《电解铝烟气湿法脱硫设备》

JB/T□□□□□一20□□电解铝烟气湿法脱硫设备本文件规定了电解铝烟气湿法脱硫设备的设备组成和技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则、标志、文件、包装、运输和贮存。本文件适用于电解铝烟气经过干法脱氟和除尘预处理后的湿法脱硫设备的制造，其他有色金属冶炼烟气湿法脱硫设备的制造参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T6388运输包装收发货标志GB/T13306标牌GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T13869用电安全导则GB/T19229.1-2008燃煤烟气脱硫设备第1部分：燃煤烟气湿法脱硫设备GB/T21508燃煤烟气脱硫设备性能测试方法GB/T37785烟气脱硫石膏GB50016建筑设计防火规范GB50052供配电系统设计规范GB5005320kV及以下变电所设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB/T50065交流电气装置的接地设计规范GB50128立式圆筒型钢制焊接储罐施工规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB50187工业企业总平面设计规范GB50217电力工程电缆设计标准GB50229火力发电厂与变电站设计防火标准GB50727工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范GB55001工程结构通用规范DL/T943烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定DL/T5044电力工程直流电源系统设计技术规程2JB/T□□□□□一20□□DL/T5072发电厂保温油漆设计规程DL/T5121火力发电厂烟风煤粉管道设计规范DL/T5136火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T5196火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程DL/T5210.5电力建设施工质量验收规程第5部分：焊接DL/T5390发电厂和变电站照明设计技术规定DL/T5491电力工程交流不间断电源系统设计技术规程DL/T5746火力发电厂烟囱（烟道）防腐蚀工程施工质量验收规范HG/T3797玻璃鳞片衬里胶泥HG/T20696纤维增强塑料化工设备技术规范HJ75固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测技术规范HJ76固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法HJ2053燃煤电厂超低排放烟气治理工程技术规范JB/T12537湿法烟气脱硫装置专用设备吸收塔NB/T47003.1常压容器第1部分：钢制焊接常压容器3术语和定义GB/T19229.1-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1湿法脱硫设备wetdesulphurizationequipment用于去除烟气中二氧化硫（SO2）的湿法脱硫工艺的成套设备。3.2电解铝烟气electrolyticaluminumfluegas氧化铝电解所产生含有SO2、HF和颗粒物等污染物的烟气。4设备组成4.1电解铝烟气湿法脱硫设备（以下简称脱硫设备）由湿法脱硫工艺设备、电气仪控设备和其他辅助设备组成。4.2湿法脱硫工艺设备主要包括吸收剂制备与供应系统、烟气系统、吸收与氧化系统、副产物处理系统和废水处理系统。4.3电气仪控设备包括湿法脱硫设备的电气系统和热工控制系统。5技术要求3JB/T□□□□□一20□□5.1基本要求5.1.1应按照经过规定程序批准的图纸和设计文件要求，对脱硫设备进行制造、安装、调试及验5.1.2脱硫设备设计选型基础数据见附录A。5.1.3电解铝烟气石灰石-石膏湿法脱硫典型工艺系统流程图见附录B。5.1.4脱硫设备设计寿命不应低于主体工程剩余使用寿命，并在主体工程正常工况条件下连续、稳定和安全运行。5.1.5脱硫设备可用率100%。5.1.6电仪设备应考虑电解槽磁场强度60Gs~120Gs的环境干扰等要求，强磁场环境下电仪设备的推荐选型见附录C。5.2性能要求5.2.1考核性能要求在设计工况条件下，满足SO2超低排放要求的脱硫设备，出口SO2排放浓度1)不应高于35mg/m3。其他脱硫设备，出口SO2排放浓度应符合国家和地方环保的要求。用户另有要求时，应达到设计要求。脱硫效率应符合设计要求。5.2.2其他性能要求5.2.2.1HF排放浓度、烟尘或颗粒物浓度、设备压力降、脱硫副产物品质和噪声等应符合设计要求。5.2.2.2电能消耗量、水消耗量、吸收剂消耗量、压缩空气消耗量和蒸汽消耗量等为按需检验项目，检验结果应符合设计要求。5.3总平面与交通运输5.3.1脱硫设备的总体布置5.3.1.1脱硫设备的总平面布置应符合GB50016、GB50187和GB50229的规定。5.3.1.2根据电解铝的工艺设计和厂区布置，每套电解铝烟气集气系统宜设置一套湿法脱硫设备。脱硫工艺主要设备布置在吸收塔附近，多套脱硫设备可共用一套公用设施。吸收塔、增压风机、循环泵和氧化风机等设备应根据当地气象条件等因素确定露天、封闭或半封闭布置，并应采取相应的防护措施。5.3.1.3吸收剂可采用块状或粉状石灰石，吸收剂制备系统应符合GB/T19229.1的规定。吸收剂制备系统、储仓应根据厂内生产车间（单元）布置情况因地制宜集中布置。5.3.1.4副产物处理和处置设备的布置应满足多套脱硫装置共用的需要，并应设顺畅的运输通道。5.3.2管线综合布置5.3.2.1脱硫设备的管线综合布置应与主体工程协调一致。含有腐蚀性介质的管道布置在管架最下层，公用管道、电缆桥架依次布置在上层。浆液管道布置应考虑坡度，长距离输送管道应在合适位置设置放净、冲洗和吹扫设施。在寒冷地区，应采取保温、伴热和防冻等措施。4JB/T□□□□□一20□□5.3.2.2当跨厂区输送石灰石浆液和石膏浆液时，管道的设计、布置应采取防止浆液泄漏、沉积和疏排污染周边环境的措施。液体介质管道不应从电解厂房或通廊内部穿越。工艺管道流速选择见附录D。5.4脱硫工艺设备5.4.1吸收剂制备与供应系统5.4.1.1吸收剂宜优先选用外购石灰石粉，石灰石中CaCO3含量宜不小于90%，细度宜不低于250目90%以上过筛率。对石灰石（粉）成分、活性进行试验分析应符合DL/T943的规定。5.4.1.2当采用石灰和电石渣作吸收剂时，生石灰的CaO含量不宜小于80%，细度不宜低于150目90%以上过筛率。5.4.1.3吸收剂贮存设施的容量应根据市场供应情况和运输条件确定，不宜小于最大工况下3d的吸收剂耗量。吸收剂制备系统的出力应按设计工况下吸收剂耗量的150%设计。湿式球磨机吸收剂制备的石灰石浆液箱容量不宜小于设计工况下6h的石灰石浆液耗量，干式磨机吸收剂制备、外购石灰石粉吸收剂制备的石灰石浆液箱容量不宜小于设计工况下4h的石灰石浆液耗量。5.4.2烟气系统5.4.2.1烟气系统由烟气挡板门、增压风机和烟道组成，不应设置脱硫烟气旁路。5.4.2.2新建项目脱硫增压风机和引风机宜合并设置。改造项目引风机压头裕量不能满足脱硫系统要求时，应优先进行引风机增压改造。设置增压风机时，风量裕量不应低于设计工况下烟气量的10%，并考虑10℃~15℃的温度裕量，压头裕量不应低于20%。5.4.2.3烟气流速设计值不应大于20m/s，烟道强度设计应符合DL/T5121规定。5.4.2.4吸收塔入口烟道干湿界面，应采用碳钢内衬镍基合金。吸收塔出口烟道应采取防腐措施。5.4.2.5吸收塔入口烟道和吸收塔出口膨胀节应设置自动疏水系统。5.4.2.6吸收塔入口应设置事故喷淋系统。5.4.2.7烟囱应采取满足湿烟气排放的防腐措施。5.4.2.8采用塔顶直排烟囱时，设计、建造应符合安全、环境影响评价和HJ75的规定，直排烟囱出口烟气流速不宜超过25m/s。5.4.3吸收与氧化系统5.4.3.1吸收塔系统由吸收塔、喷淋设备、浆液循环泵、除雾器、氧化设备、浆液搅拌设备、事故浆液箱（池）、吸收塔排水坑和吸收塔检修平台等组成。5.4.3.2吸收塔处理烟气量应满足电解铝车间生产线最大负荷的110%。钢制吸收塔的设计应符合GB55001和JB/T12537的规定，玻璃纤维增强塑料材质的吸收塔设计应符合GB55001和HG/T20696的规定。5.4.3.3吸收塔应设计有高效协同除尘措施，塔内烟气流速不应大于3.8m/s。浆液循环泵与喷淋层应采用单元制，喷淋层数量不应少于3层。每层喷淋层喷淋覆盖率应大于200%，钙硫摩尔比不应大于1.05。5.4.3.4采用石灰石为吸收剂时，吸收塔浆液的pH值应为5.5～5.8。采用石灰为吸收剂时，吸收塔浆液的pH值应为5.8～6.2。5JB/T□□□□□一20□□5.4.3.5氧化空气系统由氧化风机、氧化风管道、喷枪或管网、搅拌器或悬浮脉冲扰动系统等组成。氧化风机采用罗茨风机或离心风机，并设置备用风机。氧硫比不应低于2.5。5.4.3.6脱硫设备应设置事故浆液箱（池可全厂合用一套，容量应满足单台最大吸收塔排空检修需要。事故浆液箱（池）应采取防腐措施并配套搅拌器。5.4.3.7吸收塔系统其他要求应符合HJ2053的规定。5.4.4副产物处理系统5.4.4.1副产物处理系统由石膏旋流器等一级脱水设备，真空皮带脱水机或圆盘脱水机等二级脱水设备和副产物运输与贮存等组成。5.4.4.2脱水后副产物可堆放在石膏库，石膏库容量应按设计工况下不低于3d的副产物量设计。5.4.4.3脱硫石膏品质应符合GB/T37785的规定。5.4.4.4副产物处理系统其他要求应符合DL/T5196的规定。5.4.5废水处理系统5.4.5.1脱硫废水应纳入全厂统一规划处理。5.4.5.2单独设置脱硫废水处理系统时，宜采用中和、絮凝、沉淀、氧化和澄清等工艺去除废水中的悬浮物和COD等污染物。脱硫废水处理系统应满足GB/T19229.1的规定。5.4.6其他脱硫设备、管道的保温及涂漆应符合DL/T5072的规定。防腐应符合DL/T5196的规定。5.5电气系统5.5.1供电系统设计应符合GB50052和GB50053的规定。5.5.2直流系统设置应符合DL/T5044的规定。直流负荷可由主体工程直流系统供电，也可单独设置脱硫直流系统。5.5.3交流保安电源和交流不停电电源（UPS）应符合DL/T5153和DL/T5491的规定。5.5.4照明和检修系统设计应符合DL/T5390的规定。5.5.5电缆敷设应符合GB50217的规定。5.5.6防雷和接地应符合GB/T50065和GB50057的规定。5.6热工控制系统5.6.1控制保护及自动装置应符合DL/T5153和DL/T5136的规定。5.6.2热工自动化系统应采用分散控制系统(DCS)或可编程控制器（PLC）。5.6.3进出口烟道或烟囱应设置独立的烟气连续监测系统，并留有外接通讯接口供有关部门使用。烟气连续监测系统监测烟气温度、流量、压力、SO2浓度、氧含量及颗粒物浓度等参数，监测装置的配置与安装应符合HJ75和HJ76的规定。5.7安全环保职业卫生要求5.7.1在脱硫设备的设计、建设、运行、维护和检修时应采取相应的安全措施，及劳动者对粉尘、噪音、静电和酸碱等腐蚀物、辐射、毒气、毒液、高温和低温等的防护措施，以及设备在建造时的可建造性，在运行、维护和检修时的可操作性和舒适性。5.7.2应保证劳动安全，防止职业健康危害。6JB/T□□□□□一20□□5.7.3用电安全应符合GB/T13869和GB50058的规定。5.8消防要求脱硫设备应有完整的室内、室外消防设施，还应按消防对象的具体情况设置火灾自动报警装置和专用灭火装置。脱硫工程建（构）筑物的消防系统设计应符合GB50016和GB50140的规定。6试验方法6.1主要件检验钢制吸收塔安装、制作和焊缝质量等检验按NB/T47003.1和GB50128执行。玻璃钢制吸收塔安装和制作等检验按HG/T20696执行。6.2焊接质量检验烟道、钢结构、管道工程等焊缝质量检验按DL/T5210.5执行，焊缝气密性可用煤油渗透法检验，被检验密封性焊缝按100%检验。6.3涂漆检验涂层漆膜厚度和漆膜附着力按DL/T5072执行。6.4防腐和保温检验吸收塔、箱罐采用玻璃鳞片涂料防腐的检验按HG/T3797执行，烟道的防腐的检验按DL/T5746执行，其他设备防腐蚀检验按GB50727执行。设备及管道的保温检验按DL/T5072执行。6.5性能测试6.5.1性能测试条件脱硫设备在设备移交试生产2个月后、6个月内进行性能试验。6.5.2考核性能试验方法吸收塔出口SO2排放浓度、脱硫效率按GB/T21508执行。6.5.3其他检验项目性能试验方法6.5.3.1吸收塔出口HF浓度、粉尘或颗粒物浓度、设备压力降和脱硫副产物品质等试验方法按GB/T21508执行。6.5.3.2电耗、水耗、吸收剂消耗量等试验方法按GB/T21508执行。6.5.3.3噪音试验方法按GB/T21508执行。7检验规则7.1检验分类脱硫设备的检验分为出厂检验、安装检验和性能检验，检验项目及要求应符合表1的规定。表1脱硫设备检验项目及要求“要求”“试验方法”15.4.3.2√√—2烟道、钢结构和管道工程等焊接质量a√√—3涂漆检验a√√—JB/T□□□□□一20□□“要求”“试验方法”4防腐和保温检验a√√—5——√65.2.2.1 √7颗粒物浓度5.2.2.1——√8设备压力降5.2.2.1——√9脱硫副产物品质b5.2.2.16.5.3.1——√设备噪声b5.2.2.16.5.3.3——√5.2.2.26.5.3.2——√5.2.2.26.5.3.2——√吸收剂消耗量b5.2.2.26.5.3.2——√注：打“√”表示要检验的项目，“-”表示不需要检验的项目。a项目采用现场加工制作时不作出厂检验；b项目为按需检验项目。7.2判定规则性能检验项目符合要求，则脱硫设备判定为合格。若有不合格项时，允许对其进行调整、消缺，重新做性能检验。8标志和文件8.1固定产品标志脱硫设备应在合适且明显位置上固定产品标志，其型式和尺寸应符合GB/T13306的规定。主要包括以下内容：a）制造单位名称或商标；b）设备型号及名称；c）设计处理能力；d）设备外形尺寸；e）设备执行的标准编号；f）设备编号；g）生产日期。8.2包装和储运标志包装和储运的标志应符合GB/T6388和GB/T191的规定。8.3文件脱硫设备应随机提供安装、运行和维护等阶段的文件资料，主要包括以下内容：a)设备总图、系统图、基础图和安装图等；b)设备总清单、材料清单、备件清单和耗材清单等；c)安装技术要求等；d)使用说明文件和运行维护手册等。8JB/T□□□□□一20□□9包装、运输和贮存9.1包装设备应在出厂检验合格后方可进行包装，包装应符合GB/T13384的规定。包装箱内应有产品合格证。9.2运输运输时应对设备的接管法兰表面加以保护，采用合理装载加固措施，依次码好。9.3贮存建设过程中，设备、电气、仪表、催化剂和设备配件等应库存，钢结构件及大件设备可露天存放。9JB/T□□□□□一20□□烟气脱硫设备设计选型基础数据A.1电解铝车间的烟气量及污染物浓度电解铝车间的烟气量及污染物浓度见表A.1表A.1电解铝车间的烟气量及污染物浓度A.2吸收塔入口烟气参数及化学成分（设计工况）吸收塔入口烟气参数及成分见表A.2。表A.2吸收塔入口烟气参数及成分m3/h℃//N2///mg/m3/mg/m3/mg/m3/mg/m3/mg/m3/JB/T□□□□□一20□□A.3厂址气象和地理条件厂址气象和地理条件见表A.3。表A.3厂址气象和地理条件1—2m3m4hPa5℃6℃7℃8℃9℃%%%kN/m2kN/m2度——A.4工艺水参数工艺水参数见表A.4。JB/T□□□□□一20□□表A.4工艺水参数pHNTU℃A.