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1、北方设计研究院美格爱科环保科技有限公司1126 平米烧结机尾部烟气脱硫方案1 项目概况.11.1 项目已知工艺条件.12LEC 半干法烧结烟气脱硫工艺.22.1LEC 脱硫技术工艺过程概述. 22.2LEC 半干法脱硫技术工艺原理及组成.32.3LEC 脱硫系统所需主要设备. 42.4LEC 脱硫塔体图. 52.4.1 烟气流向图. 52.4.2 剖面面.62.5LEC 脱硫系统在烧结机脱硫中应用的优势.83方案内容.93.1 工艺流程.93.2 设备配置图.103.3 电控简图.113.4 物料平衡表. 113.5 设备明细.143.6土建荷载.163.7 施工进度.16北方设计研究院美格爱
2、科环保科技有限公司21 项目概况1.1 项目已知工艺条件2LEC 半干法烧结烟气脱硫工艺随着我国钢铁工业的发展，我国粗钢产量已经占到世界粗钢产量的三分之一。钢铁行业也成为继电力行业以后的又一大污染性行业。目前迫在眉睫并被国家环保部门提上日程的钢铁行业污染治理的重中之重是烧结烟气烟尘和酸性污染物的治理，即烧结烟气的除尘和脱硫。相对比较成熟的烧结烟气除尘而言，烧结烟气脱硫应该处于起步阶段， 各种原有的适用于电厂烟气脱硫的脱硫工艺技术不断转向烧结烟气脱硫市场，但是几乎所有的脱硫技术在烧结烟气脱硫上都没有现成的经验可循，都处于探索阶段。因此，找寻和研发一种适于烧结工艺的烟气脱硫技术是市场的需求，也是脱
3、硫技术发展的需要。2.1LEC 脱硫技术工艺过程概述LEC 是半干法的一种，是 20 世纪 90 年代新兴的脱硫技术之一。LEC 流化床处理过程中，烟气进入一台石灰石循环流化床反应器（LEC） 。反应器上端及中部（具体位置以设计参数为准）设有喷水头向下（向内）定时定量喷水（水量以达到 CaCO3 表面覆盖薄层水膜为准） ，在反应器内烟气将沿隔板与覆盖着水膜的 2-15mm 直径的石灰石颗粒因物理作用而达到充分接触。当烟气项目单位参数烧结机面积M2126烟气流量M3/h（工况）390000除尘器后烟气温度80150瞬间高温除尘器出口烟尘浓度Mg/m360SO2 浓度Mg/m31500设计 SO2
4、 排放浓度Mg/m3100设计烟尘排放浓度Mg/m350北方设计研究院美格爱科环保科技有限公司3通过反应器的时候，SO2 与水和 CaCO3 立即发生反应，在石灰石表面生成 CaSO42H2O 和CaSO31/2H2O，因烟气中的热量会使部分水挥发，故脱硫反应副产物的含水率约为 10%，因此不需要添加烘干设备。反应后的石灰石在重力作用下，下落到螺旋输送机，在螺旋输送机的作用下，颗粒间相互摩擦，石灰石表面吸附的 CaSO42H2O 及 CaSO31/2H2O 脱落，未反应的石灰石颗粒经筛分器筛分后与添料机新添的石灰石混合由提斗机提升送入进料口循环使用。2.2LEC 半干法脱硫技术工艺原理及组成在
5、 LEC 处理过程中，热的废气被引入一台半干式二氧化硫反应器，在此废气将与覆盖着水膜的 2-15 毫米直径的石灰石颗粒充分接触。当气体通过床的时候，二氧化硫被吸收入水膜，并与石灰石发生反应生成主要成分为亚硫酸钙的物质。反应方程式如下：SO2 +CaCO3+1/2 H2O =CaSO31/2 H2O + CO2LEC 是先喷水，在石灰石上形成水膜，这样就避免了烟气与 SO2 直接接触，从而减少了反应器壁的腐蚀。但是以防其他腐蚀，我们还要用防腐系统进行此反应。在一定的温度下 CaSO31/2 H2O 在颗粒的表面生成石膏，反应方程式如下：CaSO31/2 H2O +1/2 O2+1.5 H2O=C
6、aSO42 H2O当气体通过 LEC 脱硫反应器时，烟气中的二氧化硫与石灰石颗粒上的水反应，在石灰石颗粒表面生成一层亚硫酸钙，不会产生浆液堵塞喷嘴。LEC 脱硫系统包括新石灰石输送系统、SO2 吸收系统、物料循环系统、工艺水系统及电仪系统等几个子系统。吸收剂供给系统为整个脱硫系统提供化学反应吸收剂，由储料仓、储料仓提斗机、新石灰石输送带等组成。新石灰石由汽车等运输工具运至指定位置，经过储料仓提斗机提升到储料仓贮存，当反应系北方设计研究院美格爱科环保科技有限公司4统需要加入吸收剂时，由电控系统控制给料量，新石灰石通过新石灰石输送皮带送入到循环料提斗机，然后由循环料提斗机送入反应塔。SO2 吸收系
7、统是 LEC 烟气脱硫系统的核心设备，是完成烟气中 SO2 脱除反应的场所，主要包括烟气进出口管道部分、吸收反应塔部分。LEC 反应塔由两个阶段构成：加热段和反应段，两段反应塔都由多组导流板组成进出口反应室。导流板的数量、间距及倾斜角度都根据严格计算而定。吸收系统主要是反应塔，SO2 的吸收全部在反应塔内完成。LEC 反应塔塔体由碳钢制造，为了避免腐蚀，塔体内部喷涂耐高温、耐腐蚀、耐磨涂料。烧结机出口高温烟气首先由反应塔的气流均布设施由加热段的进气腔进入已经过脱硫反应的石灰石床层，此段石灰石床层虽经过脱硫反应，但仍有部分脱硫能力，原烟气经过此反应阶段后，脱除约 2030%的 SO2 及其他酸性
8、气体。经过加热段预处理后的烟气通过加热段的出口烟道和气流均布设施后进入 SO2 吸收反应段的进气腔，在进气侧由喷水设施连续向石灰石床层的烟气进口侧喷水，一方面喷水可以为循环进入的石灰石附上均匀的水膜，另一方面可以使加热段流通过来的脱除部分 SO2 的烟气饱和降温。经过降温、饱和后的烟气通过吸收段反应床后脱除 70%左右的 SO2。脱硫后的烟气通过出气管道由引风机排入烟囱。石灰石物料循环系统保证再生后的石灰石颗粒吸收剂及时进入 SO2 吸收系统，副产物及时从吸收剂中分离，并同时补充反应所需的新鲜石灰石。循环系统包括专利 T型阀、螺旋输送器、循环料提斗机和振动筛网、滚筒冷却器等组成。循环物料经螺旋
9、输送器输送到振动筛，经筛分后，再生后的石灰石经筛分后进入斗提机，新石灰石添加系统新添的石灰石也同时进入斗提机，由循环提斗机送入反应塔继续参与反应。经筛分器筛下的副产物由皮带机收集后由副产物输送系统送入副产物仓。LEC 脱硫塔流出的物料经筛分机筛分后， 再生后的石灰石颗粒进入斗提机循环进入反应塔北方设计研究院美格爱科环保科技有限公司5继续参与反应；筛分机流出的副产物进入 FU 全密封式输灰系统后由胶带斗提送入副产物仓，副产物料仓上设有物位计， 当满仓后由卸料阀、 输灰管路等卸入运送密封卡车运至副产物使用用户 。2.3LEC 脱硫系统所需主要设备反应塔反应塔LEC 反应塔塔体由碳钢制造，为了避免腐
10、蚀，塔体内部喷涂进口耐腐蚀耐磨损的涂料。从而增加了塔体寿命，降低了设备成本。导流板导流板LEC 反应塔内有多组导流板，其作用是迫使烟气和石灰石充分反应。导流板的数量、间距及倾斜角度根据现场环境资料、烟气量及脱硫要求经过严格计算而定。导流板为经过防腐防磨涂料处理制造，以免被腐蚀。塔内喷水系统塔内喷水系统塔内喷水头设置在反应塔顶部和塔体的三分之一（由上而下）处。中间以下部位不设置喷水头。这是因为水有内聚力作用，当水喷到塔体中间时由于内聚力作用，水会向中间聚集，从而导致两边的石灰石干燥而不能参加反应，中间两侧喷水使石灰石得以充分反应。喷水头为间歇性工作，定时定量喷水。控制系统均由电控室控制。具体间隔
11、时间及水量都根据实际情况和技术参数而定。喷水头均为 316 SS 材质，防腐蚀性能良好。螺旋输送机螺旋输送机螺旋输送机的作用一是输送反应后的废料到筛分器， 另一重要作用是使石灰石表面的亚硫酸钙和硫酸钙脱落，从而暴露出新的未反应的石灰石，经筛分器筛分后由提升机提升到进料口重新参与反应。螺旋输送机为间歇性工作，控制系统均由电控室控制。筛分器筛分器筛分器负责筛分符合 LEC 吸收剂尺寸要求的石灰石颗粒；物料通过筛分机后，副产物与再生后的石灰石分离。提升机提升机北方设计研究院美格爱科环保科技有限公司6提升机负责提升新添石灰石和经过筛选后的循环用的石灰石料。风机风机风机的阻力是保证烧结系统加装脱硫设施后
12、仍能保证烟气通风顺畅。脱硫塔的总阻力（不包括烟道）小于 800pa，如果原有的烧结主抽风机的出口正压可以满足风阻要求，可用系统中原有的通风机；否则可以根据以上提供的风阻选择相应的风机。除尘器除尘器如果 LEC 脱硫塔进口的烟气含尘浓度过高，会影响脱硫效率，因此建议在脱硫之前进行除尘，建议采用电除尘器，进行预除尘 。若 LEC 脱硫系统进口烟气中含尘量达到标准，该设备不必放入考虑。电控装置电控装置采用电控柜分别控制反应塔各部件的运行,在电控柜中有水压、湿度、温度等共计几百个测试点，这些测试点的数据提供给程控（PLC） ，再与编程中的已设参数做比较，在必要时由程控提出修正数据来控制石灰石用量及喷水量，以便达成系统最佳运行状况。2.4LEC 脱硫塔体图2.4.1 烟气流向图(反应器中的箭头为烟气的流向，可以看出烟气流与石灰石强迫接触，这样可以使接触面积扩大，有效的去除 SO2。)示意图烟气流向烟气流向图 1 塔内烟气走向图北方设计研究院美格爱科环保科技有限公司7图 2 塔内烟气流向塔顶剖面图（四个反应室为例）2.4.2 剖面面图 3 反应塔剖面图北方设计研究院美格爱科环保科技有限公司8图 4 LEC 塔体立面图
