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烧结脱硫烟气白烟治理规划方案.doc

.3#烧结脱硫烟气“白烟”治理方案技术中心持续跟踪“白烟”治理技术的进展,近期通过与清华大学、北京亿玮坤、山东国舜、浙江中兴等科研院校和专业公司进行交流及实地考察,同时总结借鉴我厂2#烧结脱硫烟气“热烟气混合稀释法”消除“白烟”的探索性试验方案,现将3#烧结烟气“白烟”治理方案汇报如下:1、“热烟气混合稀释法”消除“白烟”的理论研究:由于没有对 2#机烧结脱硫烟气混合前后的温度、湿度、流量以及环冷烟气、余热发电烟气等数据进行专业检测,技术中心根据相关理论知识和 2#机白雾治理的实践,总结出以下消除“白烟”的理论:⑴空气饱和水含量随着温度和压力而变化,当烟气中的含水量超过大气中的含水量时,就出现“白雾”现象,当烟气中的含水量低于大气中的含水量时,就看不到“白雾”。

⑵在不同温度下( 1 标准大气压下),烟气中的含水量不超过以下数值,则看不到“白烟” ,详见表 1 和图 1 所示:表 1不同温度下(1标准大气压下),烟气中最大含水量对照表温度-12 ℃0℃22 ℃ 30 ℃45 ℃55 ℃65 ℃70 ℃80 ℃空气饱和水0.135 0.38 1.69 2.76 6.6 11.63 20.76 28.18 55.98含量 %大气湿度 % 90 90 90 90 90 90 90 90 90 烟气中最大0.12 0.34 1.52 2.48 5.94 10.47 18.68 25.36 50.38含水量 %注:达钢所处区域,大气湿度设定为90% 。

BA图1 不同温度下,烟气中最大含水量曲线图图1 说明:①图中 AB 折线为烟气中最大含水量曲线, AB 线以下区域看不到“白烟” 。

②“白烟”是否可见,还与当地大气压力、大气相对湿度、烟气扩散速度、扩散高度、烟气温降差异等诸多因素有关。

③烟气从烟囱排出与大气接触后,还应考虑有大约5~15 ℃不等的温降。

2 、3 #烧结脱硫烟气基础资料:流量: 120 万 m 3/h ;温度: 55 ℃左右;颗粒物: 50 mg/m3;SO2:150mg/m 3;NOX :80 mg/m3;含水量16~20%。

含微量重金属。

3、治理方案:3.1 方案一:参照 2 #机治理方案,将“白烟”引至环冷机烟罩与环冷全部烟气混合(取消余热发电)3.1.1 方案简述:根据 2#机“白烟”治理装置的运行情况,3#机“白烟”治理装置中取消脱水塔以及丝网、喷淋和挡板脱水,保留弯管脱水。

环冷热烟气全部用于混合“白烟” ,取消余热发电。

采用三通将“白烟”引出,管道沿机头电除尘至通汇大道至环冷机旁,沿途设置 3~ 4 个排水点,增压风机设在环冷机旁,分4个支管引入环冷机烟罩,在烟罩内混合,经环冷原烟囱排出,因烟气流量增加,环冷烟罩上还需增加 2 个钢烟囱。

工艺流程如图 2:三多级引风环冷机烟囱通弯管机脱水水封图 2:方案一工艺流程图3.1.2 配套改造:①在 3#脱硫烟囱顶部安装Φ6000mm 电动蝶阀 1 个(安装绝对标高90m );②在 3#脱硫烟囱绝对标高 38m 处(3#脱硫吸收塔锥体段与烟囱连接段标高 32.15m )开孔,安装Φ6000mm 旁通管,安装Φ6000mm 电动蝶阀 1 个。

③管路走向:从 3 #脱硫塔接口后,高架管线至筛分楼东侧,经通汇大道至环冷机旁。

④在环冷机旁布置增压风机 1 台,预估流量1920000m3/h,全压5500 ~6000pa ,温度 130 ℃,风机进口5500*5500mm,出口5000*5000mm。

⑤风机出口管道分为 4 根Φ3000 管道分别进入环冷机烟罩,混合后的烟气从环冷烟囱排出。

⑥环冷机烟罩上增加 2 个烟囱,并制作钢构支架。

⑦1#、2 #烟囱加盲板,切断进入余热发电的烟气。

3.1.3 投资概算:改造资金共计2019.7 万元,详见表 2 :表 2 3 #烧结脱硫烟气“白烟”治理投资概算(方案一)序备件名称规格及型号单位数量资金概算备注号/ 工作内容(万元 )1DN6000 ,配电动执行机2 60电动蝶阀台制作构2增压风机3管道4管道5管道6脱水塔7管道支架增加 2 个钢烟8囱9系统防腐10安装费用11电气配套费用12土建费用13方案设计费14不可预见费合计.预估流量1920000m3/h ,全压5500 ~ 6000pa ,温度130℃ ,风机进口Φ5500 ,出口Φ5000 。

5500*5500 ,重约 900t5000*5000 ,重约 165tΦ3000 ,重约 70tΦ10000 ×20m ,33t ,内含挡板、丝网、喷淋含制作、吊装、防腐(含500t 吊车)达钢技术中心牵头设计台1m约 500m100m90m20t约 15030037869.3单价按29.4 4200 元/t测算13.86 (取消)6340380元400/m 24502500 元/t70120402019.73.1.4 效益分析:该方案没有新增经济效益,因余热发电减少发电量造成损失1950万元 / 年。

运行费用 1099.17 万元 / 年。

相当于全年损失 3049.17 万元 / 年,但有社会效益。

详见表 3:表 3 3 #烧结脱硫烟气“白烟”治理效益测算(方案一)序名称数量单价金额.新增经济效益(取消余热发电1 -1950 造成的损失)电耗1360 万 kwh/ 年 0.65 元/kwh 884运行维护费用按设备投资 4% 53.59 2费用资金利息按总投资 8% 161.58 小计1099.17创造的效益(造成的损失和每-1950-1099.17=-3049.17 万元 / 年,消除视觉污染“白烟”,有社会效益。

3年需要支付的费用)合计3.1.5 效果评估:方案一完全借鉴 2 #机“白烟”治理的方案, 3#机脱硫白烟与环冷热烟气进行完全混合。

假设环冷风量90 万 m 3 /h ,平均温度 200 ℃,水份3% ,混合后烟气水份含量约12.7% ,温度约 110 ℃,考虑到烟囱出口温降,烟气温度大约为90 ~ 105 ℃,见图 3 中 a 线所示区域。

根据图 3 所示, a 线在 AB 曲线以下,因此方案一看不到白烟。

BaA图 3方案一效果评估:混合后烟气含水量所在区域3.1.6 优缺点:优点:因为有 2#机“白烟”治理的成熟案例,该方案在视觉上消除“白烟”的效果较好。

缺点:①投资大、运行费用高(对余热发电影响大,减少了余热发电的效益)。

②对环冷烟罩有一定的腐蚀,影响烟罩使用寿命。

③冷凝水对烧结矿质量有一定影响。

④单纯性地消除了白烟,烟气中附带的颗粒物等有害杂质仍然存在。

3.2 方案二:将“白烟” 和环冷低温段废气以及余热发电返回废气引至混合塔充分混合后外排3.2.1 方案简述:采用三通将“白烟”引出,在筛分楼外侧傍公路建Φ10m 脱水塔(内含档板、重力脱水),管道沿机头电除尘至通汇大道至环冷机旁,沿途设置3~ 4 个排水点,在块矿堆场设增压风机和混合塔,分别将“白雾”和环冷低温段废气以及余热发电返回废气引入混合塔内进行充分混合后,从混合塔塔顶烟囱排放。

工艺流程如图 4:三多级引风混合塔通弯管机 1 及烟囱脱水水封图 4:方案二工艺流程图引风机2余热发电烟气3.2.2 配套改造:①在 3#脱硫烟囱顶部安装Φ6000mm 电动蝶阀 1 个(安装绝对标高90m );②在 3#脱硫烟囱绝对标高 38m 处(3#脱硫吸收塔锥体段与烟囱连接段标高 32.15m )开孔,安装Φ6000mm 旁通管,安装Φ6000mm 电动蝶阀 1 个。

③管路走向:从 3 #脱硫塔接口后,高架管线至筛分楼东侧,经通汇大道至块矿堆场。

④在块矿堆场布置增压风机 2 台,预估流量1920000m3/h,全压5500 ~6000pa ,温度 130 ℃,风机进口5500*5500mm,出口5000*5000mm 。

第 1 台用于 3#脱硫烟气增压,第 2 台用于环冷机烟气增压。

⑤块矿堆场处修建混合塔 1 个,下半部塔体通径 Φ12m ,高度 30m ,上半部烟囱通径 Φ6m ,高度 45m 。

3.2.3 投资概算:改造资金共计 2359.9 万元,详见表 4 :表 43 # 烧结脱硫烟气“白烟”治理投资概算(方案二)序 备件名称 规格及型号单位数量资金概算 备 注号/ 工作内容(万元 )DN6000 ,配电动执行机1 电动蝶阀台260构预 估 流 量1920000m 3 /h , 全 压2 增压风机5500 ~ 6000pa ,温 度 台2600130 ℃ , 风 机 进 口 Φ5500 ,出口 Φ5000 。

3 管道 5500*5500 ,重约 900t m 约 500 3784 管道 5000*5000,重约 165tm 100 69.35 管道Φ3000 ,重约 70tm90 29.4单 价 按Φ10000 ×20m ,33t ,内13.86 (取 4200 元/t6 脱水塔 m 20测算含挡板、丝网、喷淋 消)7 混合塔及烟囱 Φ10000 ,60t25.28 管道支架 t约 150 639 系统防腐400380 元/m210 安装费用 含制作、吊装、防腐(含 465 500t 吊车)11 电气配套费用7012 土建费用 15013 设计测试费 1014 不可预见费40合计2359.93.2.4 效益分析:该方案没有新增经济效益,(对余热发电的影响较小,暂不计余热发电减少的发电量),每年运行费用达到 2019.27 万元。

详见表5:表 53 #烧结脱硫烟气“白烟”治理效益测算(方案二)序名称数量单价金额号(万元 / 年)1 新增经济效益0电耗2720 万 kwh/ 年0.65 元 /kwh 1768维护费用按设备投资 4% 62.482 运行费用资金利息按总投资 8% 188.79小计2019.270-2019.27=-2019.27万元/年。

白烟变淡,不能消3 创造的效益合计除白烟,没有社会效益。

3.2.5 效果评估:假设环冷低温段废气流量40 万 m 3 /h ,温度 100 ~150 ℃,水份 3% ,3#机脱硫白烟与环冷低温段废气混合后,烟气水份含量约13 ~ 15% ,温度约62 ℃,考虑到烟囱出口温降,烟气温度大约为42 ~57 ℃,见图 5 中b 线所示区域。

根据图 5 所示, b 线在 AB 曲线以上,因此方案二不能消除白烟。

bba.图 5方案二效果评估:混合后烟气含水量所在区域3.2.6 优缺点:优点:①对环冷机、烧结矿质量没有影响。

②对余热发电的影响较小。

③烟气混合更加均匀。

缺点:①投资大、运行费用高。

②治理“白烟”的效果不理想。

3.3 方案三:湿式电除雾器 + 引环冷低温段废气混合3.3.1 方案简述:在脱硫塔顶部安装湿式电除雾器,烟气由下往上,含雾滴烟气进入电除雾器去除细微雾滴(除雾能力可达 60 ~ 70% ),除雾后净化烟气从顶部排出或返回混凝土主烟囱排放,收集的液体及电除雾器冲洗水流入吸收塔内。

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