铜业公司关于增设转炉厂房烟气治理项目建议书终.docx
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铜业公司关于增设转炉厂房烟气治理项目建议书终.docx
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白银有色集团股份有限公司
固定资产投资项目论证书
项目名称:
转炉低空污染烟气治理
项目类别:
(采矿、选矿、冶炼、化工、加工、其他)
项目性质:
(新建、改扩建、维简、技术经济增量、其它)
项目单位(公章):
项目单位负责人:
胡忠东
项目负责人:
吴克富
申报日期:
2018年1月8日
铜业公司关于实施转炉低空污染烟气治理项目建议书
一、项目概况
1.项目名称
转炉低空污染烟气治理
2.项目建设的必要性
近几年,铜业公司先后建成投运了环境集烟脱硫系统和制酸尾气脱硫系统,两套系统规范运行,处理后的烟气严格按国家标准达标排放。
配套了现场无组织排放的管控等措施,有力推进了环保工作持续向好。
2017年下半年,面对严峻的环保形势和压力,铜业公司积极响应市区环保局安排部署,采取了降低生产负荷、加强岗位操作管理、增设现场环保视频监控、厂部和车间两级班子24小时值班督导等多措并举的技术和管理措施,但仍然无法完全杜绝转炉开停风转动炉体时段的部分烟气外溢。
铜业公司采用“PS转炉”吹炼工艺,该工艺目前仍然是国内铜冶炼主流工艺,其产能约占全国铜产能的60%以上,而该工艺在作业过程中产生的烟气外溢现象是该技术自诞生100多年以来世界性的固有工艺难题,具体主要体现在操作过程之中:
一是转炉在进料、出渣及出铜时,按照工艺技术要求,必须在吹炼风开启状态下方可转动炉体,此时,炉体转出或转进过程中,约10秒左右,由于炉口处于正压状态,炉内冶炼烟气会伴随着吹炼风从炉口溢出,烟罩无法做到冶炼烟气的完全收集,导致部分烟气外溢。
二是转炉吹炼工艺过程中,虽然所有的冶炼厂包括我公司在内都采用了DCS集散控制系统,但围绕转炉上下道工序之间衔接配合,设备根据DCS指令动作,需要一定的反应时间,在设备动作过程中,短时间内(约10秒左右)会出现转炉烟气抽送不及时而造成外溢。
由于铜业公司离市区近,一旦刮东方或东北风,市区豫园饭店监测点的二氧化硫指标就出现超标现象,该测点属于国家环保部、省环保厅、市环保局联网监控检测点。
市区两级环保部门曾多次来铜业公司执法检查,要求铜业公司停产对转炉低空污染进行整治。
去年12月25日,由于市区二氧化硫爆表,国家环保部要求省环保厅督导检查,省环保厅责令白银市环保局调查污染源,市区环保局执法检查人员来铜业公司现场检查时,发现转炉区域有烟气外溢,再次要求铜业公司停产整治。
12月26日省环保厅安排省环监局专门来铜业公司调查,要求铜业公司立即整治。
2018年是国家大气污染治理第二阶段考核期的开局之年,环保要求会更加严格。
国家环保部、省环保厅、市环保局会更加关注铜业公司的低空污染问题,如果不解决转炉区域的无组织烟气排放,铜业公司将随时会面临被迫停产整改的局面。
同时,根据铜冶炼技术提升项目的建设进度预计在9月底投产,投产前铜业公司依然会面临巨大的环保风险,随时会被国家环保部、省环保厅、市环保局问责或责令停产整治,为了解决新项目投产前铜业公司的生存问题,铜业公司计划在3月底检修期间,实施转炉烟气治理项目。
3.碱法脱硫的可行性
理想的脱硫工艺应该是投资少,占地小,运行成本低,与主体工程兼容性好,脱硫效率能够满足排放标准要求
目前国内外脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰/石灰石—石膏法,但该技术工程投资大,系统复杂,适合于大型机组的烟气脱硫。
着节省投资费用和降低运行成本的原则,本方案选择钠碱法脱硫技术作为本工程脱硫工艺。
钠碱法脱硫工艺主要特点是系统简单,液/气比小,不结垢不堵塞,设备造价低,占地小。
钠碱法脱硫工艺用可溶性的碱性溶液作为吸收剂吸收SO2,有很多成熟的工程应用业绩,在小型燃煤锅炉烟气脱硫工程中应用最为广泛。
该工艺与其它脱硫工艺的比较见下表:
项目
石灰石-石膏工艺
喷雾
炉内喷钙+尾部增湿
氧化镁法
钠碱法
干燥法
技术成熟
成熟
成熟
成熟
成熟
成熟
程度
适用煤种
不限
中低硫煤
中低硫煤
中低硫煤
不限
单机应
≥200MW
≥100MW
≤200MW
≤200MW
≤50MW
用规模
脱硫率
95%以上
75-90%
75-80%
90%以上
90%以上
吸收剂
石灰石/石灰
石灰
石灰石
氧化镁
钠碱等
副产物
石膏
亚硫酸钙
亚硫酸钙
硫酸镁
亚硫酸钠
副产物处置
利用
抛弃
抛弃
回收
抛弃
废水
有
无
无
有
少量
占地面积
大
中
小
中
较小
二、市场分析及预测
1、系统液气比小,运行能耗低,脱硫吸收液为钠碱溶液,脱硫效率高。
2、系统无脱硫废水的排放,不产生二次污染。
系统不易结垢堵塞,系统运行稳定可靠。
3、此项目实施后能够有效解决转炉厂房烟气,缓解环保压力。
三、建设规模及产品方案
3.1烟气条件
名称
单位
数量
烟气量
Nm3/h
100000
SO2浓度
mg/Nm3
5000
含尘量
mg/Nm3
≤5
压力
kPa
<3
温度
℃
≤35
3.2液碱成分:
成分名称
含量(w%)
外购液碱
30%
稀释成1.5%的合格液碱
3.3设计参数
序号
项目
单位
设计参数
1
处理烟气量
Nm3/h
100000
2
液碱吸收装置入口SO2浓度
mg/Nm3
5000
3
液碱吸收装置入口烟气温度
℃
35
4
吸收效率
%
95
5
吸收塔压降
Pa
<800
6
排放SO2浓度
mg/Nm3
≤400
7
烟气排放温度
℃
<30
8
30%液碱消耗量
t/天
6
9
年运行时间
h
8000
3.4产品方案
3.4.1脱硫工艺采用成熟的钠碱湿法烟气脱硫技术,一塔,塔型为喷淋空塔,并加上除雾装置。
3.4.2脱硫工程的设计结合现场的场地条件,力求系统简单,流程和布置合理。
3.4.3脱硫装置的烟气处理能力为10万Nm3/h烟气量。
3.4.4脱硫后净烟气不加热,烟气脱硫后从塔顶直排放空,符合国际发展潮流、简便易行。
3.4.5吸收剂采用碱液,设置碱液缓冲槽,保证碱液浓度平衡。
碱液泵用来向塔内加碱液,控制调节脱硫率和浆液池pH值。
3.4.6脱硫系统设有可靠的保护系统,以避免因脱硫系统或其他相关设备的故障引起吸收塔内装置的损坏。
3.4.7方案控制系统采用DCS控制系统,控制全面精确可靠。
3.4.8设计脱硫后烟气SO2含量≤400mg/Nm3,整套脱硫系统阻力≤800Pa。
3.4.9脱硫塔进行严密的防冻保温,系统的其他动静设备均布置在室内,所有建筑体均有采暖措施,所有的工艺管线除却必要的保温,还设计有伴热措施(蒸汽或电加热)。
3.4.10在运行中产生的溢流、冲洗和清扫等废水集中排放,保证现场清洁。
四、实施方案
在转炉炉口区域上方房顶处开天窗,对应三台转炉炉口厂房屋顶制作安装三个集烟罩,每个集烟罩上方连接一根烟气支管到烟气总管道,每个支管道上安装一个电控阀,用于对应的转炉开停风时配套进行开或关;新建一套碱液吸收系统,新配一台环集排烟机,将烟气通过烟气总管输送到碱液吸收系统充分反应吸收,实现无组织排放的有效治理。
塔内循环喷淋的碱液酸度达到规定值后,抽出一部分用管道输送到硫酸车间污水处理系统处理,给塔内再补充新的碱液;烟道支管电动阀门与转炉转动实现联锁自动控制,转炉炉口转出时,电动阀自动打开,正常吹炼时,电动阀自动关闭;液碱泵自动控制,当塔内循环液碱PH值低于规定值时,泵自动启动。
1.利用现有厂房钢结构,在三台转炉上方屋顶制作安装3台集烟罩(12*5m),用以收集逸散烟气。
2.每个集烟罩上方连接一根烟气支管到烟气总管道,每个支管道上安装一个电控阀,用于对应的转炉开停风时配套进行开或关。
3.在现有的环集烟道上面架设一根Φ1.6m,长度300m,烟气总管道至环集排烟机,利用闲置的一台环集排烟机。
4.新建一套碱液吸收系统,位于熔炼区域现有的环集脱硫系统与工程车库之间的空地上,占地面积约为25*25米。
5.在环集排烟机出口管道铺设Φ2.2m,长度140m,烟气管道至新建设的钠碱脱硫系统烟气入口与之对接。
6.通过环集排烟机将集烟罩收集的烟气输送至液碱吸收系统中,经过处理确保烟气SO2排放浓度≤400mg/Nm3。
五、安全环保
项目符合国家产业政策、安全、环保等法律、法规,施工期间无污染因素、危险因素存在。
六、投资概算及资金来源
投资构成表
序号
名称
规格型号
主要材料
单位
数量
单价
(万元)
总价
(万元)
备注
一
工艺管道费
1
转炉厂房烟道
DN1600*4mm*300m
Q235
吨
50
0.5
25
2
入口烟气管道
DN2200*8mm*70m
Q235
吨
60
0.5
30
3
液体管道、阀门、补偿器及紧固件垫片
DN50~600等
FRP,UPVC,钢衬胶等
套
1
30
18
4
电动烟气阀门
DN1600
Q235
台
3
4
12
二
设备费
1
脱硫组合塔
Φ4500*15米
FRP
台
1
100
100
(含除雾器、搅拌)
2
塔顶直排烟囱
Φ2800*4mm*6米
304
吨
4.6
1.5
6.9
3
脱硫塔循环泵
工程塑料
台
2
14
28
冲洗水泵
工程塑料
台
2
1
2
4
碱液调节池
V=20m3Φ3000x3000
Q235
台
1
7
7
5
液碱输送泵
工程塑料
台
2
1
2
三
电气及仪表套
1
电气
套
1
30
30
2
仪表
套
1
35
35
四
土建
50
50
五
安装(含烟气收集罩、烟道支架、脱硫塔钢支架等)
140
六
合计
485.9
1、项目总投资:
485.9万元,其中设备采购157.9万元、工艺管道73万元、电器仪表65万元、制作安装140万元、土建50万元。
2、资金来源:
集团公司自有资金。
七、项目实施组织及进度安排
1、2018年1月9日-1月15日进行前期的项目论证、立项。
2、2018年1月15日-2月15日进行项目设计工作。
3、2018年2月16日-2月28日项目招标工作。
4、2018年3月10日开始进行管道铺设、设备安装。
5、2016年4月进行项目竣工验收。
八、技术经济分析及竞争力评价
1、使用钠碱脱硫其运行成本
一、基本数据
序号
项目名称
单位
数值
备注
设计值
1
烟气含硫量
mg/Nm3
5000
2
烟气量
m3/h
100000
3
脱硫年运行时间
天
333
5
30%NaOH
元/吨
1500
6
电费单价
元/度
0.45
7
水费单价
元/吨
2.87
二、SO2减排量
设计值:
SO2排放浓度≤400mg/Nm3
三、运行费用
脱硫剂费用
NaOH
消耗量
吨/天
6
吨/年
1998
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