本钢矿业公司脱硫项目考察报告.doc

本钢矿业公司脱硫项目考 察 报 告(内部材料)本钢矿业公司 2014年12月目 录第一章 考察背景31.项目背景介绍32.考察方案及行程3第二章 烟气脱硫工艺介绍41.湿法脱硫工艺42.半干法脱硫工艺73.干法脱硫工艺7第三章 考察主要内容81.弓长岭球团厂烟气脱硫系统82.炼铁总厂二烧烧结机烟气脱硫系统93.鞍钢新三烧烟气脱硫系统114.本钢二铁厂烧结机烟气脱硫系统125.首钢球团厂烟气脱硫系统147.包钢固阳球团厂烟气脱硫系统178.包钢钢联股份有限公司炼铁厂一烧烟气脱硫系统19第四章 三种脱硫工艺特点比较201.湿法脱硫技术202.半干法脱硫技术213.干法脱硫技术21第五章 本钢矿业球团烟气脱硫工艺的选择分析21附：考察人员名单22本钢矿业公司脱硫项目考察报告第一章 考察背景1.项目背景介绍本钢马耳岭球团厂200万t/a链箅机-回转窑球团生产线烟气脱硫系统，是由湖南湘北森隆实业有限公司于2009年5月设计制造安装，采用双碱法工艺。目前，脱硫塔在正常运转的情况下，无法达到国家排放标准，其配套烟气在线监测系统因监测数据超标，一直无法与省、市环保部门联网。南芬球团厂一直未安装烟气脱硫系统。按照板材技改2014-038号和集团技改2014-022号投资计划要求，2014年11月28日，集团战略规划部召集环保部、北营公司、矿业公司和南芬球团厂、马耳岭球团厂召开会议，部署尽快开展球团脱硫项目的前期工作。2.考察方案及行程 按照考察提纲，北营公司和矿业公司组成联合考察小组（人员名单附后），选择周边钢铁行业已经实施脱硫系统，且条件规模有可比性的烧结厂和球团厂做为考察对象，对三种主流脱硫工艺分别进行了实际考察。12月3日考察小组考察了鞍钢的弓长岭球团烟气脱硫系统（一球、二球）、鞍钢炼铁总厂新二烧烧结机烟气脱硫系统、鞍钢新三烧烟气脱硫系统；12月8日-16日，先后考察了首钢球团厂烟气脱硫系统、唐钢青龙炉料公司烟气脱硫系统、包钢谷阳球团厂烟气脱硫系统、包钢钢联股份有限公司炼铁厂一烧烟气脱硫系统。上述单位的脱硫系统涵盖了主流的三种脱硫工艺。第二章 烟气脱硫工艺介绍烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD）普遍应用于处理电厂烟气、烧结和球团烟气。按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、半干（半湿）法和干法。1.湿法脱硫工艺湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物。系统主要由石灰石浆液制备系统，烟气系统、脱硫系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统、DCS监控系统等七大部分组成。为有效防止浆液中毒和石膏雨发生，有时还需增加烟气预处理系统和湿式电除尘系统。232.半干法脱硫工艺半干法脱硫工艺（SDA）是指脱硫剂以湿态加入，利用烟气余热蒸发浆液中的水分。在干燥过程中，脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应，生成干粉状的产物。为了提高脱硫效率，通常采用石灰粉消化制浆作为脱硫剂。系统主要由脱硫剂制备系统、脱硫塔系统、除尘器系统、控制系统等四大部分组成。3.干法脱硫工艺干法脱硫工艺是指脱硫剂以干态加入，在脱硫塔内，脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应，生成干粉状的产物。为了提高脱硫效率，通常采用石灰粉消化制浆作为脱硫剂。系统主要由脱硫剂硝化系统、脱硫塔系统、除尘器系统、控制系统等四大部分组成。第三章 考察主要内容1.弓长岭球团厂烟气脱硫系统鞍钢矿业弓长岭球团一厂2003年10月投产运行，设计规模年产200万吨球团矿；球团二厂2004年12月达产运行，设计规模年产200万吨球团矿。二个球团厂的脱硫系统完全一致，由于尚未投产运行，以下数据均为设计参数。其中：脱硫系统建成时间：2014年12月31日（预计）建设工期：7.5月采用脱硫工艺：半干法（SDA）烟气量： 99104 m3/h入口SO2浓度：600-700 mg/Nm3入口粉尘浓度：50mg/Nm3出口SO2浓度：100 mg/Nm3出口粉尘浓度：30mg/Nm3脱硫效率：85.7%投资额：5993万元（2套系统）运行成本：5元/吨运营方式：托管运营副产物年产量：最大8360吨，正常3500吨副产物处理方式：被托管方回收处理（填埋堆存、研发）设计单位：鞍钢工程技术有限公司下面附图为弓长岭球团脱硫塔施工照片。2.炼铁总厂新二烧烧结机烟气脱硫系统鞍钢炼铁总厂新二烧360m2烧结机2001年建成投产，由于环保部门正进行在线监测仪表标定工作，以下参数为设计参数。其中：脱硫系统建成时间：2012年10月建设工期：6月采用脱硫工艺：半干法（SDA）烟气量：198 104 m3/h入口SO2浓度：600-800 mg/Nm3入口粉尘浓度：100 mg/Nm3出口SO2浓度：100 mg/Nm3出口粉尘浓度：30 mg/Nm3脱硫效率：87.5%投资额：6000万元运行成本：5元/吨（不含折旧）运营方式：托管运营副产物年产量：15000 吨副产物处理方式：被托管方回收处理（水泥、制砖）设计单位：鞍钢工程技术有限公司下面附图为鞍钢炼铁总厂二烧脱硫系统照片：3.鞍钢新三烧烟气脱硫系统鞍钢新三烧两台265m2烧结机1989年12月建成投产，年生产能力约500 万t烧结矿, 由于环保部门正进行在线监测仪表标定工作，以下参数为设计参数。其中：脱硫系统建成时间：2013年12月建设工期：9月采用脱硫工艺：半干法（SDA）烟气量：138 104 m3/h入口SO2浓度：400-1500 mg/Nm3入口粉尘浓度：150-300 mg/Nm3出口SO2浓度：100 mg/Nm3出口粉尘浓度：30 mg/Nm3脱硫效率：90%投资额：9800万元运行成本：5元/吨（不含折旧）运营方式：托管运营（BOT模式）副产物年产量：7500 吨副产物处理方式：被托管方回收处理（水泥、制砖）设计单位：鞍钢工程技术有限公司下面附图为鞍钢新三烧两台265m2烧结机脱硫系统运行截图（检修状态）4.本钢二铁厂烧结机烟气脱硫系统本钢二铁厂360m2烧结机2004年8月建成投产，年生产能力约 388万t烧结矿。其中：脱硫系统建成时间：2014年6月建设工期：12月采用脱硫工艺：湿法脱硫WLS-FGD烟气量：200 104 m3/h入口SO2浓度：700 mg/Nm3入口粉尘浓度：90 mg/Nm3出口SO2浓度：79 mg/Nm3出口粉尘浓度：15 mg/Nm3脱硫效率：88.7%投资额：6000万元运行成本：2000万元/年运营方式：半托管运营（被托管方负责备件费、材料费、人工费和运行维护，不负责提供能源介质和脱硫剂）副产物年产量：未知副产物处理方式：本钢回收外卖石膏，废水处理后打入冷却塔设计单位：六合天融环保科技有限公司下面附图为本钢二铁360m2烧结脱硫系统主控室照片。5.首钢球团厂烟气脱硫系统首钢球团厂建于1985年，现有职工 400多人。是我国最早开创氧化球团生产工艺：链蓖机-回转窑-环冷机方式的球团生产企业，现有设计规模200万吨和120万吨生产线各一条。其中：脱硫系统建成时间：2013年8月建设工期：6月 采用脱硫工艺：半干法（SDA）烟气量：120 104 m3/h（200万吨系列） + 75 104 m3/h （120万吨系列）入口SO2浓度：1255 mg/Nm3 （进口秘鲁矿粉含硫高）入口粉尘浓度：38.5 mg/Nm3出口SO2浓度：82 mg/Nm3出口粉尘浓度：26.6 mg/Nm3脱硫效率：93.5%投资额：3200万元（120万吨系列）+ 4600万元（200万吨系列）运行成本：8元/吨运营方式：自主运营副产物年产量：未知副产物处理方式：外卖后修路垫层设计单位：北京慧宇伟业国际环境工程有限公司下面附图为首钢球团厂烟气脱硫系统运行记录照片。6.唐钢青龙炉料公司烟气脱硫系统唐钢青龙炉料公司成立于2010年7月份，设计规模年产200万吨球团矿，因为正好进入停产状态，以下部分参数来之历史记录。其中：脱硫系统建成时间：2013年12月建设工期：6月 采用脱硫工艺：半干法（SDA）烟气量：110 104 m3/h入口SO2浓度：736 mg/Nm3 入口粉尘浓度：26 mg/Nm3出口SO2浓度：95 mg/Nm3出口粉尘浓度：21 mg/Nm3脱硫效率：87.1%投资额：3000万元运行成本：5元/吨运营方式：自主运营副产物年产量： 7000吨脱硫灰副产物处理方式：本单位自行处理设计单位：中冶南方下面附图为唐钢青龙炉料公司脱硫系统脱硫塔照片。7.包钢固阳球团厂烟气脱硫系统包钢固阳球团厂成立于2012年9月份，设计规模年产240万吨球团矿。其中：脱硫系统建成时间：2013年12月建设工期：6月 采用脱硫工艺：湿法脱硫WLS-FGD烟气量：120 104 m3/h入口SO2浓度：5000 mg/Nm3（进口蒙古高硫矿）入口粉尘浓度：110 mg/Nm3出口SO2浓度：94 mg/Nm3出口粉尘浓度：34 mg/Nm3脱硫效率：98.1%投资额：3300万元运行成本：6.73元/吨（后期因进口蒙古高硫矿为8.7元/吨）脱硫剂日用量：15吨装机容量：2000 KW运营方式：托管运营副产物年产量：未知副产物处理方式：石膏可外卖，根据纯度售价5-25元/吨，废水净化达标后排放设计单位：北京中航泰达环保科技有限公司下面附图为包钢固阳球团脱硫系统实时运行画面：8.包钢钢联股份有限公司炼铁厂一烧烟气脱硫系统包钢钢联股份有限公司炼铁厂一烧包括2213m2烧结机，设计规模年产380万吨烧结矿。其中：脱硫系统建成时间：2014年2月（1#烧结机）、 2014年6月（2#烧结机）建设工期：6月 采用脱硫工艺：干法脱硫（LJS-FGD）烟气量：132 104 m3/h入口SO2浓度：5000 mg/Nm3（进口蒙古高硫矿）入口粉尘浓度：69.2 mg/Nm3出口SO2浓度：177 mg/Nm3出口粉尘浓度：16.2 mg/Nm3脱硫效率：96.5%投资额：4600万元（不含土建）+400（赶工费）运行成本：10元/吨（高硫量）运营方式：半托管运营（包人工、备件、检修，不含能源介质和脱硫剂及副产品处理）副产物年产量：未知副产物处理方式：包钢负责堆存设计单位：福建龙净脱硫脱硝工程有限公司下面附图为包钢钢联股份有限公司炼铁厂一烧脱硫系统实时运行画面：第四章 三种脱硫工艺特点比较通过考察比较，这三种脱硫工艺方法均可满足现阶段烟气脱硫国家环保排放标准，而且均有可调的空间，能够满足未来国家排放标准变化。但具体每种工艺特点都比较明显，有着各自的优点，也存在各自的缺点。1.湿法脱硫技术优点：石灰石-石膏粉湿法脱硫工艺技术最成熟（发展最早）；脱硫效率最高（可稳定达到95%以上）；适应范围广（烟气SO2浓度可以在数百至数千甚至上万的范围）、副产物石膏可做商品出售；钙硫比低。缺点：工艺相对复杂；耗水量大；副产物包含废水，无法做到零排放；系统必须做防腐蚀处理；占地大；操作复杂。2.半干法脱硫技术优点：技术较先进；自动化程度高；耗水少；工艺简单；占地面积小；设备简单、维修方便；无腐蚀和二次污染现象等。缺点：钙硫比高；脱硫剂质量要求高；脱硫效率比湿法低（但也可达85%以上）；副产物商品化困难；对布袋除尘器要求较高等。3.干法脱硫技术优点：技术更先进；自动化程度高；耗水最少；工艺更简单；占地面积小；设备简单、维修方便；无腐蚀和二次污染等现象。缺点：钙硫比高；脱硫剂质量要求更高；脱硫效率稍低低（可达85%以上）；副产物商品化困难；对布袋除尘器要求较高等。第五章 本钢矿业球团烟气脱硫工艺的选择分析从技术角度分析：马耳岭球团和南芬球团厂的烟气参数（烟气量100104 m3/h左右、入口温度 120-160 、 SO2浓度800-1200 mg/Nm3之间、粉尘浓度 120 mg/Nm3）均处在较低的水平，三种主流脱硫工艺均可满足排放标准，而且均有一定的可调空间，能够应对可能的排放标准变化风险。从投资角度分析：随着三种脱硫工艺技术的不断优化和发展，项目初期投资额度已经非常接近，没有明显的优劣（尚需和设计单位结合，掌握具体额度）；运营成本方面，由于工况条件差别和运营方式造成统计数据不完整，暂时不具可比性，尚需做进一步的工作。从风险角度分析：湿法具有更大的政策风险，可能产生二次污染（废水和石膏雨），对环评极为不利。半干法和干法的副产品如不能妥善处理时，也存在一定的堆存污染风险，风险相对较小。综上所述，本钢矿业球团烟气脱硫项目应该综合考虑上述因素，结合两个球团厂的实际条件，力求在满足国家环保排放标准的前提下，适当冗余，以项目整体寿命周期内总投资（项目建设+项目运维）最低为目标。目 录第一章 考察背景31.项目背景介绍32.考察方案及行程3第二章 烟气脱硫工艺介绍41.湿法脱硫工艺42.半干法脱硫工艺73.干法脱硫工艺7第三章 考察主要内容81.弓长岭球团厂烟气脱硫系统82.炼铁总厂二烧烧结机烟气脱硫系统93.鞍钢新三烧烟气脱硫系统114.本钢二铁厂烧结机烟气脱硫系统125.首钢球团厂烟气脱硫系统147.包钢固阳球团厂烟气脱硫系统178.包钢钢联股份有限公司炼铁厂一烧烟气脱硫系统19第四章 三种脱硫工艺特点比较201.湿法脱硫技术202.半干法脱硫技术213.干法脱硫技术21第五章 本钢矿业球团烟气脱硫工艺的选择分析21附：考察人员名单22