电解铝烟气脱硫脱氟除尘技术方案盐城市天澄环保设备有限公司盐城天澄环保工程技术研究所二一六年十二月 电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化方案-2 -4 - 1、总则2、概述2.1、项目背景铝是国民经济建设和国防科技工业发展不可缺少的重要基础原材料，广泛应用于电力、军工、航空航天、交通运输、建筑、包装等领域。铝工业是战略性产业。2010 年我国电解铝产量为 1577 万吨，居全球第一位。预计到 2015 年我国电解铝消费量将达到 2400 万吨左右，年均增长约 8.6%，电解铝产量 2400 万吨左右，年均增长 8.8%。-5 - 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案中国铝工业经过 40 余年的发展，整体技术达到国际先进水平，随着技术的进步，主要工业污染物如含氟气体的排放得到有效的治理，但废气中二氧化硫治理 相 对 滞 后 。 国 家 2010 年 9 月 发 布 实施 铝 工 业 污 染 物 排 放 标 准 （GB25465-2010），新标准规定，电解铝工业企业生产过程烟气二氧化硫排放3333浓度限值从400mg/m 调整到200mg/m、氟化物浓度从4mg/m 调整到3mg/m ，3粉尘浓度排放限值为 20 mg/m ，并于 2012 年 1 月 1 日起按新标准执行。国内整个电解铝行业节能减排任务繁重。-6 - 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案2.2、项目概况铝电解尾气通过设备上部周围的密闭集气罩，将含硫、氟烟气收集后送往用氧化铝作吸附剂的烟气干法净化系统处理，载铝氟化物一部分返回设备中使用，一部分继续参与循环吸附，净化后的烟气经排烟风机引出后从 60 米烟囱排放。铝电解过程电解槽散发的有害物的量与电解温度、电解质成分、所采用原料氧化铝和氟化盐的成分等有关，原料氧化铝和氟化盐中水份含量的增加、电解温度的升高、电解质中过量氟化铝含量的增加都会使氟化氢气体的含量增加；粉尘散发量的多少与原料氧化铝的粒度分布有关，原料的粉化会增加电解烟气中粉尘的排放量；电解烟气中二氧化硫含量的多少与阳极中硫含量的多少有关。3、工程基本条件3.1、场址本项目现场勘察场地较紧凑，在烟囱左边布置脱硫工序设备，烟囱右边宽8m 长方形场地上布置脱氟工序设备，氨水工序设备布置在进厂大门道路旁空地。详见各工序平面布置图。.2、烟气参数3-7 - 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案3本项目按处理电解槽烟气量 200000Nm /h 设计，烟气波动范围 150000300000Nm /h 考虑。2烟气参数表项目设计值4005最大值4005最小值15023SO (mg/Nm )2F(mg/Nm3)烟尘(mg/Nm3)404015烟气温度（）.3、工程气象资料693项目所在地属西南季风气候区，夏秋多雨，冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，干湿两季分明。根据多年来的气象观测资料，现将相关的气象指标统计分述如下：气温多年平均温度为 18.6。多年平均相对湿度为 70。年平均：865hPa。按厂区标高相对湿度大气压海拔高度.4、工程地质3根据钻探及土的室内分析试验，将场地划分出单元层，单元层的划分按地基土的沉淀环境所形成的不同成因类型为主，将场地划分为四个单元层：(1)第四系人工堆积层；(2)第四系坡洪积层；(3)第四系坡残积层；(4)泥盆系中统。土的分类及定名主要依据其塑性指标。各单元层的岩性特征按地质单元层代号自上而下如下：第四系人工堆积杂填土：局部地表系砼地坪，其余多由建筑垃圾及少量粘性土组成，结构松散；第四系坡洪积粘土：褐红色，含少量角砾及铁锰质结核，硬塑坚硬状态，稍湿；第四系坡残积层：粘土，褐红色，局部含少量角砾，硬塑坚硬状态，稍湿；或局部少量碎石，可塑状态，湿；泥盆系中统东岗岭组灰岩：青灰色，隐晶质结构，厚层状构造；中等微风化，溶蚀情况较为发育，溶隙多被硬塑状粘土充填。-8 - 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案3.5、公用工程耗量水3工艺用水：低硬度水：本项目消耗工艺水量约 4 m /h3氨水配制需低硬度水 0.35 m /h（10%浓度氨水）3循环冷却水： 液氨稀释及其它设备共需要循环冷却水 130 m /h消防用水：从厂区消防主网接引电脱硫脱氟工序常用容量共 647KW，备用容量共 192KW，计算有功负荷20KW，计算无功负荷 303Kavr，计算总负荷 602KVA，计算电流 914A。氨水工序常用容量共 83KW，备用容量共 41KW，计算有功负荷 66KW，5计算无功负荷 50Kavr，计算总负荷 83KVA，计算电流 126A。电源供给：由业主方分别对应脱硫脱氟工序和氨水站工序提供两路220V/380V/电源。气3氧化空气：（0.2MPa）约 10 m /min（连续使用），由业主提供。3仪表空气：（0.6MPa）约 20 m /h（连续使用），由业主提供。3.6、设计参数33烟气量：200000 Nm /h。烟气波动范围按 150000200000 Nm /h 考虑。烟气温度：69烟气成分（设计值）：项目SO2F5O2N2CO2H O2飞灰3污染物浓度（mg/Nm ） 400400.0140.0004%20.00%78.0 0.2073 1.7783体积分数%-3注：根据实测数据，F 含量在 25 mg/Nm 之间。根据业主要求，烟气温度考虑最高到 150的安全防护措施，当烟气温度在3150烟气量可按减少 10考虑。脱氟工序按 SO 浓度为 800 mg/Nm 时处理2量设置。3.7、项目设计能力-9 - 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案序号项目单位数值200000608备注3Nm /h312处理烟气量回收 SO2烟气波动按 150000200000 Nm /h 考虑t/at/at/at/at/at/a回收 Al O3238.46.4脱除 F-产液体硫铵产冰晶石液氨耗量334358610浓度 420 kg/Nm ，折固体硫铵 1254 t/a338.7994、设计原则及标准规范4.1、编制依据铝业有限公司烟气参数监测结果、铝业有限公司提供的烟气条件、“铝业有限公司电解槽烟气治理工艺研究尾气监测报告”。4.2、编制原则1)、选用氨法烟气脱硫脱氟工艺，不解吸(SO 、不产生废水，并重视技术方案的优化，结合具体情况，在考虑技术先进性2的同时，采用在生产实践中已证明成熟和可靠的工艺技术。-(2)、对电解烟气中 SO 进行处理，脱硫的同时实现烟气中粉尘和 F 的回收2利用。(3)、选择的技术有利于促进企业清洁生产、物料及能源的合理利用，有利于循环经济发展，使资源、环境与经济发展相协调发展。(4)、根据企业具体情况合理配置自动化装置，在确保装置的可靠安全运行的前提下，尽量减少人员配置。5)、设计中积极采取节能、节水措施，避免脱硫、脱氟、除尘过程中带来新的环境污染。(6)、净化装置的设置以不影响业主主体装置的正常运行为前提进行设计。4.3、标准与规范本项目烟气治理工艺的确定、工程设备的设计、制造、安装和调试等过程严格按照 ISO9001：2008 最新版质量体系进行管理，并严格遵照以下规范和标准：-10 - 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案铝工业污染物排放标准GB25465-2010GB14554-1993GB535-1995恶臭污染物排放标准硫酸铵钢制压力容器GB150-1998钢制焊接常压容器钢制塔式容器JB/T4735-1997JB/T4710-2005HG20580-1998HG20581-1998JB/T4711-2003JB/T4709-2000JB/T4730-2005钢制化工容器设计基础规定钢制化工容器材料选用规定压力容器涂敷与运输包装钢制压力容器焊接规程压力容器无损检测压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类HG20660-2000工业金属管道工程施工及验收规范 GB 50235-2010钢制管法兰、垫片、紧固件（欧洲体系）HG/T 2059220614-2009玻璃纤维制品代号命名方法JC 286中碱无捻玻璃纤维布JC 287纤维增强塑料性能试验方法总则玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法玻璃纤维增强塑料压缩性能试验方法玻璃纤维增强塑料层间剪切试验方法玻璃纤维增强塑料冲压式剪切强度试验方法玻璃纤维增强塑料筒支架冲击式韧性试验方法玻璃纤维增强钢环形试样拉伸试验方法玻璃纤维增强钢环形试样剪切试验方法玻璃钢树脂含量试验方法GB 1446GB 1447GB 1448GB 1450.1GB 1450.2GB 1451GB 1458GB 1461GB 2577玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚酯树脂 GB 8237玻璃钢化工设备设计规定玻璃钢管和管件HG/T 20696-1999HG/T 21633-1991HG/T20645-1998化工装置管道机械设计规定-11 - 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案设备及管道保温技术通则GB/T 4272-2008GB/T 8175-2008GB/T 11790-1996GB 50185-2010GBJ 126-89设备及管道保温设计导则设备及管道保冷技术通则工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准工业设备及管道绝热工程施工及验收规范工业金属管道工程施工及验收规范工业设备及管道绝热工程设计规范化工设备、管道外防腐设计规定石油化工设备与管道涂料防腐蚀技术规范过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号自动化仪表选型设计规定GB 50235-2010GB 50264-97HG/T 20679-1990SH 3022-1999HG/T 20505-2000HG/T 20507-2000HG/T 20508-2000HG/T 20509-2000HG/T 20510-2000HG/T 20511-2000HG/T 20512-2000HG/T 20513-2000控制