【正文】 4萬 t/a 硫酸裝置中，基本都能回收高溫位余熱，低溫位余熱的回收 也已經(jīng)起步。在國際上，硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 7 經(jīng)處在了較高水準(zhǔn)上，新 技術(shù)、新材料的運用層出不窮。 就總體而言，我國硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備與國際水平相比仍有一定的差距，但近十年來，國內(nèi)硫酸技術(shù)已有很大的提高。 原料工段位于廠區(qū)的北部，由北向南依次布置有焙燒工段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段，干吸工段位于轉(zhuǎn)化工段的西北部， 硫酸儲存設(shè)施位于廠區(qū)的南部。破碎后的礦經(jīng)振動篩過篩，小于 3mm 的礦送入成品庫待用，篩出的大顆粒再與 顎式破碎機 送來的礦匯合由皮帶機返回反擊破碎機破碎。為防止硫鐵礦中的含鐵雜質(zhì)混入打散機，在膠帶輸送機上設(shè)有電磁除鐵器。由除塵器收集的硫鐵礦塵與干燥后的硫鐵礦匯合后加到沸騰爐加料斗。 焙燒工段 精選 的硫鐵礦由焙燒爐的加料斗，通過皮帶給料機連續(xù)均勻地送至沸騰爐、采用氧表控制 沸騰爐出口氧含量，根據(jù)其氧含量對沸騰爐的加礦量進行自調(diào)。該爐氣經(jīng)廢熱鍋爐后，溫度降至 340℃ ，廢熱鍋爐產(chǎn)生的中壓過熱蒸汽供凝汽式汽輪發(fā)電機組發(fā)電。 凈化工段 由電除塵器來的爐氣進入動力波洗滌器，用濃度約 20%的稀硫酸除去一部分礦塵，降溫后進入氣液分離塔，然后進入填泡塔，進一步除去礦塵、砷、氟等有害物質(zhì)。經(jīng)凈化后的氣體進入干吸工段，在干燥塔前設(shè)有安全封。熱量由后面的冷 卻塔稀酸冷卻器帶走。斜管沉降器沉降下來的污泥，排入酸溝，可用石灰中和處理后采用料漿泵送至焙燒工段增濕 滾筒 與熱礦渣混合。增多的循環(huán)酸串入增濕塔循環(huán)系統(tǒng)，整個凈化系統(tǒng)熱量由稀酸冷卻器帶走。 轉(zhuǎn)化工段 經(jīng)干燥塔金屬絲網(wǎng)除沫器除沫后， 二氧化硫 濃度為 ~%的爐氣進入二氧化硫鼓風(fēng)機 增 壓后，經(jīng)第 III 換熱器和第 I 換熱器換熱至 430℃ ，進入轉(zhuǎn)化器。 為了調(diào)節(jié)各段催化劑層的進口溫度，設(shè)置了必要的副線和閥門。 秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 10 干吸工段 自凈化工段來的含 二氧化硫 爐氣，補充一定量空氣，控制 二氧化硫 濃度為 %進入干燥塔。 干燥塔系填料塔，塔頂裝有金屬絲網(wǎng)除霧器。然后經(jīng)干燥塔 循環(huán)泵打入干燥塔酸冷卻器冷卻后，進入干燥塔循環(huán)使用。 經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后的氣體，溫度大約為 180℃ ，進入一吸塔，吸收其中的 三氧化硫 ，經(jīng)塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除霧器除霧后，返回轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進行二次轉(zhuǎn)化。 尾氣經(jīng)氫氧化鈉溶液吸收處理后排放。增多的 98%硫酸，一部分 吸入 干燥塔循環(huán)槽，一部分作為成品酸經(jīng)過成品酸冷卻器冷卻后直接輸入成品酸貯罐。 爐子的最下部是風(fēng)室，設(shè)有空氣進口管 ， 其上部是空氣分布板，空氣分布板上是耐火澆注料爐 床，爐床 上 埋設(shè)有許多側(cè)向開小孔風(fēng)帽。沸騰床中裝有冷卻管束 ， 以移走沸騰床的余熱，它們與鍋爐汽包聯(lián)結(jié)，是廢熱鍋爐蒸發(fā)受熱面的一部分。此外 ， 沸騰爐上還設(shè)置有加料口、礦渣 溢流 管 (口 )、爐氣出口、點火孔等接管 。 氣液分離塔 氣液分離塔是作為 凈化 工段后的 氣液 分離設(shè)備使用的 ， 其工況 條件的特點是腐蝕性強、氣體帶塵較多，如采用填料塔有堵塞的危險 ， 所以采用空塔結(jié)構(gòu) ， 其優(yōu)點是便于大型化 、 氣體壓降小、操作彈性大、性能穩(wěn)定、可靠性秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 12 較高，所以在大型裝置中廣泛采用。噴淋 5%的稀酸。 填料高度一般為 5m，一般采用聚丙烯 (如 φ 76)的低阻力 、 抗污堵及具有自清洗性能的填料，如異鞍環(huán)等 。 凈化爐氣中因含有水 分，如不及時去除就會與 三氧化硫 反應(yīng)生成硫酸 ，從而腐蝕后續(xù)轉(zhuǎn)化換熱系統(tǒng)中的鋼制設(shè)備 ， 損壞催化劑，增加系統(tǒng)的阻力，為除去這些水分，設(shè)置了干燥塔。 干吸塔的主要結(jié)構(gòu)基本上是相似的，塔體為立式圓筒形內(nèi)襯耐酸磚 。填料上部為分酸裝置 。殼側(cè)設(shè)有人孔和視鏡以便除沫器的安裝 、檢修和觀察 。具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，制造安裝及秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 13 維修 較方便等優(yōu)點 ， 單位面積分酸點數(shù)達 到 20~27/m2， 鑄鐵管式分酸器的材料有低鉻鑄鐵和合金 鑄鐵 兩種可供選擇 。 轉(zhuǎn)化器為直立圓筒形結(jié)構(gòu)，全碳鋼殼體襯容重較大的硅酸鋁纖維磚 ， 硅酸鋁纖維磚外 表面涂刷耐 高溫 防腐涂料。蓖子板、立柱采用耐熱鑄鐵 ， 蓖子板上鋪 不銹鋼 絲網(wǎng)，不銹鋼絲網(wǎng) 上 鋪放瓷球和催化劑，每層催化劑上面均再鋪一層瓷球，以便于氣體分布。 自動控制 自控水平和主要控制方案 該項目的自動控制 包括原料工段、焙燒上段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段、廢熱回收系統(tǒng)、循環(huán)水站、余熱發(fā)電以及脫鹽水站。 以集中控制為主 ， 整個生產(chǎn)過程的操作及主要設(shè)備的狀態(tài)顯示 、停止操作均可在控制室內(nèi)完成。 在硫酸裝置區(qū)設(shè)置一個 DCS 控制室 ， 總面積約為 150m2(包括輔助 區(qū) )。原料工段脫故水站循環(huán)水站均單獨設(shè)置常規(guī)儀表操作室，面積均為 24 m2。生產(chǎn)過程中的主要工藝參數(shù)將在 CRT 中進行顯示、 記錄 、報警， 并 通過控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)、 連鎖 、 計 算 。采用 二線制變送器 ， 并帶有現(xiàn)場指示儀表。 就地指示的溫度選用雙金屬溫度計。 一般介質(zhì)采用不銹鋼壓力表或普通壓力變送器進行測量。 水流量的測量采用威力巴流量計。成品酸的計量選用質(zhì)量流量計 。 鍋爐汽包液位采用差壓變送器進行測量。 氣相在線分析儀表為引進產(chǎn)品，供應(yīng)商提供全套的采樣和預(yù)處理裝置。 高溫高 壓 介質(zhì)采用套筒閥 。 DCS 控制系統(tǒng) DCS 控制系統(tǒng)采用國產(chǎn)產(chǎn)品 ， 提供對整個工藝過程的有效控制 。 PID 參數(shù)能夠自動整定 。 蓄電池容量按 30 分鐘考慮 。 2) 控制回路的操作 ， 其中包括設(shè)定值和操作方式的改變 。 4) 報警及其顯示 。 6) 開 /關(guān)閥門的操作 。 8) 工藝流程圖動態(tài)畫面顯示 。 安全設(shè)施 該項目的安全設(shè)施見下表： 秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 16 表 35 安全設(shè)施一覽表 序號 安全設(shè)施目錄 可研中采取的安全設(shè)施 應(yīng)補充的安全措施 備注 1 預(yù)防事故設(shè)施 (1) 檢測報警設(shè)施 壓力、溫度、液位、流量、組分報警設(shè)施 采用 DCS控制系統(tǒng)，對溫度、壓力、液位、流量等參數(shù)進行監(jiān)控 安全檢查和安全數(shù)據(jù)分析等檢驗檢測設(shè)備、儀器 酸濃檢測采用電導(dǎo)式酸濃分 析儀 ； 氣相在線分析儀表 (2) 設(shè)備安全防護設(shè)施 防護罩、防護屏 所有轉(zhuǎn)動設(shè)備的傳動部分均有安全可行的保護設(shè)施 ， 如皮帶、聯(lián)軸器等均加設(shè)安全罩。 各類輸電線路 宜 采用管裝、架空設(shè)置 防雷 設(shè)置防雷 設(shè)施 防雷裝置按期檢測 靜電接地設(shè)施 防靜電設(shè)施和接地保護 (4) 作業(yè)場所防護設(shè)施 防燙傷 凡高溫的設(shè)備及管道在行人可能觸及的地方采用隔熱材料隔離 排毒 對可能泄漏有害介質(zhì)的設(shè)備 和管道采用露天布置 防塵 對固體物料的輸送采用封閉 式皮帶棧橋 防噪聲 最大的噪聲源為空氣鼓風(fēng)機和二氧化硫鼓風(fēng)機，在選型上采用低噪聲設(shè)備，且安裝在隔音的風(fēng)機房內(nèi)，鼓風(fēng)機進出口管 道上安裝消音器。 安全標(biāo)志 硫酸儲罐警示標(biāo)志 、風(fēng)向標(biāo)、逃生標(biāo)志、重大危險源標(biāo)志 2 控制措施 (6) 泄壓和止逆設(shè)施 用于泄壓的閥門、爆破片、放空管等設(shè)施 秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 17 序號 安全設(shè)施目錄 可研中采取的安全設(shè)施 應(yīng)補充的安全措施 備注 (7) 緊急處理設(shè)施 緊急備用電源 DCS 供電設(shè)置不間斷電源(UPS)。 3 減少與消除事故影響設(shè)施 消火栓 、高壓水槍 (炮 )、消防車、消防水管網(wǎng)、消防站等 裝置區(qū)內(nèi)沿道路設(shè)置消火栓和消防管網(wǎng)，并設(shè)置手提式滅火器。 從事有毒有害介質(zhì)作業(yè)的工人上崗時應(yīng)穿戴工作服、安全帽、防護眼鏡和膠皮手套，進入 高濃度作業(yè)區(qū)時應(yīng)戴防毒面具，車間常備救護用具及藥品。 該項目的安全 投入 見下表： 表 36 安全投入一覽表 序號 項目 費用 (萬元 ) 序號 項目 費用 (萬元 ) 1 檢測報警設(shè)施 3 8 防止火災(zāi)蔓延設(shè)施 2 設(shè)備安全防護設(shè)施 10 9 滅火設(shè)施 5 3 防爆設(shè)施 2 10 緊急個體處置設(shè)施 4 作業(yè)場所防護設(shè)施 10 11 應(yīng)急救援設(shè)施 5 5 安全警示標(biāo)志 3 12 逃 生避難設(shè)施 3 6 泄壓和止逆設(shè)施 13 勞動防護用品和裝備 5 7 緊急處理設(shè)施 4 14 安全培訓(xùn)教育 5 合 計 配套公用工程和輔助設(shè)施 給排水 給水 本廠 供水體 制采用生產(chǎn)、消防、生活用水合一體制， 生產(chǎn)、生活 所需 水量 平均為 120m3/h， 最大為 142m3/h， 消防用水量為 108m3/h。 排水 生活 污水由于量少，經(jīng)過生物化糞池后與生產(chǎn)廢水一起排放。 1)排水量 界區(qū)內(nèi)平均生產(chǎn)、生活排水量為 ， 最大排水量為 m3/h。 循環(huán)水站 該項目將硫酸和發(fā)電兩個系統(tǒng)合并，共用儀表間、分析化驗室、加藥間和加氯間等。 冷卻塔下面是集水池，集水池大部分在地上，以滿足循環(huán)水泵自灌式吸水。 為保證換熱設(shè)備的正常安全運行 ， 防止結(jié)垢腐蝕和菌藻滋生，在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有使水質(zhì)穩(wěn)定的旁濾設(shè)備 ， 加氯設(shè)備和加 藥設(shè)備。同時 ， 系統(tǒng)定時排污和補充新鮮水，以提高循環(huán)水質(zhì)。 循環(huán)水站設(shè)備配置見下表： 秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 19 表 37 循環(huán)水設(shè)備一覽表 序號 名稱 型號與規(guī)格 數(shù)量 1 循環(huán)水泵 Q=1600m3/h， H=30m，附戶外電機 N=250kW，U=10kV 3 臺 (2 用 1 備 ) 2 重力式無閥過濾器 HQCQ100， Q=100m3/h 1 臺 3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)機械通 風(fēng)冷卻塔 10HNL1000，Δ t=10℃， t1=43℃， t2=33℃ 風(fēng)機功率： N=45kW，U=380V 3 座 供配電 用電負(fù)荷及 負(fù)荷 等級 該項目生產(chǎn)裝置及其他輔助設(shè)施，需要容量約 2512kW，年電能需要量約為 18 106kWh，實際余熱發(fā)電 3000kW，年發(fā)電量約 24 106kWh，可向系統(tǒng)外供電量為 6 106kWh。 電源現(xiàn)狀和廠內(nèi)系統(tǒng)配置 1) 外部電源現(xiàn)狀 公司總變電所為本裝置提供一路 10kV 電源 ，該電源供電容量大于2020kVA，本裝置 10kV 配電所為裝置變電所和 10kV 電動機提供 10kV電源。 2) 內(nèi)部電源現(xiàn)狀 該項目 內(nèi)設(shè)有 3000kW 抽凝式余熱發(fā)電機組一臺，發(fā)電機容量 3600kW，實際發(fā)電量約為 3000kW。 供電情況 1) 該項目內(nèi) 10kV 配電所，用于變壓器和 10kA高壓電動機的供電； 2) 該項目內(nèi)設(shè)置 10/ 變電所，用于主裝置及輔助工段的低壓符合供電。 4) 變壓器 變壓器容量為 2 1600kVA 高壓： 10kV 低壓： 380/220V 土建 表 38 土建一覽表 序號 名 稱 建筑面積 (m2) 層數(shù) 火災(zāi)類別 耐火等級 結(jié)構(gòu)型式 1 原料倉庫 800 1 戊 二級 排架結(jié)構(gòu) 2 加料房 500 1 戊 二級 框架結(jié)構(gòu) 3 沸騰爐框架 150 1 丁 二級 框架結(jié)構(gòu) 4 旋風(fēng)除塵支架 100 1 丁 二級 框架結(jié)構(gòu) 5 電除塵支架 250 1 戊 二 級 框架結(jié)構(gòu) 6 廢熱鍋爐平臺 300 1 丁 二級 框架結(jié)構(gòu) 7 電除霧器平臺 200 1 戊 二級 框架結(jié)構(gòu) 8 干吸塔支架 40 1 乙 二級 框架結(jié)構(gòu) 9 排氣筒塔架 1 戊 二級 鋼結(jié)構(gòu) 10 空氣鼓風(fēng)機房 120 1 戊 二級 框架結(jié)構(gòu) 11 脫鹽水廠房 240 1 戊 二級 框架結(jié)構(gòu) 12 發(fā)電廠房 700 1 丙 二級 框、排架結(jié)構(gòu) 13 循環(huán)水操作室 50 1 戊 二級 磚混結(jié)構(gòu) 14 變配電室 100 1 丙 二級 磚混結(jié)構(gòu) 15 員工宿舍、食堂、浴 室、值班室等附屬 140 1 戊 二級 磚混結(jié)構(gòu) 秀山德宏化工有限公司 10 萬噸 /年硫鐵礦制酸建設(shè)項目設(shè)立安全評價報告 21 消防 (1) 消防給水系統(tǒng)接中方工業(yè)園附近的消防水系統(tǒng)，采用生產(chǎn)消防合一供水系統(tǒng)。 (2) 室外消防采用低壓消防給水系統(tǒng)，管網(wǎng)上設(shè)室外地上式消火栓(SS100/ 型 )，消火栓按 80~100m 的間距進行布置，并配消防軟管箱，箱內(nèi)配置水龍帶及水槍。 (4) 室內(nèi)、外消防用水量 硫酸廠界區(qū)內(nèi)一 次 火災(zāi)消防用水量不小 于 30L/s， 火災(zāi)延續(xù)時間為 2h。 暖