铜业公司关于实施转炉低空污染烟气治理项目建议书.docx

白银有色集团股份有限公司
固定资产投资项目论证书

项目名称：转炉低空污染烟气治理
项目类别：（采矿、选矿、冶炼、化工、加工、其他）
项目性质：（新建、改扩建、维简、技术经济增量、其它）
项目单位（公章）：
项目单位负责人：
项目负责人：
申报日期：2018年1月8日

铜业公司关于实施转炉低空污染烟气治理项目建议书
一、 项目概况
1. 项目名称
转炉低空污染烟气治理
2.项目建设的必要性
近几年，铜业公司先后建成投运了环境集烟脱硫系统和制酸尾气脱硫系统，两套系统规范运行，处理后的烟气严格按国家标准达标排放。配套了现场无组织排放的管控等措施，有力推进了环保工作持续向好。
2017年下半年，面对严峻的环保形势和压力，铜业公司积极响应市区环保局安排部署，采取了降低生产负荷、加强岗位操作管理、增设现场环保视频监控、厂部和车间两级班子24小时值班督导等多措并举的技术和管理措施，但仍然无法完全杜绝转炉开停风转动炉体时段的部分烟气外溢。
铜业公司采用“PS转炉”吹炼工艺，该工艺目前仍然是国内铜冶炼主流工艺，其产能约占全国铜产能的60%以上，而该工艺在作业过程中产生的烟气外溢现象是该技术自诞生100多年以来世界性的固有工艺难题，具体主要体现在操作过程之中：
一是转炉在进料、出渣及出铜时，按照工艺技术要求，必须在吹炼风开启状态下方可转动炉体，此时，炉体转出或转进过程中，约10秒左右，由于炉口处于正压状态，炉内冶炼烟气会伴随着吹炼风从炉口溢出，烟罩无法做到冶炼烟气的完全收集，导致部分烟气外溢。
二是转炉吹炼工艺过程中，虽然所有的冶炼厂包括我公司在内都采用了DCS集散控制系统，但围绕转炉上下道工序之间衔接配合，设备根据DCS指令动作，需要一定的反应时间，在设备动作过程中，短时间内（约10秒左右）会出现转炉烟气抽送不及时而造成外溢。
由于铜业公司离市区近，一旦刮东方或东北风，市区豫园饭店监测点的二氧化硫指标就出现超标现象，该测点属于国家环保部、省环保厅、市环保局联网监控检测点。市区两级环保部门曾多次来铜业公司执法检查，要求铜业公司停产对转炉低空污染进行整治。去年12月25日，由于市区二氧化硫爆表，国家环保部要求省环保厅督导检查，省环保厅责令白银市环保局调查污染源，市区环保局执法检查人员来铜业公司现场检查时，发现转炉区域有烟气外溢，再次要求铜业公司停产整治。12月26日省环保厅安排省环监局专门来铜业公司调查，要求铜业公司立即整治。
2018年是国家大气污染治理第二阶段考核期的开局之年，环保要求会更加严格。国家环保部、省环保厅、市环保局会更加关注铜业公司的低空污染问题，如果不解决转炉区域的无组织烟气排放，铜业公司将随时会面临被迫停产整改的局面。同时，根据铜冶炼技术提升项目的建设进度预计在9月底投产，投产前铜业公司依然会面临巨大的环保风险，随时会被国家环保部、省环保厅、市环保局问责或责令停产整治，为了解决新项目投产前铜业公司的生存问题，铜业公司计划在3月底检修期间，实施转炉烟气治理项目。

3.碱法脱硫的可行性
理想的脱硫工艺应该是投资少，占地小，运行成本低，与主体工程兼容性好，脱硫效率能够满足排放标准要求
目前国内外脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰/石灰石—石膏法，但该技术工程投资大，系统复杂，适合于大型机组的烟气脱硫。着节省投资费用和降低运行成本的原则，本方案选择钠碱法脱硫技术作为本工程脱硫工艺。钠碱法脱硫工艺主要特点是系统简单，液/气比小，不结垢不堵塞，设备造价低，占地小。钠碱法脱硫工艺用可溶性的碱性溶液作为吸收剂吸收SO2，有很多成熟的工程应用业绩，在小型燃煤锅炉烟气脱硫工程中应用最为广泛。该工艺与其它脱硫工艺的比较见下表：
项 目
石灰石-石膏工艺
喷雾
炉内喷钙+尾部增湿
氧化镁法
钠碱法
干燥法
技术成熟
成熟
成熟
成熟
成熟
成熟
程度
适用煤种
不限
中低硫煤
中低硫煤
中低硫煤
不限
单机应
≥200MW
≥100MW
≤200MW
≤200MW
≤50MW
用规模
脱硫率
95%以上
75-90%
75-80%
90%以上
90%以上
吸收剂
石灰石/石灰
石灰
石灰石
氧化镁
钠碱等
副产物
石膏
亚硫酸钙
亚硫酸钙
硫酸镁
亚硫酸钠
副产物处置
利用
抛弃
抛弃
回收
抛弃
废水
有
无
无
有
少量
占地面积
大
中
小
中
较小
二、市场分析及预测
1、系统液气比小，运行能耗低，脱硫吸收液为钠碱溶液，脱硫效率高。
2、系统无脱硫废水的排放，不产生二次污染。系统不易结垢堵塞，系统运行稳定可靠。
3、此项目实施后能够有效解决转炉厂房烟气，缓解环保压力。三、建设规模及产品方案
3.1 烟气条件
名称
单位
数量
烟气量
Nm3/h
100000
SO2浓度
mg/Nm3
5000
含尘量
mg/Nm3
≤5
压力
kPa
＜3
温度
℃
≤35
3.2液碱成分：
成分名称
含量（w%）
外购液碱
30%
稀释成1.5%的合格液碱
3.3设计参数
序号
项 目
单 位
设计参数
1
处理烟气量
Nm3/h
100000
2
液碱吸收装置入口SO2浓度
mg/ Nm3
5000
3
液碱吸收装置入口烟气温度
℃
35
4
吸收效率
％
95
5
吸收塔压降
Pa
＜800
6
排放SO2浓度
mg/Nm3
≤400
7
烟气排放温度
℃
＜30
8
30%液碱消耗量
t/天
6
9
年运行时间
h
8000
3.4 产品方案
3.4.1 脱硫工艺采用成熟的钠碱湿法烟气脱硫技术，一塔，塔型为喷淋空塔，并加上除雾装置。
3.4.2 脱硫工程的设计结合现场的场地条件，力求系统简单，流程和布置合理。
3.4.3脱硫装置的烟气处理能力为10万Nm3/h烟气量。
3.4.4 脱硫后净烟气不加热，烟气脱硫后从塔顶直排放空，符合国际发展潮流、简便易行。
3.4.5 吸收剂采用碱液，设置碱液缓冲槽，保证碱液浓度平衡。碱液泵用来向塔内加碱液，控制调节脱硫率和浆液池pH值。
3.4.6脱硫系统设有可靠的保护系统，以避免因脱硫系统或其他相关设备的故障引起吸收塔内装置的损坏。
3.4.7方案控制系统采用DCS控制系统，控制全面精确可靠。
3.4.8设计脱硫后烟气SO2含量≤400mg/Nm3，整套脱硫系统阻力≤800Pa。
3.4.9 脱硫塔进行严密的防冻保温，系统的其他动静设备均布置在室内，所有建筑体均有采暖措施，所有的工艺管线除却必要的保温，还设计有伴热措施(蒸汽或电加热)。
3.4.10在运行中产生的溢流、冲洗和清扫等废水集中排放，保证现场清洁。
四、实施方案
在转炉炉口区域上方房顶处开天窗，对应三台转炉炉口厂房屋顶制作安装三个集烟罩，每个集烟罩上方连接一根烟气支管到烟气总管道，每个支管道上安装一个电控阀，用于对应的转炉开停风时配套进行开或关；新建一套碱液吸收系统，新配一台环集排烟机，将烟气通过烟气总管输送到碱液吸收系统充分反应吸收，实现无组织排放的有效治理。塔内循环喷淋的碱液酸度达到规定值后，抽出一部分用管道输送到硫酸车间污水处理系统处理，给塔内再补充新的碱液；烟道支管电动阀门与转炉转动实现联锁自动控制，转炉炉口转出时，电动阀自动打开，正常吹炼时，电动阀自动关闭；液碱泵自动控制，当塔内循环液碱PH值低于规定值时，泵自动启动。

1.利用现有厂房钢结构，在三台转炉上方屋顶制作安装3台集烟罩(12*5m)，用以收集逸散烟气。
2.每个集烟罩上方连接一根烟气支管到烟气总管道，每个支管道上安装一个电控阀，用于对应的转炉开停风时配套进行开或关。
3.在现有的环集烟道上面架设一根Φ1.6m，长度300m,烟气总管道至环集排烟机，利用闲置的一台环集排烟机。
4.新建一套碱液吸收系统，位于熔炼区域现有的环集脱硫系统与工程车库之间的空地上，占地面积约为25*25米。
5.在环集排烟机出口管道铺设Φ2.2m，长度140m,烟气管道至新建设的钠碱脱硫系统烟气入口与之对接。
6.通过环集排烟机将集烟罩收集的烟气输送至液碱吸收系统中，经过处理确保烟气SO2排放浓度≤400mg/Nm3。
五、安全环保
项目符合国家产业政策、安全、环保等法律、法规，施工期间无污染因素、危险因素存在。
六、投资概算及资金来源
投资构成表
序号
名称
规格型号
主要材料
单位
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
一
工艺管道费
1
转炉厂房烟道
DN1600*4mm*300m
Q235
吨
50
0.5
25

2
入口烟气管道
DN2200*8mm*70m
Q235
吨
60
0.5
30

3
液体管道、阀门、补偿器及紧固件垫片
DN50～600等
FRP，UPVC,钢衬胶等
套
1
30
18

4
电动烟气阀门
DN1600
Q235
台
3
4
12

二
设备费
1
脱硫组合塔
Φ4500*15米
FRP
台
1
100
100

(含除雾器、搅拌)
2
塔顶直排烟囱
Φ2800*4mm*6米
304
吨
4.6
1.5
6.9

3
脱硫塔循环泵

工程塑料
台
2
14
28

冲洗水泵

工程塑料
台
2
1
2

4
碱液调节池
V=20m3 Φ3000x3000
Q235
台
1
7
7

5
液碱输送泵

工程塑料
台
2
1
2

三
电气及仪表套
1
电气

套
1
30
30

2
仪表

套
1
35
35

四
土建

50
50

五
安装(含烟气收集罩、烟道支架、脱硫塔钢支架等)

140

六
合计

485.9

1、项目总投资：485.9万元，其中设备采购157.9万元、工艺管道73万元、电器仪表65万元、制作安装140 万元、土建50万元。
2、资金来源：集团公司自有资金。
七、项目实施组织及进度安排
1、2018年1月9日-1月15日进行前期的项目论证、立项。
2、2018年1月15日-2月15日进行项目设计工作。
3、2018年2月16日-2月28日项目招标工作。
4、2018年3月10日开始进行管道铺设、设备安装。
5、2016年4月进行项目竣工验收。
八、技术经济分析及竞争力评价
1、使用钠碱脱硫其运行成本
一、基本数据
序号
项目名称
单位
数值
备注
设计值
1
烟气含硫量
mg/N m3
5000

2
烟气量
m3/h
100000

3
脱硫年运行时间
天
333

5
30% NaOH
元/吨
1500

6
电费单价
元/度
0.45

7
水费单价
元/吨
2.87

二、SO2减排量
设计值：SO2排放浓度≤400mg/N m3
三、运行费用
脱硫剂费用
NaOH
消耗量
吨/天
6

吨/年
1998

费用
万元/天
0.9

万元/年
299.7

电耗
环集排烟机
消耗量
万度/天
0.3

万度/年
100

费用
万元/天
0.135

万元/年
45

脱硫系统
消耗量
万度/天
0.5

万度/年
170

费用
万元/天
0.225

万元/年
76.5

水耗
脱硫系统
消耗量
万吨/天
0.0015

万吨/年
0.5

费用
万元/天
0.0042

万元/年
1.4

人员工资
10人
费用
万元/天
0.14

万元/年
48

直接运行费用合计：
万元/天
1.7692

万元/月
39.2

万元/年
470.6

2、钠碱脱硫投运后，5至9月总运行费用为196万元。
九、风险分析
1、脱硫后的废液由塔底进行沉淀，经沉淀池沉淀后（烟气中含有少量粉尘）的澄清液由脱硫泵继续送至塔体循环使用，脱硫产物亚硫酸钠和硫酸钠在沉淀一段时间后有可能造成系统堵塞情况，因此运行一段时间后需人工或机械清理。
2、烟气脱硫工程本身是治理环境污染的基础设施，但由于污染物相对集中，在处理过程中若不加妥善处理，会对环境产生不良影响，对现场环境因素及施工人员环境保护意识加强管理，确保不造成二次污染。
十、结论及建议
项目实施后，可将转炉区域的无组织外溢烟气全部收集处理后达标排放，降低现有系统存在的环保隐患和风险，确保铜业公司实现连续正常生产，同时，有利于改善市区的空气质量，具有良好的社会效益。

铜业公司
2018年1月8日