132平米烧结机烟气脱硫治理工程可行性研究报告.docx
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132平米烧结机烟气脱硫治理工程可行性研究报告
XXXXXXXXXXXXX公司
132m2烧结机机头烟气脱硫治理工程
可行性研究报告
XXXXXXXXXXXX公司
1、概述
1.1、项目概况
1.1.1、编制依据
1)按照《火力发电厂烟气脱硫工程项目可行性研究报告内容深度规定》
2)按照《“十一五”十大重点节能工程实施意见》
3)XXXXXXXXXXXXXX公司提供的有关资料
1.1.2、项目概况
xxxxxxxx公司(主要设备简介)
现有132m2烧结机一台,烧结主抽风机设计风量14500m3/min,全压值16.5KPa。
从烧结机烟囱排出的废气含有SO2、氮氧化物、粉尘等既影响操作区环境,又污染大气。
根据国家政策和环保有关规定,SO2、颗粒物等污染物排入大气必须达标排放。
公司领导十分重视环境保护工作,拟针对现行日益严格的环保要求,对132m2烧结机机头烟气进行脱硫治理,做到达标排放。
1.2研究范围
1)脱硫工艺技术方案选择;
2)脱硫技术工艺系统及布置;
3)脱硫剂供应、脱硫剂制备系统;
4)脱硫副产品处置;
5)公用工程和辅助设施;
6)投资和技术经济评价。
2、设计依据及基础资料
2.1设计依据
(1)、环发(1997)634号《酸雨控制区与二氧化硫控制区划分方案》
(2)、国务院令字(2003)第369号《排污费征收使用管理条例》
(3)、《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008)
(4)、《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4-73)
(5)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)
(6)、《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)
(7)、中华人民共和国环境保护法(1989.12);
(8)、环境空气质量标准(GB13223-1996);
(9)、其它相关工程标准。
(10)、设计遵循“技术先进可靠、使用经济、运行稳定”的原则;
(11)、技术线路明了、工艺布置合理、操作稳定可靠,系统抗冲击能力强;
2.2治理目标
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,确保钢铁厂二氧化硫、烟尘排放量达到国家排放标准。
2.保证脱硫效率为≥90%,机组年运行时间为7920小时;
3.最大限度的减少拆迁;减少停机时间;合理降低成本;
4.132㎡烧结机单独用一套烟气脱硫装置,
5.采取必要的措施确保脱硫系统不影响烧结机的正常运行。
6.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。
7.脱硫副产物应易于处理或能综合利用,无二次污染。
8.现有场地能满足脱硫设备布置要求。
9.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;
10.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。
11.脱硫装置用电由烧结厂原380/220V备用电源引接;
12.脱硫装置采用PLC控制方式。
13.符合循环经济的要求。
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
132m2烧结机
备注
1
工况烟气量(m3/h)
870000
2
排烟温度(℃)
80~200左右
按160计算
3
标况烟气量(Nm3/h)
548000
4
配煤含硫量(%)
≤0.5
5
镍铁合金矿含硫量(%)
0.11~0.16
6
烧结烟气SO2含量(mg/Nm3)
≤1500
最大值
7
含湿量(%)
~10.0
8
原有除尘配制
电除尘器
9
除尘后烟气含尘
浓度(mg/Nm3)
≤100
10
主风机型号
SJ14500
11
主风机额定风量(m3/h)
870000
12
主风机全压值(KPa)
16.5
13
主风机电机功率(KW)
14
烟囱高度(m)
100
15
烟气组成种类
N2,O2,CO,CO2,SO2NOx飞灰等
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:
5.0元/吨
电价:
0.60元/Kw·h
石灰价:
200元/吨
工人工资:
25000元/年·人
(4)、脱硫系统布置方式:
建一套脱硫设施。
(5)、脱硫副产物处理要求:
通过处理能达到综合利用要求。
(6)、承包方接点界限
序号
内容
接点位置
1
烟道
烧结风机出口烟道
2
供电
由业主方接入脱硫系统进线柜内
3
工业水
脱硫区域外1米,0.3MPa
4
生活水
脱硫区域外1米,0.2MPa
5
压缩空气
脱硫区域外1米,0.5MPa
6
废水
脱硫区域外1米
2.5、厂址概况
2.5.1、厂址地区概况
2.5.2、水文气象条件
连云区地处暖温带的南缘,属向亚热带过渡的季风海洋性气候地带,四季分明,气候宜人。
年平均气温为14°C,1月份气温最低,均温1.1°C;8月份气温最高,均温26.8°C,全年有223天以上日均温不低于10°C。
年平均降水量为882.6毫米,无霜期平均为215天。
2.6、工程地质
本区域地震基本烈度为七度。
2.7、水源情况
XXXXXXXXXXXX公司拥有完善的供水系统,完全满足生产的正常运转以及本次改造所需的生产及生活用水。
2.8、交通运输
xxxxxxx公司交通条件完备,交通运输十分方便。
2.9、大气污染物排放情况
目前,xxxxxx公司的132㎡烧结机烟气经过电除尘器除尘后,直接排放至大气。
按照原设计计算,除尘器除尘后二氧化硫的排放浓度约1500mg/Nm³;烟尘的排放浓度100mg/Nm3。
3、脱硫系统建设条件及工艺选择
3.1、吸收剂供应
3.1.1、烟气脱硫吸收剂的选取
在化学吸收烟气脱硫中,吸收剂的性能从根本上决定了S02吸收操作的效率,因而对吸收剂的性能有一定的要求。
1)吸收能力高
要求对SO2具有较高的吸收能力,以提高吸收速率,减少吸收剂的用量,减少设备体积和降低能耗。
2)选择性能好
要求对S02具有良好的选择性能,对其他组分不吸收或吸收能力很低,确保对S02具有较高的吸收能力。
3)挥发性低,无毒,不易燃烧,化学稳定性好,凝固点低,不发泡,易再生,粘度小,比热小。
4)不腐蚀或腐蚀小,以减少设备投资及维护费用。
5)来源丰富,容易得到,价格便宜。
6)便于处理及操作,不易产生二次污染。
完全满足上述要求的吸收剂是很难选择到的。
只能根据实际情况,权衡多方面的因素有所侧重地加以选择。
石灰、氢氧化钙Ca(oH)2、碳酸钙(CaCO3),是烟气脱硫较为理想的吸收剂,因而在国内外烟气脱硫中获得最广泛地应用(占整个世界脱硫市场的90%左右的份额)。
我们根据钢铁企业内部的实际情况,对于烧结工艺,可以利用除尘系统收集来的石灰粉尘作为我们的脱硫剂。
从资源综合利用来看可以以废治废,避免和减轻二次污染。
完全符合发展循环经济的要求。
3.1.2、烟气脱硫吸收剂的供应
首先我们本着以废制废的出发点,尽量利用钢铁厂里当作废物的布袋除尘收集来的石灰粉尘等作脱硫吸收剂。
其次本地石灰资源极为丰富,吸收剂可以采用当地生产的石灰粉。
根据烧结脱硫要求,石灰粉检验结果满足以下条件即可:
氧化钙(CaO)含量:
≥80%
粒径:
≥200目
3.2、可供脱硫系统建设的场地位置
从总图布置看,现有132㎡机组由东向西依次排列,北侧和西侧为环厂路。
烧结机机头脱硫系统由北向南依次为:
、脱硫塔、水泵组、综合楼、配电室、石灰浆液搅拌系统。
3.3、副产品处置及综合利用
3.3.1副产品一脱硫石膏的特性分析
1)脱硫石膏基本性质
脱硫石膏主要成分和天然石膏一样,为二水硫酸钙。
烟气脱硫石膏呈较细颗粒状,平均粒径约40~60μm,颗粒呈短柱状,径长比在1.5~2.5之间,颜色呈灰白或稍黄,二水硫酸钙含量较高一般都在80%~90%以上,含游离水一般在10%~20%,其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾.氯化物组成的可溶性盐等杂质。
2)烟气脱硫石膏与天然石膏比较
天然石膏与烟气脱硫石膏的化学成分及细度见表3-1、表3-2。
表3.1天然、脱硫石膏化学成分及细度
项目
CaO
SiO2
Al2O3
SO3
Fe2O3
MgO
Loss
筛余(45um)/%
天然石膏
31.5
4.3
1.73
41.1
1.15
1.30
17.2
8.8
脱硫石膏
31.6
2.1
0.7
42.4
0.5
1.0
19.2
1.0
表3-2石膏颗粒粒径分布表
粒度/um
80
60
50
40
30
20
10
5
天然石膏筛余/%
10.9
4.7
9.5
4.9
14.4
15.5
20.0
12.7
脱硫石膏筛余/%
5.0
15.5
8.3
21.9
31.0
15.7
1.7
0.4
注:
天然石膏中未计入8.8%大于80um的颗粒
3)结论
脱硫石膏与天然石膏化学组成相关不大,品质相当;但天然石膏的杂质以粘土矿物为主,磨细后颗粒较大,在水化时一般不能参加反应,因而性能在一定程度上不及脱硫石膏。
3.3.2、脱硫石膏综合利用。
国内对脱硫石膏的综合处理和应用已经起步,脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇,对于江苏、浙江、广东等天然石膏匮乏的地区,脱硫石膏的大量出现为以石膏为原材料的企业带来了商业机会。
脱硫石膏可以用做制造石膏砌块、腻子石膏、模具石膏、纸面石膏板以及水泥等建材产品,但是目前能大量使用的限于制造纸面石膏板和作水泥缓凝剂。
1)用于制造石膏砌块。
我国虽在外墙建设中大力推荐以石膏砌块代替实心粘土砖,但目前最大的石膏砌块生产线仅30万平方米,每年约可利用脱硫石膏2万吨(湿基),大部分生产线都是10万平方米以下的小生产线,用量不大,市场未推开。
2)用于制造模具石膏。
我国模具石膏市场较大,但是目前用脱硫石膏制造模具石膏还存在技术工艺和脱硫石膏白度的问题,工艺不成熟,有待进一步开发新技术。
3)用于作水泥缓凝剂。
目前脱硫石膏作水泥缓凝剂是先把脱硫石膏制成球状,增加了制造成本上升,降低了经济效益。
更为经济的途径是开发直接利用工艺技术,开发该项技术首先要解决湿基脱硫石膏粘球磨机的问题。
对水泥行业来说,作水泥缓凝剂是脱硫石膏最主要的应用方式。
我国的脱硫石膏主要集中在东部沿海地区,2006年我国水泥产量约13亿吨,仅东部地区就有8亿吨。
按照4%的添加量计算,如果全部用脱硫石膏代替天然石膏作为缓凝剂,一年可消化脱硫石膏3200万吨,完全可以解决目前脱硫石膏的利用问题。
4)用于制造纸面石膏板。
制造纸面石膏板是脱硫石膏另一个大量使用的途径,国外脱硫石膏一般也是用于制造纸面石膏板。
预计今年我国纸面石膏板总产销量能够达到7.5亿平方米,按照每平方米使用10公斤湿基脱硫石膏计算,一年可消化脱硫石膏750万吨。
我国纸面石膏板需求量还在以年20%左右的速度增长,脱硫石膏利用潜力很大。
我国建设的纸面石膏板生产线已有使用脱硫石膏代替天然石膏的成功先例。
在江苏江阴的
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