某鋼鐵廠燒結機機頭煙氣脫硫工程可行性研究報告-資料下載頁

【導讀】**鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程。**環(huán)境工程設計院1

　　

【正文】 機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 28 表 132m2 燒結機脫硫系統水平衡 一 出 水量 指標 kg/h 1 煙氣帶走水量 2 產品帶走水量 3 結晶水量 合計 二 入 水量 1 煙氣帶入水量 2 氧化空氣帶入量 3 石灰漿液帶入量 4 稀漿液返回水量 5 系統補水量 合計 （ 5） 物料平衡 132m2燒結機脫硫系統物料平衡如表 所示： 表 132m2 燒結機脫硫系統物料平衡 項目 入料（ kg/h） 出料（ kg/h） 1 煙氣 2 石灰漿液 3 返回稀漿液 4 氧化空氣 5 吸收塔補水 6 吸收塔抽出漿液 合計 相差 期 180m2燒結機 （ 1） 基本煙氣參數 處理煙氣量： 1104545 m3/h臺燒結機， 煙氣溫度： 110℃ 入口 SO2濃度：按 2021 mg/Nm3 **鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 29 脫硫效率： 95％ 脫 硫量：一臺燒結機共需脫硫 2021 787363 95％ 106＝（ 2） Ca/S＝ 石灰純度： 石灰消耗量 = 56 ＝ （ 3） 脫硫渣產量 脫硫渣 CaSO4 2H2O 的產量： kg/h （ 4） 水平衡 180m2燒結機脫硫系統水平衡如表 所示： 表 180m2 燒結機脫硫系統水平衡 一 出 水量 指標 kg/h 1 煙氣帶走水量 2 產品帶走水量 3 結晶水量 合計 二 入 水量 1 煙氣帶入水量 2 氧化空氣帶入量 3 石灰漿液帶入量 4 稀漿液返回水量 5 系統補水量 合計 （ 5） 物料平衡 **鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 30 180m2燒結機脫硫系統水平衡如表 所示： 表 180m2 燒結機脫硫系統物料平衡 序號 項目 入料（ kg/h） 出料（ kg/h） 1 煙氣 2 石灰漿液 3 返回稀漿液 4 氧化空氣 5 吸收塔補水 6 吸收塔抽出漿液 合計 相差 非標設備的設計制作 按照工藝要求，本工程一二期需制作非標設備共計 5 臺，其中大型非標設備 1吸收塔 1 臺， 2吸收塔 1 臺，石灰料倉 1 臺，工藝水箱 1 臺，以及稀液儲槽 1 個等。 吸收塔為碳鋼制立式圓筒形塔體， 1塔體內直徑為 9m， 2塔體內直徑為 10m； 塔總高約 29m； 1設計煙氣量 577363Nm3/h， 2設計煙氣量 7873133Nm3/h； 進口原煙氣溫度 110℃，壓力 2100 Pa，出口凈煙氣溫度 50℃左右，壓力約 1000pa。 由于塔內運行工況復雜，介質具有嚴重的化學腐蝕及磨蝕性，故塔內壁需要高標準的防腐、耐磨的防護措施，目前在歐洲國家主要的防護措施是使用丁基橡膠襯里，在日本大部分采用乙烯基酯玻璃鱗片涂層作為防護措施，國內引進脫硫裝置中二者皆有。本工程確定吸收塔內部防護采用乙烯基酯玻璃鱗片涂層。其優(yōu)點為施工方便，維修容**鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 31 易，大面積涂層質量容易保證，抗?jié)B透性強 ，防護效果好，可耐高溫。 塔內部件組成： 在吸收塔下部的漿液池中設單層側入式攪拌裝置 3 套，氧化空氣布風管 4 根，保證在漿液池內中和反應及氧化反應的完全進行，使副產品亞硫酸銨降至最低，并使懸浮液均勻不產生沉降，其攪拌器及氧化空氣管材均采用防腐、耐磨材料制作。漿池容積保證循環(huán)漿液在池內停留時間 5 分鐘。 在吸收塔的中部煙氣入口上方設置 3 層噴霧層，由漿液管及數量足夠的漿液噴頭組成，使噴頭噴出的漿液霧滴充滿整個塔的截面，上升煙氣與漿液充分接觸后，其中的 S02被吸收，部分 S0 HCl、 HF、煙塵也被清除，是保證設計指標 脫硫率的關鍵部位。吸收塔的頂部設置二級除霧器，以清除煙氣經噴霧層后夾帶的霧滴。在二級除霧器的上、下方配有除霧器沖洗管及沖洗噴頭，以保證除霧器不被煙氣夾帶的硫酸銨堵塞。除霧器材料采用擠拉成型的玻璃纖維增強塑料（ SPR）或玻璃鋼的折板組裝而成。此結構具有除霧效率高、阻力小、易清洗的優(yōu)點。在煙氣脫硫吸收塔中被廣泛采用。 吸收塔型式、尺寸及內部組件在滿足工藝提出設計指標及工藝介質要求的材料選擇的情況下，設備結構的設計是十分重要的。吸收塔從尺寸到體積及內部結構，它的強度、剛度及在戶外承受風載、雪載及地震載荷狀態(tài)下的結 構設計及應力分析具有先進的設計技術。保證吸收塔的穩(wěn)定運行。 **鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 32 關鍵設備方案比選 本工程主要的大型、定型設備有：石灰消化器、脫硫增壓風機、漿液循環(huán)泵、真空皮帶脫水機等，現就這些設備的國產化設計選型進行說明。 根據設計煙氣量及入口溫度，確定脫硫增壓風機能力為1080000m3/h，風機設計入口溫度為 110℃，根據脫硫系統阻力確定風機出口壓力為 2500pa 左右 ,驅動電動功率 1250KW。 本工程選用國內設計及制造技術已非常成熟的離心風機。 漿液循環(huán)泵是 保證吸收塔達到工藝設計所要求的液氣比的吸收塔外圍設備，泵的材質要求防腐、耐磨。 本工程脫硫循環(huán)泵設置 3 臺，其流量為 2500m3/h，同時供給吸收塔的三級噴霧層，揚程分別為 、 19 和 。漿液循環(huán)泵采用脫硫系列專用泵，其泵殼為碳鋼 +橡膠襯套，襯套可更換，葉輪使用耐磨、耐腐蝕合金材料金屬葉輪；或泵的通流部件均采用耐磨及耐腐蝕的高鎳合金不銹鋼制作。 （一二期公用） 真空皮帶脫水機用于副產品石膏最終濃縮，使副產品石膏含水率降至≤ 10％，工程選用過濾面積 F＝ 12m2脫水機 一臺，生產能力滿足脫硫產生的副產品石膏量的能力要求。 目前國內生產真空皮帶脫水機的廠家較多，如：煙臺桑尼環(huán)保設備、昆山菲蘿化工設備成套公司、湖州核華機械有限公司等，在用于**鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 33 煙氣脫硫副產品石膏的脫水上都有著一定的業(yè)績，設備選定需對脫水機的設計制造及實際應用情況進行實地考察確定。 控制方式 （ 1） 脫硫控制采用集中控制方式， 一二期 脫硫系統共用 1 套分散控制系統（ DCS）進行控制。 （ 2）在 集中 控制室內實現主要工藝過程的監(jiān)視、控制；在就地人員的配合下實現脫硫裝置及輔助系統的順序啟停；在控制室 內實現異常工礦和緊急事故處理。 （ 3） 分散控制系統（ DCS）的功能包括數據采集和處理（ DAS）、模擬量控制（ MCS）、順序控制及聯鎖保護（ SCS）等。 （ 4） 電氣系統監(jiān)控和 UPS 的監(jiān)視納入 DCS ，并分別接入煙氣脫硫 DCS 機柜及煙氣脫硫公用、輔助 DCS 機柜。 （ 5） 脫硫裝置在啟、停、運行及事故處理情況下均不影響 燒結機 的正常運行。脫硫裝置與 燒結機 間用于保護的信號均采用硬接線方式。當 燒結機 發(fā)生跳閘時，自動切除脫硫裝置（ FGD）的運行。 （ 6） 設置的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統除滿足脫硫過程的控制外，在脫硫裝置投入或 停運時分別對煙氣排放進行實時在線監(jiān)測。 CEMS 系統的各監(jiān)測項目參與脫硫系統控制的信號以硬接線接入 DCS，其余信號通過通訊接口進入 （ 7） 為了便于對現場運行環(huán)境的監(jiān)視， 一二期 脫硫裝置及其輔助系統合設一套閉路工業(yè)電視監(jiān)視系統。 **鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 34 （ 8） 脫硫系統的消防和火災報警系統按國家和行業(yè)有關規(guī)定統一設置。 熱工自動化功能 （ 1）數據采集（ DAS）功能 —— 采集工藝系統各種參數，設備狀態(tài)等信號 ； —— 輸入信號的正確性判斷、數字濾波、非線性校正、參數補償、故障檢查及工程單位變換處理 ； —— 報警值檢查、超限報警、超限 時間累計 ； —— 參數計算，包括和、差、平均、最高、最低、累計、變化率等 ； —— 事故追憶 ； —— 操作記錄、輔機運行時間累計 ； —— CRT 顯示 ； —— 制表打印、記錄 ； —— 趨勢記錄 。 （ 2）模擬量調節(jié)（ MCS）功能 —— 吸收塔漿液池液位調節(jié) ； —— 吸收塔漿液補漿流量調節(jié) ； —— 石灰漿液濃度調節(jié) ； —— 石灰漿液池液位調節(jié) ； —— 脫硫風機入口壓力自動調節(jié) 。 （ 3）順序控制 (SCS)功能 **鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 35 —— 實現脫硫裝置的自啟停； —— 實現吸收塔及輔機、閥門、擋板的順序控制、控制操作及試驗操作； —— 輔機與其相關的冷卻系統、潤滑系 統、密封系統的聯鎖控制； —— 在發(fā)生局部設備故障跳閘時，聯鎖啟動相關設備。 （ 4）保護及熱工報警 —— 當發(fā)生 燒結機和前置電除塵器 跳閘 ； —— 升壓風機故障 ； —— 循環(huán)泵均停 ； —— 原煙氣擋板或凈煙氣擋板未開 ； —— 工藝系統主要熱工參數偏離正常運行范圍； —— 熱工保護動作及主要輔機設備故障； —— 輔助系統故障； —— 熱工控制設備故障； —— 熱工電源、氣源故障； —— 主要電氣設備故障等。 （ 5） 煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統（ CEMS） —— 每臺爐的煙氣脫硫原煙氣側監(jiān)測參數為 SO煙塵、 O煙氣流量壓力和溫度。 —— 每臺爐的煙氣脫硫凈煙氣側監(jiān)測參數為 SO NOX、煙塵、 O煙氣流量、壓力、溫度和濕度等。 —— CEMS系統的輸出數據應滿足脫硫系統對 SO2控制所需信號的**鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 36 要求，輸出數據的單位為 mg/Nm3(成分含量 )、 Nm3/h(流量 )和 ℃( 溫度 )。 熱工自動化設備 選型 （ 1）分散控制系統 分散控制系統應選擇有成功應用經驗、性能價格比較好的產品，本期工程考慮國產分散控制系統。 系統的過程 I/O 數量約： —— AI/AO: 80 —— DI/DO: 320 系統的硬件配置 —— DOS 裝置 1 套 —— 操作員站（兼工程師站） 2 臺 —— 記錄用打印機 1 臺 （ 2）變送器 —— 兩線制， 4～ 20mA， DC； —— 零點可遷移，易于量程調整； —— 差壓變送器應具有單項耐全壓的能力； （ 3）執(zhí)行器 —— 執(zhí)行器應帶有手輪并配有位置發(fā)訊機構； （ 4）特殊儀表 —— SO2分析儀、 PH 計、煙氣粉塵濃度計等主要儀表采用進口設備。 **鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 37 工業(yè)電視監(jiān)控 脫硫工業(yè)電視系統設計滿足運行人員可在控制室內對生產現場的主要設備運行情況、安全情況和條件惡劣、巡健人員難以 達到的場所進行監(jiān)視。工業(yè)電視監(jiān)視器安裝于脫硫就地控制室內、切換通過鼠標實現。 其監(jiān)測范圍包括：漿液制備車間，石膏脫水車間，增壓風機，吸收塔。 監(jiān)視點設置如表 所示： 表 監(jiān)視點設置表 序號 監(jiān)視區(qū)域 監(jiān)視點數 備注 1 一二期吸收塔區(qū)域 2 二期預留 2 一二期增壓風機區(qū)域 2 二期預留 3 一二期循環(huán)泵房 2 二期預留 4 真空皮帶脫水系統 1 5 石膏卸料 1 6 石灰卸料 1 7 漿液制備系統 1 8 旋流器系統 1 總計 11 電源 為保證脫硫 設備安全可靠運行，應確保在任一脫硫區(qū)域內任一臺機組的停運，不影響對脫硫控制設備的供電。 （ 1）調節(jié)閥和電動閥的熱控交流動力電源采用 380VAC 電源，由電氣雙電源切換配電柜供給。 （ 2） DCS 及現場儀表等所需的 220VAC 熱控交流電源由兩路電源供電，一路來自電氣專業(yè)的不停電電源裝置（ UPS），另一路來自保安電源段。 **鋼鐵有限公司燒結機機頭煙氣脫硫工程 **環(huán)境工程設計院 38 （ 3）包括電伴熱在內的 220V 熱控檢修電源，將考慮單路供電至熱工檢修電源配電箱。 對不停電電源裝置的技術指標要求： 輸出電壓穩(wěn)定度誤差動態(tài)過程不大于 10%，穩(wěn)定過程不大于 2%；頻率輸出穩(wěn)定 度誤差動態(tài)過程不大于 2%，穩(wěn)定過程小于 1%；輸出波形失真度小于 5%。在廠用交流電源中斷的情況下，不停電電源應保證連續(xù)供電半小時（最大負荷）。 氣源 （ 1）儀表氣源應使用無油、無水、潔凈的壓縮空氣。 （ 2）設有儲氣罐，其容量應保證當全部空壓機停運時，在供氣壓力不低于氣動設備最低允許工作壓力情況下，滿足 10 分鐘用氣。 儀表同氣管，采用不銹鋼管。至儀表設備的分支管，采用紫銅管或尼龍管。 其氣源品質應符合以下要求： —