钢铁烧结厂3#105m2烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可研报告建议书.docx

钢铁烧结厂3#105m2烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可研报告建议书.docx

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钢铁烧结厂3#105m2烧结机脱硫除尘一体化改造工程项目可研报告建议书

XX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

XX股份公司烧结厂

1.项目的必要性与可行性

1.1.问题的提出

为适应XX集团可持续发展和国家环保政策的要求，XX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，XX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

XX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200～400mg/m3，二氧化硫排放浓度达800～1000mg/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，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

XX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XX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80～140℃，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。

XX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，XX一年内逐月付清承包方所垫资金，项目固定资产的产权归XX所有。

项目不达标，XX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，XX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）。

承包期建议为五年。

XX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；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12～18m/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：

74×2（弯头）+240（原电除尘器改造后）+350（脱硫装置）+200（新增电收集器）+20×1（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750～2000Pa，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800～1000mg/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800～1000mg/m3左右减少到160～200mg/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

XX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：

⒈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。

⒉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。

⒊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/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

⒈国家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划

⒉主要污染物总量减排核算细则（试行）

⒊《钢铁工业大气污染物排放标准烧结（球团）》（征求意见稿）

⒋GB50406-2007《钢铁工业环境保护设计规范》

⒌HJ/T189-2006《清洁生产标准钢铁行业》

⒍HJ/T426-2008《清洁生产标准钢铁行业（烧结）》

⒎GB50402-2007《烧结机械设备工程安装验收规范》

⒏GB50408-2007《烧结厂设计规范》

⒐《钢铁行业除尘工程技术规范》（征求意见稿）

⒑《钢铁企业采暖通风设计手册》

2.2.2.总的设计原则

⒈贯彻“安全可靠，经济适用，符合国情”的工程技术方针。

⒉选择高效、低耗的氨法脱硫系统；

⒊设计内容的深度按照冶金系统及国家有关脱硫部分的有