鞍千矿3×35t/h燃煤锅炉烟气脱硫工程设计方案说明书 16
3 FGD技术性能
3.1 装置基本结构的设计使用寿命为30年。 3.2 可用率与适用性
装置可用率不小于98%。
装置主循环泵分为3台，适应锅炉单台、双台、三台运行的不同工况。 3.3 烟气净化指标
按鞍山市环保局“鞍环审字【2011】16号”关于鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司选厂改造工程环境影响报告书的批复的要求，本装置烟气净化指标为：二氧化硫排放达到《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）二级标准。 按鞍钢环保部门的要求，本装置烟气净化验收考核指标为：在烟气入口二氧化硫浓度≤2000mg/m3，脱硫效率达到85%，出口烟气二氧化硫浓度不超过400mg/m3。
本锅炉房一年中实际运行制度为：一台7个月、二台3个月、三台2个月。 3.4 关于SO2排放标准的说明：
3.4.1现行国标：GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》
此标准对二氧化硫排放的名目为“其它含硫化合物使用”。其中二级标准SO2最高允许排放浓度为550mg/m3、高65m排气筒最高允许排放速率为66kg/h。但此标准并不适用于锅炉烟气。
在我国现有的国家大气污染物排放标准体系中，按照综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行的原则，工业锅炉执行GB 13271《锅炉大气污染物排放标准》、电站锅炉执行GB 13223《火电厂大气污染物排放标准》。 3.4.2 现行国标：GB 13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》：
全部区域燃煤工业锅炉Ⅱ时段二氧化硫最高允许排放浓度900mg/m3。 3.4.3 上海地标（较新）：DB 31/387-2007《锅炉大气污染物排放标准》： 分区：内环线以内、风景名胜区、自然保护区为A区，其余为B区。
A区：SO2禁排；
B区：SO2最高允许排放浓度400mg/m3。
3.4.4 广东地标（新）：DB 44/765-2010《锅炉大气污染物排放标准》： 分区：珠三角经济区、环保重点城市建成区为A区，其余为B区。
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2013年1月1日起：SO2最高允许排放浓度A区300mg/m3、B区400 mg/m3。 目前除了北京、上海、广东外其它省区没有此项地方标准。辽宁省是否会出台此标准不详；即使出台，当不会严于上海、广东的要求。 3.4.5 新版国标
通常，国家标准的要求低于地方标准和行业标准的要求，预测近期内可能出台的新版GB 13271《锅炉大气污染物排放标准》，非城市建成区和非重点保护区的SO2最高允许排放浓度应不会低于400 mg/m3。
国家标准的修订间隔期一般不会短于5年。再过数年，如果国家和地方有了进一步的SO2减排要求，本脱硫塔已预留了增加喷淋层的空间，可以通过增加脱硫液喷淋量来予以满足。
在脱硫塔内加装预先制造的喷淋层，36小时内即可完成。
第三章 脱硫工艺
1 工艺技术
镁法湿式烟气脱硫原理：
氧化镁与水反应生成氢氧化镁，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，反应生成亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸镁氧化后也生成硫酸镁。其主要化学反应过程如下：
MgO熟化反应：
MgO+H2O→Mg(OH)2
吸收塔内SO2气体和少量SO3气体与Mg(OH)2的吸收反应： Mg(OH)2+ SO2+2H2O→MgSO3?3H2O↓ Mg(OH)2+SO2+5H2O→MgSO3?6H2O↓ Mg(OH)2+ SO3+6H2O→MgSO4?7H2O 循环浆液中的MgSO3 在酸性条件下与SO2 进一步反应： SO2+ MgSO3?3H2O→Mg(HSO3)2+2H2O SO2+MgSO3?6H2O→Mg(HSO3)2+5H2O 浆液中的Mg(OH)2又与Mg(HSO3)2反应：
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Mg(OH)2+Mg(HSO3)2+4H2O→2MgSO3?6H2O↓ Mg(OH)2+Mg(HSO3)2+H2O→2MgSO3?3H2O↓ 氧化反应（亚硫酸镁氧化成硫酸镁）： MgSO3+ O2→MgSO4
因此，脱硫反应的直接副产物是三水和六水的亚硫酸镁，由于烟气中存在氧气(O2)，在一定条件下MgSO3将氧化成MgSO4。MgSO4主要以七水形态存在。 2 工艺参数
2.1 脱硫装置工程学要求
脱硫反应为气固、气液相反应。脱硫装置（FGD）须提供脱硫反应必不可少的动力学和热力学条件。
脱硫剂的投入量须与烟气中硫氧化物的物质量相当且能得到有效的利用，脱硫剂与硫氧化物须高度分散、充分接触并持续足够时间，反应物须处于适宜的温度条件下，否则气态硫氧化物的吸收反应无从谈起。
脱硫液泵送循环量按国家标准规范要求和长期脱硫工程实践经验确定。 2.2氧化镁脱硫剂
本脱硫装置采用轻烧（500~600℃）氧化镁作脱硫剂，MgO纯度≥85％，粒度：95％＞200目；酸不溶物＜3%。
2.3装置设计液气比为2.5L/m3。脱硫液喷淋循环量：680m3/h。 2.4 工艺水
表3-1 工艺水质量要求
名称 悬浮物总量 机械杂质粒径 Cl- pH值 单位 g/dm3 mm mg/dm3
数值 ≤5 ≤0.3 ≤25 ≥6.5 鞍千矿3×35t/h燃煤锅炉烟气脱硫工程设计方案说明书 19
表3-2 工艺水数量要求
机组 3×35t/h锅炉系统 3 脱硫工艺系统 3.1工艺配置
三炉一塔配置。 3.2 脱硫塔及反应吸收系统
脱硫塔按照国家环境标准《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 462-2009）》设计。
在脱硫塔前设置前置反应器，对烟气进行活化处理。前置反应器本体采用022Cr19Ni10不锈钢制造。
脱硫塔筒身和内部构件区分不同部位分别采用022Cr19Ni10不锈钢、Q295NH（GB/T 4171-2008）耐候结构钢（或JNS320）、Q235B碳素钢制造，内衬乙烯基酯树脂玻璃鳞片复合防腐涂层。
在脱硫塔吸收段设有烟气整流装置；整流装置负载金属酞菁脱硫催化剂。该催化剂能降低二氧化硫吸收反应的活化能，加快反应速率。该催化剂的实际功效可有两种表述：
（1）相同的液气比（浆液循环喷淋量），催化反应可以提高脱硫效率5%； （2）维持相同的脱硫效率，催化反应可以减少浆液循环喷淋量10%，意味着用电量的节省。
吸收塔内设有3层主喷淋系统。
脱硫塔上部设置两层除雾器，第一层平装，第二层为屋脊式。 除雾器设置喷洗系统。
浆液喷淋管符合《湿法烟气脱硫装置专用设备 喷淋管（JBT 10991-2010）》的要求。
脱硫喷嘴符合《碳化硅特种制品 反应烧结碳化硅 脱硫喷嘴（JBT 10988-2010）》的要求。
除雾器符合《湿法烟气脱硫装置专用设备 除雾器（JBT 10989-2010）》的要
消耗量，t/h 3~5 设计供水能力，t/h ≥5 鞍千矿3×35t/h燃煤锅炉烟气脱硫工程设计方案说明书 20
求。
烟气挡板门符合《湿法烟气脱硫装置专用设备 烟气挡板门（JBT 10992-2010）》的要求。
浆液循环泵和管道选用防腐耐磨型。 浆液管道上有排空和停运后的冲洗设施。 在工况条件下，脱硫塔阻力损失不超过800Pa。
脱硫塔根据运行维护的需要设置人孔门和观察孔，人孔门和观察孔具有可靠的气密性。在人孔门和观察孔附近设有操作平台，平台设计荷载大于4000N/m2。 3.3 氧化镁料仓及浆液制备系统
氧化镁料仓结构按《固体料仓（NB／T 47003.2-2009）》设计制造。 料仓底部设有手动插板阀、定量给料阀；料仓顶部设有除尘器。
料仓设有料位计。
氧化镁浆液制备能力为设计工况消耗量的150%；投料量自动调节使循环浆液pH值保持在设定值，该设定值处于HJ 462规定的范围。 4 工艺流程（详见施工图设计文件） 4.1 烟气流程
锅炉房三台锅炉烟气分别经除尘器、引风机后穿墙，在锅炉房西墙外由汇流烟道汇流。汇流烟道两个出口设置烟气挡板，主门（M5）常开，旁通门(M6)常闭。
脱硫系统运行状态下，烟气经前置反应器进入脱硫吸收塔，脱硫并除去烟气中未在前级除尘器除净的烟尘。净烟气经净烟道送至烟囱排放。
若需系统停止运行，则将旁通门打开后关闭主门，烟气直接进入烟囱。 4.2 氧化镁给料熟化流程
粉状氧化镁从料仓由星形电动阀(M1)卸料并由螺旋给料机（M2）定量输送至制浆熟化器。
熟化器安装有搅拌器（M4）。
氧化镁浆液由浆液泵（P2）输送至前置反应器。 熟化用水来自塔液溢流。
氧化镁的给料流量，由在线酸度计pH/1通过M2电气回路中的变频器控制。