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摘 要

燃煤电厂排放的含硫废气不仅形成危害环境的酸雨，还是破坏大气臭氧层的一个重要因素。因此，高效的含硫废气治理技术开发对控制燃煤电厂二氧化硫排放量具有重要意义。本设计秉承废气资源化利用和“低碳、安全、环保”的理念，创新性利用园区内合成氨装置和尿素合成装置产生的废氨水，采用湿式氨法脱硫工艺对烟气进行深度脱硫，并联产硫酸铵。同时，从建设规模、产品方案、工艺方案、自动控制方案、厂区布置等方面对项目进行可行性研究。结果表明：项目工艺方案具有脱硫效率高、不结垢、无二次污染、运行成本低等优点；并从交通运输、原料采购等多方面考虑厂址选择在山东鲁西化工工业园区。

关键词：二氧化硫，鲁西化工，氨法脱硫，资源化利用

Abstract: The sulfur-containing waste gas emitted from coal-fired power plants can not only form acid rain that is harmful to the environment, but also an important factor to destroy the atmospheric ozone layer. Therefore, the development of efficient sulfur-containing waste gas treatment technology is of great importance to the control of sulfur dioxide emissions from coal-fired power plants. In accordance with waste gas recycling use and the concept of "low carbon, security, environmental protection" in the design, the innovative use of waste components from ammonia device and urea synthesis device in ammonia plant of industrial park, wet ammonia desulphurization process is applied to deep desulfurization of flue gas, and the by-product of ammonium sulfate is also produced. At the same time, the feasibility study of the project is carried out from the aspects of construction scal e, product scheme, process scheme, automatic control scheme and factory layout. The results show that the project process scheme has the advantages of high desulfurization efficiency, no scaling, no secondary pollution and low operating cost. And from transportation, raw material procurement and other aspects of consideration, the site of the factory is located in Shandong Luxi chemical industrial park.

Keywords: sulfur dioxide, Luxi chemical, ammonia desulfurization, resource utilization

目录

1 前言 4

1.1 项目概况 4

1.2 项目设计依据 4

1.3 项目背景 5

2 建设规模 5

2.1 市场分析 5

2.2 装置生产规模 6

2.3 产品方案确定 6

3 工艺概况 7

3.1 项目工艺概述 7

3.2 常见烟气脱硫技术 7

3.3 各生产工段工艺确定 8

3.3.1 SCR脱硝工段 8

3.3.2 电袋复合除尘工段 8

3.3.3 湿式氨法脱硫工段 9

3.3.4 MDEA脱碳工段 9

4 自动控制及仪表 16

4.1 设计依据及概述 16

4.2 工艺装置控制设计 17

4.2.1 设计范围及分工 18

4.2.2 仪表选型 19

4.3 控制系统设计 20

4.3.1 泵控制系统 20

4.3.2 压缩机控制系统 21

4.3.3 换热器控制系统 21

4.3.4 反应器控制系统 23

4.3.5 储罐控制系统 24

4.4 复杂控制系统 28

4.4.1 串级控制 28

4.4.2 比值控制 29

5 原料供应及公用工程 38

5.1 原料供应 38

5.2 公用工程和辅助设施 38

5.2.1 供配电系统 38

5.2.2 给排水系统 39

5.2.3 采暖通风及空气调节系统 39

5.2.4 通信系统 40

5.2.5 土建工程系统 40

5.2.6 消防系统 40

5.3 节能措施 41

6 厂区概括及工厂布置 41

6.1 厂址选择原则 41

6.2 厂区概况 42

6.3 厂址确定 43

6.4 工厂与车间布置 44

6.4.1 工厂总平面布置 44

6.4.2 厂区结构 45

6.4.3 车间布置 46

6.5 厂区运输 47

6.6 厂区绿化 48

6.7 其它布置 48

7 项目创新 49

7.1 产品结构创新 49

7.2 清洁生产技术创新 49

7.3 分离技术创新 49

8 环境评价与保护 49

8.1 编制依据及规范 49

8.2 环境质量标准 51

8.3 环境保护及污染物控制目标 52

8.4 项目污染物排放汇总 53

8.5 污染源及治理措施 54

9 项目安全生产 56

9.1 依据 56

9.2 建设地点环境现状 56

9.3 重要危险及有害因素分析 56

9.4 重大危险源识别 59

9.5 评价单元划分与评价方法选择 60

9.6 定性与定量评价 61

9.6.1 周边环境 61

9.6.2 项目选址及总平面布置 61

9.6.3 内部生产 66

9.7 安全措施与建议 69

9.7.1 总图布置和建筑方面安全措施 69

9.7.2 内部生产方面安全措施 69

10 技术经济分析 70

10.1 编制依据 71

10.2 投资估算 71

10.3 生产总成本估算 81

10.4 销售收入与税金估算 84

10.5 经济评价 87

10.5.1 静态指标 87

10.5.2 动态指标 87

10.5.3 不确定性分析 88

结论 92

参考文献 93

致谢 95

附录A 管道三维图 96

附录B 车间设备布置图 98

1 前言

我国能源结构以煤为主，80%的煤采用焚烧方式使用，燃煤二氧化硫排放量约占二氧化硫总排放量的50%^{[1, 2]}。二氧化硫是导致酸雨问题的主要因素，控制燃煤电厂二氧化硫的排放量，对我国大气污染治理具有重要意义。

在农业上，硫酸铵是一种肥效较快的氮肥，可以直接当作肥料，也可以制作成复合肥。与其它氨态氮肥相比，硫酸铵具备吸湿性较小、不易结块、物理性质稳定和化学稳定性更好的特点^[3]。适合小麦、玉米、水稻等农作物和各种经济作物，其优越性相对较高。我国是农业大国，更是化肥消费大国，但是我国硫资源却相对缺乏。二氧化硫是生产硫酸铵的重要原料，将含硫废气中的二氧化硫回收，变废为宝，实现资源化利用，对我国肥料行业发展以及环境保护具有显著意义。

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