烧结机机头烟气脱硫工程可行性研究报告Word文档格式.docx

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按照《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）的规定和*********公司的要求，烟气脱硫后达到如下指标：

SO2＜100（mg/Nm3）烟尘＜50（mg/Nm3）

2.3治理原则

1.烟气脱硫及烟尘同步治理，同步达标。

2.采取必要的措施确保脱硫系统不影响烧结机的正常运行。

3.选用成熟、稳定、可靠的烟气脱硫和除尘工艺方案，确保经脱硫装置处理后排放的烟气满足当地的环保要求。

4.脱硫副产物应易于处理或能综合利用，无二次污染。

5.现有场地能满足脱硫设备布置要求。

6.脱硫工艺与设备技术先进，运行稳定可靠，操作维修简单易行；

7.在满足上述要求的前提下，应尽可能降低工程造价和运行成本。

2.4设计基础资料及要求

（1）、烧结烟气及相关工况参数

序号

内容

每台90m2烧结机参数

备注

1

工况烟气量（m3/h）

540000

2

排烟温度（℃）

100～150

按常温150计算

3

标况烟气量（Nm3/h）

350000

4

配煤含硫量（%）

≤0.6

5

烧结烟气SO2含量（mg/Nm3）

1000

6

含湿量（%）

4.3～10.0

7

原有电除尘配制

单室三电场

8

电除尘后烟气含尘

浓度（mg/Nm3）

150

9

主风机型号

SJ9000

10

主风机额定风量（m3/h）

11

主风机余压值（Pa）

16500

12

主风机电机功率（KW）

13

烟囱高度（m）

100

14

烟气组成种类

N2，O2，CO，CO2，SO2NOx飞灰等

15

治理目标

SO2≤100（mg/Nm3）

烟尘≤50（mg/Nm3）

（2）、烧结机年运行小时数：

按7920小时/年计算

（3）、物价指标

水价：

1.0元/吨

电价：

0.528元/Kw·

h

石灰价：

200元/吨

工人工资：

20000元/年·

人

（4）、脱硫系统布置方式：

脱硫系统采用石灰-石膏法；

两台90m2烧结机各建一套脱硫设施。

（5）、脱硫副产物处理要求：

通过处理含水率10%左右，无二次污染；

废水通过处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中三级标准，大部分废水回用，少量排到附近污水池。

2.5设计分工

内容

接点位置

烟道

烧结风机出口烟道致消音器之间（有接口位置情况）

供电

由业主方接入脱硫系统进线柜内

工业水

脱硫区域外1米，0.3MPa

生活水

脱硫区域外1米，0.2MPa

压缩空气

脱硫区域外1米，0.5MPa

废水

脱硫区域外1米

3.湿法脱硫工艺

湿法烟气脱硫（WFGD）技术是目前应用较广泛的脱硫技术，其特点是整个脱硫系统位于烟道的末端、除尘系统之后。

湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速度快，脱硫效率高，适合于烧结机的烟气脱硫，由于脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点，传统工艺是脱硫以后的烟气一般需再加热才能从烟囱排出。

现国外和国内对脱硫后的烟气处理趋向不采取加热可直接通过烟囱排放，即对脱硫后烟气不加热直接排放，对烟囱做防腐处理，或直接在塔顶烟囱排放。

目前，湿法脱硫技术占世界安装烟气脱硫的总容量的85%。

湿法脱硫技术包括石灰-石膏湿法、氧化镁法、磷铵肥法、碱式硫酸铝法、水和稀酸吸收法、双碱法等方法。

其中石灰-石膏湿法、氧化镁法烟气脱硫是目前湿法脱硫的主流方法。

我们此次采用石灰-石膏湿法和氧化镁法通用型技术，设计计算采用湿式石灰--石膏法。

3.1石灰-石膏法脱硫

工艺流程见方案流程图。

脱硫原理：

在现有的烟气脱硫工艺中，湿法石灰—石膏洗涤工艺最为成熟，运行可靠性最高，应用也最为广泛，已成为优先选择的脱硫工艺。

其工艺分自然氧化和强制氧化两种，其主要的区别是能否在吸收塔底部的贮液槽中通过鼓入空气把亚硫酸钙氧化成石膏（CaSO4·

2H2O），得到高纯度的产品。

目前，强制氧化工艺已成为优先选择的脱硫工艺。

从除尘器出来的烟气进入吸收塔后，SO2直接和石灰浮液接触并被吸收去除。

新鲜的石灰浆液不断的被加入到吸收塔底部的贮液槽中，被洗涤后的烟气通过除雾器，然后通过烟囱被排放到大气中，反应产物从塔中取出，然后被送去脱水或进一步处理。

石灰—石膏法脱硫工艺的化学原理如下：

在水中，气相SO2被吸收并经下列反应离解：

SO2（气）+H2OSO2（液）+H2O

SO2（液）+H2OH++HSO3-2H++SO32-

由于H+被OH-中和生成H2O使得这一平衡向右进行。

OH-离子是由水中溶解的石灰产生的。

CaO+H2O→Ca（OH）2

Ca（OH）2+SO2→CaSO3+H2O

CaSO3+1/2O2→CaSO4

鼓入的空气也可用来氧化HSO3-和SO32-离子，最后成生石膏沉淀物

HSO3-+1/2O2SO42-+H+

SO32-+1/2O2SO42-+Ca2+CaSO4

工艺特点：

（1）脱硫效率高、技术成熟，脱硫效果能够满足环保新的要求。

石灰—石膏法脱硫技术最成熟，脱硫效率为95%以上，运行可靠，使用最普遍。

在国内外烟气脱硫市场占有率约为90%。

（2）运行成本低。

石灰（CaO）或熟石灰（Ca（OH）2）资源丰富，业主就有高品位的石灰资源，便于就地取材。

（3）脱硫产物可回收利用。

脱硫产物石膏（CaSO4）可做建材或水泥添加剂，每吨脱硫石膏价值40元，从而可以降低运行费用。

（4）工艺布置科学先进、设备结构简单，能有效降低一次性投资和运行费用。

脱硫塔采取三层喷淋，两级脱水，可使石灰脱硫塔喷雾吸收液气比L/G从20L/Nm3降低到6--8L/Nm3，就可节省运行电费近一半，也可大大减少循环水泵容量和循环水管管径，可节省一次投资。

（5）本工艺设计了石膏回收系统，从而使石膏可以综合利用，有经济效益（一般设计中石膏价格按约40元/吨算），同时不必占用大片渣场，这是十分有利的。

（6）如果考虑紧缩一次投资，和尽可能减少占地面积，也可不设计石膏回收系统，而把脱硫渣脱水后同高炉炉渣一并处理。

（7）占地面积小：

烧结机现场虽然紧凑，但完全能够满足工艺设备布置。

（8）工艺设备制作、安装周期短，能够满足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。

（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

4.脱硫工艺计算

以下以一台烧结机的各种参数来计算，共上两套脱硫系统

4.1处理烟气量

项目

90m2烧结机

热态（t=150℃）

540000m3/h

标态

350000Nm3/h

4.2SO2原始排放浓度：

1000mg/Nm3

4.3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≥（1000-100）/1000×

100%=90.0%

实际石灰—石膏法脱硫效率可达95%以上。

4.4生石灰粉耗量

生石灰小时耗量：

G90=350000×

900×

10-6×

56÷

64×

1.05÷

80%=362kg/h

生石灰年耗量：

Ga（90）=362×

7920/1000=2867t/a

4.5年脱硫量：

G（90）SO2=（1000－100）×

350000/1000×

7920=2495t/a

4.6石膏产量：

G（90）=6705t/a

4.7脱硫反应循环液气比：

5～8L/Nm3

4.8Ca/S摩尔比：

取1.05～1.1

4.9CaO浆液量

CaO浆液量：

G=3620kg/h

4.10制浆耗水量：

G=3.5t/h

4.11溶液循环流量：

90m2脱硫塔循环水量：

2100t/h

4.12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

4.13水、电、汽耗量

脱硫系统估算水耗量如下：

水：

10t/h

电耗量：

374.615kw/h（详见5.6）

5.石灰—石膏法脱硫

5.1石灰—石膏法脱硫的技术参数

5.1.1烧结机规格：

90m2共两台

5.1.2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%

5.1.3脱硫剂：

生石灰（或熟石灰）粉，纯度80%，颗粒度为200目

5.1.4Ca/S比：

1.05

5.1.5生石灰耗量：

G90=362kg/h,2867t/a

5.1.6脱硫量：

G（90）SO2=2495t/a

5.1.7石膏产量：

G（90）=6705t/a

5.1.8SO2