高义脱硫技术协议.docx
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高义脱硫技术协议
山西高义钢铁有限公司
360m2烧结机烟气脱硫
技术协议
甲方：
山西高义钢铁有限公司
乙方：
广州舒创有限公司
2012年4月29日
一、工程概况
1．编制依据
1.1关于山西高义钢铁有限公司360m2烧结机烟气脱硫项目总承包招标要求。
1.2国家现行的工程设计、施工规范、规程、定额和验收标准。
1.3工程所在地的经济、交通、地形地貌、水文资料、物资材料供应和气象情况，以及场区的水、电、道路、通信等建设条件。
2．工程概况
工程名称：
山西高义钢铁有限公司360m2烧结机烟气脱硫项目总承包
招标单位：
山西高义钢铁有限公司
建设地点：
山西高义钢铁有限公司
乙方式：
总承包
质量标准：
合格
工期要求：
合同签订日起210天
招标范围：
360m2烧结烟气脱硫项目总承包。
从设计、施工、设备采购、试运行（竣工验收）、培训、建设文件移交等全过程实行工程总承包。
二、工艺建设方案
1．项目概况
经过调查研究比较，山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气脱硫系统采用石灰石或石灰-石膏法脱硫。
1.1山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气脱硫系统总体性能要求为：
性能指标
单位
数据
1.处理烟气量
m3/h
1800000
2.烟气进口SO2浓度
mg/Nm3
500-1500
3.液气比
L/m3
≤2
4.烟气通过脱硫系统的压降
Pa
≤1500
5.烟气出口SO2浓度
mg/Nm3
50
1.2脱硫塔的强度设计
脱硫塔和塔顶烟囱强度设计满足下列荷载的危险组合：
脱硫塔重载（自重、附属设备等），地震载荷、风载和检修荷载。
1.3脱硫系统总布置描述
本工程为一台烧结机配合一台脱硫塔，脱硫前布置二台烧结风机，本脱硫系统不再专门设计脱硫引风机，脱硫后的出塔净烟气由塔顶烟囱排向大气。
2．工艺设计
2.1综述
2.1.1任务和目的
山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气脱硫工程建设时间紧，工期计划210天内完成。
2.1.2烟气条件
山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气条件如下表
序号
名称
单位
数值
备注
1
烟气量
m3/h
1800000
2
SO2原始浓度
mg/Nm3
500-1500
3
温度
℃
≤150
2.1.3脱硫剂
设计石灰石（或石灰）脱硫，石灰石（或石灰）为粉状，180目过筛率不少于90%，石灰粉或者石灰石粉的钙含量满足湿法脱硫工艺要求（CaO含量≥50%）。
2.2气动乳化脱硫
2.2.1气动机理
气动乳化是一种过程，乳化是一种状态。
气动乳化过程是这样形成的：
在一圆形管状容器中，经加速的含硫烟气以一定角度从容器下端进入容器，与容器上端下流的不稳定循环液相碰，烟气高速旋切下流循环液，循环液被切碎，气液相互持续碰撞旋切，液粒被粉碎得愈来愈细，气液充分混合，形成一层稳定的乳化液。
在乳化过程中，乳化液层逐渐增厚，当上流的气动托力与乳化液重力平衡后，最早形成的乳化液将被新形成的乳化液取代。
2.2.2脱硫机理
循环液带着被捕集的SO2断续流经均气室直至回到循环槽,在乳化室内，只要有足够的处理气流量，总将保持一相对稳定的乳化液层。
含硫烟气在乳化室内参与了气动乳化过程，烟气中的SO2与乳化液层中的循环液微细液粒接触，由于在乳化液中，液粒的比表面积比起水膜除尘、喷淋除尘方式中液滴要大数倍至数十倍，因而，单位液量捕集SO
2的效率显著增大。
对于含硫烟气来说，液粒趋细，活化了液粒，更有利于化学净化过程。
对于烟气，脱硫过程中的吸收、中和、氧化全部在乳化液层内完成。
在工艺部分，结合电石泥/石灰脱硫，有更加具体的说明。
2.2.3标准结构
气动乳化脱硫塔由三部分组成，含硫烟气首先进入均气室，再进入气动乳化过滤元件组，最后通过气液分离室，净化后的烟气出塔并排入大气。
各部件的作用简述如下：
均气室的作用是均匀分配烟气给每一过滤元件，使每一过滤元件发挥同等的过滤作用。
烟气分配不均匀，将严重影响过滤器除尘脱硫效率；气动乳化过滤元件组，是过滤器的核心，它提供一个主要是紊流掺混的强传质气动乳化空间，它是烟气净化的主要构件，气动乳化过滤元件的结构，气流速度，布液量都直接影响烟气净化的效率。
气液分离室，用于气液分离，液气分离采用凝并和惯性原理，结构简单，气液分离室还有进一步除尘脱硫的作用。
2.2.4气动乳化脱硫塔的应用
气动乳化脱硫塔，在可靠性、液气比、脱硫率、耐磨、耐高温、耐腐蚀、防垢、防堵、防烟气带水、节能方面具有明显优势，13年以来有超过300台气动乳化脱硫塔的运行业绩。
2.2.5技术重点
采用气动乳化脱硫塔，优势在于提高脱硫率、与生产完全同步的运行率、极低的运行费用；采用气动乳化脱硫塔，关键在于脱硫塔的三耐二防，即耐磨、耐腐蚀、耐高温、防堵塞、防结垢；基础在于气动乳化的机理结构、没有喷嘴、316L不锈钢材质。
完全落实三耐二防，是本次建设的重点。
气动乳化脱硫，其经济性优势十分明显，年运行费仅为其他脱硫方式的30%。
在本项目中，处理脱硫运行年运行费用555.9万元。
2.2.6传统脱硫方式存在的问题——无处不在的腐蚀结垢和堵塞
脱硫循环液含有钙、镁、铁等离子。
这些离子会在塔内结垢，垢是混合结晶体，成长速度很快，结垢以后，脱硫系统完全报废。
其他脱硫方式所用的脱硫塔，离不开喷嘴，连续工作的喷嘴不可避免地磨损、腐蚀、结垢、堵塞。
喷嘴堵死后，脱硫失效。
气动乳化脱硫塔是唯一不需要喷嘴的脱硫塔，没有喷嘴，不会堵塞。
2.2.7气动乳化的防堵机理
气动乳化脱硫塔的过滤元件不仅提供200mm×300mm的足够空间作为气流通道，更为重要的是，元件上面是高速旋转的乳化液层。
通过每个过滤元件的透镜，可以一目了然地看到工作中的乳化液层，液层内的气液进行着高速旋切碰撞，冲涮着过滤元件。
过滤元件与水平面成50度角。
极大的元件间空间，以及循环液永不停顿地高速旋切碰撞，超过500多个案例已经证明，气动乳化塔不会堵塞。
2.2.8气动乳化的耐腐机理
气动乳化脱硫塔由316L不锈钢制作，其耐磨、耐腐蚀、耐高温价值已被证明，符合国际标准的316L不锈钢，耐含高氯离子浓度在内的各种强腐蚀浆液溶液的腐蚀。
尽管316L不锈钢材料的单价一直是A3钢10倍。
但10余年来舒创从来不以其他材质做塔，从来没有抱过任何侥幸心理，将脱硫塔穿孔风险转由用户承担。
高温及热交变应力、高磨损、重腐蚀下，其他材料塔内防腐都不可靠。
用316L不锈钢，万无一失。
2.2.9最节能的气动乳化
气动乳化无喷嘴布液法仅对水量有要求，对水压没有要求，只要循环液够流入脱硫塔就行，其他方法需要较高的水压以求喷淋效果；气动乳化脱硫塔能使用任何脱硫剂，以更小的液气比，得到更高的脱硫率。
非常节能。
其他脱硫塔都带喷嘴，喷嘴必须克服0.15-0.2MPa的喷嘴阻力，才能产生符合脱硫要求的喷淋液，通常这种带喷嘴的脱硫塔的循环泵扬程需要60m，而不需要喷嘴的气动乳化脱硫塔循环泵扬程只需要20m，仅此单项，在相同循环液量的前提下，气动乳化脱硫已经节能66%，泵的扬程单项节能，仅为空塔喷淋的1/3。
由于气动乳化是强传质脱硫，处理同样烟气量、同样浓度的含硫烟气，其液气比不到其他空塔喷淋脱硫的1/4。
低扬程、低液气比，两项叠加综合节能效果明显，气动乳化强传质、低扬程、低液气比脱硫系统的能耗极低。
小结：
低扬程泵、低阻力塔、低循环液气比，气动乳化脱硫能耗极低，为用户降低脱硫成本，在运行费中，能耗占60%至80%，降低了能耗这个大头，用户的脱硫费用大大降低，实实在在省钱。
乳化脱硫塔脱硫后生产二水石膏，应用广泛。
所有采用气动乳化脱硫的用户，从来不需要为脱硫排放超标而困扰。
2.2.10精巧设计以求完美
脱硫设计精巧，源于我们的10多年的专业脱硫经验，我们在实践中精益求精，发展出了减少对仪表控制的依赖、容易操作能全天候经济运行的脱硫系统。
而三耐二防、高效节能等用户的切实需求，已经完全融入项目的每个设计细节。
气动乳化技术开发和项目建设得到国家的支持,双旋流器气动乳化脱硫塔获国家专利，更重要的得到了电力、石化、有色、冶金多行业的用户信任。
2.3烟气系统
2.3.1烟气系统主要设备组成
序号
名称
单位
数量
规格型号
101
进口原烟气风门
台
2
3500mm×4000mm（尺寸数量暂定，或3500mm×8000mm一台）
102
旁路风门
台
2
DN4000mm（尺寸数量暂定，或4500mm×4500mm一台）
103
塔顶烟囱
台
1
DN6500mm×30000mm，A3钢外简，内衬316L不锈钢
2.3.2烟气系统工艺流程
详见烟气系统工艺流程图（PID）。
2.4SO2吸收系统
2.4.1吸收系统的组成和脱硫塔
序号
名称
单位
数量
规格型号
201
脱硫塔本体
台
1
材质：
316L不锈钢；详细见设备表。
序号
名称
单位
数量
规格型号
除雾器
层
2
层数：
2
202
循环池（土建）
台
2
5000mm×5000mm×3000mm
203
循环槽搅拌机
台
2
顶进式54rpm，7.5kw
204
循环泵
台
4
流量：
500m3/h；压头：
26m
205
管道加压泵
台
1
20m3/h；压头：
50m
1350×36气动乳化脱硫塔的技术要求
1）脱硫塔技术气动乳化脱硫塔
2）专利权属广州舒创有限公司
3）专利号ZL200820012148.4
4）脱硫塔材质100%进口316L不锈钢
5）连支撑脚外型总尺寸11000mm×11000mm×12300mm（以实际为准）
6）塔内电动部件无
7）塔内活动部件无
8）处理烟气量1800000m3/h
9）设计烟气进口SO2浓度500—1500mg/m3
10）设计烟气出口SO2浓度50—100mg/Nm3
11）设计烟气温度0℃--500℃
12）均气室数量1组
13）总过滤器数量36组
14）单个过滤器外型尺寸φ1530mm×3000mm
15）过滤器内流速5～9m/s
16）总乳化发生器数量36个
17）除雾器个数1个
18）脱水除雾器外型尺寸11000mm×11000mm
19）烟气除雾器流速2～5m/s
20）脱水除雾器内除雾层数2
21）脱水除雾器防堵自动冲洗
22）脱硫塔使用寿命≥10年
23）适用脱硫剂石灰/石灰石
24）脱硫剂浆液含固体率≤18%
2.4.2吸收系统的工艺流程
烟气从脱硫塔下部的均气室进入脱硫塔，在脱硫塔的吸收区，烟气与循环液充分传质，烟气中的SO2被脱除，脱硫后烟气经除雾后从塔顶离开脱硫塔。
吸收了SO2的浆液落入塔的下部，流入脱硫塔循环槽，槽中被加入氧化空气，浆液就地氧化生成石膏。
脱硫塔采用316L不锈钢制作，确保脱硫塔不会因腐蚀而停用。
脱硫塔的中部是核心部件-气动乳化过滤单元，有36个过滤单元，每个高3m，确保了烟气中的SO2能稳定达标排放。
脱硫塔的上方为除雾器，用来除去净化后烟气中夹带的水分。
除雾器是塔的一部分，除雾器要求气流速度越小越好，速度小，水滴的动能小，便于捕捉。
循环槽的底部布氧化空气管，槽内设搅拌器，搅拌器防止循环浆液沉淀，循环浆液在循环槽内由脱硫循环泵送入脱硫塔脱硫。
详见吸收系统工艺流程图（PID）。
2.4.3吸收机理
脱硫塔是系统的核心，湿法烟气脱硫效率由塔的传质能力决定，与液气二相在塔内接触程度相关。
在塔内，SO2被水吸收，成为亚硫酸（氧化后为硫酸），再与碱性物（或二性物）反应生成亚硫酸盐及硫酸盐。
石灰脱硫主要产物是石膏。
其反应为：
SO2的吸收：
SO2（g）↔SO2（aq）
SO2（aq）+H2O↔H++HSO3-
HSO3-↔H++SO32-
HSO3的氧化HSO3-+½O2↔H++SO42-
H++SO42-↔HSO4-
固体CaO的离解CaO+H2O↔Ca（OH）2（aq）
Ca（OH）2（aq）↔Ca2++2OH-
中和反应OH-+H+↔H2O（aq）
（有水生成，无CO2放出）
结晶反应Ca2++SO42-+2H2O↔CaSO4·2H2O（s）
2.4.4循环泵与脱硫液气比
其他的脱硫方式，依靠加大循环液量，提高脱硫率，但加大循环量，也就增加了能耗。
气动乳化能以最小的液气比完成脱硫，就是处理每立方米烟气所需的循环液量最小。
由此将运行成本降到最低。
2.5制浆系统
2.5.1制浆系统的组成
序号
名称
单位
数量
规格型号
301
制浆槽（土建）
台
1
4000mm×4000mm×2000mm
302
制浆槽搅拌器
台
1
54rpm，5.5kw
303
给浆泵
台
2
20m3/h；9m，4kw
304
粉仓总成
台
1
120m3
2.5.2制浆系统的流程
详细见制浆系统工艺流程图（PID）。
2.6石膏系统
2.6.1系统的组成
序号
名称
单位
数量
规格型号
401
中间池
台
1
5000mm×5000×3000mm
402
中间池搅拌器
台
1
顶进式54rpm7.5kw
403
料浆泵
台
1
60m3/h；30m
404
真空皮带机
台
1
Du6，过滤面积6m2
405
水力旋流器
台
1
处理量60m3/h
406
氧化风机
台
1
Q=22803Nm/h，P大于40000Pa
407
沉降泵（液下泵
台
1
Q=20m3/hH=20m
序号
名称
单位
数量
规格型号
）
408
清水泵（液下泵）
台
1
Q=10m3/hH=15m
来自循环系统的浆液，首先进入中间池，中间池内布置氧化风管，对循环液进行二次氧化，经过二次氧化的脱硫浆液，由料浆泵输入水力旋流器进行初步固液分离，将含固率10%左右的浆液，脱水至含固率50%，初脱水后的含固率50%的浆液接着进入真空皮带脱水机，生成含水率低于10%的脱水石膏。
由于乳化层中含有氧气，以及后续的循环池内一次氧化，中间池二次氧化后，生产二水硫酸钙，向外销售或者进行深加工进行综合利用。
亚硫酸钙的含量≤3%。
三、工艺设备清单
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
二氧化硫吸收系统
1.1
气动乳化脱硫塔
（塔体、均气室、旋流器、除雾器、内部管系）
型号1530-36，316L不锈钢
台
1
1.2
循环泵
Q=500m³/h，H=26m
台
4
1.3
循环池搅拌器
组合件、衬胶，转速54r/min
台
2
1.4
管道加压泵
20m3/h；50m
台
1
2
烟气系统
2.1
进口原烟气风门
3500mm×4000mm（尺寸数量暂定，或3500mm×8000mm一台）
`
台
2
2.2
旁路风门
DN4000mm（尺寸数量暂定，或4500mm×4500mm一台）
台
2
2.3
塔顶烟囱·
30000mm高，直径6500mm，A3钢外简，内衬316L不锈钢
组
1
3
制浆系统
3.1
制浆槽搅拌机
54rpm，5.5kw
台
1
序号
名称
规格型号
单位
数量
3.2
给浆泵
20m3/h；9m
台
2
3.3
粉仓总成
120m3
台
1
4
石膏系统
4.1
中间池搅拌机
顶进式54rpm7.5kw
台
1
4.2
料浆泵
60m3/h；30m
台
1
4.3
真空皮带机
Du6，真空度≥0.04MPa过滤面积6m2
台
1
4.4
水力旋流器
处理量60m3/h
台
1
4.5
氧化风机
Q=2280Nm3/h，P大于40000Pa
台
1
4.6
沉降泵（液下泵）
Q=20m3/hH=20m
台
1
4.7
清水泵（液下泵）
Q=10m3/hH=15m
台
1
四、供货范围区分
4.1乙方责任范围
1）工艺
烟气系统由烧结风机房出口一米开始，直至脱硫塔出口烟囱。
乙方负责脱硫岛设计、工艺、机、电、仪设备供贷、安装、调试。
2）能源介质（T.O.P）
甲方将工业原水管、压缩空气管接到乙方脱硫岛脱水楼；脱水楼接至各工艺设备接口为乙方方责任范围。
3）三电（供电、照明与通讯）
甲方将电缆接到脱硫岛配电室的低压进线柜；脱硫岛内的内线电缆、电器设备、电缆由乙方负责。
4.2甲方责任范围
1）建筑工程（地基处理、混凝土结构、厂房等）
甲方负责地基处理、所有混凝土结构物、各混凝土结构工艺槽池、脱水楼厂房、设备基础等建筑工程。
2）建筑照明、采暖、通风、生活给排水、避雷等
甲方负责建筑照明、采暖、通风、生活给排水、避雷等。
3）总图（总图定位、道路、精平土等）
甲方负责总图（总图定位、道路、精平土等）及脱硫岛地表硬化。
4）排水工程（雨水、生活污水）
甲方负责脱硫岛的雨水排水、地表冲洗水、生活污水收集和管网。
5）能源介质交界点以外的各种线缆、管道
甲方负责能源介质交界点以外的各种线缆、管道。
6）运输
甲方负责采购并输送脱硫剂到脱硫岛内指定位置，并从脱水楼将脱硫石膏运离并销售或者处理。
签字页（此页无正文）
甲方：
山西高义钢铁有限公司
委托代理人：
2012年4月29日
乙方：
广州舒创有限公司
法定代表人：
2012年4月29日
注：
合同范本有风险，使用需谨慎，法律是经验性极强的领域，范本无法思考和涵盖全面，最好找专业律师起草或审核后使用，谢谢您的关注！
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