简单伟鹏陶瓷窑烟气脱硫方案方针.doc

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1、#+伟鹏陶瓷有限公司窑炉烟气脱硫工程技术方案编制单位：佛山市华信达节能环保设备有限公司联系人：许意志 （18675721176）目 录1 工程概况 22 设计依据22.1 设计规范或标准22.2 原始设计参数32.3 治理标准32.4 设计原则32.5 设计范围43 工艺设计43.1 工艺选择43.2 工艺流程简图53.3 工艺流程说明53.4 脱硫系统经济技术指标63.5 技术特点83.6 各系统流程93.7 脱硫、防垢机理103.8 脱硫系统114 电气控制124.1 脱硫剂的自动加入124.2脱硫液的pH值自动控制124.3液位控制135 环保与节能135.1 环保135.2 节能136

2、 建设进度147 劳动安全与职业卫生158 售后服务及质量保证承诺169系统配置及工程报价179.1 脱硫系统配置及报价179.2 如增加一条与1#窑排烟气量的3#窑，脱硫系统配置及报价171 工程概况陶瓷行业发展迅猛，规模庞大，烧成的过程中，窑炉会产生大量的烟气，影响周围环境。根据中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法的规定以及地方环保行政主管部门的要求，本着经济增长与保护环境协调一致、共同发展、相互促进的原则，XX陶瓷有限公司高度重视，决定对窑炉尾气进行全面脱硫治理。2 设计依据2.1 设计规范或标准本技术采用的中国国家标准（设计、安装、试验和调试），表2-1所列的版本号仅

3、为参考。 表2-1 设计标准与技术规范 序号规 范 名 称规 范 版 本 号备注1建筑抗震设计规范GB50011-20012建筑防雷设计规范GBJ50057-943建筑结构荷载规范GB50009-20014建筑设计防火规范GB 50016-20065建筑地基基础设计规范GB5000720026钢结构设计规范GB50017-20037混凝土设计规范GBJ10-898工业企业噪声控制设计规范GBJ87-859陶瓷工业污染物排放标准GB25464-201010火电厂烟气脱硫工程技术规范（石灰石/石灰石膏法）HJ/T179-200511电力设计接地规范SDJ16-9712低压配电设计规范GB50054

4、-9513钢结构工程质量检验评定标准GB50221-9514钢结构高强度螺栓连接设计、施工技术规范JGJ82-9115混凝土结构工程施工质量验收规范GB 5020420022.2 原始设计参数贵公司现有1#、2#窑炉和干燥排烟，脱硫设计参数见表2-2。表2-2 窑炉烟气性质 项目参数烟气排放量（m3/h）入口烟气温度（）入口烟气S02浓度（mg/Nm3）1#窑炉12000130-16011001#干燥（抽湿）300002#窑炉200002#干燥（抽湿）35000注：表中烟气排放量是以厂家提供的窑炉烟气排放量设计2.3 治理标准废气经治理后达到陶瓷工业污染物排放标准GB25464-2010，脱硫

5、产物无二次污染。烟气治理后的排放标准见表2-3。表2-3 治理烟气排放标准项目单位排放标准设计标准二氧化硫mg/Nm3100100粉尘mg/Nm33030氮氧化物mg/Nm3300300氟化物mg/Nm333烟气黑度（林格曼黑度）-112.4 设计原则a、 保证该部分外排烟气的各项指标达到陶瓷工业污染物排放标准GB25464-2010，脱硫产物无二次污染。b、 按照投资费用省、运行费用低、操作管理方便、处理工艺可靠、整体布局合理、运行效果稳定原则进行设计。c、 外购设备选用国内质量上乘、知名度较高、价格适中、并经实践考验过的先进设备，保证持久稳定运行；非标设备的制作应符合国家或行业相关规范，并

6、保证性能稳定。d、 充分利用公司地形，减小占地面积，并使各运行设施及设备布置合乎设计规范。2.5 设计范围a、本工程的设计内容为伟鹏陶瓷有限公司窑炉烟气脱硫的工艺设计和施工设计，主要包括治理工艺的选择及参数确定、处理设施及设备的总平面布置、处理设施的结构施工、各种管线的布置、电气控制系统的设计、标准设备的选型和采购、非标设备的设计、工程总投资的预算等。b、本工程有关的土建施工由用户负责，所需的工业电源和自来水按照设计要求送至处理设施指定位置。3 工艺设计3.1 工艺选择石灰-石膏法脱硫工艺是目前在实际应用中用的最多的烟气脱硫技术，占脱硫装机总容量的83以上，是当今世界上技术最成熟、实际应用最多

7、、运行最稳定的脱硫工艺。本方案采用钙-钙双碱法脱硫工艺和XP型亚硫酸钙脱硫除尘技术，该技术是湿法脱硫技术的创新和改进型。该技术94年获国家专利，并开始在工业上应用和改进，99年列入国家科技部“九五”重点攻关项目，2001年1月通过国家鉴定，结论是“该项研究有较大创新，总体上达到国际先进水平”，同年，获科技部等四部委优秀成果奖。目前，已在北京、河北、哈尔滨、内蒙古、重庆、辽宁、广东、福建、湖南、江西、山东、山西等10省市150余家工厂的500多台窑炉上应用和实施。尤其在环保部门要求安装烟气在线监测仪以来，更是占据了脱硫项目较大的市场份额。该技术通过了鉴定，认为该技术成熟、可靠，能稳定运行。本方案

8、是按照陶瓷窑炉烟气脱硫项目要求，以适应国家标准陶瓷工业污染物排放标准GB25464-2010标准为前提，依据窑炉通常的燃料、烟尘量、负荷、烟温等燃烧工况和技术参数提出采用石灰-石膏法（钙-钙双碱法）工艺和XP脱硫设备来实施。在适应用户场地情况等的同时，可保证项目投资少，运行费用低，运行维护方便，无二次污染。3.2 工艺流程简图工艺流程如图3-1所示；1#、2#窑烟气引风机烟道湿法脱硫塔烟道烟囱排放 专用泵 石灰仓螺旋加灰机石灰乳池循环池 沉淀池石膏（人工清除二水硫酸钙）氧化罗茨风机图3-1 石灰-石膏法脱硫工艺图3.3 工艺流程说明窑炉和干燥排放烟气由各自引风机抽出至烟气主管，再送入脱硫塔。脱

9、硫脱水除雾后，进入烟囱排放。脱硫过程生成的亚硫酸钙浆液在脱硫循环池（反应池）经氧化池氧化成硫酸钙，再进入石膏临时沉淀池，可通过人员掏取或泥浆泵抽取石膏，脱硫石膏可直接外售给水泥厂作为辅料，也可作为石膏板厂的生产原料，或制成石膏砌块，实现脱硫产物的综合利用。滤液流入厂区污水处理场进入大循环再利用。脱硫所采用的XP型脱硫除尘塔板具有特殊孔形和分布，它既是一种很好的气液传质设备，又是一种极好的除尘设备。当烟气通过该塔板时，烟气被高度分散，并与亚硫酸钙浆液间强烈搅动，气液之间有很大的接触面积，因而能将烟尘中细尘润湿和捕集，并将SO2脱除。3.4 脱硫系统经济技术指标3.4.1 主要经济技术参数本脱硫系

10、统运行时，要求指派专职人员进行操作和管理。窑炉烟气送入脱硫系统由窑炉工操作完成。系统的主要经济技术参数见表3-1。表3-1 主要经济技术参数序号项 目单 位参数备注1脱硫塔结构尺寸m3.2m24.8m2处理烟气量m3/h1000003SO2初始排放浓度mg/Nm311004治理后SO2排放浓度mg/Nm31005脱硫效率%916年运行时间h/年80007钙硫比mol1.038脱硫石灰（CaO）消耗量kg/h71石灰纯度按75%计吨/年5689年SO2排放总量吨/年50.410年消减SO2排放量吨/年50411耗电量（系统总容量41kw）kw/h28.7正常负荷度/年2.29610512耗水量(

11、调试或洗塔用水量10 t/h)t/h1t/年800013生产运行人员人专职三班制14脱硫系统阻力降Pa100015出口烟气温度503.4.2 效益分析（一）、环境效益从上表3-1可以看出，窑炉年脱除SO2气体总质量为504（ 吨/年）。（二）、经济效益 a. 计算标准 石灰粉：300元/吨排污费（SO2）：600元/吨电费：1元/度（kwh）b. 费用计算脱硫系统运行一年所需的主要费用见表3-2。表3-2 年运行费用序号项目耗量单价费用(万元/年)1石灰粉（CaO）568吨300元/吨15.92电费229600度1元/度22.9（三）、综合效益此套脱硫系统的综合效益见表3-3。表3-3 系统运

12、行的综合效益序号项目单位数量备注1脱除二氧化硫（SO2）吨/年504环境效益可观2SO2脱除成本元/吨770低3免交排污费万元/年30.24 参考值另外，脱硫石膏可综合利用，根据市场需求或适当处理后，产生一定的经济价值。3.5 技术特点a、采用XP亚硫酸钙脱硫技术从理论上解释了、实践上解决了石灰湿法脱硫的结垢问题，能保证运行的可靠性；b、脱硫塔采用了高效除尘、脱硫部件及脱水除雾装置，既能保证90以上的脱硫效率，又能脱除烟气中剩余细尘，能确保烟气达标排放；c、脱硫塔结构合理，操作弹性范围大，能适应较大的负荷变化和燃料情况的变化，满足今后不断提高的环保标准；d、整个脱硫除尘系统阻力小，压降低，全系

13、统压降小于1000Pa，大大减少了引风机的功耗；e、脱硫塔塔体材质采用碳钢防腐结构，塔内部件为316L,防腐层采用玻璃钢防腐，耐磨性能好，寿命长；f、可根据用户选择对脱硫产物进行氧化处理，最终产物为脱硫石膏，可综合利用，变废为宝。石膏滤液用于制备石灰乳，全系统无二次污染；g、脱硫剂采用传统的石灰（CaO），价格低廉，运行费用低；h、引风机置于脱硫除尘设备之前，避免引风机带水和粘灰； i、脱硫液PH值采取自动控制，确保系统稳定运行；其它设备可根据用户要求，采用不同的控制方式；j、采用自动螺旋加灰机，保证给料均匀，降低了工人劳动强度，无二次污染；k、采用高效的旋流板除雾器，脱水效率高，阻力小；3.

14、6 各系统流程根据总工艺流程，整个脱硫可分为五大系统：烟气脱硫系统、石灰乳制备系统、自控、电控系统及公用工程系统。主要流程如下：a、烟气系统：烟气引风机烟道均气室脱硫部件除雾器烟道烟囱。b、脱硫水路：布水器脱硫部件脱硫循环池脱硫循环泵布水器；c、石灰乳水路：石灰粉料仓 螺旋加灰机石灰乳池石灰乳泵（根据测定的pH值反馈控制送浆量）脱硫循环池。石灰乳池用水由回用水提供。亚硫酸钙脱硫工艺的实现：当烟气通过塔内脱硫部件时，与来自脱硫循环池内的亚硫酸钙（第一钙）浆液进行充分的逆流接触以脱除烟气中的SO2和细尘，完成脱硫后的浆液返回脱硫循环池，石灰乳制浆池内的新鲜石灰乳（第二钙）不断补入脱硫循环池，以再生

15、出亚硫酸钙循环使用。在这里，脱硫循环池实际上是一个再生脱硫物质的反应器。3.7 脱硫、防垢机理3.7.1 常规石灰湿法脱硫机理及存在问题简单地说，烟气中SO2的脱除过程是分两部完成的：第一步，气液传质和水合过程，即烟气中SO2分子与水接触时，溶解在水中，并与水分子水合为亚硫酸：第二步，H2SO3与溶解在水中的碱性脱硫剂作用，生成亚硫酸盐。例如，若用石灰乳作脱硫剂时，它与H2SO3反应生成半水亚硫酸钙沉淀：合并（1）、（2）式，得到石灰湿法脱硫的总反应式为：此外，因烟气中含有氧气，少量CaSO3被氧化为CaSO4。石灰乳脱硫过程生成的亚硫酸钙和硫酸钙在水中的溶解度很小，极易达到过饱和而结晶出来，

16、在器壁上形成垢层，严重时将使设备、管道堵塞而无法运行下去。这是石灰法脱硫存在的最大问题，因此本方案不采用石灰乳直接脱硫。3.7.2 钙钙双碱法脱硫及防垢机理为解决石灰湿法脱硫中存在的结垢问题，我们选用钙钙双碱脱硫法，该法的脱硫及防垢机理如下：当脱硫循环池内的亚硫酸钙（第一钙）悬浮液用循环泵输送到脱硫塔内的XP型塔板上与烟气接触时，烟气中的SO2与亚硫酸钙发生脱硫反应（4）：反应（4）生成的Ca(HSO3)2是亚硫酸的酸式盐，在水中的溶解度较大，因而不在塔内结垢。当脱硫剂从脱硫塔返回脱硫循环池后，反应（4）生成的Ca(HSO3)2与新加入的石灰乳（Ca(OH)2，第二钙）发生反应，再生出CaSO

17、31/2H2O供循环脱硫使用，池内反应为： Ca(HSO3)2+Ca(OH)2=2CaSO31/2H2O+3/2H2O (5)综上所述，我们发明的亚硫酸钙悬浮液脱硫的实质是，用亚硫酸钙悬浮液在脱硫塔内脱除SO2并生成溶解度很大的亚硫酸氢钙，因而脱硫塔不结垢；塔外循环池内用石灰乳与亚硫酸氢钙反应，再生出塔内脱硫所需的亚硫酸钙。在这里，循环池实际上是一个反应器。3.8 脱硫系统3.8.1 脱硫塔脱硫塔）的直径3.2m，塔总高24.8m。塔体均采用碳钢结构，内表面玻璃钢防腐。塔内从下至上安装了均气室、脱硫部件、旋流板除雾器等主要部件。其中脱硫部件采用316L材质制作，具有特殊板型和孔形分布，它是一种

18、很好的气液传质及除尘部件。当烟气通过该部件时，被高度分散，并形成一定的湍流层，气液接触面巨大，能高效将SO2及细尘脱除。除雾器采用旋流板，保证除雾效率达到99%以上，出口烟气水滴含量小于100mg/m3。塔下部的均质器则保证了塔断面流畅均匀。3.8.2 脱硫循环池脱硫循环池的内径3.0m，高3.0m，采用碳钢结构，内表面玻璃钢防腐，位于脱硫塔底层地面。脱硫循环池配有曝气装置，保证池内亚硫酸钙溶液均匀和硫酸钙终产物的生成。3.8.3 脱硫循环泵脱硫循环泵采用FUH系列工程塑料离心泵，泵的过流部件均采用超高分子聚乙烯（UHMWPE）制作，其耐腐性能优良，耐磨性能优异，耐冲击性能强。脱硫塔配用两台脱

19、硫循环泵，功率为11kw和22kw；脱硫循环泵与循环池均置于地面之上（脱硫塔平台下）。3.8.4 石灰乳制备 本方案采用市售石灰粉作脱硫剂，要求石灰颗粒在180目以下，纯度约75%。石灰乳制备系统（见流程图）由人工送至石灰粉仓，石灰经过仓底的螺旋给料机送至石灰乳池。向浆池输送石灰粉的同时，向石灰池补充水合部分回用水，进行搅拌制浆。浆液的浓度依据加入石灰乳池的石灰粉量和水量加以控制。石灰粉的加入量则由螺旋加灰机的调速电机进行控制。制浆过程自动连续进行，制备好的浆液用石灰乳泵送入脱硫循环池。4 电气控制4.1 脱硫剂的自动加入a、 脱硫剂通过螺旋加灰机和电控装置按设定条件自动均匀地加入到制浆池中，

20、这样避免了人工加料一次性太多造成的脱硫液pH值骤然升高的情况，由降低了工人劳动强度，减少了操作时间。b、石灰乳池液位控制：当池内的液位低限报警时，自动打开补充水管的阀门，向池内补充工业水以保持池内液位在一定范围内；当液位高于高限时，给水阀会自动关闭； 4.2脱硫液的pH值自动控制脱硫浆液的pH值是保证设备不结垢和取得高脱硫效率的关键，本技术采用进口工业pH在线控制变送器、PID智能控制仪器、石灰乳泵等实现循环池内浆液pH值的自动控制。通过安装在专用的测量槽内的进口工业pH在线控制变送器对脱硫循环泵的出液pH值进行测量，输出测量信号至PID智能控制仪表，智能控制仪对信号与设定值进行比对后，发出指

21、令给石灰乳泵控制石灰乳的给乳量，从而快速稳定地控制循环液pH值。即当pH值高于控制值时，乳浆泵关闭，减少石灰乳流量；反之亦然。4.3液位控制a、当循环池内的液位低限报警时，自动打开补水管路的阀门，向池内补充工业水，以保证循环池内液位在一定范围内；当液位高于高限时，通过池壁的溢流管自动溢流出循环池。b、根据石灰乳池设定的乳浆浓度，推算出入口氧化钙（石灰）用量和进液流量，由液位仪发出信号，自动启动螺旋加灰机和工业水的加入。5 环保与节能5.1 环保a、窑炉烟气全净化，净化后烟气SO2含量100mg/m3，粉尘30mg/m3，氮氧化物300mg/m3，氟化物3mg/m3，满足陶瓷工业污染物排放标准G

22、B25464-2010国家排放标准；b、能产生很好的环境、社会效益；c、本方案水大部分循环使用，排放废水量很小，约1t/h，并且经过处理排放，不污染环境；d、脱硫产物为二水石膏，可综合利用，不污染环境。e、脱硫系统机装设备噪声85dB，系统噪声符合国标。5.2 节能本工程在工艺系统设计和设备选择上，认真贯彻国家产业政策和行业设计规范，严格执行节约能源的相关规定，在优选方案的过程中，把节约能源列为重要指标和比选条件，不采用那些高能耗低效率的产品，尤其杜绝采用国家已公布淘汰的机电产品，提高自控及管理水平，加强计量。节约能源的措施考虑如下：a、循环水泵采用高效水泵，以减少能耗；b、工业废水循环使用，

23、将废水排污量减到最少；c、电动机采用国家推荐的低耗高效系列电动机，照明选用高效节能型光源；d、合理布置设备，减少输送距离，减少能耗。 6 建设进度6.1 预计工程进度正常情况下，进场施工之日起（土建工程完毕）计，45天内完成设备的安装并调试工作。6.2 工期顺延如遇下列情况，工期相应顺延：a、按施工准备规定，不能提供施工场地、水、电源，道路未能接通，障碍物未能清除，影响进场施工；b、不属包干系数范围内的重大设计变更，设计参数、工程地质等资料不准，致使设计方案改变或由于施工无法进行的原因而影响进度；c、在施工中如因停电、停水8小时以上或连续间歇性停水、停电3天以上（每次连续4小时以上），影响正常

24、施工；d、未按合同规定拨付预付款、工程进度款或其它款项而影响施工；e、人力不可抗拒的因素（雨、雪、地震等）而延误工期。7 劳动安全与职业卫生7.1 防火、防雷电、防静电防火、防雷电、防静电设计符合国家相关的标准和规范。电缆和管线穿墙原料应为不可燃材料。内部温度高于180的所有管道或容器的布置应避免接触可燃性液体，如接触泄漏的可燃润滑油。应采取特殊措施以防止在油或润滑油管线泄漏情况下，减少热管道保温材料渗入可燃性液体的危险。电缆管的布置应避免被油或其它可燃性液体淹没的危险。装置和设备的布置不应形成难以检查和清洗的死角或坑，以防其中聚集可燃性物质。应采用非可燃材料的墙面和屋面及其它土建材料。所有室

25、外、室内建（构）筑物应按国家消防规范要求布置水消防设施及移动式灭火器。所有消防设施应存放在铝合金或不锈钢材质的柜内。7.2 有害材料吸收剂输送及加料设备均采取密封措施，防止粉尘飞扬。不应使用任何种类的有毒物质。对于设备的任何部分，不使用石棉或含石棉的材料。为确保安全，单个设备和整套系统的设计遵照安全规程和规范，在各种情况下避免人员伤害的潜在性。对机械的转动件或其它移动部件、发热部件以及可能造成人员伤害的部件均进行保护，有潜在危险的部位，使用鲜艳的油漆表示醒目。设备通道、操作平台设有防滑横档和扶手。8 售后服务及质量保证承诺我公司郑重承诺，如承接贵公司窑炉烟气脱硫工程，我公司将按照本单位质量手册

26、要求提供质量保证，并提供优质售后服务，其摘要如下：a、质量保证：我公司对所承接的工程提供工程质量保证和售后服务。b、设备质量：我公司保证所供设备系崭新、未曾使用，并与合同规定的质量、规格和性能一致。并按照要求提供有关设备的合格证、进口证明等文件。c、技术文件：我公司保证所提供的技术文件和图样将是完整、清楚和正确的，以适合合同设备的设计、安装、操作和维护的要求。并且按照项目进度及时整理技术文件和图样，按照贵方要求提供必要的技术文件和图样给贵方。d、竣工资料：按照工程技术文件资料管理规定和招标书的要求，开展整个工程的施工文件及技术资料的管理工作，并在竣工前及时向用户提交全套的工程竣工资料，满足贵方

27、操作、使用和维护需要。e、备品备件：提供足够的备品备件，保证系统正常运转。在质保期内，如易损件损坏超过备品备件，则及时免费提供备品备件。在备件计划停止生产的情况下，我公司会事先将此信息通知贵方，以使贵方有足够的时间采购所需的备配件。f、培训服务：我们将提供全面详实的培训方案和培训计划，主要在设备调试期间进行，为贵方管理和操作人员详细讲解设备原理、规格性能和操作维护，确保操作人员掌握操作要领和一般维护工作要领。g、质量保证期：自系统安装验收合格之日起一年内为质量保证期。质保期内，我公司将对承揽的部分提供免费的保修服务。如设备出现质量问题，我公司予以免费更换。质保期满后，我公司仍然提供优惠的保修服

28、务。h、售后服务：在设备质保期内，对系统和设备出现的故障，我公司将提供24小时响应服务，在24小时内对用户所提出的要求做出反应。如不能在电话中指导解决问题，我公司工程师或维修人员48小时内到达现场解决问题。i、服务回访：提供定期的咨询服务和不定期的回访，提供系统和设备寿命器内终身维护。9 系统配置及工程报价9.1 脱硫系统配置及报价1#、2#窑脱硫系统配置及报价见表9-1。表9-1 脱硫工程系统配置及报价序号名 称规 格结构数量配套电机(kw)单价万元单价万元备 注一烟气吸收系统129.0二脱硫循环系统13712.25三石灰乳制备系统14.054.1四电气及自控2.8五制作安装费 16.06.0六运费 11.01.0七塔外管道和支撑免费八合计55.15总计：人民币伍拾伍万壹仟伍佰元整（￥551500元）