本溪北台2M50m2烧结机烟气脱硫项目设计说明中冶北方项目技术有限公司2018年8月1 总述 11.1 项目规划依据 11.2 项目规划原则 11.3 项目内容 21.4 项目简述 21.5 安全环保 32脱硫系统工艺 32.1 工艺基础设计参数 32.2 脱硫性能保证 42.3 脱硫工艺简介 52.2 脱硫工艺设计原则 62.3 工艺系统及设备 72.3.1 石灰石浆液制备系统 72.3.2 烟气系统 92.3.3 SO2 吸收系统 122.3.4 石膏脱水系统 162.3.5 工艺水及废水处理系统3投资估算 191 总述本脱硫方案说明适用于北台2X 450卅烧结机组，采用石灰石一石膏湿法，一台烧结机一台吸收塔，两台烧结机设置一套石膏脱水系统、一套 石灰石浆液制备系统、一套工艺水系统。脱硫率不小于90。每套烟气脱硫装置的出力在烧结机 100%负荷工况的基础上设计，脱硫系统可调能 力与机组可调能力相适应；烟气脱硫装置应能在烧结机设计进烟温度加 10C裕量条件下安全连续运行。正常状态下，烟气设计温度为150 C,烟气脱硫装置的进烟温度不应超过180 C,当温度达到 180 C时，打开旁路挡板。本脱硫系统提出的是最低限度的技术要求，并未列出所有的技术要求 和适用的标准，本工艺保证满足国家的有关劳动安全、工业卫生、消防、 环保等强制性法规、标准的要求的基础上，使业主投资、运行费用尽量降 低。1.1 项目规划依据北钢产品结构调整规划我国现行脱硫处理处理规范、规定及政策1.2 项目规划原则引进国外先进的脱硫处理技术和关键设备，结合北钢现状，建成符 合环保要求的脱硫处理系统。脱硫系统建筑物与烧结主体设计保持一致，力求美观大方，绿化有 特色。节约用地、减少投资费用及减少运营费用原则，要求安全可靠、经 济合理、节省资金。采用先进、成熟、可靠的技术，造价要经济、合理，便于运行维护。所有的设备和材料全新、先进。观察、监视、维护简单。运行人员数量最少。确保人员和设备安全。节省能源、水和原材料，脱硫产物 石膏）可作为商品外售。FGD装置应能快速启动投入，不影响烧结主体工艺运行，在负荷调 整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。1.3 项目内容本项目内容包括从烧结主抽风机出口烟气汇集、增压、脱硫、洁净烟气外排的整个脱硫项目，包含脱硫装置能满足2X 450m2烧结机组脱硫系统正常运行所必需具备的系统设备选择、采购、运输及储存、制造及安 装、土建建 构）筑物 因无地质勘测资料，本次报价不含桩基）等的设 计、施工、调试、实验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交 付投产等。1.4 项目简述根据业主提供资料，脱硫系统设计入口烟气SQ含量为800mg/Nm3可在详细 设计 中， 根据 业主烧 结机 实际 使用 原料 情况修 改） ， 排放量为 1463kg/h（ 单台烧结机 ，脱硫设计脱硫效率为 90%,通过烟气脱硫系统运 行可以减少大气 SO2 排放量，同时存在一定的经济效益和社会效益。本项 目主要构筑物有氧化风机及浆液循环泵房、石膏脱水机间、石灰石仓、电控楼 可与烧结除尘控制室合建）01.5 安全环保本项目本身属于环境保护中的 SO2 脱除处理, 项目建成后, 北钢2X 450m2烧结机产生的 S02排放浓度低于 100mg/Nm3,在满足主体烧结 工艺正常运行的前提下，使本项目的烟气排放满足国家环保要求。安全与工业卫生设计按国家劳动安全卫生设计规定 , 采取防范措施。 设有防护栏、通风、除尘、防腐、防雷、防洪、防火、报警和连锁等装 置。2脱硫系统工艺2.1 工艺基础设计条件脱硫系统入口烟气参数：烧结主抽风机流量： 27000m3/min烧结主抽风机压力： -18000Pa脱硫系统入口烟气温度：150 C脱硫系统入口烟气量： 324 万 m3/h脱硫系统入口烟气 SO2浓度：800mg/Nm3脱硫系统入口烟尘浓度： 50mg/Nm3当地平均气压： 985.5hPa多年平均气温：7.8 C脱硫吸收剂组分：CaCO纯度：90%SiO2 含量：2%MgO含 量：3%本期项目脱硫剂推荐采用石灰石粉 250 目）。石灰石因为其良好的 化学活性及低廉的价格因素而成为目前国内湿法脱硫广泛采用的脱硫剂制 备原料。石灰石粉及石灰石浆液供给系统设备简单，全部采用国产设备， 运行可靠，系统可用率高。在吸收塔内，烟气中的 SO2 与石灰石与水配 制的悬浮浆液进行反应后生成亚硫酸钙 , 并就地强制氧化为石膏 二水硫 酸钙）。在保证项目安全使用及质量的前提下，尽量采用国内设备，对国内无 法生产或者生产质量不过关的关键设备和组件按进口考虑。厂用电电压等级为 6KV及380V三相交流电源。脱硫装置用电由电厂 6KV 电源引接。脱硫装置自设直流及 UPS 电 源。脱硫装置保安电源引自电厂保安段电源。脱硫装置采用 DCS 控制方式，重要信号送至主控室，脱硫装置控制 室单独设置。脱硫系统用水从烧结主新水管道引接，供脱硫系统工艺水使用。 脱硫系统仪用压缩空气用量较少，为 8Nm3/min ，取自烧结主工艺压 缩空气管道，供脱硫系统仪表使用。2.2 脱硫性能保证FGD性能保证值如下：1）脱硫装置出口 SO2 浓度脱硫装置出口 S02浓度不超过100 mg/Nm3，在原料S含量增加的条 件下，均应满足这个要求，承包方能保证在收到基全硫超过200时，脱硫装置能安全运行。2）SO2脱除率脱硫装置在设计条件下，验收实验期间SO2脱除率不低于90 %。SO2脱除率= 脱硫系统入口原烟气 SO2浓度脱硫系统出口净烟气SO2浓度）/脱硫系统入口原烟气 SO2浓度3） SO2 设计浓度下，脱硫装置连续运行14 天的单套脱硫系统石灰 石消耗 量平均值不大于 2.66t/h 、工艺用 水量消耗量平均值不大于 98t/h 、 仪 用 压 缩 空 气 消 耗 量 平 均 值 不 大 于 8Nm3/min 、 电 耗 不 大 于 5030kW。3）石膏内自由水分低于 15%。4 ）在任何正常运行工况下，除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于 75mg/Nm3。5）各种不同的设备 如：输送机等）中生产性粉尘对环境的排放浓度不超过 50mg/m3 ，室内粉尘浓度要求不超过8mg/m3。6）所有隔热表面最大温度 50C。7）噪音 脱硫装置和设备噪声水平满足强制性国家标准：工业企业厂界噪声标准川类标准 VGB12348-90 ）和工业企业设计卫生标准GBZ12002）。2.3 脱硫工艺简介 烟气脱硫是目前世界上应用最广、最有效、可适用于各种机组和燃煤状况的 SO2 控制技术。目前，世界上烟气脱硫工艺多种多样，达百种之 多，技术上成熟、经济上可行的脱硫技术约有十几种。本项目推荐采用石 灰石 - 石膏湿法脱硫工艺及半干法脱硫工艺，考虑本项目SO2 含量及烧结机组设计参数不确定性，本方案说明仅就石灰石 - 石膏湿法脱硫工艺进行 简要介绍。石灰石石膏湿法脱硫技术是目前世界上技术最为成熟、应用业绩最 多的脱硫工艺，应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的80%以上，应用的单机容量已达1000MW其脱硫副产物一石膏一般有抛弃和回收两种方法，主要取决于市场对脱硫石膏的需求、石膏质量以及是否有足 够的堆放场地等因素。石灰石 / 石膏湿法脱硫工艺脱硫过程的主要化学反应为： 在脱硫吸收塔内，烟气中的 S02 首先被浆液中的水吸收，与浆液中 的CaC03反应生成 CaS03 CaS03被鼓入的氧化空气中的 02氧化，最终 生成石膏晶体CaS04 2H2O其主要化学反应式为：SQ + 2H 20 H 2S0 + H + + HS0 3 CaC0 + 2H+ Ca 2+ + H 20 + C02HS03 + 1/20 2 H + + S0 422+ 2-Ca +S0 +2违0 CaS0 4 2H202.2 脱硫工艺设计原则1）脱硫工艺采用湿式石灰石石膏湿法。2）脱硫装置采用一机一塔，共两套脱硫装置，每套脱硫装置的烟 气处理能力为一台烧结机 100%负荷时的烟气量，石灰石浆液制备和石膏 脱水、工艺水系统为两机公用。脱硫效率按不小于90%设计。3）脱硫系统设置 100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何情况下不 影响烧结机组的安全运行。4）吸收剂制浆方式采用外购成品石灰石粉制浆。 5）脱硫副产品石膏脱水后含湿量 15%，为综合利用提供条件。6）脱硫系统排放的烟气直接由吸收塔顶烟囱排出，不对烧结烟囱 造成腐蚀、积水等不利影响。7）脱硫设备年利用 7920 小时。8） FGD装置可用率不小于 95%。9） FGD装置服务寿命为 30年2.3 工艺系统及设备本项目烟气脱硫 FGD装置采用石灰石-石膏湿法工艺，石灰石作为吸收剂，业主提供石灰石粉，副产品为石膏。吸收塔采用单回路喷淋塔 设计。脱硫装置主要包括以下几个系统：1）石灰石浆液制备系统2）烟气系统3）SO2 吸收系统4）石膏脱水系统5）工艺水系统2.3.1 石灰石浆液制备系统1）系统概述采用外购石灰石粉方案，将成品石灰石粉 粒径为通过 250 目筛，筛 余量小于 10），通过管道送入石灰石粉仓内，再由给料机送到石灰石 浆液箱内加水制成浆液，然后经石灰石浆液泵送至吸收塔。2）设计原则两台烧结机对应的两套脱硫装置公用一套石灰石浆液制备系统。石灰石粉贮仓的容量按两台烧结机在100%负荷下运行 3 天的吸收剂耗量设计。全套吸收剂供应系统应满足 FGD所有可能的负荷范围。3）设备石灰石浆液制备系统全套至少包括，但不限于此：卸料站 :石灰石粉用专用密闭罐车 带气力输送装置）送至 FGD由管道输送入石灰石粉仓石灰石粉贮仓 :贮仓应根据确认的标准进行设计。 贮仓应设计两个出料口分别供给变频旋转给料机，出料口设计有防堵 的措施。石灰石贮仓的顶部应有密封的人孔门，该门应设计成能用铰链和把手 迅速打开，并且顶部应有紧急排气阀门。贮仓的通风除尘器为布袋除尘器，除尘后的洁净气体中最大含尘量小 于 50mg/Nm3。贮仓上应配有用来确定容积的料位计，同时也能用于远方指示。 为了除尘器和料位计等的检修维护，应设计有必需的楼梯平台。 在贮仓的每个出料口应装有关断阀。变频旋转给料机： 变频旋转给料机用于测量石灰石粉的配料量和输送石灰石粉至石灰石 浆液箱，每台石灰石粉称重给料机的容量应按石灰石制浆系统要求的石灰 石粉给料量来确定。给料机在满负荷下也必须能启动。给料机将带有给料量调节控制器， 调节范围能达到从 0150%的可变给料量。给料机的计量精度为 0.5%，控制精度为 1%。 给料机完全密闭运行，以防止灰尘、漏粉。给料机的封闭由可拆除的 板块构成，每块板有密封垫而且配有方便维修的快速打开插销。泵、箱和搅拌器 ： 两套烧结脱硫石灰石浆液制备系统共配置一个石灰石浆液箱，容量为 两套机组满负荷运行 6 小时储存量，每台吸收塔配置两台供浆泵，一用 一备，为防治石灰石浆液箱内浆液沉淀，在石灰石浆液箱上安装一台顶进 式浆液搅拌器。2.3.2 烟气系统1) 系统概述 从烧结主抽风机后的烟道上引出的烟气，通过增压风机升压接