《高义脱硫技术协议》word版

山西高义钢铁有限公司360m2烧结机烟气脱硫
技术协议
甲方：山西高义钢铁有限公司
乙方：广州舒创有限公司
2012年4月29日
一、工程概况
1．编制依据
1.1关于山西高义钢铁有限公司360m2烧结机烟气脱硫项目总承包
招标要求。

1.2 国家现行的工程设计、施工规范、规程、定额和验收标准。

1.3工程所在地的经济、交通、地形地貌、水文资料、物资材料供
应和气象情况，以及场区的水、电、道路、通信等建设条件。

2．工程概况
工程名称：山西高义钢铁有限公司360m2烧结机烟气脱硫项目总承包
招标单位：山西高义钢铁有限公司
建设地点：山西高义钢铁有限公司
乙方式：总承包
质量标准：合格
工期要求：合同签订日起210天
招标范围：360m2烧结烟气脱硫项目总承包。

从设计、施工、设备采购、试运行（竣工验收）、培训、建设文件移交等全过程实行工程总承包。

二、工艺建设方案
1．项目概况
经过调查研究比较，山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气脱硫系统采用石灰石或石灰-石膏法脱硫。

1.1 山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气脱硫系统总体性能要求为：
1.2脱硫塔的强度设计
脱硫塔和塔顶烟囱强度设计满足下列荷载的危险组合：脱硫塔重载(自重、附属设备等)，地震载荷、风载和检修荷载。

1.3脱硫系统总布置描述
本工程为一台烧结机配合一台脱硫塔，脱硫前布置二台烧结风机，本脱硫系统不再专门设计脱硫引风机，脱硫后的出塔净烟气由塔顶烟囱排向大气。

2．工艺设计
2.1综述
2.1.1 任务和目的
山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气脱硫工程建设时间紧，工期计划210天内完成。

2.1.2 烟气条件
山西高义钢铁有限公司360m2烧结烟气条件如下表
2.1.3 脱硫剂
设计石灰石（或石灰）脱硫，石灰石（或石灰）为粉状，180目过筛率不少于90%，石灰粉或者石灰石粉的钙含量满足湿法脱硫工艺要求（CaO含量≥50%）。

2.2 气动乳化脱硫
2.2.1气动机理
气动乳化是一种过程，乳化是一种状态。

气动乳化过程是这样形成的：在一圆形管状容器中，经加速的含硫烟气以一定角度从容器下端进入容器，与容器上端下流的不稳定循环液相碰，烟气高速旋切下流循环液，循环液被切碎，气液相互持续碰撞旋切，液粒被粉碎得愈来愈细，气液充分混合，形成一层稳定的乳化液。

在乳化过程中，乳化液层逐渐增厚，当上流的气动托力与乳化液重力平衡后，最早形成的乳化液将被新形成的乳化液取代。

2.2.2脱硫机理
循环液带着被捕集的SO2断续流经均气室直至回到循环槽,在乳化室内，只要有足够的处理气流量，总将保持一相对稳定的乳化液层。

含硫烟气在乳化室内参与了气动乳化过程，烟气中的SO2与乳化液层中的循环液微细液粒接触，由于在乳化液中，液粒的比表面积比起水
膜除尘、喷淋除尘方式中液滴要大数倍至数十倍，因而，单位液量捕集SO
2的效率显著增大。

对于含硫烟气来说，液粒趋细，活化了液粒，更有利于化学净化过程。

对于烟气，脱硫过程中的吸收、中和、氧化全
部在乳化液层内完成。

在工艺部分，结合电石泥/石灰脱硫，有更加具
体的说明。

2.2.3标准结构
气动乳化脱硫塔由三部分组成，含硫烟气首先进入均气室，再进入
气动乳化过滤元件组，最后通过气液分离室，净化后的烟气出塔并排入
大气。

各部件的作用简述如下：均气室的作用是均匀分配烟气给每一过
滤元件，使每一过滤元件发挥同等的过滤作用。

烟气分配不均匀，将严
重影响过滤器除尘脱硫效率；气动乳化过滤元件组，是过滤器的核心，
它提供一个主要是紊流掺混的强传质气动乳化空间，它是烟气净化的主
要构件，气动乳化过滤元件的结构，气流速度，布液量都直接影响烟气
净化的效率。

气液分离室，用于气液分离，液气分离采用凝并和惯性原
理，结构简单，气液分离室还有进一步除尘脱硫的作用。

2.2.4 气动乳化脱硫塔的应用
气动乳化脱硫塔，在可靠性、液气比、脱硫率、耐磨、耐高温、耐
腐蚀、防垢、防堵、防烟气带水、节能方面具有明显优势，13年以来有
超过300台气动乳化脱硫塔的运行业绩。

2.2.5 技术重点
采用气动乳化脱硫塔，优势在于提高脱硫率、与生产完全同步的运
行率、极低的运行费用；采用气动乳化脱硫塔，关键在于脱硫塔的三耐
二防，即耐磨、耐腐蚀、耐高温、防堵塞、防结垢；基础在于气动乳化
的机理结构、没有喷嘴、316L不锈钢材质。

完全落实三耐二防，是本次建设的重点。

气动乳化脱硫，其经济性优势十分明显，年运行费仅为其他脱硫方式的30%。

在本项目中，处理脱硫运行年运行费用 555.9 万元。

2.2.6 传统脱硫方式存在的问题——无处不在的腐蚀结垢和堵塞
脱硫循环液含有钙、镁、铁等离子。

这些离子会在塔内结垢，垢是混合结晶体，成长速度很快，结垢以后，脱硫系统完全报废。

其他脱硫方式所用的脱硫塔，离不开喷嘴，连续工作的喷嘴不可避免地磨损、腐蚀、结垢、堵塞。

喷嘴堵死后，脱硫失效。

气动乳化脱硫塔是唯一不需要喷嘴的脱硫塔，没有喷嘴，不会堵塞。

2.2.7 气动乳化的防堵机理
气动乳化脱硫塔的过滤元件不仅提供200mm×300mm的足够空间作为气流通道，更为重要的是，元件上面是高速旋转的乳化液层。

通过每个过滤元件的透镜，可以一目了然地看到工作中的乳化液层，液层内的气液进行着高速旋切碰撞，冲涮着过滤元件。

过滤元件与水平面成50度角。

极大的元件间空间，以及循环液永不停顿地高速旋切碰撞，超过500多个案例已经证明，气动乳化塔不会堵塞。

2.2.8 气动乳化的耐腐机理
气动乳化脱硫塔由316L不锈钢制作，其耐磨、耐腐蚀、耐高温价值已被证明，符合国际标准的316L不锈钢，耐含高氯离子浓度在内的各种强腐蚀浆液溶液的腐蚀。

尽管316L不锈钢材料的单价一直是A3钢10倍。

但10余年来舒创从来不以其他材质做塔，从来没有抱过任何侥幸心理，将脱硫塔穿孔风险转由用户承担。

高温及热交变应力、高磨损、重腐蚀下，其他材料塔内防腐都不可靠。

用316L不锈钢，万无一失。

2.2.9 最节能的气动乳化
气动乳化无喷嘴布液法仅对水量有要求，对水压没有要求，只要循环液够流入脱硫塔就行，其他方法需要较高的水压以求喷淋效果；气动乳化脱硫塔能使用任何脱硫剂，以更小的液气比，得到更高的脱硫率。

非常节能。

其他脱硫塔都带喷嘴，喷嘴必须克服0.15-0.2MPa的喷嘴阻力，才能产生符合脱硫要求的喷淋液，通常这种带喷嘴的脱硫塔的循环泵扬程需要60m，而不需要喷嘴的气动乳化脱硫塔循环泵扬程只需要20m，仅此单项，在相同循环液量的前提下，气动乳化脱硫已经节能66%，泵的扬程单项节能，仅为空塔喷淋的1/3。

由于气动乳化是强传质脱硫，处理同样烟气量、同样浓度的含硫烟气，其液气比不到其他空塔喷淋脱硫的1/4。

低扬程、低液气比，两项叠加综合节能效果明显，气动乳化强传质、低扬程、低液气比脱硫系统的能耗极低。

小结：低扬程泵、低阻力塔、低循环液气比，气动乳化脱硫能耗极低，为用户降低脱硫成本，在运行费中，能耗占60%至80%，降低了能耗这个大头，用户的脱硫费用大大降低，实实在在省钱。

乳化脱硫塔脱硫后生产二水石膏，应用广泛。

所有采用气动乳化脱硫的用户，从来不需要为脱硫排放超标而困扰。

2.2.10精巧设计以求完美
脱硫设计精巧，源于我们的10多年的专业脱硫经验，我们在实践中精益求精，发展出了减少对仪表控制的依赖、容易操作能全天候经济运行的脱硫系统。

而三耐二防、高效节能等用户的切实需求，已经完全融入项目的每个设计细节。

气动乳化技术开发和项目建设得到国家的支持,双旋流器气动乳化脱硫塔获国家专利，更重要的得到了电力、石化、有色、冶金多行业的用户信任。

2.3 烟气系统
2.3.1 烟气系统主要设备组成
2.3.2 烟气系统工艺流程
详见烟气系统工艺流程图(PID)。

2.4 SO2吸收系统
2.4.1吸收系统的组成和脱硫塔
1350×36气动乳化脱硫塔的技术要求
1）脱硫塔技术气动乳化脱硫塔
2）专利权属广州舒创有限公司
3）专利号 ZL2008 2 0012148.4
4）脱硫塔材质 100%进口316L不锈钢
5）连支撑脚外型总尺寸 11000mm×11000mm×12300mm（以实际为准）6）塔内电动部件无
7）塔内活动部件无
8）处理烟气量 1800000 m3/h
9）设计烟气进口SO2浓度 500—1500 mg/m3
10）设计烟气出口SO2浓度 50—100 mg/Nm3
11）设计烟气温度 0℃--500℃
12）均气室数量 1组
13）总过滤器数量36组
14）单个过滤器外型尺寸φ1530mm×3000mm
15）过滤器内流速 5～9 m/s
16）总乳化发生器数量 36个
17）除雾器个数 1个
18）脱水除雾器外型尺寸 11000mm×11000mm
19）烟气除雾器流速 2～5 m/s
20）脱水除雾器内除雾层数 2
21）脱水除雾器防堵自动冲洗
22）脱硫塔使用寿命≥10年
23）适用脱硫剂石灰/石灰石
24）脱硫剂浆液含固体率≤18%
2.4.2吸收系统的工艺流程
烟气从脱硫塔下部的均气室进入脱硫塔，在脱硫塔的吸收区，烟气与循环液充分传质，烟气中的SO2被脱除，脱硫后烟气经除雾后从塔顶离开脱硫塔。

吸收了SO2的浆液落入塔的下部，流入脱硫塔循环槽，槽中被加入氧化空气，浆液就地氧化生成石膏。

脱硫塔采用316L不锈钢制作，确保脱硫塔不会因腐蚀而停用。

脱硫塔的中部是核心部件-气动乳化过滤单元，有36个过滤单元，每个高3m，确保了烟气中的SO2能稳定达标排放。

脱硫塔的上方为除雾器，用来除去
净化后烟气中夹带的水分。

除雾器是塔的一部分，除雾器要求气流速度越小越好，速度小，水滴的动能小，便于捕捉。

循环槽的底部布氧化空气管，槽内设搅拌器，搅拌器防止循环浆液沉淀，循环浆液在循环槽内由脱硫循环泵送入脱硫塔脱硫。

详见吸收系统工艺流程图（PID）。

2.4.3 吸收机理
脱硫塔是系统的核心，湿法烟气脱硫效率由塔的传质能力决定，与液气二相在塔内接触程度相关。

在塔内，SO2被水吸收，成为亚硫酸（氧化后为硫酸），再与碱性物（或二性物）反应生成亚硫酸盐及硫酸盐。

石灰脱硫主要产物是石膏。

其反应为：
SO2的吸收： SO2 (g) ↔ SO2 (aq)
SO2 (aq) + H2O ↔ H+ + HSO3-
HSO3-↔ H+ + SO32-
HSO3的氧化 HSO3-+ ½O2↔ H+ + SO42-
H+ + SO42- ↔ HSO4-
固体CaO的离解 CaO+H2O ↔ Ca（OH）2 (aq)
Ca(OH)2 (aq) ↔ Ca2+ +2OH-中和反应 OH- + H+↔ H2O (aq)
（有水生成，无CO2放出）结晶反应 Ca2+ +SO42- + 2H2O ↔ CaSO4·2H2O(s)
2.4.4循环泵与脱硫液气比
其他的脱硫方式，依靠加大循环液量，提高脱硫率，但加大循环量，也就增加了能耗。

气动乳化能以最小的液气比完成脱硫，就是处理每立方米烟气所需的循环液量最小。

由此将运行成本降到最低。

2.5 制浆系统
2.5.1制浆系统的组成
2.5.2制浆系统的流程
详细见制浆系统工艺流程图（PID）。

2.6 石膏系统
2.6.1系统的组成
来自循环系统的浆液，首先进入中间池，中间池内布置氧化风管，对循环液进行二次氧化，经过二次氧化的脱硫浆液，由料浆泵输入水力旋流器进行初步固液分离，将含固率10%左右的浆液，脱水至含固率50%，初脱水后的含固率50%的浆液接着进入真空皮带脱水机，生成含水率低于10%的脱水石膏。

由于乳化层中含有氧气，以及后续的循环池内一次氧化，中间池二次氧化后，生产二水硫酸钙，向外销售或者进行深加工进行综合利用。

亚硫酸钙的含量≤3%。

三、工艺设备清单
四、供货范围区分
4.1 乙方责任范围
1）工艺
烟气系统由烧结风机房出口一米开始，直至脱硫塔出口烟囱。

乙方负责脱硫岛设计、工艺、机、电、仪设备供贷、安装、调试。

2）能源介质(T.O.P)
甲方将工业原水管、压缩空气管接到乙方脱硫岛脱水楼；脱水楼接至各工艺设备接口为乙方方责任范围。

3）三电（供电、照明与通讯）
甲方将电缆接到脱硫岛配电室的低压进线柜；脱硫岛内的内线电缆、电器设备、电缆由乙方负责。

4.2甲方责任范围
1）建筑工程（地基处理、混凝土结构、厂房等）
甲方负责地基处理、所有混凝土结构物、各混凝土结构工艺槽池、脱水楼厂房、设备基础等建筑工程。

2）建筑照明、采暖、通风、生活给排水、避雷等
甲方负责建筑照明、采暖、通风、生活给排水、避雷等。

3）总图（总图定位、道路、精平土等）
甲方负责总图（总图定位、道路、精平土等）及脱硫岛地表硬化。

4）排水工程（雨水、生活污水）
甲方负责脱硫岛的雨水排水、地表冲洗水、生活污水收集和管网。

5）能源介质交界点以外的各种线缆、管道
甲方负责能源介质交界点以外的各种线缆、管道。

6）运输
甲方负责采购并输送脱硫剂到脱硫岛内指定位置，并从脱水楼将脱硫石膏运离并销售或者处理。

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甲方：山西高义钢铁有限公司
委托代理人：
2012年4月29日
乙方：广州舒创有限公司
法定代表人：
2012年4月29日
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