某钢铁公司烧结机头烟气脱硫工程可行性研究报告(编辑修改稿)

某钢铁公司烧结机头烟气脱硫工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

该公司建设工期要求。 （ 9）系统自动化程度高。 脱硫系统采用 PLC 控制，实现自动控制，实时运行参数的显示功能，有效的减轻操作工的劳动强度，确保系统有效的连续运行。 （ 10）系统自动控制石灰浆液浓度和喷淋液气比。 停运时管道用水进行反冲洗，能有效防止“结垢、堵塞”现象的 发生。 由于业主自己生产石灰，根据业主要求，本设计方案选用石灰 — 石膏法脱硫技术。 3． 2技术要求 为了与烧结机运行匹配，脱硫装置的设计必须保证能快速启动，且在烧结机负荷波动时应有良好的适应特性。 脱硫 装置必须满足如下运行特性： （ 1） 脱硫 装置应能适应烧结机的正常波动负荷。 （ 2）整套 脱硫 系统及其装置的设置应能够满足整个系统在不同工况下运行的要求， 脱硫 装置及其辅助设备的启动、正常运行监控应在 脱硫 控制室实现。 整个系统的控制功能由脱硫 系统的 PLC 实现。 （ 3）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统 (如：石 灰和石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等 )必须能实现冲洗和排水。 （ 4）自动运行方式需要的阀门和挡板等应配置气动 /电动执行器。 （ 5）烟道和箱罐等设备应配备相应的人孔门。 （ 6）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。 ***********************2 90m2烧结机机头烟气脱硫工程可研报告 第 6 页 共 39 页 （ 7）所有设备和管道，包括烟道的设计应考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全富裕量。 （ 8）设计选用的材料必须适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量。 （ 9）在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水（例如：石灰 浆液或石膏浆液系统设备与管道等）应收集在 脱硫 岛的排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不能将废水直接排放。 （ 10）所有设备与管道等的布置应考虑系统功能的实现和运行工作的方便 以下以一台烧结机的各种参数来计算，共上两套脱硫系统 处理烟气量 项目 90m2烧结机 热态 （ t=150℃ ） 540000m3/h 标态 350000Nm3/h SO2 原始排放浓度： 1000mg/Nm3 脱硫效率 本脱硫系统的脱硫效率应不低于 η ，以满足排标要求 η ≥ （ 1000100） /1000 100%=% 实际石灰 — 石膏法脱硫效率可达 95%以上。 生 石灰粉耗量 生石 灰小时 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 年脱硫量 ： G(90)SO2=（ 1000－ 100） 106 350000/1000 7920=2495 t/a 石膏产量 ： G(90) =6705 t/a ***********************2 90m2烧结机机头烟气脱硫工程可研报告 第 7 页 共 39 页 脱硫反应循环液气比 ： 5～ 8 L/Nm3 Ca/S 摩尔比 ： 取 ～ Ca O 浆液量 CaO 浆液量 ： G=3620kg/h 制浆耗水量 ： G= t/h 溶液循环流量 ： 90m2脱硫 塔循环水量 ： 2100t/h 废水排放量的计算 脱硫塔底部持液槽中排水量为 ： G90=17m3/小时 .塔 水、电、汽耗量 脱硫系统估算水耗量如下： 水： 10 t/h 电耗量： (详见 ) — 石膏法脱硫 石灰 — 石膏法脱硫的技术参数 烧结机规格 ： 90m2共两 台 脱硫效率 ： 在满足排标要求的前提下，本脱硫系统脱硫效率 大于 95 % 脱硫剂： 生石灰（或熟石灰） 粉， 纯度 80%， 颗粒度为 200 目 Ca/S 比 ： 生石灰 耗量 ： G90=362kg/h ,2867t/a 脱硫量 ： G(90)SO2=2495 t/a 石膏产量 ： G(90)= 6705 t/a SO2排放浓度 ：＜ 100mg/Nm3 烟尘排放浓度 ：＜ 50mg/Nm3 液气比 ： 6～ 10L/m3 ***********************2 90m2烧结机机头烟气脱硫工程可研报告 第 8 页 共 39 页 溶液循环量： 90m2脱硫 塔 ： 2100t/h 脱硫工艺流程 本 脱硫 工程由制浆系统、 烟气 系统、 脱硫塔吸收系统、副产品处理系统、 废水排放系统 、电气控制系统 等组成。 石灰 — 石膏 法脱硫工艺流程： 烧结 烟气 除尘后 首先通过 喷淋 降温，再进入吸收塔进行脱硫反应，完成脱硫后的净化烟气经两级除雾后，再经烟囱排出。 石灰 粉经加水消化制成 5～ 10％浓度的浆液，用乳液泵 泵 入脱硫塔下部贮液槽中，再经循环泵打入 塔内 喷淋系统，喷淋脱硫。 脱硫塔下部贮液槽中 20% 的石膏浆，经泵进人石膏制备系统 的 水力旋流器浓缩，然后通过脱水机脱水成为含水低于 10%的石膏， 进入 石膏仓。 脱水 后的废水经处理后大部分循环回用，小部分处理达标后排放。 脱硫 系统 压力损失 1200Pa， 烧结主抽风机 富余， 方案按 烟气脱硫系统 不 设增压风机处理。 脱硫后烟气直接通过塔顶烟囱排放。 石灰 — 石膏法脱硫工艺 详见流程图。 脱硫工艺系统 、制浆系统 制浆系统由 储灰 仓 、消化罐、乳液罐、搅拌器、乳液泵等组成。 用 斗式提升机 成品石灰粉送入钢制石灰粉仓内，再由 定量 给料机送到石灰 消化罐，上清液经消化泵打入乳液罐，制成浓度为 5%～ 10%的石灰浆液 ，这样制成的石灰浆液 经乳液泵供入脱硫塔，由脱硫塔的循环泵供应循环液用以吸收烟气中的 SO2。 根据烟气负荷、脱硫塔烟气入口的 SO2浓度和 pH 值来控制打入吸收塔的石灰浆液量。 消化罐、乳液罐 为 钢砼 结构 或钢结构 ，内衬树脂防腐。 浆液浓度约为 5～ 10%，用调节给水量来控制浆液浓度。 烟气系统主要设备包括烟气挡板、烟道及其附件。 烟气经主抽风机出口， 通过脱硫前预处理装置进行 降温 后 进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化，经过塔顶除雾器除去水雾后，再经 脱硫 烟囱排入大气。 在原烟道上设置旁 路挡板门，当 烧结机 启动、 FGD装置故障、检修停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，当脱硫装置进行检修时不会影响 烧结机 主系统的安全运行。 脱硫前 降温 装置 处采用特殊防腐措施。 ***********************2 90m2烧结机机头烟气脱硫工程可研报告 第 9 页 共 39 页 当脱硫系统投运时，打开入口 挡板 、关闭旁路挡板。 原烟气经入口挡板 、降温装置 进入吸收塔。 当烟气温度高于 150℃ 或其它意外情况时，吸收塔将停用，此时，打开旁路挡板，关闭入口挡板，原烟气直接从 原 烟囱排放。 吸收系统 脱硫吸收系统有脱硫吸收塔、喷淋装置、循环水泵、氧化风机、搅拌器、排液泵、脱水除雾器及反冲洗装置等组成。 吸收塔按其功能可 分为喷淋区、除雾区和氧化区。 喷淋吸收区装有多个 防堵 雾化喷嘴 .交叉布置。 烟气经电除尘器和引风机后，从喷淋区下部进 入 吸收塔，与均匀喷出的吸收浆液逆流接触。 喷淋管 不仅能在母管内均匀分布浆液，而且也能把浆液均匀分配给连接喷嘴的支管。 所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴材料采用碳化硅或相当的材料制作。 氧化区的功能是接受和贮存脱硫剂，鼓风将 CaSO3氧化成 CaSO4，并结晶生成石膏。 吸收剂浆液制备系统将所需浓度的石灰浆液送 入 吸收塔底部的反应槽 ， 与塔内未反 应完全的吸收液及部分石膏混合，用再循环泵送至吸收塔上部喷 嘴，喷 入 塔内进行脱硫反应。 脱硫后烟气经除雾后含水量≤ 75mg/Nm3，经烟囱排放。 副产品处理 系统来自吸收塔浓度约为 20%的石膏浆，经泵进 入 水力旋流器浓缩，然后通过 箱式板框压滤机 脱水成为含水低于 10%的石膏，再存 入 石膏仓库 ，送往用户使用。 滤液进入废水处理池，经氧化、调整 PH值达标后 回用。 处理 系统 废水 排放 系统一般来说，脱硫污水的 pH 值为 4～ 6,含有大量的 悬浮物。 处理的方法是先向污水中加入石灰乳， 调整 pH 值。 废水达标后循环使 用。 业主从供水系统 提供一路工业水，供到承包方设置的工业水箱。 水箱配置 2 台工艺水泵 （ 1 运 1 备），每台泵选型时考虑流量 10%裕量，压头 20%裕量。 其主要用户为： 吸收塔蒸发水、浆液制备用水、事故紧急喷水； 除雾器及所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水 ***********************2 90m2烧结机机头烟气脱硫工程可研报告 第 10 页 共 39 页 烟气连续监测系统包括气体采样系统、分析仪器、零气系统、校正系统、数据采集系统、仪器控制柜等。 、 电气 控制系统 ： 详见 主要设备的设计参数及选型 以下设备选型为一套 90平米的设备，共需两套 喷淋脱硫塔 塔 体为碳钢结构，内壁用玻璃鳞片作防腐处理，塔外采用δ =80mm 的保温材料保温后，外包δ = 的彩钢板。 脱硫塔直径 7000mm，高 H=26m，烟囱总高 45 米，一台 脱硫塔喷淋装置 喷淋管采用 FRP 防腐耐高温材料；喷嘴材质为 SiC 材料，防腐和耐磨。 脱水器 采用折流板脱水器配合脱硫塔的烟气脱水，每塔二层，材质为聚脂 FRP，带清洗装置。 循环泵 选用耐磨防腐脱硫泵，三台，用于向脱硫塔供循环溶液。 250MFU50700/26K 型， Q=700m3/h， H=26m， 110KW。 乳液泵 选用 50MFU3020/30K 型泵 四 台， 两台用于将消化罐中的石灰浮液排入乳液罐，另两台 用于将 乳液罐 中的石灰浮液排入脱硫塔内， 都为 一用一备， Q=20m3/h， H=30m,。 排浆泵 选用 65MFU5030/40K 型泵二台，用于将塔底的石膏浆液打入水力旋流器，一备一用， Q=30m3/h， H=40m, KW。 废水 回液泵 选用 80MFU3250/32Y 型泵二台，用于将废水池内水打回脱硫塔，一备一用，Q=50m3/h， H=32m,。 氧化风机 选用罗茨风机 一 台，用于向脱硫塔底曝气区加入空气，使亚硫酸钙氧化成硫酸钙。 SSR175 型， Q=40m3/min， P=， 75kw。 脱硫塔搅拌装置 ***********************2 90m2烧结机机头烟气脱硫工程可研报告 第 11 页 共 39 页 PMJII 型搅拌器，每塔三台，每台 N=。 氧化钙粉仓 设备直径 216。 4000mm，高 H=6m， V=80m3。 另外配气化用罗茨风机。 SSR100型一台， Q=， P=， 11KW。 斗式提升机： TD315 型， H=15m , 消化罐 、乳液 罐 脱硫系统各自 采用 消化罐、乳液罐 各一个，碳钢结构内衬防腐层，并配有搅拌机，用于将纯度 80%以上的 200目石灰粉与水搅拌混合成 5～ 10%的石灰乳液供脱硫塔使用。 直径216。 4000mm，高 H=2500mm。 LMJI型搅拌器，每 罐 一台，每台 N= 水力旋流器 选用水力旋流器一台， Q=30T/H，用于石膏浆液一级浓缩，使浆液固含量由 20%，提高到 50%左右，以便进入二级脱水浓缩。 箱式板框压滤机 选用 真空过滤机 一台， 用于二级脱水浓缩，使浆液固含量由 50%提 高到 90%，以便集中处理或外运， F=5m2 ， PH 值自动控制仪 ： 两 台 液位仪 ：四台 SO2在线监测装置（ 进、 出口 ，共 两 套 ） 设备布置 脱硫除尘系统的主要设备为吸收塔和石灰制备系统和 厂房 ，根据厂区总平面布置的规划，按工艺要求集中布置，各设备的平面和空间组合，既做到工作分区明确，又做到合理、紧凑、方便，外观造型协调、整体性好、节省投资，同时最大限度地节省用地。 脱硫设备布置在烟囱旁边的空地上，由于场地狭小，设备布置尽量紧凑。 制浆设备布置在其它 空地上，脱硫塔旁布置氧化罗茨风机、循环泵 、控制室。 废水处理布置在其他空地上。