1、河北新金钢铁有限公司 72m2烧结机中科高效钙法烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司二 00 八年五月目 录1 概述 _51.1 设计依据 _51.2 设计原则 _61.3 设计内容 _61.4 能源介质消耗 _71.5 职工定员 _72 北京中科高效 钙 法烟气脱硫技 术 _72.1 工艺流程 _72.2 新金钢铁烧结烟气脱硫工艺选择 _82.3 工艺特点 _92.4 主要系统组成 _112.5 主要设备 _142.6 保温与防腐 _163 通 风 与 环 保 _173.1 空气调节 _173.2 除尘 _173.3 供热管网 _173.4 噪音控制 _174 土建、消防和 给
2、 排水部分 _174.1 建筑结构部分 _174.2 给水 _184.3 排水 _204.4 主要管材 _205 总图 布置 _206 电 力 _206.1 概述 _206.2 供配电 _206.3 电力传动及控制 _216.4 设备及电缆选型 _21烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 46.5 照明及防雷接地 _217 自 动 化 _227.1 概述 _227.2 系统组成 _227.3 系统软件功能 _227.4 电源和气源 _237.5 火灾报警和通讯 _238 环 境保 护 及 资 源 综 合利用 _238.1 设计依据及设计标准 _238.2 主要污染源和污染物排放
3、_248.3 污染防治措施 _258.4 工程环保成果 _259 能源、 劳动 安全及工 业卫 生 _269.1 节约能源 _269.2 劳动安全 _279.3 工业卫生 _299.4 机构设置和人员配备 _3110 主要性能 设计 _3111 投 资 估算 _3212 运行成本估算 _3213 主要技 术经济 指 标 _3214 项 目 实 施初步安排 _3315 附 图 _3416 应 用 业绩 _39烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 51 概述本工程针对河北新金钢铁有限公司一台 72m2烧结机烟气采用北京中科高效钙法烟气脱硫技术建一套烟气脱硫装置。1.1 设计依据原始数
4、据，设计要求、条件以及现场相关资料；设计参数（一台 72m2烧结机烟气量为 400000m3/h， SO2 含量为1500 mg/Nm3，平均温度 约为 130计算）：国家现行的各专业设计规范和标准；国家及地方相关法律、法规。建设项目（工程）竣工验收办法（国家计委 1990）建设项目环境保护竣工验收管理办法（国家环境保护局 2001）表 1.1 设计所依据的国家现行的各专业设计规范和标准GB13456-92 钢铁 工 业 水 污 染物排放 标 准GB9078-1996 工业窑炉大气污染物排放标准GB16171-1996 炼焦炉大气污染物排放标准HJ/T189-2006 钢铁行业清洁生产标准GB
5、13223-2003 火电厂大气污染物排放标准GB13271-2001 锅炉大气污染物排放标准环发200226 号 燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策GB8978-1996 污水综合排放标准GB3097-82 海水水质标准GB16297-1996 大气污染物综合排放标准GB18599 一 般 工 业 固 体 废 物 存 储 、处 置 场 污 染 控 制 标 准GB3095 环境空气质量标准烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 6DL/T621 交流电器装置的接地DL/T5044 火灾自动报警系统设计规范HJ/T76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法GB18599 一
6、 般 工 业 固 体 废 物 存 储 、处 置 场 污 染 控 制 标 准DL/T5196-2004 火力发电厂烟气脱硫设计技术规范1.2 设计原则1) 北京中科高效钙法是专门为武安蓝天工程开发出的烟气脱硫技术，本方案设计严格按照投资省、运行费用低、脱硫效率高（90% ）、占地面积小（约 150m2）、副产物为干态、无任何废水废渣外排、无二次污染的原则进行设计。2) 直接利用厂内石灰,无需对石灰进一步加工,耗水量少(约 3t/h)。3) 脱硫塔兼有脱硫、除尘双效功能，处理后的副产物为干态，不设除尘器，处理后的烟气双达标排放（SO 2 和粉尘 ）。4) 本技术方案提供的脱硫系统和有关设备及资料和
7、服务等满足技术规范书和有关工业标准要求。5) 本技术方案提供的脱硫系统为中科成熟技术，具有在烧结厂环境下运行的条件。6) 本设计按照成熟、可靠、先进、 实用的原则，每一项技术和装备的选用要确保操作稳定、可靠、生产低成本的效果。7) 采用先进可靠的工艺技术，确保烧结烟气脱硫装置能安全、环保、节能稳定地连续生产。8) 工程自动化控制水平遵循成熟、可靠、先进、实用、有利于操作稳定和安全生产、性价比高的原则。1.3 设计内容烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 7本烟气脱硫系统工程包括以下内容：脱硫单元工程工艺设计及工程设计。包括：烟气系统、SO 2 吸收系统、氧化 钙制浆系统、给排水系
8、统、副产物处理系统、电气控制系统等。1.4 能源介质消耗72m2烧结机单段烟道烟气量为 400000m3/h，SO2 含量为 1500 mg/m3，进入脱硫系统的平均温度约为 130计算，能源介质等消耗见表 1.2：表 1.2 能源介质消耗项目名称 72m2烧结 机脱硫工程烟气量 400000m3/h能源介质 小时消耗量 年消耗量CaO 267 kg/h 1869t/y生产水 3000kg/h 21000 t/y电力 400kW/h 2800000 kW/y1.5 职工定员本脱硫工程的工作制度为三班倒，每班 2 人 8h。职工定员：6 人。其中不含日常维护人员。2 北京中科高效钙法烟气脱硫技术
9、北京中科公司依托于中国科学院，在国内外先进的石灰湿法烟气脱硫技术的基础上，通过中国科学院有关专家对石灰湿法烟气脱硫的研究，自主开发出北京中科高效钙法烟气脱硫技术。2.1 工艺流程烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 8北京中科环境技术有限公司拥有成熟的中科高效钙法脱硫技术，考虑烧结厂实际情况，采用国内外最先进的压滤抛弃法脱硫工艺，工艺流程如下：厂 内 压 缩 空 气 管 网 氧 化 钙 仓制 浆 罐 中 间 罐 吸收塔 浓 缩 罐 压 滤 机 房工艺水箱图 2.1 北京中科高效钙法工艺流程图烧结烟气经静电除尘器除尘，烟气中的SOx和粉尘通过北京中科高效钙法脱硫设备去除后，洁净烟气
10、返回原烟囱达标排放。脱硫浆液经氧化后为硫酸钙溶液，硫酸钙不溶于水，压滤处理后，滤渣定期用普通汽车外运， 滤液返回系统循环利用,系统无废水排放。北京中科高效钙法烟气脱硫塔分为 SO2 吸收段、除雾装置二个部分，SO 2 吸收段内用喷 嘴把循环氧化罐中的循环液利用泵以喷雾形式喷淋，形成回流吸收 SOx、粉 尘等，污染物处 理达到极大化。循环氧化罐中 CaSO4 达到一定的浓度时用泥浆泵输入浓缩罐，浓缩的浆液采用泥浆泵输送至压力过滤机过滤，滤渣可用于制砖、矿井回填、简单堆放等。脱硫剂要求为纯度 85%以上活性氧化钙用车运输至氧化钙仓储藏。氧化钙在制浆罐与水混合熟化。熟化后的 Ca(OH)2 溶液输送
11、到中间储罐，用泵供 应到 SO2 吸收塔、循 环氧化罐和 浓缩罐，注入的方法根据各烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 9段液相中的 PH 值自动控制注入。浓缩罐溢流液与经压滤后的滤液，输送回循环氧化罐循环使用。2.2 新金钢铁烧结烟气脱硫工艺选择为了保证加装脱硫装置后，二氧化硫排放浓度和排放量满足国家和当地环保要求，所选用的脱硫装置必须满足以下条件：1）保证尽量低的系统阻力，不影响烧结生产产量；2）脱硫工艺适用于烧结生产条件，并考虑到燃料含硫量在一定范围内变动的可能性；3）脱硫效率高、技术成熟、运行可靠；4）尽可能节省建设投资；5）布置合理，占地面积较少；6）吸收剂、水和能源消
12、耗少，运行费用低；7）吸收剂有稳定可靠的来源，质优价廉；8）脱硫副产物能得到合理的利用或处置；9) 无二次 污染；10）满足 2006 年 3 月国家提出的“十一五” 计 划中每年节能 4%的要求。因此，北京中科公司推荐 72m2烧结机烟气脱硫工程采用中科高效钙法脱硫技术。2.3 工艺特点2.3.1 投资费用少、占地面积小中科高效钙法脱硫系统主体设备为脱硫塔及脱硫风机，脱硫塔兼有脱硫和除尘双重功效。其它石灰干法脱硫系统主体设备除了脱硫塔烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 10及脱硫风机外，脱硫塔后还需要增加除尘器进行除尘，因此中科高效钙法脱硫系统在投资上低于其它石灰干法脱硫，占
13、地面积小于其它石灰干法脱硫。2.3.2 运行费用低相对于其它石灰干法脱硫，本工艺脱硫系统阻力小( 中科高效钙法系统阻力1000Pa，其它干法系统由于需要采用布袋除尘,系统阻力3000Pa)，脱硫风机电耗低（200kW），系统电耗远远低于其它石灰干法脱硫；石灰利用率高，钙硫比仅为1.05，其它石灰干法脱硫钙硫比1.3（实际运行时可能达到2），石灰用量低于其它石灰干法脱硫，在石灰运输、储 存、熟化、供 应、反应等系统等方面也大大简化。因此综合运行成本远远低于其他脱硫方法。2.3.3 脱硫效率高 中科高效钙法脱硫本质为气液反应，传质速率好，反应速度快（脱硫效率90%），其它石灰干法脱硫本质为气固气反
14、， 传质速率要慢于气液体反应（脱硫效率为80%左右，在钙硫比达到 2时，才可能达到90%的脱硫效率，石灰消耗量为正常情况下的2倍）。2.3.4 除尘效果好脱硫塔装置内气液高速逆流接触，形成泡沫层，在泡沫层中由于液体表面大而且迅速更新，从而达到高效洗涤和除尘的效果。2.3.5 运行安全可靠性高技术成熟，整套装置结构简单、实用， 应用业绩广泛。2.3.6 无二次污染传统的湿法脱硫工艺里面，外排泥浆量大，不可避免地存在着二次污染的问题。北京中科中科高效钙法脱硫技术，对于后续处理较为完善，烟气脱硫工程设计方案北京中科创新园环境技术有限公司 11完满解决了二次污染的问题。固体废弃物可做制砖等用途，没有废
15、水排放。2.3.7 吸收剂资源丰富我国石灰石资源丰富，品位都很高，煅烧的氧化钙品质很好，且价格很低。因此氧化钙完全能够作为脱硫剂应用于烧结烟气脱硫系统。氧化钙烟气脱硫在中国具有独特的资源优势和可靠的资源保障。中科高效钙法可直接利用厂内现有石灰作为脱硫剂，无需进一步加工，其它石灰干法脱硫还需对厂内石灰进一步加工。2.4 主要系统组成烟气脱硫工程可以区分为 6 个系统。烟气系统、氧化钙制浆制备系统、 SO2 吸收系统、副 产 物处理系统、给排水系 统、 电气控制系统等。表 2.1 脱硫系统构成系 统 构 成烟气系统1）烧结烟气在现有干式电除尘器中去除一次粉尘后通过湿式脱硫设备再通过脱硫设备后部的烟囱排放到大气中。2）由 3 套挡板切换阀，烟道及脱硫设备后部的烟囱组成。SO2 吸收系统1）SO2 吸收系统由吸收塔， 除雾装置，辅助设备构成2）吸收塔是以喷淋形式使烟气中 SOx 与含有 Ca(OH)2 的浆液反应，吸收并清除烟气中污染物的设备，吸收效率高。3）除雾装置是吸收塔未清除的粉尘及白烟雾、水分（小水珠）的设备4）温度为65 的烟气返回原烟囱排放5）主要的辅助设备为循环氧化罐、喷淋喷嘴、循 环泵、 连续清洗泵、间歇清洗泵、搅拌机、氧化 风机等。
