【文章內容簡介】 率占全年的 1%，全年平均風速 米 /秒，最大風速為 28 米 /秒。每年黃海臺風影響約為 1次，臺風中心穿過山東半島，其風力可達 8～ 12 級。 地質條件 項目場址地質構造背景穩(wěn)定，附近無活動性斷裂構造帶，地質構造以基巖風化裂隙為主，持力層巖體較完整，強度較高，穩(wěn)定性良好。 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 17 地震烈度 根據“中國地震烈度區(qū)劃圖”，青島市屬于基本烈度六度區(qū)，廠區(qū)內建筑均按六度設防。 外部配套條件 給水 銀鋼燒結公司現有廠區(qū)內建有完善的給排水系統，廠區(qū)給水管網接自市政給水管網。項目建設地點南側約 100 米處敷設有 DN150 的給水干管，可向本項目供水。 排水 脫硫裝置產生的廢水量為 1 噸 /小時， 廢水經過廢水旋流器進入脫硫廢水收集池，最后進入燒結配料制粒環(huán)節(jié)，內部循環(huán)利用，不外排。 供電 銀鋼燒結公司廠區(qū)內設有 110 千伏變電所 1 處，尚有 15000 千伏安的富余量。 本項目新增 用電 負荷 1614 千伏安 ， 可直接從擬建地點北側的主軸風機房內的變壓器引接。 交通 本項目 位于青島市李滄區(qū)遵義路 5 號，西靠膠州灣高速公路，東臨重慶北路、 308國道、青銀高速，距離青島市區(qū) 20 公里，距離流亭國際機場 6 公里，距離青島港 15 公里，交通運輸十分便利。 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 18 原材料供應 本項目脫硫工藝消耗的原材料主要是石灰石粉（碳酸鈣）。山東省石灰石資源豐富，淄博、濟寧等均盛產高品質的石灰石礦。目前，山東主要的石灰石產地均加工石灰石粉，其成品經各市的石材經銷商分銷至各地市場。青島是石灰石粉的重要消耗城 市，多家當地的石材經銷商已建立了完善的供應網絡，供應量充足。本項目所需的石灰石粉可獲得穩(wěn)定可靠的供應。 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 19 第五章 脫硫工藝比選 燒結煙氣脫硫工藝概述 燒結煙氣脫硫的主要方法有濕法、半干法、活性焦吸附等幾種，其中濕法主要又分為石灰石 石膏法、氨 硫銨法、海水脫硫法、氧化鎂法等；半干法從工藝上又分為循環(huán)流化床法、密相干塔、旋轉噴霧法、 NID 法等幾種；活性焦吸附法是一種干法脫硫技術。 石灰石 石膏法 石灰石 石膏法是技術成熟、運行狀況穩(wěn)定的脫硫工藝，目前我國大部分的燒結機均采用此法。但副產物石膏的品質相對較低，多用 于水泥生產或直接拋棄。 氨 硫銨法 氨法是成熟工藝，具有脫硫效率高、能耗低、運行費用低等特點。副產品為硫酸銨，可用作化肥。但由于燒結煙氣中含有重金屬和二惡英等污染物，因此氨法脫硫的副產物硫銨在用于化肥生產時存在一定的不確定性。 活性焦吸附法 脫硫用的活性焦是以煤為原料生產的直徑 8～ 10mm 的柱狀活性焦，活性焦煙氣脫硫技術的實質是用煤治理燃煤造成的污染。 活性焦煙氣脫硫技術工藝過程簡單，脫硫過程不消耗水，活性焦可循環(huán)使用，副產品易加工處理，不存在 廢水 、廢渣等二次污染問題。 海水脫硫法 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 20 海水脫硫的技術優(yōu)勢是可直接使用豐富的海水作為脫硫劑，不消耗淡水資源和其他脫硫劑；同時不產生 廢棄物 ，經處理后的海水可以返回大海。海水脫硫法在電力行業(yè)已有成功應用的經驗，雖然在燒結廠還沒有采用，但從技術上是可行的，國內的東方鍋爐股份公司已掌握了此項 技術。 氧化鎂法 鎂法煙氣脫硫技術是用氧化鎂作為脫硫劑，氧化鎂與水反應生成氫氧化鎂，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應，反應生成亞硫酸鎂和硫酸鎂，亞硫酸鎂氧化后生成硫酸鎂。 半干法 在流化床等反應裝置中將石灰粉按一定的比例加入煙氣中，使石灰粉在煙氣中處于流化狀態(tài)反復反應生成亞硫酸鈣。一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，其最大特點是綜合造價低、占地面積小、系統簡單、水耗低、運行及維護費用低，基本不需要考慮防腐問題，同時可以預留添加活性焦去除二惡英的接口。還可通過選擇性脫硫和 “ 多機一塔 ” 來 降低脫硫投資。 燒結煙氣脫硫工藝比較 理想的燒結煙氣脫硫工藝應該是技術成熟可靠、風險小、投資省、運行成本低、脫硫劑來源廣泛、副產品易于處理并且不會產生二次污染，能 回收高質量有廣闊應用市場的脫硫副產品，占地面積小且符合循環(huán)經濟理念要求。通過 “ 高效化 ” 、 “ 資源化 ” 、 “ 綜合化 ” 最終實現煙氣脫硫成本的 “ 經濟化 ” 目標。 石灰石 石膏法 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 21 脫硫劑為石灰石，副產物是石膏。 優(yōu)勢：技術成熟，脫硫效率高（ 90%～ 98%）；系統穩(wěn)定可靠；脫硫劑價格便宜、易得。 劣勢：副產物脫硫石膏的應用范圍有待拓展。 氨 硫銨法 脫硫劑是液氨或濃氨水，副產物是硫銨。 優(yōu)勢：反應速度快，吸收劑利用率高，脫硫效率高（ 90%～ 98%）；副產物硫酸銨市場容量大；系統阻力小，電耗低，可利用原煙氣系統風機，占地面積相對較小。 劣勢：系統需重防腐；作為吸收劑的氨價格較高，影響脫硫成本；不能去除及重金屬、二惡英等多種污染物。另外，采用該方法必須要有廉價和穩(wěn)定的氨供應。 活性焦吸附法 靠活性焦表面孔隙吸附， 副產物是硫酸或硫磺等。 優(yōu)勢：脫硫過程不消耗水；活性焦可 再生 后重復利用；副產物為硫酸或硫磺等，無二次污染；脫硫效率高，環(huán)保效益好；綜合運行成本低；脫硫同時可實現脫硝、脫二惡英、重金屬及粉塵等。 劣勢：有一定的硫 回收 條 件；不適合低濃度煙氣；投資及運行費用高，投資比一般脫硫工藝高 5～ 6倍。 海水脫硫法 最終生產穩(wěn)定的硫酸鹽，調節(jié)脫硫溶液的 pH 值后，可直接排入大海。 優(yōu)勢：工藝流程相對簡單、設備集中、占地少，基建投資較低；脫硫劑青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 22 為天然海水，且過程中不產生額外副產品，沒有固體副產品排放；節(jié)約淡水資源、耗電量較低、系統維護量小，投資和運行費用較低；建設周期短。 劣勢：只適合中、低濃度 SO2煙氣，煙氣中 SO2濃度超過 1500mg/m3 時，脫硫效率將降低到 85%左右；只能在沿海地區(qū)建設，且易于取用海水；運行成本較高。 氧化 鎂法 副產品為硫酸鎂或亞硫酸鎂。 優(yōu)勢：副產品再利用價值高；脫硫效率高，脫硫劑消耗量少，能耗低；運行和維護費用低。 劣勢：受氧化鎂價格的影響，投資及運行費用較高；適用范圍有限。 循環(huán)流化床法、 NID 法、 MEROS法、密相干塔法 脫硫劑是石灰，副產物是亞硫酸鈣和硫酸鈣的混合干粉。 優(yōu)勢：系統阻力低，水耗、電耗小、運行費用相對較低；吸收塔占地面積小，不需要考慮防腐，投資相對較小。 劣勢：脫硫效率相對低于濕法脫硫工藝；脫硫副產物成分復雜，特別是脫硫灰中的亞硫酸鈣含量過高不好利用，基本采用拋棄、堆存處理。 工藝 選擇 從對以上各項工藝的分析可以看出，活性焦吸附法的投資過高，本項目難以采用；氧化鎂法運行費用偏高，國內應用較少，也不適合本項目；循環(huán)流化床法、 NID 法、 MEROS 法、密相干塔法等干法的脫硫效率偏低，難以確保工程實施后的穩(wěn)定和高效運行；銀鋼燒結公司及鄰近廠區(qū)無穩(wěn)定的氨供青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 23 應，氨 硫銨法難以實施；海水脫硫法需敷設專門的海水供應管道，但本項目擬建地點離海邊可取水點的距離約 3 公里，且沿途及周邊已密布其他各類廠房和生產設施，很難敷設。 與其他各脫硫工藝相比，石灰石 石膏法在國內鋼鐵、冶金行業(yè)應用最為廣泛，大部分的燒結 機均采用此方法，已積累了大量的運行經驗。該工藝不僅脫硫效率高，技術成熟，運行穩(wěn)定，操作方便，吸收劑石灰石廉價易得，而且投資及運行成本均較為適宜。因此，本項目采用石灰石 石膏工藝最為適宜。 另外，由于石灰石 石膏法的脫硫劑是碳酸鈣，而與銀鋼燒結公司距離僅 1 公里的青島堿業(yè)集團每天都產生大量主要成分為碳酸鈣的白泥。目前，青島堿業(yè)集團已以石灰石 石膏法工藝為基礎開發(fā)成功了采用白泥作為脫硫劑的白泥脫硫工藝，并在其鍋爐煙氣脫硫中得到了成功的應用。由于石灰石石膏工藝與青島堿業(yè)的白泥脫硫工藝較為類似，因此在一定條件下還可 添加部分白泥作為石灰石 石膏法的脫硫劑。這樣不僅可以獲得免費的脫硫劑供應，降低運行成本，而且能夠協助青島堿業(yè)消除其白泥廢棄物，實現資源的綜合利用。 綜上所述，本項目推薦采用石灰石 石膏脫硫工藝。 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 24 第六章 建設方案 通過上述脫硫工藝比選，本項目 采用 技術 成熟的石灰石 石膏濕法脫硫技術，對 2105㎡ 燒結機煙氣進行治理。 設計原則和范圍 設計原則 煙氣脫硫工藝技術先進、經濟合理 ，具 有 類似項目應用案例 ； 為控制工程造價，盡量考慮設備的國產化，對國內無法生產或達不到技術要求的設備和材料考慮進口； 考慮生成系統的 能力并要適應負荷變化的要求； 考慮工藝過程的原料含硫量、二氧化硫控制 指標 以及環(huán)境要求； 考慮脫硫劑供應條件 、 脫硫副產品的 資源 綜合利用 ， 防止產生二次污染 。 設計范圍 本項目主要是在主抽風機出口至主煙囪間旁路增設 1套脫硫裝置，設計范圍包括煙氣系統、 SO2 吸收系統、吸收劑輸貯及制備系統、副產物生產及輸貯系統、事故排空系統、檢修起吊設施、廢水處理系統、給排水系統、熱力系統、供配電系統、儀表及控制系統、通信及火災自動報警系統、曖通空調系統、結構建筑、總圖及運輸等保證脫硫系統正常運行的全部設施。 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 25 總平面布置 本 項目總用地面積約 800平方米。地塊南部臨近現狀燒結煙氣主風機室，由東向西分別布置鋼煙道、消聲器及脫硫煙囪；地塊中部由南向北、由東向西分別布置氧化罐、壓濾機、再生池、循環(huán)泵房及脫硫塔；地塊北部布置石灰儲罐、石灰漿液罐及工藝水箱等；地塊東北側布置控制室。項目總平面布置詳見附圖二。 煙氣脫硫工藝及設備選型 本項目脫硫工藝以石灰石作為吸收劑，副產品為 脫硫石膏，吸收塔采用技術非常成熟的噴淋塔。 脫硫系統主要分為以下子系統：煙氣系統、石灰石漿液配制系統、 吸收系統 、石膏脫水系統、工藝水系統，漿液排空系統以及電氣控制系統。項 目煙氣脫硫工藝系統簡圖詳見附圖三。 煙氣系統 工藝描述 來自引風機出口的煙氣，經原煙氣擋板后進入增壓風機增壓，用來克服脫硫裝置的阻力，增壓風機出口煙氣進入吸收塔進行 SO2吸收反應。在吸收塔內，煙氣向上升，吸收塔內噴淋管組噴出的液滴向下降，形成逆向流，原煙氣與石灰石漿液充分接觸反應脫除其中的 SO SO HCl、 HF、飛灰和其他污染物等，煙氣溫度降低至飽和溫度 56℃ 左右，再經吸收塔頂部兩級除霧器除去液滴后，經塔頂煙囪排放到大氣中。 工藝特點 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 26 本項目脫硫后的凈煙氣并沒有通過凈煙道匯入原燒結煙氣排放煙囪 ，而是通過設置在吸收塔頂的煙囪排出。此種煙氣排放方式設置有如下特點： （ 1） 原燒結煙氣排放煙囪無需進行防腐處理，因此脫硫系統的建設、投運基本不影響燒結機主體的正常生產，同時節(jié)約投資； （ 2） 取消了凈煙氣煙道，無需設置凈煙氣擋板門，減少了系統壓降，節(jié)約了投資； （ 3） 無需設置煙囪冷凝液收集系統，簡化了脫硫系統的設備，降低了設備故障率； （ 4） 塔頂煙囪的防腐可采用耐溫低的防腐材料，如鱗片樹脂、玻璃鋼等，節(jié)約了工程造價。 設備選型 煙氣系統設備包括增壓風機、預處理裝置、煙氣擋板、煙道及其附件。 （ 1）增壓風機 本項目配置 1臺 100%容量的靜葉可調軸流式風機 ， 用于克服 FGD 裝置造成的煙氣壓降。 增壓風機配備必要的儀表和控制，主要包括監(jiān)控主軸溫度的熱電偶（或熱電阻）、振動測量裝置、超速報警、正常 /異常跳閘信號裝置等。增壓風機在設計流量情況下的效率不小于 85%。風機要有幾乎平坦的效率特性曲線，以保證在負荷變化時都有最佳的效率。 增壓風機技術參數如下： 型號：靜葉可調軸流式風機 流量： 72179。10 4m3/h 溫度： 90～ 150℃ 壓頭： 2200Pa 青島銀鋼燒結有限公司 2105 ㎡ 燒結機煙氣脫硫項目 可行性研究報告 27 外殼材質： Q235；葉片材質： 16MnR；軸材質： 35CrMo。 （ 2） 煙道 及其附件 煙道最小壁厚按 8mm 設計，并考慮一定的腐蝕余量。煙道內煙氣流速不超過 15m/s。 煙道是具有氣密性的焊接結構，所有非法蘭連接的接口都進行連續(xù)焊接。煙道的布置能確保冷凝液的排放，沒有水或冷凝液的聚積。 煙氣系統的設計保證灰塵在煙道的沉積不會對運行產生影響，在煙道必要的地方（低位）設置清除粉塵的裝置。另外，對于煙道中粉塵的聚集，考慮附加的積灰荷重。脫硫系統煙道對燒結機尾