【正文】 結(jié)構(gòu)，它的強度、剛度及在戶外承受風載、雪載及地震載荷狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)力分析具有先進的設(shè)計技術(shù)。保證吸收塔的穩(wěn)定運行。 關(guān)鍵設(shè)備方案比選本工程主要的大型、定型設(shè)備有：石灰消化器、脫硫增壓風機、漿液循環(huán)泵、真空皮帶脫水機等，現(xiàn)就這些設(shè)備的國產(chǎn)化設(shè)計選型進行說明。 脫硫增壓風機根據(jù)設(shè)計煙氣量及入口溫度，確定脫硫增壓風機能力為1080000m3/h，風機設(shè)計入口溫度為 110℃，根據(jù)脫硫系統(tǒng)阻力確定風機出口壓力為 2500pa 左右,驅(qū)動電動功率 1250KW。本工程選用國內(nèi)設(shè)計及制造技術(shù)已非常成熟的離心風機。 漿液循環(huán)泵漿液循環(huán)泵是保證吸收塔達到工藝設(shè)計所要求的液氣比的吸收塔外圍設(shè)備，泵的材質(zhì)要求防腐、耐磨。本工程脫硫循環(huán)泵設(shè)置 3 臺，其流量為 2500m3/h，同時供給吸收塔的三級噴霧層，揚程分別為 、19 和 。漿液循環(huán)泵采用脫硫系列專用泵，其泵殼為碳鋼+橡膠襯套，襯套可更換，葉輪使用耐磨、耐腐蝕合金材料金屬葉輪；或泵的通流部件均采用耐磨及耐腐蝕的高鎳合金不銹鋼制作。 真空皮帶脫水機（一二期公用）真空皮帶脫水機用于副產(chǎn)品石膏最終濃縮，使副產(chǎn)品石膏含水**鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 33率降至≤10％，工程選用過濾面積 F＝12m 2脫水機一臺，生產(chǎn)能力滿足脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品石膏量的能力要求。目前國內(nèi)生產(chǎn)真空皮帶脫水機的廠家較多，如：煙臺桑尼環(huán)保設(shè)備、昆山菲蘿化工設(shè)備成套公司、湖州核華機械有限公司等，在用于煙氣脫硫副產(chǎn)品石膏的脫水上都有著一定的業(yè)績，設(shè)備選定需對脫水機的設(shè)計制造及實際應(yīng)用情況進行實地考察確定。 控制方式（1）脫硫控制采用集中控制方式，一二期脫硫系統(tǒng)共用 1 套分散控制系統(tǒng)（DCS）進行控制。 （2）在集中控制室內(nèi)實現(xiàn)主要工藝過程的監(jiān)視、控制；在就地人員的配合下實現(xiàn)脫硫裝置及輔助系統(tǒng)的順序啟停；在控制室內(nèi)實現(xiàn)異常工礦和緊急事故處理。（3）分散控制系統(tǒng)（DCS）的功能包括數(shù)據(jù)采集和處理（DAS）、模擬量控制（MCS）、順序控制及聯(lián)鎖保護（SCS）等。 （4）電氣系統(tǒng)監(jiān)控和 UPS 的監(jiān)視納入 DCS ，并分別接入煙氣脫硫 DCS 機柜及煙氣脫硫公用、輔助 DCS 機柜。 （5）脫硫裝置在啟、停、運行及事故處理情況下均不影響燒結(jié)機的正常運行。脫硫裝置與燒結(jié)機間用于保護的信號均采用硬接線方式。當燒結(jié)機發(fā)生跳閘時，自動切除脫硫裝置（FGD）的運行。 （6）設(shè)置的煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)除滿足脫硫過程的控制外，在脫硫裝置投入或停運時分別對煙氣排放進行實時在線監(jiān)測。CEMS 系統(tǒng)**鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 34的各監(jiān)測項目參與脫硫系統(tǒng)控制的信號以硬接線接入 DCS，其余信號通過通訊接口進入（7）為了便于對現(xiàn)場運行環(huán)境的監(jiān)視，一二期脫硫裝置及其輔助系統(tǒng)合設(shè)一套閉路工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)。 （8）脫硫系統(tǒng)的消防和火災(zāi)報警系統(tǒng)按國家和行業(yè)有關(guān)規(guī)定統(tǒng)一設(shè)置。 熱工自動化功能（1）數(shù)據(jù)采集（DAS）功能——采集工藝系統(tǒng)各種參數(shù)，設(shè)備狀態(tài)等信號；——輸入信號的正確性判斷、數(shù)字濾波、非線性校正、參數(shù)補償、故障檢查及工程單位變換處理；——報警值檢查、超限報警、超限時間累計；——參數(shù)計算，包括和、差、平均、最高、最低、累計、變化率等；——事故追憶；——操作記錄、輔機運行時間累計；——CRT 顯示；——制表打印、記錄；——趨勢記錄。（2）模擬量調(diào)節(jié)（MCS）功能——吸收塔漿液池液位調(diào)節(jié)；——吸收塔漿液補漿流量調(diào)節(jié)；**鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 35——石灰漿液濃度調(diào)節(jié)；——石灰漿液池液位調(diào)節(jié)；——脫硫風機入口壓力自動調(diào)節(jié)。（3）順序控制(SCS)功能——實現(xiàn)脫硫裝置的自啟停； ——實現(xiàn)吸收塔及輔機、閥門、擋板的順序控制、控制操作及試驗操作；——輔機與其相關(guān)的冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)的聯(lián)鎖控制； ——在發(fā)生局部設(shè)備故障跳閘時，聯(lián)鎖啟動相關(guān)設(shè)備。（4）保護及熱工報警——當發(fā)生燒結(jié)機和前置電除塵器跳閘；——升壓風機故障；——循環(huán)泵均停；——原煙氣擋板或凈煙氣擋板未開； ——工藝系統(tǒng)主要熱工參數(shù)偏離正常運行范圍；——熱工保護動作及主要輔機設(shè)備故障；——輔助系統(tǒng)故障；——熱工控制設(shè)備故障；——熱工電源、氣源故障；——主要電氣設(shè)備故障等。（5）煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS） **鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 36——每臺爐的煙氣脫硫原煙氣側(cè)監(jiān)測參數(shù)為 SO煙塵、O 煙氣流量壓力和溫度。 ——每臺爐的煙氣脫硫凈煙氣側(cè)監(jiān)測參數(shù)為 SONO X、煙塵、O煙氣流量、壓力、溫度和濕度等。 ——CEMS 系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)應(yīng)滿足脫硫系統(tǒng)對 SO2控制所需信號的要求，輸出數(shù)據(jù)的單位為 mg/Nm3(成分含量)、Nm 3/h(流量)和℃(溫度)。 熱工自動化設(shè)備選型（1）分散控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)應(yīng)選擇有成功應(yīng)用經(jīng)驗、性能價格比較好的產(chǎn)品，本期工程考慮國產(chǎn)分散控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的過程 I/O 數(shù)量約：——AI/AO: 80——DI/DO: 320系統(tǒng)的硬件配置——DOS 裝置 1 套——操作員站（兼工程師站） 2 臺——記錄用打印機 1 臺（2）變送器——兩線制，4～20mA，DC；——零點可遷移，易于量程調(diào)整；——差壓變送器應(yīng)具有單項耐全壓的能力；**鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 37（3）執(zhí)行器——執(zhí)行器應(yīng)帶有手輪并配有位置發(fā)訊機構(gòu)；（4）特殊儀表——SO2分析儀、PH 計、煙氣粉塵濃度計等主要儀表采用進口設(shè)備。 工業(yè)電視監(jiān)控脫硫工業(yè)電視系統(tǒng)設(shè)計滿足運行人員可在控制室內(nèi)對生產(chǎn)現(xiàn)場的主要設(shè)備運行情況、安全情況和條件惡劣、巡健人員難以達到的場所進行監(jiān)視。工業(yè)電視監(jiān)視器安裝于脫硫就地控制室內(nèi)、切換通過鼠標實現(xiàn)。 其監(jiān)測范圍包括：漿液制備車間，石膏脫水車間，增壓風機，吸收塔。監(jiān)視點設(shè)置如表 所示：表 監(jiān)視點設(shè)置表序號 監(jiān)視區(qū)域 監(jiān)視點數(shù) 備注1 一二期吸收塔區(qū)域 2 二期預(yù)留2 一二期增壓風機區(qū)域 2 二期預(yù)留3 一二期循環(huán)泵房 2 二期預(yù)留4 真空皮帶脫水系統(tǒng) 15 石膏卸料 16 石灰卸料 17 漿液制備系統(tǒng) 18 旋流器系統(tǒng) 1總計 11 電源為保證脫硫設(shè)備安全可靠運行，應(yīng)確保在任一脫硫區(qū)域內(nèi)任一臺機組的停運，不影響對脫硫控制設(shè)備的供電。 **鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 38（1）調(diào)節(jié)閥和電動閥的熱控交流動力電源采用 380VAC 電源，由電氣雙電源切換配電柜供給。 （2）DCS 及現(xiàn)場儀表等所需的 220VAC 熱控交流電源由兩路電源供電，一路來自電氣專業(yè)的不停電電源裝置（UPS），另一路來自保安電源段。 （3）包括電伴熱在內(nèi)的 220V 熱控檢修電源，將考慮單路供電至熱工檢修電源配電箱。 對不停電電源裝置的技術(shù)指標要求：輸出電壓穩(wěn)定度誤差動態(tài)過程不大于 10%，穩(wěn)定過程不大于2%；頻率輸出穩(wěn)定度誤差動態(tài)過程不大于 2%，穩(wěn)定過程小于 1%；輸出波形失真度小于 5%。在廠用交流電源中斷的情況下，不停電電源應(yīng)保證連續(xù)供電半小時（最大負荷）。 氣源（1）儀表氣源應(yīng)使用無油、無水、潔凈的壓縮空氣。（2）設(shè)有儲氣罐，其容量應(yīng)保證當全部空壓機停運時，在供氣壓力不低于氣動設(shè)備最低允許工作壓力情況下，滿足 10 分鐘用氣。儀表同氣管，采用不銹鋼管。至儀表設(shè)備的分支管，采用紫銅管或尼龍管。其氣源品質(zhì)應(yīng)符合以下要求：——露點：工作壓力下的應(yīng)比工作環(huán)境最低溫度低 10℃；——含塵：凈化后的氣體中，含塵粒直徑不應(yīng)大于 3μm；——含油：氣源裝置送出的氣體，油份含量應(yīng)控制在 6ppm 以下。**鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 39 控制室的設(shè)置本工程設(shè)有專門的中央控制室，位置設(shè)置在漿液制備車間的三層。面積大約 80m2。在脫硫控制室旁布置有電子設(shè)備間及工程師室。電子設(shè)備間內(nèi)布置脫硫 DCS 機柜、電源盤以及熱控配電柜等設(shè)備。4原材料、燃料和動力供應(yīng)、燃料的種類、規(guī)格、年需要量本工程的主要原材料為石灰，按照設(shè)計煙氣量及二氧化硫濃度（2022mg/Nm 3）進行設(shè)計，脫硫系統(tǒng)需消耗石灰 2893kg/h，石灰全部來自**石灰窯生產(chǎn)，石灰品質(zhì)要求如下：粒度：≤50mm CaO：≥80％ 供應(yīng)狀況分析 脫硫項目所在地區(qū)脫硫吸收劑的來源直接影響到脫硫工藝的選擇。由于燒結(jié)脫硫裝置處理的煙氣量非常大，通常年消耗的脫硫吸收劑量也十分可觀。**省的特點是煤和礦的存儲量相當豐富。燒制石灰需要消耗大量的石灰石和煤，而**省正好滿足這一要求。所以，對于**的企業(yè)來說，石灰的制備和采購是非常容易的，而且價格低廉。 供應(yīng)可靠性分析 **鋼鐵有限公司在生產(chǎn)鋼鐵時要使用大量的石灰做溶劑。因此，本公司建有獨立的石灰燒制窯，年產(chǎn)量上 10 萬噸。結(jié)合實際情況，**鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 40本工藝選用石灰做為脫硫劑，其來源是可以保證的。、電和其它動力供應(yīng)**鋼鐵有限公司已建廠多年，擁有完整的給排水管網(wǎng)和用電管網(wǎng)，并設(shè)有獨立組織。本脫硫工程所涉及的所有水、電及動力供應(yīng)均可按設(shè)計要求接入廠區(qū)公用工程網(wǎng)絡(luò)。5總圖布置和土建一二期煙氣脫硫工程的主要建筑物、構(gòu)筑物包括電控樓、石膏脫水樓、石灰制漿樓、漿液循環(huán)泵房、卸料間、石灰儲倉及設(shè)備基礎(chǔ)、綜合管網(wǎng)等。脫硫島及公用系統(tǒng)總平面布置以考慮不影響燒結(jié)機的正常運行為前提，充分滿足脫硫工藝的要求，使生產(chǎn)流程順暢；平面與空間布置力求合理緊湊，生產(chǎn)便捷；力爭為一期脫硫裝置的安裝及將來的檢修創(chuàng)造較好的場地條件。**鋼鐵有限公司現(xiàn)有一期 132m2 燒結(jié)機一臺，二期計劃建一臺180m2 的燒結(jié)機。一期 132m2 燒結(jié)機已建有電除塵器、煙道、210m高的煙囪等設(shè)施。此次脫硫系統(tǒng)總平面布置在煙道、煙囪西側(cè)預(yù)留的脫硫場地?；啬媳遍L 30m，東西寬 50m。在煙囪西南側(cè)有南北長約 20 米的澡堂和食堂，本次脫硫工程計劃拆除。西邊界、北邊界為廠區(qū)道路，邊界線內(nèi)側(cè)均有管線。東邊界為燒結(jié)機主煙囪及主煙道，北邊界外為二期預(yù)留場地。邊界線內(nèi)側(cè)要有管線，基地邊界內(nèi)側(cè)管線主要為生活辦公用水、水可由基地內(nèi)各水管接入。 **鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 41脫硫島場地地形平整，因為建設(shè)用地，故地表已無障礙植被。 因脫硫島主要設(shè)備為露天構(gòu)筑物及配套的建筑構(gòu)成，為減少煙道阻力，節(jié)約煙道一次性投資和運行費用，故脫硫塔必須以煙囪為中心對稱布置，且應(yīng)煙道最短為原則。由于燒結(jié)機煙囪在脫硫島用地中心偏南，所以脫硫塔定位后留下用地就形成了北大南小的格局，故本設(shè)計要因地制宜北邊余下用地布置。1增壓風機布置在煙囪的北側(cè)，1吸收塔布置在煙囪的西北側(cè)，2增壓風機布置在煙囪的南側(cè)，2吸收塔布置在煙囪的西南側(cè)，1循環(huán)泵房及漿液制備車間、石膏脫水車間、2循環(huán)泵房依次排列在煙囪西側(cè)，1氧化風機房布置在 1吸收塔南側(cè)，2氧化風機房布置在 2吸收塔北側(cè)，事故池布置煙囪與石膏脫水車間之間。 詳見總平面布置見附圖 2。脫硫島外邊界道路均標高根據(jù)**省地質(zhì)勘察設(shè)計院所提供的標高為 ～，脫硫島場地設(shè)計標高選為 85m。石膏脫水車間一層為石膏庫和稀液儲槽及稀液返回泵，二層為真空皮帶脫水系統(tǒng)，三層為旋流器。漿液制備車間一層為消化器，漿液池，漿液給料泵，提渣機，空壓機，工藝給水泵，二層為石灰儲倉，配電室，三層為電控室。脫硫工程的主要原料為石灰，可能有少量的化學(xué)添加劑；產(chǎn)品主要為石膏。利用鋼廠道路網(wǎng)，在石膏樓北邊有 7m 寬石膏運輸通道，**鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 42為方便檢修、設(shè)備運輸及消防，在脫硫島南邊界內(nèi)設(shè)一條 4m 寬的東西通道連通廠內(nèi)道路。 為保證原料和產(chǎn)品運輸及時，設(shè)有一輛 8 噸的石灰運輸罐車，采用氣力輸送泵。石灰儲倉一座，儲備量 88t（一二期共用），生石灰堆積密度:，尺寸為 φ4000H(6000+3000)，材質(zhì)選用。設(shè) 2 輛石膏車，運入廠區(qū)倉庫。脫硫島區(qū)域內(nèi)場地土共可分為 8 層，第①層粉質(zhì)粘土，厚度～，第②層粉土，厚度 ～，第③層粉質(zhì)粘土，厚度～，第④層粉土，厚度 ～，第⑤層粉質(zhì)粘土，厚度～，第⑥層粉質(zhì)粘土，厚度 ～，第⑦層粉質(zhì)粘土，厚度 ～，第⑧層粉質(zhì)粘土，為鉆孔終止層，一般揭露厚度～，最大揭露厚度 。主要土層中，第①層粉質(zhì)粘土地基承載力特征值 175KPa，除第②層粉土地基承載力特征值僅70KPa，壓縮模量值為 ，較為軟弱外，其余各層地基承載力均較高脫硫島區(qū)域內(nèi)場地地下水類型為潛水，地下水位埋深受季節(jié)影響明顯， 地下水位埋深約為 ～，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021）的標準進行判別：地下水對混凝土不具腐蝕性，對混凝土中鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性 場地土為中硬場地土，場地土類別為Ⅱ類 場地地震設(shè)防烈度為 8 度 **鋼鐵有限公司燒結(jié)機機頭煙氣脫硫工程**環(huán)境工程設(shè)計院 43由于脫硫島區(qū)域內(nèi)各建筑荷載差異較大，基礎(chǔ)型式不同，故采用不同方案進行地基處理。各主要建筑均為框架結(jié)構(gòu)，柱下條型基礎(chǔ)，CFG 樁復(fù)合地基方案，其中石膏脫水樓采用鉆孔灌注樁方案，根據(jù)勘測報告，鉆孔灌注樁單