290平方米烧结机机头烟气脱硫工程项目可行性研究报告.docx
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290平方米烧结机机头烟气脱硫工程项目可行性研究报告
2×90m2烧结机机头烟气脱硫工程
（石灰-石膏法）
可行性研究报告
1.概述1
2.设计依据及脱硫工程建设条件1
2.1设计依据1
2.2治理目标1
2.3治理原则1
2.4设计基础资料及要求2
2.5设计分工3
3.湿法脱硫工艺3
3.1石灰-石膏法脱硫4
3．2技术要求5
4.脱硫工艺计算6
4.1处理烟气量6
4.2SO2原始排放浓度：
6
4.3脱硫效率6
4.4生石灰粉耗量6
4.5年脱硫量：
6
4.6石膏产量：
6
4.7脱硫反应循环液气比：
7
4.8CaS摩尔比：
7
4.9CaO浆液量7
4.10制浆耗水量：
7
4.11溶液循环流量：
7
4.12废水排放量的计算7
4.13水、电、汽耗量7
5.石灰—石膏法脱硫7
5.1石灰—石膏法脱硫的技术参数7
5.2脱硫工艺流程8
5.3脱硫工艺系统8
5.4主要设备的设计参数及选型10
5.5设备布置11
5.6电气及自动控制系统11
5.7设备、管道的防腐15
5.8设备的维护与检修15
5.9给排水系统15
6.土建15
7.环境保护18
7.1设计采用的环保标准18
7.2脱硫系统主要污染源18
7.3主要污染治理措施18
7.4环境效益19
7.5经济效益19
8.节能降耗19
9.安全、消防与劳动保护25
10.劳动定员、调试和培训25
11.工程进度计划27
12.主要设备表和技术经济分析28
12.1主要设备表28
12.2工程费用概算（见附表）31
12.3脱硫系统运行费用估算31
13.附图32
13.1烟气脱硫工艺图32
13.2烟气脱硫电气图32
13.3烟气脱硫控制图32
1.概述
*********有限公司位于*********县。
现有90m2烧结机两台，每台主抽风机设计风量540000m3，P=58.8Kpa，75kw。
5.4.9脱硫塔搅拌装置
PMJ-II型搅拌器，每塔三台，每台N=5.5KW。
5.4.10氧化钙粉仓
设备直径Ø4000mm，高H=6m，V=80m3。
另外配气化用罗茨风机。
SSR-100型一台，Q=6.55m3min，P=58.8Kpa，11KW。
斗式提升机：
TD315型，H=15m,7.5kw
5.4.11消化罐、乳液罐
脱硫系统各自采用消化罐、乳液罐各一个，碳钢结构内衬防腐层，并配有搅拌机，用于将纯度80%以上的200目石灰粉与水搅拌混合成5～10%的石灰乳液供脱硫塔使用。
直径Ø4000mm，高H=2500mm。
LMJ-I型搅拌器，每罐一台，每台N=5.5KW
5.4.12水力旋流器
选用水力旋流器一台，Q=30TH，用于石膏浆液一级浓缩，使浆液固含量由20%，提高到50%左右，以便进入二级脱水浓缩。
5.4.13箱式板框压滤机
选用真空过滤机一台，用于二级脱水浓缩，使浆液固含量由50%提高到90%，以便集中处理或外运，F=5m2，5.5kw
5.4.14PH值自动控制仪：
两台
5.4.15液位仪：
四台
5.4.16SO2在线监测装置（进、出口，共两套）
5.5设备布置
脱硫除尘系统的主要设备为吸收塔和石灰制备系统和厂房，根据厂区总平面布置的规划，按工艺要求集中布置，各设备的平面和空间组合，既做到工作分区明确，又做到合理、紧凑、方便，外观造型协调、整体性好、节省投资，同时最大限度地节省用地。
脱硫设备布置在烟囱旁边的空地上，由于场地狭小，设备布置尽量紧凑。
制浆设备布置在其它空地上，脱硫塔旁布置氧化罗茨风机、循环泵、控制室。
废水处理布置在其他空地上。
5.6电气及自动控制系统
5.6.1电气
5.6.1.1电源负荷
每台90m2烧结机脱硫系统用电设备表
序号
设备名称与规格
数量
单机功率
（kw）
总功率
（kw）
备注
1
罗茨风机SSR-100型
1
11
11
2
电加热器DYK-Y
1
22
22
3
定量给料器DN300
1
1.1
1.1
4
斗式提升机：
TD315型，H=15m,
1
7.5
7.5
5
搅拌器LMJ-I
2
5.5
11
6
乳液泵50MFU-30-2030-K
2
5.5
5.5
各开一备一
7
氧化风机SSR-175型
2
75
75
8
真空过滤机
1
5.5
5.5
真空泵
1
11
11
9
废水返回泵80MFU-32-5032-Y
2
11.0
11.0
开一备一
10
工业水泵
2
5.5
5.5
开一备一
11
烟道阀门
2
3.0
6.0
12
循环水泵250MFU-50-70027-K
3
110
330
13
搅拌器LMJ-II
3
5.5
16.5
14
排浆泵65MFU-50-3040-K
2
11.0
11.0
各开一备一
合计
529.6
考虑到制浆设备不连续运行及脱硫塔循环水泵可开二备一，系统总用电量为374.615kW。
5.6.1.2配电装置
低压配电中心（PC）采用GGD交流低压开关柜，柜体采用通用柜形式。
所有装置都有良好的接地。
每一开关柜均直接与就近的接地网相连，其接地线满足设备短路电流热稳定的要求。
5.6.1.3二次接线
保护及控制
电机、阀门由塑壳断路器、热继电器等实现保护。
保护装置供电电源采用220VAC。
所有电动机阀门的控制均纳入脱硫PLC系统控制。
信号与测量
脱硫区域所有开关状态信号、电气事故信号均送入脱硫PLC。
脱硫区域有如下电气信号及测量（不限于此）：
所有电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失；
45kW及以上低压电动机、45kW以下I类低压电动机电流；
电度计量通过电度表其脉冲输出送入脱硫PLC实现脱硫岛重要设备自动计量。
电气量送入脱硫PLC实现数据自动采集、定期打印制表、实时调阅、显示电气主接线、亊故自动记录及故障追忆等功能。
5.6.2自动控制
5.6.2.1控制水平
1）本工程脱硫系统采用PLC实现对脱硫系统进行远方启停控制，正常运行的监视和调整和保护。
PLC的控制对象如下：
烟道：
进口挡板门状态，旁路挡板门状态
吸收塔入口:
烟气温度，烟气压力，
除雾器出口:
烟气温度，烟气压力
吸收塔：
液位，循环液PH值
乳液槽：
液位
消化槽：
液位
储料仓：
料位计
2）脱硫系统的控制室内设操作员站，方便调试人员对脱硫岛仪控系统的调试和运行人员的操作。
3）PLC的配置及功能
（1）每套系统采用一套PLC系统。
提供的PLC满足脱硫系统全部测量、控制、联锁保护的功能。
脱硫PLC控制系统控制模块采用西门子S7-300系列PLC。
所提供的PLC基本配置中，每种类型IO测点至少有15%备用量。
（2）调节回路主要有：
烟道旁路挡板门的联锁回路
吸收塔循环液pH值——脱硫剂添加量自动调节
出口烟气SO2监测——控制pH值设定
吸收塔液位——吸收塔补水调节
除雾器反冲洗——冲洗水自动开断控制
吸收塔浆液排放——排浆阀自动控制
此外，对设备及各工艺系统进行程序启停控制及联锁保护。
包括下列必要的连锁：
a、进口烟气温度过高
b、进口或出口挡板门关闭
5.6.2.2主要仪表及设备的选型
变送器采用国内知名品牌设备如上海威尔泰。
重要参数（如PH，密度）测量分析仪表全部采用国际品牌产品。
温度、压力现场指示表、热电阻采用国内品牌产品。
开关、调节阀全部采用国内知名品牌产品，如海米特、巨良等。
5.6.2.3主要安装材料
电缆全部采用阻燃电缆。
桥架为镀锌桥架。
5.6.3其它
5.6.3.1防雷接地系统
所有正常不带电的金属设备外壳，金属构架管架等均可靠接地。
脱硫区域内工作接地、保护接地、防雷保护及防静电接地共用一套接地系统，接地电阻不大于4欧。
接地极采用50X50X5镀锌扁钢垂直打入地下，室外接地干线采用50X8镀锌扁钢，室内接地干线采用40X4镀锌扁钢与接地极相连，接地支线采用镀锌扁钢或电力电缆，组合成闭合的接地网，并与区域主接地网有可靠的电气连接，连接点不少于两个。
所有主要的电气设备将在其两侧设置两个接地点。
5.6.3.2电缆选型
动力电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆，控制电缆采用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。
5.6.3.3电缆设施
电缆根据工程实际情况采用电缆沟道﹑电缆桥架﹑地下埋管以及电缆直埋的敷设方式。
直埋电缆每隔15m左右在地面设置永久性标志。
动力电缆、控制电缆、信号电缆等按有关标准和规范分层（或分隔）敷设。
所有进入设备的电缆均穿金属软管保护，电缆埋管采用热镀锌水煤气管。
5.6.3.4照明
照明系统采用380220V（三相四线制）中性点直接接地系统，电源由MCC提供。
5.7设备、管道的防腐
湿法脱硫系统在吸收塔脱硫反应完成后，烟温降至55℃左右。
这些吸收塔出口的含饱和水蒸气的净烟气，主要成分为水蒸气、二氧化硫、三氧化硫等酸性气体。
当温度较低时，硫酸雾凝结成液体硫酸附着在设备的内壁上，或溶解于洗涤液中，因此具有很强的腐蚀性，必须采取防腐措施。
设备、烟道防腐采用玻璃鳞片方案，循环液管道采用硬聚氯乙烯管材。
5.8设备的维护与检修
转动机械如水泵、风机等需进行经常性的维护保养。
电控部分定期进行检测。
脱硫塔的检修与烧结机同步，主要检查防腐、焊接，工作量较小。
脱硫系统设备可利用率95％以上。
5.9给排水系统
5.9.1设计准则
下面列出适用于脱硫岛给水排水系统的中国国家规范及标准，必须按照这些出版物的最新版本执行。
《建筑给水排水设计规范》
《室外给水设计规范》
《室外排水设计规范》
《室外硬聚氯乙烯给水管道工程设计规范》
《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程设计规范》
5.9.2给排水系统
给水排水系统的设置应包括：
生活污水排放与通气系统（包括室内和室外）
雨水排放系统（包括室内和室外）
生活用水供水与配水系统（包括室内和室外）
工业废水排放系统
6.土建
6.1结构部分
6.1.1技术要求
土建结构设计应遵循：
·国家最新实行的或将要实行的有关标准、规范和规定
土建设计执行的主要规范如下:
（不限于此）
《建筑结构荷载规范》[GB50009-2001]
《混凝土结构设计规范》[GB50010-2002]
《湿陷性黄土地区建筑规范》[GBJ25-90]
《钢结构设计规范》[GB17-88]
《砌体结构设计规范》[GB5003-2001]
《建筑抗震设计规范》[GB50011-2001]
《构筑物抗震设计规范》[GB50191-93]
《建筑地基基础设计规范》[GB50007-2002]
《建筑地基地基处理技术规范》[JGJ79-91]（1998年版）
《地下工程防水技术规范》[GB50108-2001]
《动力基础设计规范》[GB50040-96]
《建筑设计防火规范》[GBJ16-87]（2002年版）
《屋面工程技术规范》[GB50207-94]
《钢筋机械连接通用技术规程》[JGJ107-96]
《热轧H型钢和部分T型钢》[GBT11263-1998]
《焊接H型钢》[冶金部YB3301-92]
《压焊钢格栅板》[冶金部YB4001-91]
统一使用的制图标准、规定
《房屋建筑制图统一标准》[GBT50001-2001]
《建筑结构制图标准》[GBT50105-2001]
6.1.2建筑物的结构型式
脱硫区的控制室（石膏脱水、控制室）采用现浇钢筋混凝土结构，砖砌体维护。
烟道支架、管道支架及吸收塔采用钢结构。
脱硫区的沟道、支墩、坑和池等地下设施均采用现浇钢筋混凝土结构,
脱硫区石灰制浆池、吸收塔区疏水地坑、脱硫岛内排水沟等沟道、坑和池有防腐要求的应采用防腐措施。
建筑设计应配合工艺解决好建筑内部通道、防火、防爆、防水、防噪声、保温隔热、采光、采暖通风和生活卫生设施等方面的问题。
6.2建筑部分
建筑设计以安全、适用、经济、美观为基本原则，建筑标准应与烧结主厂房等其他建筑群体相协调。
建筑设计应遵循：
·国家最新实行的或将要实行的有关标准、规范和规定
建筑设计执行的主要规范如下：
《建筑设计防火规范》[GBJ16-87]（2002年版）
《建筑内部装修设计防火规范》[GB50222-95]
《屋面工程质量验收规范》[GB50207-2002]
《中华人民共和国工程建设标准强制性条文-房屋建筑部分》
统一使用的制图标准、规定
《房屋建筑制图统一标准》[GBT50001-2001]
《建筑制图标准》[GBT50104-2001]
建筑设计应根据生产工艺流程、使用要求，自然条件、建筑材料、建筑技术等因素，结合工艺设计进行建筑物的平面布置、空间组合及建筑造型设计并注意建筑群体与周围环境的协调。
建筑色彩应与厂区其他设施相协调，具体将和业主商定。
建筑设计应配合工艺解决好建筑内部通道、防火、防爆、防水、防噪声、保温隔热、采光、通风和生活卫生设施等方面的问题。
6.3主要建筑
（1）脱硫控制室
脱硫控制室为6米×13米×4.5米双层建筑。
控制室6米×6米，脱水工房6米×7米；
（2）脱硫循环泵房
循环泵房采用轻钢结构，外护彩钢板
（3）废水处理池
废水处理池一座，4米×8米×2.5米钢筋混凝土结构。
（4）脱硫塔基础
脱硫塔基础为钢筋混凝土结构。
（5）设备基础
主要有水泵、箱罐基础，为钢筋混凝土结构。
（6）管道支架及基础
烟道支架为钢结构，钢筋混凝土基础。
（7）其它
所有建、构筑物按地震烈度为7度设计。
7.环境保护
7.1设计采用的环保标准
《地下水环境质量标准》（GHZB1-1999）中的三类标准
《污水综合排放标准》（GB8978-96）中的二级标准
《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）中的二类标准
《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001
《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）
7.2脱硫系统主要污染源
本技术方案设计排放烟气中SO2的浓度≤100mgm3，排放烟气中总粉尘浓度在50mgNm3以下，保证达到《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）的排放要求和业主的要求。
本脱硫除尘设备运行过程中废水经处理后循环使用。
脱硫副产物亚硫酸钙、硫酸钙可由建材厂家进行综合利用，不会对周围环境造成污染。
粉尘：
脱硫吸收剂氧化钙在输送和贮存过程中由于管理不善可能产生氧化钙粉的泄漏和飞扬。
噪声：
脱硫系统设备在运行过程中产生噪声，不会对周围环境和工作人员产生影响。
系统中的设备噪音低于80dB（A），产生噪声的主要设备是风机、水泵等。
7.3主要污染治理措施
脱硫废水经废水处理池处理达标后，可以循环使用。
脱硫副产物亚硫酸钙、硫酸钙可由建材厂家进行综合利用，不会对周围环境造成污染。
防尘措施：
厂内粉仓加装锁气器和除尘器
噪声防治措施：
选用低噪声设备，订货时提出噪声控制要求。
设置隔声值班室，建筑采用吸声材料等。
7.4环境效益
年脱硫量：
G=2495ta
7.5经济效益
烧结机年脱硫共计2495ta，年少交SO2排污费149.7万元年。
8.节能降耗
8.1、分析评价依据
《中华人民共和国节约能源法》（主席令第90号1997年11月1日发布）
《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告节能篇（章）编制及评估的规定》[国家计委、国家经贸委、建设部计交能（1997）2542号]
***********************所在地项目的建设条件、能源资源条件。
8.2、设计原则
认真贯彻国家产业政策和行业设计规范，严格执行节能规定，努力做到合理利用能源和节约能源，节能降耗。
采用先进的节能新工艺、新设备、新技术，严禁使用国家已公布淘汰的机电产品。
8.3、项目概况
*********有限公司位于*********县。
现有90m2烧结机两台，每台主抽风机设计风量540000m3
本工程脱硫系统采用PLC实现对脱硫系统进行远方启停控制，正常运行的监视和调整和保护。
PLC的控制对象如下：
烟道：
进口挡板门状态，旁路挡板门状态
吸收塔入口:
烟气温度，烟气压力，
除雾器出口:
烟气温度，烟气压力
吸收塔：
液位，循环液PH值
乳液槽：
液位
消化槽：
液位
储料仓：
料位计
每套系统采用一套PLC系统。
提供的PLC满足脱硫系统全部测量、控制、联锁保护的功能。
脱硫PLC控制系统控制模块采用西门子S7-300系列PLC。
所提供的PLC基本配置中，每种类型IO测点至少有15%备用量。
以上控制和操作措施，满足系统对能源管理的要求。
8.7、节能措施分析评价
（1）合理利用能源和节约能源，首先从设计上保证工艺系统流程及工艺参数、指标的合理性，使各个环节所采用的工艺和设备均能体现出高效率、低能耗。
（2）优化系统设计：
对脱硫装置系统设备、烟道、管道等进行优化配置，降低能耗。
（3）本项目采用的设备所有电机一律选用Y型高效节能电机，严禁选用淘汰产品。
在满足工艺要求的情况下，尽量减少设备台数，降低能耗。
（4）照明采用高效节能光源。
（5）合理选择脱硫循环水泵，降低能耗。
（6）合理选用绝热保温材料，加强热管道和设备的保温，以减少热损失。
（7）选用质量好的阀门及管线零部件，杜绝泄露，减少工质和热源损失
（8）完善脱硫系统的计量、检测仪表，对工艺参数和设备运行状况采用计算机监控使装置持续处于高效工况区稳定运行。
（9）节约用水，加强水务管理。
消化石灰时采用过滤石膏后经过处理的废水，废水循环利用，尽量节约新鲜工业水。
（10）节约原材料，尽量就近采购，减少运输成本。
8.8、节能措施建议
以上控制和操作措施，满足系统节能的要求，建议制定合理的运行制度的操作程序，操作工严格按操作程序进行操作，使系统运行时达到高效率、低能耗的目的。
8.9、结论
本脱硫项目能达到国家和当地排放标准的要求；系统完善、合理；所选用电设备先进和低能耗；系统控制水平高，能使系统处于高效工况区稳定运行。
本项目实施后不会浪费能源，能达到节能降耗的目的。
9.安全、消防与劳动保护
工程设计应符合《建筑设计防火规范》、《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）、《采暧通风与空调设计规范》GB19—87、《工业企业设计卫生标准》TJ36—79、《工业管道施工及验收规范》GB235—82等标准、规范。
电气设备布置按规范留有安全通道，检修空间；
建筑工程按国家规定的地震裂度设计；
工程设计要含防雷措施；
设备、建（构）筑物、道路的水平距、相互间距、垂直净距等按规范设计；
脱硫区域考虑消防通道。
根据消防要求布置足够的灭火器，室外消防可由工厂根据现状统一考虑。
烟气脱硫部分存在的危险因素有：
机械伤害、触电、物体打击、灼烫、火灾和其它伤害等；存在的有害因素为粉尘、高温、噪音与振动等。
为保证劳动者在生产过程中的安全和健康，对上述生产中可能造成的危害因素，要依照相关生产规程、规定和要求严格执行。
设备设平台、梯子和栏杆；转动设备和部件安装防护罩和护栏，对产生粉尘的设备和部位设置密封。
上岗人员均须穿戴劳保用品，时刻树立安全意识。
选用低噪音的机电设备，对噪声较大的设备降噪处理，采取减震措施。
10.劳动定员、调试和培训
10.1劳动定员
本脱硫系统与烧结机同步运转，实行4班3运转制。
劳动定员表
序号
工种
定员
早班
中班
夜班
常日班
小计
1
值班工
1
1
1
1
4
2
电工
车间值班电工兼任
1
1
3
钳工
车间值班钳工兼任
1
1
4
管理、技术
1
1
7人（其中2人兼任）
脱硫系统共需5人。
10.2调试：
1）目的：
在启动设备之前及设备运行期间进行测试的目的在于检验并保证设备的性能负荷要求，通过实际运行参数和原始测量值之间的比较对设备工况进行评估，使系统安全启动和稳定运行，达到环境保护的目的。
2）调试：
调试前首先制定科学合理的调试方案。
调试工作分三个阶段进行，即：
单体调试，分系统调试和整套启动带烟气调试。
单体调试工作主要内容是仪表的单体调校，信号和控制单回路调试检查，电机转向的确认和试转以及电动门的调整工作等。
分系统调试工作主要内容是检查和调整各分系统的设备运行数据，使各分系统运行正常。
本脱硫工程由制浆系统、烟气系统、脱硫塔吸收系统、副产品处理系统、废水排放系统、电气控制系统等组成。
最后是整套启动带烟气调试，使脱硫效率大于94%，调试完毕后，要做出完整的调试报告。
10.3人员培训：
10.3.1.培训内容
承包方负责提出培训内容和培训计划，由业主确认。
承包方要选派有经验和有能力的指导人员对业主技术人员进行培训。
培训将采用对实物进行系统的解释、作专题报告、现场参观、实际操作和阅读相关的技术资料和图纸等手段。
在培训期间，承包方将免费提供必要的技术资料和图纸、设施、工具、仪表等。
承包方要对被培训人员在培训期间的表现作出评价。
技术人员的培训内容包括：
·高级技术管理人员：
脱硫工艺、设备运行、维护
·运行操作人员：
脱硫工艺（基础理论的介绍）、提供脱硫装置的实践与理论的训练，包括介绍手操运行。
·维修人员：
脱硫工艺（基础理论的介绍）、提供脱硫的实践与理论的训练包括介绍维护和预防措施。
10.3.2培训方式
承包方将为业主的有关人员进行为期1天的上课培训。
在各个脱硫设备调试期间，承包方在指导调试的过程中，对业主的人员进行现场操作培训。
10.3.3培训计划
基本概念
1）脱硫工艺的物理和化学（脱硫、反应简图、石膏生成和结晶、吸收浆液）
2）脱硫设备（通过烟囱排放烟气，无再热；石灰浆液制备；副产品石膏）
用于排放、用于工业生产
3）吸收塔工艺设计（吸收区内的SO2吸收、反应罐中的氧化、反应罐中的石灰浆的溶解、吸收塔入口、除雾器、洁净烟气区）
4）控制理论
5）脱硫工艺仪表
6）电气设备
7）吸收塔【材料、吸收塔底部（支撑网格）、吸收塔反应罐（搅拌器注入氧化空气）、喷嘴（清洗系统）、除雾器（清洗系统）、烟气出口】
8）烟道设计（与脱硫相关的项目）－挡板布置
9）管道
10）机械设备（主要设备）（技术规范和描述）
11）脱硫事故概述
12）脱硫设备调试（步骤、时间表、性能试验）
13）现场参观脱硫设备
14）脱硫运行
15）脱硫设备维修和检查
在各个脱硫设备的调试期间，将对业主的人员进行现场培训。
培训将贯穿于安装、调试、运行、验收整个过程，包括课堂培训及工作中培训。
承包人应将更详细的培训计划在培训开始前1个月提交给业主。
11.工程进度计划
项目的实施分以下几个阶段：
设计、设备制作（基础土建施工与设备定制等工作应同时建设和制造）、设备安装、系统调试运行。
在项目实施过程中，严格对项目的进度、质量进行管理和控制，保证工程实施的顺利进行。
整个工程的实施时间计划为四个月，本工程的实施进
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