第一篇：电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
电解铝烟气脱硫脱氟除尘
技术方案
盐城市天澄环保设备有限公司 盐城天澄环保工程技术研究所
二〇一六年十二月 电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化方案
1、总则
2、概述
.1、项目背景 2 铝是国民经济建设和国防科技工业发展不可缺少的重要基础原材料，广泛应 用于电力、军工、航空航天、交通运输、建筑、包装等领域。铝工业是战略性产 业。2010年我国电解铝产量为1577万吨，居全球第一位。预计到2015年我 国电解铝消费量将达到2400万吨左右，年均增长约8.6%，电解铝产量2400万 吨左右，年均增长8.8%。
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
中国铝工业经过40余年的发展，整体技术达到国际先进水平，随着技术的 进步，主要工业污染物如含氟气体的排放得到有效的治理，但废气中二氧化硫治 理相对滞后。国家2010年9月发布实施《铝工业污染物排放标准》
（GB25465-2010），新标准规定，电解铝工业企业生产过程烟气二氧化硫排放
浓度限值从400mg/m3 调整到200mg/m、3 氟化物浓度从4mg/m调整到3 3mg/m，3 粉尘浓度排放限值为20mg/m，并于2012年1月1日起按新标准执行。国内 整个电解铝行业节能减排任务繁重。
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
.2、项目概况 2 铝电解尾气通过设备上部周围的密闭集气罩，将含硫、氟烟气收集后送往用 氧化铝作吸附剂的烟气干法净化系统处理，载铝氟化物一部分返回设备中使用，一部分继续参与循环吸附，净化后的烟气经排烟风机引出后从60米烟囱排放。
铝电解过程电解槽散发的有害物的量与电解温度、电解质成分、所采用原料 氧化铝和氟化盐的成分等有关，原料氧化铝和氟化盐中水份含量的增加、电解温 度的升高、电解质中过量氟化铝含量的增加都会使氟化氢气体的含量增加；粉尘 散发量的多少与原料氧化铝的粒度分布有关，原料的粉化会增加电解烟气中粉尘 的排放量；电解烟气中二氧化硫含量的多少与阳极中硫含量的多少有关。
3、工程基本条件
.1、场址 3
本项目现场勘察场地较紧凑，在烟囱左边布置脱硫工序设备，烟囱右边宽 m长方形场地上布置脱氟工序设备，氨水工序设备布置在进厂大门道路旁空地。8 详见各工序平面布置图。.2、烟气参数 3
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
本项目按处理电解槽烟气量200000Nm/h设计，烟气波动范围150000～ 2 00000Nm/h考虑。烟气参数表 项目 SO(mg/Nm)2
设计值 400 5 40 69
最大值 400 5 40
最小值 150 2 15 F(mg/Nm3)烟尘(mg/Nm3)烟气温度（℃）.3、工程气象资料 3 项目所在地属西南季风气候区，夏秋多雨，冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，干湿两季分明。根据多年来的气象观测资料，现将相关的气象指标统计分述如下：
气温 相对湿度 大气压 海拔高度.4、工程地质 3 根据钻探及土的室内分析试验，将场地划分出单元层，单元层的划分按地基 土的沉淀环境所形成的不同成因类型为主，将场地划分为四个单元层：(1)第四 系人工堆积层；(2)第四系坡洪积层；(3)第四系坡残积层；(4)泥盆系中统。土的 分类及定名主要依据其塑性指标。各单元层的岩性特征按地质单元层代号自上而 下如下：
第四系人工堆积杂填土：局部地表系砼地坪，其余多由建筑垃圾及少量粘性 土组成，结构松散；
第四系坡洪积粘土：褐红色，含少量角砾及铁锰质结核，硬塑～坚硬状态，稍湿；
第四系坡残积层：粘土，褐红色，局部含少量角砾，硬塑～坚硬状态，稍湿； 或局部少量碎石，可塑状态，湿；
泥盆系中统东岗岭组灰岩：青灰色，隐晶质结构，厚层状构造；中等微风化，溶蚀情况较为发育，溶隙多被硬塑状粘土充填。多年平均温度为18.6℃。多年平均相对湿度为70％。年平均：865hPa。按厂区标高
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
.5、公用工程耗量 3 ◆ 水 工艺用水： 低硬度水： 本项目消耗工艺水量约4m/h 氨水配制需低硬度水0.35 m/h（10%浓度氨水）循环冷却水：液氨稀释及其它设备共需要循环冷却水130 m/h 消防用水： 从厂区消防主网接引 ◆ 电
脱硫脱氟工序常用容量共647KW，备用容量共192KW，计算有功负荷 20KW，计算无功负荷303Kavr，计算总负荷602KVA，计算电流914A。5 氨水工序常用容量共83KW，备用容量共41KW，计算有功负荷66KW，计算无功负荷50Kavr，计算总负荷83KVA，计算电流126A。
电源供给：由业主方分别对应脱硫脱氟工序和氨水站工序提供两路 20V/380V/电源。2 ◆ 气
氧化空气：（0.2MPa）约10m/min（连续使用），由业主提供。仪表空气：（0.6MPa）约20m/h（连续使用），由业主提供。.6、设计参数 3 烟气量：200000 Nm/h。烟气波动范围按150000～200000Nm/h3 考虑。3 烟气温度：69℃ 烟气成分（设计值）：
项目
SO2
F 5 0.0004 %
20.00 %
78.00.20731.7783 %
%
％
O2
N2
CO2
HO
飞灰 40 3 污染物浓度（mg/Nm）400
0.014 体积分数
%
注：根据实测数据，F含量在2～5mg/Nm之间。
根据业主要求，烟气温度考虑最高到150℃的安全防护措施，当烟气温度在 50℃烟气量可按减少10％考虑。脱氟工序按SO浓度为800mg/Nm时处理 1 2 量设置。
.7、项目设计能力 3
-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序号 1 2 项目 处理烟气量 回收SO2 回收AlO3 2
单位 Nm/h t/a t/a t/a t/a t/a t/a
数值 200000 608 38.4 6.4 3586 10 338.7
备注
烟气波动按150000～200000Nm/h考虑
脱除F-3 产液体硫铵 产冰晶石 液氨耗量
浓度420 kg/Nm，折固体硫铵1254 t/a
99％
4、设计原则及标准规范
.1、编制依据 4 铝业有限公司烟气参数监测结果、铝业有限公
司提供的烟气条件、“铝业有限公司电解槽烟气治理工艺研究尾气监测报 告”。.2、编制原则 4 1)、选用氨法烟气脱硫脱氟工艺，不解吸(SO、不产生废水，并重视技术方案的优化，结合具体情况，在考虑技术先进性 的同时，采用在生产实践中已证明成熟和可靠的工艺技术。)、对电解烟气中SO进行处理，脱硫的同时实现烟气中粉尘和F的回收(2 利用。
3)、选择的技术有利于促进企业清洁生产、物料及能源的合理利用，有利(于循环经济发展，使资源、环境与经济发展相协调发展。
4)、根据企业具体情况合理配置自动化装置，在确保装置的可靠安全运行(的前提下，尽量减少人员配置。
5)、设计中积极采取节能、节水措施，避免脱硫、脱氟、除尘过程中带来(新的环境污染。
6)、净化装置的设置以不影响业主主体装置的正常运行为前提进行设计。(.3、标准与规范 4 本项目烟气治理工艺的确定、工程设备的设计、制造、安装和调试等过程严 格按照ISO9001：2008最新版质量体系进行管理，并严格遵照以下规范和标准：
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
《铝工业污染物排放标准》
《 恶臭污染物排放标准》 《硫酸铵》
《 钢制压力容器》 《钢制焊接常压容器》
《钢制塔式容器》
《 钢制化工容器设计基础规定》 《钢制化工容器材料选用规定》
《压力容器涂敷与运输包装》
《钢制压力容器焊接规程》
《压力容器无损检测》
GB25465-2010 GB14554-1993 GB535-1995 GB150-1998 JB/T4735-1997 JB/T4710-2005 HG20580-1998 HG20581-1998 JB/T4711-2003 JB/T4709-2000 JB/T4730-2005 《 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG20660-2000 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-2010 《 钢制管法兰、垫片、紧固件》（欧洲体系）HG/T20592~20614-2009 《 玻璃纤维制品代号命名方法》 《 中碱无捻玻璃纤维布》
《 纤维增强塑料性能试验方法总则》 《玻璃纤维增强塑料拉伸性能试验方法》
《玻璃纤维增强塑料压缩性能试验方法》
《玻璃纤维增强塑料层间剪切试验方法》
《玻璃纤维增强塑料冲压式剪切强度试验方法》
《玻璃纤维增强塑料筒支架冲击式韧性试验方法》
《玻璃纤维增强钢环形试样拉伸试验方法》
《玻璃纤维增强钢环形试样剪切试验方法》
《玻璃钢树脂含量试验方法》
JC 286 JC 287 GB1446 GB1447 GB1448 GB1450.1 GB1450.2 GB1451 GB1458 GB1461 GB2577 《 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚酯树脂》GB8237 《玻璃钢化工设备设计规定》
《玻璃钢管和管件》
《 化工装置管道机械设计规定》
HG/T20696-1999 HG/T21633-1991 HG/T20645-1998
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
《设备及管道保温技术通则》
《 设备及管道保温设计导则》 《 设备及管道保冷技术通则》
《 工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》
《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》 《工业金属管道工程施工及验收规范》
《工业设备及管道绝热工程设计规范》 《化工设备、管道外防腐设计规定》
《石油化工设备与管道涂料防腐蚀技术规范》
《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》
《自动化仪表选型设计规定》
《 控制室设计规定》 《 仪表供电设计规定》 《 仪表供气设计规定》
《 信号报警安全连锁系统设计规定》 《仪表配管配线设计规定》
《 仪表系统接地设计规定》
GB/T4272-2008 GB/T8175-2008 GB/T11790-1996 GB50185-2010 GBJ 126-89 GB50235-2010 GB50264-97 HG/T20679-1990 SH3022-1999 HG/T20505-2000 HG/T20507-2000 HG/T20508-2000 HG/T20509-2000 HG/T20510-2000 HG/T20511-2000 HG/T20512-2000 HG/T20513-2000 《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》
GB/T2624-2006
SH3063-1999 《石油化工企可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 《 分散型控制系统工程设计规定》 《化工自控专业工程设计文件深度的规定》
《化工自控专业设计标准》
《 自控安装图册》 《 自动分析器室设计规定》
《 自动化仪表工程施工质量验收规范》
《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》 《石油化工装置基础设计内容规定》
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
HG/T20573-95 HG/T20638-1998
HG/T20505～20516-2000
HG/T21581-2010 HG/T20516-2000 GB50131-2007 HG/T20505-2000 SHSG-033-2008 GB50093-2003
2-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
《供配电系统设计规范》
《 10kV及以下变电所设计规范》 《低压配电设计规范》
《 电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 《建筑照明设计标准》
《 电力工程电缆设计规范》 《 建筑物防雷设计规范》
《 电力装置的电测量仪表装置设计规范》 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
《钢制电缆桥架工程设计规范》
《通用用电设备配电设计规范》
《三相交流系统短路电流计算》
《电测量及电能计量装置设计技术规程》
《化工企业腐蚀环境电力设计规程》
《房屋建筑模数协调统一标准》
《建筑设计防火规范》
《 石油化工企业设计防火规范》 《工业建筑防腐蚀设计规范》
《建筑结构可靠度设计统一标准》
《建筑结构荷载规范》
《 建筑抗震设计规范》 《 建筑地基基础设计规范》 《 混凝土结构设计规范》 《 工业建筑防腐设计规范》 《 房屋建筑模数协调统一标准》 《工业氨水》
《 建筑工程设计文件编制深度规定》（2003年版）
5、工程范围.1、设计范围和F捕集溶解在吸收液中，最终形成以NHF和（NH）SO 4 4 为主要成份的合2 4 格母液送入后续脱氟工序处理。
A、烟气系统
7-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案 技术协议
本装置全系统阻力小于1.5kPa。
本项目不需另设置增压风机，利用原有风机余压直接将烟气就近引至脱硫系 统。根据现场进行的阻力测试情况，按业主要求保证原
系统净化装置前的负压小于1600Pa，满足电解铝装置的生产要求。将来脱硫装 置生产运行后利用原有风机余压，可满足脱硫装置运行阻力。根据阻力情况烟气 波动范围在150000～200000Nm之间。B、洗涤降温
电解铝烟气首先进入洗涤吸收塔，与从上部喷淋的硫酸铵溶液逆向接触，通 过喷淋洗涤，洗去了烟气中的粉尘，烟气在此过程中因绝热蒸发而冷却，温度由 ~69℃迅速降到~30℃，释放的热量使溶液中水分蒸发，通过反复循环洗涤蒸发，使硫铵溶液浓度提高，达到工艺要求的浓度指标后通过洗涤泵打入脱氟工序旋 流、分离、干燥产出固体硫铵。
C、SO的吸收
采用低浓度SO吸收专利技术。烟气在洗涤 吸收塔洗涤段经洗涤降温后进入吸收段。烟气就在吸收段完成脱硫过程。
烟气自下而上穿过两级吸收段，在两段不同浓度的吸收液吸收下，烟气中的 大部分SO被脱出，其SO脱出率不小于97%。净化烟气经塔体上部除雾器去 2 2 除夹带液沫后，由塔顶烟囱排放。
本项目净化后烟气温度~30℃，基本接近环境温度。烟气中的水分与环境空 气中的水分含量相差不大，因此本装置的净化烟气排放不会出现白雾现象。
两段不同浓度的吸收液混合后进入洗涤吸收塔下段氧化槽，在氧化槽内大部 吸收液由一级吸收泵加压后送入第一吸收段，循环喷淋吸收SO；少部分吸收液 上升到氧化塔中部，由二级吸收泵抽出送第二段。随着吸收过程的进行，吸收液 成分不断发生改变，使吸收能力降低，为保持吸收效率，不断补充新的脱硫剂—— 氨水，使吸收剂得到再生。氨水的加入由氧化塔内pH值检测调控。
D、吸收液的氧化
吸收液的氧化主要在吸收塔下部氧化槽内完成。在氧化槽中部通入压缩空气（必要时加入微量催化剂），氧化塔内吸收液中的亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，亚 盐氧化率可达到98%以上。
8-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
当达到一定浓度的合格硫酸铵溶液通过泵打入脱氟工序进行脱氟处理。而加 入氧化塔的剩余氧化空气进入吸收塔最终随净化烟气一起排放。
吸收液的氧化过程化学反应为：(NH)SO+O=2(NH)SO 4232424 为提高整套系统氨综合利用率，本项目从以下方面加强：
◆ 采用高效吸收塔，控制烟气流速，减少净化烟气中的气液夹带。◆ 控制操作工艺，控制吸收液主要成份为亚硫酸盐，而非氨水吸收。◆ 减少净化后烟气中氨的逃逸量，为此采取强化出塔烟气的除雾措施。在 塔顶部配置高效除雾器，配套工艺水冲洗装置，每层都配有工艺水冲洗喷淋器，喷淋器冲洗是分区按时序控制的，以防止除雾器堵塞，同时保证除雾效率，减少 系统逸氨量，提高系统氨利用率。能确保逸氨量远低于《恶臭污染物排放标准》（G B14555-93）中的排放限值。
◆氨水制备工序，采用新型氨稀释器设备，液氨直接在密闭设备内部制成 氨水。不采用将液氨气化为气氨，气氨再与水混合循环稀释的传统制氨工艺。新 型氨水制备工艺液氨制氨水的热量在氨稀释器内就被循环冷却水带走，温度低气 氨分压小，氨逃逸量小，氨水储槽设置水封，进一步防止氨水中的氨逃逸量。
◆ 脱氟工序产出的冰晶石及氧化铝粉尘滤渣在滤后设置冲洗水和吹扫压缩 空气，可将滤渣中夹带的硫酸铵充分回收。
设置集液池及检修槽，可将装置中跑、◆ 整套工艺考虑废液收集回收措施，冒、滴、漏的液体收集回收。
上述措施从“天上、地下、操作”等各环节控制氨耗，提高氨的利用率。.2.2、脱氟工序 6
-本工序的主要作用是将脱硫工序送来母液中的F及AlO与硫酸铵溶液分 2 3 离，产出冰晶石及AlO 2 滤渣，滤渣经干燥运送到电解铝车间配料后循环利用。3 在脱氟的同时考虑生产固
体硫铵的工艺路线，即将脱氟滤液送至脱硫工序浓缩，再回到脱氟工序生产固体 硫铵。
A、脱氟处理
9-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
脱氟工序设置有中间槽、脱氟槽等。从脱硫工序来的合格母液进入本工序中 间槽缓存后进入脱氟槽，在脱氟槽内，分别控制不同脱氟剂的添加顺序、添加量，以及脱氟剂与母液的反应时间，最终生成脱氟产物冰晶石（NaAlF）。因脱氟反 3 6 应为间断操作，设置中间槽可起缓冲调节作用。
B、脱氟产物和粉尘的回收利用
经过脱氟工艺处理后，含冰晶石（NaAlFAlO2）粉尘的反应 3）及氧化铝（6 3 液用泵打入过滤器除渣，最终过滤出来的冰晶石及氧化铝混合渣经人工干燥后送 电解铝配料后循环利用。
脱氟后的滤液自流进入硫铵液槽储存，送云南源鑫炭素有限公司生产固体硫 酸铵化肥。并可以送回脱硫工序浓缩后再打回脱氟工序生产固体硫铵。
.2.3、氨水工序 6 氨水工序的设备配置考虑了液氨卸车、调配氨水、氨水的储存以及给脱硫工 序供氨等功能。
A、液氨卸车
液氨槽车送来液氨到达氨站卸车场，接通槽车与氨水工序液相管路，利用槽 车内压力将液氨送入稀氨器。
氨水工序共设置一台4 t/h氨稀释器，满足液氨卸车需要。B、氨水调配
本工艺设置一台液氨稀释器，利用甲方提供的低硬度水直接与液氨在卸车的 同时调配成为一定浓度（约～10％）的氨水后储存。将液氨直接调配为氨水储 存，将火灾危险性分类为乙类的液氨转变为一般工业原料氨水储存，氨站将无苛 刻的消防安全场地要求，减少了脱硫装置占地面积，也大大降低了储存液氨的安 全隐患。利于企业的安全生产。
本装置采用在生产实践中应用数年的成熟氨水制备流程。该流程只需设置氨 稀释器、氨水贮槽和氨水输送泵，不设置液氨储罐、氨压缩机等压力容器。氨水 制备可控制进入氨稀释器的低硬度水流量，可及时分析氨水浓度，达到指标后的 氨水进入氨水贮槽储存。制备氨水过程中稀释释放的液氨溶解热，用循环冷却水 换热冷却，保证进入氨水槽的氨水温度在正常范围内。氨水浓度可根据脱硫实际 生产需要进行灵活调整。配制好的氨水用氨水泵送至脱硫工序。
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
.3、工艺技术特点 6 本项目采用的净化工艺具有以下技术特点：.3.1、余热利用技术 6 本工艺利用低浓度的硫铵溶液洗涤冷却电解铝热烟气，使烟气增湿、降温，有利于提高下级吸收阶段的脱硫率，同时充分利用烟气余热，使硫铵液水分蒸发，母液浓度不断提高。
.3.2、SO的高效吸收、严密的氨雾控制技术 6 2 根据SO吸收的基本原理，(NH)SO 2 42 和NH3 对SO均具有较强的化学吸3 2 收作用，但NH在溶液中的NH平衡分压大，而(NH)SO42 分解的3 3 3 NH平衡分 3 压小。
本项设计在SO吸收上既要保证高的吸收效率，又要保证NH逸出少，减 2 3 少氨耗。操作工艺以及设备上，主要利用(NH)SO 4 2 的吸收功能，补充氨是作为3 吸收剂的再生原料。吸收过程和吸收剂的再生过程形成如下循环：
在洗涤吸收塔分三段布液：
第一段以(NH)SONHHSOSO； 4 2、3 4 为主体浓度高的吸收液最大限度吸收3 第二段喷淋以含(NH)SO(NH)SO、4 2 为主体的氧化液，该溶液含一定量的4 42 3 NHHSO，能吸收第一段吸收剩余的SO，并捕集上升气体中夹带液滴；第三 4 3 2 段除雾器（塔气体出口前）喷淋系统补水（工艺水），进一步洗涤烟气中夹带的 微量NH雾（NH的平衡分压极低），并防止除雾器阻塞。3 3 各级吸收液严格控制不同的工艺参数，达到较好的吸收率和保证了NH逸 出最低。这一高效吸收工艺及塔设备在云维股份等多个工程上实施，排放烟气中 的SO浓度＜25mg/Nm，NH浓度＜10mg/Nm。3 2 3 该吸收工艺及塔设备具有很好的操作弹性，吸收工艺具有自适调节控制的特 点，能满足烟气量、烟气SO浓度频繁大幅度变化及烟气温度变化时的高效脱 硫与除尘，允许烟气量负荷波动50%~120%、SO浓度0~8000 mg/Nm。3 2 本项工艺对F也有很强的脱除能力，能适应干法氧化铝脱氟能力降低时，烟
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
.3.3、高效除雾技术 6 脱硫除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置，除雾器除雾效率的高低 直接影响到经脱硫装置的氨利用率，除雾器压降的大小直接影响到脱硫装置能 耗。
除雾器设置在脱硫塔的上部，采用亚太环保自行设计生产的除雾器可大大提 高了除雾效率。综合考虑除雾效率和压降因素，除雾器采用两级结构，通过除雾 器后的雾滴含量平均值小于100mg/Nm（雾滴粒径大于15μm）。烟气通过除雾器前、后的压降越大，能耗越高。压降的大小不仅与烟气流速、波形板结构、间距、烟气带水负荷等因素有关，而且与除雾器波形板上的烟尘及 铵盐结垢状况密切相关。当结垢严重时系统压降会明显提高，所以通过监测压降 的变化可有效地撑握系统的运行状态，做到及时发现问题，及时冲洗。除雾器冲 洗水量一方面应满足除雾器自身冲洗效果的要求，另一方面还需考虑系统水平衡 的要求。
脱硫系统补水从工艺水冲洗装置补入，由此将除雾器捕集铵盐返回脱硫系 统，可有效提高氨的利用率。
.3.4、氧化技术 6 本项目采用氨法脱硫技术，得到的硫酸铵溶液外送处理。由于亚硫酸铵易分 解，要求脱硫装置送出的硫酸铵不能混有亚硫酸铵，对亚硫酸铵在脱硫装置中的 氧化率要求极高。）、氧化反应特征 1 空气氧化亚硫酸铵属液膜控制，影响氧化因素有以下几点： ◆ 气液接触表面积大，气液接触的表面更新，湍动大 ◆ 控制吸收液的组成，物理性质对氧化吸收效率的影响 ◆ 溶液呈酸性，密度较小，有利于氧气在溶液中的溶解吸收）、实现高氧化率的措施 2 脱硫工艺及设备的配置应使脱硫工艺全过程实现优化控制，技术经济指标先 进合理。本项目就采用吸收、氧化各功能分开实现的分槽工艺技术，便于吸收、氧化系统控制。）、高氧化率的操作条件 3
2-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
实现高氧化率的基本条件： ◆浓度条件
氨法吸收液亚盐的氧化与催化剂和吸收液浓度有关，在要保证亚盐的高氧化 率（99%以上）需溶液浓度控制在一定浓度。
◆ 温度条件
氧化液温度应满足一定温度。温度低，氧化时间过程长，氧化塔容积过大； 温度高，亚盐易分解，生产二次污染，同时氨耗增大。
◆ pH值条件
要保证高氧化率，pH值要低，pH值越高其氧化率越低。
根据多年的研究经验和工程实践，根据具体烟气条件选择合理的设 备形式和结构，通过对反应机理的反复推敲充分发扬利于亚盐氧化条件，保证氧化率大于98%可提升至99%以上，在亚盐氧化得到 的硫酸铵溶液中检测不到亚盐成分，不增加设备。
.3.5、既脱硫又脱氟的工艺技术，节约资源。6 本工艺经过大量系统论证及试验验证，确定出一套即可脱硫又可脱氟的氨法 烟气治理工艺，在脱除电解铝烟气中的有害物质SO及氟化物的同时，烟气治 理产物硫酸铵化肥可出售、冰晶石、氧化铝粉尘可送主厂回收利用。回收利用资 源。
.4、工艺主要设备表 6.4.1、脱硫工序主要设备表 6 序号 设备名称
规格及型号
主要材料单位数量
备注
一、标准设备
Q=200m/hH=26m N=45kwn=1450r.p.m 2
Q=15m/hH=40m N=11kwn=1450r.p.m 3 Q=500m/hH=31/31/35/35m
N=90/90/110/110kW 3 1 洗涤泵 2605N 台 1用1备
晶浆泵
2605N
台 吸收泵
2605N
台
3用1备
3-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
n=1450r.p.m
Q=10m/hH=26m 4 检修泵
N=7.5kWn=1450r.p.m 插入深度：L=1500 5 6 工艺水泵 双百叶挡 板门 密封风机 膨胀节 空气储罐 搅拌器
电动葫芦吊
Q=15m/hH=46m
2605N 台 1
N=11kWn=1450r.p.m
2.80m×1.70m 过流部件材质：316L
碳钢 台 2 2
1用1备 含电动 执行器，风机挡 板配套
组合 碳钢
套 台 套 套 台 台 7 8 9 1 0 11 2 1 1 1
2.80m×1.70m
15m3 顶进式，3kW 起吊重量2吨
非金属 碳钢 组合件
桨叶及
轴衬胶
二、非标设备 1 2 3 4 5 6 7 吸收塔 浓缩槽 工艺水槽 集液池 检修槽 烟囱 SO蒸发槽
Φ5.0m；H=~36m Φ3.6m；H=4.6m Φ3m；H=4.5m Φ2m；H=1.5m 4mx8mx6.0m 排气筒2.8m；L＝～24m
Φ0.6m；H=1m
FRP FRP 碳钢 FRP/砼 FRP/砼 FRP 碳钢
台 台 台 台 台 台 台 1 1 1 1 1 1.4.2、脱氟工序标准设备 6 序号 设备名称
规格及型号
主要材料单位数量
备注
一、标准设备
脱氟剂 加入装置
Q=120L/h
附：搅拌N＝0.37kw； 计量泵N＝0.25kw
4-1
组合 套 2 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案 脱氟泵
Q＝5m/h，H=64m，N=11kWn=2900r.p.m
PVDF 台 1 3 硫铵液泵
Q＝5m/h，H=17m，N=3kWn=1450r.p.m
PVDF 台
1用1备 机架外 压滤机
过滤面积20m2（暗流、嵌入式滤布滤板）Q=0.2t/h，N=144kW 含给水泵、给水箱、控制等
组合件
套
包不锈 钢 电加热装置 组合 套 1
桨叶及 轴衬胶 6 搅拌器
顶进式，3kW
组合件 台
处理能力：Q=13m/h 7 旋流器
进口含固量5％ 出口含固量30％以上
处理量1t/h 离心机
主电机N=22kW 油电机N＝2.2kW 9
处理量1t/h 振动流化床
N=1.5x2kW 1 0 送风机
4-72№4A N=5.5kW 1 1
4-72№2.8A 送风机
N=1.5kW 2 1 13 14 15 16
9-26№9D 引风机
N=18.5kW 螺旋输送机 旋风除尘器 空气加热器 板秤
N=3kW DN700 SRZ10X7D
称重50kg/包，精度0.2kg
321 321 组合 321/组合
台 台 台 台 1 1 1
321
台
碳钢
台
碳钢
台
组合件
台
组合件
台
组合件
台
5-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案 手提式缝包机 组合 台 1
二、非标设备 1 2 3 4 5 中间槽 脱氟槽 硫铵液槽 稠厚器 渣斗
Φ2.5m；H=2.7m Φ2.5m；H=2.7m Φ3.2m；H=4.4m Φ1.0m；H=0.6m 1.9mx0.85m；H=3m
FRP FRP FRP 316L 321
台 台 台 台 台 1 1 1 1.4.3、氨水工序主要设备 6 序号 设备名称
规格及型号
主要材料
单位数量
备注
一、标准设备 1 2 液氨装卸臂 氨稀释器 软水泵
AL2503 SXAQ-400 Q=50m/hH=28m N=7.5kWn=1450r.p.m
防爆电机 Ｑ＝5m/hH=51m N=11kWn=1450r.p.m
防爆电机
X-I型
DN40 3
304 321/组合 碳钢
台 套 台 1
带温密计 1 4 氨水泵 淋浴洗眼器 冷却水塔
PVDF 304 FRP/组合 碳钢
台
1运1备 6
台 台 1
处理量Q=130m/h 7 冷却水泵a
Q=130m/hH=15m N=15kWn=1450r.p.m
台 8 冷却水泵b
Q=180m/hH=35m N=37kWn=1450r.p.m
碳钢 台 1
二、非标设备 1 2 氨水槽 软水槽
Φ5m；H=7m Φ4.5m；H=6.0m
碳钢 碳钢
台 台 1 注：设备根据实际可能有调整，以最终施工图为准。
7、设备
.1、洗涤吸收塔 7
6-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
洗涤吸收塔是烟气脱硫工程的核心设备，该塔是一种多功能塔，它集烟气降温、硫酸铵溶液浓度提升、SO吸收、亚硫酸铵氧化、烟气除雾及烟气排放于一体。下段为吸收液储槽、中段为洗涤液循环浓缩段，上段为SO吸收及烟气净化除
雾段。结构上属于塔槽一体，各槽功能分开。
吸收机理：电解铝烟气送入洗涤吸收塔后，在上升的过程中与该段顶部向下 喷淋的稀硫铵液逆向接触，烟气中的微量烟尘被洗除。由于绝热蒸发，烟气温度 由~69℃迅速降到~30℃，释放出的显热把稀硫铵液中的水分大量蒸发，硫铵溶 液的浓度不断提高。上升的含SO的烟气穿过升气板后进入本塔吸收段，与自 上而下喷淋的的吸收液进行逆向传质吸收，脱除SO的烟气经过顶部的除雾器 后由烟囱排放，生成含亚硫酸铵的母液进入下段吸收液储槽。
洗涤吸收塔塔体材质为整体机械缠绕成型玻璃钢（FRP）。塔体树脂采用美 国陶氏进口树脂，可满足-45~180℃的使用温度。
洗涤吸收塔在烟气干湿过渡段考虑接口向下具有一定倾角，并考虑相当长度 的玻璃钢接管，能有效保护接口处碳钢烟管不被腐蚀。
洗涤吸收塔的选材及结构设计在亚太环保已建多个项目中已获得成功应用。.2、高效除雾器 7 脱硫除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置。亚太环保研究和开发高 性能的除雾器，其除雾效率高，系统阻力降小（压降一般小于0.2KPa）。
除雾器设置在洗涤吸收塔的上部，除雾器的作用就是除去烟气中的雾滴。烟 气经过吸收段与吸收液进行中和反应后夹带雾滴，雾滴随烟气上升至除雾器区 域，当含有雾滴的烟气流经除雾器通道时，因雾滴的撞击作用、惯性作用、转向 离心力及其与折流板的摩擦作用、吸附作用使得雾滴被除雾器捕集；除雾器折流 板的多折结构增加了雾滴被捕集的机会，从而大大提高了除雾效率。综合考虑除 雾效率和压降因素，除雾器采用两级结构，通过除雾器后的雾滴含量平均值小于 00mg/Nm(雾滴粒径≥15um)。1 7.3、泵、管道等材质选择
◆ 泵
氨法脱硫工艺介质腐蚀性强，加上含有烟尘，对装置内关键设备—泵的材
7-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
质选择尤为重要，特别是在利用烟气余热蒸发浓缩、结晶硫铵液的部分，由于溶 液的水分大量蒸发，使补充水以及烟气中的微量氟、氯离子得到缓慢富集，最终 达到较高浓度，对设备腐蚀性很强。金属泵有效率高，耐高温的优势，但普通不 锈钢泵常被高浓度氯、F离子腐蚀；非金属泵虽耐腐耐氟、氯离子，但有不耐高 温、泵效率较低的缺点，特别在大流量、高扬程泵上其缺点明显，可靠性差。
本项目洗涤、吸收、晶浆泵等关键循环泵材质选择2605特种渗氮不锈钢材 料，从亚太环保多个工程验证，有效解决氨法脱硫关键泵既要耐高浓度氯、氟离 子腐蚀、耐高温，又要效率高的问题。
◆ 管道
本项目管道及非标设备等选用玻璃钢材料制作，可有效抵御酸性及F等腐 蚀。
◆ 烟气挡板门
本项目烟道系统如下设置：原烟道从业主指定烟管就近接引，吸收后净化湿 烟气从塔顶烟囱直接排放。烟囱材质为FRP，可有效抗腐蚀。
吸收塔进口烟气温度为69℃，为避免烟气中的SO与水接触产生的冷凝酸
-腐蚀阀门，本项目挡板门过流部件均选用316L材质。.4、主要设备优势和特点 7.4.1、特种玻璃钢防腐技术
（1）玻璃钢结构分层设计：
玻璃钢结构从内到外由内层（防腐层），次内层（抗渗层），强度层，和外层
（抗老化层）四层组成。
◆ 内层
内层为防腐蚀层，针对性选用耐腐蚀树脂及玻璃钢材料制作。此层不仅防腐 防渗，而且气密性好、光洁度高。
树脂在玻璃钢耐腐蚀中起着决定性作用，因此高的树脂含量是保证耐腐蚀的 有效保证。否则会出现表面毡浸涌不够，出现干斑等缺陷，降低防腐性能；但若
8-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
采用纯树脂层则易出现裂纹，必须用玻璃钢材料进行增强。
◆ 次内层
次内层为防渗层，该层同样具有防腐蚀作用，并可有效防止内表面层微细裂 纹向外扩展、对内表面层起到有效保护。
内层、次内层构成防化学腐蚀、防渗功能，根据使用部位温度、固体微粒等 情况选用不同性能和耐温能力的树脂及添加其它材料，提高设备内壁的耐磨性，确保塔体的使用寿命。
◆ 强度层
该层对内层和次内层起加强作用，抵抗塔体所受外界荷载，保证塔体刚度和 强度。本层选用特定玻璃钢成份和比例，采用特殊制作工艺。可有效防止环向裂 纹的产生。
◆ 外表面层
外表面层为抗老化层，在玻璃钢材料中加入抗紫外线吸收剂、及其它物质，减缓设备在室外紫外线辐射作用下产生的老化作用。
以上各层紧密结合，在物理结构上形成有机整体，不会出现分层或脱落现象。（2）玻璃钢性能优点 ◆ 耐腐蚀性能强、耐高温。
内衬层基体材料选用进口的改性树脂，具有优越的耐腐蚀性能，抗氟离子及 氯离子性能强。并可在～180°C（干态烟气）和～130°C（湿态烟气）温度下长 期使用。
◆ 耐磨损，树脂中添加金刚砂，使设备具有良好的耐磨损能力。◆ 抗紫外线、抗老化。◆ 抗拉强度优异。
8、总图布置
.1、一般原则 8 脱硫装置的总体布置原则是工艺流程合理，烟道短捷；交通运输方便；合理 利用地形、地质条件；充分利用场内公用设施；节约用地，工程量少，运行费用 低；符合环境保护、劳动安全和工业卫生条件要求。.2、总平面布置 8
9-电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业试验示范装置 技术协议
铝业有限公司电解槽尾气脱硫脱氟除尘一体化示范项目属于
改扩建项目，场地共分为三块，分别布置了脱硫工序、脱氟工序、氨水工序的建、构筑物，平面布置图是根据业主指定位置、范围和现场实测尺寸绘制，在烟囱附近集中布置在线分析室一间、60m高排气筒钢塔架、吸收塔、浓缩槽、检修槽、工艺水槽、洗涤泵、吸收泵、工艺水泵等脱硫工序的设备；在烟囱另外一侧布置 了SO加入仓库一幢，脱氟楼一幢，脱氟槽、硫铵液槽、药剂装置、脱氟泵、硫铵液泵、空气储罐等脱氟工序设备。在电解铝车间外侧靠进厂入口道路旁比较 空旷的一块场地上布置了氨水工序的围堰、氨水储槽、氨水泵、软水罐、软水泵、氨稀释器、液氨装卸臂等设备。
三块场地的总占地面积为1146m，三块场地均满足本项目的用地要求。
平面布置中，充分考虑到脱硫、脱氟装置的特点，最大限度地满足工艺流程 的要求，根据工艺和各相关专业提的条件，本项目处理的烟气来自建设方指定烟 道，为缩短烟气管长度，将脱硫、脱氟工序紧靠原有烟囱布置，与厂区道路相邻，满足总图布置原则，脱硫装置的配电、控制系统与厂区原有配电室、主控室共用，同时也保持了相对独立的使用功能。
本工程平面布置中，在满足生产工艺要求的前提下，遵守总图布置的相关规 范要求，平面布置紧凑，用地面积较小，做到了既节省用地，又方便生产管理，平面布置的原则和功能如下：
1)防腐区域划分及道路布置，在尊重业主方总体布局的前提下，完成合理(的工艺布局，本着节约用地的原则合理利用厂区现有场地；
2)平面布置中对消防要求所采取的措施：三块场地分别与厂区道路形成了(消防车道，满足消防道路布置要求，并考虑了与周围建筑的防火间距，各建筑之 间的防火间距均满足《建筑设计防火规范》（2010版）的要求；
3)运输线路的布置使物料流程顺畅、短捷，避免了折返迂回；((4)运输线路及消防道路的组织：整个场地能够满足设备安装、运输和消防 要求；
5)遵守防火规范要求，重视风向及建筑朝向对建筑功能的影响。(.3、竖向布置 8 本工程各场地范围内平均坡度较小，采用平坡式比较合适，场地标高以原有
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
场地标高为同一标高；场地高于相邻厂区道路标高，高差为150mm，场地与厂 区内的主干道自然平接，场地内地表雨水经汇集后就近排入原有道路水沟即可。.4、主要技术经济指标 8
脱硫工序技术经济指标表
指标名称 脱硫工序总占地面积 建、构筑物占地面积 建筑密度
单位 m2 m2 %
数量 296 163 0.55
备注 备注
脱氟工序技术经济指标表
指标名称 脱氟工序总占地面积 建、构筑物占地面积 建筑密度
单位 m2 m2 %
数量 280 188 0.67
氨水工序技术经济指标表
指标名称 氨水工序总占地面积 建、构筑物占地面积 建筑密度
单位 m2 m2 %
数量 570 210 0.37
备注
.5、防护设施及其它 8 为确保安全，新建装置与周边分界防护均采用绿化带，界区所有设施均在绿 化带范围内。.6、场内外运输 8 本工程建设的设备材料可以通过公路运抵厂区。卸氨场地紧靠厂区主干道，运输条件优越。
本工程货物运输量见下表：
工程货物运输量表
运输方式
货物名称
运输量(吨/年)
公路
形态
运输工具
备注
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
运入量 运出量 液氨 硫酸铵溶液
338.7 3586 10 38.4
液体 液体 固体 固体
罐车 罐车 手推车 手推车
厂内转运 厂内转运 脱氟产物冰晶石 除尘氧化铝
根据目前厂内现有的运输能力，并结合厂区所在地的交通状况，本工程采用 公路运输方式。其中，液态原料——液氨属危险品，可由供货商专用槽车运到厂； 硫酸铵溶液不属于危险品，只考虑抗腐蚀罐车即可运输。
9、土建
.1、概述 9 本项目的土建工程主要包括了三个部分：脱硫工序、脱氟工序、氨水工序 的建、构筑物。
.1.1、脱硫工序： 9 脱硫工序的主要建、构筑物包括：在线分析室一间、60m高排气筒钢塔架、吸收塔基础、4台吸收泵基础、浓缩槽基础、两台洗涤泵基础、工艺水槽基础、两台工艺水泵基础、地下集液池、地上检修槽、烟管支架及管架等，总占地面积： 2 96m；
.1.2、脱氟工序： 9 脱氟槽、硫铵液槽、药剂装置、脱氟泵、泵硫铵液、空气储罐
脱氟工序的主要建、构筑物包括：SO2加入仓库一幢，脱氟楼一幢、脱氟 槽、硫铵液槽、药剂装置、脱氟泵、泵硫铵液、空气储罐基础及管架等，总建筑 面积：280m。
.1.3、氨水工序： 9 氨水工序主要建、构筑物包括：氨水槽基础（两个）、两台氨水泵基础、软 水槽基础、软水泵基础、氨稀释器基础、液氨装卸臂基础、1m高围堰及管架等，总建筑面积：570m。.2、抗震设计 9 本工程根据《中国地震动参数区划图》，地震基本烈度8度，设计基本地震 加速度值为0.20g，分组为第三组。.3、地基与基础设计 9
2-2 2 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
地基处理：对荷载大、沉降敏感的建、构筑物，考虑采用桩基（人工挖孔 桩），其它采用复合地基或天然地基；
大型设备基础采用C30钢筋混凝土，泵基础采用C30钢筋混凝土或C25 素砼；
在线分析室、SO2加入仓库一幢，脱氟楼一幢采用钢筋混凝土独基。.4、建筑设计 9 建筑设计是在满足业主使用功能和使用需求的前提下，按照生产工艺，设 备布置及检修的要求，贯彻安全、经济、实用、美观的建筑方针。
主要建筑材料：钢材、木材、水泥均可由市场供应，地方性建筑材料：砖、石、石灰、砂等可由当地供应，为确保工程质量，所选用的建筑材料必须符合国 颁材质标准的要求。
◆ 钢材：
钢筋：普通钢筋采用HPB235、HRB335级和HRB400级钢筋，吊钩等采用 HPB235级钢筋。
型钢、钢板、钢管一般采用Q235、Q345钢。焊条：Q235钢采用E43型焊 条，Q345钢采用E50型焊条。
螺栓：一般用C级螺栓，高强螺栓采用承压型8.8、10.9级。◆ 混凝土：
混凝土强度等级：采用C30或C25，垫层采用100mm厚C15砼；.5、结构设计 9 结构设计是在满足工艺和使用要求的前提下，根据功能要求、设备荷重（含 物料重量）、设备振动和冲击荷载、介质性质进行结构选型。建、构筑物结构形 式尽量选择结构简单、受力明确、安全可靠的结构，且与周围环境协调。在结构 计算中对主要承重构件考虑附加安全系数，按结构构造要求，控制各构件的裂缝 宽度和强度，满足8度抗震要求；受力筋的砼保护层厚度按规范设置；结构构件 上的预埋件和孔洞，均在施工时预埋或预留。设计的原则是在充分熟悉相关设计 规范的基础上，因地制宜、就地取材、合理设防，正确选择建筑材料，严格按照 设计规范及材料的说明书要求具体设防，面层材料根据工艺专业提供的腐蚀性介 质的类别、性质及设备安装和生产过程中的机械磨损等要求正确选材。在计算时
3-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
考虑最不利的荷载组合，并保证结构有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，尽 量做到经济合理、安全可靠、施工方便，主要建、构筑物及结构类型的确定：
◆ 大型设备基础：采用C30钢筋混凝土，泵基础采用C30钢筋混凝土或 C25素砼；不做动力计算的小型设备基础，可按工艺提供的平面尺寸设计，但基 础的自重应大于设备自重的3~5倍。预埋螺栓中心线距基础边缘应不小于4倍 的螺栓直径。予留孔边距基础边缘应不小于100mm。设备基础底座距基础边缘 不小于100 mm，基顶面的二次灌浆层，除工艺有特殊要求外，一律予留50mm。并根据工艺提的介质性质作相应的防腐设计。
◆ 地上式检修槽采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级C30，抗渗等级为 P6，有防水要求的混凝土中内掺12%的UEA水泥膨胀剂，并根据工艺提的介质 性质作相应的防腐设计。.6、建、构筑防腐设计 9 工业建筑的防腐设计为设计重要部分，本工程防腐设计是在充分熟悉防腐 工程设计和施工规范的基础上，因地制宜、合理设防。防腐材料的构造，严格按 照《工业建筑防腐设计规范》及材料的说明书要求执行，并根据不同部位具体设 防，防腐设计选用国家建筑标准设计图集《建筑防腐蚀构造》（08J333）的统一 做法。
地面防腐：地面面层材料根据工艺专业提供的腐蚀性介质的类别、性质、浓度及设备安装和生产过程中的机械磨损等要求，地面面层选用耐酸瓷砖面层防 腐。
设备基础防腐：设备基础防腐同相应区域地面的防腐做法。
10、电气部分
0.1、设计依据及设计采用的标准规范 1 设计依据：本工程设计依据是云南涌鑫铝业有限公司和相关工艺专业提交 的条件。设计采用中华人民共和国国家标准及行业标准规范。0.2、工程范围和分工 1 工程范围为：本工程项目的配电、动力、电控、照明、防雷与接地等(不含 变压器)属承包方范围，电源由业主方提供380V/220V供电电源，脱硫脱氟工序 用电引自业主方指定配电室。业主方提供抽屉位（或接线位）。
4-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案置
氨水工序用电由承包方提供配电柜放在业主空压站冷却循环水站配电室 中，电源由业主方提供，电缆由承包方负责。业主方提供抽屉位（或接线位）。0.3、电源供给及供给方式 1 本工程装置内按总图位置划分，分为脱硫脱氟装置区和氨水站装置区两个 用电区域，两个用电区域分别独立引取电源供电，脱硫脱氟用电区域在脱氟楼内 设置低压配电室，脱硫脱氟工序所有用电均引自该配电室。
氨水站工序设置XL21（G）型动力配电箱，动力配电箱放置在业主方空压 站冷却循环水站配电室中，不另外设置配电室。氨水工序的所有用电设备均引自 该配电室。
0.4、用电负荷、负荷等级及功率因数补偿 1 0.4.1、脱硫脱氟工序共有用电设备39台(含照明、检修、仪表用电)，均 1 为380V低压用电设备；常用用电设备31台，备用用电设备8台；装机总容量 共839KW，其中常用容量共647KW，备用容量共192KW，计算有功负荷 20KW，计算无功负荷303Kavr，计算总负荷602KVA，计算电流914A。5 80V低压电机单台最大容量为110kW。3 整个装置380/220V系统功率因数经补偿后不低于0.92。计算补偿容量为 150Kavr。详见负荷计算表1。-0.4.2、氨水站工序共有用电设备8台(含照明、检修)，均为380V低压用 1 电设备；常用用电设备6台，备用用电设备2台；装机总容量共124KW，其中 常用容量共83KW，备用容量共41KW，计算有功负荷66KW，计算无功负荷 0Kavr，计算总负荷83KVA，计算电流126A。5 80V低压电机单台最大容量为37kW。3 无功补偿由业主方负责，详见负荷计算表2。0.5、装置供、配电系统 1 根据总图布置及电源状况以及装置区内用电负荷类型及分布情况，在脱氟 楼内设一个380/220V低压配电室。为脱硫脱氟装置提供电源。
氨水工序的用电设备设置XL21-(G)型动力配电箱提供电源。动力配电箱放 置在业主方空压站冷却循环水站配电室中。
脱硫脱氟配电室内的低压开关柜选用MNS型抽屉柜，柜中断路器、交流接
5-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
触器、综合保护器等主要电器元件采用ABB品牌。其余元件采用国产名优产品。
低压配电系统采用放射式方式。低压配电柜组预留15％的备用回路 0.6、工厂环境及主要设备选型 1 脱硫、脱氟工段属2类强腐蚀环境。低压开关柜防护等级IP30，防腐等级 F2。现场控制箱、照明配电箱、检修电源箱选用防水防尘防腐型，防护等级IP54，防腐等级F2。脱硫工段现场控制箱、照明配电箱、检修电源箱选用防水防尘防 腐型，防护等级IP65，防腐等级WF2。电缆桥架选用玻璃钢材质，钢制热镀锌 支架。动力和控制电缆选用阻燃型铜芯交联聚乙烯电缆，穿线管选用热镀锌钢管。灯具选用防水防尘防腐型，防护、防腐等级：室内IP54，F2。室外IP65，WF2。
氨水站等防爆区域，使用防爆灯具、防爆现场操作箱。0.7、主要设备选型： 1 低压开关柜：MNS 氨水工序配电柜：XL21-(G)现场控制箱：FXK-L 氨水工序现场控制箱：BZC-A3D3X/G11/2“G1” 照明控制箱：FXM-S 检修电源箱：FXD-S-T 0.8、控制、信号及计量 1 工艺有要求的低压电动机的运行信号送PLC或DCS显示，电机联锁通过 PLC或DCS的逻辑功能或直接通过电气方式来实现。控制均采用机旁按钮手动 控制或控制室内PLC（DCS）上控制方式，具体控制方式根据工艺要求定。所 有运转状态、运行电流采用MODBUS通过网络方式送中控计算机，起停控制信 号、紧急停止信号使用一对一硬接点方式送中控。
0kW及以上的低压电动机或工艺有特殊要求的电动机在现场及配电柜上 3 装设电流表。
低于90KW的低压电动机采用直接起动方式，大于等于90KW的低压电动 机采用软启动器启动。
低压进线柜设置电能计量，以便于考核，降低能耗。
IP30 IP30 IP65WF2 IP65WF2防爆 IP65WF2 IP65WF2
6-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
0.9、继电保护 1 80/220V用电设备的保护有短路保护、过负荷保护及断相保护，短路保护 3 由低压断路器的瞬时脱扣器实现，过负荷、接地及断相保护由电机综合保护器实 现。
0.10、电力设备过电压保护 1 为防止雷电侵入波过电压，380/220V母线侧装设氧化锌避雷器及防雷模 块，在配给仪表及PLC(DCS)系统的供电电源部分设置二级防雷模块。0.11、操作电压 1.4kV低压用电设备操作电压为交流220V 0 0.12、电缆敷设 1 电缆敷设方式主要采用沿电缆桥架敷设，再穿桥架引下装置或保护钢管敷 设至各用电设备。动力电缆线采用阻燃交联聚乙烯绝缘电力电缆（ZR-YJV型），控制电缆采用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆（ZR-KVV型），电缆敷设方式 主要采用沿电缆桥架敷设，再穿桥架引至装置或保护钢管敷设至各用电设备。
低压动力电缆敷设可利用业主方电缆地沟、桥架。其余电缆由承包方自行 敷设桥架。0.13、照明系统 1 照明系统设置正常照明和应急照明，正常照明采用金属卤化灯和荧光灯，灯具的防护等级符合现场的防护需要。
在主通道、出入口和楼梯间设置应急灯，电源就近接自交流照明网络，当 正常照明电源失电时，由自带蓄电池供电，构成疏散应急照明。0.14、防雷、防静电及接地 1 脱硫界区内的建筑物按三类防雷建构筑物设防。低压电网接地方式TN-S。为避免直接遭遇雷击，脱硫界区内的建筑物采用避雷带进行保护，利用四 角钢筋混凝土柱至少两根焊接连通主筋作为引下线，钢筋混凝土地梁及基础中钢 筋作为接地极。脱硫塔排气筒顶部安设置避雷针，避雷针用两根φ12热镀锌圆 钢与脱硫塔钢架焊接连通，利用钢架作为引下线，钢架钢筋混凝土基础中钢筋做 为接地极。
露出屋顶的所有输送流体的金属管道均作防静电接地。
7-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
防雷、保护、防静电接地共用一接地体，接地电阻≤1Ω，如达不到要求需补 打接地极。
10.15、电气主要设备表
主要电气设备表
序号 1 名 称 低压进线柜 250A 2 电容补偿柜
MNS600×1000×2200
50Kvar 1 出线柜
MNS600×1000×2200
带综合保护器
MNS600×1000×2200 软启动柜
软启动器PST210
台
台
台
台
型号规格 MNS600×1000×2200
台
单位数量
备注 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30 ABB元件 IP30
台 台 台 台 台 7 14 2 2 1 3
IP65WF2防爆 IP65WF2 IP65WF2 IP65WF2 IP65WF2 3 5 动力配电箱
XL21-(G)FXK-L-A2D3 FXK-L-A2B1D4 FXK-L-A2D4 FXD-S-T FXM-S BZM-DIP10 6 7 8 9 10 1 1 12 现场控制箱 现场控制箱 现场控制箱 烟道阀电源箱 照明控制箱
照明开关 检修电源箱
防爆防尘防腐防水
FXD-S-T
台 台
IP65WF2 IP65WF2 注：表中数据可能有调整，以施工图为准。0.16、负荷计算表 1 0.16.1脱硫脱氟装置 1
安装台数
序号用电设备组名称 一 脱硫工序
总的常用
设备容量需要
总的常用系数COSφPjs 千瓦千瓦Kc
计算负荷 Qjs
SjsIjs
(KW)(Kvar)(KVA)(A)电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.4 二 2.1 2.2 三 3.1.2 3 3.3 3.4 3.5 3.6 洗涤泵
吸收泵 吸收泵 检修泵 搅拌器 工艺水泵 小计 烟道暖通 密封风机 电动风阀 小计 脱氟工序 药剂装置 脱氟泵 硫铵液泵 压滤机 电加热装置 脱氟槽搅拌器 2 2 1 1 2 10 2 2 4 2 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 17 1 1 2 2 2 8 39 2 1 1 1 1 7 1 2 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 1 1 2 2 0 6 31
550.800.8044 33 66 5 2 7
84
1801800.800.80144108 2201100.800.8088 8 3 22 3
0.800.80 0.800.80 2 9 293220 9 5 14
0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 0.800.80 9 2 2 2 2 2 1 1 4 1 4 10 1 7 2 2 0 2 13 1 2 1 1 3 1 11 46 5 5 9 0 36 4 13 6 0 27
180273 110167 8 3 11 5 17
110.800.80
543367 22 6 28 2 11 6 3 3 22 4 3 2 2 6 2 19
110.800.80 6 17 2 3 3 3 2 3 2 2 6 2
0.800.80
367557 11 6 17 2 11 3 3 3 22 2 3 2 2 6 2 19 9 26 2 17 5 5 5 33 3 5 2 2 8 2 28
110.800.80
1441440.801.00115
220.800.8018
115175 3.7离心机（油电机）
（主电机）3.8 螺旋输送机（2#电机）
送风机 冷风机 引风机 小计
四 4.1.2 4 4.3 4.4 4.5 五 公共用电
仪表用电 UPS用电 分析小室电源
照明 检修电源 小计 合计.9振动流化床（1#）3 3.10.11 3.12 3
190.800.8015
2272210.000.97177 6 6 20 60 42 6
0.850.80 0.850.80
183278 6 6 21 11 0 45 10 32 16 0 68
200.850.8017 100.850.80 0 42
0.000.80
8396470.000.86520303 602914 0.16.2氨水站装置 1 用电设备组 序号
名称 一 1.1 1.2 氨水工序 软水泵 氨水泵
安装台数 总的常用
设备容量需要
总的常用系数COSφPjs 千瓦千瓦Kc 15 22
7.50.800.80 110.800.80
计算负荷 QjsSjs
(KW)(Kvar)(KVA)(A)6 9 7 11
Ijs 2 1 1 11 17 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
用电设备组
序号
名称 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 冷却水泵a 冷却水泵b 冷却风机 检修电源 照明 合计
安装台数 总的常用 1 1 1 1 1 8 1 1 0 1 6
设备容量需要 总的常用系数COSφPjs 千瓦千瓦Kc 15 37 11 30 2 132
150.800.80 370.800.80 110.800.80 0 2 83
0.000.80 0.800.80 30 9 0 1 66
计算负荷 QjsSjs
(KW)(Kvar)(KVA)(A)22 7 0 1 50 37 11 0 2 83
Ijs 23 56 17 0 2 126 注：表中数据可能有调整，以施工图为准。
11、仪表和控制
11.1、设计依据
本设计是根据电解铝烟气SO处理过程生产特点及工艺专业操作控制要求、国家控制环境污染的有关规定及规范，本着经济实用，力求稳妥可靠，尽可能的 保证自动化操作、保证生产和设备的安全运行原则而设计的。11.2、设计采用的标准、规范
11.2.1本项目仪表的设计、选型、采用下列标准、规范： 《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》
《 自动化仪表选型规定》 《控制室设计规定》
《 仪表供电设计规定》 《 仪表供气设计规定》
《 信号报警、安全联锁系统设计规定》
《仪表配管配线设计规定》 《 仪表系统接地设计规定》 《 仪表隔离和吹洗设计规定》 《分散型控制系统工程设计规定》
《化工装置自控工程设计规定》
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》
《化工自控安装图册》
HG/T20505-2000 HG/T20507-2000 HG/T20508-2000 HG/T20509-2000 HG/T20510-2000 HG/T20511-2000 HG/T20512-2000 HG/T20513-2000 HG/T20515-2000 HG/T20573-95 HG/T20636～20639-1998
GB50058-92 HG/T21581-95 《 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493-2009 ISO5167节流装置计算
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
ISA美国仪表学会标准 ANSI美国国家标准化协会标准 IEC国际电工委员会标准 11.2.2设计采用工程单位
设计使用国际标准、工程单位，如下表：测量参数
液体
流量 气体 蒸汽
温度
表压
压力 真空 绝压
液位
单位 m3/h Nm3/h Kg/hor T/h ℃ KPa、MPa KPa KPaabs mormmor%
刻度 Direct Direct Direct Direct Direct Direct Direct Direct or%
备注
表中未列的工程单位按S.I国际标准执行。1.3、设计范围 1 根据工艺对自控设计的要求，本自控设计的范围为：电解铝烟气脱硫工序、脱氟工序、氨水工序的自动控制、DCS系统、现场检测仪表。11.4、过程控制特点
电解铝烟气SO的处理受制于上游工序的生产情况，是被动地接受上游车 间的含硫烟气，因而不具有独立开车的能力。但装置本身又相对独立，电解铝烟 气的气量、物理状态及化学成分与电解铝的生产有着密切关系，不可避免的会有 变化，有时甚至会有较大的波动，其间的传质、传热和动量传递都会直接影响到 整个脱硫系统的生产过程。因此，对烟气治理工艺过程操作控制必须尽可能地适 应这些变化和波动。烟气中的SO从气相—液相的整个工艺过程中，烟气脱硫 是非常关键的环节。因此控制系统设置、仪表选型等方面都需要充分考虑这一特 点。
泵等负载类设备的运行电流、工作状态等电气运行信号传输给DCS显示、记录。
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
氨水工序设置氨气泄漏监测报警仪，信号送控制室监视。1.5、环境特征及仪表选型 1
（1）烟气SO处理的生产环境和介质虽无高压、无易燃易爆介质，但是烟2 气中SO从气相—液相的整个工艺过程和生产环境所产生的中间介质具有很强 的腐蚀性，使现场的检测、控制仪表很容易腐蚀损坏，而且由于电解铝厂存在很 强的电磁场，造成信号传送不可靠和中断，影响整个过程检测控制系统的监测和 控制。本设计在现场仪表的选型、安装材料等方面都注意了防腐蚀、抗干扰这些 关键环节，尽可能确保现场检测信号的可靠。
氨水工序的氨稀释器及氨水槽区域根据相关防爆区域组别划分
（ExdⅡBT4），本设计在仪表选型及安装材料的选用方面都考虑了这一特点。
（2）仪表选型立足于国内采购，主体仪表选型按引进国外技术国内生产供 货，特殊仪表选用原装进口设备。
◆ 温度仪表的选型：
集中检测与控制的温度测量选用国产耐蚀铂热电阻，信号传送到控制室，就地温度检测选用耐蚀双金属温度计。
◆ 压力仪表的选型：
集中压力检测选用引进技术生产的智能型电动压力变送器；微压力及差压测 量选用差压变送器；现场变送器带显示功能，便于操作人员外出巡查。
就地压力检测，对腐蚀性介质选用隔膜压力表，一般介质选用不锈钢压力表。◆ 流量仪表的选型：
导电液体选用电磁流量计，空气流量采用V形环锥流量计。◆ 物料位仪表的选型：
物料位检测选用雷达液位计。仪表带现场就地显示功能，便于操作人员外出 巡查。
氨水区物料料位检测选用就地显示的磁翻板液位计，根据工艺需要带隔爆远 传装置。
◆ 分析检测仪表的选型：
脱硫装置烟道出口安装烟气在线检测系统（CEMS）。在线烟气监测系统采 用性能指标满足HJ/T75-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》、2-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
HJ/T76-2007《固定污染烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》要求，并 取得国家环保局证的产品。
pH分析仪、密度计采用进口产品； ◆ 控制调节阀：
开关控制阀采用电动蝶阀、球阀，调节阀采用带电动执行机构的电动调节阀。对腐蚀性介质选用衬塑阀门，一般介质阀芯采用304SS、316SS，阀体采用WCB 材质的阀门。管道内含有颗粒物质的采用V型或O型切断阀。
（3）仪表的防腐
根据工艺介质的物理性质和腐蚀特点，与介质直接接触的检测元件分别选用 16L，304不锈钢，哈氏合金，衬聚四氟乙烯等材质。3（4）仪表的防爆
对于防爆区域所使用的仪表，按照相关防爆区域划分的要求，选用符合相关 防爆要求的仪表及相关连接附件。1.6、DCS控制系统 1 本工程DCS控制室布置于脱氟工序。控制室内设置DCS控制柜，采用国 标信号传输；仪表计量单位按照国标法定计量单位执行。）DCS系统功能技术方案 1 ◆ 泵、调节阀等的DCS远程停止控制以及运行状态显示功能。
◆ 压力、温度、流量、液位、PH值、密度、电机电流等模拟量的显示、记录、历史记录查询、动态数据分析功能
◆ 重要参数、控制量的自动控制及手动控制功能 ◆ 参数超限报警、故障报警功能 ◆ 历史查询功能 ◆ 系统组态功能 ◆ 信息管理功能 ◆ 通讯功能
在系统的组态画面上可以方便进行控制方案的生成，用户流程图及各类图形 的生成，可以使用通用高级语言或专用高级语言生成各类记录。同时为系统的二 次开发及优化控制的实现提供相应的语言和接口，组态画面包括下列各类：
3-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
◆ 脱硫工序组态界面（含报警及故障显示）◆ 脱氟工序组态界面（含报警及故障显示）◆ 氨水工序组态界面（含报警及故障显示）◆ 历史记录查询界面 ◆ 系统组态界面 ◆ 操作记录界面 ◆ 报表生成画面
系统软件对系统进行组态、参数设定及调试采用系统全局数据库。硬件组态、过程控制编程、操作站编程一体化。具有用户自定义接口，可以开发用户专用功 能块；具备在线调试功能，带PID参数整定功能；能够在全系统范围内自动生 成报表文档。对系统进行诊断和系统内部自诊断的结果显示在系统诊断画面上，如果诊断出故障则以声、光报警提示。
系统诊断报警应包括下列内容： ◆ CPU模件故障诊断报警 ◆ I/O卡件故障诊断报警 ◆ 通讯模件故障诊断报警 ◆ 电源组件故障诊断报警 ◆ 软件故障诊断报警（2）硬件配置
DCS系统主要由一个操作站、一个工程师站、一个控制站和网络通信系统 组成。
DCS系统的控制站由各种控制模块单元、CPU单元、电源单元、网络通信 单元、辅助单元构成。机柜内的模件支持带电插拔而不损坏，且不会影响其它模 件正常工作。并带有故障自诊断、LED显示、报警，能参与编程和故障输出状 态的设置。用于自动回路调节控制的模块带有PID参数整定功能，并支持模件 的即插即用功能。
DCS系统的工程师站、操作员站由工业计算机、22”彩色液晶显示屏，宽行 激光打印机构成。
（3）系统余量
4-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
DCS系统的I/O备用点数不低于15%，系统不低于15%的可扩展容量。（4）网络通讯
根据实际情况，本DCS系统可以设置网络通讯功能，选用适当的网络通讯 模块和通讯协议，可以实现与工厂内其它系统进行数据交换。11.7、动力供应
11.7.1电源
仪表用电源由电气专业经双回路电源切换模块送到仪表控制室。
烟气在线分析仪（CEMS）用电由电气专业提供双回路电源直接送至分析间 和监测平台。用电量约12KVA。
仪表用电电源等级220±10VAC50±1HZ。负荷等级与工艺主机用电等级 相同。
11.7.2用电量
总用电量约计17KVA（其中12KVA为CEMS用电），总供电及仪表用电单 元的供电，都设有专用的用电分配开关，总开关和分开关设有过流短路等保护措 施。
11.7.3仪表用气
仪表压缩空气要求业主引至界区外1米，气源质量及用气量要求如下： 仪表用气量：～10Nm/h（连续使用）压力：0.6～0.7MPa(表压)温度：30℃
露点：气源在操作压力下露点比环境温度低10℃ 含尘量：含尘粒直径小于3μm，含尘量小于1mg/mЗ 含油量：含油量小于3ppm 1.8、自控主要设备表 1 1.8.1脱硫、脱氟工序、氨水工序主要仪表自控设备 1 脱硫、脱氟、氨水工序主要仪表自控设备
序 号 仪表名称
设备规格及材料
单
数量 位
备注
5-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
单
数量 位
备注
保护套管材料：316SS衬F46 装配式铠芯热电阻Pt100DN50PN1.6MPaFF法
兰式安装L/l=550/400温度范 WZP
围：0-300℃ 保护套管材料：316SSPt100 装配式铠芯热电阻DN25PN1.6MPaFF法兰式安 WZP装L/l=400/250温度范围：
-300℃（其中隔爆一支）0 保护套管材料：316SS 双金属温度计温度范围：0-100℃万向式表头 WSS
DN25PN1.6MPaRF法兰式 安装插入长度：L/l＝300/150mm 隔膜型式：法兰式
隔膜材料：316SS衬F46DN25 PN1.6MPaRF0-1MPa 隔膜型式：法兰式
隔膜材料：316SS衬F46DN25 PN1.6MPaRF0-1MPa
支 4
安徽天康或江
苏红光
支
安徽天康或江
苏红光
支
安徽天康或江
苏红光 耐震式隔膜压力表
YTNP-100HF2 隔膜压力表
台 5
台 YTP-100HF2 6 7 8 9 1 0 1 1 不锈钢耐震压力表主要材料：304SS YTN-100H M20X1.50-1MPa
主要材料：304SS 不锈钢压力表
台 台 台 台 台 2 2 2 7
上海赛途或西
仪
YTF-100H
M20X1.50-1MPa 不锈钢氨用压力表主要材料：304SS
M20X1.50-2.5MPa YTAF-100H 不锈钢耐震氨用压主要材料：304SS 力表YTAN-100H 差压变送器
M20X1.50-1MPa
测量元件：哈C带阀组 排气排液阀和接头：哈C 压力变送器
测量元件：316L带阀组
排气排液阀和接头：316SS（其 台 中隔爆型2台）
PN1.0MPaDN150RF输 出4~20mA水滴形天线 ～4500mm 0
～3000mm 0
～3800mm 0
～3500mm 0
～4000mm 0
～5500mm 0
～1500mm 0
EJA或霍尼韦
尔 2 雷达液位计 套 1 2 1 1 1
上海科隆或 E+H
6-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
浮子、本体及法兰材料:316L 输出信号：4~20mA侧安装式 法兰标准：PN1.6 DN50RF L=6000mm（电阻式）（隔爆）L=5500mm（电阻式）（隔爆）L=2000mm
电极材料：316L带连接电缆及 附件输出4~20mA DN65 DN15
PN1.0MPa PN1.0MPa
PN1.0MPa（隔爆）
单
数量 位
备注 3 磁翻板液位计
套 2
上海信东或承 德克罗尼 1
台
上海科隆或 E+H 1 1 4 1 4 电磁流量计
DN80
电极材料：80％铂带连接电缆、接地环及附件输出4~20mA DN80PN1.0MPa DN250PN1.0MPa
DN300PN1.0MPa
配套EJA或霍尼韦尔差变，带 安装附件 5 环锥流量计 DN150 PN1.6MPa DN80PN1.6MPa
DN25PN1.6MPa
测量电极形式：复合电极
Inpro4262/425/pt100带安装 附件InTrac777e-P200/PVDF 伸缩护套EasyClean150清洗 控制器显示仪表：M400输出 信号：4-20mA
触液部件哈C 衬F46PN1.6 MPaRF法兰连接
带AUMA电动执行机构手轮 DN40PN1.6MPa阀体/阀芯: 3 04SS/316L
DN50PN1.6MPa阀体/阀芯: WCB/316SS
DN65PN1.6MPa阀体/阀芯: WCB/316SS
DN15PN1.6MPa阀体/阀芯: WCB/316SS
台 1 1
上海库科或上 海科洋 6 PH测量仪
台 1 梅特勒-托利多 7 密度测量仪
套
SMAR或罗斯
蒙特 无锡卓尔或无 锡工装
套 1 1 1 8 电动调节阀 9 电动球阀
带AUMA电动执行机构手轮
阀体/阀芯:WCB/316SS DN50PN1.6MPa
套 3 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
带AUMA电动执行机构手轮 阀体/阀芯:304衬F46DN50 PN1.6MPa
单
数量 位 套
备注 0 烟气在线检测仪
多通道分析（国家环保总局认
证,带预处理，标气，校验气、机柜、后台PC及分析软件及与 环保传送数据的GPRS装置。
套
分析参数：SO、NO、O、2 X 2 HF、烟尘、温度、压力、流量 等），带modbus输出接口，配 套空调，A4打印机1台
岛津或西克曼 哈克 1 DCS控制系统
DCS控制系统JX-300XP或
（具体系统构成根HOLLIAS-MACS 据点数按照DCSJX-300XP或HOLLIAS-MACS 厂方的构成方式（要求电源、CPU、网络均为 定）冗余配置，正版软件，配置
modbus通信接口卡及相关软 件，以便于与主系统及烟气在 线监测系统进行通信）
RTD:10点AI:86点AO:7点 DI：90点DO:40点
工程师站（兼操作站功能，含 操作系统软件）： Intel®Core™2Duo2.8GCPU/ 1 024M-DDR/200G-HDD/ 1 0-100LIN/21”宽屏TFT/
USB-Key/USB-Mouse/冗余网 卡
操作员站（含操作系统软件）： Intel®Core™2Duo2.8GCPU/ 1 024M-DDR/200G-HDD/ 1 0-100LIN/21”宽屏TFT/
USB-Key/USB-Mouse/冗余网 卡
套
套
浙大中控或和 利时
套 1
控制站：含机笼、控制器、直
流电源、电源模块、I/O模块、套 断路器、隔离器、继电器、交 换机及相关辅材等 DCS机柜
激光打印机HP5100
操作台（含打印机台1个，带 座椅）
门 台 个 1 3
惠普 国产 电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
序 号 仪表名称 设备规格及材料
空调（3匹）UPS5KVA/0.5h
单
数量 位 台 套 套 1 1
备注 国产 山特 上海科力恒 含探头3个，报 警监视器1台 2 2 氨气泄漏监测报警
系统
REGUARDNH3(隔爆)气体探 头:电化学式要求配套监视 报警器SP1003 部分设备可能调整，以施工图为准。
12、劳动安全和卫生
2.1、生产过程中的主要职业危害因素 1 电解铝烟气脱硫生产中过程中，主要有以下一些因素可能造成职业危害及安 全事故：
含SO烟气及氨气对人体及其他动植物的危害； 转动设备的噪声危害及对人体机械伤害的危险； 高温设备及管道，存在烫伤的危险；
供、配电及高低压用电设备，存在不安全因素； 吸收液、硫铵溶液等介质，存在化学腐蚀性危害； 玻璃钢设备、管道和氨站，存在火灾的危险； 地沟、平台、楼梯，存在人身跌落伤害的危险； 设备及管道的跑、冒、滴、漏，存在不安全因素。2.2、设计采取的安全、卫生措施 1 针对上述危害因素，除操作人员必须接受安全教育，持证上岗外，在设计中 采取一下相应的安全保护，卫生防护措施，以实现安全、文明生产：
2.2.1、防火、防爆 1 新建（构）筑物的安全间距和耐火等级，按其在生产过程中的火灾危险性，将满足《建筑设计防火规范》的规定；
各新建（构）筑物之间根据生产、消防的需要设置车行道、人行道和消防通 道；
电缆采用阻燃电缆。局部电缆沟、段、分支处设置防火隔墙，电缆竖井采用 耐火隔板，涂防火涂料等措施，盘、柜小孔洞用防火材料封堵。
2.2.2、防毒 1
9-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
本工程使用的原料氨为有毒物料，国家标准规定，生产场所空气中NH的 最高含量为30mg/m。为此，氨水工序应配备过滤式防毒面具、橡胶手套、防 护眼镜、隔离式氧呼吸器等劳动保护用品。
为防止含SO气体对人体的危害，输送SO气体管道尽量采用焊接连接，2 2 并经严格的焊缝检查，以免含SO气体泄漏，危害人体健康。3 2.2.3、防腐蚀 1 吸收液、硫铵溶液管道、阀门等处跑、冒、滴、漏的酸液及地面冲洗水均有 一定的腐蚀性，为避免腐蚀危害，有针对性地采用了不易泄漏的防腐设备和管道；
硫铵包装间的墙裙、地面均考虑防腐措施；
排水坑采用环氧玻璃钢防腐；地面和建、构筑物做了防腐处理。2.2.4、防电伤 1 电气设备采取必要的机械、电气联锁装置以防止误操作； 电气设备设计严格按照带电部分最小安全净距执行；
电气设备选用有五防设施的设备，对配电室加锁，严格执行工作票制度； 在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏，遮拦或屏蔽装置；
紧急事故采取声光显示及必要的其它知识信号，设置自动联锁装置以给出处 理事故的方法；
各元件的控制回路均设有保险、信号、监视、跳闸等保护措施；
在潮湿环境和需要在金属设备内进行检修的场地，其局部照明采用安全电压 供电。
为防止电器设备对人员造成伤害，所有电器设备均设置了接地保护装置。电 机采取了过流自动断电保护装置。
2.2.5、防机械伤害 1 所有转动机械外露部分均加装防护罩或采取其它防护措施； 设备布置设计时留有足够的检修场地。2.2.6、防噪声、防振动 1 设备订货时提出设备噪声限制要求，在设备选型上要求选用符合国家有关标 准的设备，以便从根本上根治；
对于长期连续运行产生高噪声的场所采取消声、隔声措施，装设防噪声罩或
0-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
消音器；
控制室和值班室采用隔声性能良好的门窗及有较好吸声性能的墙面材料，使 其噪声满足《工业企业噪声卫生标准》的要求；
设备的基础及平台的防振处理，符合《作业场所局部振动卫生标准》和《动 力机器基础设计规范》。
2.2.7、防雷、防静电 1 生产区的建构筑物及户外金属设备都按有关规程进行防雷设计，对高大设备 进行防雷接地。
所有电气设备有防雷击设施并有接地设施。低压380/220V系统采用接零保 护，配载采用三相四线制，第四根线用作接零连接线；电气设备的不带电金属外 壳都进行接地保护，厂房配电室设重复接零装置。
2.2.8、抗震 1 当地地震基本烈度8度，建筑物、构筑物按地震烈度8度进行抗震计算和 抗震设防。
2.2.9、防其它伤害 1 所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒。
所有楼梯、钢梯、平台、走道边缘设置保护沿和栏杆，以防高处跌伤，保证 运行人员安全。
为防止有小动物进入有电力设施的房间，保证运行安全，门窗设不锈钢纱窗 保护。
高温设备及管道，采取露天布置，并有隔热保护措施。2.3、设计采取的消防措施 1 本工程没有明火作业。整个装置均在厂区内，建筑物面积并不大，建筑体积 也小，就其生产规模不设消防站，只考虑装置内的消防措施。
本项目按《GB50016-2010建筑设计防火规范》划分，本项目所有工序生产 类别为戊类，建筑物耐火等级为二级，同一时间火灾次数为一次，火灾延续时间 为2小时。
根据装置生产类别和建筑物耐火等级，消防措施如下：
（1）操作控制室、配电室根据工作环境特点，设置各种便携式灭火器。具
1-电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
体见下表：
设置场所 中控室 配电室 脱氟楼二层 脱氟楼三层 灭火器型式 手提灭火器 手提灭火器 手提灭火器 手提灭火器
灭火器类型 干粉（磷酸铵盐）干粉（磷酸铵盐）干粉（磷酸铵盐）干粉（磷酸铵盐）
灭火剂充装
量（kg）6 6 6 6
数量（具）2 2 2 2
备注
（2）氨水工序设消火栓1个，消防管与厂区管网相接，用水量按15l/s计 算。
13、承包人向业主提交的技术资料及交付进度
3.1、设备资料（各专业）1 3.1.1、设备（含配套附、构件）的随机资料。1 3.1.2、标准及非标设备设备总装图。1 ◆ 设备组装图、主要部件图。
◆ 设备易损件的零件图、生产消耗件零件图。3.1.3设备随机资料： 1 ◆ 检验合格证。◆ 设备装箱单
◆ 设备零部件清单（目录）◆ 设备随机部件清单（目录）◆ 设备随机工、器具清单（目录）◆ 设备重要零部件组装及试车记录资料。3.1.4设备安装资料 1 ◆ 设备开箱、检验记录。
◆ 设备安装过程、安装技术资料。◆ 设备安装后单机试运转资料。◆ 设备安装后联动试运转资料。
◆ 设备安装过程异动情况报告（发生时提供）3.2、施工图及相关资料 1
第二篇：TS型火电厂烟气脱硫、脱氮 除尘净化三位一体技术
TS型火电厂烟气脱硫、脱氮 除尘净化三位一体技术
一.概述
21世纪是可持续发展的世纪。作为可持续发展重要内容的环保工作，更成为新世纪人们关注的焦点。环保不仅关系人们生活质量，更关系人类的生存和发展。
煤炭是我国的主要能源，与之伴生的二氧化硫（SO2）和酸雨污染问题将更加突出。一个相当有效的控制方法是电厂烟气脱硫。我国政府对此已给予足够重视，开展了多项自主技术攻关，引进10套发达国家的烟气脱硫装置，与发达国家开展多项技术合作研究。但是，现有技术投资大，成本高，电力脱硫很难有恰当的选择，我国能源与环境的矛盾亟待妥善解决。
那么，如何解决能源与环境的矛盾呢，很显然，与追求经济效益的领域不同，在追求环境和社会效益的能源环保领域，我国不能走发达国家已走过的先污染后治理的老路，中国必须寻找适合国情的能源环保技术。我国在烟气脱硫领域开展了长期的工作，提出了适合国情的专利技术，脱硫脱氮除尘三位一体技术被国家列为重点科技攻关项目。它以我国庞大的化肥工业为基础，将火电厂清洁烟气中的SO2回收，生产高效化肥，化害为利，变废为宝，一举多得，同时促进我国煤炭，电力和化肥工业的可持续发展。
二.国情决定技术战略
“环境与发展”的关系是由一个国家的经济实力和发展阶段决定的，“要钱不要命”通常是落后地区的做法，“要命不要钱”通常是发达地区的行为。因此，理性的，当然也是发展中国家的原则应该是，既要“发展”，又要“环境”，即可持续发展，又对我国的能源环保工作有指导意义。烟气脱硫的原理是碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有两种，一是石灰石（碳酸钙），即钙法，二是氨，即氨法：尽管钙法投资大，运行成本高，在美国，德国，日本等发达国家中，它占据90%以上的市场。这是由其国情决定的，这些国家煤在其能源结构中所占的比重不大。在美国和德国，煤在一次能源中约占20%：而在日本，煤在其能源结构中只占15%。日本是一个岛国，石灰石资源丰富，但缺乏天然石膏资源。钙法虽然投资大，成本高，但脱硫产品为石膏，正好弥补其紧缺的石膏资源。长期以来，我国燃煤火力发电在电力中所占比重保持在75-80%之间，烟气脱硫的任务将异艰巨和沉重。如果选择钙法势必带来巨大的投资和运行负担，将致使财力难支。我国不仅具有丰富的石灰石资源，天然石膏资源也是世界第一，品质又高。我国庞大的化肥工业每年副产石膏将超过4000万吨，而我国年用量仅为1200万吨。致使脱硫石膏难以利用。选择钙法，势必造成大量废渣并副产温室废气二氧化碳，带来二次污染和新的生态破坏。
因此，我们必须理性地思考现实问题，对烟气脱硫以石灰石钙法为主的作法，该作必要的调整时应当机立断。我国是人口、粮食和化肥大国，合成氨生产能力和需求量非常巨大，年用量超过3000万吨，为我国烟气脱硫事业大力发展氨法提供了强有力的资源保障。如果我国火电厂全部采用氨法，每年所需合成氨约600万吨，不到总量的20%。氨源供应相当方便：我国中小型合成氨厂很多，几乎遍布县市，在几乎所有的电厂周围，都容易找到配套的合成氨厂。而且，氨运输技术成熟可靠。氨法的原料来自化肥，脱硫产品为硫氨、磷氨和硫酸，又回到化肥，不消耗额外的自然资源，也不产生二次污染和新的生态环境问题。燃煤烟气可提供巨大的硫资源。化肥生产需要大量硫酸。近年来，我国每年进口硫磺200-300万吨，等于进口二氧化硫400-600万吨，我国火电行业的SO2排放量近2000万吨，因此，氨法适合我国国情。
三.专业的烟气脱硫技术
电力、物理、环境、化学，代表四个不同的学科领域，即代表四个不同学派。不同学派必然生出不同的技术，不同的技术势必有不同之技术经济指标：投资和运行成本。哪个学派更接近本质或真理呢，咋看，答案似乎很难，但是，普遍接受的是，烟气脱硫是一个典型的化工过程。因此，化学界能够看到SO2的本质。电力界只看热能和发电效率，漠视 SO2之存在。
环境界中，SO2是有害的污染源，是造成酸雨的祸首。
化学界中 SO2是物质，用则有利，弃则有害。
物理界中，SO2是一个顽固不化的“敌人”，只有通过“导弹”才能予以彻底摧毁。
至于物理，原本与烟气脱硫无关。它源于日本荏原公司对高能电子加速器用于烟气脱硫的研究。
化学处理SO2方法很多，无需“导弹”。脱硫脱氮除尘三位一体技术结合了化工领域的最新技术成果，也就是将一个中型的化工厂搬到电厂来，确保了技术的高度可靠性，以及很低的建设投资和很低的运行成本。
根据化学化工原理的脱硫脱氮除尘三位一体技术与其他学派的技术相比，具有突出的优越性，投资仅为1/4-1/5，运行成本仅为1/3-1/4。
四.电力与煤炭和化肥工业协调发展
在我国，由东向西，由北向南，煤炭含硫量逐渐增加，四川和贵州煤含硫3%-5%，广西煤高达5%-7%。然而，为降低电厂SO2排放量，当地火电厂燃用北方煤，比如山西煤，增加的运输成本每吨近100元，占原料成本的40%，对当地经济无疑是巨大的额外负担。采用脱硫脱氮除尘三位一体
技术，火电厂燃煤含硫量不受任何限制，甚至含硫量越高，SO2回收价值越大。因此，脱硫脱氮除尘三位一体技术不仅能够促进当地煤炭工业的发展，也使当地电力工业轻装上阵，还能促进当地合成氨及化肥工业的发展。
某电厂是坑口电站，燃用当地煤，总机组容量为430MW，年排放SO2超过20万吨，折合硫酸30万吨，价值1.5亿元。如果该厂的技术治理方案是改用山西煤，并采用石灰石钙法，既限制了当地煤矿的发展，又浪费了宝贵的硫资源，还增加了发电成本。事实上，成本增加等同于能耗增加和污染增加。若采用脱硫脱氮除尘三位一体技术，可形成一个年产40万吨的化肥装置，年产值超过2.5亿元，年利润可超过4000万元。它具有一举多得的优势：
（1）可促进当地煤炭工业的发展，燃用当地煤矿的煤炭，可以解决矿务局2万多人的就业和发展问题，促进了当地经济的发展。
（2）电厂采用当地煤，原料成本降低，其430MW机组，年耗煤以120万吨计，每吨运费按50元计，每年可节约发电成本6000余万元，这个效益是非常明显的。
（3）广西硫资源较缺，当地化肥厂年需硫酸40万吨，原料由广东提供。而且，广西、广东、海南和福建等南方省份的土壤缺硫，需要硫氨化肥。因此，充分利用自身的高硫煤，可以促进当地化肥工业的发展。与广西情况相似的省份还有云南、重庆、四川和贵州。重庆的华能珞磺电厂和重庆电厂，分别具有4台360MW和3台200MW机组，燃用重庆松藻煤，年总排放SO2为20-30万吨，相当于硫酸30-45万吨，价值1.5-2.25亿元。遗憾的是，这些电厂都花巨资引进国外的石灰石钙法，不仅浪费了宝贵的资源，产生二次污染，还使发电成本增加，在贵州省实施火电厂烟气脱硫，采用脱硫脱氮除尘三位一体技术具有不可估量的意义，国家实施西部大开发战略，西电东送，在贵州省则是黔电送粤。贵州省是SO2和酸雨控制区，特别是省会贵阳市。在贵阳市有两个严重的污染源，一是市区的贵阳发电厂，二是距市区25公里的清镇发电厂，年排放SO2：25万余吨。在两个电厂间，贵州化肥厂生产合成氨16万吨，因此，采用脱硫脱氮除尘三位一体技术具有很好的条件。采用脱硫脱氮除尘三位一体技术，两个电厂的总投资2亿元，可年产化肥50万吨，产值3-4亿元，年效益近1亿元。在贵州省实施这个技术，可以形成年产150-200万吨的火电厂化肥规模，年产值超过10亿元。而如果贵阳发电厂的烟气脱硫采用电子束技术，2台200MW机组的投资近4亿元。
由此可见，将我国化肥工业与电力工业相结合，形成一个具有综合优势的火电厂化肥产业，其意义十分显著。它为我国煤炭、电力和化肥工业的可持续和协同发展提供了强有力的支撑，国家从战略的高度发展并扶植这个产业是十分必要的。
五.脱硫需要政府大力支持
火电厂烟气脱硫是我国实施清洁能源计划的关键技术，受到各级政府部门的高度重视，多次被列入国家重大和重点科技计划，以及与发达国家政府间的首脑级科技合作计划。因此，我国的这项工作具有较强的政府行为。这就更需要我们做深入细致的调查，多比较相关技术的技术性能，经济指标，多结合国情考虑问题。
某发电厂2台200MW机组，燃用含硫为0.8%的山西煤，建设烟气脱硫装置。对几乎所有的烟气脱硫技术进行了调研。采用国外技术的投资为4-5.5亿元，发电成本每度将增加5分钱，势必成为该厂的一个沉重的经济负担。一旦决策失误，企业将陷入困境，甚至由于无法竟价上网而关闭。脱硫脱氮除尘三位一体技术通过国家科技部门组织的鉴定验收，被评价为国际领先水平，在电力界引起了较大反响。与国外技术相比，脱硫脱氮除尘三位一体技术具有相当明显的技术和经济优势，总投资减少70-80%，运行成本减少70%以上，电耗减少40-60%。这样，该厂决定采用脱硫脱氮除尘三位一体技术。并列入国家重点科技项目.目前，让烟气脱硫界注目的另一项目在中石化集团公司某自备热电厂6台100MW（410蒸吨/h）锅炉。令人兴奋的是、参与竞争的技术高达10余家之多，大家希望得到公平竞争机会。该公司原来燃用当地煤，为降低SO2排放量，改用山西煤，年耗煤将超过200万吨，运费按每吨30元计，增加成本6000万元，该公司具有年产30万吨的合成氨装置，而且脱硫产品具有很好的市场，因此脱硫脱氮除尘三位一体技术符合石化公司的具体情况。根据可行性研究报告，石化公司6台锅炉年排放SO2可达8万吨，生产化肥17万吨，产值1亿元，具有明显的经济效益。在竞争的方法中，脱硫脱氮除尘三位一体技术的投资和成本都是最低的，而且还有利可图，得到了该公司的充分肯定。
现在，电力工业的烟气脱硫工作是“谁污染谁治理”，治理需要投资。经济效益差而污染大的企业没钱投资，只接受象征性罚款，受损害的是大气。按目前的石灰石钙法建设烟气脱硫装置，发电成本每度将增加2-3分钱，以一台300MW机组年运行5000小时计，脱硫成本每年3000-4500万元。燃用低硫煤，年排放SO2:为1.5万吨，相当于每吨SO2为2000-3000元，燃用高硫煤，SO2排放量每年为4.5万吨，相当于每吨SO2为1000元左右。但是，酸雨和SO2污染造成的损失每吨SO2超过5000元。因此，烟气脱硫对于促进国家的利益是非常明显的。为促进企业治理SO2污染，国家环保总局制定了新的烟气SO2排污收费标准，对于高硫煤地区每吨SO2为600元，低硫煤地区每吨1000元，北京市为每吨1200元，基本上为脱硫成本的一半。这个费用目前是上交地方环保局的，并有较大比例的返回，以便企业用于建设脱硫装置，脱硫电厂和单位将具有两个主要和可靠的收入来源：
1、电力企业的环保服务费（等于原来的排污上交费）；
2、脱硫装置产生的化肥利润。脱硫脱氮除尘三位一体技术的效益非常好。
首先其建设投资比其他方法低，而且能耗低，产品具有很大的市场，还可以出口创汇。
六.TS型烟气脱硫、脱氮除尘技术
该技术于一九九三年十月通过了国家部级鉴定，其中结论一综合技术经济性能处于国内外领先水平，具有广阔的推广应用价值。并于同年获得两项专利。该技术运用LS喷雾吸收法，以氨水、碱液、废氨水为吸收剂，经加药装置加压，把吸收剂经喷嘴雾化后的氨水产生气-汽的瞬时化学反应，生成硫铵排出。
该技术具有以下特点：
1.先进的反应原理，使设备小巧、钢耗低、占地面积小；
2.该系统适应煤的含硫量1%-7%；
3.具有多种功能，脱硫、脱氮、除尘，甚至可以处理污水；
4.吸收剂来源丰富，价格便宜；
5.一次投入只有国外设备价格的1/10-1/20；
6.选用废氨水、废碱液作脱硫剂，可使运行费用降到最低；
7.采用喷雾干燥方式；
8.该系统加装了先进的气水分离装置风机不带水；
9.烟气不需加装换热设备；
10.该设备及系统内部均涂以耐高温特种防腐涂料，设备不腐蚀，不 磨损、不堵塞；
11.系统设备阻力小，可以不用更换引风机；
12.可以提高系统的除尘效率4%-12%；
13.脱硫效率95%以上；
14.脱氮率50%，加“触媒剂”系统80%以上。
该技术的研究始于80年代，在收集、考察国内外同类技术文献资料的基础上，进行了大量的技术、经济方案的分析对比工作。从中发现普遍感到困扰的不仅仅是技术上的问题，而更严重阻挠的是经济问题，一次投入大，运行费用高。即是该技术目前居于领先地位的国、日本也不例外；他们在成为世界控制SO2排放最有效的国家的同时，也为此付出了巨大的经济代价。各国企业界面对烟气脱硫装置的巨大投资及运行费用，无不咋舌。因为脱硫装置投资占电厂总投资的比例很大。巨额的投入对我国企业界是望而生畏。环保设备的投入企业界认为：“这种资金只有投入，没有产出，是一种负担”。
因此研究者必须首先考虑的是一次投资运行费用，使企业能够接受的产品，占地面积小，专用设备少，工艺简单，操作、管理、控制、维修方便，各项技术参数领先的脱硫技术，因此必须结合我国国情，走国产化的道路。
国外研究过的脱硫技术已逾近百种，真正在工业上运用过的30多种，但具有商业价值的不过十来种，无论采用那种方法，都必须考虑以下基本条件：
1.具有较高的吸收性能的吸收剂和吸收方法；
2.装置有较高的可靠性，能保证长期稳定运行；
3.易操作和维修；
4.无二次污染，抗腐蚀；
5.建设费用及运行费用便宜，能耗小，装置占地面积小；
6.吸收剂来源广泛，价格便宜，易贮运；
针对上述要求，列出了攻关课题：
1.通过试验室试验，寻找出先进的反应速率高的原理；
2.结合我国情况选出来源广泛价格便宜的反应剂；
3.使用什么样的抗腐蚀材料；
4.终止物的综合利用，防止二次污染；
以上课题通过有关专家的论证审定工作，确定运用LS喷雾吸收法，随即开展了小试、中试及工业性应用试验，经过近百次的试验，获得了大量的数据，通过对试验点的监测和运行考验，均取得了满意的结果。
（一）脱硫原理：
近半个世纪以来，国外脱硫技术迅速发展，但真正在工业应用上发挥作用的不外十来种。其中包括石灰法、石灰石法、石灰石膏法、喷雾干燥法、氧化镁法，以上我们把它归类于气-固反应。WL法、双碱法、碳酸钠法、氢氧化钠法，此类我们称之为气-液反应。LS喷雾吸收法是气-汽反应是反应率最高，属于瞬时反应。
氨的性质决定氨极容易溶于水，是由水分子和氨分子通过氢键互相结合形成氨的水化物的缘故。
氨在水中的溶解度大于其它气体，在0℃时，1体积水吸收1200体积的氨；在20℃时约吸收700体积。过去认为氨溶于水生成OH－的过程是分两部分进行的。首先是大部分氨和水结合生成所谓氢氧化铵（NH4OH）然后氢氧化铵在溶液中电离成铵离子（NH4+）和氢氧根离子（OH-）。现在已经确认：氢氧化铵中的铵离子，无论从它的半径大小或者从它的化合物性质来看，它都和K+离子非常相似，它在水中应当全部电离，不可能有NH4OH分子存在，已确知，氨水溶液中并不含有NH4OH而是有氨的水分子NH3·H2O。NH3·H2O和NH4OH不同，NH3·H2O是氨分子通过氢键的结合，而NH4OH则为离子化合物。由（NH4+）和（OH-）新组成。气态氨和酸（挥发性）的蒸汽作用生成铵盐。
2NH3（气）+H2O（蒸汽）+SO2（气）=（NH4）2SO3 由此看来，烟气中加入吸收剂NH3·H2O与SO2等酸性气体可进行气-汽反应。即氨和酸性气体可以直接生成盐类。这种化合物作用通常伴随着大量的热放出，通过试验发现在无水的情况下，这种反应并不进行，即使微量的水的条件下也能反应出这种特性，因此这就是和其它吸收剂不同之处的主要原因。另外氨还和烟气中的氮起反应：烟气中的氮氧化物通常用NOX表示NO在空气中可氧化成NO2易溶于水，生成亚硝酸和硝酸。
2NO+O2=2NO2
2NO2+H2O=HNO3+HNO2
当氨与HNO3或HNO2产生以下反应
NH3·H2O+ HNO3=NH4NO3+H2O NH3·H2O+ HNO2=NH4NO2+H2O
此反应在气-汽反应中产量很少，因硝酸铵与亚硝酸铵在一定温度下易于分解，而在液相中
（NH4）SO3和NH4HSO3为还原剂，NOX被还原为N2，其反应为：
2NO2+4（NH4）2SO3=4（NH4）2SO4+N2↑（NH4）2SO3+NO2=（NH4）2SO4+NO↑ 2（NH4）2SO3+2NO=2（NH4）2SO4+N2↑
为此使用氨-亚硫酸氨的氮方法，能除去一定量的NOX
（二）脱氮原理
烟气中往往同时含有NOx与SO2,如果用一种方法同时除去这两种有害气体，岂不是一件非常有前途的事。前面脱硫的论述中，脱硫后的终止物就是（NH4）2SO3和（NH4）2SO4（少量）和一部分（NH4）HSO3溶液。这些物质又是吸收NOX的吸收剂。在生产硫酸同时又生产硝酸的行业中，多数都是利用处理硫氧化物而得到的（NH4）2SO3和（NH4）HSO3溶液来吸收硝酸生产中的NOX。其原理是利用亚硝酸铵溶液作为吸收剂和NOx反应，使NOx还原为N2：
4（NH4）2SO3+2NO2→4（NH4）2SO4+N2 ↑
4（NH4）HSO3+2NO2→4（NH4）HSO4+N2↑
4(NH4)HSO3+2NO2→4(NH4)HSO4+N2↑
4（NH4）2SO3+NO+NO2+3H2O→2N(OH)(NH4SO3)2+4NH4OH
4（NH4）HSO3+NO+NO2→2N(OH)(NH4SO3)2+ H2O
2(NH4)OH+NO+ NO2→2NH4NO2+H2O
按照排放浓度达标要求，脱氮效率达到72%就可以了，所以只要控制住吸收液的浓度，一般在180-200g/L,最后得到的溶液一部分重复循环使用，多余的部分进行下道工序，处理后溶液还可以再生，以节省大量的运行费用。烟气中NO含量占90%以上，因此脱除的主要是NO。如果煤的含硫量比较低和氨反应产生的亚硫酸铵不足以满足脱氮氧化物的需要，或者因为炉膛燃烧温度高，产生的氮氧化物量较大。此时可以采取连续加入氨与NOX继续反应，但这种反应应在催化剂（或称触媒剂）的作用下才可完成，使脱氮效率大大提高，这种方法称之为“氨的选择性催化还原法”。
4NH3+4NO+O2+4N2↑+6H2O
8NH3+6NO2+7N2+12H2O
把氮还给大自然，水回收再循环使用。
以上各式反应都是在同一个介质---氨，共一套设备，同时氨与SOx、NOx瞬时交叉进行的，这就是脱硫、脱氮一体化工艺。
（三）除尘原理
烟尘进入文氏管反应器，会产生多种效应，除了氨与SOx、NOx发生化学反应以外，粉尘经过文氏管的渐缩段浓缩，产生碰撞、凝聚、增大，使尘的表面由原来的气包围界面，被经喷雾所产生的液-固界面所代替，粉尘表面的水膜代替气膜产生吸附、凝聚，并使离子间形成液桥，使尘粒增大。尘粒通过高速撞击雾滴而粘附其上。
由于微粒的扩散作用易于雾滴接触。由于微粒的烟气增湿，使尘粒增大了浸润性，尘粒间互相产生凝聚。因蒸汽以尘粒为核心的凝结而形成水滴。
因此本技术在结构设计上采用如下措施：
1.烟气携带的粉尘，高速通过文氏管雾区，冲向液膜；
2.然后气体切向运动而产生离心力，改变增大后的粉尘运动方向；
3.喷出的雾滴作旋转运动，驱使粉尘靠内外壁贴向水膜；
4.增加水雾封锁线，使逃逸的亚微米粉尘及亚微米硫铵晶体捕集下来；
采用高强磁化器，把循环水磁化，非但提高了脱硫效率，尤其对增水性的亚微米细粉尘，提高除尘效率更为明显。
（四）使用范围：
TS型系列脱硫脱氮除尘三位一体技术装置，为工业锅炉及电站锅炉配套排烟脱硫工程应用而设计的系列产品。并可扩大应用在处理冶金焦化剩余氨水，造纸厂的废碱液及纺织印染碱性废水以及锅炉排污水、炉渣水等。该设备即是脱硫器，又可作为污水处理器。
一套装置适应多种类型的脱硫剂，又是这一装置的一大特点，为适应我国的特定条件，用户就近弄到什么脱硫剂就用什么脱硫剂以降低运行费用，以废治废。
（五）系统设备组成的特点：
系统设备组成，有文丘里喷雾反应器，自动加药及动力泵、贮液、调液箱所组成。以及自动控制自动监测系统。文丘里喷雾反应器的结构设计，显示出其独到之处，通常人们称之谓文丘里效应，但它具有什么效应，应该说它有多种效应。一是很好的反应作用：使两种以上的介质，在反应段进行充分的混合、接触、搅动，促使在较短的时间里进行瞬时反应。二是很好的除尘作用：带粉尘的气体通过渐缩段，细小的粉尘在碰撞、凝聚、粘结、增大，把粉尘扑集下来。三是很好的热交换作用：利用
烟气的余热，把喷成雾状的液体迅速干燥、蒸发、固液分离，起到污水处理的作用。由于设计独特，此套装置的阻力仅有300-400Pa，对于原有的锅炉房设备改造，可以不用更换引风机。重力与旋流双级脱水除雾，其结构的设计不会产生堵塞和腐蚀现象，而且一器两种用途，它不但有效的脱除水雾而且使烟气流呈旋转上升，延长了反应时间和流程，提高了反应效率。
（六）变废为宝，综合利用：
当前国内外所采用的各种脱硫技术，多数都存在着二次污染，物质虽然经过转化，但加进的物料与经过处理后的终止物终究是平衡的。对于如何处理这些终止物，怎样综合利用，这个总是普遍感到头痛的较大难题。
TS型脱硫脱氮除尘三位一体技术如果在大的火电厂大量推广应用后，所产生的硫铵，可以制成与传统化肥完全不同的新型高效肥料，这种高科技产品是具有磁性效应的磁性化肥，利用火电厂排出粉煤灰（约占30%~40%），根据不同土壤和农作物加入适量的钾、磷，经过强磁场磁化后制成的，这种原料将随着TS型脱硫脱氮除尘三位一体技术的推广而取之不尽。
磁化肥使用在十二种农作物如红薯、蔬菜、烟叶、玉米、棉花、水稻、小麦、水果等，均收到了广泛的社会效益和可观的经济效益，使得TS型脱硫脱氮除尘三位一体技术在电厂应用中形成一套工业链，废“制”肥，变废为宝，化害为利，适应我国国情的环保与综合利用一大长。防止二次污染。
（七）保障该设备安全稳定正常行动措施：
在腐蚀及磨损严重的部位，采取衬贴铸石板的措施。如果用户在经济条件许可情况下，采取
钢板喷涂陶瓷的复合材料。仅是有腐蚀的部位采用2520不锈钢材料。腐蚀不太严重的部位，采取滚刷耐温、防腐特种涂料。关键外协件、外购件、其中有些附件，如喷嘴、过滤器，采用美国制造，供液系统选用丹麦生产的，自动控制和监测仪器选用日本或其他国家的。
先进的工艺，先进的设备，先进的材料，再加上低的建设投资及运行费用，构成了该技术的高和新。
（八）670t/h锅炉脱硫、脱氮、除尘及综合利用方案经济分析。
1．运行费用
⑴ 已知数据
锅炉蒸发量： 670t/h
锅炉烟气排量： 120万m3/h 锅炉燃煤量： 150t/h
锅炉运行时间： 312.5天/年（7500h/年）
燃煤含硫量： 1%
⑵ SO2产生量
燃煤含硫量： 150t/h×1%=1.5t/h 燃煤中的硫与氧的反应：S+O2=SO2 SO2产生量：1.5t/h×80%×64/32 =2.4t/h 式中：32为S的分子量。
64为SO2的分子量。
80%为煤燃烧时硫的转化率。经实测统计为80%～85%，本处取80%。
⑶ 需氨量
一般脱硫效率达95%，烟气即可达标排放。从（NH4）2SO4分子式中看出：NH3与SO2化合比
例 为2：1，故需氨量为：2.4t/h×95%×17×2/64=1.2t/h 式中：17为NH3的分子量。
64为SO2的分子量。
年需氨量为：1.2t/h×7500h/年=9000t/年
⑷ 运行费用
用氨水做吸收剂的回收方案，整个装置的运行费用主要为消耗氨水的费用（此项费用占总运行费用的95%以上）。根据上述计算结果，年需要氨量9000吨，按纯氨水售价1700元/吨计，则全年运行费用为：9000t/年×1700元/t=1530万元/年
2．生成物的综合利用及经济效益
根据计算结果，670t/h燃煤锅炉每年脱硫设备的运行费用为1530万元，这是用户难以接受的。显而易见，这种方法必须立足于生成物综合利用的基础上，否则就不能成立。也就是说，只有用生成物综合利用产生的经济效益去抵消脱硫设备的运行费用，才是这种方法生命力所在。
⑴ 硫铵产生量
从（NH4）2SO4分子式可看出，硫铵产出量为：9000t/年×132/17×2=34941t/年
式中：17为NH3分子量
132为（NH4）2SO4的分子量。
⑵ 硫铵的综合利用及经济效益
硫铵是硫酸铵的简称，分子式为（NH4）2SO4，含氮量20.6%，为白色或微带颜色的结晶，易溶于水，是最早生产的氮肥品种。随着化肥工业的发展，新的氮肥品种的出现，使硫铵与碳铵一样渐成被淘汰的氮肥品种。这是由于除养分低外，其最大缺点是长期施用硫铵会造成土壤板结，故不宜直接施用。要对其进行改性，其方法是加入部分粉煤灰制成的复合肥并磁化。粉煤灰可疏松土壤，磁性的引入亦可疏松土壤，促进土壤团粒结构的形成，这已是业内人士的共识。我们通过大量的工业试验，找出了利用硫铵生产磁性复合肥的最佳工艺配方及工艺条件，产品经过有关部门的检测，完全合格。其主要配比为：硫铵60%左右，其他辅料（粉煤灰、磷肥、钾肥等）40%左右。根据硫铵年产34941吨的实际情况，可上一套年产6万吨左右的综合利用设备（磁化复合肥生产线）。按现行市场原料价、产品销售价及有关费用支出估算：
原材料成本：250元/吨
综合成本： 350元/吨（包括一切费用在内）
销售价： 650元/吨
利 润： 300元/吨
按年产6万吨磁性复合肥计，综合利用设备每年可创利润1800万元，减去脱硫设备每年运行费用1530万元，则采用此方法，除可抵消脱硫设备的运行费用（使运行费用为0）外，每年还可以为企业创造200多万元的利润。
目前该技术设计除工业锅炉八个规格系列配套外，现已扩大到电站系列配35T、75T、130T、220T、420T、530T、670T、1000T/h、2000T/h。当前国际及国内有些研究单位正在试用的电子束氨法和等离子氨法，均向以氨为脱硫剂探索，显然气－汽反应脱硫脱氮除尘三位一体技术当前处于领先地位。一种结构形式，具有多种用途：
（1）它既是一个很好的反应器，能够进行充分的化合接触搅动。促使在很短的时间里进行充分的化学反应；
（2）它又是一个很好的二次除尘器、前置的麻石除尘器或静电除尘器，除不掉的细微粉尘在碰撞、凝聚、粘结、增大、把粉尘捕集下来。
（3）它又是一个很好的热交换器，利用烟气的余热，把喷雾状的液体迅速干燥蒸发、反应时间、反应速度、反应物质、接触面积，反应效率是最高的，属于瞬时反应，烟气不会降温。
（4）它又是一个工业废水零排放的污水处理器装置，能将各种工业有毒废水，污水成千上万吨迅速干燥，蒸发，达到污水处理的作用。
该技术脱硫效率高，并具有较高的脱氮功能50%，加“触媒剂”系统80%以上。今后一旦国家环保标准要求脱氮同样一套设备可以既能脱硫、又可脱氮。还能提高除尘效率。该技术对已建电厂为了满足除尘的需要改造电除尘，将锅炉尾部烟道位置都几乎占满、有些脱硫工艺的反应塔和再加热热交换器等无法摆下，场地面积小等，是用户特别适用和首选的选择。
以氨做吸收剂的回收法方案，具有脱硫、脱氮、除尘效率高，并可达到三个“零排放”、无废渣排放，无废水排放、无废气排放、而且由于生成物的综合利用，不仅使其运行成本费用为零，还可为企业带来可观的经济效益，氨源供应方便。我国中小型合成氨厂很多，几乎遍布县市、若在有废氨水的地方、废碱液、造纸废水、印刷废水、洗毛废水、焦化厂废水、海水、更可大大节省脱硫剂费用，经济效益将更加可观。
第三篇：玻璃熔窑烟气脱硫除尘
玻璃熔窑烟气脱硫除尘专用技术
一、所属行业 玻璃制造
二、技术名称 玻璃熔窑烟气脱硫除尘专用技术
三、技术类型 工业污染和消费污染的无公害环保处理技术
四、适用领域 浮法玻璃、普通平板玻璃、日用玻璃生产企业
五、技术内容
1、基本原理
湿法烟气脱硫的基本原理主要是利用SO2在水中有中等的溶解度，溶于水后生成H2SO3，然后与碱性物质发生反应，在一定条件下生成稳定的盐，从而脱去烟气中的SO2。
烟气脱硫常用的脱硫剂有氧化钙、氧化镁、氢氧化钠、氨水等，本项目经过技术经济比较，脱硫剂采用氧化镁粉，其脱硫反应机理如下： MgO+H2O Mg(OH)2(1)SO2+Mg(OH)2 MgSO3+ H2O(2)2MgSO3+O2 2MgSO4(3)烟气中的烟尘，借助于雾滴表面的化学作用，在紊流状态下，尘粒相互碰撞、凝结和凝集而沉降，并被洗涤液带走而使烟气净化。
2、工艺流程图
脱硫除尘装置要求进入装置的烟气温度低于250℃，由于来自熔窑的烟气温度较高（410℃），因此来自熔窑的烟气先进入冷却器进行冷却，在烟气温度低于250℃时进人脱硫除尘装置进行脱硫除尘处理。烟气在脱硫除尘装置内与来自洗涤液循环系统的碱性洗涤液接触，在一系列复杂的化学、物理作用下，使烟气中的二氧化硫被洗涤液吸收，同时烟气中的烟尘凝集沉降而被洗涤液带走，达到脱硫除尘的目的。经净化后的烟气，在脱硫除尘装置内进行有效的脱水，脱水后的烟气，不会造成引风机的带水、积灰成腐蚀。通过引风机进入烟囱排放。通过冷却系统和脱硫除尘装置后，烟气的温度已经降低到大约70～80度，烟囱的抽力明显降低，加上冷却系统和脱硫除尘装置的阻力，对于窑压产生很大的影响，因此使用变频调速引风机来增加抽力，以抵消上述的不利影响；为了确保窑压系统的稳定，在原有窑压控制系统的基础上，增设了烟道闸板、高质量的执行机构和后备手操系统，与变频调速引风机结合构成了二级窑压稳定系统。
含有烟尘的洗涤液进入洗涤液循环沉淀池，分离出其中的烟尘等沉淀物，洗涤液循环使用。在其与烟气中二氧化硫的反应过程中，洗涤液的PH值不断发生变化，系统自动控制洗涤乳液的流量，维持洗涤液的PH值在一定的范围内，以保证反应的正常进行。系统正常工作时，该脱硫除尘装置的循环水量（PH≥7）为90～110t/h，脱硫除尘装置的阻力损失为1000Pa，脱硫效率＞70%，除尘效率＞90%。主要特点：
（l）脱硫除尘系统的运行不对玻璃熔窑的正常生产产生不良影响。
（2）脱硫除尘系统投入运行后，经处理后排放的烟气达到国家标准《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）中二级标准的要求：二氧化硫浓度＜850mg/m3，烟尘浓度＜200mg/m3，烟气黑度（林格曼级）1级。（3）脱硫除尘系统布置紧凑，占地面积小。（4）脱硫副产物易于处理，无二次污染。
（5）投资省、运行成本低。
（6）采用先进的自动控制系统，对脱硫除尘系统进行实时监控，根据PH值的变化自动控制洗涤液的补加，确保脱硫效率，提高操作水平。
3、技术评审情况
2003年4月，玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术通过鉴定，并列入国家科技部应用类科技成果，登记编号：9312003Y0551
4、技术专利和知识产权情况
中国凯盛国际工程公司自主开发了玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术，具有自主知识产权。其中的脱硫装置和窑压控制系统已经申请了实用新型专利并获得授权。（一种玻璃熔窑烟气脱硫除尘装置ZL200320102943.2、一种玻璃熔窑的窑压控制系统ZL200320129735.1）。
六、技术适用条件
1、玻璃熔窑的熔化能力为300～700t/d。
2、总成品率为78%以上，玻璃中SO3含量为0.3%。
3、熔窑燃料为重油，耗油量为70～100t/d，重油含硫量为～3.18%。
4、芒硝用量为2～3t/d，纯度为98%。
5、烟气排放量为60000～90000m3／h，烟气温度为～410℃。
七、主要技术经济指标
采用玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术的广东浮法玻璃有限公司的550t/d浮法玻璃熔窑烟气脱硫除尘项目已于2002年6月通过深圳市环境监测站的验收监测，其监测结果如下： 项目 处理前 处理后 去除效率 排放标准 烟气量 77400m3/h 77400m3/h — —
二氧化硫 3000mg/m3 513mg/m3 82.9% 850mg/m3 烟尘 400mg/m3 26mg/m3 93.5% 200mg/m3 林格曼黑度 — 一级 — — 出口烟气温度 — 70℃ — — 应用了该技术后，使用变频调速引风机系统替代了该公司原有的喷射风机系统，每小时节约近80kWh的电耗，每年可节约电费55万元。
八、投资与效益
湿法烟气脱硫除尘工艺的主要特点是烟气在高效脱硫除尘装置内与碱性洗涤液接触，使二氧化硫被吸收，而烟尘则凝集沉降被洗涤液带走。其优点是脱硫效率高、建设费用低、操作容易，但如处理不当，将产生腐蚀、结垢等问题。但是，湿法烟气脱硫除尘专用技术采用氧化镁为脱硫剂，具有脱硫效率高、建设费用低、操作简便等优点，又避免了湿法脱硫除尘易腐蚀、结垢的缺点，投资的环境效益和社会效益明显。
国内外玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术的比较如下：
项目 欧洲某600t/d浮法玻璃生产线 我国某550t/d浮法玻璃生产线 技术来源 国外 中国凯盛 脱硫除尘工艺 半干法 湿法 废气排放量(m3/h)80000 77400
处理前的SO2浓度mg/m3 3500 3000 处理后的SO2浓度mg/m3 1800 513 SO2脱除率(%)48.57 82.9 处理前的烟尘浓度(mg/m3)350 400 处理后的烟尘浓度(mg/m3)50 26 烟尘的脱除率(%)85.71 93.5
从上表中可以看出，我国企业开发的玻璃熔窑烟气脱硫专用技术已经达到国际先进水平。
九、技术应用情况
广东浮法玻璃有限公司采用玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术获得成功之后，深圳南方超薄浮法玻璃有限公司浮法二线的熔窑烟气脱硫除尘项目和深圳华晶玻璃厂玻璃熔窑烟气脱硫除尘工程，均通过了深圳市环境监测站的监测，烟气和废水都达标排放，取得了良好的社会效益和经济效益。
十、已成功应用该技术的主要用户
1、广东浮法玻璃有限公司
2、深圳南方超薄浮法玻璃有限公司浮法二线
3、深圳华晶玻璃瓶厂
4、威海玻璃有限公司浮法一线。
十一、推广应用的建议
此项技术成熟可靠，主要特点是：采用氧化镁作为脱硫剂，烟气在高效脱硫除尘装置中，与碱性洗涤液接触，SO2被吸收，而烟尘则凝集沉降被洗涤液带走，脱硫效率高、建设费用低、操作简便、不易腐蚀和结垢。以广东浮法玻璃有限公司浮法玻璃生产线为例，使用该技术后，每年可减少烟尘排放量252吨、减少二氧化硫排放量1483吨，对减轻本地区小环境的酸雨危害、改善环境空气质量，提高健康水平，改善人居环境的作用明显。采用这项技术，对推动我国玻璃行业科技进步、清洁生产和可持续发展，具有重要意义。此外，此项技术还可用于其它行业的烟气脱硫，如陶瓷、水泥以及锅炉等。
第四篇：关于“锅炉烟气脱硫脱硝除尘技改工程项目”批复实施情况的说明
关于“锅炉烟气脱硫脱硝除尘技改工程项目”
综合技改批复实施情况的说明
一、工程概况
根据国家对大气污染排放期限整改的规定，泸州北方公司现有2台130t/h锅炉烟气需进行脱硫脱硝除尘技改，使SO2、N0X排放指标符合GB13223-2011《火电厂大气污染排放标准》的排放标准。
本次项目批复总投资2778.56万元，投资构成：建筑工程费424.00万元；设备购置费1369.56万元；工艺设备安装工程费985.00万元。
工程建设范围包括100#污泥脱水楼、200#碳酸氢钠再生楼、综合楼三部分。其中：
（一）、100#污泥脱水楼，建筑面积：394m，建筑工程费143.00万元，设备购置费478.67万元，工艺设备安装费363.00万元，小计984.67万元。
（二）、200#碳酸氢钠再生楼，建筑面积：1551m，建筑工程费195.00万元，设备购置费697.79万元，工艺设备安装费417.00万元，小计1309.79万元。
（三）、综合楼，建筑面积：508 m，建筑工程费86万元，设备购置费193.10万元，工艺设备安装费205.00万元，小计484.10万元。
二、存在的主要问题 1、100#吸收塔，作为脱硫脱硝项目的核心设备未进入综合技改批复的项目中，而附属的吸收塔架部分又进入批复的项目中。原因为：100#吸收塔和塔架部分进行了公开招标，中标单位为新疆天之蓝公司，中标价448.80万元，评标时未发现，签订合同时才发现，该公司没有高空塔架设计、制造和安装资质，本应作为废标处理，重新招标。但公司还是继续与新疆天之蓝公司签订了吸收塔设计制造、安装合同(未包括高空塔架设计、制造和安装部分)，合同价382.00万元，导致中标价与合同价不一致，不符合招标投标法的规定。签订的合同为AB合同，集团备案的是北方公司与新疆天之蓝签订的合同，实际实施的合同是华西公司与新疆天之蓝签订的合同。
2、高空塔架和烟囱部分单独签订了一份包干合同388.7万元，其中塔架部分348.7万元，烟囱部分40.00万元，该部分没有进行公开招标就直接发包给了天培公司，属于应该招标而未招标的工程，违反了招标投标法的相关规定。
3、其他
⑴.综合楼仪表设备119万（成都微创）(2).控制楼高低压配电柜297万（重庆众恒）(3).200#离心机107万（重庆江北机械）
(4).高压、低压铠装阻燃电缆178.5万元（四川金瑞电工）均未进行公开招标，违反了招标投标法的相关规定。
4、华西自行组织招标的部分，没有招标的资料。
三、对问题的建议
（一）建议不符合招标投标法的部分进入自筹项目300#化肥联产工序楼中，符合规定的部分计入批复项目中。
（二）必须进入综合技改批复项目的部分，应进行公开招标而未进行公开招标的部分的合同进行重新完善，使其符合招标投标法的相关规定。
（三）华西自行组织招标的部分，没有招标的资料，应催促华西公司尽快查找补充相关资料。
（四）相关部门应加强对招标投标过程的监督，使工程项目严格按建设程序进行。
公司相关职能管理部门应尽快研究制定或完善针对以上风险的应对措施。
纪检监察部 2017年6月20日
第五篇：锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计(精)
锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计
目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%, 其中氧化镁法技术成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。
采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。主要设计指标
1)二氧化硫(SO2)排放浓度<500mg/m3, 脱硫效率≥80.0%;
2)烟尘排放浓度<150mg/m3, 除尘效率≥99.3%;
3)烟气排放黑度低于林格曼黑度Ⅰ级;
4)处理烟气量≥15000m3/h;
5)处理设备阻力在800～1100 Pa之间, 并保证出口烟气不带水;
6)出口烟气含湿量≤8.0%。2 脱硫除尘工艺及脱硫吸收器比较选择 2.1 脱硫除尘工艺比较选择
脱硫除尘工艺比较选择如表1 所示
湿法
脱硫工艺 石灰石石膏法
脱硫效率/% 可靠性 钠法
双碱法 90～98 高 不结垢 不堵塞
氧化镁法
氨法
海水法 70～90 高 不结垢 不堵塞
喷雾干燥
炉内喷钙
循环流化
床
等离子体
半干法
干法
90～98 高 90～98 高 不结垢
90～98 高
90～98 一般 不结垢 不堵塞
70～85 一般
60～75 一般
60～90 高
≥90 高
结垢 易结垢 不结垢 易结垢 易 易 不结垢
堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞 堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞
占地面积 运行费用 投资 大 小 中 小 大 中 中 中 中 中
高 很高 一般 低 高 低 一般 一般 一般 一般
大 小 较小 小 大 较小 较小 小 较小 大
通过对脱硫除尘工艺———湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石-石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。相比之下, 氧化镁法具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。2.2 脱硫吸收器比较选择
脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。脱硫吸收器比较选择如表2 所示。
吸收器类型 喷淋塔 填料塔 湍球塔 筛板塔 旋流板塔 持液量 低 高 中 中 高
逆流接触
是 是 是 是 是
防堵性能
中 差 好 中 好
操作弹性 较好 较好 中 中 好
设备阻力
低 中 中 中 低
除尘性能
差 中 较好 较好 好
表2 吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大;筛板塔阻力较大, 防堵性能差;填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大;湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大。相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率。因此, 选用旋流板塔脱硫除尘器。3 脱硫除尘原理 3.1 氧化镁法脱硫原理
氧化镁法脱硫的主要原理: 在洗涤中采用含有MgO的浆液作脱硫剂, MgO被转变为亚硫酸镁(MgSO3)和硫酸镁(MgSO4), 然后将硫从溶液中脱除。氧化镁法脱硫工艺有如下特点:
1)氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用。
2)脱硫效率在90.0%～95.0%之间。
3)脱除等量的SO2, MgO 的消耗量仅为CaCO3 的40.0%。
4)要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3～5L/m3之间, 而石灰石-石膏工艺一般要在10～15L/m3之间。
5)我国MgO储量约80亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一。3.2 旋流板塔吸收器脱硫除尘原理
来自锅炉的含尘烟气首先进入文丘里管, 进行初级喷雾降尘脱硫处理, 而后以15～22m/s 的流速切向进入旋流板塔筒体, 首先通过离心力的作用,烟气中的大颗粒被甩向塔壁, 并被自上而下流动的吸收液捕集。当烟气高速通过旋流塔板时, 叶片上的吸收液被吹成很小的雾滴, 尘粒、吸收液和雾滴相互之间在碰撞、拦截、布朗运动等机理的作用下, 粒子间发生碰撞, 粒径不断增大。同时高温烟气向液体传热时, 尘粒被降温, 使水汽凝结在粒子表面, 粒子质量也随之增大, 在旋流塔板的导向作用下, 旋转运动加剧, 产生强大的离心力, 粉尘很容易从烟气中脱离出来被甩向塔壁, 在重力作用下流向塔底, 实现气固分离。
对于烟气中那些微细尘粒, 在通过一级塔板后不可能全部被捕集, 还有一定数量的尘粒逸出, 当其通过多层塔板后, 微细尘粒凝并, 质量不断增大后被捕集、分离, 从而达到最佳除尘效果。4 脱硫除尘工艺设计 4.1 主要设计参数
主要设计参数: 处理烟气量15000 m3/h;烟气 温度150～160 ℃;脱硫除尘塔入口烟温150～160 ℃;脱硫除尘塔出口烟温55 ℃;脱硫塔入口烟气SO2 浓度2500mg/m3(计算值);脱硫效率>83.0%(设计值);脱硫剂氧化镁粉>200目, 纯度>90.0%;液气比2～3 L/m3;脱硫剂耗量14kg/h(max);脱硫剂浆液浓度10.0%;吸收塔入口烟气粉尘浓度22g/m3(计算值);除尘效率99.3%(设计值)。4.2 脱硫除尘工艺设计说明
烟气脱硫除尘工艺可分为脱硫剂配制系统、烟气脱硫除尘系统和循环水系统三大部分。
每台锅炉配备1台旋流板塔, 锅炉烟气从烟道切向进入文丘里而后高速进入主塔底部, 在塔内螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触, 进行脱硫除尘, 经脱水板除雾后, 由引风机抽出排空。
脱硫液从旋流板塔上部进入, 在旋流板上被气流吹散, 进行气液两相的接触, 完成脱硫除尘器后从塔底流出, 通过明渠流到综合循环池。
4.3 脱硫剂制备系统工艺流程设计说明
脱硫剂MgO乳液的制备系统主要由灰斗、螺旋给料机、乳液贮槽、搅拌机、乳液泵等组成。4.4 脱硫除尘工艺设备设计说明
1)文丘里管: 文丘里管由满缩管、吼管和扩张管三部分组成。
2)旋流板塔: 脱硫除尘塔(旋流板塔)塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢,塔内件包括喷头、旋流板、脱水器、检修孔、支架、接管, 这些物件均采用316L不锈钢材质, 以确保整套装置的使用寿命。
设备外径为2540 mm(塔壁厚220mm), 高度为17000mm。
3)副塔: 塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢, 塔内包括一层脱水器, 增加脱水效果。
设备外径为2000mm(塔壁厚200mm), 高度为17000mm。4.5 废水处理系统
脱硫废水产生量较小, 约0.5t/h, pH 在6～7 之间, 主要含SO3, MgSO4和固体悬浮物等, 建议将其汇入工厂原有沉淀池污水处理系统一并处理。4.6 烟气排放分析
经湿法脱硫洗涤净化后的冷烟气经脱水器脱水后, 温度降至露点以下, 通常为50～60 ℃, 所含水蒸气已近饱和, 极易结露, 对后续烟道腐蚀性较大, 采用蒸汽再热器提高烟气扩散温度(≥80 ℃)后经烟囱排放。
通过对锅炉烟气污染物净化, 最终排放烟气中污染物浓度预计为: 烟尘≤140mg/m3, SO2≤450mg/m3。5 投资估算和经济分析
1)工程主要费用: 46.01万元。
2)运行费用: 按月运行720h(30d×24h/d),电费0.6 元/度, 水费1.62 元/t, MgO450 元/t 计,职工月工资按800 元/人计, 各项运行费用合计0.69 万元/月。
3)效益: 环境效益, 每月减少烟尘排放472.0t, SO2排放45.4 t;综合社会效益, 按国内外资料统计, 以每排放1.0 t SO2引起综合经济损失500元计, 每月可减少综合经济损失2.27 万元;企业效益, 节支增收合计每月25.86 万元。5 结论
1)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫工艺通过工程实例证明, 其系统运行可靠性高, 除尘脱硫效率高,完全达到了国家环保标准, 在技术上是完全可靠的。
2)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫技术投资少,占地面积小, 运行费用低, 非常适合我国的国情。
3)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫技术不但在技术和经济上是可行的, 而且经济效益和社会效益都非常显著。
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