铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘技术规范.doc
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1、ICS77.120.10CCS Z O5YS中华人民共和国有色金属行业标准YS/T XXXXXXXXX 铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘技术规范Technical specifications for limestone-gypsum based flue gas desulphurization,defluorination and dedusting in aluminum electrolysis process2020年9月30日XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施中国人民共和国工业和信息化部发布YS/T XXXXXXXXX前言本文件按照GB/T 1.1
2、-2020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口。本文件起草单位:内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司、国家电投集团远达环保工程有限公司、内蒙古锦联铝材有限公司、内蒙古创源金属有限公司。 本文件主要起草人:XXX、XXX、XXX。本文件及其所代替或废止的文件的历次版本发布情况:无14铝电解烟气脱硫脱氟除尘技术规范石灰石-石膏法警示本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。
3、1 范围本文件规定了铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘技术的要求、检测、处理和过程控制等内容。本文件适用于铝电解烟气经干法净化工艺后,进行石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘的工艺(简称工艺)。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 3095 环境空气质量标准GB 8978 污水综合排放标准GB 12348-2008 工业企业厂界环境噪声排放标准GB 25465-2010 铝工业污染物排放标准 GB 50040-1996 动力机器基础设
4、计规范GB/T 3286-2012 石灰石与白云石化学分析方法GB/T 5484-2012 石膏化学分析方法GB/T 15432 环境空气总悬浮颗粒物测定 重量法GB/T 16157 固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T 21508 燃煤烟气脱硫设备性能测试方法 GB/T 32931-2016 铝电解烟气氨法脱硫脱氟除尘技术规范GB/T 50050-2017 工业循环冷却水处理设计规范GB/T 50087-2013 工业企业噪声控制设计规范DL/T 943 烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定 DL/T 986 湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范 DL/T 998 石灰石石膏湿
5、法烟气脱硫装置性能验收试验规范 JC/T 2074 烟气脱硫石膏 HJ 2033-2013 铝电解废气氟化物和粉尘治理工程技术规范HJ/T 56-2000 固体污染源排气中二氧化硫的测定 碘量法HJ/T 67-2001 大气固定污染源 氟化物的测定 离子选择电极法HJ/T 75-2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 HJ/T 76-2007 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法HJ/T 179 火电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石/石灰-石膏法 3 术语和定义HJ 2033-2013、HJ/T 179和GB/T 32931-2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
6、烟气石灰石-石膏法脱硫、脱氟及除尘 limestone-gypsum based flue gas desuiphurization ,defluorination and dedusting用石灰石作为吸收剂,脱除烟气中的二氧化硫、氟化物及颗粒物,对其产生的副产物(石膏)进行回收的工艺。(改写GB/T 32931-2016,定义3.2)3.2 吸收塔流速 flue gas velocity in absorber塔内饱和实际烟气体积流量与吸收塔吸收区横截面积之比,又称空塔流速。3.3 氧化风机 oxidation fan指将脱硫生成的亚硫酸钙氧化成硫酸钙的风机。3.4 脱硫废水FGD was
7、te water为控制吸收塔浆池中氯离子、惰性物质等浓度,脱硫系统必须排出的高盐分水。(改写HJ/T 179,定义3.5)4 要求4.1 总体要求4.1.1 铝电解烟气经石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘后应达到GB 25465等相关标准的要求。4.1.2 应根据企业的规划及实际情况选择与其生产条件相适应的工艺及设备,应选择安全、环保、节能的工艺和设备。4.1.3 石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工程设计对象和范围应根据工程进行实际界定,宜包括系统工艺、设备、环境保护、劳动安全卫生等,工程的布置应符合厂区总体规划。4.1.4 石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工艺所需水、电、气等公用工程宜利用企业主体工程设施。吸收
8、剂和副产物宜设有计量装置,也可与主体工程共用。4.1.5 石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工艺应安装设计符合标准HJ/T 76的规定和地方环保部门要求的烟气排放连续监测系统(CEMS)并进行连续检测。4.1.6 烟气在吸收塔内进行洗涤,脱除二氧化硫和氟化物后经除雾器去除液滴后排放,排放烟气的液滴含量低于20mg/Nm3。4.1.7 烟气净化装置要排放一定量的废水,进入废水处理系统,经废水处理后再利用或达标后外排。废水处理的最终水质达到国家污水综合排放标准GB 8978要求的一级标准以及地方排放标准的要求。4.1.8 烟气净化装置的设计、建设和运行,应采取有效的隔声、消声、绿化等降噪措施,噪声和振动控
9、制的设计应符合标准GB 50087和标准GB 50040的规定,厂界噪声应达到标准GB 12348的要求。4.1.9 工程的设计、建设、运行维护应符合国家及行业有关质量、安全、卫生、消防等方面标准的规定。4.2 铝电解烟气条件的确定4.2.1 新建铝电解装置建设石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工艺时,烟气设计总风量应取原废气量的100%。4.2.2 现有铝电解装置建设石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工艺时,应根据石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工艺入口处实测烟气参数和设计参数结合以确定设计工况和校核工况,并考虑生产工艺及原料的变化趋势。4.2.3 石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工艺的烟气中主要污染物有二氧化硫、氟化
10、物和颗粒物,其中颗粒物含量应不影响系统的正常运行。4.2.4 应根据工程设计需要收集烟气理化性质等原始资料,主要包括以下内容:a) 烟气量(正常值、最大值、最小值);b) 烟气温度及变化范围(正常值、最大值、最小值及露点温度);c) 烟气中气体成分及浓度(SO2、NOx、O2、HCl、HF等);d) 烟气颗粒物浓度及成分;e) 烟气压力、含湿量;f) 产生污染物设备情况及工作制度。4.3 工艺设计4.3.1 工艺技术选择4.3.1.1工艺应采用成熟可靠、运行安全稳定、技术经济合理的工艺技术,应在满足环保管理要求的前提下,充分考虑装置长期运行的可靠性和稳定性。4.3.1.2工艺应根据当地排放要求
11、、烟气特性、原料品质、吸收剂来源、副产物市场、水质情况、厂址场地布置、安全环境等条件进行技术经济比较确定。4.3.2 工艺流程本工艺主要由石灰石浆液制备供给系统、烟气系统、吸收系统、浆液排放及回收系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统、压缩空气系统等组成。该技术采用石灰石配置的合适浓度的浆液在吸收塔中循环喷淋,吸收铝电解气体中的氟化氢、二氧化硫等酸性气体,浆液充分氧化后,生成硫酸钙、氟化钙等钙盐晶体、水合物,然后将浆液排至脱水系统进行浓缩,浓缩后的溢流液经滤液池处理后返回石灰石浆液吸收塔,浓缩后的底液进行充分脱水后,得到固态的钙盐混合物,从而净化烟气中的氟化物、二氧化硫、颗粒物等污染物。
12、固体硫酸钙(石膏)处理后综合利用,净化后的烟气经除雾器由高烟囱排放。工艺流程见图1。吸收塔储存,供应系统含水率10%的固体石膏吸收塔系统湿法脱硫脱氟除尘工艺亚硫酸盐强制氧化石膏二级脱水系统石膏一级脱水系统氧化铝干法净化铝电解废气烟气排放脱硫废水石灰石浆液亚硫酸盐副产物处理滤液回用氧化空气图1 铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘工艺流程示意图4.3.3 石灰石浆液制备供给系统4.3.3.1 石灰石块运输可采用公路、铁路方式。公路运输时,石灰石块应由汽车直接运至厂区磨制区域;铁路运输时,石灰石卸车设施可与石灰石堆场合并设置。4.3.3.2 当采用密封罐车运输石灰石粉进厂时,石灰石粉宜通过其自带的
13、气力输送设备卸入石灰石粉仓。4.3.3.3 当采用汽车运输石灰石块至厂区磨制区域时,宜通过地下料斗自动卸料,通过垂直提升设备经落料管直接送入石灰石仓贮存,落料管与水平面夹角不宜小于60。4.3.3.4单套石灰石/石灰卸料系统宜满足6h8h完成输送脱硫工程1d的石灰石/石灰需求量。4.3.3.5吸收剂制备可采用磨制系统制浆或来粉制浆,其中磨制系统制浆分为湿磨制浆和干磨制浆。4.3.3.6采用磨制系统制浆时:a)石灰石湿磨制浆系统宜设置1套备用,确保检修安全性;b)石灰石称重给料机的设计能力应与湿式球磨机匹配,并留有20%的裕量。湿式球磨机及浆液旋流器宜为单元制配置,各单元之间可连通;c)湿磨制浆
14、系统中浆液箱总容量宜不小于设计工况下6h的浆液总消耗量。4.3.3.7 石灰石干磨制粉系统宜集中设置并考虑备用。4.3.3.8 采用来粉制浆时,浆液箱总容量宜不小于设计工况下4h的浆液消耗量。4.3.3.9 料仓的容量应根据运输和物料性质确定,并采取无组织排放控制措施。4.3.3.10 工程用生石灰的氧化钙含量宜不小于80%,细度宜不低于106m90%过筛率。4.3.3.11 工程用石灰石中碳酸钙含量宜不小于90%,细度宜不低于58m90%过筛率。4.3.3.12 吸收塔供浆系统宜采用环路管道系统或变频控制,避免浆液沉积。4.3.4 二氧化硫、氟化物、粉尘吸收系统4.3.4.1烟气在含有新鲜石
15、灰石的浆液吸收塔内进行充分洗涤,确保对烟气中二氧化硫、氟化物、粉尘的吸收。4.3.4.2吸收塔应根据处理效率、场地布置条件、运行能耗要求以及长期运行稳定性能等因素综合选取。4.3.4.3吸收塔宜采用喷淋空塔,内部含浆池、搅拌系统、氧化系统、整流装置、喷淋管及喷嘴、除雾器等。4.3.4.4吸收塔设计应满足以下基本要求:a)吸收塔宜采用一体化结构,一体化吸收塔应同时具有浆液储存、副产物氧化、烟气洗涤和除雾的功能;b)吸收塔设计正压应不小于最大运行正压的1.2倍,设计负压为最大运行负压的1.2倍;c)吸收塔烟气区空塔截面尺寸宜保证最不利设计条件下空塔流速不大于3.8m/s;d)液气比的选择应考虑入口
16、烟气条件、脱硫效率、喷淋覆盖率等因素;e)吸收塔浆池容积宜保证吸收塔浆池浆液循环停留时间不小于4min。浆液循环停留时间宜按公式(1)计算:.(1)式中:T浆液循环停留时间(min);V吸收塔正常运行液位对应的吸收塔浆池容积(m3);q总的循环浆液流量(m3/h)。f)吸收塔不同功能区应留有足够的安装孔和检修人孔。安装孔的尺寸应能够满足安装需要;g)吸收塔内部应采用可靠的防腐措施。4.3.4.5采用石灰石为吸收剂时,吸收塔浆液的pH值宜控制在5.25.8之间。采用石灰为吸收剂时,吸收塔浆液的pH值宜控制在5.26.2之间。4.3.4.6吸收塔浆液循环泵宜采用相同型号,浆液循环泵和喷淋层应按单元
17、制设置并宜设置备用喷淋层和备用浆液泵。浆液循环泵入口宜设计滤网。4.3.4.7吸收塔浆池应设置搅拌系统和副产物氧化系统,副产物氧化宜采用空气氧化。4.3.4.8脱除二氧化硫和氟化物后的烟气经除雾器去除液滴后排放,排放烟气的液滴含量低于20mg/Nm3。4.3.4.9吸收塔浆液排出系统容量设计应能够满足工程运行要求。对于喷淋塔,排出系统容量计算时,吸收塔浆液含固量取值宜不大于20%。4.3.4.10吸收塔浆池运行氯离子浓度不应高于20000ppm,接触吸收塔浆液的部件材料防腐能力应按氯离子浓度不小于40000ppm进行设计。4.3.5 烟气系统4.3.5.1烟气系统根据温度、压力、流量、污染物含
18、量等进行设计,并留有一定裕量。4.3.5.2从引风机后的总烟道上引出的烟气,通过增压风机升压进入吸收塔。4.3.5.3对于设置烟气换热器的工程,加热后的净烟气温度应考虑烟囱防腐及环保要求综合确定。4.3.5.4烟气系统挡板门应具有防止泄露功能。4.3.5.5两台及以上吸收塔合用一个烟气排放口时,每座吸收塔出口应设置检修隔离挡板门。4.3.5.6吸收塔入口烟道可能接触浆液的区域,以及脱硫吸收塔出口至烟囱入口之间的净烟道应采用防腐措施。4.3.5.7烟道设计应满足烟道的强度、刚度和振动在允许范围内,防腐烟道应尽量减少内撑杆数量。4.3.5.8烟道与设备应使用补偿器连接,补偿器宜采用非金属材质。4.
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- 电解 烟气 石灰石 石膏 脱硫 除尘 技术规范
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