某某鈣業(yè)公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告-閱讀頁

　　

【正文】 在西部和東南部。其中中山地貌以石灰?guī)r中山和石英巖中山為主，多分布于縣境東南和西部，石灰?guī)r中山多見于縣境西部甘陶河以西及小作河上游一帶，所在地區(qū)接近太行山背斜的軸部，地勢(shì)較高。低山地貌比較發(fā)育完全，巖性多樣，以石灰?guī)r、花崗巖、變質(zhì)巖等低山為 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告 9 主，分布面積較廣，綿河兩岸和小作河中上游均有發(fā)育。盆地地貌，部分由于構(gòu)造而成、部分由于侵蝕而成，主要位于小作河以南，南到狼窩附近的黃土低丘，東抵城山寨一帶。 工程地質(zhì)條件 本項(xiàng)目所在區(qū)域地處太行山東麓低山丘陵區(qū)，地勢(shì)較為起伏，總的趨勢(shì)是自西向東傾斜，坡度約 l/500，平均海拔 310m。 本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度。甘陶河流長大于綿河，集水面積小于綿河，障城以下，河床有漏水現(xiàn)象。井陘縣山地石灰?guī)r主要以寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)灰?guī)r為主，石英巖主要以震旦紀(jì)巖石和寒武紀(jì)巖層呈整合接觸。 區(qū)域?qū)倥瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng) 氣候，由于全境正處于西風(fēng)帶大氣環(huán)流圈下，除盛夏外，天氣主要自西向東演變。境內(nèi)氣溫年際變化不大。極端最低氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ 。年日照 h。年盛行風(fēng)向?yàn)?SW，年平均風(fēng)速 。 該區(qū)域深層地下水主要污染為溶解性總固體，淺層地下水水質(zhì)尚好，由本區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的有關(guān)意見，該區(qū)域環(huán)境空氣執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB30952021)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域環(huán)境噪聲執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB30962021）中 2 類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域地下水執(zhí)行《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T1484893）中的 III 類標(biāo)準(zhǔn)。 公建配套 供電 井陘縣境內(nèi)現(xiàn)有 10 個(gè)供電所， 24 個(gè)營業(yè)區(qū)，管轄 15 座變電站。縣境內(nèi)供配 電網(wǎng)絡(luò)齊全，完全可滿足項(xiàng)目用電需求。 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告 11 原料供應(yīng) 項(xiàng)目周邊均為低山丘陵地貌，山體礦藏較為豐富，且多為碳酸鈣等礦物，周邊礦山現(xiàn)有開采量可滿足項(xiàng)目所需。 在滿足生產(chǎn)工藝及消防、安全、衛(wèi)生要求的前提下，總平面布置力求分區(qū)明確、緊湊合理、運(yùn)輸順暢、人、物分流、管線短捷。 總圖布置與運(yùn)輸 總圖布置原則 貫徹國家頒布的有關(guān)方針、政策，節(jié)約用地，緊湊布置，在滿足輕質(zhì)碳酸鈣加工要求的條件下，認(rèn)真做到經(jīng)濟(jì)合理，降低工程造價(jià)縮短施工周期，減少基本建設(shè)投資和運(yùn)營成本，力求發(fā)揮投資的最大經(jīng)濟(jì)利益。 在總布局上，要綜合考慮建筑物的朝向，創(chuàng)造良好的經(jīng)營環(huán)境，最大限度地利用天然光線和自然通風(fēng)。 總平面布置要盡量符合朝向好的要求。 結(jié)合輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)實(shí)際情況，盡量利用已建的建構(gòu)筑物，同時(shí)，考慮企業(yè)發(fā)展需要，在場(chǎng)地條件允許的情況下，要近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展相結(jié)合，且以近期為主。廠區(qū)內(nèi)設(shè)置運(yùn)輸?shù)缆罚囕v運(yùn)行設(shè)置在廠區(qū)周邊，保證經(jīng)營不受運(yùn)輸設(shè)施干擾，保證人員 出入方便、安全。 總平面布置 項(xiàng)目在滿足生產(chǎn)工藝流程的前提下，考慮運(yùn)輸、安全等要求，按各種設(shè)施不同功能進(jìn)行分區(qū)和組合， 具體布置如下：改造后的導(dǎo)熱油爐煙氣治理設(shè)施位于現(xiàn)址拆除場(chǎng)地，新增產(chǎn)品干燥粉塵治理設(shè)施位于車間外，現(xiàn)有產(chǎn)品干燥外側(cè)。 道路與運(yùn)輸 項(xiàng)目廠內(nèi)道路系統(tǒng)呈井狀布置，為方便廠內(nèi)運(yùn)行、運(yùn)輸和維護(hù)、管理，分別設(shè)置車行道和人行道。 根據(jù)建設(shè)地點(diǎn)的運(yùn)輸條件，本項(xiàng)目運(yùn)輸貨物的性質(zhì)、運(yùn)輸量及地點(diǎn)，場(chǎng)外運(yùn)輸方式主要采用公路運(yùn)輸。 本項(xiàng)目在現(xiàn)有廠內(nèi)建設(shè)，未新建道路。 （ 1）除塵工 藝選擇 針對(duì)煙粉塵處理，目前國內(nèi)主要采用濾筒式除塵、旋風(fēng)除塵、袋式除塵、靜電除塵與濕式除塵等多種方法。 ① 濾筒式除塵 濾筒式除塵器早在 20 世紀(jì) 70 年代已經(jīng)出現(xiàn)，且具有體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但因其設(shè)備容量小，過濾風(fēng)速低，不能處理大風(fēng)量含塵廢氣，應(yīng)用范圍較窄。濾筒式除塵器的特點(diǎn)如下： （ a）由于濾料折褶使用，布置密度大，除塵器結(jié)構(gòu)緊湊，體 積小，濾料性能要求剛性大； （ b）濾筒高度小，采用快拆設(shè)計(jì)，安裝方便，使用維修工作量小； （ c）與同體積除塵器相比，過濾面積相對(duì)較大，過濾風(fēng)速較小，阻力不大； （ d）濾料折褶要求兩端密封嚴(yán)格，不能有漏氣，否則會(huì)降低效果。濾筒是用設(shè)計(jì)長度的濾料折疊成褶，首尾黏合成筒，筒的內(nèi)外用金屬框架支撐，上、下用頂蓋的底座固定，頂蓋有固定螺栓及墊圈。中間為褶 形的濾材。 濾筒所用的濾料既區(qū)別于袋式除塵器用的濾布，又區(qū)別于空氣過濾器的濾紙。m，濾紙纖維間的間隙更大，濾筒所用濾料的特點(diǎn)是，把一層亞微米級(jí)的超薄纖維黏附在一般濾料上，在該黏附層上纖維間排列非常緊密，其間隙 ~60181。極小的篩孔可把大部分亞微米級(jí)的塵粒阻擋在濾料表面，使其不能深入底層纖維內(nèi)部。由于塵粒不能深入濾料內(nèi)圖 41 濾筒除塵器主要外形特征 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告 15 部，因此具有低阻、便于清灰的特點(diǎn)。 濾筒式除塵器工作原理：含塵氣體進(jìn)入除塵器灰斗后，由于氣流斷面突然擴(kuò)大，氣流中一部分顆粒粗大的塵粒在重力和慣性力作用下沉降下來；粒度細(xì)、密度小的塵粒進(jìn)入過濾室后，通過布朗擴(kuò)散和篩濾等綜合效應(yīng)，使粉塵沉積在濾料表面，凈化后的氣體進(jìn)入氣室由排風(fēng)管經(jīng)風(fēng)機(jī)排出。阻力達(dá)到某一規(guī)定值時(shí) ，進(jìn)行清灰。灰斗內(nèi)收集的粉塵通過卸灰閥，連續(xù)排出。除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。 旋風(fēng)除塵器于 1885 年開始使用，現(xiàn)階段已發(fā)展成為多種形式。在相同壓力損失下，后者能處理的氣體約為前者的 3 倍，且氣流分布均勻。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的 5～ 2500 倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。它適用于非黏性及非纖 維性粉塵的去除，大多用來去除 5μm 以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)除塵器裝置對(duì) 3μm的粒子也具有 80～ 85%的除塵效率。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失控制范圍一般為 500～ 2021Pa。它的主要缺點(diǎn)是對(duì)細(xì)小塵粒（ 5μm）的去除效率較低 。導(dǎo)流片使氣體由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿旋風(fēng)體呈螺旋形向下朝圓錐體流動(dòng)，含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，將密度大于氣體的塵粒甩向筒壁，與筒壁接觸，失去慣性力而靠入口速度的動(dòng)量和向下的重力沿壁面滑下落入排灰口進(jìn)入總灰斗。 旋風(fēng)除塵 基本原理與常見結(jié)構(gòu)如下圖所示。袋式除塵器的工作原理是通過過濾而阻擋粉塵。本項(xiàng)目使用袋式除塵器由多氣室組成，每個(gè)氣室又有多個(gè)濾袋，具有在線清灰的特點(diǎn)。它的特點(diǎn)是采用分室輪流進(jìn)行清灰，即當(dāng)某一室進(jìn)噴吹清灰時(shí)過濾氣流被切斷，避免了噴吹清灰產(chǎn)生粉塵二次飛揚(yáng)，同時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，除塵效率高。 （ b）除塵效率不受粉塵比電阻、濃度、粒度等性質(zhì)的影響，負(fù)荷變化、廢氣量波動(dòng)對(duì)袋式除塵器出口排放濃度的影響較小。 （ d）袋式除塵器結(jié)構(gòu)和維修均較簡單。 類比調(diào)查可知，袋式除塵器是各類企業(yè)常用的環(huán)保設(shè)備之一，幾乎各產(chǎn)塵生產(chǎn)工序都可以采用，在各類企業(yè)中，該除塵設(shè)施的采用取得了明顯的 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 ④ 靜電除塵 圖 43 袋式除塵器主要結(jié)構(gòu)原理及外形特征 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告 18 靜電除塵是氣體除塵方法的一種。在冶金、化學(xué)等工業(yè)中用以凈化氣體或回收有用塵粒。在強(qiáng)電場(chǎng)中空氣分子被電離為正離子和電子，電子奔向正極過程中遇到塵粒，使塵粒帶負(fù)電吸附到正極被收集。以往常用于以煤為 燃料的工廠、電站，收集煙氣中的煤灰和粉塵。 普通凈化設(shè)備多采用濾紙或?yàn)V袋來過濾空氣中的灰塵，極易堵塞濾孔，灰塵越積越多，容易造成二次污染。 靜電除塵器主要結(jié)構(gòu)形式與常見結(jié)構(gòu)如下圖所 示。 圖 44 靜電除塵器主要結(jié)構(gòu)原理及外形特征 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告 19 一般常見的濕式除塵器是把水浴和噴淋兩種形式合二為一。經(jīng)均布分流后，氣體從下往上流動(dòng)，而高壓噴頭則由上向下噴灑水霧，捕集剩余部分的塵粒。它具有結(jié)構(gòu)簡 單、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。濕式除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。再則，要是去除微細(xì)顆粒的效率也較高，則需使液相更好的分散，但能耗增大。 ⑥ 除塵工藝選擇 綜合以上各類除塵工藝的優(yōu)缺 點(diǎn)，結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際工藝需要，本項(xiàng)目為導(dǎo)熱油爐煙氣除塵選擇旋風(fēng)除塵工藝，結(jié)合后續(xù)麻石水膜脫硫塔的除塵功效，工藝組合后完全可滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)還能為企業(yè)節(jié)省投資，便于后續(xù)維護(hù)管理；同時(shí)，為產(chǎn)品干燥工序選擇濕式除塵器作為工藝粉塵凈化方法，該工藝既能回收利用產(chǎn)品粉塵，還可有效去除粉塵中混雜的部分雜質(zhì)。 圖 45 濕式除塵器主要結(jié)構(gòu)原理及外形特征 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告 20 ① 燃燒前脫硫即煤炭脫硫，主要以 浮選法 脫除煤炭中部分硫分。 （ a） 石灰石注入爐內(nèi)分段燃燒 LIMB 法：為抑制 NO2的產(chǎn)生，后來發(fā)展為噴鈣。用石灰石及消石灰作脫硫劑， Ca/S 摩爾比為 2 時(shí)，脫硫效率分別為 32 和 44％。 （ b） 爐內(nèi)注入石灰石 與 活化氧化鈣法 LIFAC 法：將石灰石于鍋爐的 1150℃左右區(qū)段注入，碳酸鈣迅速分解成氧化鈣，同時(shí)起到一些固硫作用。采用壓力消化石灰代替石灰石，可以進(jìn)一步提高脫硫劑的利用率和脫硫效率； Ca/S 為 時(shí)，脫硫率達(dá) 80％。但該法不能同時(shí)脫除 NO2，該法適用于老廠改造。 （ a）干法：脫硫過程多數(shù)屬氣固反應(yīng)，速度相對(duì)較低，煙氣在反應(yīng)器中的流速較慢，延長反應(yīng)時(shí)間，故設(shè)備較龐大， 但脫硫后的煙氣降溫較少或不降溫，故不需再加熱（耗能少），既可滿足排放擴(kuò)散要求，同時(shí)二次污染少、無結(jié)垢、堵塞、可靠性高。主要缺點(diǎn)是；工藝復(fù)雜，占地面積大，投資費(fèi)用高。大部分生成亞石膏固體，一般均將其氧化成石膏，可作為廢渣 拋棄，也可回收石膏。主要關(guān)鍵技術(shù)之一是用泥漿洗滌中需防止堵塞與結(jié)垢，可采用石灰石一石膏加添加劑甲酸（ HCOOH），生成易溶于水的硫酸氫鹽，而不是難溶于水的亞硫酸鈣，可較好地解決結(jié)垢與堵塞問題。 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報(bào)告 21 II 亞硫酸鈉循環(huán)洗滌法 （ WL法） 石灰 /石灰石法后期生成的副產(chǎn)品價(jià)值甚低，而且往往無法外理。利用 30％左右的堿液（如碳酸鈉溶液）洗 滌煙氣吸收 SO2產(chǎn)生亞硫酸氫鈉，在 105℃封閉系統(tǒng)中進(jìn)行熱分解，使亞硫酸鈉再生，重復(fù)使用。該法缺點(diǎn)是：投資大，運(yùn)行費(fèi)用較高（堿耗高），系統(tǒng)中由于亞硫酸鹽的生成，隨之而來的是 pH 值的降低和腐蝕加劇，適用于有堿源的地區(qū)采用。其過程包括催化脫硫制酸，即利用活性炭吸附將煙氣中的 SO2脫除下來，再和水蒸汽反應(yīng)生成稀硫酸 ，然后用稀硫酸分解磷礦石制取磷酸。最后變固體氮磷復(fù)合肥料，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。 同時(shí)，使用添加劑的石灰 /石灰石法煙氣脫硫，因其脫硫劑價(jià)廉易得，故應(yīng)用很廣，反應(yīng)器內(nèi)和管道內(nèi)容易主成硬垢。例如；改用 NaOH 作為脫硫劑，以石灰再生。 工藝方案簡述 本項(xiàng)目主要針對(duì) 導(dǎo)熱油爐煙氣治理設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)改造，同時(shí)新增產(chǎn)品干燥粉塵治理設(shè)施 2 套。是以煤、油、氣為燃料，以導(dǎo)熱油（也稱熱煤體、熱載體）為循環(huán)介質(zhì)供熱的新型熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備，通常用 “MW”（兆瓦）表示爐的供熱量。 其工藝原理為：以導(dǎo)熱油為介質(zhì)，利用循環(huán)泵，強(qiáng)制導(dǎo)熱油進(jìn)行液相循環(huán)，將熱量傳遞給一個(gè)或多個(gè)用熱設(shè)備，經(jīng)用熱設(shè)備將熱量卸載后，重新通過循環(huán)泵，回到加熱器，再吸收熱量，傳遞給用熱設(shè)備；如此周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)熱量的連續(xù)傳遞，使被加熱物體溫度升高，達(dá)到加熱目的。下圖所示為燃煤立式導(dǎo)熱油爐。熱量傳遞公示： 煤的燃燒熱 → 爐體 → 導(dǎo)熱油 → 風(fēng)管 → 空氣（熱風(fēng)） → 產(chǎn)品中水分 → 以水蒸汽形式逸散。煙氣經(jīng)過水噴淋系統(tǒng)后，其中煙塵被大量去除，但該系統(tǒng)對(duì) SO2與 NOX基本無去除效果。 ① 多管旋風(fēng)除塵原理 旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的一類，除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。 多管旋風(fēng)除塵器工作原理：含塵氣體由總進(jìn)氣管進(jìn)入倉體內(nèi)并行分布的多個(gè)氣體分布室，隨后進(jìn)入旋風(fēng)體和導(dǎo)流片之間的環(huán)形空隙。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流到達(dá)錐體下端位時(shí)，因圓錐體的收縮即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向在旋風(fēng)管軸線方向由下而上繼續(xù)做螺旋形流動(dòng)（凈氣），經(jīng)過旋風(fēng)體排氣管進(jìn)入排氣室，由總排氣口排出。采用并行分布的多個(gè)氣體分布室后，對(duì) 3~5μm的塵粒也具有 80～ 85%的除塵效率。該型設(shè)備屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋菓?yīng)用廣泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐 /爐窯煙氣除塵、多級(jí)除塵及預(yù)除塵作業(yè)。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，煙氣中 SO2 首先 與堿液中 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)生成部分 Na2SO3溶于水中；煙氣流速較快，自堿液中鼓出的煙氣攜帶 SO2 沿塔壁旋轉(zhuǎn)上升的梯道流動(dòng)，期間與塔壁流下的堿液不斷接觸、反應(yīng)，最終自塔頂導(dǎo)出。向?qū)С龅?Na2SO4溶液中投加生石灰，使 Na2SO4與 Ca(OH)2反應(yīng)生成 CaSO4沉淀于池底，沉淀池上清液中主要成分為 NaOH，通過水泵定時(shí)導(dǎo)入脫硫塔內(nèi)