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景化烟气脱硫可研


河北景化化工有限公司三废炉烟气脱硫可行性研究报告

编号:2009-006

河北景化化工有限公司 化工有限公司
双 法 废 烟 脱 碱 三 炉 气 硫

可行性研究报告

新泰市蓝天环保设备研究所 工程咨询资格证号:冀环设认字[ 工程咨询资格证号:冀环设认字[2009 ]002 号 二○○

九年三月

河北景化化工有限公司三废炉烟气脱硫可行性研究报告

主要编制人员 : 工 艺 : 邓燕青 陈 张 波 伶 姜京哲

总 图 运 输 : 设 土 电 备 : 建 : 气 :

刘三华 波 军 蒋桃蓉 周 烜

肖冬娥 张 熊继尧 郭 袁 旷

自 控 仪 表 : 给 水 排 水 : 技 术 经 济 : 环 境 保 护 : 安 全 卫 生 : 审 核 :

陈连和 刘三华 肖冬娥 杨里红 石眺霞 刘畅 胡红华 刘文岗 刘一鸣

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总 1.1 1.2

论 ...................................................................... 3 概述 .................................................................... 3 研究结论 ................................................................ 9 改造方案符合国家政策 ................................................... 10 改造方案 ............................................................... 10 锅炉烟气脱硫概况 ....................................................... 12 企业目前锅炉概况 ....................................................... 17 本项目锅炉烟气脱硫技术方案 ............................................. 17 自控技术方案 ........................................................... 23

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改造规模及方案 .............................................................. 10 2.1 2.2

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工艺技术方案 ................................................................ 12 3.1 3.2 3.3 3.4

4 5

原料、辅助材料及动力供应 .................................................... 26 建厂条件及厂址方案 .......................................................... 26 5.1 5.2 建厂条件 ............................................................... 26 厂址方案 ............................................................... 29 总图运输 ............................................................... 29 储运 ................................................................... 30 厂区外管网 ............................................................. 30 土建 ................................................................... 30 给排水 ................................................................. 31 供电及电信 ............................................................. 32 辅助设施方案 ........................................................... 34 防 ...................................................................... 34 设计依据及标准规范 ..................................................... 34 设计原则 ............................................................... 35 消防措施 ............................................................... 35 厂址与环境现状 ......................................................... 36 执行的环境质量标准和排放标准 ........................................... 36 本工程新增主要污染源、污染物及治理措施 ................................. 37

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总图运输、储运、土建 ........................................................ 29 6.1 6.2 6.3 6.4

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公用工程方案和辅助生产设施 .................................................. 31 7.1 7.2 7.3

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消 8.1 8.2 8.3

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环境保护 .................................................................... 36 9.1 9.2 9.3

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9.4

环境影响分析 ........................................................... 38

9.5 环保投资…………………………………………………………………………………… 38 9.6 环保管理与监测机构 ..................................................... 38

10 劳动保护与安全卫生 .......................................................... 38 10.1 编制依据 ............................................................... 38 10.2 项目生产过程中职业危害因素的分析 ....................................... 39 11 组织机构与人力资源配置 ...................................................... 41 11.1 工厂体制及组织机构的设置 ............................................... 41 11.2 生产班制和定员 ......................................................... 41 11.3 人员的来源和培训 ....................................................... 41 12 项目实施计划 ................................................................ 42 12.1 建设周期的规划 ......................................................... 42 12.2 实施进度规划 ........................................................... 42 13 投资估算和资金筹措 .......................................................... 42 13.1 投资估算 ............................................................... 42 13.2 资金筹措 ............................................................... 43 14 财务评价 .................................................................... 43 14.1 经济技术指标 ....................................................... 15 结 43 论 ...................................................................... 44

16 项目招标方案 ................................................................ 45 16.1 概述 ................................................................... 45 16.2 发包方式 ............................................................... 45 16.3 招标组织形式 ........................................................... 45 16.4 招标方式比选 ........................................................... 45 16.5 本项目拟采用的招标方式说明 ............................................. 46

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1.1 概述





1.1.1 项目名称、建设单位名称、企业性质及法人 项目名称:双碱法三废炉烟气脱硫工程 建设单位:河北景化化工有限公司 企业性质:有限公司 单位地址:河北景县龙华镇 法人代表:张凤岐 1.1.2 可行性报告编制的依据和原则 1.1.2.1 编制依据

(1) 《中华人民共和国环境保护法》 (2) 《中华人民共和国大气污染防治法》 (3) 《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003) (4) 中石化协产发(2006)76 号《化工投资项目可行性研究报告编制办法》、 《投资项目可行性研究指南》、《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)。 (5)新泰市蓝天环保设备研究所与河北景化化工有限公司签订的《双碱法锅炉烟 气脱硫工程可行性研究报告编制合同书》。 (6) 由河北景化化工有限公司提供的项目有关基础资料。 1.1.2.2 编制原则

(1) 项目建设必须符合国家产业政策和发展方向。严格贯彻执行《国民经济和 社会发展第十一个五年规划纲要》、国务院《关于加快发展循环经济的若干意见》 及《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》和国家发展和改革委员会《关于印 发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知》精神及国家标准、规范、政策。 (2) 走新型工业化发展道路,大力推进节能降耗,以技术创新为动力,以项目 实施为基础,实现“十一五”期间废气、废弃物减排的目标; (3) 考虑河北景化化工有限公司的实际情况和建设要求,采用技术先进可靠、 高效环境治理的成熟技术,力求做到环保治理技术先进、设备配置先进可靠、不影
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响原装置的稳定操作、产品质量符合有关标准。在确保治理效果的前提下,尽量减 少占地、降低运行费用和一次性投资; (4) 项目建设与生产同时进行,尽量做到不影响正常生产。充分利用现有的生 产设备、公用工程、辅助工程、生活福利设施和人员的有利条件,节约投资,加快 建设进度; (5) 严格执行环境保护、消防、安全工业卫生法规,落实“三废”处理和安全 卫生措施,使项目实施后,各项指标符合国家和企业安全卫生要求,企业在获得经 济效益的同时,产生良好的社会效益。注重采取环境保护措施,努力避免产生新的 污染源。执行《化工建设项目环境保护设计规范》,注重采取环境保护措施,环保 工程与工艺装置同步设计、同步施工和同步投产; (6) 厂区总体规划布局、车间的平面布置及生产配套设施,执行《危险化学品 安全管理条例》(国务院令第 344 号)、《安全生产许可证条例》(国务院令第 397 号)的有关规定和要求。 (7) 项目建设必须符合企业的整体发展规划。充分利用公司现有生产装置、公 用工程、辅助工程、生活福利设施和人员的有利条件,节约投资,加快建设进度。 在满足生产工艺要求的前提下,严格控制辅助设施的建设规模。 (8) 根据地方和行业基价表,结合企业的实际情况,实事求是地编制工程投资 估算。 1.1.3 项目提出的背景、必要性 1.1.3.1 企业概况 河北景化化工有限公司原名为河北景县化肥厂,始建于 1975 年,2004 年改 制后更名为河北景化化工有限公司;座落于景县龙华镇,占地 180000m2,其中建筑面 积 42000m2。现有工程技术人员 75 人,拥有资产总值 5.8 亿元。该厂现有合成氨装 置生产能力 26 万吨/年,两套生产能力共计 35 万吨/年尿素装置及其配套的公用工 程及辅助工程,企业产品“素雪”牌尿素被河北省技术监督局认定为“质量信得过 产品”,畅销河北、山东、安徽、江苏、河南、四川、内蒙、东北三省及京津等十 几个省区。 景化公司作为氮肥行业清洁生产单位,全面树立和落实以人为本、全面协调可 持续的科学发展观,坚持把节能降耗环境治理放在首位,按照“减量化、再利用、
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资源化”的原则,从源头治理着手,提高资源综合利用水平,大力发展循环经济, 实现“资源消耗低,环境污染少”的目标,以提高清洁生产水平为核心,从技术、 管理等方面采取综合措施,加快推行清洁生产型企业建设,促进了企业的可持续和 谐发展。 1.1.3.2 项目提出的背景、投资必要性和意义

1. 项目提出的背景 (1) 可持续发展的战略要求 我国是一个人均资源拥有量很少的国家,环保问题已严重阻碍了我国经济的发 展和企业效益的提高。资源与环境问题、人口问题已被国际社会公认是影响 21 世纪 可持续发展的三大关键问题。新中国成立后特别是改革开放以来,我国经济社会发 展取得了举世瞩目的巨大成就,但是,我们在资源和环境方面也付出了巨大代价。 经济增长方式粗放,资源消耗高,浪费较大,污染严重,能源紧缺与环境污染已成 为制约我国经济与社会进一步发展及人民生活与健康水平进一步提高的重大因素。 党的十六届五中全会提出:“要加快建设资源节约型、环境友好型社会,大力发展 循环经济,加大环境保护力度,切实保护好自然生态,认真解决影响经济社会发展 特别是严重危害人体健康的突出的环境问题,在全社会形成资源节约的增长方式和 健康文明的消费模式”。因此,企业必须转变经济增长方式,大力推行清洁生产工 厂建设。 (2) 行业发展的需要 合成氨工业是一项基础化学工业,在化学工业中占有很重要的地位。中国合成 氨生产企业中小型居多,生产规模小,大部分产汽锅炉没有采取脱硫措施。我国年 排放的 SOJ 近 2000 万吨,造成的经济损失超过 1000 亿元,国家国民经济和社会发展 “十一五”规划纲要中,把 SO2 排放总量减少 10%作为刚性指标,根据《现有燃煤电 厂二氧化硫治理“十一五”规划》,“十一五”期间现有火电厂需安装烟气脱硫设 施 2.13 亿千瓦。因此,烟气脱硫行业将迅速发展,市场空间巨大,研制和推广自主 知识产权的烟气脱硫技术已刻不容缓。 本项目针对河北景化化工有限公司两台 50 吨/h 三废混燃锅炉的特性, 应用常见 易得的石灰以及纯碱,采用喷雾增湿降温、烟气均匀分布等原创技术,即“双碱法 增加碰撞几率, 烟气脱硫除尘技术”, 提高脱硫剂活性, 实现脱硫剂与 SO2 均匀分布,
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投资及运行费用低,脱硫效率达 90%以上,系统运行稳定,副产物可资源化。该项 目拥有自主知识产权,全部设备国产化,符合中国国情。本项目的实施顺应了我国 目前烟气脱硫技术和设备国产化的紧迫形势,对于缩短与国际领先技术的差距具有 十分重要的现实意义。 (3) 企业发展的需要 河北景化化工有限公司现有生产能力为年产氨醇 26 万吨,年产尿素 35 万吨; 现有的锅炉均无专用脱硫装置,虽也采取了部分脱硫措施,但始终没有达到理想效 果,如果因为其烟气中污染物排放超标而停产,将造成不可估量的损失,因此提出 对公司现有的两台 50t/h 三废流化混燃锅炉烟气增上脱硫装置是符合时代发展和国 家环保要求的,项目的实施就更有必要。

(4) 企业的社会责任 保护环境是全社会的共同责任,也是企业生存发展的需要,更是企业重要的社 会责任。作为氮肥行业清洁生产企业,为贯彻落实《国民经济和社会发展第十一个 五年规划纲要》,实现 SO2 排放总量减少 10%目标责任,景化公司已与景县人民政府 签署了“十一五”污染物减排目标。必须大力实施节能技术改造,加大投入,用先 进适用技术改造或新建环境治理装置,降低污染物排放,确保“十一五”期间实现 污染物减排目标的实现。目前节能减排是中国经济生活中的一个重点,胡锦涛同志 在十七大报告中提出,要坚持节约资源和保护环境的基本国策,建设资源节约型、 环境友好型社会。 河北景化化工有限公司的领导层深深意识到了节能减排的经济效应和社会责 任,始终把这项工作作为重点来抓。公司将通过加大技术改造、加强生产管理、加 大环保投入、加强环保宣传教育等措施推进节能减排目标的落实,在实现经济效益 的同时,实现人与环境的和谐发展,将公司建设成安全型、节约型、环保型的绿色 化工企业。 2. 项目投资必要性和意义 河北景化化工有限公司是生产合成氨、尿素的行业,基础原料为煤,电力消耗 也较高,属能耗高、污染物排放量大的企业,因此在环境治理方面面临着一定的压 力,但是也存在着较大的环境治理空间。
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公司一直对环保工作比较重视,近几年先后投资了 7500 余万元建设了两台产汽 量为 50 吨/h 三气锅炉、全厂放空气回收;尿素解吸废液 及甲醇残液回收的综合利 用工程;水处理系统改造工程,全厂稀氨水、工艺冷凝液、排污油水回收改造;年 产 12 万吨氨醇醇烃化替代铜洗精制原料气工程;新建每小时废水 80 m 末端全厂污 水处理站等环保系统。为了达到环境综合治理,本着源头治理、综合回收利用,公 司决定对生产系统两台产汽量为 50 吨/h 的三废流化混燃锅炉烟气, 采用先进成熟的 双碱法锅炉烟气脱硫技术,各增上一套脱硫装置,以达到减少污染物排放的目的。 该项目的实施必将产生较好的经济效益和显著的社会效益、环境效益。 此次改造主要通过下列方式进行:采用双碱法脱硫技术,对两台产汽量为 50 吨 /h 的三废流化混燃锅炉烟气中的 SO2 进行脱除, 最终达到两台产汽量为 50 吨/h 三废 流化混燃锅炉烟气中的 SO2 排放量低于国家标准排放值,年节减排 SO2336 吨。 1.1.4 关键技术 双碱法脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法烟气脱硫容易结垢、需要循环水量 大、能耗高以及氨法脱硫脱硫剂易挥发容易形成二次污染和氨法脱硫的生成物亚硫 酸铵氧化困难、硫酸铵水溶液需用蒸汽加热蒸发变为产品硫酸铵结晶而消耗蒸汽等 缺点而发展起来的,钠钙双碱法(Na2C03-Cα(OH)2)用纯碱启动、钠碱吸收 S02、 石灰再生,再生后吸收液循环使用。双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法 脱硫反应机理类似,主要反应为烟气中的 SO2 先溶解于吸收液中,然后离解成 H+和 HSO3-; 然后 H+与溶液中的 OH -中和反应,生成盐和水,促进 SO2 不断被吸收溶解。具 体反应方程式如下: 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱,一般是 Ca(OH)2 进行再生,再生 反应过程如下: Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 ·1/2H2O +1/2H2O 存在氧气的条件下,还会发生以下反应:
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Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4·H2O 脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系 统或直接堆放、出售。再生的 NaOH 可以循环使用。 湿式双碱法脱硫是一种低成本、高效率的脱硫方法。在本工艺中,由于消耗的 是石灰, 与使用氧化镁、 氨水相比, 运行成本较低, 同时由于直接发生反应的是 NaOH 和 Na2CO3,提高了反应速度与效率,大大减少了持液量,同时,由于直接脱硫剂是碱 性强、 反应活性好的 NaOH, 因此据相关资料和相关实验得知, 脱硫效率最高可达 95% 甚至更高。 用 NaOH 脱硫,循环水基本上是 NaOH 的水溶液。在循环过程中对水泵、管道、 设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养。 双碱法脱硫技术是国内外运用的成熟技术,是一种特别适合中小型锅炉烟气脱 硫技术,具有广泛的市场前景。 本工程的关键技术是 BCT 型玻璃钢除尘脱硫设备,该脱硫设备吸收了各类除尘 脱硫设备的优点,克服存在的弊病,使其尽可能结构简单,造价低,不需管理维修, 运行费用少,而且十年内均可满足环保排放要求。 BCT 型除尘脱硫设备,系针对 BWC 型水膜除尘器技术未被突破和脱硫效率低的 现状,应广大用户的迫切要求,研制成功的一种除尘脱硫效率高、自控性能优越、 操作简单的新型除尘脱硫设备,并获得了国家专利,专利号为:ZL03.2.45320.5。 BCT 型除尘脱硫设备保留了水膜除尘器的结构、采用圆形阻力小、装配紧凑、占 地面积小、施工安装方便、净化效率高、允许入口含尘浓度高、允许风量大、能净 化湿度大且具有一定粘性的粉尘而不致堵塞,以及用水量小等长处,彻底更新了自 控系统的给水管路,技术性能先进、功能可靠、运行稳定。

1.1.5 经济效益和社会效益 本工程采用双碱法烟气脱硫技术, 对两台产汽量为 50 吨/h 三气流化混燃锅炉烟 气中的 SO2 进行脱除,可使锅炉烟气中的 SO2 含量由 415 ㎎/Nm3 将至 98 ㎎/Nm3,烟尘
3 3 含量由 176 ㎎/Nm 将至 46 ㎎/Nm ,每年(年操作天数按 350 天计)可减少向大气排

放 SO2 的量为 336 吨,年减排烟尘 218.4 吨,并可副产 CaSO4.2H2O(干基)约 1216 吨。
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环保效益明显。 实施该项目需投入总资金 430 万元。该项目建成投产后年可减少向大气排放 SO2 约 336 吨,年减排烟尘 218.4 吨,并每年副产 CaSO4.2H2O(干基)约 1216 吨。 综上所述,景化公司以技术创新为动力,以项目实施为基础,利用先进成熟的 技术成果对两台产汽量为 50 吨/ h 的三废流化混燃锅炉烟气中的 SO2 进行脱除, 将为 社会和企业创造良好的环保效益,符合公司和社会的发展要求,对增强企业核心竞 争力,提高经济效益有着积极的意义,同时可从源头上削减二氧化硫和烟尘的排放, 改善周边环境,因此项目的实施是必要的和必需的。 1.1.6 可行性研究报告研究范围 (1) 项目建设的意义和必要性; (2) 改造规模及方案; (3) 工艺技术方案和设备选择; (4) 原料、辅助材料及动力的供应; (5) 建厂条件及厂址方案项目的环境保护、劳动安全和卫生评估; (6) 总图运输、储运、土建; (7) 公用工程方案和辅助生产设施; (8) 节能计算; (9) 消防; (10) 环境保护及治理措施; (11) 劳动安全和安全卫生; (12) 组织机构与人力资源配置; (13) 项目实施计划; (14) 投资估算及资金筹措; (15) 财务评价; (16) 结论; (17) 项目招标方案。 1.2 研究结论 通过各方面分析,本可行性研究报告认为: (1) 本项目的建设符合国家产业政策、节能政策和国家“十一五”发展规划。
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(2) 项目建设单位具备良好的基础条件和外部环境,本项目可依托公司现有资 源,结合生产现状,进行节能改造。 (3) 本项目拟采用的节能技术先进适用、成熟可靠、经济合理。 (4) 因本项目为纯环保工程,主要技术经济指标无法估算,但其社会和环保效 益可观。 因此,项目的实施是必要的和必需的。

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2.1 改造方案符合国家政策

改造规模及 改造规模及方案

开展清洁生产保护环境,是我国一项重大的技术经济政策,也是国民经济和社 会发展中一项长远的战略方针,对于节约资源,改善环境,提高经济效益,促进经 济增长方式由粗放型向集约型、清洁型转变,实现资源优化配置和可持续发展都具 有重要的意义。 “十一五”规划纲要中,把 SO2 排放总量减少 10%作为刚性指标,党的十六届 五中全会提出:“要加快建设资源节约型、环境友好型社会,大力发展循环经济, 加大环境保护力度,切实保护好自然生态,认真解决影响经济社会发展特别是严重 危害人体健康的突出的环境问题,在全社会形成资源节约的增长方式和健康文明的 消费模式”。胡锦涛同志在十七大报告中提出,要坚持节约资源和保护环境的基本 国策,建设资源节约型、环境友好型社会。 综上所述,河北景化化工有限公司拟实施的“两台产汽量为 50 吨/h 锅炉烟气 SO2 脱除项目”符合国家节能减排和环境治理政策、规划要求。 2.2 改造方案 此次改造主要通过下列方式进行:采用双碱法脱硫技术,对两台产汽量为 50 吨 /h 的三废流化混燃锅炉烟气中的 SO2 进行脱除, 最终达到两台产汽量为 50 吨/h 三废 流化混燃锅炉烟气中的 SO2 排放量低于国家标准排放值, 年节减排 SO2336 吨, 年减排 烟尘 218.4 吨。 双碱法脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法烟气脱硫容易结垢、需要循环水量 大、能耗高以及氨法脱硫脱硫剂易挥发容易形成二次污染和氨法脱硫的生成物亚硫 酸铵氧化困难、硫酸铵水溶液需用蒸汽加热蒸发变为产品硫酸铵结晶而消耗蒸汽等

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缺点而发展起来的,钠钙双碱法(Na2C03-Cα(OH)2)用纯碱启动、钠碱吸收 S02、 石灰再生,再生后吸收液循环使用。双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法 脱硫反应机理类似,主要反应为烟气中的 SO2 先溶解于吸收液中,然后离解成 H+和 HSO3-; 然后 H+与溶液中的 OH -中和反应,生成盐和水,促进 SO2 不断被吸收溶解。具 体反应方程式如下: 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱,一般是 Ca(OH)2 进行再生,再生 反应过程如下: Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 ·1/2H2O +1/2H2O 存在氧气的条件下,还会发生以下反应: Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4·H2O 脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系 统或直接堆放、出售。再生的 NaOH 可以循环使用。 湿式双碱法脱硫是一种低成本、高效率的脱硫方法。在本工艺中,由于消耗的 是石灰, 与使用氧化镁、 氨水相比, 运行成本较低, 同时由于直接发生反应的是 NaOH 和 Na2CO3,提高了反应速度与效率,大大减少了持液量,同时,由于直接脱硫剂是碱 性强、 反应活性好的 NaOH, 因此据相关资料和相关实验得知, 脱硫效率最高可达 95% 甚至更高。 用 NaOH 脱硫,循环水基本上是 NaOH 的水溶液。在循环过程中对水泵、管道、 设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养。 双碱法脱硫技术是国内外运用的成熟技术,是一种特别适合中小型锅炉烟气脱 硫技术,具有广泛的市场前景。 本工程的关键技术是 BCT 型玻璃钢系列除尘脱硫设备,就是吸收了各类除尘脱 硫设备的优点,克服存在的弊病,使其尽可能结构简单,造价低,不需管理维修,

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运行费用少,而且十年内均可满足环保排放要求。 BCT 型除尘脱硫设备,系针对 BWC 型水膜除尘器技术未被突破和脱硫效率低的 现状,应广大用户的迫切要求,由该研究所攻关研制成功的一种除尘脱硫效率高、 自控性能优越、操作简单的新型除尘脱硫设备,并获得了国家专利,专利号为: ZL03.2.45320.5。 BCT 型除尘脱硫设备保留了水膜除尘器的结构、采用圆形阻力小、装配紧凑、占 地面积小、施工安装方便、净化效率高、允许入口含尘浓度高、允许风量大、能净 化湿度大且具有一定粘性的粉尘而不致堵塞,以及用水量小等长处,彻底更新了自 控系统的给水管路,技术性能先进、功能可靠、运行稳定。

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3.1 锅炉烟气脱硫概况

工艺技术方案

由于大气污染日益严重,国家环保局修订了 GB13271-2001《锅炉大气污染物排 放标准》,对烟尘和 SO2 排放制订了更严格的排放要求,因此一些老式除尘脱硫设备 已不能满足环保要求,所以选择除尘脱硫设备要特别慎重。目前锅炉烟气脱硫工艺 有以下几种,湿法烟气脱硫工艺;半干法烟气脱硫工艺;烟气循环流化床脱硫工艺; 干法脱硫工艺;NID 半干法脱硫工艺。 选择除尘脱硫工艺设备时应考虑的因素如下: 1. 含尘气体的物理、化学性质,如化学成份、腐蚀、温度、湿度、含尘浓度以 及气体量和它的波动范围等。 2. 粉尘的物理、化学性质,如化学成份、比重、分散度、腐蚀性、吸水性、比 电阻、粘结性、纤维性和爆炸性。 3. 了解脱硫除尘器的阻力和对入口气体、含尘浓度、粉尘粒度的适用范围,对 净化后排出气体的允许含尘浓度、温度和湿度的要求。 4. 确定脱硫除尘器装配型式,了解脱硫除尘器外形尺寸。 3.1.1 脱硫方案的比较和选择理由 3.1.1.1 氨法脱硫

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1.工艺原理 以水溶液中的 SO2 和 NH3 的反应为基础: SO2+H2O+XNH3 = (NH4)xH2-XSO3 (1) 得到亚硫酸铵中间产品,亚硫酸铵再进行氧化: (NH4)XH2-XSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2) 2. 工艺流程 锅炉引风机(或脱硫增压风机)来的烟气,经换热降温至 100℃左右进入脱硫塔 用氨化液循环吸收生产亚硫酸铵;脱硫后的烟气经除雾净化入再热器(可用蒸汽加 热器或气气换热器)加热至 70℃左右后进入烟囱排放。脱硫塔为喷淋吸收塔是专利 设备,主要引用在湿式石灰石/石膏脱硫中常用的结构,在反应段、除雾段增加了相 应的构件增大反应接触时间。吸收剂氨水(或液氨)与吸收液混合进入吸收塔。吸 收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成硫酸铵溶液,再将硫酸铵溶液泵入过滤器, 除去溶液中的烟尘送入蒸发结晶器。硫酸铵溶液在蒸发结晶器中蒸发结晶,生成的 结晶浆液流入过滤离心机分离得到固体硫酸铵(含水量 2~3%),再进入干燥器,干燥 后的成品入料仓进行包装,即可得到商品硫酸铵化肥。 氨法脱硫技术特点 1).完全资源化--变废为宝、化害为利 氨回收法脱硫技术将回收的二氧化硫、氨全部转化为硫酸铵化肥(也可根据当 地的条件副产其它产品),不产生任何废水、废液和废渣二次污染,是一项真正意 义上的将污染物全部资源化并且符合循环经济要求的技术。 2).脱硫副产物价值高 因为氨法脱硫是回收法,副产高附加值的产品,可使氨增值,所以氨法脱硫的 运行费用小,煤中含硫量愈高,运行费用愈低。原料来自于化肥产品又回到化肥, 既不影响化肥的总量供应又改善了国内化肥品种的结构。依托我国庞大的化肥工业、 化害为利。氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程,每吸收 1 吨二氧 化硫需消耗 0.5 吨氨并可生产 2 吨硫酸铵。 3).装置阻力小--方便锅炉系统配置,节省运行电耗。
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利用氨法脱硫的高活性,液气比较常规湿法脱硫技术降低,脱硫塔的阻力仅为 850Pa 左右,无加热装置时包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在 1000Pa 左右;配蒸汽加 热器时脱硫岛的总设计阻力也仅在 1250Pa 左右。因此,氨法脱硫装置可以利用原锅 炉引风机的潜力,大多无需新配增压风机;即便原风机无潜力,也可适当进行风机 改造或增加小压头的风机即可。系统阻力较常规脱硫技术节电 50%以上,循环泵的功 耗降低了近 70%。 4).脱硫装置可靠--运行方便、高效、脱硫效率高 氨法为气液两相反应,反应物活性强,具有较大的化学反应速率,脱硫剂及脱 硫产物皆为易溶性的物质,装置内脱硫液皆为澄清的溶液无积垢无磨损。所以,氨 法更容易实现 PLC、DCS 等自动控制,操作控制简单易行;脱硫效率可稳定在 90%以 上(有特别要求时可稳定在 95%以上)。其次,氨法采用了先进的重防腐技术,并选 用可靠的材料和设备,使装置可靠性高达 98.5%,日常维护量少,且节约维修费用。 5).装置设备占地小--便于老锅炉改造 氨法脱硫装置无需原料预处理工序,脱硫副产物的生产过程相对也较简单,; 且处理量较少(每吸收 1 吨二氧化硫产生 2 吨的硫酸铵),设备选型无需太大。脱 硫部分的设备占地与锅炉的规模相关,50t/h-1000t/h 的锅炉占地在 150m2-500m2 左 右;脱硫液处理即硫铵工序占地与锅炉的含硫量有关,但相关系数不大,整个硫铵 工序正常占地在 500m2 内。与钙法脱硫技术比较,占地节省 50%以上。 6).既脱硫又脱硝--适应环保更高要求 氨法脱硫的吸收剂为氨,氨对 NOX 同样有吸收作用。另外脱硫过程中形成的亚硫 所以氨法脱硫的同时也可实现脱硝的目的, 减轻温室效应。 铵对 NOX 还具有还原作用, 4 但氨法脱硫也存在以下的技术问题: 1)、氨的挥发 氨法脱硫的脱硫剂在常温常压下是气体,是易挥发的,而后者是固体,是不挥 发的。因此,氨法脱硫需要解决氨的挥发问题,防止氨随脱硫尾气溢出损失,需要 防止形成二次污染。 2)、亚硫酸铵氧化困难
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向亚硫酸铵水溶液中鼓入空气直接氧化,便可得到硫酸铵。但亚硫酸铵氧化和 其他亚硫酸盐相比明显不同,NH4 对氧化过程有阻尼作用。NH4 显著阻碍 O2 在水溶液 中的溶解。当盐浓度小于 0.5mo1/L(约 5%(wt))时,亚硫铵氧化速率随其浓度增加 而增加,而当超过这个极限值时,氧化速率随浓度增加而降低。 3)、硫铵结晶存在的问题 硫铵在水溶液中的饱和溶解度随温度变化不大,结晶析出硫铵的方法一般采用 蒸发结晶,消耗额外蒸汽。因此,如何控制过程的工艺条件使硫铵饱和结晶从而降 低能耗是该方法的第三个技术关键。 3.1.1.2 石灰石湿法烟气脱硫工艺 该法是用石灰浆吸收烟气中的 SO2,反应原理如下: 脱硫过程: Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O CaSO3·1/2H2O+1/2H2O+SO2→Ca(HSO3)2 氧化过程: 2CaSO3·1/2 H2O + 2 O2 +3H2O → 2 CaSO4·2 H2O Ca(HSO3)2 + 1/2 O2 + H2O → CaSO4·2 H2O + SO2 ↑ 石灰湿法烟气脱硫工艺较为成熟,脱硫效率较高,但在此过程中生成的 CaSO4·2H2O 即石膏比较容易在喷嘴、管道上结垢,堵塞喷嘴和管道,这也是一个世 界性的难题。 理想的解决结垢堵塞的方法是将脱硫塔设计成接近空塔,防止脱硫塔堵塞;喷 嘴设计成在正常生产时可拆卸,定期(3 个月)拆卸清堵;在脱硫泵和喷嘴之间采用 PPR 或内衬胶管来防腐和防止管道结垢,其余部分采用明沟等方式防结垢。同时其采 用控制 PH 值延缓 CaSO4·2H2O 在管道中沉淀,并使 CaSO4·2H2O 在沉淀池中加速沉淀 的方法防止管道结垢堵塞。该工艺理论上可行,但工业化应用业绩很差,达不到要 求。 3.1.1.3 石灰干法烟气脱硫工艺 石灰干法烟气脱硫工艺的反应原理和湿法相同,不同的是湿法采用石灰浆吸收 烟气中的 SO2,而干法使用的石灰粉吸收烟气中的 SO2。与石灰湿法脱硫工艺相比,
+ +

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石灰干法烟气脱硫虽然解决了喷嘴和管道堵塞问题,但脱硫效率较低,最高只能达 到 90%,而且占地面积比较大,投资和运行费用也很高。 3.1.1.4 双碱法脱硫 双碱法脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法烟气脱硫容易结垢、需要循环水量 大、能耗高的缺点而发展起来的,钠钙双碱法(Na2C03-Ca(OH)2)用纯碱启动、钠碱 吸收 S02、石灰再生,再生后吸收液循环使用。 双碱法烟气脱硫工艺同石灰石 / 石灰等其他湿法脱硫反应机理类似,主要反应为烟 气中的 SO2 先溶解于吸收液中,然后离解成 H+ 和 HSO3 ; 然后 H+ 与溶液中的 OH -中和反应,生成盐和水,促进 SO2 不断被吸收溶解。具体反 应方程式如下: 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱, 一般是 Ca(OH)2 进行再生, 再生反应过 程如下: Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 · 1/2H2O +1/2H2O 存在氧气的条件下,还会发生以下反应: Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4 · H2O 脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系 统或直接堆放、出售。再生的 NaOH 可以循环使用。
-

3.1.2 脱硫方案的确定 由于该项目是在原两台产汽量为 50t/h 的三废流化混锅炉的基础上,增加两套 锅炉烟气脱硫装置,为了便于统一管理,装置工艺技术方案的选择尽量吻合现有装 置。本可研在总结国内各种锅炉烟气脱硫工艺技术的特点上,最终确定采用双碱法 锅炉烟气脱硫工艺技术。
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3.2 企业目前锅炉概况 河北景化化工有限公司两台产汽量为 50t/h 的三气流化混燃炉,其烟气经燃烧 炉后经组合除尘器除尘后, 再经余热锅炉后的水膜除尘后, 通过 30 米高的烟囱放空。 3.2.1 工艺流程简述 烟气流程:造气产生的废渣、废灰、废气和提氢来的可燃气体(也可用也可不 用)及部分无烟煤沫,同时在混燃炉内燃烧,产生的高温烟气经组合除尘器除尘后 进入蒸汽过热器,然后进入余热锅炉,再入省煤器及空气预热器,后经水膜除尘器 除尘后由引风机送入经烟囟放空。组合式除尘器除尘的细灰落入下部水封。 汽水流程:脱盐水岗位来的除氧水,经给水泵提压后进入省煤器,提高温度后 进入余热锅炉,经对流管束换热后产生汽化,进入上锅筒,经汽水分离后,进入蒸 汽过热器,控制蒸汽温度430℃~450℃,经主汽阀输出,供下岗位及汽轮机使用。 3.2.2 现有 50t/h 锅炉主要设备 表 3-1 现有 50t/h 锅炉装置主要设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 三废流化混燃炉 余热锅炉 组合式除尘器 烟囱 一次风机 二次风机 锅炉给水泵 螺旋给煤机 引风机 水膜除尘器 规格型号 Φ8528×16800 Q170/1000-50-3.82/450 Φ6250×16800 Φ2500×35000 9-19 NO 16D 9-26 NO 11.2D DG85-67×8 LGG-15 Y4-73 NO 22D Ф3900/Ф3400×18500 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 各1 各1 各1 各1 各1 各1 3 各1 各1 各1 备注 共2台 共2台 共2台 共2台 共2台 共2台 共3台 共2台 共2台 共2台

3.3

本项目锅炉烟气脱硫技术方案

3.3.1 方案制定的原则 我们设计方案遵循以下几条原则: 1、适用于燃煤及水煤浆锅炉的除尘脱硫项目。 2、保证除尘脱硫效果,排放标准达标。 3、本技术方案采用湿式氨法脱硫技术,技术成熟可靠,经济合理。

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4、技术有较大的适用性,可根据不同工况条件进行调整。 5、最大限度的降低制造成本。 6、在不增加操作人员任何操作程序的前提下最大限度的降低运行成本。 7、保证设备运行安全、可靠基本实现无故障运行。 3.3.2 双碱法脱硫 1、双碱法脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法烟气脱硫容易结垢、需要循环水 量大、能耗高的缺点而发展起来的,钠钙双碱法(Na2C03-Ca(OH)2)用纯碱启动、钠 碱吸收 S02、石灰再生,再生后吸收液循环使用。 双碱法烟气脱硫工艺同石灰石 / 石灰等其他湿法脱硫反应机理类似,主要反应为烟 气中的 SO2 先溶解于吸收液中,然后离解成 H+ 和 HSO3-; 然后 H+ 与溶液中的 OH -中和反应,生成盐和水,促进 SO2 不断被吸收溶解。具体反 应方程式如下: 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱, 一般是 Ca(OH)2 进行再生, 再生反应过 程如下: Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 · 1/2H2O +1/2H2O 存在氧气的条件下,还会发生以下反应: Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4 · H2O 脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系 统或直接堆放、出售。再生的 NaOH 可以循环使用。 2、钠、钙双碱法脱硫工艺流程叙述 将钠钙碱液用泵打入 FRP 复合材料的除尘脱硫设备中, 以含 Na2CO3 的循环水为吸 收剂,根据煤的全硫分含量及烟气中 SO2 浓度确定 Na2CO3,通过特殊的喷头,使吸收

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剂雾化,烟气和雾化后的吸收剂在反应板上充分混合、接触,SO2 与 Na2CO3 发生化学 反应,生成易溶于水的 Na2SO3 及 NaHSO3,完成脱硫反应。在脱硫过程中,烟气夹杂的 烟道灰同时被循环水湿润而捕集进入循环水,从脱硫除尘器排出的循环水变为灰水 (稀灰浆)。一起流入沉淀池,烟道灰经沉淀定期清除,回收利用,如制内燃砖等。 上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中, 同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除,并可以回收, 是生产水泥的良好原料。因此可做到废物综合利用,降低运行费用。 3、钠、钙双碱法脱硫的性能特点 湿式双碱法脱硫是一种低成本、高效率的脱硫方法。在本工艺中,由于消耗的 是石灰, 与使用氧化镁、 氨水相比, 运行成本较低, 同时由于直接发生反应的是 NaOH 和 Na2CO3,提高了反应速度与效率,大大减少了持液量,同时,由于直接脱硫剂是碱 性强、 反应活性好的 NaOH, 因此据相关资料和相关实验得知, 脱硫效率最高可达 95% 甚至更高。 用 NaOH 脱硫,循环水基本上是 NaOH 的水溶液。在循环过程中对水泵、管道、 设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养。 双碱法脱硫技术是国内外运用的成熟技术,是一种特别适合中小型锅炉烟气脱 硫技术,具有广泛的市场前景。 本工程的关键技术是 BCT 型玻璃钢系列除尘脱硫设备,就是吸收了各类除尘脱 硫设备的优点,克服存在的弊病,使其尽可能结构简单,造价低,不需管理维修, 运行费用少,而且十年内均可满足环保排放要求。 BCT 型除尘脱硫设备,系针对 BWC 型水膜除尘器技术未被突破和脱硫效率低的 现状,应广大用户的迫切要求,由该研究所攻关研制成功的一种除尘脱硫效率高、 自控性能优越、操作简单的新型除尘脱硫设备,并获得了国家专利,专利号为: ZL03.2.45320.5。 BCT 型除尘脱硫设备保留了水膜除尘器的结构、采用圆形阻力小、装配紧凑、占 地面积小、施工安装方便、净化效率高、允许入口含尘浓度高、允许风量大、能净 化湿度大且具有一定粘性的粉尘而不致堵塞,以及用水量小等长处,彻底更新了自

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控系统的给水管路,技术性能先进、功能可靠、运行稳定。 4 烟气脱硫主要设备选择 本工程选择的主要设备脱硫塔适用于各类型燃煤、燃油锅炉以及冶金、矿山、 煤炭、化工、铸造、陶瓷、建材、电力等行业的烟气净化,净化非纤维性、非水凝 性的温度不高于 300℃含尘气体的除尘脱硫。具体有以下特点: 1) 、耐高温 BCT 系列玻璃钢除尘脱硫器,其主体采用改性耐高温高性能树脂基复合材料。 普通树脂复合材料制品耐温性能较差,不适合作除尘器的主体材料,是最近研制的 耐高温改性树脂基复合材料,属国内首创。 2) 、耐酸碱腐蚀,抗老化,轻质高强,使用寿命长 由于采用了树脂复合材料这一广普耐腐蚀材料,并对其进行了耐高温的改性处 理,并且设备主体使用大型缠绕设备一次成型,大大增加了设备强度,使 BCT 系列 除尘脱硫器具备了高强度、耐腐蚀等性能,在正常规范操作的情况下维修率几乎为 零。聚酯的衰变系数一般为 10—20 年,玻璃钢除尘脱硫器是其它耐高温材料的有机 结合体,并综合考虑了除尘器的其它性能,玻璃钢除尘器除具备耐高温、耐腐蚀这 一特性外,设备进口内还加上了耐磨层,大大提高了除尘脱硫器的使用寿命。 3) 、结构采用分体组合式,方便了运输与安装 BCT 型除尘脱硫器在结构上进行科学合理的分体式设计,这种新颖精巧的结构 方便了用户的运输及安装,节省了人力物力和日常维护保养。 4) 、科学独特的叶轮脱水器,节能降耗,利用离心力原理脱水,叶轮脱水设备, 不用动力能源,设备内无运动性零部件,从而提高了运行可靠性和稳定性,降低了 损耗,减少维护成本。 5) 、设备扩散室内液气接触的比面积大,除尘脱硫效率高,实验证明液气比 L/G-0.4KGM3,脱硫效率可达 90%以上。 6)、设备除尘脱硫一体化,耗水量小,可采用氢氧化钠、工业碱性废水或炉渣 水、锅炉排污废水作脱硫剂,不仅节约能源,而且无第二次污染。

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7)、BCT 型玻璃钢除尘脱硫器适用于 50 吨/小时以下的蒸汽或热水锅炉的除尘 脱硫,效果均达到国家大气污染物排放标准。 8)、本产品为湿式,水与气充分交换,微小的尘粒通过水雾吸附下来,排出的 水经过沉淀封闭循环使用,一方面节约水资源,另一方面防止水流入下水道,造成 二次污染。 9)、该产品为分体式组装成型,方便运输、安装,便于升级改造,实现多级除 尘脱硫。 10)、该产品结构严密,具有良好的密封性能和耐腐蚀性能,且造价低,使用 寿命长。 11)、采用了先进的喷淋水膜技术,提高了喷淋效率,节约了循环水量。 12)、对烟气的总量和烟气中的 SO2 浓度,波动适应性强,适应于 0.9—8%的煤 中含硫量。 13)、具有先进的除尘脱硫性能,解决了各种应用旋风原理工作,除尘器因锅 炉负荷下调造成除尘效率降低的特点。 5 同类产品的技术水平对比 一般燃煤工业锅炉排烟都含有较多的硫化物、氮氧化物等有害气体,遇水化合 后形成腐蚀性强的酸性液体,对金属部件有较强的腐蚀能力,对麻石中含有的钙、 镁、铁等成分也会逐渐引起化学反应,逐步腐蚀麻石的内部,破坏麻石结构,使其 层层浸蚀剥落。由于受高速烟气冲刷,形成沟或麻坑,高低不平,形不成水膜,影 响除尘效果,增加维修难度,从而降低了除尘器的使用寿命。并且麻石除尘器的砌 缝不严容易造成漏风系数过高,造成风压风量不足,影响系统的正常运行。金属除 尘器由铁板或不锈钢板材组成,内衬铸石,耐酸胶泥防腐,但两者加热后膨胀系数 不同,粘接不牢固,铸石高温后遇水容易击碎、脱落而降低设备使用寿命。而 BCT 系列玻璃钢除尘脱硫器则完全采用符合条件要求的玻璃钢树脂制作,完全克服了以 上不足。 6、结构特征、工作原理 烟气由塔底进风口进入脱硫塔,由于塔板叶片的导向作用而旋转上升,并在塔
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板上将逐板下流的浆液喷成几十微米的细雾滴,使气液间接触面积急剧增大(比水 膜除尘器的气液接触面积增大几百至上千倍)。液滴被气流带动旋转,产生的离心 力强化气液间的接触,最后甩到塔壁上,沿壁下流。由于塔内提供了良好的气液接 触条件,气体中的 SO2 被碱性液体吸收(脱硫)的效果好。旋流板塔由于特殊的内部 结构设计,决定了它是一种高效通用型传质设备,具有通量大、压降低、操作弹性 宽、不易堵、效率高等优点,其综合性能优于国内外普遍使用的湿法烟气脱硫除尘 装置。 为了保证本设备的耐腐蚀性,采取了玻璃钢主体防腐措施(内部配件选用玻璃 钢或进口不锈钢制作)。 3.3.3 双碱法脱硫工程的主要设备 表 3-2 双碱法脱硫工程的主要设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 脱硫塔 玻璃钢耐腐蚀泵 搅拌机 循环水泵 曝气风机 石灰乳投加槽 碱液制备槽 沉淀池出渣机 PH 值控制仪 板式压滤机 50FS-25 规格型号 Φ3000×11000 100FSZ-37 单位 台 台 台 台 台 台 台 套 套 台 数量 .1 4 1 2 2 1 1 2 1 1 备注

3.3.4 主要技术经济指标

表 3-3 主要技术经济指标 序号 1 2 内容 主要设备 规格 单位 BCT 脱硫塔 m φ 3.0× 11.0
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参数

备注

初步设计,内径×高度

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3

处理烟气量

Nm /h

3

10 万×2

可根据实际煤种作适当的 调整

4 进口烟气含硫量 5 烟道出口温度 6 7 脱硫效率 SO2 排放浓度

mg/Nm

3

415 105-125 ≥90% ≤98 ≤46 NαOH 清液

同上

℃ % mg/Nm
3

8 烟尘排放浓度 9 正常运行时的 脱硫剂 10 洗涤塔阻力

mg/Nm3

PH=9~12

Pa

≈850 要尽可能减少供液管

11

循环水量

m3/h

120×2

道的结垢,也可再加大用水 量,具体供液量按要求定

12

循环水压力

MPa

≥0.25

3.3.5 脱硫工艺技术条件的确定 1、烟气参数 (1)进脱硫塔烟气量 100000Nm?/h×2 (2)进脱硫塔烟气中 SO2 含量 415 ㎎/Nm? (3)进脱硫塔烟气中烟尘含量 176 ㎎/Nm? 2、设计指标要求 (1)脱硫塔出口烟气中的 SO2 含量 98 ㎎/Nm? (2)脱硫塔出口烟气中的烟尘含量 46 ㎎/Nm? 3.4 自控技术方案 3.4.1 自控设计范围

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本设计范围包括河北景化化工有限公司两台 50t/h 锅炉的烟气脱硫装置的相关 仪表改造的自控设计。 3.4.2 设计标准及规定 本设计按国家和原化工部颁发的有关设计规定、规范、标准进行设计,采用的 主要标准有: 《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》 《分散型控制系统工程设计规定》 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 《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》 《信号报警连锁系统设计规定》 《可燃气体检测报警使用规范》 3.4.3 设计原则 根据生产特点及工艺要求,结合目前国内行业控制技术的发展趋势,从可靠性、 实用性及先进性为原则,确定仪表设备选型。本工程的自控设计遵循技术先进、投 资合理、产品质量稳定、生产管理集中的原则。 3.4.4 控制方案 根据工艺装置的规模、工艺流程的特点及操作上的要求,由于该项目为锅炉烟 气脱硫项目,为了更好达到脱硫效果,本设计采用集散控制系统对系统后的工艺参 数将在 CRT 上进行显示、记录、控制和报警,从生产装置的实际情况考虑,调节回 路均采用可靠适用的调节系统。对于生产过程的越限变量,设置声光信号报警。 危险场所依照电气专业的划分,本设计在危险场所的仪表,满足电气专业《爆 炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058——92 的要求。 对具有强腐蚀和高粘稠性的工艺介质,本设计在接触介质的检测元件和调节阀 的材质与结构方面以及仪表安装都作了相应的考虑。 本装置中还存在可燃性气体,所以还需按照要求,在可燃气体存在的区域设立 可燃气体探测器,现场的一次仪表还必须是隔爆或本安型仪表。
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HG/T20505—2000 HG/T20573—2000 GB50058—92 HG/T20507—2000 HG/T20508—2000 HG/T20509—2000 HG/T20510—2000 HG/T20511—2000 SY6503—2000

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3.4.5 仪表选型 考虑到该项目的特殊性及生产环境,现场一次仪表以电动Ⅲ型隔爆仪表为主, 辅之以其他相应的仪表,有腐蚀性介质的地方还必须选取用防腐蚀材料。 1 温度测量 集中测量时,高温选用隔爆型热电偶,分度号为 K,低温选用隔爆型热电阻,分 度号为 Pt100。就地测量时,选用双金属温度计。检测元件配有与其工艺管道的材质 相应的保护套管。 2 压力测量 集中测量时,采用本安型压力变送器。 就地测量时,根据不同的工艺介质,分别选用不锈钢压力表、氨用压力表及隔 膜式压力表。与介质接触部分材质和工艺管道的材质一致。 3 流量测量 根据工艺操作的不同要求,在无震动的地方选用旋涡流量计,有震动的地方采 用角取标准孔板或高压孔板及金属浮子流量计等流量仪表。 4 液位测量 对易结晶、强腐蚀性的工艺介质,选用本安型法兰式差压变送器,一般工艺介 质选用差压变送器,现场液位选用磁翻柱液位计。 5 自动分析仪表 设计采用 PH 值自动分析仪表。 6 执行机构 设计全部采用气动执行机构,与其相配的有单座、套筒、蝶阀等调节阀,对于 一般介质,阀体材料采用铸钢,阀芯材料为 1Cr18Ni9Ti;对腐蚀性介质,阀芯为衬 四氟,高压选用高压角型气动调节阀。 7 可燃气体探测器 可燃气体探测选用总线制在线式全天候气体探测器。 8 集散控制系统 选用技术力量雄厚、具有现场经验并有良好售后服务的国内外厂商。 3.4.6 动力供应 仪表电源:来自电气专业,通过不间断电源供给各类仪表使用。
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交流输入:220VAC±10%;频率:50Hz±5% 交流输出:220VAC±2%;频率:50Hz±0.2Hz 直流输出:24V±1% 用电量:10KVA。 仪表空气为无水无尘无油的净化压缩空气

4
4.1 原材料消耗和来源 4.1.1 原材料及公用工程消耗定额

原料、 原料、辅助材料及动力供应

表 4-1 烟气脱硫消耗定额 序号 1 2 名 称 石灰 电 单位 t KWh 时耗 0.05 22 年耗 420 184800

4.1.2 原材料的来源 石灰是经常使用的建筑材料,并且使用量不大公司附近建材市场即可买到;因 本项目脱硫产品不含纯碱,只需少量补充损失的钠离子,所以不计消耗定额。

5
5.1 建厂条件 5.1.1 厂址的地理位置

建厂条件及厂址方案

景县位于衡水市东部,距衡水市区约30公里,东临吴桥县,南与故城县接壤, 西连武邑县、枣强县,北与阜城县毗邻。 技改项目建设地点位于龙华镇道北工业区景化公司厂址内(龙华镇东北角), 石德铁路龙华站北 0.75 公里。厂区南侧为龙华镇公路,东、北两侧为农田,西侧为 龙华至景县县城的公路。 厂区南侧 1000 米为景县广联水泥厂及景县厨房设备厂。

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5.1.2 气象条件 景县地处东经 116°16’,北纬 37°40’之间。属暖温带半湿润大陆性季风气候。 四季分明,春季多西南风,夏季炎热多雨,秋季秋高气爽,冬季寒冷干燥。 该地区年平均气温12.5℃,一月平均气温 -4.1℃,极端最低气温为-23.9℃,七 月平均气温 26.4℃,极端最高气温为 41.9 ℃。 年平均风速 2.6 米/秒,区域年主导风向为 S 风,出现频率 13.4%,次多风向为 SSW 风,出现频率 8.7%,年静风频率为 8.1%。 5.1.3 地质、地貌 景县地处黑龙港流域,属华北平原的一部分,地势平坦,平原面积占全县总面 积的 91.8%。西南地势较高,向东及东北缓慢倾斜。海拔由 25m 降至 14.1m ,属湖 积、冲积平原地貌单元。洼地占 7.2%,沙岗面积占 1%。土壤主要为潮土,占 99.9%, 其次为褐土。 (一)平原 景县地处黑龙港流域,属华北平原的一部分。平原面积 1085.8km ,占全县总面 积的 91.8%。地势相对低洼,由西南向东北,平均地面坡降为 1/5000 至 1/10000。 由于古代黄河、漳河的泛滥,河道经常迁徙改道,泥沙的交错沉积、冲刷,使局部 地起伏不平,有岗有洼。 (二)洼地 境内有蝶形大洼 8 处,面积 85.2km2,占全县总面积的 7.2%。西南部有广川洼; 中部有杨院洼、温城洼、朱河洼;东部有赵桥洼、第十洼;东北部有冷家洼、连镇 洼等。 (三)沙岗 境内沙岗面积为 12km2,占全县总面积的 1%。西南部,呈姜家园--大冯古庄-小冯古庄为一线,沿古代河道分布有沙岗。南部,呈大洋--小洋--陈庄---范庄--后 枣林为一线,沿惠民渠上游河道有断续沙丘分布。北部,张茂林庄一带零星沙丘。 该项目工程地质条件较好,厂内地势平坦,无不良地质现象。地耐力为 100kPa, 地震烈度为 7 度。
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5.1.4 地表水 景县位于海河水系的东南部,属黑龙港流域,境内河流较多,较大的河流有南 运河、江江河、清凉江和惠民渠等,这些河渠随着流域地势自西或南,向东北流去。 较大洼淀有城关海子和杨院沙窝、八里庄大洋、龙华大冯古庄等的洼淀。 南运河为景县与德州和吴桥县的界河,南接卫运河,北流至天津入海河,全长 344km 。近年来由于水源不足,南运河成为干涸河道,加上德州市的工业废水和生 活污水的排入,南运河有水时水质较差。 玉泉庄干渠为农灌渠,东连南运河,西连惠民渠,其功能为引南运河之水用于 农田灌溉。 惠民渠源于故城县牛卧庄,由景县的八里庄乡大洋村入境,自南向北流入江江 河,主要功能为泄洪行沥,也可从南运河引水灌溉。由于景县城区内的工业及生活 污水的排入,现水质亦较差。 广川渠 1964 年开挖,1983 年修缮,1995 年清淤,由西南至东北向,共 18 公里, 其中龙华镇段 8 公里,宽 4~5 米,属排灌渠,兼有排沥及农灌功能。西南起为大坝, 东北为节制闸,可在洪涝期与江江河相通,平时基本干涸。 5.1.5 地下水 由于工农业用水量的增加,且近年干旱严重,地面水源缺乏,地下水成为生产 和生活的主要水源。 景县地下水赋存于第四系松散地层中,属孔隙水类型。景县地下水可划分为浅 层潜 c. 第Ⅳ开采段:底板埋深 450~510m ,含水层主要为细砂,次为中砂,厚度 28~ 该地区地下水质较好,除氯化物和亚硝酸盐氮稍超标,其他各项均达标。评价 区域 34m。处于浅层淡水区(第 I 开采段),主要开采对象为深层地下水,地下水流向 为西南向东北。 5.1.6 公用工程情况 本工程电源来自厂区现有变电所。 通讯畅通,程控交换、无线寻呼、移动通讯可沟通全球;在企业附近邮电局即 可办理全部国际、国内邮政、电信业务。

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厂区的雨水、生活污水和生产废水经综合治理达标后,直接排至本地工业区的 污水渠。 厂址内目前排水设施完善。 5.2 厂址方案 本项目在河北景化化工有限公司现有厂两台 50t/h 锅炉装置内和现有空地内进 行,不需要另征土地。

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6.1 6.1.1 6.1.1.1 总图运输 总平面布置

总图运输、储运、 总图运输、储运、土建

总平面布置的原则和功能划分

1. 因地制宜,充分考虑新老装置的关系,在满足生产使用的要求下,做到经济 上合理、技术上可靠、减少投资、降低造价、节约用地。 2. 符合生产工艺要求,保证生产过程中的连续性,使生产作业线最短,物料流 向合理,管线短捷,避免反复运输和交叉作业。尽量因地制宜,使新建装置和设施 紧凑布置,少占地,少拆迁。 3. 在满足生产的前提下,根据生产性质、动力供应、货运周转、卫生防火等设 计规范合理布置。 4. 结合地形、地质、气象等自然条件布置并符合竖向布置和绿化的要求。 5. 充分利用现有的公用工程和辅助设施,以尽量减少投资。 6. 满足生产操作安全、维护检修、消防安全、运输畅通、环境保护等要求。 6.1.1.2 总平面布置

本项目改造涉及装置在公司总平面布置已形成,本次改造是在原有装置上进行 改造,根据业主意见不需重新进行全面的总体布置变更,且已能满足生产和其它方 面的要求,本报告不作专题研究。 6.1.1.3 竖向布置原则及工程的土(石)方工程量

1. 满足生产工艺流程的要求; 2. 根据地势,因地制宜,尽量减少土(石)方工程量; 3. 保证场地不受洪水与地区积水的威胁,合理选场地设计高程和合理的排水方
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式。 4. 本工程拟建场地为平地,土石方工程量主要是建、构筑物和设备基础、管道 基础及道路基础的土方工程。 为方便行车道路纵坡控制在 3%以内。各车间周围用地作绿化用,种植草皮和树, 或布置盆花。 6.1.2 工厂运输 本项目不改变原有装置的产品生产能力,对公司的原有货物运输量不产生影响。 现有厂区道路满足工程要求。 6.2 储运 6.2.1 设计依据及采用的规范 GB15603-1995 GB17914-1994 GB17915-1999 GB17916-1999 GB18218-2000 6.2.2 储运方案 本项目每年产生 2376 吨 CaSO4.2H2O(干基),可随时出售给公司附近的水泥厂做 原料,不需新建库房。 6.3 厂区外管网 6.3.1 设计内容 项目为改造项目,厂区外管网在合成氨装置建设时即已经建设完善,本次改造 无需进行厂区外管网的改造建设。 6.3.2 管道的敷设 厂区原外管网管线均采用埋地敷设或采用架空敷设,根据管径大小和管道数量 的不同,采用了单柱式或双柱梁式、双柱双层式钢筋混凝土管架。单柱式管架标高 为 3.5 米。双柱式管架标高为 4 米,跨越道路时净空不小于 4.5 米。管架支撑平面 均留有一定的富裕量,可用于本技改项目的对外供蒸汽管布置。 6.4 土建 6.4.1 设计原则
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常用化学危险品储存通则 易燃易爆性商品储存养护技术条件 腐蚀性商品储存养护技术条件 毒害性商品储存养护技术条件 重大危险源辩识

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土建工程是在满足工艺专业所提条件的前提下,使其满足国家的有关规范规定, 还结合当地地区的自然条件,施工能力,力求建筑的美观大方,经济实用,并使厂 区各建构筑物协调一致。 6.4.2 设计依据 1.工艺专业提供的工艺条件 2.建设单位提供的有关当地气象,地质,地震等自然条件资料见第 5 章。 3. 国家现行的有关设计标准、设计规范. 《建筑地基基础设计规范》 《混凝土结构设计规范》 《钢结构设计规范》 《动力机器基础设计规范》 《建筑设计防火规范》 GB50007-2002 GB50010-2002 GBJ17-88 GB50040-96 GB50016-2006

《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》(GBJ50212-91) 6.4.3 建筑及结构设计 本项目建筑设计及结构设计在满足工艺生产要求的前提下, 尽量贯彻工业厂房联 合化、露天化、结构轻型化原则,并注意因地制宜。对采光通风、保温隔热、防火、 防腐、抗震等均按国家现行规范、规程和规定执行,努力做到厂房设计保障安全、技 术先进、经济合理、美观适用,同时方便施工、安装和维修。

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7.1 给排水 7.1.1 设计范围

公用工程方案和辅助生产设施

设计范围包括改造装置界区生产、生活、消防给水管网及循环冷却水系统设计。 7.1.2 设计依据 本设计采用业主提供的基础条件和国家规范作为设计依据。采用的规范如下: 《室外给水设计规范》 《室外排水设计规范》 《建筑给排水设计规范》 《建筑设计防火规范》
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GB 50013-2006 GB 50014-2006 GB 50015-2003 GB 50016-2006

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7.1.3 设计原则 (1)力求满足生产、生活、消防用水的条件下,使管线短捷,降低造价。 (2)厂区采用生产、消防合用给水管网。 (3)本装置生产、消防用水对水质无特殊要求。 (4)本设计界区内生产污水、生活污水与雨水采用分流制排水系统,对排出的 化工污水,实行就近处理,待其达标后就近排放或重复利用。 (5)对装置的生产用水,尽可能采用循环水,以节约水资源,保护环境卫生。 7.1.4 给水设计 厂区给水系统采用公司生产、消防合用给水管网。 本装置界区给水管接厂区现有 DN400 生产、消防合用给水管网。生活用水接厂 区自来水管网,接管管径为 DN80。装置界区室外内给水管材采用无缝钢管,室内给 生活给水管采用 PPR 管。 改造项目,新增一次水及循环水消耗很少,仅为损耗蒸发的部分水量,原厂区 给水装置可以满足生产需要。 7.1.5 排水设计 界区内无外排水产生,雨水排至公司雨水系统 。 7.2 供电及电信 7.2.1 可行性研究的范围 本项目可行性研究范围为河北景化化工有限公司锅炉烟气脱硫工程项目生产装 置建、构筑物及其动力设备的配电、照明、防雷、接地。 7.2.1.1 用电负荷及负荷等级 1、厂区电源概况 河北景化化工有限公司生产区有一座 35KV 变电所,一座 110KV 变电所,10KV 配 电所一座。架空 35KV 及 110KV 电缆单回进线,电源分别引自龙华 110KV 变电站及景 县 220KV 变电站。110KV 主变总装机容量 31500KVA,1#、2#、3#主变分别是 3150KVA、 6300KVA、8000KVA ,35KV/6KV 独立运行,10KV 配电所引自台辛庄 110KV 变电站, 1#、2#、3#、4#、5#主变均为 2000KVA,10KV/0.4KV 变压器独立运行。用电负荷情况是: 主变负载率接近 85%,最大电力负荷达到 64MVA 。 本次改造属环境治理改造,新增用电负荷非常小。
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2、负荷等级 景化公司大部分生产设备的连续性强,中断供电会造成较大的经济损失,根据 电气有关规范及规定,装置大多数负荷为二级负荷,有少数部分为三级负荷。 7.2.1.2 供电电源 本项目用锅炉配电室电源、线路及设备电柜, 电源从工厂原变电所引来。 7.2.1.3 供电方案 本项目利用原有工厂配电室。 配电室对各车间内设备集中控制(防爆区内变电所应设在安全区内)。在现场 电气设备旁只设防腐防尘按钮箱。(防爆区域设防爆按钮箱) 拟建的该工程全部是低压用电设备,大部分为三相对称线性负荷,预计所有用 电设备投运后所产生的高次谐波最大允许值符合《电能质量 公用电网谐波》(GB/T 14549-93)中有关规定的要求,不需要采取防治高次谐波污染电网的措施。 7.2.1.4 主要设备选型 在确保供电安全可靠的前提下,尽量采用先进成熟的技术和设备。 防爆区域电气设备选用防爆型产品。 照明灯具与照明配电箱的选择,按照环境要求选用。 办公室、变电所用常规灯具。 防爆区域采用防爆灯具。 电缆按电压、电流、允许电压损失及环境等条件选择。控制电缆需要阻燃型聚 氯烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆。 电缆敷设采用电缆桥架明敷,配电室采用电缆沟敷设。 照明及配线穿钢管敷设。 7.2.1.5 防雷、接地 本项目防爆区域内建筑防雷按二类设防。 采取避雷带或避雷针防止雷击。对从线路侵入的雷击电波进行接地保护. 本系统为 TN-S 系统,各电气设备均应保护接地和保护接零。车间及工艺设备不 带电的金属外壳、支架、管道均与全厂接地网可靠连接,各工艺场所均设安全接地 装置,与全厂所有安全接地体相联构成全厂接地网,采用等电位联接。 7.2.2 电信
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7.2.2.1 设计范围 电信设计包括:行政电话、调度指令电话站、无线对讲电话、火灾报警系统及 装置区内的线路。对于用于对外联系和经营的行政电话,则由厂方直接从电信局引 入,不属本设计范围。 7.2.2.2 设计标准 本设计按国际和化工部颁布的有关设计规定、规范和标准进行,采用的主要标 准有: 工业企业业通信设计规范 工业企业通信接地设计规范 火灾自动报警系统设计规范 7.2.2.3 电讯设施方案和选择 厂区已有外线电话,铁通网络电话已接至各岗位,原装置已有健全的内、外线 电话,生产调度和联系方便 。 7.3 辅助设施方案 7.3.1 维修 本项目新增设备的维修由公司现有人员完成。 7.3.2 分析化验 建设单位目前已有较为完善的分析化验设施,本项目分析化验依托现有设施。 7.3.3 生活设施 本项目不新增生活福利设施。 GBJ42-81 GBJ79-85 GB50116-98

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8.1 设计依据及标准规范





《中华人民共和国消防法》中华人民共和国主席令(1998)第 4 号 《建筑设计防火规范》 (GB 50016-2006) 《火灾自动报警系统设计规范》 (GB 50116—98) 《建筑灭火器配置设计规范》 (GB 50140-2005)

《化工企业静电接地设计技术规程》 (HGJ28—90) 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB 50058-92)
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《易燃易爆化学品消防安全监督管理办法》(1994 年 3 月 24 日公安部第 18 号 令) 《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-94) 《仓库防火安全管理规则》(公安部 1990 年 4 月 10 日第 6 号令) 8.2 设计原则 充分贯彻“安全第一,预防为主”和“生产必须安全,安全为了生产”的设计 思想,对生产中的易燃、易爆物品设置防范措施,并实施有效的控制,以减少和防 止火灾事故的发生。 消防设施的设计贯彻“预防为主,消防结合”的方针,执行有关消防、防火设 计规范和标准,根据工程的规模、火灾的危险性程度、现有和临近单位消防力量, 合理地设置消防设施。 8.3 消防措施 8.3.1 总图 原厂区内已按照建筑物生产类别、耐火等级确定相应的防火分区间距,装置之 间保证足够的防火间距,危险较大的设施尽量靠厂区边缘地带和下风方向,符合防 火规范要求。厂区道路按环形通道布置,穿越建筑物通道的门洞净高均不低于 4 米。 工艺装置区设置环型消防车道并保证消防通道畅通。 8.3.2 建筑 原厂区建构筑物分别采用混凝土框架或砖混结构,建筑设计为二级耐火等级, 出口通道均按规范要求设计。 8.3.3 供电 电气系统具备短路、过负荷、接地漏地等完备保护系统,防止电气火灾发生。 8.3.4 防雷及防静电 装置的设备、管网静电接地按《化工企业静电接地设计技术规程》 (HGJ28—90) 的具体规定执行。防雷按二类设防。 采取避雷带或避雷针防止雷击。对从线路侵入的雷击电波进行接地保护. 本系统为 TN-S 系统,各电气设备均应保护接地和保护接零。车间及工艺设备不 带电的金属外壳、支架、管道均与全厂接地网可靠连接,各工艺场所均设安全接地 装置,与全厂所有安全接地体相联构成全厂接地网,采用等电位联接。
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8.3.5 消防系统 公司已建立了较完善的消防系统,可保证消防的安全性和可靠性。本装置界区 充分利用厂区现有的消防给水管网及室外消火栓。项目改造只是局部增减或更换设 备,基本不影响消防设施的设置。 同时依托当地消防力量协助灭火。

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9.1 厂址与环境现状 1 地理位置

环境保护

拟建工程位于河北省景县龙华镇,河北景化化工有限公司现有厂区合成氨尿素 装置内和现有空地内,地势较为平坦,大气环境状态良好。 2 自然条件及环境现状 景县属典型的北亚热带大陆性季风气候。冬冷夏热,四季分明,光照充足,雨 量充沛。厂区空气质量符合《大气环境质量指标》GB3095-1996 二级标准;地表水达 到《地表水环境质量标准》GB3838-2002Ⅳ类水域标准;环境噪声达到《城市区域环 境噪声标准》GB3096-9 三类标准;锅炉烟气排放达到《锅炉大气污染排放标准 》 GB13271-2001 二类区Ⅱ时段标准。 9.2 执行的环境质量标准和排放标准 9.2.1 环境质量标准 GB3095-1996 GB3838-2002 GB3096-93

《环境空气质量标准》二级标准 《地表水环境质量标准》Ⅳ类标准 《城市区域环境噪声标准》2 类标准 9.2.2 污染物排放标准 《大气污染物综合排放标准》二级标准 《污水综合排放标准》一级标准 《工业企业厂界噪声标准》Ⅲ类标准 《锅炉大气污染排放标准 》二类区Ⅱ时段 《恶臭污染物排放标准》 《危险废物焚烧污染控制标准》
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GB16297-1996 GB8978-1996 GB12348-1990 GB13271-2001 GB14554-93 GB18484-2001

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10表 10-1 执行的环境质量标准和排放标准 类 别 标准号及名称 类 别 污 染 物 浓 度 限 制 名 二氧化硫(SO2) GB3095-1996 《环境 空气质量标准》 称 取值时间 年平均 日平均 1 小时平均 环境空气 环 境 质 量 标 准 二 级 总悬浮颗粒物(TSP) 年平均 日平均 年平均 二氧化氮(NO2) 名 地表水环境 GB3838-2002 《地表 水环境质量标准》 Ⅳ类 称 日平均 1 小时平均 生化需氧量(BOD5) 高锰酸盐指数 氨氮 声环境 GB3096-93 《城市区 域环境噪声标准》 GB16297-1996《大 气污染物综合排放 标准》 GB13271-2001《锅 炉大气污染排放标 准 》 GB8978-1996 《污水 综合排放标准》 GB12348-90《工业 企业厂界噪声标 准》 名 2类 称 6mg/l 10mg/l 1.5mg/l 2 类标准值 昼夜 60dB(A) 夜间 50dB(A) 最高允许浓度 120mg/m 200mg/m 900mg/m 20mg/l 100mg/l 6-9 70mg/l 昼夜 65dB(A) 夜间 55dB(A)
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二级标准值 0.06 mg/m 0.15 mg/m 0.50 mg/m 0.20 mg/m 0.30 mg/m 0.08 mg/m 0.12 mg/m 0.24 mg/m
3 3 3 3 3 3 3 3

Ⅳ类标准值

等效声级 Leq(A) 名 称

二级

其它颗粒物 SO2

废 气 排 放 标 污水 准

550 mg/m
3 3

二类区 烟尘排放浓度 Ⅱ时段 SO2 排放浓度 生化需氧量(BOD5) 一级 化学需氧量(CODcr) PH 值 悬浮物(SS)

噪 声

Ⅲ 类

等效声级 Leq(A)

9.3 本工程新增主要污染源、污染物及治理措施 河北景化化工有限公司锅炉烟气脱硫工程本身就是一项重要的环境保护项目, 项目改造完成后不新增废水废气排放。 本项目的主要噪声源有各类机泵。为减少噪声污染,尽量选用低噪声设备,同 时采用以下措施:

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(1)设备选型在满足工艺需要的基础上,选择低噪声的设备。 (2)高噪声车间安装隔声门窗,且与保护目标和厂界预留防护距离。 (3)高噪声的设备安装消声器、隔声罩等消音降噪设备,以减少噪声。 9.4 环境影响分析 本设计充分考虑了环境保护的因素,按照清洁生产的要求,改造方案、工艺技 术选择了污染少、运行可靠、稳定的方案,结合科学、严格的管理,污染将尽可能 地消灭在工艺生产过程中,从根本上减少污染物的排放,减轻对环境造成的影响。 本节能改造项目新上两套 50t/h“三废”流化混燃锅炉烟气脱硫装置,每年可减 年减排烟尘 218.4 吨, 并可副产 CaSO4.2H2O(干 少可减少向大气排放 SO2 的量为 336 吨, 基)约 1216 吨,出售给当地水泥厂用作建材原料。环保效益明显。 9.5 环保投资 本改造工程主要的环保设备有“三废”流化混燃锅炉烟气的双碱法脱硫装置, 其投资全部为环保投资。 9.6 环保管理与监测机构 本项目实施后,日常生产中的环境管理工作依托公司环境管理机构进行。 监测点的布置可按当地环境监测站推荐的监测布点而定。

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10.1 编制依据

劳动保护与安全卫生

《国家安全生产监督管理总局令》8 号令 《中华人民共和国消防法》中华人民共和国主席令(1998)4 号 《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2002

《中华人民共和国职业病防治法》(自 2002 年 5 月 1 日起施行) 《危险化学品安全管理条例》(自 2002 年 3 月 15 日起施行) 《危险货物品名表》GB12268-1990 《劳动保护用品选用规则》GB11651-89 《职业性接触毒物危害程度分级》 GB5044-85
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《生产过程危险和有害因素分类与代码》 GB/T13861-1992 《常用危险品的分类及标志》 GB13690-92 《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ87-85 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058-92 《工业企业照明设计标准》 GB50034-91 《化工企业静电设计规定》 《防止静电事故通用导则》 GB12158-1990 10.2 项目生产过程中职业危害因素的分析 10.2.1生产过程中主要有毒、有害物质 烟气脱硫装置运行过程中主要职业危害物为脱硫碱液。脱硫碱液具有较强的腐 蚀性,其溶液溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂。 10.3 劳动保护和安全卫生措施 本项目设计应贯彻“安全第一,预防为主”的方针,安全卫生设施必须执行与 主体工程同时投产的“三同时”制度,以保证生产安全和适度的劳动条件。公司热 电厂现有的安全卫生与消防组织结构及设施完善齐全,本工程可以充分依托现有的 机构和设施,只适当增加少量装备及与设计相配套的设施即可。工程设计中应严格 遵照防腐、防爆、防火、防雷等各项标准和设计规范。注意防腐,保证足够的防火 通道和距离。车间应设有相应的消防设施。 操作工人应接受相应的安全教育,上岗前需通过安全考核,持证上岗。生产过 程中的主要防护措施为: 1.定期对职工身体检查,重点是有害气体产生职业病的检查,及早治疗。同时 对岗位加强防范。 2.热源尽量设在单独室内;对于高温设备及管线,均进行保温,以减少热能损 耗,避免人员烫伤。尤其在容易发生皮肤、眼灼伤的现场应设置冲洗设备。 3.从设备选型上注意降低噪音源的强度,作业场所与其它车间分隔开;对于高 噪声设备集中的岗位,采取消音、隔音、隔振等措施,最大限度减少噪声对操作工 人的危害。
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4.系统设计中考虑相应的安全连锁和报警系统,以防范和减少事故的发生。 5.车间配备工作服,防护手套、眼镜、口罩等防护用品。 6.对旋转或往复运行的机械零部件设计可靠的防护器、挡板或安全栏。传动运 输设备、皮带运输线设计带有栏杆的安全走道,爬梯平台设有扶手和护围等,以防 范和减少事故的发生。 有关劳动保护、安全设施及装备列入装置投资。 10.3.1 防噪声措施 在设计上选用低噪音的设备,在泵类等设备基础上安装橡胶减振垫,减少由于 设备振动产生的噪音;管道采用隔振避震喉,以减少噪音的传播 。 10.3.2 防电、防雷击措施 重视用电安全,根据车间的不同环境特性,选用防腐、防水、防尘的电气设备, 对各种用电设备和设施,采取防护、保护接地、电力线路重复接地、防雷等措施。 在可能产生静电的设备或操作岗位设置静电消除装置。车间内设置应急照明,防止 突然停电发生事故。 对较高的建筑物设置屋面避雷装置。烟囱设避雷针,高出厂房的金属设备及管 道均考虑防雷接地以防雷击。变电所配电室需作变压器中性点的工作接地。三者的 接地线可连接在一起,要求满足接地电阻最小的要求,该接地系统最终与全厂接地 网相连,并且每年两次由枣阳市防雷研究所进行全面检测。 10.3.3 防机械运转事故、防高温高压措施 选用先进可靠的生产设备,提高机械化自动化程度,尽量减少操作人员与设备 的接触机会和由此带来的不安全因素。所有转动、运转机械在传动部分加设防护装 置,防止操作人员误触,对转动辊轴因操作需要,不能加设防护罩的设备,在操作 人员位置均设有紧急刹车装置,以防发生意外人身伤害。 蒸汽管道、高温设备等采取保温隔热措施。 所有压力容器、设备和管道均设置压力指示及安全卸压装置,以保证安全。 10.3.4 化学灼伤危害措施 化学灼伤危害区域尽量采用机械化、自动化,并安装必要的信号报警、安全连 锁和保险装置。另外在作业区设有洗眼器、淋洗器等安全防护措施,并在装置区设 置救护箱。工作人员必须配备必要的个人防护用品。
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10.3.5 应急救援措施 企业应严格执行 《中华人民共和国安全生产法》 《中华人民共和国消防法》 、 、 《关于实施化学事故应急救援预案加强重大化学危险源管理的通知》等相关规定, 制定完善的应急救援预案,并定期组织员工进行演练,以在事故时有效救援、减少 损失、消除危害后果。 10.3.6 其它措施 装置内的操作平台、洞口、地坑、梯子等均设置符合规范要求的防护栏杆、安 全梯等,防止发生意外事故。在车间内部设置洗手池和方便开启式不断水的水笼头。 并按规定发给职工保健津贴和眼面防护具、工业安全帽、工作帽、防护手套、防护 鞋、防毒面具、耳塞、耳罩及护肤用品等个人劳保用品。原生产系统采取的劳动安 全和工业卫生设施,已经为保护工人健康和提供完善的劳动环境创造了较好条件。 但要时刻加强对工人进行劳动安全教育,使之熟悉各种设备性能和严格按操作规程 进行生产,不断提高劳动安全意识和自我保护意识,以杜绝各类事故发生。

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组织机构与人力资源配置

11.1 工厂体制及组织机构的设置 该项目实施单位河北景化化工有限公司进行的锅炉烟气脱硫过程其管理机构设 置和人员不变。 11.2 生产班制和定员 项目生产装置采用连续操作,年工作日 350 天。技改后人员尽量利用原有人员, 重新进行人员岗位培训安排,无新增定员。 11.3 人员的来源和培训 本项目生产管理、辅助部门尽量利用原有人员,无新增定员,因此管理人员和 生产人员均具有一定文化水平、专业水平、操作技能对生产岗位操作流程较熟悉。 人员来源可从目前本厂人员中选择,新增人员培训由公司根据双碱法脱硫的操作规 程,在公司内部进行 4~5 周的专业技能、安全防护等岗前培训教育,通过考核并取 得上岗证后方可上岗操作。

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12.1 建设周期的规划

项目实施计 项目实施计划

本项目属河北景化化工有限公司两台 50t/h 锅炉烟气脱硫工程。 建设总周期分为设计、采购、土建、安装和试车投产等五个阶段。规划建设总 周期为 4 个月。本项目申报获得批复后,立即着手项目的工程设计工作,设计、采 购、土建和安装工作交叉进行,并进行有效的协调,以期尽快进入试车投产。 12.2 实施进度规划 本项目实施计划进度如下: 2009 年 4 月 2009 年 4 月 2009 年 4 月 2009 年 5 月 2009 年 5 月 2009 年 6 月 2009 年 7 月初 签订技术和设备合同 提供基础设计文件 基础土建施工 设备招标和制作 部分设备防腐 设备到货、安装 设备、仪表安装调试置试运

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13.1 投资估算 13.1.1投资估算编制的依据和说明 13.1.1.1 投资估算编制的依据

投资估算和资金筹措

(1)《化工建设项目可行性研究投资估算编制办法》1999.5 (2)《投资项目可行性研究指南》(试用版) (3)拟建项目各单项工程的建设内容及工程量 (4)已建类似工程的造价指标 13.1.1.2 编制说明

本项目是河北景化化工有限公司锅炉烟气脱硫项目,该项目充分利用现有的空

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余场地和完备的公用工程设施,新上两套处理气量为分别为 100000Nm?/Hd1 锅炉烟气 脱硫装置。 13.1.2 其投资主要包括上述装置改造的设备购置、 安装工程、 建筑工程及其他费用。 13.1.3 建设投资估算 本项目的建设投资 430 万元,建设投资估算。 其中:建筑工程 设备购置费 安装工程 其他费用 98 万元 219 万元 65 万元 48 万元

13.2 资金筹措 本项目总投资为 430 万元,根据河北景化化工有限公司目前经济效益情况,本 项目实施之前,项目投资可以一步到位,确保工程能按时、保质保量的完成。

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14.1 经济指标 电费: 石灰: 人员工资: 0.36 元/度; 240 元/吨 ; 1300 元/人·月;

财务评价

SO2 排污收费: 600 元/吨 SO2

14.1.1烟气脱硫成本估算 工程运行费用以两台锅炉同时运行,脱硫效率≥90%,年运行按 350 天计算: 电(总耗 22kw)=22 千瓦×24 小时×350 天×0.36 元/度=6.65 万元/年; 石灰 0.05t/h×24 小时×350 天×240 元/吨=10.08 万元/年。 因此工程年运行费用为 26.81 万元。 烟气脱硫成本还包括年人工成本、年折旧和维护费(按 15 年折旧),总共 21.3 万元。 工程年总成本费用为 31.38 万元。
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14.1.2 经济效益分析 按现在烟气中 SO2 排放浓度 415mg/Nm , 及项目建成后 SO2 排放浓度 98mg/Nm 计算 比较,在两台锅炉同时运行的情况下,年 SO2 削减量为 336 吨。年经济效益估算如表 14-1 所示。 表 14-1 年经济效益估算 项目建设前 SO2 排放总量 (吨/年) 本工程脱除 SO2 总量(吨/年) 项目建设后 SO2 排放总量 (吨/年) 减少排污费(万元/年) 脱硫运行费用(万元/年) 间接利润(万元/年) 462 336 126 7.46 31.38 -23.92
3 3

该项目属于环保治理,建成后将极大的减轻 SO2、烟尘对环境的污染压力,同时 还将创造巨大的环保效益和良好的社会效益。

15 结



本报告按照《火力发电厂可研报告内容深度规定烟气脱硫部分暂行规定》、 《燃 煤二氧化硫排放污染防治技术政策》的内容和要求,对河北景化化工有限公司锅炉 烟气脱硫工程的项目背景、工艺技术方案、原材料供应和项目主要设备、环境影响、 劳动安全、工厂组织和定员、项目实施规划、投资估算、财务和经济评价等进行了 认真的分析比较和研究。研究结论如下: 1、河北景化化工有限公司,多年来业绩良好,公司经多年的发展,具有较好的 生产技术优势和人才优势,依托目前企业现有的技术装备优势、良好的公用工程及 总图运输配套条件进行建设,是企业提高经济效益的有效途径之一。该工程着眼于 企业的环保问题,投资对锅炉烟气进行脱硫处理,减少企业污染物排放,提升企业 在同行业中的竞争力。 2、 本项目建成后相对目前的污染物排放总量年可以减少 SO2 排放量约 336 吨/年, 减少烟尘排放量 218.4 吨/年,并达到最新的环保要求。

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综上所述,本可行性研究报告研究认为,河北景化化工有限公司建设锅炉烟气 脱硫装置,符合国家关于环保和技术改造项目要求,装置技术先进、可靠,项目建 设不仅具有较好的间接经济效益和环保效益,同时还具有较好的社会效益。

16 项目招标方案
16.1 概述 根据中华人民共和国国家发展计划委员会第九号令,建设项目可行性报告需增 设招标内容,并作为可行性研究报告附件与可行性研究报告一同送交项目审批部门 审批。在工程项目建设的执行阶段以招标的方式选择承包人,是保证按照竞争的条 件来采购工程的一种方式。通过项目法人与承包方签订明确双方权利义务的经济合 同,将工程项目的实施过程纳入了法制化管理。 16.2 发包方式 招标的工作范围即指投标文件中约定承包方完成的工作内容,工作内容可以由 一个承包方完成包括可行性研究、勘察设计、施工、试运行等全部工程内容,也可 以由不同的承包方完成其中的一项或几项工程内容。前者称为工程项目的建设全过 程总承包或“交钥匙工程承包”,简称总承包;后者称为单项工程内容承包。 何种发包方式最适合项目的目标,取决于项目的性质和复杂程度、投资来源、 业主的技术和管理能力。由于本项目包括内容繁多,专业性要求较强,较为复杂, 因此采用单项工作内容发包方式较为适合。 16.3 招标组织形式 招标的组织形式有自行招标和委托招标两种形式。具备编制相应招标文件和标 底、组织开标、评标的能力的业主可以自行招标;凡不具备条件的业主委托具有相 应资质证书的建设工程招标投标代理机构代理招标。本项目的业主拟委托招标,这 需要按照《工程建设项目自行招标试行办法》(国家发展计划委员会令第 5 号)的 规定向项目审批部门报送书面材料。 16.4 招标方式比选 招标方式可分为公开招标、邀请招标两大类型。 1.公开招标:
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公开招标又称无限竞争性招标。是指招标单位通过报刊、广播、电视等新闻媒 体发布招标广告,凡具备相应资质,符合投标条件的单位不受地域和行业限制均可 以申请投标。 这种招标方式的优点是:业主可以在较广的范围内选择承包实施单位,投标竞 争激烈,因此有利于将工程项目的建设任务交予可靠的承包商实施,并取得有竞争 性的报价。但其缺点是,由于申请投标人的数量多,一般要设置资格预审程序,而 且评标的工作量也较大,因此招标的时间长、费用高。因此通常大型工程的项目的 施工采用公开招标方式选择实施单位,尤其是使用世界银行、亚洲开发银行等国际 金融机构贷款建设的工程项目,都必须按照规定通过国际或国内公开招标的方式选 择承包商。 2.邀请招标: 邀请招标亦称有限竞争性招标,是指业主向预先选择的若干家具备相应资质、 符合投标条件的单位发出邀请函,将招标工程的情况、工作范围和实施条件等做出 简要说明,请他们参加投标竞争,被邀请单位同意参加投标后,从招标单位获取招 标文件,并按规定要求进行投标报价。 邀请招标对象是项目法人对资质信誉、技术水平、过去承担过类似工程的实践 经验、管理能力等方面比较了解,信任他有能力完成所委托任务的单位。为了鼓励 招标竞争性,邀请对象的数目不少于 3 家为宜,与公开招标比较,邀请招标的优点 是简化了招标程序、不需要发布招标广告和设置资格预审程序,因此,可节约招标 费用和缩短招标时间;而且由于对投标人以往的业绩和履约能力比较了解,减小了 合同履行过程中承包方违约的风险。尽管不设置资格预审程序,为了体现投标人在 投标书内报送表明其资质能力的有关证明材料,作为评标时的评审内容之一。 邀请招标的缺点是:投标竞争的激烈程序相对较差,有可能提高中标的合同价。 另外在邀请对象中也有可能排除了某些技术上或报价上有竞争力的实施单位。 16.5 本项目拟采用的招标方式说明 本项目拟采用单项工作内容发包方式,针对不同的单项工程应采用不同的招标 方式。具体说明如下: 勘察设计、监理,拟采用邀请招标方式。 建筑安装工程、设备及建材的采购,拟采用公开招标方式,这样业主能取得有
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竞争力的合同。

招标基本情况表
招标范围 内容 全部 招标 察 计 安 程 理 备 要 料 他 △ △ △ △ △ △ 部分 招标 招标组织 形 式 自行 委托 招标 招标 △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ 招标方式 公开 招标 邀请 招标 △ △ 不采用 招标 方式 招标估 算金额 (万元) 备 注

勘 设 建 工 监 设 重 材 其

情况说明:

建设单位盖章 年 月

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