钢铁烧结厂3105m2烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)

钢铁烧结厂3105m2烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

计、制造、供货、安装、调试、试运行、性能试验、验收、培训及技术服务等方面的要求。 同时含工艺流程、工艺系统，各主要装置工艺参数的确定，总图设计等。 该工程的基本 内容包括： ⒈采取主烟道短接方法，拆除现机头电除尘器与主抽风箱间的旋风除尘器。 ⒉采用宽间距柔性电除尘器技术对现 150 ㎡机头电除尘器进行增容改造，保留现 150 ㎡机头电除尘器的输灰系统、灰斗、声波清灰装置和低压电气控制系统；在保持现电除尘器的长度和宽度不变的前提下，更新现电除尘器电场结构和气流分布系统，将电除尘器箱体提高 2 米左右，将电除尘器有效截面积增至 180 ㎡，使之成为单室三电场 180 ㎡电除尘器，保证其出口粉尘浓度≤ 90mg/Nm3。 ⒊采用 GWD 氨法脱硫技术，在现机头电除尘器与主抽风机间，增设脱硫及其副产物收集系统。 保证机头主抽烟囱的颗粒物排放浓度≤ 50mg/Nm3； SO2排放浓度≤ 100mg/Nm3。 12 负责本项目的承包营运，力争成为国家脱硫示范项 目，争取国家环保优惠政策的支持。 通过上述脱硫除尘改造后，实现：自 20xx 年 7 月 1 日起执行《钢铁工业大气污染物排放标准烧结（球团）》外排浓度 “颗粒物最高允许排放浓度 50mg/Nm3，吨产品排放限值。 SO2最高允许排放浓度 100mg/Nm3，吨产品排放限值。 ”的要求。 . 项目的主要设计依据和原则 . 主要设计依据 ⒈国家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划 ⒉主要污染物总量减排核算细则（试行） ⒊《钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）》（征求意见稿） ⒋ GB5040620xx《钢铁工业环境保护设计规范》 ⒌ HJ/T18920xx《清洁生产标准 钢铁行业》 ⒍ HJ/T42620xx《清洁生产标准 钢铁行业（烧结）》 ⒎ GB 5040220xx《烧结机械设备工程安装验收规范》 ⒏ GB5040820xx《烧结厂设计规范》 ⒐《钢铁行业除尘工程技术规范》（征求意见稿） ⒑《钢铁企业采暖通风设计手册》 . 总的设计原则 ⒈贯彻 “安全可靠，经济适用，符合国情 ”的工程技术方针。 ⒉选择高效、低耗的氨法脱硫系统； ⒊设计内容的深度按照冶金系统及国家有关脱硫部分的有关要 13 求执行。 ⒋工程设计考 虑防尘、防腐蚀、防噪音等措施，满足国家现行标准的要求。 ⒌除机头电除尘器改造的保留部分外，所有的设备和材料应是新的，高的可利用率，运行费用少。 ⒍观察、监视、维护简单，运行人员数量少。 ⒎确保人员和设备安全 ⒏节省能源、水和原材料 ⒐系统的设计服务寿命为 30 年。 . 系统 设计 的 基础参数 本工程的主要除尘脱硫工艺指标，根据 XX 股份公司的 生产 要求，结合现行国家和行业标准，以及当前除尘脱硫技术水平确定。 ◆烧结机规格： 130 ㎡； ◆ 烧结机烟气温度： 120～ 140℃； ◆烧结机机头烟气量： 600000Nm3/h； ◆烧结机机头烟气中的含尘浓度： ～ ； ◆烧结机机头烟气中的含 SO2浓度： 800～ 1000mg/Nm3； ◆主烟囱的现外排粉尘浓度： 200～ 400mg/Nm3； ◆烧结机利用系数：≥ （ GB5040820xx《烧结厂设计规范》第 条） ◆ 烧结机日历作业率 90～ 94%（ GB5040820xx《烧结厂设计规范》第 条） ，按 330 天计算，折合 7920 小时； 14 ◆主抽风机的负压取 15～ ； （ GB5040820xx《烧结厂设计规范》第 条） ◆烧结 粉尘回收利用率： 90%；（ HJ/T42620xx《清洁生产标准 钢铁行业（烧结）》 ） ◆ 烧结机机头烟尘产生量： ≤ ㎏ /t；（ HJ/T42620xx《清洁生产标准 钢铁行业（烧结）》 ） ◆烧结机机头 SO2产生量：≤ ㎏ /t；（ HJ/T42620xx《清洁生产标准 钢铁行业（烧结）》 ） ◆设计除尘方法及效率：干法电除尘，效率≥ 99%； ◆设计脱硫方法及效率：半干法氨法脱硫，效率≥ 90%； ◆要求的粉尘排放浓度：≤ 50mg/Nm3；根据《钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）》（征求意见稿） ◆要 求的 SO2 排放浓度：≤ 100mg/Nm3；根据《钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）》（征求意见稿） ◆计算电价： 元 /kWh ◆计算水价： 5 元 /吨 ◆岗位工人平均工资： 万元 /年 ◆ 20%氨水价格： 400 元 /吨（当前 %纯氨市场价格为 2450～2800 元 /吨。 考虑运输费用。 ） ◆副产物硫铵计算价格： 400 元 /吨（当前市场硫铵价格为 650～700 元 /吨。 考虑副产物提取、包装和运输费用。 ） 15 . GWD 氨法烟气脱硫工艺的主要特点 GWD 氨法烟气脱硫技术是一种符合中国国情的自主知识产权技术。 整个过 程不产生废水，也不产生任何工业废渣的脱硫工艺，副产品是硫酸铵化肥，可直接出售。 该工艺脱硫效率可高达 95%以上；硫酸铵销售收入可基本冲抵部分运行费用。 GWD 氨法脱硫技术在 烧结机 上应用优势是： ⒈脱硫效率高。 烟气中的 SO2脱除率可达到 95%以上。 ⒉节能显著。 较常规脱硫工艺节能 90%以上。 105m2烧结机脱硫装机容量为 200 千瓦，脱硫实际运行电耗每小时不超过 100 千瓦。 ⒊装置占地面积小。 采用烟道和电收集器组合中安装，在国内同规模的脱硫装置中占地面积最少。 ⒋污染物零排放。 GWD 氨法脱硫技术通过电收集器将脱硫副 产物回收，烧结矿烟尘分离回收后可返回烧结原料库，产物可制造成硫铵肥料；实现完全意义上的零排放。 这符合循环经济的理念和环保产业发展的方向，无二次无染。 ⒌适用多种含硫量的原料。 对于不同含硫量的原料，均可以达到90%以上烟气脱硫效果。 ⒍ 脱硫 装置和脱硫管道 不易结垢。 由于氨具有 很 高的反应活性，且因 脱硫产物 的化学特性，决定了可以避免结垢 ，确保了烧结工艺过程的安全、稳定运行。 ⒎不需设旁路烟道，采取全烟气脱硫。 脱硫剂停止供应时，脱硫反应塔作烟道使用，不影响烧结机的正常运行。 16 ⒏操作维护简单。 脱硫装置运行只需配备每班 2 人就可以保证运行。 ⒐系统阻力小。 脱硫装置设计阻力在 350Pa 左右。 系统建造时，能充分利用原引风机压头的富裕量，一般不需更换引风机。 ⒑ 确保 95%以上的投运率。 同时确保钢厂安全稳定运行。 ⒒ 烟气在进入脱硫装置前不需要降温，脱硫后不需要升温，露点以上排放。 在满足脱硫排放的同时，具有一定的脱除二氧化氮能力。 在脱除二氧化硫的同时，治理烟气酸雾的理念具有独创性。 ⒓实行 DCS 系统与二氧化硫监测系统联合调控脱硫达标排放。 . GWD 氨法脱硫工艺原理 新增的 GWD 氨法烟气脱硫装置装在现有除尘器后部，引风机前的烟道上（见 工艺 流程 ），利用电除尘器后的有利空间安装，增加脱硫装置的同时，在脱硫装置的尾部另设电收集器，收集脱硫产物和前电除尘器未能脱除的尘颗粒。 GWD 氨法脱硫主要反应方程式： ◆物理吸收：二氧化硫溶于水生成亚硫酸 (二氧化硫＋水→亚硫酸 ) 反应式： SO2＋ H2O→H 2SO3 ◆化学吸收：氨水与亚硫酸生成亚硫酸铵 (氨水＋亚硫酸 =亚硫酸铵＋水 ) 反应式： 2NH3H 2O＋ H2SO3＝ (NH4)2SO3＋ 2H2O ◆亚硫酸铵转变成硫酸铵的化学反应式： 17 (亚硫酸铵 +氧 → 硫酸铵 ) 反应式： (NH4)2SO3+1/2O2→( NH4)2SO4 . GWD 氨法脱硫工艺系统流程 工艺流程如下： 首先将市场采购到的 20%浓度氨水从储备罐，引入脱硫剂调配罐，与清水配制成 5%～ 10%浓度氨水脱硫剂。 用 DCS 系统控制流量，经过泵送入脱硫反应器中的雾化器，在脱硫装置中进行硫氨反应达到脱硫效果。 脱硫后经化学反应生成亚硫酸铵，在烟道中与剩余空气在 120～150℃ 高温的作用下转化为亚硫酸铵和硫酸铵结晶体与剩余烟尘形成脱硫产物。 脱硫产物在收集器内回收。 回收后的脱硫副产物可作复合肥原料使用或直接用作农肥，也可对外直销或深度加工纯硫酸铵。 在整个脱硫过程中利用烟道尾部安装的二氧化硫检测装置，对外排烟气进行在线二氧化硫检测，用检测到的二氧化硫量转换成模拟数据反馈到 DCS 显示屏上。 利用变频控制脱硫剂的投入量以达到脱硫效果。 18 . 脱硫主要设计技术 经济 指标 （一）脱硫系统的设计原始参数 （现 工况 ） ： 60 104m/h～ 66 104m/h； 烟气温度（现 工况 ）： 120～ 140℃； 粉尘浓度（现 工况 ）： 300～ 400mg/m3； SO2浓度（现 工况 ）： 800～ 1000mg/m3； （ 二 ）当地 脱硫系统的排放 要求 ： 根据 GBXXXX200X《钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）》（见附件）（将部分代替 GB90781996 和 GB162971996） 出 口的 烟气温度（标态）： 80～ 120℃； 出 口的 粉尘浓度（标态）： ≤ 50mg/m3； 出 口 的 SO2浓度（标态）： ≤ 100mg/m3； （ 三 ） 脱硫系统的运行 技术 指标 ： 550～ 650 ㎏ /h； ：≥ 90%； ： 500～ 600 ㎏ /h； 3960～ 4752 吨 /年（按 330 天记）； 4. SO2的排放量： 35～ 45 ㎏ /h； 277～ 356 吨 /年（按 330 天记）； 5. SO2脱除的用纯 NH3量： 270～ 330 ㎏ /h； 2138～ 2614 吨 /年（按330 天记）； 20%浓度 NH3 H2O 时的使用量： 1350～ 1450 ㎏ /h； 10692～11484 吨 /年（按 330 天记）； 19 5%浓度 NH3 H2O时的使用量： 5500～ 6500㎏ /h； 43560～ 51480吨 /年（按 330 天记）； 20%浓度 NH3 H2O 配制 5%浓度 NH3 H2O 的用水量： 4000～ 5000㎏ /h； 31680～ 3960 吨 /年（按 330 天记）； ，亚硫酸氨与硫酸铵的比例按 3： 7 计算 （取决于烧结烟气的含氧量、分气压和反应温度） ，脱硫混合产物的量为 800～ 1000 ㎏ /h； 6336～ 7920 吨 /年（按 330 天记） . 脱硫工艺流程图 详见 承包方的《 XX 股份公司烧结厂三号 105 ㎡烧结机脱硫工程初步设计方案》。 . 脱硫自控及系图（见附图） 详见 承包方的《 XX 股份公司烧结厂三号 105 ㎡烧结机脱硫工程初步设计方案》。 . 主要工艺设备 . GWD 氨法烟气脱硫装置 一、脱硫系 统 配备 1 套脱硫装置，由 12 条支路构成。 二、储、配、供氨系统 氨水的储、配系统设有 1 台卸氨泵、 1 台应急泵、 3 台调配泵、 1个浓氨罐、 1 个清水罐和 2 个调配罐。 浓氨罐、清水罐和调配罐的容量均为 80m3。 卸氨泵和急用泵的流量为 50m3/h,扬程为 32mH2O；调 20 配泵的流量为 42m3/h,扬程为 32mH2O。 供氨系统按单元制设置，即配置 15 台喷氨泵（ 3 用 1 备）。 喷氨泵的流量为 ， 扬程为 176mH2O。 三、回收系统：采用宽间距柔性电收集器（见后）。 四、其他辅助设备 为给设备检修提供方便，在设备间布置 了手动葫芦及手动小车。 . 脱硫副产物电收集器 为了保证脱硫后烟气颗粒物排放浓度≤ 50mg/Nm3，回收装置选用高效、低阻的 三 电场 180 ㎡ 静电除尘器。 其主要技术参数如下： 序号 参数名称 设计值 1 设备名称 宽间距高压电除尘器 2 设备型号 DL600— SW180 3 处理烟气量（ m3／ h） 60 104～ 66 104 4 烟气温度（℃） 120～ 150 5 工作负压（ kPa） 18～ 22 6 设计除尘效率（％） ≥ 99 7 压力降（ Pa） ≤ 300 8 漏风率（ %） ≤ 3 9 有效流通 面积（㎡） 180 10 外形尺寸 (长宽高 ) 11 电场数（个） 3 12 室数（个） 1 21 序号 参数名称 设计值 13 通道数（个） 24 14 同极间距 (㎜ ) 600 15 烟气停留时间（ s） 11～ 12 16 烟气流速（ m／ s） ～ 17 有效驱进速度（㎝／ s） 18～ 22 18 比收尘面积（ m2／ m3／ s） 39～ 43 19 电场有效长度（ m） 3 4=12 20 灰斗贮灰量（ h） 24 21 灰斗数（个） 9 22 阳极 系统 阳极板类型 480C 阳极板总数量（件） 600 阳极有效高度（ m） 总集尘面积（㎡） 7200 23 阴极系统 类。