某鋼鐵公司燒結機頭煙氣脫硫工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 該公司建設工期要求。 （ 9）系統自動化程度高。脫硫系統采用 PLC 控制，實現自動控制，實時運行參數的顯示功能，有效的減輕操作工的勞動強度，確保系統有效的連續運行。 （ 10）系統自動控制石灰漿液濃度和噴淋液氣比。停運時管道用水進行反沖洗，能有效防止“結垢、堵塞”現象的 發生。 由于業主自己生產石灰，根據業主要求，本設計方案選用石灰 — 石膏法脫硫技術。 3． 2技術要求 為了與燒結機運行匹配，脫硫裝置的設計必須保證能快速啟動，且在燒結機負荷波動時應有良好的適應特性。 脫硫 裝置必須滿足如下運行特性： （ 1） 脫硫 裝置應能適應燒結機的正常波動負荷。 （ 2）整套 脫硫 系統及其裝置的設置應能夠滿足整個系統在不同工況下運行的要求， 脫硫 裝置及其輔助設備的啟動、正常運行監控應在 脫硫 控制室實現。整個系統的控制功能由脫硫 系統的 PLC 實現。 （ 3）在裝置停運期間，各個需要沖洗和排水的設備和系統 (如：石 灰和石膏漿液系統的泵、管道、箱罐等 )必須能實現沖洗和排水。 （ 4）自動運行方式需要的閥門和擋板等應配置氣動 /電動執行器。 （ 5）煙道和箱罐等設備應配備相應的人孔門。 （ 6）所有設備和管道，包括煙道、膨脹節等在設計時必須考慮設備和管道發生故障時能承受最大的溫度熱應力和機械應力。 ***********************2 90m2燒結機機頭煙氣脫硫工程可研報告 第 6 頁 共 39 頁 （ 7）所有設備和管道，包括煙道的設計應考慮最差運行條件（壓力、溫度、流量、污染物含量）及事故情況下的安全富裕量。 （ 8）設計選用的材料必須適應實際運行條件，包括考慮適當的腐蝕余量。 （ 9）在設備的沖洗和清掃過程中產生的廢水（例如：石灰 漿液或石膏漿液系統設備與管道等）應收集在 脫硫 島的排水坑內，然后送至吸收塔系統中重復利用，不能將廢水直接排放。 （ 10）所有設備與管道等的布置應考慮系統功能的實現和運行工作的方便 以下以一臺燒結機的各種參數來計算，共上兩套脫硫系統 處理煙氣量 項目 90m2燒結機 熱態 （ t=150℃ ） 540000m3/h 標態 350000Nm3/h SO2 原始排放濃度： 1000mg/Nm3 脫硫效率 本脫硫系統的脫硫效率應不低于 η ，以滿足排標要求 η ≥ （ 1000100） /1000 100%=% 實際石灰 — 石膏法脫硫效率可達 95%以上 。 生 石灰粉耗量 生石 灰小時 耗量： G90=350000 900 106 56247。 64 247。 80%=362kg/h 生石灰 年 耗量 ： Ga(90)= 362 7920/1000=2867 t/a 年脫硫量 ： G(90)SO2=（ 1000－ 100） 106 350000/1000 7920=2495 t/a 石膏產量 ： G(90) =6705 t/a ***********************2 90m2燒結機機頭煙氣脫硫工程可研報告 第 7 頁 共 39 頁 脫硫反應循環液氣比 ： 5～ 8 L/Nm3 Ca/S 摩爾比 ： 取 ～ Ca O 漿液量 CaO 漿液量 ： G=3620kg/h 制漿耗水量 ： G= t/h 溶液循環流量 ： 90m2脫硫 塔循環水量 ： 2100t/h 廢水排放量的計算 脫硫塔底部持液槽中排水量為 ： G90=17m3/小時 .塔 水、電、汽耗量 脫硫系統估算水耗量如下： 水： 10 t/h 電耗量： (詳見 ) — 石膏法脫硫 石灰 — 石膏法脫硫的技術參數 燒結機規格 ： 90m2共兩 臺 脫硫效率 ： 在滿足排標要求的前提下，本脫硫系統脫硫效率 大于 95 % 脫硫劑： 生石灰（或熟石灰） 粉， 純度 80%， 顆粒度為 200 目 Ca/S 比 ： 生石灰 耗量 ： G90=362kg/h ,2867t/a 脫硫量 ： G(90)SO2=2495 t/a 石膏產量 ： G(90)= 6705 t/a SO2排放濃度 ：＜ 100mg/Nm3 煙塵排放濃度 ：＜ 50mg/Nm3 液氣比 ： 6～ 10L/m3 ***********************2 90m2燒結機機頭煙氣脫硫工程可研報告 第 8 頁 共 39 頁 溶液循環量： 90m2脫硫 塔 ： 2100t/h 脫硫工藝流程 本 脫硫 工程由制漿系統、 煙氣 系統、 脫硫塔吸收系統、副產品處理系統、 廢水排放系統 、電氣控制系統 等組成。 石灰 — 石膏 法脫硫工藝流程： 燒結 煙氣 除塵后 首先通過 噴淋 降溫，再進入吸收塔進行脫硫反應，完成脫硫后的凈化煙氣經兩級除霧后，再經煙囪排出。 石灰 粉經加水消化制成 5～ 10％濃度的漿液，用乳液泵 泵 入脫硫塔下部貯液槽中，再經循環泵打入 塔內 噴淋系統，噴淋脫硫。 脫硫塔下部貯液槽中 20% 的石膏漿，經泵進人石膏制備系統 的 水力旋流器濃縮，然后通過脫水機脫水成為含水低于 10%的石膏， 進入 石膏倉 。 脫水 后的廢水經處理后大部分循環回用，小部分處理達標后排放。 脫硫 系統 壓力損失 1200Pa， 燒結主抽風機 富余， 方案按 煙氣脫硫系統 不 設增壓風機處理 。 脫硫后煙氣直接通過塔頂煙囪排放。 石灰 — 石膏法脫硫工藝 詳見流程圖。 脫硫工藝系統 、制漿系統 制漿系統由 儲灰 倉 、消化罐、乳液罐、攪拌器、乳液泵等組成。 用 斗式提升機 成品石灰粉送入鋼制石灰粉倉內，再由 定量 給料機送到石灰 消化罐，上清液經消化泵打入乳液罐，制成濃度為 5%～ 10%的石灰漿液 ，這樣制成的石灰漿液 經乳液泵供入脫硫塔，由脫硫塔的循環泵供應循環液用以吸收煙氣中的 SO2。 根據煙氣負荷、脫硫塔煙氣入口的 SO2濃度和 pH 值來控制打入吸收塔的石灰漿液量。 消化罐、乳液罐 為 鋼砼 結構 或鋼結構 ，內襯樹脂防腐 。漿液濃度約為 5～ 10%，用調節給水量來控制漿液濃度。 煙氣系統主要設備包括煙氣擋板、煙道及其附件。 煙氣經主抽風機出口， 通過脫硫前預處理裝置進行 降溫 后 進入吸收塔，在吸收塔內脫硫凈化，經過塔頂除霧器除去水霧后，再經 脫硫 煙囪排入大氣。在原煙道上設置旁 路擋板門，當 燒結機 啟動、 FGD裝置故障、檢修停運時，煙氣由旁路擋板經煙囪排放，當脫硫裝置進行檢修時不會影響 燒結機 主系統的安全運行。 脫硫前 降溫 裝置 處采用特殊防腐措施。 ***********************2 90m2燒結機機頭煙氣脫硫工程可研報告 第 9 頁 共 39 頁 當脫硫系統投運時，打開入口 擋板 、關閉旁路擋板。原煙氣經入口擋板 、降溫裝置 進入吸收塔。當煙氣溫度高于 150℃ 或其它意外情況時，吸收塔將停用，此時，打開旁路擋板，關閉入口擋板，原煙氣直接從 原 煙囪排放。 吸收系統 脫硫吸收系統有脫硫吸收塔、噴淋裝置、循環水泵、氧化風機、攪拌器、排液泵、脫水除霧器及反沖洗裝置等組成。 吸收塔按其功能可 分為噴淋區、除霧區和氧化區。 噴淋吸收區裝有多個 防堵 霧化噴嘴 .交叉布置。煙氣經電除塵器和引風機后，從噴淋區下部進 入 吸收塔，與均勻噴出的吸收漿液逆流接觸。 噴淋管 不僅能在母管內均勻分布漿液，而且也能把漿液均勻分配給連接噴嘴的支管。 所有噴嘴能避免快速磨損、結垢和堵塞，噴嘴材料采用碳化硅或相當的材料制作。 氧化區的功能是接受和貯存脫硫劑，鼓風將 CaSO3氧化成 CaSO4，并結晶生成石膏。吸收劑漿液制備系統將所需濃度的石灰漿液送 入 吸收塔底部的反應槽 ， 與塔內未反 應完全的吸收液及部分石膏混合，用再循環泵送至吸收塔上部噴 嘴，噴 入 塔內進行脫硫反應。 脫硫后煙氣經除霧后含水量≤ 75mg/Nm3，經煙囪排放。 副產品處理 系統來自吸收塔濃度約為 20%的石膏漿，經泵進 入 水力旋流器濃縮，然后通過 箱式板框壓濾機 脫水成為含水低于 10%的石膏，再存 入 石膏倉庫 ，送往用戶使用。 濾液進入廢水處理池，經氧化、調整 PH值達標后 回用 。 處理 系統 廢水 排放 系統一般來說，脫硫污水的 pH 值為 4～ 6,含有大量的 懸浮物。處理的方法是先向污水中加入石灰乳， 調整 pH 值。 廢水達標后循環使 用 。 業主從供水系統 提供一路工業水，供到承包方設置的工業水箱。 水箱配置 2 臺工藝水泵 （ 1 運 1 備），每臺泵選型時考慮流量 10%裕量，壓頭 20%裕量。 其主要用戶為： 吸收塔蒸發水、漿液制備用水、事故緊急噴水； 除霧器及所有漿液輸送設備、輸送管路、貯存箱的沖洗水 ***********************2 90m2燒結機機頭煙氣脫硫工程可研報告 第 10 頁 共 39 頁 煙氣連續監測系統包括氣體采樣系統、分析儀器、零氣系統、校正系統、數據采集系統、儀器控制柜等。 、 電氣 控制系統 ： 詳見 主要設備的設計參數及選型 以下設備選型為一套 90平米的設備，共需兩套 噴淋脫硫塔 塔 體為碳鋼結構，內壁用玻璃鱗片作防腐處理，塔外采用δ =80mm 的保溫材料保溫后，外包δ = 的彩鋼板 。 脫硫塔直徑 7000mm，高 H=26m，煙囪總高 45 米，一臺 脫硫塔噴淋裝置 噴淋管采用 FRP 防腐耐高溫材料；噴嘴材質為 SiC 材料，防腐和耐磨。 脫水器 采用折流板脫水器配合脫硫塔的煙氣脫水，每塔二層，材質為聚脂 FRP，帶清洗裝置。 循環泵 選用耐磨防腐脫硫泵，三臺，用于向脫硫塔供循環溶液。 250MFU50700/26K 型， Q=700m3/h， H=26m， 110KW。 乳液泵 選用 50MFU3020/30K 型泵 四 臺， 兩臺用于將消化罐中的石灰浮液排入乳液罐，另兩臺 用于將 乳液罐 中的石灰浮液排入脫硫塔內， 都為 一用一備， Q=20m3/h， H=30m, 。 排漿泵 選用 65MFU5030/40K 型泵二臺，用于將塔底的石膏漿液打入水力旋流器，一備一用， Q=30m3/h， H=40m, KW。 廢水 回液泵 選用 80MFU3250/32Y 型泵二臺，用于將廢水池內水打回脫硫塔，一備一用，Q=50m3/h， H=32m,。 氧化風機 選用羅茨風機 一 臺，用于向脫硫塔底曝氣區加入空氣，使亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣 。SSR175 型， Q=40m3/min， P=， 75kw。 脫硫塔攪拌裝置 ***********************2 90m2燒結機機頭煙氣脫硫工程可研報告 第 11 頁 共 39 頁 PMJII 型攪拌器，每塔三臺，每臺 N=。 氧化鈣粉倉 設備直徑 216。4000mm，高 H=6m， V=80m3。另外配氣化用羅茨風機。 SSR100型一臺， Q=， P=， 11KW。 斗式提升機： TD315 型， H=15m , 消化罐 、乳液 罐 脫硫系統各自 采用 消化罐、乳液罐 各一個，碳鋼結構內襯防腐層，并配有攪拌機，用于將純度 80%以上的 200目石灰粉與水攪拌混合成 5～ 10%的石灰乳液供脫硫塔使用。直徑216。4000mm，高 H=2500mm。 LMJI型攪拌器，每 罐 一臺，每臺 N= 水力旋流器 選用水力旋流器一臺， Q=30T/H，用于石膏漿液一級濃縮，使漿液固含量由 20%，提高到 50%左右，以便進入二級脫水濃縮。 箱式板框壓濾機 選用 真空過濾機 一臺， 用于二級脫水濃縮，使漿液固含量由 50%提 高到 90%，以便集中處理或外運， F=5m2 ， PH 值自動控制儀 ： 兩 臺 液位儀 ：四臺 SO2在線監測裝置（ 進、 出口 ，共 兩 套 ） 設備布置 脫硫除塵系統的主要設備為吸收塔和石灰制備系統和 廠房 ，根據廠區總平面布置的規劃，按工藝要求集中布置，各設備的平面和空間組合，既做到工作分區明確，又做到合理、緊湊、方便，外觀造型協調、整體性好、節省投資，同時最大限度地節省用地。 脫硫設備布置在煙囪旁邊的空地上，由于場地狹小，設備布置盡量緊湊。制漿設備布置在其它 空地上，脫硫塔旁布置氧化羅茨風機、循環泵 、控制室 。廢水處理布置在其他空地上。