。采用钢筋混凝土条形基础。生产火灾危险性为戊类，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级三级，建筑使用年限为50年。（6）脱硫吸收塔一期脱硫塔本体为钢结构筒仓，基础采用钢筋混凝土灌桩基础，直径11m，埋深4m。（7）事故浆液池（一二期公用）事故浆液池为地下钢筋混凝土浇铸结构，尺寸15×10×10m(长×宽×深6公用工程6.1给排水给排水设计范围包括烟气脱硫工艺用水，脱硫岛范围内的室内外给排水管道，消防供水等给排水设施设计。**钢铁有限公司已建厂多年，拥有完整的给排水管网。一二期烧结机脱硫工艺所需工艺水如表6.1所示：表6.1一二期烧结机脱硫水量消耗一览表序号名称指标kg/h备注1一期33417.00工艺补给水2二期124028.59工艺补给水从表6.1可知，本工程水消耗量非常大。本工程设有一座3000×3000×3000mm3的工艺水箱，2台工艺补水泵，Q=40m3/h，H=60mH脱硫岛上水管与脱硫岛区域外2m处的厂区管线相接，包括生活用水、消防水。其中消防水管形成环状。采暖热媒由厂供热管网拉专线提供。排水系统接入厂污水管网。脱硫岛区域的管道遵循因地制宜的原则采用地下直埋、地沟和桥架架空的方式敷设。在脱硫装置区管线较集中地带，采用综合管架，桥架下沿高度不低于4.8m。6.2供电6.2.1设计范围供电设计按照一二期公用设计，设计范围包括：（1）一二期工程内各部分供配电系统的设计。（2）一二期工程内各设备电气控制系统的设计。（3）一二期工程内室内及室外照明电气系统的设计。（4）一二期工程内建筑物等防雷及电气接地系统设计。6.2.2脱硫部分电气接线及布置脱硫系统总装机容量为5046.2KW。实际负荷约4646.8KW，一期约2101.7KW，二期约2545.1KW。主要设备电气负荷如表6.2所示：表6.2主要设备电气负荷一缆表序号设备名称数量（台）功率（kw）备注一期增压风机1880二期增压风机11200一期氧化风机2132一开一备二期氧化风机2180一开一备一期浆液循环泵3236二期浆液循环泵3321一期浆液抽出泵27.5一开一备二期浆液抽出泵210.2一开一备一期工艺补水泵220一开一备，双电源二期工艺补水泵227.2一开一备，双电源综合厂房12.5石灰消化器130叶轮给粉机15提渣机16脱硫液给料泵37.5两开一备布袋除尘风机15旁路挡板门22双电源入口挡板门22双电源溢流槽返回泵215一开一备真空皮带脱水机15.5真空泵145事故池液下泵110电动葫芦214.6电动单梁起重机111增压风机电动葫芦215事故池搅拌器19双电源消石灰浆液池搅拌器19双电源一期脱硫塔搅拌器333双电源二期脱硫塔搅拌器345双电源消石灰浆液池搅拌器17.5双电源仓臂振动器12空气压缩机120溢流槽搅拌机19浆液制备车间11.6照明，双电源脱硫塔21.2照明，双电源出口挡板门22.0双电源电动插板阀12双电源装机容量5046.2实际负荷4646.8kw由各机组厂用6KV母线供给。在脱硫场地，设6KV配电母线、脱硫低压变电器和380/220V母线，配电设备的具体布置在设计阶段给出。从厂内直流母线上引接两路直流电源供脱硫配电保护用。从各机组保安段引接一路作为UPS及旁路挡板门的备用电源。6.2.3主要设备选择脱硫岛内的电气设备主要包括了6kV高压开关柜、0.4kV低压开关柜、干式变压器、直流电源柜、各系统配电柜、配电箱、各设备控制柜箱、高压笼形电动机起动器柜等。低压变压器选用容量为1200KVA、额定电压为6.3/0.4KV的SC10系列树脂浇注薄绝缘干式电力变压器。6KV高压开关柜选用中置式开关柜，选用高压断路器及真空接触器组成的F-C回路，6KV开关选用真空开关，断路电流水平按40KA考虑。0.4KV低压开关柜选用GGD系列低压开关柜，用于交流50～60HZ，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。6.2.4照明电源脱硫岛的照明系统由交流照明系统、直流事故照明系统组成。交流照明主要用于脱硫岛内各场所的正常照明及应急照明，直流事故照明仅在控制室内设置。交流照明系统供电采用380V/220V，中性点直接接地系统。直流事故照明电源正常时由脱硫PC段双电源配电开关柜供电，事故时自动切换至220V直流屏供电。6.2.5接地系统在各机房敷设接地设施，并与涉外接地设施相连，脱硫场地的接地设施与电厂的接地网连接。6.2.6电缆设施本脱硫岛内所用的6kV电缆采用8.7/10kV阻燃型交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铠装铜芯电缆，电缆载面根据短路电流计算结果选择。0.4kV动力电缆采用0.6/1.0kV阻燃型交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电缆，控制电缆采用450/750V阻燃型聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯控制电缆，根据设计要求，部分控制电缆应采用带屏蔽保护的控制电缆。本脱硫岛电气综合楼内的6kV配电室及0.4kV配电室内在电气柜下及其前或后设电缆沟，室外沿设备安装区域等布置电缆沟。6.3维修设施为保证主工艺上设备的正常运行，以及出现问题后能快速解决，因此需要设置配套的维修设施，具体措施如下：（1）大型的泵及电机、风机等的更替部件，石膏旋流器、真空皮带脱水机和真空泵提供起吊设施。（2）在吸收塔上设置多层环吸收塔的维护检修平台和电梯，便于运行维护。（3）在两座吸收塔之间设置两台设备检修货运电梯。（4）在GGH和增压风机上设置检修平台。（5）在事故浆液箱等大型的箱、罐体设置检修扶梯，高于2米的直爬梯设置保护圈。（6）设置单轨，使起吊设备能从安装地点移到卡车上或检修场地，而不需更换吊车。（7）电动葫芦是永久安装，提升能力为2吨及以上，提升高度超过3米。7环境保护7.1环境状况**省太原市实行SO2总量控制，在《国家环境保护“十一五”规划》中，要求钢铁行业以削减二氧化硫排放量为重点。**省**钢铁有限公司实施烟气脱硫，可有效地减少SO2的排放总量，保护当地的大气环境质量，为当地经济的可持续发展做出应有的贡献。7.2主要污染物排放石灰-石膏湿法脱硫工艺将产生一定的污染物，其主要污染物为脱硫废水、脱硫副产品（脱硫石膏）、噪声和粉尘。（1）废水为维持系统内的氯离子平衡，本系统有8t/h的工业废水排放。工业废水是经过二级旋流后的稀液，具有一定的酸性，经除灰或加石灰乳中和后使其pH值=9，达到二级排放标准后排入厂区排水管网送污水处理站处理。另外，生活污水可排到全厂统一的生活下水系统。（2）噪声脱硫系统的噪声主要来自于增压风机、氧化风机、密封风机及循环浆泵、各种浆液输送泵、工艺水泵等，噪声水平在85dB(A)左右（距声源1m处）。在设计和设备定货时应向制造厂商提出噪声控制要求，对噪声高的设备应有隔音降噪措施。主要采取隔音罩、消音器和减振方式来降低噪声影响。（3）固体废物排放湿法脱硫产生固体废物主要为脱硫石膏，本期工程的脱硫石膏产量最大为6.5t/h。从吸收塔浆池底部将石膏排出至石膏旋流器站，再经石膏脱水机脱水后，由输送皮带送至石膏间堆放，以便综合利用。湿法烟气脱硫石膏纯度通常在90%左右，不含有害杂质，含游离水份一般为10%左右，是一种质量较好的化学石膏，对环境没有污染。其次还有少量的脱硫废水处理装置产生的污泥，除部分循环利用外，少量经压滤机制饼后用卡车运至灰场存放。(4)粉尘烟气脱硫一期工程的脱硫剂采用石灰，石灰在卸料、输送、储存过程中会产生少量的粉尘。本工程采取的除尘措施为：卸料、输送、储存均在室内进行，在石灰卸料处设侧吸罩及袋式除尘器，配离心通风机，在输送皮带头部选用袋式除尘器。7.3绿化在路旁种植耐寒、干旱的常青绿篱，如冬青等，空地上铺草皮，尽可能不使泥土裸露，行道树种植适宜当地生长的乔木。7.4环境管理及监测机购**钢铁有限公司有较为完善的环境管理机构。本项目脱硫装置将在入口设置S02及粉尘监测口，以控制运行，同时也可以监测排放情况。8劳动保护与安全卫生8.1采取劳动保护和安全卫生的场所各类建（构）筑物的防火；各种转动机械伤害事故；平台、楼梯、吊装孔洞的安全设施；事故照明措施；存在有害物质及腐蚀性介质场所的防护措施；为使运行操作人员远离热源所采取的防暑降温措施；粉尘污染的防护；来源于转动机械的噪声防治。8.2防火防爆脱硫工程所涉及的所有建筑物在生产过程中的火灾危险性不低于戊级，最低耐火等级为二级。6kV、380V配电室、厂房、竖井门、电缆夹层、控制室的门均为丙级防火门，楼梯间的门为乙级防火门。脱硫岛内设有3.5m宽的道路与厂内环行道路相接，施工、检修维护以及消防通道畅通方便。脱硫岛区域消防设计包括室外消火拴给水系统，室内移动式灭火装置及火灾自动探测报警系统。本期工程是对已建消防水管网进行延伸，使其能对脱硫区域的综合楼、吸收塔等建构筑物进行保护。给水对象为相应建（构）筑物的室外消火拴设施。此外，脱硫区域建（构）筑物还应对各建筑室内设有电气设备、设施和其它易燃物的房间，针对性的配置了相应数量及类型的移动式灭火器。380V低压厂用变压器均选用干式变压器。8.3防尘、防毒、防腐蚀石灰卸料、石灰加料产生的粉尘，采用袋式除尘器及通风设施防护。接触低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔循环来的雾气或液体的烟道，采用乙烯基树脂鳞片防腐。所有接触浆液设备的材料根据不同的情况均采用防腐措施。所有接触浆液的管道采用防腐内衬。吸收塔、事故浆罐等场地采用混凝土地坪处理,便于冲洗。所有外露铁件及木构件均刷防护底漆、面漆。8.4防电伤、防机械伤害及其它伤害（1）防电伤措施①电气设备应采取必要的电气联锁装置以防止误操作。②为防止电伤，设计严格按电气设备带电部分最小安全净距执行。③电气设备选用有“五防”措施的设备；对配电室加设门锁，严格执行工作票制度。④在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏、遮拦或屏蔽装置。⑤紧急事故采取声光显示及必要的其它指示信号，设置自动连锁装置给出处理事故的方法。⑥各元件的控制回路均设有保险、信号、监视、跳闸等保护措施。⑦所有电气设备应有防雷击设施并有接地设施。（2）防机械伤害措施①在设计中，各转动机械均按转动机械加装防护罩的有关规定加装防护罩或采取其它防护措施②设备布置，在设计时留有足够的检修场地。（3）其它伤害防治措施①所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒。②运行和检修平台均设1.1m的防护围拦，各楼梯均设防护栏杆以防高处跌伤。8.5防噪声危害对个别噪声大的设备，如增压风机、氧化风机等，采取降噪措施，设置消音器和隔声罩。对主要转动设备的噪声水平进行质量控制，选用低噪声的设备。建筑物窗户选用单框双层玻璃，启到隔音的作用。设备的基础的振动在设计上考虑通过减震器等防震措施来解决。8.6防暑、防潮、防寒各室都采用自然进风，机械排风；防雨进风口装有防沙滤层，并对室外的不同风速，装置防冻密闭的调节；通风量取环境热平衡与换气次数较大者；进风口带过滤装置，通风量以干式变压器所需排风量增20%，事故排风风量取排除室内的余热(室温取35℃)和换气次数不小于12次/小时计算，取两者中大值，室内温度确保不高于38℃，事故排风兼做夏季通风系统；按电动机进风温度不超过40℃，排风温度不超过55℃计算通风量；真空皮带脱水机设局部机械排风；配电室该处的通风设备选用X-FJ/A系列外转子式轴流风机，并与消防系统连锁；卫生间设有卫生间通风器，其换气次数不小于1.5次/小时；为满足综合楼、石灰石浆液制备、石膏脱水、废水处理等各仪表控制室、电子设备间对空气温度冬季20±2℃，夏季26±2℃的要求，选用壁挂式空调机。本期工程位于集中采暖区，因此对烟气脱硫的吸收剂浆液制备系统，石膏脱水系统，废水处理系统以及电控系统（除了电缆夹层、变压器室、配电室）等脱硫岛内的相关建筑物均设集中采暖。8.7机构设置**钢铁有限公司已设有安全监察科，且人员配置健全。因此本项目不需要新设机构，只需将有关各项工作分别纳入原有管理机构即可。9消防与节能9.1设计原则电缆和管线穿墙原料为不可燃材料；内部温度高于180℃的所有管道或容器的布置避免接触可燃性液体；采取特殊措施以防止在燃油或润滑油管线泄漏情况下，减少热管道保温材料渗入可燃性液体的危险。电缆管的布置避免被燃油、润滑油或其它可燃性液体淹没的危险。装置和设备的布置不形成难以检查和清洗的死角和坑，以防其中聚集可燃性物质。提供采用非可燃材料的墙面和屋面及其它土建部分的所有记录和资料。9.2防火措施本项目所用原料、产品及工艺过程中无易燃、易爆因素；所有室外、室内建（构）筑物布置水消防设施及移动式灭火器。以下区域（但不限于）设火灾报警探头：脱硫控制室、电子设备间、电气配电间等。其探头的设置满足火灾报警规范、消防规范及工艺系统的要求。建筑有关通道应采用防火隔断，电缆沟道、竖井采用隔断封闭措施。设整个二台脱硫装置区域的火灾报警系统（进口）。9.3节能在节约和合理利用能源方面主要考虑以下措施：采用动叶可调轴流式增压风机，适应发电机组峰值的变化，节省电能，增压风机可在40～110%范围内运行。所有配套电机优先选用高效节能的Y型电机。选用低损耗的干式变压器。用低阻力的喷淋吸收塔，从而降低系统阻力，节约了增压风机的能耗。浆液循环泵采用全金属泵，电耗低，运行经济性好。在完全满足脱硫效率的前提下，选用三层喷淋层，可根据SO2的浓度和负荷的变化选择少开浆液循环泵的数量，从而节省了电力消耗。石灰直接从厂区原有石灰研磨站拉取，这样即节省了破碎设备的投资，降低了石灰石原料的成本，又节省了石灰石制浆系统的能耗。脱硫工程用水主要为钢厂主工艺循环水，尽可能不采用新水。除根据脱硫工艺的要求，脱硫系统需要连续排放一定量的废水以维持吸收塔浆池适当的Cl-浓度外，其余生产中产生的溢流水、石膏滤饼、滤布冲洗水等全部回收，返回系统作为工艺补充水用。各系统均设置了排水坑，收集所有生产中的冲洗水等返回系统作为工艺补充水用。氧化风机冷却水循环使用。脱硫废水经处理后，排到钢厂废水处理系统，统一回收利用。优化设备及建筑物的结构，节省钢材及混凝土。优化设备的布置，使设备布置集中，从而减少工艺管道的使用。10组织机构和人力资源配制10.1组织机构设置按先进的管理机构和现代化的管理方式组织生产，提高劳动生产率和经济效益，使脱硫装置的管理体现精品工程的水平。脱硫系统的维修由钢厂统一考虑，管理可单独设置管理机构，由于每台脱硫装置在新建的综合楼控制室内布置了DCS控制设备，在石灰浆液制备厂房内、石膏脱水厂房内均布置了DCS控制设备，各控制系统设有进行信号交换的接口，协调统一进行脱硫控制。因此以上就地控制室均为无人值守，仅供系统调试和停机、启动时操作用。只在一二期脱硫综合楼内设主控制室，需设置运行人员，用于脱硫装置的正常运行及启停。此外整个脱硫岛内还需设置巡检人员。由于脱硫系统化验取样的工作量很小，所以脱硫岛内不设单独的化验室及化验员,化验工作由钢厂原有化验室完成。10.2人员编制暂只对一期脱硫工程进行人员编制，脱硫车间管理人员设4人，其中主任工程师1人，检修工程师2人，化验员1人；运行值班人员设5人，总共9人。人员统一由公司统一安排。10.3职工培训本项目拟对所有运行人员、维护人员、巡检人员进行培训，并要求所有人员具有中专以上学历或技术学校毕业。11项目实施计划11.1项目组织和管理本脱硫工程计划采用总承包方式建造。计划委托具有环境工程大气设计资质和建设工程总承包资质的单位。承包内容包括：工艺系统设计及布置、设备选择、采购、运输及储存、制造及安装、土建建（构）筑物的设计、施工（含桩基）、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等。11.2实施进度计划根据**钢铁有限公司规划，为确保工程按期投产，对本次工程的进度进行了详见的实施规划表11.1。表11.1项目实施进度表时间项目内容2008年2009年11121234567可研编制及审批初设编制及审批施工图设计设备定货与加工土建施工安装调试投产12投资估算和资金筹措12.1总投资估算12.1.1投资范围工程投资范围包括一期原烟道的改装、新增入口烟道、增压风机、吸收系统(包括脱硫塔、循环泵、氧化风机等)、管道投资、电气仪表投资、给排水及暖通专业投资；一二期公用脱硫剂储仓及制备系统（包括石灰料仓、给料装置、浆池等）、脱水系统（包括旋流器、脱水机、石膏车等）、工艺工业水系统（工艺工业水箱、补水泵等）、压缩空气系统等工艺设备及土建工程。12.1.2编制依据国家和有关部门颁布的有关投资的政策、法规。《投资项目可行性研究指南》。厂方提供的投资估算资料。设备出厂价依据机电产品目录价格和市场询价。建筑工程费根据《**省建筑工程投资估算指标》，结合本项目实际情况进行估算。其他费用依据2002年《**省建设工程其他费用标准》计取。12.1.3工程投资估算该项目总投资6070.21万元，其中工程费用3526.11万元，设计费等1423.74万元，预备费570.57万元。一期工程总投资估算参考附表12.1。一期工程主要设备估算表参考附表12.2（一），表12.2（二），表12.2（三），表12.2（四）。一期工程工艺投资估算参考表12.3。一期工程电气仪表投资估算参考表12.4。一期工程土建投资估算参考表12.5。12.2资金筹措资金来源为银行贷款4328.07万元，申请环保产业专项补助资金1713.87万元。投资计划及资金筹措表如表12.6所示：表12.1一期工程总投资估算表序国内价格各项占单位工程或费用名称价格（万元）号建筑设备安装其他合计总计投资工程费购置费工程费费用（%）（元/m2）129101112131516一脱硫安装工程1烟气系统369.60193.66563.2616.974.272吸收系统8.4767.2475.7113.860.573制浆系统98.5623.10121.661.310.924石膏脱水系统572.1138.50610.6113.234.635辅助系统102.805.39108.1