2105平方米烧结机烟气脱硫项目可行性研究报告(编辑修改稿)

2105平方米烧结机烟气脱硫项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

率占全年的 1%，全年平均风速 米 /秒，最大风速为 28 米 /秒。 每年黄海台风影响约为 1次，台风中心穿过山东半岛，其风力可达 8～ 12 级。 地质条件 项目场址地质构造背景稳定，附近无活动性断裂构造带，地质构造以基岩风化裂隙为主，持力层岩体较完整，强度较高，稳定性良好。 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 17 地震烈度 根据“中国地震烈度区划图”，青岛市属于基本烈度六度区，厂区内建筑均按六度设防。 外部配套条件 给水 银钢烧结公司现有厂区内建有完善的给排水系统，厂区给水管网接自市政给水管网。 项目建设地点南侧约 100 米处敷设有 DN150 的给水干管，可向本项目供水。 排水 脱硫装置产生的废水量为 1 吨 /小时， 废水经过废水旋流器进入脱硫废水收集池，最后进入烧结配料制粒环节，内部循环利用，不外排。 供电 银钢烧结公司厂区内设有 110 千伏变电所 1 处，尚有 15000 千伏安的富余量。 本项目新增 用电 负荷 1614 千伏安 ， 可直接从拟建地点北侧的主轴风机房内的变压器引接。 交通 本项目 位于青岛市李沧区遵义路 5 号，西靠胶州湾高速公路，东临重庆北路、 308国道、青银高速，距离青岛市区 20 公里，距离流亭国际机场 6 公里，距离青岛港 15 公里，交通运输十分便利。 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 18 原材料供应 本项目脱硫工艺消耗的原材料主要是石灰石粉（碳酸钙）。 山东省石灰石资源丰富，淄博、济宁等均盛产高品质的石灰石矿。 目前，山东主要的石灰石产地均加工石灰石粉，其成品经各市的石材经销商分销至各地市场。 青岛是石灰石粉的重要消耗城 市，多家当地的石材经销商已建立了完善的供应网络，供应量充足。 本项目所需的石灰石粉可获得稳定可靠的供应。 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 19 第五章 脱硫工艺比选 烧结烟气脱硫工艺概述 烧结烟气脱硫的主要方法有湿法、半干法、活性焦吸附等几种，其中湿法主要又分为石灰石 石膏法、氨 硫铵法、海水脱硫法、氧化镁法等；半干法从工艺上又分为循环流化床法、密相干塔、旋转喷雾法、 NID 法等几种；活性焦吸附法是一种干法脱硫技术。 石灰石 石膏法 石灰石 石膏法是技术成熟、运行状况稳定的脱硫工艺，目前我国大部分的烧结机均采用此法。 但副产物石膏的品质相对较低，多用 于水泥生产或直接抛弃。 氨 硫铵法 氨法是成熟工艺，具有脱硫效率高、能耗低、运行费用低等特点。 副产品为硫酸铵，可用作化肥。 但由于烧结烟气中含有重金属和二恶英等污染物，因此氨法脱硫的副产物硫铵在用于化肥生产时存在一定的不确定性。 活性焦吸附法 脱硫用的活性焦是以煤为原料生产的直径 8～ 10mm 的柱状活性焦，活性焦烟气脱硫技术的实质是用煤治理燃煤造成的污染。 活性焦烟气脱硫技术工艺过程简单，脱硫过程不消耗水，活性焦可循环使用，副产品易加工处理，不存在 废水 、废渣等二次污染问题。 海水脱硫法 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 20 海水脱硫的技术优势是可直接使用丰富的海水作为脱硫剂，不消耗淡水资源和其他脱硫剂；同时不产生 废弃物 ，经处理后的海水可以返回大海。 海水脱硫法在电力行业已有成功应用的经验，虽然在烧结厂还没有采用，但从技术上是可行的，国内的东方锅炉股份公司已掌握了此项 技术。 氧化镁法 镁法烟气脱硫技术是用氧化镁作为脱硫剂，氧化镁与水反应生成氢氧化镁，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，反应生成亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。 半干法 在流化床等反应装置中将石灰粉按一定的比例加入烟气中，使石灰粉在烟气中处于流化状态反复反应生成亚硫酸钙。 一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，其最大特点是综合造价低、占地面积小、系统简单、水耗低、运行及维护费用低，基本不需要考虑防腐问题，同时可以预留添加活性焦去除二恶英的接口。 还可通过选择性脱硫和 “ 多机一塔 ” 来 降低脱硫投资。 烧结烟气脱硫工艺比较 理想的烧结烟气脱硫工艺应该是技术成熟可靠、风险小、投资省、运行成本低、脱硫剂来源广泛、副产品易于处理并且不会产生二次污染，能 回收高质量有广阔应用市场的脱硫副产品，占地面积小且符合循环经济理念要求。 通过 “ 高效化 ” 、 “ 资源化 ” 、 “ 综合化 ” 最终实现烟气脱硫成本的 “ 经济化 ” 目标。 石灰石 石膏法 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 21 脱硫剂为石灰石，副产物是石膏。 优势：技术成熟，脱硫效率高（ 90%～ 98%）；系统稳定可靠；脱硫剂价格便宜、易得。 劣势：副产物脱硫石膏的应用范围有待拓展。 氨 硫铵法 脱硫剂是液氨或浓氨水，副产物是硫铵。 优势：反应速度快，吸收剂利用率高，脱硫效率高（ 90%～ 98%）；副产物硫酸铵市场容量大；系统阻力小，电耗低，可利用原烟气系统风机，占地面积相对较小。 劣势：系统需重防腐；作为吸收剂的氨价格较高，影响脱硫成本；不能去除及重金属、二恶英等多种污染物。 另外，采用该方法必须要有廉价和稳定的氨供应。 活性焦吸附法 靠活性焦表面孔隙吸附， 副产物是硫酸或硫磺等。 优势：脱硫过程不消耗水；活性焦可 再生 后重复利用；副产物为硫酸或硫磺等，无二次污染；脱硫效率高，环保效益好；综合运行成本低；脱硫同时可实现脱硝、脱二恶英、重金属及粉尘等。 劣势：有一定的硫 回收 条 件；不适合低浓度烟气；投资及运行费用高，投资比一般脱硫工艺高 5～ 6倍。 海水脱硫法 最终生产稳定的硫酸盐，调节脱硫溶液的 pH 值后，可直接排入大海。 优势：工艺流程相对简单、设备集中、占地少，基建投资较低；脱硫剂青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 22 为天然海水，且过程中不产生额外副产品，没有固体副产品排放；节约淡水资源、耗电量较低、系统维护量小，投资和运行费用较低；建设周期短。 劣势：只适合中、低浓度 SO2烟气，烟气中 SO2浓度超过 1500mg/m3 时，脱硫效率将降低到 85%左右；只能在沿海地区建设，且易于取用海水；运行成本较高。 氧化 镁法 副产品为硫酸镁或亚硫酸镁。 优势：副产品再利用价值高；脱硫效率高，脱硫剂消耗量少，能耗低；运行和维护费用低。 劣势：受氧化镁价格的影响，投资及运行费用较高；适用范围有限。 循环流化床法、 NID 法、 MEROS法、密相干塔法 脱硫剂是石灰，副产物是亚硫酸钙和硫酸钙的混合干粉。 优势：系统阻力低，水耗、电耗小、运行费用相对较低；吸收塔占地面积小，不需要考虑防腐，投资相对较小。 劣势：脱硫效率相对低于湿法脱硫工艺；脱硫副产物成分复杂，特别是脱硫灰中的亚硫酸钙含量过高不好利用，基本采用抛弃、堆存处理。 工艺 选择 从对以上各项工艺的分析可以看出，活性焦吸附法的投资过高，本项目难以采用；氧化镁法运行费用偏高，国内应用较少，也不适合本项目；循环流化床法、 NID 法、 MEROS 法、密相干塔法等干法的脱硫效率偏低，难以确保工程实施后的稳定和高效运行；银钢烧结公司及邻近厂区无稳定的氨供青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 23 应，氨 硫铵法难以实施；海水脱硫法需敷设专门的海水供应管道，但本项目拟建地点离海边可取水点的距离约 3 公里，且沿途及周边已密布其他各类厂房和生产设施，很难敷设。 与其他各脱硫工艺相比，石灰石 石膏法在国内钢铁、冶金行业应用最为广泛，大部分的烧结 机均采用此方法，已积累了大量的运行经验。 该工艺不仅脱硫效率高，技术成熟，运行稳定，操作方便，吸收剂石灰石廉价易得，而且投资及运行成本均较为适宜。 因此，本项目采用石灰石 石膏工艺最为适宜。 另外，由于石灰石 石膏法的脱硫剂是碳酸钙，而与银钢烧结公司距离仅 1 公里的青岛碱业集团每天都产生大量主要成分为碳酸钙的白泥。 目前，青岛碱业集团已以石灰石 石膏法工艺为基础开发成功了采用白泥作为脱硫剂的白泥脱硫工艺，并在其锅炉烟气脱硫中得到了成功的应用。 由于石灰石石膏工艺与青岛碱业的白泥脱硫工艺较为类似，因此在一定条件下还可 添加部分白泥作为石灰石 石膏法的脱硫剂。 这样不仅可以获得免费的脱硫剂供应，降低运行成本，而且能够协助青岛碱业消除其白泥废弃物，实现资源的综合利用。 综上所述，本项目推荐采用石灰石 石膏脱硫工艺。 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 24 第六章 建设方案 通过上述脱硫工艺比选，本项目 采用 技术 成熟的石灰石 石膏湿法脱硫技术，对 2105㎡ 烧结机烟气进行治理。 设计原则和范围 设计原则 烟气脱硫工艺技术先进、经济合理 ，具 有 类似项目应用案例 ； 为控制工程造价，尽量考虑设备的国产化，对国内无法生产或达不到技术要求的设备和材料考虑进口； 考虑生成系统的 能力并要适应负荷变化的要求； 考虑工艺过程的原料含硫量、二氧化硫控制 指标 以及环境要求； 考虑脱硫剂供应条件 、 脱硫副产品的 资源 综合利用 ， 防止产生二次污染。 设计范围 本项目主要是在主抽风机出口至主烟囱间旁路增设 1套脱硫装置，设计范围包括烟气系统、 SO2 吸收系统、吸收剂输贮及制备系统、副产物生产及输贮系统、事故排空系统、检修起吊设施、废水处理系统、给排水系统、热力系统、供配电系统、仪表及控制系统、通信及火灾自动报警系统、暧通空调系统、结构建筑、总图及运输等保证脱硫系统正常运行的全部设施。 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 25 总平面布置 本 项目总用地面积约 800平方米。 地块南部临近现状烧结烟气主风机室，由东向西分别布置钢烟道、消声器及脱硫烟囱；地块中部由南向北、由东向西分别布置氧化罐、压滤机、再生池、循环泵房及脱硫塔；地块北部布置石灰储罐、石灰浆液罐及工艺水箱等；地块东北侧布置控制室。 项目总平面布置详见附图二。 烟气脱硫工艺及设备选型 本项目脱硫工艺以石灰石作为吸收剂，副产品为 脱硫石膏，吸收塔采用技术非常成熟的喷淋塔。 脱硫系统主要分为以下子系统：烟气系统、石灰石浆液配制系统、 吸收系统 、石膏脱水系统、工艺水系统，浆液排空系统以及电气控制系统。 项 目烟气脱硫工艺系统简图详见附图三。 烟气系统 工艺描述 来自引风机出口的烟气，经原烟气挡板后进入增压风机增压，用来克服脱硫装置的阻力，增压风机出口烟气进入吸收塔进行 SO2吸收反应。 在吸收塔内，烟气向上升，吸收塔内喷淋管组喷出的液滴向下降，形成逆向流，原烟气与石灰石浆液充分接触反应脱除其中的 SO SO HCl、 HF、飞灰和其他污染物等，烟气温度降低至饱和温度 56℃ 左右，再经吸收塔顶部两级除雾器除去液滴后，经塔顶烟囱排放到大气中。 工艺特点 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 26 本项目脱硫后的净烟气并没有通过净烟道汇入原烧结烟气排放烟囱 ，而是通过设置在吸收塔顶的烟囱排出。 此种烟气排放方式设置有如下特点： （ 1） 原烧结烟气排放烟囱无需进行防腐处理，因此脱硫系统的建设、投运基本不影响烧结机主体的正常生产，同时节约投资； （ 2） 取消了净烟气烟道，无需设置净烟气挡板门，减少了系统压降，节约了投资； （ 3） 无需设置烟囱冷凝液收集系统，简化了脱硫系统的设备，降低了设备故障率； （ 4） 塔顶烟囱的防腐可采用耐温低的防腐材料，如鳞片树脂、玻璃钢等，节约了工程造价。 设备选型 烟气系统设备包括增压风机、预处理装置、烟气挡板、烟道及其附件。 （ 1）增压风机 本项目配置 1台 100%容量的静叶可调轴流式风机 ， 用于克服 FGD 装置造成的烟气压降。 增压风机配备必要的仪表和控制，主要包括监控主轴温度的热电偶（或热电阻）、振动测量装置、超速报警、正常 /异常跳闸信号装置等。 增压风机在设计流量情况下的效率不小于 85%。 风机要有几乎平坦的效率特性曲线，以保证在负荷变化时都有最佳的效率。 增压风机技术参数如下： 型号：静叶可调轴流式风机 流量： 72179。 10 4m3/h 温度： 90～ 150℃ 压头： 2200Pa 青岛银钢烧结有限公司 2105 ㎡ 烧结机烟气脱硫项目 可行性研究报告 27 外壳材质： Q235；叶片材质： 16MnR；轴材质： 35CrMo。 （ 2） 烟道 及其附件 烟道最小壁厚按 8mm 设计，并考虑一定的腐蚀余量。 烟道内烟气流速不超过 15m/s。 烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。 烟道的布置能确保冷凝液的排放，没有水或冷凝液的聚积。 烟气系统的设计保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方（低位）设置清除粉尘的装置。 另外，对于烟道中粉尘的聚集，考虑附加的积灰荷重。 脱硫系统烟道对烧结机尾。