莱钢股份公司烧结厂工程项目可行性报告

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1、 欢迎阅读本文档，希望本文档能对您有所帮助!莱钢股份公司烧结厂3#105m2烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可行性报告莱钢股份公司烧结厂2011年02月20日 欢迎阅读本文档，希望本文档能对您有所帮助!目录1.项目的必要性与可行性41.1.问题的提出41.2.项目的必要性41.3.项目的可行性51.4.新建工程对现有系统的影响71.4.1.机头系统脱硫除尘改造后的阻力平衡问题81.4.2.脱硫系统的腐蚀问题91.5.建设工期与现生产的交叉影响102.项目的主要技术方案112.1.项目总包工作范围112.2.项目的主要设计依据和原则122.2.1.主要设计依据122.2.2.总的设计原则122.

2、3.系统设计的基础参数132.4.GWD氨法烟气脱硫工艺的主要特点152.5.GWD氨法脱硫工艺原理162.6.GWD氨法脱硫工艺系统流程172.7.脱硫主要设计技术经济指标182.8.脱硫工艺流程图192.9.脱硫自控及系图（见附图）192.10.主要工艺设备192.10.1.GWD氨法烟气脱硫装置192.10.2.脱硫副产物电收集器202.11.工艺系统的布置232.11.1.建设场地及动力接口232.11.2.总平面布置232.11.3.竖向布置242.11.4.道路布置242.11.5.管线布置242.12.预期目标与项目承包方承诺242.12.1.预期目标242.12.2.承诺的工程

3、效果252.13.现有机头电除尘器的改造252.14.宽间距柔性电除尘技术的技术特点293.脱硫技术的对比分析333.1.几种代表性锅炉脱硫工艺方案比较333.2.烧结烟气的脱硫现状353.3.国内烧结机脱硫工程投资额比较表373.4.莱钢265烧结机有机胺法烟气脱硫技术特点383.4.1.莱钢265烧结机有机胺法技术选定原则383.4.2.莱钢265烧结机有机胺法的主要技术方案383.4.3.莱钢265烧结机有机胺法的化学原理423.5.氨法脱硫技术与有机胺脱硫技术经济比较434.投资概算与效益分析454.1.概述454.2.投资概算454.3.烧结厂自己运行时的成本分析474.4.资源性效

4、益分析474.5.节能效益分析474.6.环境效益484.7.社会效益485.承包方承包运营方案505.1.脱硫运行组织及设计定员505.2.运营公司运行成本分析505.3.项目承包运营的建议516.脱硫剂及脱硫副产物的市场情况526.1.脱硫副产品硫酸铵的用途及技术指标536.2.GWD氨法烟气脱硫及副产物综合处理541. 项目的必要性与可行性1.1. 问题的提出为适应莱钢集团可持续发展和国家环保政策的要求，莱钢股份公司烧结厂于2009年元月向公司提出了3#105烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可行性报告，提请公司专家技术委员会评审。2009年02月13日下午，公司专家技术委员会对烧结厂的报

5、告进行了会议论证，并形成了会议纪要。根据公司专家技术委员会的建议和与会领导的意见，莱钢股份公司烧结厂进行了认真的分析与研究、深入的调查和论证，对原3#105烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可行性报告进行了修正、补充，现提请公司专家技术委员会评审通过。1.2. 项目的必要性莱钢股份公司烧结厂3#105烧结机建成于2002年，原设计烧结面积为105m2，后将烧结面积增加到130m2。3#烧结机原设计配150三电场机头电除尘器一台及其主烟囱一个。在机头电除尘器与主抽风风箱间还设有一台旋风除尘器。未设计配套脱硫装置。目前，主烟囱冒黄烟，机头电除尘器粉尘排放浓度达200400mg/m3，二氧化硫排放浓度

6、达8001000mg/m3，超标严重。根据将执行的钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）（征求意见稿）和HJ/T426-2008清洁生产标准 钢铁行业（烧结）标准，对原机头电除尘系统进行改造，并新增脱硫装置是当务之急。联合国环境规划部署1988年公布的统计资料显示，SO2已成为世界第一大污染物，人类每年向大气排放的SO2达1800万吨。我国1995年SO2排放量为2341万吨，超过美国当时的2100万吨；2004年SO2排放量为2254万吨；2005年SO2排放总量为2549万吨，居世界首位，均超过“十五”规划总量控制目标（1800万吨/年）， “十一五”期间减排SO2成为我国环境治理的重点

7、，因此，减排SO2的污染已迫在眉睫。2009年2月13日会议上，集团公司领导也明确指出：“脱硫项目是国家要求的、必须执行的项目。新上项目一定要人员少、精干。”。会议纪要形成的会议意见，也肯定了“实施3#105烧结机脱硫项目是必要的”。1.3. 项目的可行性莱钢股份公司烧结厂通过充分的分析和讨论，一致认为：该项目不仅在技术层面上具有高效节能、操作简单、结构紧凑等特点，而且有利于减少投资费用、有利于控制运行成本、有利于保障烧结生产、有利于明确环保责任。我们认为：该项目是可行的，希望尽快付诸实施。一、项目的技术可行性该项目的核心技术有两个，一是宽间距柔性电除尘技术；二是GWD氨法脱硫技术。我们经过现

8、场考察宽间距柔性电除尘技术，在冶金烧结领域有成功的工程实例的。集团公司环保监测部门对该技术在莱矿球团厂的三电场180电除尘器的跟踪监测中，该电除尘器的外排不超过40mg/m3，电场总耗电量不超过36kW。不仅环保达标效果好，而且节能效果显著，仅是常规电除尘的1/6。可以肯定，该技术是先进的，也是符合莱钢发展需要的。该项目将采用“烟气脱硫及脱硫产物连续生产硫酸氨的一体化方法和设备”专利技术（以下简称GWD氨法烟气脱硫技术），该技术专利申请号为200510097413.7。GWD氨法烟气脱硫技术是一种符合中国国情的自主知识产权技术。整个过程不产生废水，也不产生任何工业废渣的脱硫工艺，副产品是硫酸铵

9、化肥，可直接出售。该工艺脱硫效率可高达95%以上；硫酸铵销售收入可基本冲抵运行费用。GWD氨法烟气脱硫技术虽然在烧结领域没有工程实例，但是在火电厂有成功的GWD氨法烟气脱硫技术工程实例。对火电厂使用的氨法脱硫装置，我们进行了实地考察，其结构简单、操作方便和运行费用低的优点非常显著。近年来，钢铁企业虽然建设了一些不同流程的烧结烟气脱硫项目，但从已经投产的烧结烟气脱硫项目来看，虽然取得了一定的成果和经验，并没有完全解决烧结烟气脱硫技术问题，并没有找到真正适合烧结烟气脱硫的技术。全行业仍处于探讨和研究阶段，这种局面在短时间内无法打破。所以，我们认为GWD氨法烟气脱硫技术在火电厂应用上的成功经验是值得

10、借鉴和应用的。GWD氨法烟气脱硫技术对烟气的最佳温度要求是80140，与烧结生产的实际烟气温度是相当的，不需要对烟气升温和降温，对烧结工艺温度的无任何要求和影响。二、项目的建设可行性1.我们认为项目建设投资形式具有可行性。该项目建议的投资形式是：项目承包方拟垫资总合同额的60%作为项目达标的保证金。莱钢先期支付总合同额的40%作为该项目实施保证金。工程为交钥匙工程。项目达标三个月后，莱钢一年内逐月付清承包方所垫资金，项目固定资产的产权归莱钢所有。项目不达标，莱钢不再支付承包方所垫资金。2.我们认为项目运行方式具有可行性。项目建成后，莱钢通过委托运营的方式，承包给项目承包方（也是项目技术的支持方

11、）。承包期建议为五年。莱钢烧结厂负责国有资产的监管责任和运行所需的成本费用，项目承包方负责项目的日常维护、正常运行和环保达标责任。3.我们认为建设条件具有可行性。3#105烧结机现机头电除尘旁的场地，完全可以满足该项目建设所需的场地。不仅对现有厂房建筑、工艺设备无任何影响，而且不影响现有厂区道路和工厂总体布局。此外，该项目的燃动力不需增加，而且有助于减少公司的能耗。1.4. 新建工程对现有系统的影响GWD氨法烟气脱硫除尘一体化装置安装投运后，考虑到副产物综合利用效益和工艺特点，满足国家对二氧化硫排放标准，及节省资本投入，整个脱硫装置会增加排烟系统的增加为350Pa左右，由于现有烧结厂的引风机压

12、头有富余，将不对引风机进行改造。GWD氨法烟气脱硫及其收集工艺不会生成新的粉尘，反而微量削减粉尘排放，但对除尘器的要求较高。现烧结厂的三电场除尘器还不能满足国家的尘排放标准和脱硫副产物生产质量的要求，需要对现有的电除尘器进行改造。1.4.1. 机头系统脱硫除尘改造后的阻力平衡问题下列计算，是考虑摘除进口主烟道上的旋风除尘器为前提的。一、新设备安装后的系统阻力分析（1）电除尘器本体的阻力原机头电除尘器截面面积由150增加180，电场断面风速由1.23m/s下降到1m/s，对应的除尘器阻力300Pa下降到240Pa左右。（2）新增加的脱硫除尘系统产生的阻力损失新增脱硫装置的阻力损失为350Pa左右

13、；新增脱硫副产物的阻力损失为200Pa左右；（2）新烟道系统产生的阻力损失烧结设计手册推荐烟道风速为1218m/s。烟道中90弯头产生的局部阻力系数为0.37，每个弯头产生的阻力为74Pa。直烟道的沿程阻力1Pa/m。新系统需增加两个90弯头，直烟道约20米新系统产生的阻力损失为：742（弯头）+240（原电除尘器改造后）+350（脱硫装置）+200（新增电收集器）+201（直烟道）=958Pa。二、原电除尘系统阻力分析原设计150m2电除尘器电场断面风速设计值1m/s，对应的除尘器阻力294Pa。烧结系统改造后，电除尘器电场断面风速达到1.23m/s，此时除尘器本体的阻力上升到353Pa。原

14、设计大烟道经过旋风除尘器，旋风除尘器对应的阻力损失为7502000 Pa，按750Pa计算，原电除尘系统在现在工况下系统产生的阻力损失为：353+750=1103Pa。本工程改造后，新系统比原系统阻力损失不仅不会增加，而且还会有所下降，至少下降1103-958=145Pa。如果将原电除尘器进出口烟道进行改造，系统阻力损失还进一步减少。1.4.2. 脱硫系统的腐蚀问题本工程的脱硫装置，安装在现150机头电除尘器后。对原进口烟道和扩容改造后的180机头电除尘器来说，没有任何影响，依然维持现有工作状况。在扩容改造后的180机头电除尘器，为防止SO2腐蚀问题，采用了不锈钢电晕线和SPCC极板，对壳体进

15、行了腐蚀余量补偿。新增脱硫装置，其内腔为不锈钢复合钢板，作为化学主反应区，已经进行了防腐处理，其配套的储液罐内部也采取呋喃玻璃钢三油两布的方式进行了防腐。其脱硫装置本身的防腐问题在设计时，已经进行了技术处理。由于脱硫装置的存在，且不论其脱硫效率如何。脱硫装置前的含SO2量在8001000mg/m3左右，脱硫后硫酸酸酐只会减少，比如脱硫效率为80%，脱硫装置后，烟道中的SO2含量将由8001000mg/m3左右减少到160200mg/m3左右，无疑显著减少硫酸酸酐产生的稀酸腐蚀对烟道和风机的问题。此外，氨法脱硫的副产物是硫酸铵和亚硫酸铵氨，化学活性较小呈弱碱性，对金属基本无腐蚀。氨法脱硫装置在郑

16、州荥阳电厂运行三年来，未发现对烟道和风机腐蚀的现象。1.5. 建设工期与现生产的交叉影响本项目建设时，建设工期划分为三个阶段。第一阶段是新增脱硫装置的建设阶段，预计需要三个月。期间对现有生产无任何影响，属于离线改造阶段。第二阶段是系统合茬和原机头电除尘器改造阶段，预计需要20天，在工程开始后第100天到120天间。需烧结机停机，属于在线改造阶段。第三阶段是系统热负荷试车和调试阶段。如果顺利，对生产无影响。如果出现问题，预计需烧结机停机40小时处理。2. 项目的主要技术方案2.1. 项目总包工作范围莱钢股份公司烧结厂3#105烧结机烟气脱硫除尘改造工程为交钥匙工程，由承包方负责实施。本工程包括原

17、机头150电除尘器扩容改造、新增氨法脱硫装置和副产物电收集器等三大部分组成。包含本体及其附属装置、辅助设备的功能设计、结构设计、制造、供货、安装、调试、试运行、性能试验、验收、培训及技术服务等方面的要求。同时含工艺流程、工艺系统，各主要装置工艺参数的确定，总图设计等。该工程的基本内容包括：采取主烟道短接方法，拆除现机头电除尘器与主抽风箱间的旋风除尘器。采用宽间距柔性电除尘器技术对现150机头电除尘器进行增容改造，保留现150机头电除尘器的输灰系统、灰斗、声波清灰装置和低压电气控制系统；在保持现电除尘器的长度和宽度不变的前提下，更新现电除尘器电场结构和气流分布系统，将电除尘器箱体提高2米左右，将

18、电除尘器有效截面积增至180，使之成为单室三电场180电除尘器，保证其出口粉尘浓度90mg/Nm3。采用GWD氨法脱硫技术，在现机头电除尘器与主抽风机间，增设脱硫及其副产物收集系统。保证机头主抽烟囱的颗粒物排放浓度50mg/Nm3；SO2排放浓度100mg/Nm3。4.承包方负责本项目的承包营运，力争成为国家脱硫示范项目，争取国家环保优惠政策的支持。通过上述脱硫除尘改造后，实现：自2010年7月1日起执行钢铁工业大气污染物排放标准烧结（球团）外排浓度 “颗粒物最高允许排放浓度50mg/Nm3，吨产品排放限值0.25kg/t。SO2最高允许排放浓度100mg/Nm3，吨产品排放限值0.35kg/

19、t。”的要求。2.2. 项目的主要设计依据和原则2.2.1. 主要设计依据国家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划主要污染物总量减排核算细则（试行）钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）（征求意见稿）GB50406-2007钢铁工业环境保护设计规范HJ/T189-2006清洁生产标准 钢铁行业HJ/T426-2008清洁生产标准 钢铁行业（烧结）GB 50402-2007烧结机械设备工程安装验收规范GB50408-2007烧结厂设计规范钢铁行业除尘工程技术规范（征求意见稿）钢铁企业采暖通风设计手册2.2.2. 总的设计原则贯彻“安全可靠，经济适用，符合国情”的工程技术方针。选择高效、低耗的氨

20、法脱硫系统；设计内容的深度按照冶金系统及国家有关脱硫部分的有关要求执行。工程设计考虑防尘、防腐蚀、防噪音等措施，满足国家现行标准的要求。除机头电除尘器改造的保留部分外，所有的设备和材料应是新的，高的可利用率，运行费用少。观察、监视、维护简单，运行人员数量少。确保人员和设备安全节省能源、水和原材料系统的设计服务寿命为30年。2.3. 系统设计的基础参数本工程的主要除尘脱硫工艺指标，根据莱钢股份公司的生产要求，结合现行国家和行业标准，以及当前除尘脱硫技术水平确定。烧结机规格：130； 烧结机烟气温度：120140；烧结机机头烟气量：600000Nm3/h； 烧结机机头烟气中的含尘浓度：0.54.0

21、g/Nm3； 烧结机机头烟气中的含SO2浓度：8001000mg/Nm3； 主烟囱的现外排粉尘浓度：200400mg/Nm3； 烧结机利用系数：1.30（GB50408-2007烧结厂设计规范第3.0.7条）烧结机日历作业率9094%（GB50408-2007烧结厂设计规范第3.0.8条），按330天计算，折合7920小时；主抽风机的负压取1517.2kPa；（GB50408-2007烧结厂设计规范第5.5.2条）烧结粉尘回收利用率：90%；（HJ/T426-2008清洁生产标准 钢铁行业（烧结）烧结机机头烟尘产生量：3.0/t；（HJ/T426-2008清洁生产标准 钢铁行业（烧结）烧结机机

22、头SO2产生量：1.5/t；（HJ/T426-2008清洁生产标准 钢铁行业（烧结）设计除尘方法及效率：干法电除尘，效率99%；设计脱硫方法及效率：半干法氨法脱硫，效率90%；要求的粉尘排放浓度：50mg/Nm3；根据钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）（征求意见稿）要求的SO2排放浓度：100mg/Nm3；根据钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）（征求意见稿）计算电价：0.55元/kWh计算水价：5元/吨岗位工人平均工资：3.8万元/年20%氨水价格：400元/吨（当前99.5%纯氨市场价格为24502800元/吨。考虑运输费用。）副产物硫铵计算价格：400元/吨（当前市场硫铵价格为

23、650700元/吨。考虑副产物提取、包装和运输费用。）2.4. GWD氨法烟气脱硫工艺的主要特点GWD氨法烟气脱硫技术是一种符合中国国情的自主知识产权技术。整个过程不产生废水，也不产生任何工业废渣的脱硫工艺，副产品是硫酸铵化肥，可直接出售。该工艺脱硫效率可高达95%以上；硫酸铵销售收入可基本冲抵部分运行费用。GWD氨法脱硫技术在烧结机上应用优势是：脱硫效率高。烟气中的SO2脱除率可达到95%以上。节能显著。较常规脱硫工艺节能90%以上。105m2烧结机脱硫装机容量为200千瓦，脱硫实际运行电耗每小时不超过100千瓦。装置占地面积小。采用烟道和电收集器组合中安装，在国内同规模的脱硫装置中占地面积

24、最少。污染物零排放。GWD氨法脱硫技术通过电收集器将脱硫副产物回收，烧结矿烟尘分离回收后可返回烧结原料库，产物可制造成硫铵肥料；实现完全意义上的零排放。这符合循环经济的理念和环保产业发展的方向，无二次无染。适用多种含硫量的原料。对于不同含硫量的原料，均可以达到90%以上烟气脱硫效果。脱硫装置和脱硫管道不易结垢。由于氨具有很高的反应活性，且因脱硫产物的化学特性，决定了可以避免结垢，确保了烧结工艺过程的安全、稳定运行。不需设旁路烟道，采取全烟气脱硫。脱硫剂停止供应时，脱硫反应塔作烟道使用，不影响烧结机的正常运行。操作维护简单。脱硫装置运行只需配备每班2人就可以保证运行。系统阻力小。脱硫装置设计阻力

25、在350Pa左右。系统建造时，能充分利用原引风机压头的富裕量，一般不需更换引风机。确保95%以上的投运率。同时确保钢厂安全稳定运行。烟气在进入脱硫装置前不需要降温，脱硫后不需要升温，露点以上排放。在满足脱硫排放的同时，具有一定的脱除二氧化氮能力。在脱除二氧化硫的同时，治理烟气酸雾的理念具有独创性。实行DCS系统与二氧化硫监测系统联合调控脱硫达标排放。2.5. GWD氨法脱硫工艺原理新增的GWD氨法烟气脱硫装置装在现有除尘器后部，引风机前的烟道上（见工艺流程），利用电除尘器后的有利空间安装，增加脱硫装置的同时，在脱硫装置的尾部另设电收集器，收集脱硫产物和前电除尘器未能脱除的尘颗粒。 GWD氨法脱

26、硫主要反应方程式：物理吸收：二氧化硫溶于水生成亚硫酸(二氧化硫水亚硫酸)反应式：SO2H2OH2SO3化学吸收：氨水与亚硫酸生成亚硫酸铵(氨水亚硫酸=亚硫酸铵水)反应式： 2NH3H2OH2SO3(NH4)2SO32H2O亚硫酸铵转变成硫酸铵的化学反应式：(亚硫酸铵+氧硫酸铵)反应式：(NH4)2SO3+1/2O2(NH4)2SO42.6. GWD氨法脱硫工艺系统流程工艺流程如下：首先将市场采购到的20%浓度氨水从储备罐，引入脱硫剂调配罐，与清水配制成5%10%浓度氨水脱硫剂。用DCS系统控制流量，经过泵送入脱硫反应器中的雾化器，在脱硫装置中进行硫氨反应达到脱硫效果。脱硫后经化学反应生成亚硫酸

27、铵，在烟道中与剩余空气在120150高温的作用下转化为亚硫酸铵和硫酸铵结晶体与剩余烟尘形成脱硫产物。脱硫产物在收集器内回收。回收后的脱硫副产物可作复合肥原料使用或直接用作农肥，也可对外直销或深度加工纯硫酸铵。在整个脱硫过程中利用烟道尾部安装的二氧化硫检测装置，对外排烟气进行在线二氧化硫检测，用检测到的二氧化硫量转换成模拟数据反馈到DCS显示屏上。利用变频控制脱硫剂的投入量以达到脱硫效果。2.7. 脱硫主要设计技术经济指标（一）脱硫系统的设计原始参数1.脱硫系统入口的烟气流量（现工况）：60104m/h66104m/h；2.脱硫系统入口的烟气温度（现工况）：120140；3.脱硫系统入口的粉尘浓

28、度（现工况）：300400mg/m3；4.脱硫系统入口的SO2浓度（现工况）：8001000mg/m3；（二）当地脱硫系统的排放要求：根据GBXXXX-200X钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）（见附件）（将部分代替GB9078-1996和GB16297-1996）1.脱硫系统出口的烟气温度（标态）：80120；2.脱硫系统出口的粉尘浓度（标态）：50mg/m3；3.脱硫系统出口的SO2浓度（标态）：100mg/m3；（三）脱硫系统的运行技术指标1.SO2的生成量：550650/h；2.SO2的脱除效率：90%；3.SO2的脱除量：500600/h；39604752吨/年（按330天记）

29、；4. SO2的排放量：3545/h；277356吨/年（按330天记）；5. SO2脱除的用纯NH3量：270330/h；21382614吨/年（按330天记）；6.用20%浓度NH3H2O时的使用量：13501450/h；1069211484吨/年（按330天记）；7.用5%浓度NH3H2O时的使用量：55006500/h；4356051480吨/年（按330天记）；8.用20%浓度NH3H2O配制5%浓度NH3H2O的用水量：40005000/h；316803960吨/年（按330天记）；9.脱硫产物为亚硫酸氨和硫酸铵的混合物，亚硫酸氨与硫酸铵的比例按3：7计算（取决于烧结烟气的含氧量、

30、分气压和反应温度），脱硫混合产物的量为8001000/h；63367920吨/年（按330天记）2.8. 脱硫工艺流程图详见承包方的莱钢股份公司烧结厂三号105烧结机脱硫工程初步设计方案。2.9. 脱硫自控及系图（见附图）详见承包方的莱钢股份公司烧结厂三号105烧结机脱硫工程初步设计方案。2.10. 主要工艺设备2.10.1. GWD氨法烟气脱硫装置一、脱硫系统配备1套脱硫装置，由12条支路构成。二、储、配、供氨系统氨水的储、配系统设有1台卸氨泵、1台应急泵、3台调配泵、1个浓氨罐、1个清水罐和2个调配罐。浓氨罐、清水罐和调配罐的容量均为80m3。卸氨泵和急用泵的流量为50m3/h,扬程为32

31、mH2O；调配泵的流量为42m3/h,扬程为32mH2O。供氨系统按单元制设置，即配置15台喷氨泵（3用1备）。喷氨泵的流量为0.6m3/h，扬程为176mH2O。三、回收系统：采用宽间距柔性电收集器（见后）。四、其他辅助设备为给设备检修提供方便，在设备间布置了手动葫芦及手动小车。2.10.2. 脱硫副产物电收集器为了保证脱硫后烟气颗粒物排放浓度50mg/Nm3，回收装置选用高效、低阻的三电场180静电除尘器。其主要技术参数如下：序号参数名称设计值1设备名称宽间距高压电除尘器2设备型号DL600SW1803处理烟气量（m3h）60104661044烟气温度（）1201505工作负压（kPa）-

32、18-226设计除尘效率（）997压力降（Pa）3008漏风率（%）39有效流通面积（）18010外形尺寸(长宽高)25.515.720.5m11电场数（个）312室数（个）113通道数（个）2414同极间距()60015烟气停留时间（s）111216烟气流速（ms）0.91.017有效驱进速度（s）182218比收尘面积（m2m3s）394319电场有效长度（m）34=1220灰斗贮灰量（h）2421灰斗数（个）922阳极系统阳极板类型480C阳极板总数量（件）600阳极有效高度（m）12.5总集尘面积（）720023阴极系统类型RS型极线管芒刺类线距（）500电晕线总长度（m）7200辅极

33、方管型24电场高宽比0.925电场高长比1.026阳极振打方式挠臂捶振打、辅助声波清灰27阴极振打方式挠臂捶振打、辅助声波清灰28除尘器进出型式上进、水平出29入口浓度500mgNm330出口排放浓度(保证值)50mgNm331高压电源型号规格F210-100 /80 32高低压控制方式微机控制33高压电源数量6台34电场除尘用电量48kVA35辅助电器用电量52 kVA电除尘器及灰斗安装声波清灰器列表电除尘器安装位置清灰器数量型号安装筒直径除尘器箱体第一电场2SQH-75460第二电场2SQH-75460第三电场2SQH-75460电场间通道一二电场间1SQH-100460二三电场间1SQH

34、-100460除尘器灰仓第一电场2SQH-160G219第二电场2SQH-160G219第三电场2SQH-160G219电收集器需新增输灰系统一套、储灰罐一个。电收集器灰斗下，设三个集合刮板机，一个切出刮板机。刮板机选用YD430AQ型，长度20m。加湿机选用YJS450X型。切出刮板机将脱硫副产物送至储灰罐，再由汽车外运。2.11. 工艺系统的布置2.11.1. 建设场地及动力接口脱硫装置位于三号烧结机厂房与现150机头电除尘器旁，详见承包方的莱钢股份公司烧结厂三号105烧结机脱硫工程初步设计方案。脱硫及其副产物收集装置设备仅为380V低压系统，装机容量为300KW，用电负荷150KW。脱硫

35、系统380V电源，不需专用设置的变压器提供。不需新增配电容量。现三号烧结机主厂房，有水源和蒸汽管路，可以直接接驳使用。流量稍有增加。现三号烧结机主厂房，有压缩空气，但压力不足，需增设一台3m3/分钟的空压机作为补充。2.11.2. 总平面布置总平面布置必须满足冶金行业标准：“钢铁企业总图运输设计技术规程”要求。必须满足国家标准“厂矿道路设计规范”。建、构筑物的平面和空间组合，应做到分区明确，合理紧凑，生产方便，造型协调，整体性好，并应与烧结厂现有建筑群体相协调。本次脱硫配套工程所有的建构筑物均布置在烧结厂三号烧结机现有区域以内。在该区域内布置有除尘器、烟道支架、泵房及配电间、浓氨罐等设备。除尘

36、器场地作地面硬化，泵房配有通往道路的出入口，并合理利用烧结厂厂区原有的规划道路来满足运输。并且各建构物在给定的用地范围内布置，满足各种防护距离要求。详见平面图。2.11.3. 竖向布置本工程在原厂区域内建设，原有地形地貌经过前期工程的平整，烧结厂竖向布置格局已经确定，本期建筑物室内零米高程同三号烧结机主厂房一致。2.11.4. 道路布置厂内既有道路根据生产、生活及消防的需要已设置完成，本次脱硫配套工程建筑物可利用原厂内道路系统，不再新增道路。2.11.5. 管线布置按照原厂区各类工艺管线的统筹安排及敷设方式和路径，在确保安全生产的前提下压缩管线间距，减少管线走廊宽度，以节约用地。脱硫工程的生产

37、污水、废水经处理达标后排入老厂污水管网，雨水管道排入厂内原有雨水管网。室外一般沟道采用砼，交通道路段必须采用钢筋混凝土。2.12. 预期目标与项目承包方承诺2.12.1. 预期目标通过采用高效节能的宽间距柔性电除尘系统对现150机头电除尘器进行扩容改造，全面满足将颁布执行的国家标准GBXXXX-200X钢铁工业大气污染物排放标准 烧结（球团）、HJ/T 426-2008清洁生产标准 钢铁行业（烧结）和行业标准钢铁行业除尘工程技术规范的要求。解决烧结机机头电除尘器结瘤和降效问题，确保达标排放，改善烧结厂的清洁化生产现状。实现脱硫除尘系统解决方案，较其他脱硫除尘解决方案显著节能。较其他脱硫除尘解决

38、方案，五年内所节约的电能，能够补偿本次改造的工程费用。2.12.2. 承诺的工程效果承包方承诺的工程效果是：1、承诺并保证改造完成后达到：“国家环保总局环办函517号文件关于下达钢铁行业污染物系列排放国家标准制定任务的通知，自2010年7月1日起执行钢铁工业大气污染物排放标准烧结（球团）外排浓度 “颗粒物最高允许排放浓度50mg/Nm3，吨产品排放限值0.25kg/t。SO2最高允许排放浓度100mg/Nm3，吨产品排放限值0.35kg/t。”的要求。2、承诺并保证电除尘器较常规电除尘系统正常使用5年不降效，与同样规格和工况条件下的常规电除尘器节能在70以上；3、承诺并保证脱硫系统，SO2脱除

39、率93%，运行率95%；与同样规格和工况条件下的脱硫系统节约电能在70以上。脱硫副产物可以实现零排放。2.13. 现有机头电除尘器的改造一、原电除尘器改造的主要内容：采取主烟道短接方法，拆除现机头电除尘器与主抽风箱间的旋风除尘器。采用宽间距柔性电除尘器技术对现150机头电除尘器进行增容改造，维持现电除尘器的输灰系统、灰斗和声波清灰装置；在保持现电除尘器的长度和宽度不变的前提下，更新现电除尘器电场结构和气流分布系统，将电除尘器箱体提高2米左右，将电除尘器有效截面积增至180，使之成为单室三电场180电除尘器，保证其出口粉尘浓度90mg/Nm3。其主要工程内容为：拆除原旋风除尘器；原150机头电除

40、尘器输灰系统和钢支架保留不变；保留原声波清灰装置。工程实施时，对原电除尘器输灰系统和声波清灰装置进行检修。将原150机头电除尘器配套供电装置全部换掉，采用承包方的高频超高压供电装置对电除尘器电场供电。这样才可能实现电除尘的全电晕无火花收尘机制，解决电晕线结瘤现象，使电晕线始终保持原始设计状态。并通过分区供电机制，提高供电的稳定性。引进惯性收尘和斜气流分布机制。在进风管道、进出风口壳体内、电场之间增加横向槽型极板。与此同时用斜气流分布机制，进一步解决气流分布的有效性。同时对原电除尘器的孔板和出口阻流装置进行更新。采用宽间距柔性电除尘技术对原150机头电除尘器电场进行改造，以其实现宽间距除尘效应、

41、提高电场尘粒的驱进速度；以其实现分级除尘效应、提高对粉尘化学成分和高比电阻的适应性；进一步提高电场强度的均匀性，避免电晕闭锁和反电晕现象的出现，保证电场稳定高效工作。不用改造电气控制室、不用占用主干路、不用迁移管线。二、改造后180卧式三电场电除尘器的主要技术参数烧结机头用180卧式三电场电除尘器初步选型设计参数序号参数名称设计值1设备名称DL600型宽间距电除尘器2设备型号DL600/DAW180-1-33设计烟气量（m3/h）54.666.41044烟气温度（）80200，正常温度1201405工作负压（kPa）-206设计除尘效率（%）99.37压力降（Pa）2408漏风率（%）39有效

42、流通面积（）18010外形尺寸(长宽高m)在现基础上加高2米11电场数（个）312室数（个）113通道数（个）一电场20；二电场20；三电场18；14同极间距()一电场600；二电场600；三电场66015停留时间（s）10.111.416烟气流速（m/s）0.851.02（平均烟气流速0.98）19电场有效长度（m）3.53=10.520电场有效宽度（m）1223阳极系统阳极板类型480C(SPCC)阳极板总数量（件）700阳极有效高度（m）15总集尘面积（）1575024阴极系统一电场阴极线类型RS型芒刺类线距（）500电晕线总长度（m）5684辅极圆管型25电场高宽比1.2526电场高长

43、比1.4327阳极振打方式挠臂捶振打，辅助声波清灰28阴极振打方式挠臂捶振打，辅助声波清灰（每电场两套）29除尘器进出型式水平进出型风口，下进烟道30入口浓度（g/Nm3）531出口排放浓度(保证值)90mg/Nm332高压电源型号规格GGG01-80/10033高低压控制方式微机控制34高压电源数量6台电除尘器及灰斗安装声波清灰器列表电除尘器安装位置清灰器数量型号安装筒直径除尘器箱体第一电场2SQH-75460第二电场2SQH-75460第三电场2SQH-75460电场间通道一二电场间1SQH-100460二三电场间1SQH-100460除尘器灰仓第一电场2SQH-160G219第二电场2S

44、QH-160G219第三电场2SQH-160G2192.14. 宽间距柔性电除尘技术的技术特点DL600型宽间距电除尘器是采用高频超高压可控逆变电源供电的宽间距电除尘器。它综合应用了无火花放电技术、声波清灰技术和柔性控制技术；充分发挥了电场宽间距效应和场致荷电的作用；解决了高比电阻捕集的难题；避免了电晕线结瘤现象；给运行和维护带来了便利；降低了电除尘器的投资费用和运行成本。其主要特点是：供电频率高：20kHz；运行电压高：60100kV；无火花全电晕放电；宽间距：同极距600800；清灰效果好：机械振打复合声波清灰；优化清灰制度；荷电充分：场致荷电为主导，扩散荷电为辅；捕集范围宽：粒经0.11

45、00m；比电阻1031014；抗结露性能好：内置电加热器的刚玉绝缘子；气流分布均匀：带导流多孔板；场间阻流；分置槽形极板；机电匹配好：本体和电源一体化设计，全自动化控制；操作简捷，维护便利；高效节能：除尘效率99.5，外排粉尘浓度50mg/Nm3；电场除尘电耗仅为同规格常规电除尘器的20。节能型宽间距电除尘器与常规电除尘器相比具有下列特点：1.采用IGBT逆变电源供电，克服了脉冲直流的缺陷，具有下列优点：无火花放电，属微秒级控制，避免了电晕线的烧结结瘤现象。无重复荷电，工作电压稳定运行于起晕电压以上，火花放电点以下。避免反复充放电过程，实现节能70%以上，降低了运行成本。无庞大笨重的体外变压器

46、装置，结构实现一体化。减少了故障发生点，降低了维修频度和费用。小功率供电，无需专设的变配电室，节省了用户的一次投资。2.采用宽间距电场结构，本体结构柔性化，具有下列特点：采用同极距600800，是常规电除尘同极距的1.52倍，节省了3050%的阳极板和电晕极线。采用宽间距，电场的伏安特性具有宽间距效应，表现为高电压、小电流，尘粒的有效驱进速度提高50%以上（约1823/s）。采用宽间距，实现高电压，加大了尘粒碰撞的几率，增大了尘粒凝聚的数量，有利于10m 以下的微尘和飞灰的捕集。可捕集的尘粒径为0.1m100m 。采用宽间距高电压，使场致荷电占主导地位，控制除尘电场中的空间电荷浓度，可捕集高比

47、电阻粉尘，克服了高比电阻粉尘荷电困难的问题。采用宽间距，大大降低了箱体结构的荷载，进一步降低了设备设计重量。3.采用等离子体理论，阐述电除尘机理，克服了下列问题。常规电除尘器，以气溶胶力学出发，认为扩散荷电（碰撞荷电）为主，忽略了场致荷电和热电极荷电的作用。常规电除尘器认为电场负载特性为高电阻性的，忽略了其容性阻抗的特点，造成重复充放电的能量损耗。常规电除尘器为断续荷电，对高比电阻粉尘捕集困难。常规电除尘器忽略了场致荷电，及电场发射电子产生的尘粉凝并现象，对微粒和飞灰（粒径1m以下）的捕集困难。4.优良的性能价格比不需独立供电的配电室；土建基础荷载下降15%，可节约土建投资20%；本体钢结构重

48、量减轻15%以上；除尘电场耗电减少70%以上，运行费用下降30%；设备运行可靠性提高，使用寿命提高20%。保证5年不降效。3. 脱硫技术的对比分析3.1. 几种代表性脱硫工艺方案比较70年代初，日本与意大利等国开始研制氨法脱硫工艺并相继获得成功。氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范筹，对电力和冶金企业而言比较陌生，这是氨法脱硫技术未得到广泛应用的主要因素。随着合成氨工业的不断发展以及厂家对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进，进入90年代后，氨法脱硫工艺渐渐得到了应用。国外研究氨法脱硫技术的企业主要有：美国：GE、Marsulex、Pircon、Babcock&Wilcox；德国：LentjesBis

49、choff、KruppKoppers；日本：NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原；等等。不同工艺的氨法脱硫自20世纪8090年代开始应用，日本NKK（日本钢管公司）在70年代中期建成了200MW和300MW两套机组，目前已累计运行二十多年。美国GE（通用环境系统公司）于1990年开始建成了多个大型示范装置，规模从50MW至300MW。德国KruppKoppers（德国克虏伯公司）也于1989年在德国建成65MW示范装置，目前已累计运行十多年。据不完全统计，全世界目前使用氨法脱硫的机组大约在10000MW左右。2005年2月18日至28日，国家发改委、中国电力企业联合会氨法烟气脱硫技术考察团

50、考察了位于美国北达科他州已经成功运行了8年的“大平原合成燃料厂”的30万千瓦级烟气量的氨法脱硫工程。这次考察，对于我国是否鼓励、引导、支持在大型火电机组或者其它需要烟气脱硫的设施上采用氨法脱硫技术，对于按照循环型经济发展要求，提升烟气脱硫产业化发展水平，具有一定的参考价值。考察认为：（一）氨法脱硫技术是成熟的。其副产品为硫酸铵肥料，且无废水产生。（二）氨法脱硫适合于燃烧高硫煤（相当于燃煤含硫量约5%）的机组。（三）氨法脱硫对于气溶胶能够得到有效控制，尽可能减少了对环境的二次污染，符合循环经济发展的要求。（四）氨法脱硫的造价已接近甚至低于传统的石灰石-石膏法，且有明显的经济效益，对于高硫煤的经济

51、性更好。（五）建议国家在中高硫煤大型火电机组或者化工、煤气联合企业中的燃烧烟气设备上，建设氨法烟气脱硫示范工程。氨法脱硫与几种典型脱硫工艺技术对比如下：（摘自氨法烟气脱硫技术赴美考察报告项目氨法石灰石-石膏湿法双碱法炉内喷钙尾部增湿活化脱硫氧化镁法技术成熟程度成熟成熟成熟成熟成熟系统设置系统简单系统较复杂系统简单系统简单系统简单适用煤种不受含硫量限制不受含硫量限制不受含硫量限制中、低硫煤不受含硫量限制应用单机规模中小机组100MW以上机组使用多为中小机组多为中小机组中小机组脱硫率95% 以上95% 以上95% 以上85%95% 以上吸收剂氨水石灰石石灰、碳酸钠石灰氧化镁吸收剂来源化工行业需从外

52、地运来需从外地运来难以提供高品质石灰易获得副产物种类硫酸铵溶液石膏石膏脱硫废渣（亚硫酸钙等）亚硫酸镁/硫酸镁副产物出路可作复合肥原料综合利用综合利用难以综合利用综合利用二次污染无可产生废水和固废无无无FGD投资中高高低高3.2. 烧结烟气的脱硫现状上述脱硫技术主要用于锅炉脱硫。目前，国内烧结机烟气脱硫方面，基本处于空白。一般情况下，烧结过程的SO2排放量占钢铁企业排放总量的40%60%，控制烧结机生产过程的SO2排放是钢铁行业控制SO2污染的重点。当前，控制烧结机SO2排放的基本方法有：低硫原料配入法；高烟囱稀释排放；烟气脱硫法。1.低硫原料配入法烧结烟气中的SO2是烧结原料中的硫在高温烧结过

53、程中与空气中的氧化合生成的。因此，在确定烧结原料方案时，按照规定的SO2允许排放量来适当选择配入含硫低的原料。低硫原料配入法由于对原料含硫要求严格，使原料来源受到一定限制，烧结矿的生成成本也会随含硫原料价格的上涨而增加。因此，此法实践上有困难。2. 高烟囱稀释排放一般情况，烧结排放烟气的主抽烟囱高度大多为80120米，为使烧结烟气中的SO2沉降量低于当地标准，常采用高烟囱达到扩散稀释的目的，此法在世界各国的冶金、火电行业广泛采用。高烟囱稀释排放简单经济，是目前钢铁企业普遍采用的基本方法；但在我国已对SO2实行排放浓度和排放总量双重控制，因此此法不现实。3.烟气脱硫法烟气脱硫法是治理烧结烟气SO

54、2污染的必由之路。目前，烟气脱硫法按脱硫工艺过程是否加水和脱硫产物的干湿形态分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺，按副产品处置方式分为回收流程和抛弃流程。现在烧结烟气脱硫法中常见的有：（1）石灰/石灰-石膏法；（2）石灰乳喷雾干燥法；（3）氧化膜吸收再生法；（4）双碱法；（5）炉内喷钙法。从总体上看，国外的烟气脱硫装置比较成熟，自动化控制水平高，已经系统化、成套化和工程化，但在莱钢应用，可能存在下列问题：（1）投资大，运行成本高；（2）浪费硫资源和产生二次污染。近年来，国内钢铁企业建设了一些不同流程的烧结烟气脱硫项目，各种脱硫技术在钢铁企业都有不同程度的应用，但从已经投产的烧结烟气脱硫项目来

55、看，虽然取得了一定的成果和经验 ，并没有完全解决烧结烟气脱硫技术问题，并没有找到真正适合烧结烟气脱硫的技术。全行业仍处于探讨和研究阶段，这种局面在短时间内无法打破。3.3. 国内烧结机脱硫工程投资额比较表（资料来源：国家环境保护部）脱硫厂商脱硫工艺钢厂名称烧结机投资（万元）建设时间脱硫效率技术来源投资分析北京中航泰达科技有限公司气喷旋冲石灰石/石膏法梅钢180500007.0508.1098%自主开发技术按烧结机面积计：27.8万元/武汉都市环保工程技术股份有限公司氨-硫铵法柳钢383600006.0507.0395%不详按烧结机面积计：24.1万元/武汉都市环保工程技术股份有限公司氨-硫铵法

56、杭钢150799908.0509.01在建不详按烧结机面积计：53.3万元/康世富科技环保（深圳）有限公司CANSOLV循环吸收法SO2清洁系统技术莱钢265（半烟气）980008.0808.12在建加拿大康世富公司按烧结机面积计：37万元/日本三菱商事（株）干式活性碳法太钢60050032100不详10.03在建日本住友技术按烧结机面积计：29.2万元/华西化工研究所离子液循环吸收法攀钢130909408.0408.12在建自主开发技术按烧结机面积计：70万元/宇安环保设备有限公司GWD氨法淮钢1441805980议标95%自主开发技术按烧结机面积计：18.5万元/3.4. 莱钢265烧结机

57、有机胺法烟气脱硫技术特点3.4.1. 莱钢265烧结机有机胺法技术选定原则莱钢265烧结机有机胺烟气脱硫技术以不产生新的废气、废水、固体废弃物等二次污染，运行成本低，经济效益好，并适合进一步脱硝、脱汞的要求为原则，具体如下：1）、不产生二次污染，包括不产生废气、废水、固体废弃物，特别是在脱硫的同时不能产生C02污染。2）、脱硫副产品不是废弃物，应是一种成品，可以销售，以提高经济效益；或是一种中间产品，在钢铁厂内部可以通过不同的工序进行消化。3）、尽量降低投资，烧结烟气脱硫项目的投资不应超过烧结机投资的50%，最好达到30%40%。4）、脱硫项目运行成本低。尽可能大量利用烧结机和环冷机的余热，降

58、低或取消蒸汽用量；提高脱硫剂的吸收效率，降低电力消耗。5）、能与钢铁厂现有工序结合，节省投资。6）、经济效益好，不亏损。3.4.2. 莱钢265烧结机有机胺法的主要技术方案按照选定原则，选定有机胺法脱硫技术为烧结机烟气脱硫技术，采用有机胺液为SO2吸收剂，通过吸收和解吸过程来完成脱硫任务。有机胺烟气脱硫工艺流程如图1所示，其脱硫工艺由预分离器、吸收装置、解吸装置、胺净化装置组成。大致流程为：烟道气体在水喷淋预洗涤器中急冷和饱和，同时去除小颗粒灰尘及大部分强酸，预洗涤器中洗涤液pH 值低的酸性环境，防止SO2的水解并使其以气相形式进入吸收塔。贫胺与SO2逆流接触反应，其中烟气中强酸与吸收剂反应。净化后的烟道气符合环保标准并送回烟道放空。吸收SO2后的富液经富液泵加压后进溶液换热器，与热贫液换热后进入再生塔上部，在再生塔内被蒸汽汽提，并经再沸器加热再生为热贫液。热贫液经换热后进贫液泵加压，再生出来的贫胺液返回吸收塔循环利用，其中一部分进入胺净化装置去除“热稳定性盐”，保证贫胺液浓度。从再生塔解析出来的SO2经冷却、分离后纯度达到99以上（干基），可作为硫酸或硫磺生产中所需原料。图1有机胺法烟气脱硫工艺流程图有机胺烟气脱硫的优点：1）脱硫效率大于99%；2）系统腐蚀小，系统在弱酸性气液相环境中运行，基本无腐蚀；3）无二次污染，副产