第二章 几种脱硫工艺的比较
烟气脱硫经过了近30年的发展已经成为一种成熟稳定的技术，在世界各国的燃煤电厂中各种类型的烟气脱硫装置已经得到了广泛的应用。烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨的有效手段之一，根据脱硫工艺脱硫率的高低，可以分为高脱硫率工艺、中等脱硫率工艺和低脱硫率工艺；最常用是按照吸收剂和脱硫产物的状态进行分类可以分为三种：湿法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和干法烟气脱硫。
1) 干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂进入吸收塔，脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程，干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫反应速度慢，设备庞大，脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。
干法烟气脱硫技术中，炉内喷钙优点同样有无污水和废酸排放，设备腐蚀小，净化后烟气烟温高，利于烟囱排放扩散，投资省占地少易于国产化等。但是也有比较明显的缺点，它只适合煤种含硫量《2%，脱硫率低，脱硫率大概只有70%－90%，不能适应目前对SO2的排放限制越来越严的环保要求。与常规煤粉炉相比 ，由于脱硫剂的加入和增湿活化的使用，会对锅炉的运行产生一定影响，比如结灰结渣，对锅炉受热面的磨损加重，也使锅炉效率降低。该技术还需要改动锅炉，这些都会影响锅炉的运行。对现有的除尘器也产生了响，由于灰量增加，除尘器效率应提高。
2) 半干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂以浆液状态进入吸收塔（洗涤塔），脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程。
常见的半干法烟气脱硫技术主要包括循环悬浮式半干法、喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺等。其中循环悬浮式半干法烟气脱硫技术较为成熟，应用也较为广泛。
3) 湿法烟气脱硫（FGD）的基本原理是碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫。主要有两种方法，一种是石灰石（碳酸钙），即钙法；一种是氨，即氨法。
钙法烟气脱硫工艺是采用石灰石（碳酸钙）洗涤SO2烟气以脱除SO2。钙法烟气脱硫技术以其脱硫效率较高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。
氨法脱硫（FGD）系统，是当今最先进的SO2排放控制技术。它不但脱除烟气中95％以上的 SO2，而且生产出高附加值的硫酸铵化肥产品。该系统利用各种浓度的氨水（或液氨）作为脱硫剂，生成的硫酸铵浆液，输送到浓缩脱水处理系统。FGD系统中使用的氨水需要量，由PH控制阀来自动调节，并由流量计进行测定。 硫酸铵结晶体在脱硫塔中被饱和的硫酸铵浆液结晶出来，生成3－5％重量比左右的悬浮粒子。这些浆液经过初级和二级脱水，然后，再送到硫铵分离及固体硫铵制备工段进行进一步脱水、干燥、冷凝和存储。
流程图如下：
优点：
（1）技术成熟，运行可靠性好，不会因脱硫设备而影响锅炉的正常运行。该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产品为硫酸铵化肥。氨－肥法属于回收法，将烟气中的SO2作为资源，回收生产使用价值较高的硫铵，减少污染，变废为宝。
（2）脱硫化学吸收反应速度快，脱硫效率高。可以采用较小液
气比，降低能耗和操作运行费用，并可减少设备尺寸。由电除尘器回收粉煤灰，以便进行综合利用。
（3）原材料来源丰富，可以采用液氨、氨水、废氨水，还可以采用化肥级碳铵。吸收剂配制系统简单，工艺流程紧凑，设备少，
（4）与石灰石－石膏法相比，占地面积小，布置具有较大灵活性。在脱硫的同时除去部分粉尘，具有一定除尘效果。脱硫的副产品为硫铵，废渣较少，硫铵可作农用化肥出售。
（5）该脱硫工艺在脱硫的同时，也可以除氮，具有20%以上的除氮效率。
（6）相对钙法而言，亚硫酸铵溶液不会产生结垢现象，能确保脱硫塔长周期运转。利用液氨（氨水），吸收SO2，原材料供应可靠、方便、价格便宜；能适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到95%以上，脱硫副产物硫铵可作为肥料外销。
（7）从投资和运行成本来看，氨法比其他工艺稍低，其他方法的副产物需建后处理装置才能有出路，而一般公司不可能有较大堆场来存放。
钙法在美国、德国、日本等发达国家中，它占据着90%以上的市场份额。这是由其国情决定的。这些国家煤在其能源结构中所占的比重不大。在美国和德国，煤在其一次能源中约占20%。而在日本，煤在其能源结构中只占15%；日本是一个岛国，石灰石资源丰富，但缺乏天然石膏资源。脱硫产品为石膏，正好弥补其紧缺的石膏资源。
石灰石－石膏法路线占地面积很大，且投资较高，脱硫副产石膏质量较差，用途很有限。如果采用循环流化床法，脱硫产品为主要含亚硫酸钙的混合物，基本上没有什么用途，只能堆放，而且占地面积也很大。
下面就几种常见的氨钙工艺作简单比较：
2.2江南氨－肥烟气脱硫技术
“九五”期间，在国家发展计划委员会、国家科技部、国家教育部的共同支持下，完成了国家“九五”重点科技攻关项目、国家“863”计划项目“二氧化硫废气回收净化新技术的工程化”，开发了一种新的火电厂烟气SO2回收净化用的氨-肥法脱硫新技术。
该技术于2005年在江苏世纪江南环保有限公司总承包承建的天津碱厂260t/h锅炉烟气脱硫工程上通过了由国家发展和改革委员会、国家科技部、国家教育部共同主持的专家鉴定和验收。这是国内首例成功地在电站锅炉上实施氨－肥法脱硫的装置，各项指标在脱硫业处于领先。江苏世
纪江南环保有限公司取得了该技术在国内的独家使用权，同时江苏世纪江南环保有限公司还拥有14项氨法脱硫专利，涵盖了氨法脱硫技术所有领域。
以氨为脱硫剂生产硫铵的氨法脱硫技术路线，可以节省投资，降低原料成本，并实现以废治废，不产生二次污染，一举多得，是一个非常理想的技术路线。更为重要的是本法装置占地较小，可满足大部分公司脱硫场地紧张的现状要求。
江苏世纪江南环保有限公司已建工程有天津碱厂260t/h锅炉、河南亚能天元电力公司100MW机组、云南解化集团130t/h+3×75t/h锅炉烟气脱硫工程、山东鲁西化工股份有限公司第一化肥厂3×130t/h锅炉及工业园区3×260 t/h锅炉烟气脱硫工程、扬子石油化工有限责任公司4×220+410t/h锅炉烟气脱硫工程改造项目、济南明水大化集团热电公司2×130+75t/h锅炉烟气脱硫工程。
江苏世纪江南环保有限公司在建的氨-肥法脱硫工程有云南解化三期3×130+75t/h锅炉烟气脱硫工程、山东众泰电力公司2×135MW机组锅炉烟气脱硫工程等、贵州天福化工有限责任公司4×130t/h锅炉烟气脱硫工程、华鲁恒升化工股份有限公司热电厂3×75+4×240t/h锅炉烟气脱硫工程。
2.3氨－肥法脱硫技术原理
氨法脱硫技术以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础：
SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4)xH2-x SO3 (1)
因此，用氨将废气中的SO2脱除，得到亚硫铵中间产品。
将亚硫铵氧化为硫铵，如反应(2)。
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)
采用压缩空气对亚硫铵直接氧化，并利用烟气的热量浓缩生产硫铵溶液，投资低，能耗省。
2.4工艺流程
锅炉引风机来的烟气进入脱硫塔后，首先被洗涤降温，然后用氨
化吸收液循环吸收烟气中的SO2生产亚硫铵。脱硫后的净烟气经除雾后含SO2量≤400 mg/Nm3（标态、湿基），水雾量小于75mg/m3，由塔顶烟囱排放。
吸收剂氨与吸收循环液混合后进入吸收塔，吸收烟气中的SO2形成亚硫酸铵溶液，亚硫酸铵溶液在吸收塔底部被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液泵入洗涤降温段洗涤烟气，将烟气温度降低的同时自身得到浓缩。浓缩后的硫酸铵溶液送入硫铵装置。
固含量约10%的浆液经结晶泵送至硫铵工序经旋流器脱水后形成固含量40%左右的硫铵浆液，清液进入料液槽；固含量40%左右的硫铵浆液进入离心机进行固液分离，形成含水3%左右的湿硫铵，母液溢流到料液槽；含水3%左右的湿硫铵经干燥机干燥，得到水分
2.5自动化水平
2.5.1系统描述
自控设计将本着技术先进、安全可靠、操作方便和经济合理的原则进行。在节省投资的前提下，尽可能提高装置自动化水平，以提高产品的产量和质量，同时减轻操作人员的劳动强度。
根据本工艺的技术的特点，本方案拟采用PLC系统对整个装置进行监视和控制。在控制室进行集中显示、记录、报警和控制。实现根据烟气中SO2含量的变化，自动调节脱硫剂氨的加入量；并在硫铵生产系统实行自动控制。
PLC系统具有连续控制和逻辑控制功能。PLC系统以微处理机为基础，集中管理而分散控制的分散型控制系统，与常规模拟仪表构成的系统相比具有更丰富的运算控制功能与逻辑运算功能、更高的控制
品质。在PLC操作站上能够显示整个装置的各类工艺参数和机泵的运行状态；对于重要的工艺参数进行自动控制；能够定时或及时打印多种规格的生产报表；可以及时显示参数越限、生产事故或系统故障信息；具有自诊断功能，并提供丰富的操作指导信息；能够显示历史趋势，易于操作和维护；具有各种冗余措施，可靠性高，系统运转率高；易于和计算机管理网络相连，便于全厂优化及管理。
2.5.2系统组成部分
PLC主要分操作单元、控制单元和通讯网络三部分：
操作单元
操作单元由2台操作站和1台打印机组成。每台操作站分布包括21”彩色CRT、标准键盘、鼠标等；其中1台操作站可用作工程师站。
控制单元
控制单元由1台控制器与相应的机柜组成。其中CPU模块、电源模块、通讯模块采用冗余配制；各类I/O卡件按实际点数留有10－15%的备用量。
通讯网络
系统的通讯网络也采用冗余配制。控制部分采用较为先进的系统控制器。
2.5.3 设备选型
（1）仪表信号传输采用下列方式：
·电动模拟量信号采用4～20mADC；
·气动信号采用20～100kPa；
·开关量输入、输出信号采用无源触点。
（2）各仪表均采用国际单位制。
（3）各控制阀、流量计的计算均采用制造厂标准。
（4）所有仪表均经过类似装置的运行证明是成功可靠的。
2.6 主要设备
2.6.1概述
为了确保将本项目建成为具有先进水平的烟气脱硫装置，并节省工程建设投资，本技术的生产设备除关键设备如喷头等外，将全部选用国产化设备。
本装置化工设备有各类定型和非标设备，其中非标设备按设备在生产工艺过程中的作用原理，有脱硫塔、循环罐等；本装置设备的设计压力基本为常压，非标设备大部分是在制造厂制造，脱硫塔需在现场组装。
2.6.2烟气系统
（1）系统概述
从锅炉引风机后的烟道引出的烟气，进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再由塔顶湿烟囱排入大气。
在各自锅炉烟道上设置旁路挡板门，当锅炉启动和FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。
（2）设计原则
当锅炉燃用设计和校核煤种时，从起动到BMCR工况条件下，FGD装置的烟气系统都能正常运行，并留有一定的余量。
在烟气脱硫装置的进、出口烟道上设置带气体密封结构的双百叶挡板用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护。
在烟气系统中，设有人孔和卸灰门。
所有的烟气挡板门应易于操作，在最大压差的作用下应具有100%的严密性。
2.6.3 SO2吸收系统
1）技术要求
氨水通过循环泵送至塔内喷嘴系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2，在脱硫塔循环浆池中利用氧化空气将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。硫铵排出泵将硫铵浆液从脱硫塔送到硫铵脱水系统。
脱硫后的烟气夹带的液滴应在脱硫塔出口的除雾器中收集，使净烟气的液滴含量不超过保证值。
2）脱硫塔
使用介质：湿SO2气体、亚硫铵溶液
设备材质：钢防腐
结构型式：组合塔
包括脱硫塔壳体、喷嘴及所有内部构件、除雾器塔体防腐及外部钢结构、保温紧固件等。塔体的预组装应在制造厂内完成，塔内防腐材料施工可在现场完成。
尽可能减少脱硫塔内部件。
脱硫塔内所有部件均能承受最高进口烟气温度的冲击， 高温烟气不应对任何系统和设备造成损害。
脱硫塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。脱硫塔设计成气密性结构， 防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方应进行密封，防止泄漏。
塔的整体设计应方便塔内部件的检修和维护，塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等都设有通道以便于清洁。
脱硫塔烟道入口段设计成能防止烟气倒流和固体物堆积，并有冲洗水间歇冲洗。
脱硫塔配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔，便于安装、操作及维护。
脱硫塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，喷淋系统合理分布要求的喷淋量， 使烟气流向均匀，使氨液与烟气充分接触和反应。
3） 除雾器
除雾器安装在脱硫塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。
除雾器材料采用带加强的阻燃聚丙稀，能承受高速水流冲刷，特别是人工冲洗造成的高速水流冲刷。
除雾器冲洗用水为FGD工艺水。
4）脱硫塔浆液循环泵
LC系列泵是襄樊五二五公司引进法国日蒙·施乃德（J·S）公司离心泵制造技术和奥特·桑伯尔（H·S）公司耐腐蚀磨蚀材料（F30%CrMo、Z3CNUD26·05M、Z3NCDU25·20·04M）冶炼铸造技术的完美结合，该项引进技术通过了国家重大办、机电部装备三司和中国化工装备总公司主持的验收， LC系列泵以其优良的水力性能和卓越的耐腐蚀抗磨蚀性能在磷复肥、磷化工等行业深受用户青睐，已成为许多苛刻工位的首选泵型。该公司是磷肥硫酸行业用泵定点生产单位。
该系列泵是在两相流理论及实际应用经验相结合的基础上设计出来的。它充分考虑了固体物良好的通过能力、可靠性、过流件的使用寿命、效率等因素，是输送含固相介质的理想泵型。
该系列泵有涡流叶轮、单流道叶轮、双流道叶轮、叶片叶轮、半开式叶轮等多种叶轮形式。可满足矿浆、料浆、颗粒悬浮液、带状纤维和少量含气工况介质的要求。
叶轮前后盖板均设有背叶片。前背叶片的作用主要是减少介质向泵入口方向的泄漏和平衡轴向力，后背叶片的作用主要是降低轴封的密封压力和阻止固相介质进入轴封，从而提高轴封的可靠性并延长其使用寿命。
叶轮轮轂与泵盖之间有一较大的锥形空间，也有效地阻止了固相介质进入轴封的可能性。
叶轮轮轂与轴的连接配合采用锥面。这种结构一方面保证了轮轂与轴的配合的紧密性，另一方面为叶轮的装卸和维修提供了很大的方便。
泵设有轴向调整装置，当过流件出现一定的磨蚀或腐蚀后，可通过调整装置调整叶轮与壳体的间隙，使泵性能得到最大限度的恢复。 该系列泵设计有多种密封形式：填料密封、副叶轮填料密封、飞铁密封、单端面机械密封、双端面机械密封、特殊机械密封，针对不同的工况、不同的用户要求，选用不同的密封形式。
我们选择的过流件选材为2605耐磨蚀材料。
5）氧化风机
氧化风机应能提供足够的氧化空气，氧化风管应布置合理，使脱硫塔内的亚硫酸铵充分转化成硫酸铵。氧化风机采用风冷。
氧化风机保护和控制由PLC实现。 6）烟气塔顶直排 （1）概述
脱硫后烟气排放有两种方式，一种是经过再热后排放，一种是将烟囱防腐，烟气直接进入烟囱（即湿烟囱排放），目前国外脱硫装置一般都采用湿烟囱排放。本次方案即是按照净烟气塔顶湿烟囱直排来考虑的。此方案的核心技术是我公司拥有的专利《脱硫排烟一体化设备 ZL03 2 79358.8》，专利针对氨法脱硫的特点开发了在吸收塔塔顶设置湿烟囱进行烟气直排的技术。
（2）烟气塔顶直排介绍
湿法脱硫装置采用烟气塔顶直排有以下几点优势：
1)系统更加可靠
采用湿烟囱排放，系统中不在需要再热设备，避免了再热设备的堵塞，同时也减少了系统故障点，系统运行更加稳定、可靠。
2)系统运行更加经济
采用湿烟囱排放，烟气不需要再热，节省了再热蒸汽的费用，同时由于没有再热设备，脱硫系统阻力也可以降低500Pa左右，减低了脱硫风机的电耗。
3）有利于工程施工
湿烟囱排放方案在施工中与原有烟道的对接工程量较烟气再热方式有较大减少，缩短了因烟道对接导致的锅炉停工时间，施工更加方便。
4）运行控制更加方便灵活
由于减少了流程，脱硫装置运行时不需对加热器等进行控制，且脱硫装置投
运与停运时也减少了操作环节，操作控制更方便对锅炉的影响也将降低。
本工程主要设备一览见下表
工艺设备一览表
硫铵系统
第三章 投资估算
荆门石化公司2*130t/h锅炉烟气脱硫工程总投资估算为 RMB: 2335.29 万元。 投资一览表
第四章 装置运行的经济分析
4.1 副产品产值
本工程年产副产品硫铵约12980 吨，按目前市场硫铵价格950元/吨计算，副产品年产值1233.1万元。产品符合合格品标准。
硫酸铵国家标准GB535－1995
4.2消耗定额
4.3 单位成本费用
单位成本费用包括：原辅材料费、动力燃料费、人员工资、检修费用。 原辅材料费：液氨，2500元/吨
工艺水，1.06元/吨。 编织袋：2.5元/只
动力燃料费：电价，0.58元/kWh； 蒸汽，130元/吨 人员工资： 40000元/年 检修费用： 总投资的3％
4.4 年直接运行费用一览
4.5经济指标汇总
注：1.硫铵价格按950元/吨计 2.排污费按0.63元/Kg计
第五章 公用工程
5.1公用工程状况
1)工艺水
本工程生产给水为12.3m/h，可以从荆门石化公司现有供水系统取水并可用锅炉废水。
2)消防给水
在装置区周围设置环状消防管网，管径不小于150mm，每隔一定的距离设置室外消火栓。
3)工程排水系统的划分
装置区内排水包括少量的冲地废水、化学分析废水、生活污水及后期雨水排水，可与工厂的冲灰水合并处理后排放。
4)供热
本工程蒸汽耗量为0.24t/h，蒸汽为1.0MPa饱和蒸汽。
3
5.2 运输
本工程新增物料运输量见下表：
5.3 维修
荆门石油化工有限责任公司有较完善的机修、电修、仪修管理系统和设施。故本烟气脱硫工程可充分利用荆门石油化工有限责任公司内的现有维修力量，仅购置少量维修设施，以满足日常要求。
5.4 分析化验室 5.4.1概述
本装置各工段生产过程的中间控制过程分析任务较少。为节省工程投资，分析工作可由荆门石化现有分析室代管。
5.4.2化验的任务
(1)对生产过程中的重要工艺控制指标进行分析测定；
(2)负责脱硫装置三废排放物的常规检验及环保监测项目的分析；
(3)负责各装置生产过程的中间控制分析，保证生产的正常运行； (4)负责进装置原料、成品车间一级的分析检验任务。
5.4.3分析标准和方法
《液体无水氨及其测定方法GB536-88 GB/T8570.1～8570.7-89》 《工业硫酸铵 GB535-1995》
第六章 环境保护
6.1 废气治理
本装置不产生新的废气。
脱硫净化后的烟气含二氧化硫远远低于国家排放标准，可经高烟囱排放。 6.2废水治理
本装置不产生生产性废水,少量冲洗废水进入系统循环利用；生活污水及雨水，皆可直接进入荆门石油化工有限责任公司排水系统。 6.3 噪声治理
本工程设计机泵选用上尽量选用低噪设备，对高噪和振动较大设备如风机、泵等采取隔音和减振措施。 6.4 预期达到的效果
本烟气脱硫装置脱硫率为≥95%，年减排SO2：6200吨。 本脱硫工程技术路线先进，污染治理措施成熟可靠，不产生新的污染源。不仅消除了烟气SO2带来的危害，而且“以废治废 变废为宝”，做到了环境效益、社会效益与经济效益的统一。
第七章 劳动保护和安全卫生
7.1 生产过程中职业危害因素的分析
生产过程中职业危害因素有如下几方面： 1）液氨
液氨是无色的强烈刺激性物质，具有很高的膨胀系数和较强的渗透性，很容易发生泄漏，从而造成危害。氨对皮肤、眼和呼吸道均有强烈刺激性。操作人员如直接接触无水氨会引起严重烧伤。当液氨逸入大气中，其自身温度瞬间下降至-33℃，凡被喷洒到的物品，只要含有水分，立即发生冻结。
2）气氨
气氨比空气轻。人如吸入浓度140mg/m3时，就会感到明显不适，达到1750 mg/m3时，就有致死的危险。
氨与空气在一定限度内会形成易燃性混合物(16~27%体积比)，如遇明火即有爆炸危险。若有油类存在，或将氨与其它可燃性物质混合，火灾危险会增强。用氧气代替空气与氨混合，或混合物温度、压力高于环境值，则混合气体爆炸范围将增大。
3）贮运过程中产生的粉尘
肥料在粉碎和贮运过程中均会产生粉尘，造成对环境的污染。 7.2 主要有害物质的毒性分级及车间空气最高允许浓度
根据《职业性接触毒物危害程度分级》(GB5044-85)中有关规定，有关物质毒性分级见下表。
衡量环境中有毒物质危害程度大小的主要指标是环境中的有毒物质的浓度，《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）中对有毒物质在工作场所空气中的最高允许浓度见下表。
工作场所空气中有毒物质容许浓度（mg/m3）
7.3职业安全卫生防护的措施
1）防火、防爆
生产过程中如果氨发生泄漏或天然气管道泄漏则可能和空气形成爆炸性气体。在这些场所采用防爆电器设备，在设备和管道上进行可靠的静电接地。严禁动火，吸烟，用锤子敲打设备和管道，以免发生爆炸，严格执行企业防火防爆规范，各装置及厂房间留有安全距离和通道。
2）防尘、防毒、防腐蚀
硫铵干燥时会产生一定的粉尘，为了消除对环境的污染，对各装置采取了密封措施，并设排尘、除尘装置、煤渣不能采取密闭输送的，则采取增湿措施，防止粉尘飞扬。
为了防止NH3、SO2等有害气体对人体的危害，应采取措施防止这类气体外逸，尽可能采用负压操作，对于带压操作的设备和管道，除对焊缝进行严格的检查外，还应进行水压及气密性试验。尽量采用敞开式厂房，以保证良好的通风。岗位分析室易产生有毒气体，应设置通风柜，以确保良好的操作环境。
硫铵溶液具有强腐蚀性，对其设备和管道应防止泄漏，对有防腐蚀要求的平台、地坪、采用相应的耐腐蚀材料，在操作岗位设水冲洗器。配备防毒面具，并发放劳保用品(工作服、眼镜、手套)。
3）防噪声
对产生噪声的设备如风机等除进出口管道加消音器外，有的还设置隔音操作室，降低噪声对人体的危害 。
4）防电、防雷击
根据车间的不同环境特性，选用防腐、防水、防尘、防爆的电气设备，并设置防雷、防静电设施和接地保护。
对较高的建筑物设置屋面避雷装置，烟囱设避雷针，高出厂房的金属设备及管道均考虑了防雷接地以防雷击。
5）防机械损伤，防高温
所有转动，运转机械均有安全可靠的保护设施，防止因机械运动而发生意外人身伤害。
对产生高温的设备、管道均采取保温隔热，在一些温度较高的岗位设置机械通风，在一般休息室，生活室设风扇，控制室设空调系统。凡高温(外表温度≥60℃)的设备及管道在人行道上一律采用隔热防护材料隔离，以防烫伤。
6）其他措施
在氨水罐以及可能发生氨泄漏的地方，设置必要的水冲洗器。当液氨、硫酸铵喷溅到人身体上时，应迅速用清水冲洗，再用1%的醋酸或2%的磺酸钠清洗皮肤，然后立即送医务室紧急救治。
装置内设置必要的操作平台，梯子护拦、安全梯等，主要生产装置设有更衣室、卫生间。
7.4 设计中采用的主要防范措施
为保证装置安全可靠的连续运转，在设计上主要考虑了如下防范措施：
1）一般性防范措施
（1）工艺设计
（a）本设计采用先进的工艺技术路线，具有较高的自动化水平，具有较高的机械水平，并在设备和管道的设计和安装加强了密封、防漏等技术措施，以减少污染物泄漏和扩散。
（b）设置必要的安全联锁系统，以保证装置安全运行。一旦生产系统中某个环节突然出现事故，即可正常停车处理，不致事故扩大，
并设有事故自动放空系统。
（c）对于有粉尘出现的场所，如包装厂房，设置通风系统、局部除尘设施等项措施以防止对人身的危害。
（d）严格按照工业噪声标准的要求，对于噪声大的设备，采取消声措施，如加防护罩，隔音值班室和休息室，为操作人员配备耳塞，耳罩等，对于放空管，采取加消音器以降低噪音。
（2）总图布置
设计中严格执行有关设计规范、规定及标准。各生产装置之间严格按防火防爆间距布置，厂房及构筑物按规定等级设计，高温明火的设备尽可能远离散发可燃气体的场所。
合理组织人流和货流，结合交通、消防的需要，装置区周围设置环形消防道。
满足工艺流程、厂内外运输、检修及生产管理的要求。
（3）自动控制与仪表
（a）本装置采用了PLC控制系统，对生产过程中的工艺参数进行集中控制、连锁和监视，以实现安全、可靠、准确的生产过程控制。设有连锁安全保护系统，保证装置安全正常运行。
（b）为防止重大火灾及中毒事故发生，在可燃及有毒气体易泄漏、滞留的地方设置了有毒及可燃气体报警器。所选仪表以本安防爆型为主，采用仪表抗干扰措施。
（c）为确保整个装置的安全生产，设置紧急停车和超限报警系统，在PLC系统上还设有第一事故信号顺序报警系统。
（4）电讯
在危险区内为防止火灾、爆炸的发生，设计中除考虑了一般的安全措施和在工艺全厂布设了火灾报警按钮外，还设置了可燃气体报警器及火灾报警系统，可将信号送到控制室，再由工作人员通过火警电话通知消防人员灭火。
（5）电气
为了防止静电及二次雷击，对生产装置的设备以及工艺管道等设施都按规定采取静电接地措施；供电设计时，对生产装置的一类和二类用电设备采用双回路供电，对重要的用电设备考虑了保安电源。对PLC系统设计考虑了UPS不间断电源供电，以保证装置的安全稳 定运转和事故状态用电。
2）应急措施
（1）中毒急救措施
一旦发生中毒事故，应立即将患者移至空气新鲜处，严重者需进行吸氧急救，并及时将中毒人员送至附近医院进行抢救。
（2）火灾应急措施
装置区内设有防火措施。火灾报警受信盘设置在控制室内，在工艺装置区内设有手动报警按钮，在控制室内设有可燃气体报警器。一旦发生火灾，现场的手动报警按钮和可燃气体报警器可将信号送达控制室，再由工作人员通过火警电话通知消防人员灭火。
第八章 消防
本设计生产、消防水主要供生产装置以及辅助设施等各装置内生产工艺用水、设备及地坪冲洗水等，生产、消防水管网直接从老厂现有生产、消防供水管网上引入，其供水水质符合工艺生产用水要求，交接点处供水压力不小于0.30MPa。界区内正常生产用水量约为90m3/h，最大生产用水量约为118m3/h。
本设计中建、构筑物的耐火等级为一、二级，火灾类别均为丁、戊类，根据中国《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（97修订本）有关规定采用低压消防给水系统，同一时间内的火灾次数为一次，火灾延续时间为2小时，室外消火栓用水量为15L/s，室内可不设室内消火栓。
另外，为了及时扑灭各建筑物内的初期火灾，根据中国《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）（97修订本）有关规定，在装置内设置一定数量的小型灭火器材。
第九章 组织和劳动定员
9.1 组织机构
为保证生产的正常、连续、稳定、安全运行，拟实行“四班三运转”制，管理人员实行白班制。
本工程初步建议定员18人。
定员见下表：
9.2 人员来源及培训
本工程采用氨-肥专利技术，技术含量高，全装置为DCS控制，要求操作员工具有较高的文化程度，因此建议采取以老带新的方式，从工厂现有生产装置中抽调部分技术人员或招聘部分高层次的人才担任车间的生产管理人员。组建一支既具有理论基础知识又懂实际操作的高素质队伍。生产操作人员上岗前，应完成基础理论知识培训、设备操作和维修的培训。
第十章 项目实施规划
10.1 建设周期的规划
本项目建设可按工作性质划分为5个阶段。
1）前期工作阶段：包括装置的技术方案确定、合同签定。
2）工程设计工作阶段：包括初步设计和施工图设计。
3）设备材料采购阶段：包括国内外设备、材料的询价和采购。
4）施工阶段：包括厂土建施工、设备管道、电气、仪表的安装。
5）试生产阶段：包括吹扫、试压、单机试运和联动试车，化工投料试车和考核验收。
以下总体进度安排是合同生效起至装置试运转完成正式投产日为止，共计10个月。为了加快工程进度，各阶段交叉进行。 10.2 实施进度规划
初步设计： 1个月
施工图设计： 3个月
土建工程： 4个月
采购与交付： 3个月
安装工程： 5个月
第十一章 结论及说明
11.1 装置的适应性、可靠性强
本方案技术和设备是可靠的、也是可行的，没有技术风险。按规程操作脱硫岛的正常使用寿命可达30年。
正常工况下脱硫效率在95%以上。
本方案采用先进的计算机自动控制系统，操作控制方便、快捷、可靠、安全。
11.2 经济效益突出
1、本方案的脱硫成本随着煤中硫资源的增加而减少，故建议选用中高硫煤作燃料。一方面，可大大节省公司的原料的成本；另一方面，可增加硫铵的产量，经济效益将更加明显。
2、锅炉脱硫年减少SO2排放6199.8881吨(按含硫量0.85%计)，按目前排污收费标准,以0.63元/公斤二氧化硫计算,年可为电厂节省约390.5930 万元。且随着国家环保力度的加大,效益将更显著。
11.3 社会、环境效益显著
1、本方案不产生任何二次污染，无新增污染源。可减少二氧化硫排放量，将烟气中的废气SO2回收并资源化，变废为宝，化害为利。具有显
著的环境和社会效益。
2、对于生产过程中有废氨水产生的化工企业，氨法脱硫可以替客户排忧解难，不但不让这部分废氨水污染环境，而且能够根据废氨水的组分，利用其进行脱硫生产运行，从而产生有价值的脱硫副产品，达到“以废治废，节能减排”的目标。
11.4 说明
1.如果煤中的硫含量再大些，则该脱硫项目的经济效益会更加明显。
2.如果有废氨水可以利用，那么运行成本就会下降，经济效益也会更
加明显。
附图:工艺流程示意图
11
第二章 几种脱硫工艺的比较
烟气脱硫经过了近30年的发展已经成为一种成熟稳定的技术，在世界各国的燃煤电厂中各种类型的烟气脱硫装置已经得到了广泛的应用。烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨的有效手段之一，根据脱硫工艺脱硫率的高低，可以分为高脱硫率工艺、中等脱硫率工艺和低脱硫率工艺；最常用是按照吸收剂和脱硫产物的状态进行分类可以分为三种：湿法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和干法烟气脱硫。
1) 干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂进入吸收塔，脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程，干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫反应速度慢，设备庞大，脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。
干法烟气脱硫技术中，炉内喷钙优点同样有无污水和废酸排放，设备腐蚀小，净化后烟气烟温高，利于烟囱排放扩散，投资省占地少易于国产化等。但是也有比较明显的缺点，它只适合煤种含硫量《2%，脱硫率低，脱硫率大概只有70%－90%，不能适应目前对SO2的排放限制越来越严的环保要求。与常规煤粉炉相比 ，由于脱硫剂的加入和增湿活化的使用，会对锅炉的运行产生一定影响，比如结灰结渣，对锅炉受热面的磨损加重，也使锅炉效率降低。该技术还需要改动锅炉，这些都会影响锅炉的运行。对现有的除尘器也产生了响，由于灰量增加，除尘器效率应提高。
2) 半干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂以浆液状态进入吸收塔（洗涤塔），脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程。
常见的半干法烟气脱硫技术主要包括循环悬浮式半干法、喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺等。其中循环悬浮式半干法烟气脱硫技术较为成熟，应用也较为广泛。
3) 湿法烟气脱硫（FGD）的基本原理是碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫。主要有两种方法，一种是石灰石（碳酸钙），即钙法；一种是氨，即氨法。
钙法烟气脱硫工艺是采用石灰石（碳酸钙）洗涤SO2烟气以脱除SO2。钙法烟气脱硫技术以其脱硫效率较高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。
氨法脱硫（FGD）系统，是当今最先进的SO2排放控制技术。它不但脱除烟气中95％以上的 SO2，而且生产出高附加值的硫酸铵化肥产品。该系统利用各种浓度的氨水（或液氨）作为脱硫剂，生成的硫酸铵浆液，输送到浓缩脱水处理系统。FGD系统中使用的氨水需要量，由PH控制阀来自动调节，并由流量计进行测定。 硫酸铵结晶体在脱硫塔中被饱和的硫酸铵浆液结晶出来，生成3－5％重量比左右的悬浮粒子。这些浆液经过初级和二级脱水，然后，再送到硫铵分离及固体硫铵制备工段进行进一步脱水、干燥、冷凝和存储。
流程图如下：
优点：
（1）技术成熟，运行可靠性好，不会因脱硫设备而影响锅炉的正常运行。该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产品为硫酸铵化肥。氨－肥法属于回收法，将烟气中的SO2作为资源，回收生产使用价值较高的硫铵，减少污染，变废为宝。
（2）脱硫化学吸收反应速度快，脱硫效率高。可以采用较小液
气比，降低能耗和操作运行费用，并可减少设备尺寸。由电除尘器回收粉煤灰，以便进行综合利用。
（3）原材料来源丰富，可以采用液氨、氨水、废氨水，还可以采用化肥级碳铵。吸收剂配制系统简单，工艺流程紧凑，设备少，
（4）与石灰石－石膏法相比，占地面积小，布置具有较大灵活性。在脱硫的同时除去部分粉尘，具有一定除尘效果。脱硫的副产品为硫铵，废渣较少，硫铵可作农用化肥出售。
（5）该脱硫工艺在脱硫的同时，也可以除氮，具有20%以上的除氮效率。
（6）相对钙法而言，亚硫酸铵溶液不会产生结垢现象，能确保脱硫塔长周期运转。利用液氨（氨水），吸收SO2，原材料供应可靠、方便、价格便宜；能适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到95%以上，脱硫副产物硫铵可作为肥料外销。
（7）从投资和运行成本来看，氨法比其他工艺稍低，其他方法的副产物需建后处理装置才能有出路，而一般公司不可能有较大堆场来存放。
钙法在美国、德国、日本等发达国家中，它占据着90%以上的市场份额。这是由其国情决定的。这些国家煤在其能源结构中所占的比重不大。在美国和德国，煤在其一次能源中约占20%。而在日本，煤在其能源结构中只占15%；日本是一个岛国，石灰石资源丰富，但缺乏天然石膏资源。脱硫产品为石膏，正好弥补其紧缺的石膏资源。
石灰石－石膏法路线占地面积很大，且投资较高，脱硫副产石膏质量较差，用途很有限。如果采用循环流化床法，脱硫产品为主要含亚硫酸钙的混合物，基本上没有什么用途，只能堆放，而且占地面积也很大。
下面就几种常见的氨钙工艺作简单比较：
2.2江南氨－肥烟气脱硫技术
“九五”期间，在国家发展计划委员会、国家科技部、国家教育部的共同支持下，完成了国家“九五”重点科技攻关项目、国家“863”计划项目“二氧化硫废气回收净化新技术的工程化”，开发了一种新的火电厂烟气SO2回收净化用的氨-肥法脱硫新技术。
该技术于2005年在江苏世纪江南环保有限公司总承包承建的天津碱厂260t/h锅炉烟气脱硫工程上通过了由国家发展和改革委员会、国家科技部、国家教育部共同主持的专家鉴定和验收。这是国内首例成功地在电站锅炉上实施氨－肥法脱硫的装置，各项指标在脱硫业处于领先。江苏世
纪江南环保有限公司取得了该技术在国内的独家使用权，同时江苏世纪江南环保有限公司还拥有14项氨法脱硫专利，涵盖了氨法脱硫技术所有领域。
以氨为脱硫剂生产硫铵的氨法脱硫技术路线，可以节省投资，降低原料成本，并实现以废治废，不产生二次污染，一举多得，是一个非常理想的技术路线。更为重要的是本法装置占地较小，可满足大部分公司脱硫场地紧张的现状要求。
江苏世纪江南环保有限公司已建工程有天津碱厂260t/h锅炉、河南亚能天元电力公司100MW机组、云南解化集团130t/h+3×75t/h锅炉烟气脱硫工程、山东鲁西化工股份有限公司第一化肥厂3×130t/h锅炉及工业园区3×260 t/h锅炉烟气脱硫工程、扬子石油化工有限责任公司4×220+410t/h锅炉烟气脱硫工程改造项目、济南明水大化集团热电公司2×130+75t/h锅炉烟气脱硫工程。
江苏世纪江南环保有限公司在建的氨-肥法脱硫工程有云南解化三期3×130+75t/h锅炉烟气脱硫工程、山东众泰电力公司2×135MW机组锅炉烟气脱硫工程等、贵州天福化工有限责任公司4×130t/h锅炉烟气脱硫工程、华鲁恒升化工股份有限公司热电厂3×75+4×240t/h锅炉烟气脱硫工程。
2.3氨－肥法脱硫技术原理
氨法脱硫技术以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础：
SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4)xH2-x SO3 (1)
因此，用氨将废气中的SO2脱除，得到亚硫铵中间产品。
将亚硫铵氧化为硫铵，如反应(2)。
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)
采用压缩空气对亚硫铵直接氧化，并利用烟气的热量浓缩生产硫铵溶液，投资低，能耗省。
2.4工艺流程
锅炉引风机来的烟气进入脱硫塔后，首先被洗涤降温，然后用氨
化吸收液循环吸收烟气中的SO2生产亚硫铵。脱硫后的净烟气经除雾后含SO2量≤400 mg/Nm3（标态、湿基），水雾量小于75mg/m3，由塔顶烟囱排放。
吸收剂氨与吸收循环液混合后进入吸收塔，吸收烟气中的SO2形成亚硫酸铵溶液，亚硫酸铵溶液在吸收塔底部被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液泵入洗涤降温段洗涤烟气，将烟气温度降低的同时自身得到浓缩。浓缩后的硫酸铵溶液送入硫铵装置。
固含量约10%的浆液经结晶泵送至硫铵工序经旋流器脱水后形成固含量40%左右的硫铵浆液，清液进入料液槽；固含量40%左右的硫铵浆液进入离心机进行固液分离，形成含水3%左右的湿硫铵，母液溢流到料液槽；含水3%左右的湿硫铵经干燥机干燥，得到水分
2.5自动化水平
2.5.1系统描述
自控设计将本着技术先进、安全可靠、操作方便和经济合理的原则进行。在节省投资的前提下，尽可能提高装置自动化水平，以提高产品的产量和质量，同时减轻操作人员的劳动强度。
根据本工艺的技术的特点，本方案拟采用PLC系统对整个装置进行监视和控制。在控制室进行集中显示、记录、报警和控制。实现根据烟气中SO2含量的变化，自动调节脱硫剂氨的加入量；并在硫铵生产系统实行自动控制。
PLC系统具有连续控制和逻辑控制功能。PLC系统以微处理机为基础，集中管理而分散控制的分散型控制系统，与常规模拟仪表构成的系统相比具有更丰富的运算控制功能与逻辑运算功能、更高的控制
品质。在PLC操作站上能够显示整个装置的各类工艺参数和机泵的运行状态；对于重要的工艺参数进行自动控制；能够定时或及时打印多种规格的生产报表；可以及时显示参数越限、生产事故或系统故障信息；具有自诊断功能，并提供丰富的操作指导信息；能够显示历史趋势，易于操作和维护；具有各种冗余措施，可靠性高，系统运转率高；易于和计算机管理网络相连，便于全厂优化及管理。
2.5.2系统组成部分
PLC主要分操作单元、控制单元和通讯网络三部分：
操作单元
操作单元由2台操作站和1台打印机组成。每台操作站分布包括21”彩色CRT、标准键盘、鼠标等；其中1台操作站可用作工程师站。
控制单元
控制单元由1台控制器与相应的机柜组成。其中CPU模块、电源模块、通讯模块采用冗余配制；各类I/O卡件按实际点数留有10－15%的备用量。
通讯网络
系统的通讯网络也采用冗余配制。控制部分采用较为先进的系统控制器。
2.5.3 设备选型
（1）仪表信号传输采用下列方式：
·电动模拟量信号采用4～20mADC；
·气动信号采用20～100kPa；
·开关量输入、输出信号采用无源触点。
（2）各仪表均采用国际单位制。
（3）各控制阀、流量计的计算均采用制造厂标准。
（4）所有仪表均经过类似装置的运行证明是成功可靠的。
2.6 主要设备
2.6.1概述
为了确保将本项目建成为具有先进水平的烟气脱硫装置，并节省工程建设投资，本技术的生产设备除关键设备如喷头等外，将全部选用国产化设备。
本装置化工设备有各类定型和非标设备，其中非标设备按设备在生产工艺过程中的作用原理，有脱硫塔、循环罐等；本装置设备的设计压力基本为常压，非标设备大部分是在制造厂制造，脱硫塔需在现场组装。
2.6.2烟气系统
（1）系统概述
从锅炉引风机后的烟道引出的烟气，进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再由塔顶湿烟囱排入大气。
在各自锅炉烟道上设置旁路挡板门，当锅炉启动和FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。
（2）设计原则
当锅炉燃用设计和校核煤种时，从起动到BMCR工况条件下，FGD装置的烟气系统都能正常运行，并留有一定的余量。
在烟气脱硫装置的进、出口烟道上设置带气体密封结构的双百叶挡板用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护。
在烟气系统中，设有人孔和卸灰门。
所有的烟气挡板门应易于操作，在最大压差的作用下应具有100%的严密性。
2.6.3 SO2吸收系统
1）技术要求
氨水通过循环泵送至塔内喷嘴系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2，在脱硫塔循环浆池中利用氧化空气将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。硫铵排出泵将硫铵浆液从脱硫塔送到硫铵脱水系统。
脱硫后的烟气夹带的液滴应在脱硫塔出口的除雾器中收集，使净烟气的液滴含量不超过保证值。
2）脱硫塔
使用介质：湿SO2气体、亚硫铵溶液
设备材质：钢防腐
结构型式：组合塔
包括脱硫塔壳体、喷嘴及所有内部构件、除雾器塔体防腐及外部钢结构、保温紧固件等。塔体的预组装应在制造厂内完成，塔内防腐材料施工可在现场完成。
尽可能减少脱硫塔内部件。
脱硫塔内所有部件均能承受最高进口烟气温度的冲击， 高温烟气不应对任何系统和设备造成损害。
脱硫塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。脱硫塔设计成气密性结构， 防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方应进行密封，防止泄漏。
塔的整体设计应方便塔内部件的检修和维护，塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等都设有通道以便于清洁。
脱硫塔烟道入口段设计成能防止烟气倒流和固体物堆积，并有冲洗水间歇冲洗。
脱硫塔配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔，便于安装、操作及维护。
脱硫塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，喷淋系统合理分布要求的喷淋量， 使烟气流向均匀，使氨液与烟气充分接触和反应。
3） 除雾器
除雾器安装在脱硫塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。
除雾器材料采用带加强的阻燃聚丙稀，能承受高速水流冲刷，特别是人工冲洗造成的高速水流冲刷。
除雾器冲洗用水为FGD工艺水。
4）脱硫塔浆液循环泵
LC系列泵是襄樊五二五公司引进法国日蒙·施乃德（J·S）公司离心泵制造技术和奥特·桑伯尔（H·S）公司耐腐蚀磨蚀材料（F30%CrMo、Z3CNUD26·05M、Z3NCDU25·20·04M）冶炼铸造技术的完美结合，该项引进技术通过了国家重大办、机电部装备三司和中国化工装备总公司主持的验收， LC系列泵以其优良的水力性能和卓越的耐腐蚀抗磨蚀性能在磷复肥、磷化工等行业深受用户青睐，已成为许多苛刻工位的首选泵型。该公司是磷肥硫酸行业用泵定点生产单位。
该系列泵是在两相流理论及实际应用经验相结合的基础上设计出来的。它充分考虑了固体物良好的通过能力、可靠性、过流件的使用寿命、效率等因素，是输送含固相介质的理想泵型。
该系列泵有涡流叶轮、单流道叶轮、双流道叶轮、叶片叶轮、半开式叶轮等多种叶轮形式。可满足矿浆、料浆、颗粒悬浮液、带状纤维和少量含气工况介质的要求。
叶轮前后盖板均设有背叶片。前背叶片的作用主要是减少介质向泵入口方向的泄漏和平衡轴向力，后背叶片的作用主要是降低轴封的密封压力和阻止固相介质进入轴封，从而提高轴封的可靠性并延长其使用寿命。
叶轮轮轂与泵盖之间有一较大的锥形空间，也有效地阻止了固相介质进入轴封的可能性。
叶轮轮轂与轴的连接配合采用锥面。这种结构一方面保证了轮轂与轴的配合的紧密性，另一方面为叶轮的装卸和维修提供了很大的方便。
泵设有轴向调整装置，当过流件出现一定的磨蚀或腐蚀后，可通过调整装置调整叶轮与壳体的间隙，使泵性能得到最大限度的恢复。 该系列泵设计有多种密封形式：填料密封、副叶轮填料密封、飞铁密封、单端面机械密封、双端面机械密封、特殊机械密封，针对不同的工况、不同的用户要求，选用不同的密封形式。
我们选择的过流件选材为2605耐磨蚀材料。
5）氧化风机
氧化风机应能提供足够的氧化空气，氧化风管应布置合理，使脱硫塔内的亚硫酸铵充分转化成硫酸铵。氧化风机采用风冷。
氧化风机保护和控制由PLC实现。 6）烟气塔顶直排 （1）概述
脱硫后烟气排放有两种方式，一种是经过再热后排放，一种是将烟囱防腐，烟气直接进入烟囱（即湿烟囱排放），目前国外脱硫装置一般都采用湿烟囱排放。本次方案即是按照净烟气塔顶湿烟囱直排来考虑的。此方案的核心技术是我公司拥有的专利《脱硫排烟一体化设备 ZL03 2 79358.8》，专利针对氨法脱硫的特点开发了在吸收塔塔顶设置湿烟囱进行烟气直排的技术。
（2）烟气塔顶直排介绍
湿法脱硫装置采用烟气塔顶直排有以下几点优势：
1)系统更加可靠
采用湿烟囱排放，系统中不在需要再热设备，避免了再热设备的堵塞，同时也减少了系统故障点，系统运行更加稳定、可靠。
2)系统运行更加经济
采用湿烟囱排放，烟气不需要再热，节省了再热蒸汽的费用，同时由于没有再热设备，脱硫系统阻力也可以降低500Pa左右，减低了脱硫风机的电耗。
3）有利于工程施工
湿烟囱排放方案在施工中与原有烟道的对接工程量较烟气再热方式有较大减少，缩短了因烟道对接导致的锅炉停工时间，施工更加方便。
4）运行控制更加方便灵活
由于减少了流程，脱硫装置运行时不需对加热器等进行控制，且脱硫装置投
运与停运时也减少了操作环节，操作控制更方便对锅炉的影响也将降低。
本工程主要设备一览见下表
工艺设备一览表
硫铵系统
第三章 投资估算
荆门石化公司2*130t/h锅炉烟气脱硫工程总投资估算为 RMB: 2335.29 万元。 投资一览表
第四章 装置运行的经济分析
4.1 副产品产值
本工程年产副产品硫铵约12980 吨，按目前市场硫铵价格950元/吨计算，副产品年产值1233.1万元。产品符合合格品标准。
硫酸铵国家标准GB535－1995
4.2消耗定额
4.3 单位成本费用
单位成本费用包括：原辅材料费、动力燃料费、人员工资、检修费用。 原辅材料费：液氨，2500元/吨
工艺水，1.06元/吨。 编织袋：2.5元/只
动力燃料费：电价，0.58元/kWh； 蒸汽，130元/吨 人员工资： 40000元/年 检修费用： 总投资的3％
4.4 年直接运行费用一览
4.5经济指标汇总
注：1.硫铵价格按950元/吨计 2.排污费按0.63元/Kg计
第五章 公用工程
5.1公用工程状况
1)工艺水
本工程生产给水为12.3m/h，可以从荆门石化公司现有供水系统取水并可用锅炉废水。
2)消防给水
在装置区周围设置环状消防管网，管径不小于150mm，每隔一定的距离设置室外消火栓。
3)工程排水系统的划分
装置区内排水包括少量的冲地废水、化学分析废水、生活污水及后期雨水排水，可与工厂的冲灰水合并处理后排放。
4)供热
本工程蒸汽耗量为0.24t/h，蒸汽为1.0MPa饱和蒸汽。
3
5.2 运输
本工程新增物料运输量见下表：
5.3 维修
荆门石油化工有限责任公司有较完善的机修、电修、仪修管理系统和设施。故本烟气脱硫工程可充分利用荆门石油化工有限责任公司内的现有维修力量，仅购置少量维修设施，以满足日常要求。
5.4 分析化验室 5.4.1概述
本装置各工段生产过程的中间控制过程分析任务较少。为节省工程投资，分析工作可由荆门石化现有分析室代管。
5.4.2化验的任务
(1)对生产过程中的重要工艺控制指标进行分析测定；
(2)负责脱硫装置三废排放物的常规检验及环保监测项目的分析；
(3)负责各装置生产过程的中间控制分析，保证生产的正常运行； (4)负责进装置原料、成品车间一级的分析检验任务。
5.4.3分析标准和方法
《液体无水氨及其测定方法GB536-88 GB/T8570.1～8570.7-89》 《工业硫酸铵 GB535-1995》
第六章 环境保护
6.1 废气治理
本装置不产生新的废气。
脱硫净化后的烟气含二氧化硫远远低于国家排放标准，可经高烟囱排放。 6.2废水治理
本装置不产生生产性废水,少量冲洗废水进入系统循环利用；生活污水及雨水，皆可直接进入荆门石油化工有限责任公司排水系统。 6.3 噪声治理
本工程设计机泵选用上尽量选用低噪设备，对高噪和振动较大设备如风机、泵等采取隔音和减振措施。 6.4 预期达到的效果
本烟气脱硫装置脱硫率为≥95%，年减排SO2：6200吨。 本脱硫工程技术路线先进，污染治理措施成熟可靠，不产生新的污染源。不仅消除了烟气SO2带来的危害，而且“以废治废 变废为宝”，做到了环境效益、社会效益与经济效益的统一。
第七章 劳动保护和安全卫生
7.1 生产过程中职业危害因素的分析
生产过程中职业危害因素有如下几方面： 1）液氨
液氨是无色的强烈刺激性物质，具有很高的膨胀系数和较强的渗透性，很容易发生泄漏，从而造成危害。氨对皮肤、眼和呼吸道均有强烈刺激性。操作人员如直接接触无水氨会引起严重烧伤。当液氨逸入大气中，其自身温度瞬间下降至-33℃，凡被喷洒到的物品，只要含有水分，立即发生冻结。
2）气氨
气氨比空气轻。人如吸入浓度140mg/m3时，就会感到明显不适，达到1750 mg/m3时，就有致死的危险。
氨与空气在一定限度内会形成易燃性混合物(16~27%体积比)，如遇明火即有爆炸危险。若有油类存在，或将氨与其它可燃性物质混合，火灾危险会增强。用氧气代替空气与氨混合，或混合物温度、压力高于环境值，则混合气体爆炸范围将增大。
3）贮运过程中产生的粉尘
肥料在粉碎和贮运过程中均会产生粉尘，造成对环境的污染。 7.2 主要有害物质的毒性分级及车间空气最高允许浓度
根据《职业性接触毒物危害程度分级》(GB5044-85)中有关规定，有关物质毒性分级见下表。
衡量环境中有毒物质危害程度大小的主要指标是环境中的有毒物质的浓度，《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）中对有毒物质在工作场所空气中的最高允许浓度见下表。
工作场所空气中有毒物质容许浓度（mg/m3）
7.3职业安全卫生防护的措施
1）防火、防爆
生产过程中如果氨发生泄漏或天然气管道泄漏则可能和空气形成爆炸性气体。在这些场所采用防爆电器设备，在设备和管道上进行可靠的静电接地。严禁动火，吸烟，用锤子敲打设备和管道，以免发生爆炸，严格执行企业防火防爆规范，各装置及厂房间留有安全距离和通道。
2）防尘、防毒、防腐蚀
硫铵干燥时会产生一定的粉尘，为了消除对环境的污染，对各装置采取了密封措施，并设排尘、除尘装置、煤渣不能采取密闭输送的，则采取增湿措施，防止粉尘飞扬。
为了防止NH3、SO2等有害气体对人体的危害，应采取措施防止这类气体外逸，尽可能采用负压操作，对于带压操作的设备和管道，除对焊缝进行严格的检查外，还应进行水压及气密性试验。尽量采用敞开式厂房，以保证良好的通风。岗位分析室易产生有毒气体，应设置通风柜，以确保良好的操作环境。
硫铵溶液具有强腐蚀性，对其设备和管道应防止泄漏，对有防腐蚀要求的平台、地坪、采用相应的耐腐蚀材料，在操作岗位设水冲洗器。配备防毒面具，并发放劳保用品(工作服、眼镜、手套)。
3）防噪声
对产生噪声的设备如风机等除进出口管道加消音器外，有的还设置隔音操作室，降低噪声对人体的危害 。
4）防电、防雷击
根据车间的不同环境特性，选用防腐、防水、防尘、防爆的电气设备，并设置防雷、防静电设施和接地保护。
对较高的建筑物设置屋面避雷装置，烟囱设避雷针，高出厂房的金属设备及管道均考虑了防雷接地以防雷击。
5）防机械损伤，防高温
所有转动，运转机械均有安全可靠的保护设施，防止因机械运动而发生意外人身伤害。
对产生高温的设备、管道均采取保温隔热，在一些温度较高的岗位设置机械通风，在一般休息室，生活室设风扇，控制室设空调系统。凡高温(外表温度≥60℃)的设备及管道在人行道上一律采用隔热防护材料隔离，以防烫伤。
6）其他措施
在氨水罐以及可能发生氨泄漏的地方，设置必要的水冲洗器。当液氨、硫酸铵喷溅到人身体上时，应迅速用清水冲洗，再用1%的醋酸或2%的磺酸钠清洗皮肤，然后立即送医务室紧急救治。
装置内设置必要的操作平台，梯子护拦、安全梯等，主要生产装置设有更衣室、卫生间。
7.4 设计中采用的主要防范措施
为保证装置安全可靠的连续运转，在设计上主要考虑了如下防范措施：
1）一般性防范措施
（1）工艺设计
（a）本设计采用先进的工艺技术路线，具有较高的自动化水平，具有较高的机械水平，并在设备和管道的设计和安装加强了密封、防漏等技术措施，以减少污染物泄漏和扩散。
（b）设置必要的安全联锁系统，以保证装置安全运行。一旦生产系统中某个环节突然出现事故，即可正常停车处理，不致事故扩大，
并设有事故自动放空系统。
（c）对于有粉尘出现的场所，如包装厂房，设置通风系统、局部除尘设施等项措施以防止对人身的危害。
（d）严格按照工业噪声标准的要求，对于噪声大的设备，采取消声措施，如加防护罩，隔音值班室和休息室，为操作人员配备耳塞，耳罩等，对于放空管，采取加消音器以降低噪音。
（2）总图布置
设计中严格执行有关设计规范、规定及标准。各生产装置之间严格按防火防爆间距布置，厂房及构筑物按规定等级设计，高温明火的设备尽可能远离散发可燃气体的场所。
合理组织人流和货流，结合交通、消防的需要，装置区周围设置环形消防道。
满足工艺流程、厂内外运输、检修及生产管理的要求。
（3）自动控制与仪表
（a）本装置采用了PLC控制系统，对生产过程中的工艺参数进行集中控制、连锁和监视，以实现安全、可靠、准确的生产过程控制。设有连锁安全保护系统，保证装置安全正常运行。
（b）为防止重大火灾及中毒事故发生，在可燃及有毒气体易泄漏、滞留的地方设置了有毒及可燃气体报警器。所选仪表以本安防爆型为主，采用仪表抗干扰措施。
（c）为确保整个装置的安全生产，设置紧急停车和超限报警系统，在PLC系统上还设有第一事故信号顺序报警系统。
（4）电讯
在危险区内为防止火灾、爆炸的发生，设计中除考虑了一般的安全措施和在工艺全厂布设了火灾报警按钮外，还设置了可燃气体报警器及火灾报警系统，可将信号送到控制室，再由工作人员通过火警电话通知消防人员灭火。
（5）电气
为了防止静电及二次雷击，对生产装置的设备以及工艺管道等设施都按规定采取静电接地措施；供电设计时，对生产装置的一类和二类用电设备采用双回路供电，对重要的用电设备考虑了保安电源。对PLC系统设计考虑了UPS不间断电源供电，以保证装置的安全稳 定运转和事故状态用电。
2）应急措施
（1）中毒急救措施
一旦发生中毒事故，应立即将患者移至空气新鲜处，严重者需进行吸氧急救，并及时将中毒人员送至附近医院进行抢救。
（2）火灾应急措施
装置区内设有防火措施。火灾报警受信盘设置在控制室内，在工艺装置区内设有手动报警按钮，在控制室内设有可燃气体报警器。一旦发生火灾，现场的手动报警按钮和可燃气体报警器可将信号送达控制室，再由工作人员通过火警电话通知消防人员灭火。
第八章 消防
本设计生产、消防水主要供生产装置以及辅助设施等各装置内生产工艺用水、设备及地坪冲洗水等，生产、消防水管网直接从老厂现有生产、消防供水管网上引入，其供水水质符合工艺生产用水要求，交接点处供水压力不小于0.30MPa。界区内正常生产用水量约为90m3/h，最大生产用水量约为118m3/h。
本设计中建、构筑物的耐火等级为一、二级，火灾类别均为丁、戊类，根据中国《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（97修订本）有关规定采用低压消防给水系统，同一时间内的火灾次数为一次，火灾延续时间为2小时，室外消火栓用水量为15L/s，室内可不设室内消火栓。
另外，为了及时扑灭各建筑物内的初期火灾，根据中国《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）（97修订本）有关规定，在装置内设置一定数量的小型灭火器材。
第九章 组织和劳动定员
9.1 组织机构
为保证生产的正常、连续、稳定、安全运行，拟实行“四班三运转”制，管理人员实行白班制。
本工程初步建议定员18人。
定员见下表：
9.2 人员来源及培训
本工程采用氨-肥专利技术，技术含量高，全装置为DCS控制，要求操作员工具有较高的文化程度，因此建议采取以老带新的方式，从工厂现有生产装置中抽调部分技术人员或招聘部分高层次的人才担任车间的生产管理人员。组建一支既具有理论基础知识又懂实际操作的高素质队伍。生产操作人员上岗前，应完成基础理论知识培训、设备操作和维修的培训。
第十章 项目实施规划
10.1 建设周期的规划
本项目建设可按工作性质划分为5个阶段。
1）前期工作阶段：包括装置的技术方案确定、合同签定。
2）工程设计工作阶段：包括初步设计和施工图设计。
3）设备材料采购阶段：包括国内外设备、材料的询价和采购。
4）施工阶段：包括厂土建施工、设备管道、电气、仪表的安装。
5）试生产阶段：包括吹扫、试压、单机试运和联动试车，化工投料试车和考核验收。
以下总体进度安排是合同生效起至装置试运转完成正式投产日为止，共计10个月。为了加快工程进度，各阶段交叉进行。 10.2 实施进度规划
初步设计： 1个月
施工图设计： 3个月
土建工程： 4个月
采购与交付： 3个月
安装工程： 5个月
第十一章 结论及说明
11.1 装置的适应性、可靠性强
本方案技术和设备是可靠的、也是可行的，没有技术风险。按规程操作脱硫岛的正常使用寿命可达30年。
正常工况下脱硫效率在95%以上。
本方案采用先进的计算机自动控制系统，操作控制方便、快捷、可靠、安全。
11.2 经济效益突出
1、本方案的脱硫成本随着煤中硫资源的增加而减少，故建议选用中高硫煤作燃料。一方面，可大大节省公司的原料的成本；另一方面，可增加硫铵的产量，经济效益将更加明显。
2、锅炉脱硫年减少SO2排放6199.8881吨(按含硫量0.85%计)，按目前排污收费标准,以0.63元/公斤二氧化硫计算,年可为电厂节省约390.5930 万元。且随着国家环保力度的加大,效益将更显著。
11.3 社会、环境效益显著
1、本方案不产生任何二次污染，无新增污染源。可减少二氧化硫排放量，将烟气中的废气SO2回收并资源化，变废为宝，化害为利。具有显
著的环境和社会效益。
2、对于生产过程中有废氨水产生的化工企业，氨法脱硫可以替客户排忧解难，不但不让这部分废氨水污染环境，而且能够根据废氨水的组分，利用其进行脱硫生产运行，从而产生有价值的脱硫副产品，达到“以废治废，节能减排”的目标。
11.4 说明
1.如果煤中的硫含量再大些，则该脱硫项目的经济效益会更加明显。
2.如果有废氨水可以利用，那么运行成本就会下降，经济效益也会更
加明显。
附图:工艺流程示意图
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