本項目初步設計說明書的編制嚴格參照《2017年“東華科技-陜鼓杯”全（HG-T20688-2000）的規(guī)定。章為總圖設計（包括總圖布置，第三章為化工工藝及系統(tǒng)（包括工藝技術(shù)200920176第一章項目總 項目概 項目名 項目性 項目簡 設計依據(jù)與原 設計依 設計原 工藝特 設計范圍及內(nèi) 石灰石漿液系 煙氣系 電廠概 主要 項目建設意 第二章總圖設 設計依 設計范 廠址概 總平面布 設計原 設計標 廠區(qū)分區(qū)介 工藝裝置的布 反應生產(chǎn)設 廠內(nèi)設 廠內(nèi)設計要 本廠設 第三章工藝設計方 項目概 工藝流程比較及選 干法脫 拋棄法脫 克勞斯法脫 其它脫硫方 碳酸鈉半干法脫硫+低溫脫硝工 SICS法催化氧化(有機催化法)脫硫脫硝工 合成路線的選 工藝流程概 漿液系 SO2吸收塔及換熱系 石膏脫水系 工藝技術(shù)創(chuàng)新 第四章設備選型方 泵設 概 泵選擇原 具體泵的選 泵的選型計 儲罐的選 選型依 儲罐原 原料儲罐的選 回流罐的選 產(chǎn)品儲罐的選 儲罐選型結(jié) 反應吸收塔的設 概 設計依 塔型的選擇原 壓縮 設計依 總體設計原 、結(jié)構(gòu)方案的選 換熱 概 分類與特 換熱器選 EDR選型步 第五章物料衡算和能量衡 物料衡 概 總項目衡 總 熱量衡 概 熱量衡算任 石灰石漿液的工段熱量衡 總 第六章?lián)Q熱網(wǎng)絡與能量集 概 換熱網(wǎng)絡集 換熱流股確 換熱網(wǎng)絡的優(yōu) Heater模塊添 公用工程添 其他節(jié)能措 第七章自動控制及儀 概 自動化儀表概 設備控制方 復雜控制系統(tǒng)的應 比值控制系 串級控制系 單元設備自控方 離心 壓縮 儲 換熱 過程控制方 吸收 第八章車間配 設計依 車間基礎資 設計原 設計要 工段安 車間平面布 車間立面布 設備布 本系統(tǒng)車間布 整體布 車間布 設備平立面布 車間三維建 第九章配管設 設計依 管道布置要 管道設 管道與建筑物及管道間 管徑確 管路壓降計 管路絕熱設 管道布 管道布置原 管道連 坡度要 常見的設備配 塔設備配 容 換熱 壓縮 配管示 安全措 第十章產(chǎn)品分析化 設計依據(jù)與原 設計依 設計原 分析的目的及任 化驗中心主要檢測目 原料檢 產(chǎn)品檢 環(huán)保檢 中控分 車間化驗 中心化驗室主要儀器配 化驗室通 通風要 通風系統(tǒng)設 標志、包裝、和..................................................................................................安 第十一章土建工 設計依 國家規(guī)范與標 建筑設計范 廠區(qū)自然條 地形和地 氣候和水 建筑工 設計原 設計標 設計方 結(jié)構(gòu)工 設計原 設計標 設計方 其他設 安全疏 第十二章給排水工 概述及設計范 設計原 設計規(guī) 設計基礎資 氣象資 水 給排水水 可依托外部系統(tǒng)情 給水系統(tǒng)設 生活給水系 生產(chǎn)給水系 高壓消防水系 循環(huán)水系 雜用水系 排水系統(tǒng)設 事故排 節(jié)水與安全環(huán) 給排水管道設 管道材 管道防 管道防滲 第十三章供熱工 概 設計標準與規(guī) 需要換熱的設 蒸汽系 供熱方 鍋爐給水系 供熱系統(tǒng)配套設 安全閥，泄壓 循環(huán) 蒸汽母 防噪聲裝 第十四章供電工 設計依 設計范 設計原 電力供 區(qū)劃分和設備選 區(qū)劃 配電線 照明系 照明設計原 照明方 照明種 照度要 照明供電及控 光源選 燈具選 接地、防雷和防靜 節(jié)能措 第十五章電信工 設計概 設計依 設計原 電信方 通信系統(tǒng)總 火災自動系 計算機網(wǎng)絡通 可燃氣、毒氣系 電信外部線 綜合布線系 第十六章消防工 設計概 設計標 性物質(zhì)及存在的裝置工 主要有害、易燃易爆物質(zhì)的燃爆性及毒 二氧化 三氧化 事故發(fā)生可能性及性分 16.5.1 建 廠房防 廠區(qū)防 罐區(qū)防 電 消防安全措 廠區(qū)消防布 消防系 消防水和消火 滅火系 干火系 移動式滅火系 火警探測系 火災自動系 消防用 用水要 給水管 消防廣播和消防.........................................................................................................消防管理工 第十七章采暖通風與空氣調(diào) 概 設計標準與依 廠址所在地氣候條 設計范 采暖設 采暖標 采暖介 通 通風概 自然通 機械通 空氣調(diào) 空氣調(diào)節(jié)概 空氣調(diào)節(jié)冷熱 防爆空 空調(diào)節(jié) 第十八章維修與概 維修任 維修原則及基本途 設備維 巡回檢 泵的檢查與處 18.5.5安全檢修要 維修人員的管 第十九章節(jié)水與節(jié) 設計說 節(jié) 節(jié)水途 節(jié)水措 過程能耗計 第二十章防雷防靜電工 設計概 設計標 化工廠防雷電措 廠區(qū)戶外裝 化工廠防靜電設施布 具體接地措 第二十一章環(huán)境保 設計依據(jù)及標 參考標 環(huán)境現(xiàn) 環(huán)境治理措 廢 廢 廢 噪聲控 環(huán)境保護措 環(huán)保設 綠化設 評價主要結(jié) 第二十三章勞動保護與安全衛(wèi) 設計原 設計依 國家、地方和主管部門的有關(guān)規(guī) 主要職業(yè)、危害因素分 工藝性綜 第二十四章經(jīng)濟分 第一章項目概項目名項目性項目建設性質(zhì)及規(guī)熱電廠的具體情況，參照國家的環(huán)境保規(guī)和社會發(fā)展目標，采用石灰石-石1×135MW機組煙氣脫硫項目簡本項目為馬鞍山鋼鐵熱電（以下簡稱馬鋼熱電廠于省馬鞍山馬鋼熱電廠區(qū)擬建一座鍋爐煙氣脫硫分廠。本項目采用石灰石-石膏法，對熱電廠含硫廢氣進行脫硫處理，經(jīng)過石灰石漿系統(tǒng)、二氧化硫脫除系統(tǒng)、設計依據(jù)與原設計依《2017年“東華科技--陜鼓杯”第十一屆大學生化工設計競賽參賽《中共關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議《中民環(huán)境保》和《中民勞動安全法》等相關(guān)的國家法律、；《化工建設項目可行性內(nèi)容和深度的規(guī)定（2005年版）及有關(guān)專業(yè)；《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標》DL/T997-設計原認真國家基本建設的有關(guān)政策、，合理安排建設周期三廢排放三廢治理措施，嚴格執(zhí)行三廢治理、三同時的方針。經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃行業(yè)地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃在項目選擇中對工藝特石灰石-石膏法和濕式氨法煙氣脫硫工藝等工藝路線，分析其技術(shù)的優(yōu)勢和脫硫處理，經(jīng)過石灰石漿系統(tǒng)、二氧化硫脫除系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)，對從含1-1生產(chǎn)流程簡設計范圍及內(nèi) 石灰石漿液系煙氣系每臺爐的引風機出來的的煙氣在的作用下通過FGD系統(tǒng)的擋板，進入增壓風機的，從風機出口出來后煙氣進入吸收塔，二氧化硫和其他酸性氣體（見后述）FGDSO2吸收系SO2SO2鈣。石膏排出泵將石膏漿液從吸收塔送到石膏脫水系統(tǒng)。排空及事故漿液系FGD排水坑內(nèi)，然后用泵送至事故漿箱。漿液池。下次FGD啟動時，通過事故漿液返回泵將事故漿液池中漿液送回吸FGD就近收集在吸收塔區(qū)排水坑或回收水池內(nèi)，在工藝過程中進行回收利用。石膏脫水系10%輸送機送入石膏倉存放待運，可供綜合利用。為控制脫硫石膏中Cl等成份的含量，確保石膏品質(zhì)，在石膏脫水過程中用廢水處理系DL/T997-2006電廠綜合利用。工藝用水系壓縮空氣系設備供貨原則和供貨范電廠概903220t/h全燒高爐煤氣鍋爐。隨著新區(qū)開工建設，工藝領先、技術(shù)先進的國內(nèi)首臺以低熱值煤氣為的153MW燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機總100MW518MW,且具有全部回收馬鋼冶金富余煤氣的能力。3512KW·h以上。TRT裝置、煤焦化干熄國內(nèi)先進水平。主要本工藝設計的化學品主要有二氧化硫，三氧化硫，亞硫酸表1-2化學品一覽物二氧化三氧化亞硫分子分子沸點外水溶性項目建設意煤煙氣中的SO?已經(jīng)成為大氣污染的主要原因。減少SO?污染已成為大氣環(huán)應用，其對各類鍋爐和爐尾氣的治理也具有重要的現(xiàn)實意義。第二章總圖設設計依《火力發(fā)電廠總圖設計技術(shù)規(guī)程《化工企業(yè)總圖設計規(guī)范GB50489-GB50187—GB50016—GB50187—GB12348—DLGJ17-《化工工廠總圖施工圖設計文件編制深度規(guī)定本項目廠區(qū)位于省馬鞍山市馬鋼熱電廠廠區(qū)廠區(qū)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料、烈度等，參考初步設計說明書的“第十一章土建工程”。設計范料和人員的最佳方案。廠址概3220t/h全燒高爐煤氣鍋爐。隨著新區(qū)開工建設，工藝領先、技術(shù)先進的國內(nèi)首臺以低熱值煤氣為的153MW燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機總100MW518MW,且具有全部回收馬鋼冶金富余煤氣的能力。3512KW·h以上。TRT裝置、煤焦化干熄國內(nèi)先進水平。總平面布設計原滿足生產(chǎn)和的要求，如避免人流和物流交叉設計標2-12-1采用的專業(yè)名標準《化工企業(yè)總圖設計規(guī)范GB50489-GB50160-廠區(qū)布置的基本任根據(jù)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)特性，工藝要求、及安全衛(wèi)生要求，結(jié)合各種自正確選擇廠內(nèi)外各種方式，合理地組織系統(tǒng)和處理人流、貨流，負責設計設施或提出方案委托設計。本項目按照功能分區(qū)集中布置即物料裝卸區(qū)設施區(qū)工藝裝置區(qū)、總平面布置的要本項目的廠區(qū)總平面布置是嚴格按照2.1節(jié)中所列設計規(guī)范的要求進行設計需要保持足夠的寬度；工廠總平面布置必須節(jié)約用地原則，各類倉儲宜按儲廠區(qū)總體布局概廠區(qū)布置為矩形，東西方向長為480m，南北方向?qū)挒?45m，總面積為圖2- 廠區(qū)分布布置理樣一來車輛的行駛區(qū)域主要是在廠區(qū)西面和南面大路最大程度地減少了車輛在廠內(nèi)的行駛距離，減少了車輛對廠內(nèi)人員的干擾，保證了人車分離。程度由西向東逐漸降低各個區(qū)域用綠化帶減少了相互之間的噪聲、粉塵、等不利影響，最大程度的保障了工廠職工的人身安全人文是現(xiàn)在化工廠中不可缺少的一部分要吸引高端人才加入企業(yè)，人文起到了非常重要的作用。因此化工廠中配備了員工休息區(qū)，員工休息區(qū)中包含員工活動中心供員工休息和行政區(qū)員工休息區(qū)與比較接近，廠區(qū)分區(qū)生產(chǎn)生產(chǎn)區(qū)分為煙氣吸收工段、煙氣脫硫工段和石膏脫水工段。煙氣吸收和脫硫反應由煙氣吸收和煙氣脫硫工段組成，主要包括旋風分離器、換熱器、吸收塔、煙囪等；石膏脫水工段是脫水工段，主要由水力旋流器，真空皮帶脫水機工藝水循環(huán)箱等組成。圖3生產(chǎn)區(qū)布置圖輔助生產(chǎn)便于及時維修，且靠近廠內(nèi)公路，便于器械。中控室位于生產(chǎn)區(qū)的東北部，靠近生產(chǎn)裝置，且采取隔聲、隔振、措防火防火帶位于生產(chǎn)區(qū)和行政區(qū)之間等地帶，在遇緊急輕快下能起到2-4輔助生產(chǎn)區(qū)設在廠區(qū)西北面，毗鄰廠區(qū)側(cè)門，保證原料和產(chǎn)品能快速暢通地。罐區(qū)周圍設有防火堤，防止意外發(fā)生時的火災蔓延和，不同罐組外設置隔堤，防止的液體時進一步蔓延。儲罐區(qū)設有防火、防靜電、防雷等設施；2-5行政生活行政綜合樓、停車場、員工休息區(qū)等，行政生活區(qū)周圍設置有圍墻，以保2-6行政生活廠區(qū)綠為調(diào)節(jié)和改善小區(qū)域的氣候、凈化空氣中的有害氣體，防止粉塵擴散繞。但是在增加綠化面積的同時本項目也需符合標準，根據(jù)資源部日前新總平面布置各項技術(shù)指2-7廠區(qū)利用指廠區(qū)占地面建筑占地面道路用地面發(fā)展用地面出個米23403個綠化面綠化系道路系建筑系利用系平方工藝裝置的布反應生產(chǎn)設廠內(nèi)設廠內(nèi)設計要、滿足生產(chǎn)、安裝、檢修、消防及環(huán)境衛(wèi)生的要求，線路短捷，人流、廠區(qū)內(nèi)、外部、裝卸、形成一個完整的、連續(xù)的系統(tǒng)；本廠設供物流進出；3號門負責貨物的運出與消防出入。3個出均設有門衛(wèi)室。本設計中裝卸區(qū)設置在廠區(qū)的西北側(cè)緊鄰2（主要原料出，同時遠離人流較多的道路和可能產(chǎn)生明火和散發(fā)火花的地點于貨物車1號門和周圍各生產(chǎn)管理部門，表2- 廠區(qū)周邊情方周邊設設計距規(guī)范要依據(jù)標檢查結(jié)東火間距間防火間距南火間距間防火間距西120(護距離北間防火間距2-9車間之間安全距項目設相鄰設設計距規(guī)范要規(guī)范條文符合煙氣除塵單項目設煙氣吸收單項目設石膏脫水單第三章工藝設計方項目概隨著我國工業(yè)化進程的快速發(fā)展大氣環(huán)境污染引起的大范圍近幾年困為1556.7萬噸，占排放量的83.7%。中投顧問發(fā)布的《2010-2015年中國工藝流程比較及選干法脫3-1干法脫項目名干法脫內(nèi)CaCO3CaO，與煙氣中的SO2發(fā)生反應，生成硫酸鈣；采用照射或活性炭吸SO2優(yōu)不拋棄法脫3-2拋棄法脫項目名拋棄法脫內(nèi)SO2煙氣噴淋SO2CaSO3CaSO4，這個反應關(guān)Ca2+Ca2+H+的濃度和CaCO3的存在有關(guān)；而在石灰系統(tǒng)中，Ca2+CaO的存優(yōu)不克勞斯法脫3-3克勞斯法脫項目名克勞斯法脫內(nèi)優(yōu)不處理量來獲得80%~90%的轉(zhuǎn)化率。由于酸氣中含有烴、COS、CS2、COH2，反應平衡復其它脫硫方碳酸鈉半干法脫硫+低溫脫硝工（1）Na2CO3 2Na2SO3+O2 NOxN2H2O（2)物和NOx，最后經(jīng)引風機增壓回送至焦爐煙囪根部。該工藝主要由以下系統(tǒng)組成：脫硫系統(tǒng)由脫硫塔及脫硫溶液系統(tǒng)組成。與SO2發(fā)生反應進行脫硫，脫硫效率可達90%。脫硫劑噴人裝置與系統(tǒng)SO2SO2濃度的變化自動調(diào)整脫硫劑噴入量。380-400加熱焦爐煙氣+高溫催化還原脫硝工H2O，實現(xiàn)脫除NOx。反應溫度通常在290-420℃之間，脫硝反應式為： 式（3）和式（5）90%NOxNO形式GGH(加熱爐用焦爐煤氣加熱)SCR(液氨)在SICS法催化氧化(有機催化法)脫硫脫硝工（1） H2SO3+L→L·H2SO3 L·H2SO3+O2→L+H2SO4 H2SO4+NH3 脫硝與脫硫原理相類似，當加入強氧化劑(臭氧或雙氧水)時，NO轉(zhuǎn)化為亞（2)150O2Nx溶解在水里分別生成2O3和HO2。有機催化劑捕捉以上兩種2O3LHO2，并促使它們被持續(xù)氧化成2O4和HO32O4和HO2很容易被堿性溶液吸收，這樣就在一個吸收塔內(nèi)同時完成了脫硫和脫硝活性炭/焦脫硫脫硝工活性焦脫硝主要利用活性焦的催化性能進行選擇性催化還原（SCR）（4活性焦再生機理：將吸附SO2飽和的活性焦加熱到400-500℃，蓄積在活性焦中的硫酸或硫酸鹽分解脫附，產(chǎn)生的主要分解物是SO2、N2、CO2、H2O，其物14O2氣體出來后送化工專業(yè)處理，再生后的活性炭重新送入反應塔循環(huán)使用。合成路線的二次污染基本不存在，具有良好的社會效益。150-10000mg/Nm3甚至更高的硫分，因催化劑使用可長達15年分析其技術(shù)的優(yōu)勢和存在的主要問題本項目最終確定本項目采用石灰石-石膏法，對熱電廠含硫廢氣進行脫硫處理，經(jīng)過石灰石漿制工藝流程概漿液系漿液工段工藝流程簡圖如圖3-4所998.2kg/m3(3：1)。這樣制成的石灰石漿液用泵打到脫硫塔，根據(jù)煙氣負荷、脫硫塔煙氣的SO2濃度和pH值來控制噴入吸收塔的漿液量，剩余部分返回制漿。為了防止結(jié)塊和堵塞,要使?jié){液不斷地流動循環(huán)。圖3- 漿液工1%;90%35目（44微米。漿液：將常溫常壓工藝水和處理好的石灰石粉以3:1的比例混合，用漿液輸送泵輸送至SO2吸收塔里并加壓至400kPa與增壓風機壓入過量空氣混合準SO2吸收塔及換熱系SO23-5FGDGGH。原煙氣的熱量在GGH中被交換。在設計工況下,其溫度由160°C120°C，冷卻了的原煙氣進入的SO2,原煙氣溫度進一步降低至飽和溫度30°C。脫硫后的凈煙氣經(jīng)除霧GGH,80°C圖3- SO2吸收塔及換熱工SO2的吸收：石灰石漿液噴淋進入吸收塔與含硫廢氣充分接觸并與增壓風機壓入空氣充分混合加熱至130℃發(fā)生SO2的吸收、H2SO3的氧化、石膏的生成等一系列的反應，脫硫率達到98%左右，經(jīng)400kPa、30氣送入換熱系統(tǒng)，石膏產(chǎn)品及工藝水經(jīng)石膏漿液泵輸送入石膏脫水系統(tǒng)。器加熱至80℃（煙氣以上，經(jīng)煙囪排向空氣中。石膏脫水系內(nèi)，需將石膏漿液（17％到20％固體含量）從吸收塔中抽出。漿液通過吸收50％，底流直接送至真空皮帶過濾機進一步脫水至含水10%。溢流含3-5％的細小固體微粒在重力作用入濾液箱，最3-6石膏脫水工80%降為40%到50%石膏二級脫水系統(tǒng)：從一級脫水系統(tǒng)來的旋流器底流,直接進入真空皮帶脫水機進行過濾,沖洗,得到主要副產(chǎn)物石膏餅。真空皮帶脫水機在設計上考慮可連續(xù)也可斷續(xù)運行，脫水后石膏的品質(zhì)按濕度為≤10％,Cl-量≤100PPM工藝技術(shù)創(chuàng)新熱電廠鍋爐煙氣溫度160℃到190℃，SO2吸收塔工作溫度130℃，有大量的熱量被浪費掉；吸收塔處理過的煙氣溫度為30℃到50℃，遠低于其70℃，不能通過煙囪排出。120803-7熱模塊數(shù)據(jù)第四章設備選型方泵設概泵屬于通用機械，在國民經(jīng)濟中用來輸送液體的泵種類繁多，用途程等。另外，泵在火箭供給等高科技領域也得到應用。為了滿足各種工作的不同需要，就要求有不同形式的泵。應當著重，化工生產(chǎn)用泵不僅數(shù)量大、泵選擇原 或AFB不銹鋼耐腐蝕腐蝕狀況及區(qū)域的劃分等級等條件。Q是指工藝裝置生產(chǎn)中，要求泵輸送的介質(zhì)的量，一般應給出正1.1-1.15倍。揚程H1.05-1.1倍。力，壓力的大小影響到殼體的耐壓和軸封要求。T指泵的進口介質(zhì)溫度，一般應給出工藝過程中泵進口介質(zhì)的正NPSHA在經(jīng)濟上要綜合考慮到設備費、運轉(zhuǎn)費、維修費和的總成本最低內(nèi)容很多，如液體的操作T、飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS（絕對、排出工業(yè)常用泵情況介8-5-1：4-1泵名特選用泵要可大于100℃泵的備用率為泵溫度不高，一般泵的備用率為泵溫度較高，一般于態(tài)，NPSH?。?）泵的備用率為（3）100%；對連續(xù)操作的產(chǎn)品泵，備用率為50%～泵溫度一般不（ 密封腔壓力高0.05～0.15MPaNPSH以及泵的耐溫、耐壓能力等都必須滿足泵的結(jié)構(gòu)必須適應被輸送液體的特性，以正常、順利的輸送各種化具體泵的選ρ：液體密度，kg/m3； Ne=QHρg由電機輸入離心泵的功率稱為泵的軸功率，以N 之比定義為泵的總效率η，即η=Ne/N。將所需要的流量qV和揚程H畫到該形式的系列型譜圖上看其交點M落在MM點。這就應從泵樣本或系列性能M并不落在任一個工作區(qū)的泵的選型計P0201為例進行計算說明。ρ=998.2kg/m3μ=3.6kg/(m*h)；進料量：2171.397kg/hHP0201進口處的管截面，Hzp

H其中，△Z為兩截面處位頭差，△P/ρg為兩截面處靜壓頭之差、△u2/2g兩截面處動壓頭之差，H

u=1.8m/s149mm150mm9.5mm的管道，對此，進行流速校核如下：1.8m/s合理。根據(jù)雷諾數(shù)及相對粗糙度，查莫迪圖可得管流摩擦系數(shù)λ取值為0.003546。泵流速相等近似認為泵兩端壓力相等根據(jù)車間位置布置，1825于是有1.24-2IP80-65-160工藝參指2儲罐的選選型依《鋼制球形儲罐型式與基本參數(shù) 《鋼制立式圓筒形內(nèi)浮頂儲罐系列 儲罐原液化烴常溫應選用壓力儲罐液氨常溫應選用壓力儲罐HG21502.1-924-3容主要尺全容積筒體高度拱頂高度容積直徑總高原料儲罐的選V02014-4溫度壓力體積流量質(zhì)量流量石灰石條件為常溫常壓，溫度為25℃，壓力為0.11MPa，選擇產(chǎn)品儲V=3.1086*24*3=223.8192式圓筒形內(nèi)浮頂儲罐，由于條件符合HG/21502.2.92鋼制立式圓筒形內(nèi)浮HG/21502.2-92-105Q235C?；亓鞴薜倪xV03024-5V0201溫度壓力體積流量質(zhì)量流量1300.4MPa10min，V=1032.24/6=172.04V=172.04/0.9=191.15m3由于條件符合HG21502.1-92鋼制圓筒形固定頂儲罐系因此選取一個公稱容積為200m3，儲罐內(nèi)徑為6550mm的貯罐其標準代號為HG21502.1-92-103Q235C。產(chǎn)品儲罐的選4-6溫度壓力體積流量質(zhì)量流量3天，儲量為：筒形內(nèi)浮頂儲罐由于條件符合HG21502.2.92鋼制立式圓筒形內(nèi)浮頂儲罐系列，選擇三個公稱容積為1000m3，儲罐內(nèi)徑為11500mm的儲罐，其標準代HG21502.2-92-117Q345R。儲罐選型結(jié)其他儲罐設計選型結(jié)果詳見附錄《設備選型一覽表反應吸收塔的設概吸收塔是脫硫裝置的是利用石灰石和亞硫酸鈣來脫去煙氣中二氧化硫設計依《壓力容器 GB150-《鋼制塔式容器 JB4710-《鋼制壓力容器用封頭標準 JB/T4746-《碳鋼、低合金鋼制填料塔式壓力容器技術(shù)要求 《碳素鋼、低合金鋼人孔與手孔類型與技術(shù)條件 HG21514-《中國動參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306-《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-塔型的選擇表4- 吸收塔的主要類型及特類每層板上裝配有不同型式的氣液接觸元件或特殊空塔速度（亦即生產(chǎn)能降大，液氣比的適應范圍600mm以下的塔安裝，安裝程序較簡新型填料復雜造價高，檢修清理，可采用非金屬材料制造，但安裝過程較為處理量大，操作彈性填料塔塔型選擇一般原的塔板，堵塞的較??；板式塔塔盤的類型與選4-8塔盤類優(yōu)缺適用場定大多小4-9塔板效率11511933板式塔塔填料的選量以滿足降耗、節(jié)能、設備放大、高純產(chǎn)品等各種需要。a表示，其單位為m2/m3。填料的比表面積愈大，所提供的氣液傳質(zhì)面積愈大。因此，比表面空隙率單位體積填料中的空隙體積稱為空隙率以錯誤!未找到源。m3/m3，或以%表示。填料的空隙率越大，氣體通過的能力越大板式因子填料的比表面積與空隙率三次方的比值，即錯誤!未找到源。3，稱為填料因子，以錯誤!未找到源。表示，其單位為1/m。它表示填料的流體力學性能，錯誤!未找到源。值越小，表明流動阻力越小。4-10板式名評估評排絲網(wǎng)波紋板1孔板波紋板23金屬鞍形4金屬階梯金屬鮑爾567瓷鞍形8瓷拉西9塔型的結(jié)構(gòu)與選圖4- 板式進料口；7—人孔；8—

圖4- 板式4—殼體；5—液體再分配器；6—12—裙座人 人SO2吸收塔的設T0201反應吸收塔T0201是板式塔，操作壓力4bar，塔頂溫度130℃，塔底溫度板），由鍋爐出來的SO2從塔中部進料（第4塊板），空氣從塔底進料（第七塊板）T0201的詳細計算過程如下文所述。SO2+H2O→H2SO3CaSO3+1/2O2→CaSO4塔徑的計ψρψρμ0 V

1.112m u0.7uF0.71.1120.778m由

板式塔附屬高度計1.2m,1min考慮,則塔釜所占空間h1

1604165.071.220.7853600

考慮到氣相接管所占的空間高度,底部空間高度可取2.1m,所以塔的附屬高2.9m.D=1200mmH325mmh取 ，

h81200mm利用Cup-tower，對設計進行水力學校核 T0201的Cup-tower校核輸入界 T0201的Cup-tower校核輸入界壓縮設計依總體設計原滿足用戶排氣量、排氣壓力，及有關(guān)使用條件的要求（有足夠長的使用應理解為壓縮機需要大修時間間隔的長短足夠高的（(5)檢修方便(8)、結(jié)構(gòu)方案的選、壓縮機的選型計C0201為例進行計算說明。物質(zhì)特性：7.081kg/m3μ=0.066N·s/m2；進料量：13731.385m3/h;縮機的體積流量為13731.385m3/h3.814m3/s3.5bar加壓到4bar，K=1.4。 P2 K1 K1P1

1.41 1.41350

CP200的選型結(jié)氣功率：90轉(zhuǎn)速：2980r/min排氣壓力換熱概換熱設備是化工工業(yè)應型的工藝設備主要用于實現(xiàn)熱量傳遞使熱10%~40%選擇和使用換熱設備，可節(jié)省投資，降低能耗，具有重要意義。各種類型的換熱器作為工藝過程必不可少的設備廣泛用于石油化工、分類與特換熱器選選型依《熱交換器 《鋼制壓力容器 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 2009年選型原1234、、維修方面的要56、設備價格、使用安全性與換熱器選型說換熱器命換熱器選型是按照GB151-1999管殼式換熱器標準上的標準管殼式冷卻器AES500-3.5-62.5-6/20-62II流體的選⑦對于流體宜走管程，使泄漏機會減少溫620520作為冷卻劑時，冷卻劑的出口溫度不應高于工藝流體的出口溫度。在冷卻或冷凝工藝流體時冷卻劑的溫度應高于工藝流體中易結(jié)凍組分5℃；當冷凝帶有惰性氣體的工藝流體時，冷卻劑的出口溫度應該低于工藝流體的，一般低于5℃；在冷卻反應物時，為了控制反應，10℃。壓5-3列出了允許的壓力降范圍。4-18允許的壓力降換熱A管子規(guī)格4-19換熱管管子規(guī)格材換熱管標GB/TGB9948GB鋁GBGB/TGB/T銅GB/TGB/TGB/T在選擇管道規(guī)格時，通常選用Φ19mm的管子；對于易結(jié)垢的物料，為方便清洗，采用外徑Φ25mm或Φ38mm的管子；對于有氣液兩相流的工藝物流或者C41.25～1.54-19表4- 換熱管中心換熱管外徑換熱管中心距圖5- 換熱管排列型換熱器的選型計E01014-20殼管進口物進口溫度出口物出口溫度進口壓力11 特性數(shù)特性數(shù)項殼管定性溫160 3072.69 物理常c0.0127W/(mb0.597W/(mc1.010Pa5b9.5510Pacpc1.636kJ/(kgcpb4.193kJ/(kgc3b3

2 lnT ln 2 T2

24.26

—— —— —— ——

——

，tm0.968.428℃cp假定總傳熱系數(shù)為520W/(m2 618.4 A

5207.932

(8)管長L=3m；管程數(shù)2；選定25 作為傳熱管，管心

；采用三角形排列；CL

，CTP0.85

傳熱管正三角形排列方0.870.87150.01.2523CLAPRCLAPR

m所以殼體內(nèi)徑D

d

3.140.025

0 D

N 0.785 666 P2d 0.851.252 采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的30%h25%

0.25900B0.5DN0.5折流板數(shù)NB為NB

30001NB=1Ⅰ、殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由克恩法計算可得0.36cRe055Pr1/3(

)0d d

——殼程流體的熱導率W/(mKde——當量直徑mRe0——Pr——流體在定性溫度下的普朗特數(shù)——Pasw——Pas。4[3t2d2 4[30.02520.0192de

0 0.0112mSBD(1d0)1.50.9(10.019)

mc46823kg/h0uVO0

2.32

則殼程流體的雷諾數(shù)Re

deu0

0.011217.292.324.49104①中Re的適應范圍為2(103~106)，符合(1)要求。普朗特數(shù)Pr為Cp 1.6361031.010-Pr

則殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)0.36cRe055Pr1/3(

)0

(w

)0.14d d 0.360.0127449000.551.31/31620.87W/m2Ⅱ、管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)0.023i

Re08Pri 的適用范圍是

2.0103Pas

Si為 Sd2NT0.02 N4p N4pmb為m

CbCui為

(t2t1 1.636(22.97-ui

b

998.6

Re為

diui

0.023.9998.68.156104（2普朗特數(shù)Pr為:Cp 4.1931039.5510-Pr b 則管程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)i0.023iRe08Prn i0.0230.59781560086.7070412487.2W/(m2對于有機物流體，污垢熱阻一般取0.176m2K/KW管外側(cè)污垢熱阻R00.00009mK2管內(nèi)側(cè)污垢熱阻Ri0.00009mK250W/(m2·K)，Rb0.0024.010-5m2K Kc的確定Kc

R R 0i0w0R0i dm 0 0.00009 4.0105 527.63W/(m2AcAC

618.4 618.4 AC5207.932EDR選型步EDR選首先，參照AspenPlus流程模擬和AspenEnergyyzer中得到的冷熱流圖4-6 EDR中流股參數(shù)輸入頁面提取AspenPlus中換熱器數(shù)據(jù)如下表：表4- 換熱器E0101數(shù)管程（冷物流殼程（熱物流質(zhì)量流量進口溫度出口溫度進口壓力11出口壓力11EDREDREDR流程選擇：因熱物流中可能存在少量硝酸，則熱物流走管程，冷物流走EDR軟件進行換熱器設圖5- 換熱器結(jié)構(gòu)換熱器初步選型結(jié)GB151-1999整，并且考慮到熱損失等，換熱器面積選有余量。選定換熱器基本參數(shù)如下：表5-8換熱器基本參數(shù)表公稱直換熱管長度管程數(shù)2殼程數(shù)1公稱壓力1換熱面積換熱管規(guī)換熱管中心排管8（4）EDR校E0101(5.5熱器選型結(jié)5-9E0101熱器選型結(jié)果參數(shù)表公稱直換熱管長度管程數(shù)2殼程數(shù)1公稱壓力1換熱面積換熱管規(guī)換熱管中心排管85-75-7換熱器結(jié)構(gòu)第五料衡算和能量衡物料衡概項目為馬鋼熱電總廠燃燒121.6萬噸煤后用石灰石-石膏濕法進行脫硫，在 物料衡算原理及準5-1物料衡算式適用范類物料衡算形無化學反有化學反總衡算組分衡算元素原子衡算總項目衡3SO2的吸收和石膏的、石膏的脫水、石灰漿液物料衡算任333天（8000小時）的連續(xù)操作，其中一年內(nèi)的四~五周（30天）用于固定的停車設備檢修及緊急情況處理。物料衡算的主要任務在于：確定對SO2吸收量以及石膏和石灰漿液的的實際產(chǎn)量以及質(zhì)量指石灰石漿液的工段物料衡圖5- 石灰石漿液的工段模擬流程表5-2石灰石漿液的工段總物料衡 0Mole Mass VolumeFlow Mole 000000000SO2的吸收及換熱工段物料衡441014410100000000000表5-4二氧化硫吸收塔物料衡算Temperature 44Vapor1Mole Mass VolumeFlow Mole 0000000石膏脫水工段物料衡5-3表5-4石灰漿液的工段總物料衡Temperature 44Vapor1001MoleMassVolumeMole0000000000000總5-5序名消耗量（萬噸/年123水5-6CaSO4?2H2O序名產(chǎn)指標（質(zhì)量分數(shù)1CaSO4202.35萬噸/5-7種處理量（噸/年9.876.1021.75熱量衡概熱量衡算原理和準QinQoutQin——Qout——Ql——表示損失熱量的總和。QWHout熱量衡算任石灰石漿液的工段熱量衡熱量衡表5-8Temperature 4Vapor10Mole Mass VolumeFlow Σhin(Σhout(表5-9Q00表5-10換熱加熱QHeat0表5-11Temperature 44Vapor110Mole93Mass2Volume---Σhin(Σhout(表5-12Q0表5-13Temperature 44Vapor0011Mole3995MassVolume--Σhin(Σhout(表5-14Q0總第六熱網(wǎng)絡與能量集概大幅度上升。當前我國的能源消費量已超過世界能源消費總量的10%，但是我國的人均能源消費量僅約為世界平均水平的50%，這種情況表明未來我國經(jīng)濟發(fā)展所的能源問題將更加突出、更加嚴峻。為了保證國民經(jīng)濟持續(xù)、快速、以及其他性質(zhì)情況(包括位置等因素)換熱網(wǎng)絡集AspenPlus對工藝流程的模擬，進行流程的冷熱流股之間的能析，利用AspenEnergyyzer設計換熱網(wǎng)絡，其主要步驟如下：利用物流數(shù)據(jù)做出冷熱流股的溫焓圖和總組合曲線圖（GCC換熱流股確6-1冷熱流股一覽流股名態(tài)]]↓↑6-↓8-↑7-↑R1-↓Reboiler@T403_TO_PT403-↑55-↑99↑37-Reboiler@T310_TO_PT310-↑31↓↓（詳表請參見附錄換熱網(wǎng)絡的優(yōu)Heater模塊添Heater模塊，如圖所示。6-2Heater模公用工程添AspenPlus的公用工程模塊加入冷卻水、加熱介質(zhì)、高壓蒸以設計任務書中公用工程價格為依據(jù)轉(zhuǎn)化為以$/t圖6- 計算結(jié)果可圖6- 公用工程價公用工程價格矯（$/kJ6-4公用工程的單位能量價格將具有實際意義的單位能量價格輸入AspenEnergyyzer中6-5實際意義的單位能量價格輸AspenPlus直接導入流股數(shù)據(jù)之后，補足缺失的數(shù)據(jù)，修改經(jīng)濟核算中（如：8732小時/8000小時/年）最小傳熱溫差確6-6；考慮到在操作費用比較小的前提下，取換熱器數(shù)量較小的情6-7DTmin=10℃。圖6- 操作費用-設備費用-最小溫差的關(guān)系圖6- 總費用指數(shù)-換熱器數(shù)-最小溫差關(guān)系圖6- 溫焓(T-H)需要的熱公用工程能量為3.146108kJ/h，即87.39MW；需要冷公用工能量為8.485108kJ/

6-9夾點溫度和公用工夾點溫度最小公用工程6-10總組合曲30℃汽消耗。19℃公用工程還使用循環(huán)冷卻水進行換熱。6-11所示：圖6- 換熱網(wǎng)絡合成初始方NHNH式中NH——NC——即N流出N為了保證傳熱推力

不小于

即

FCpHFCpH式中FCpH——FCpC——圖6- 換熱網(wǎng)絡合成最終方優(yōu)化后最終實施的換熱網(wǎng)絡所需換熱器臺數(shù)為18臺?？苫厥諢崃?.05107kJ/h，回收能量達21.2%經(jīng)過優(yōu)化后節(jié)能9.11MW共需要冷公用工程235.7MW熱公用工程87.39（20℃25℃（4.0MPa（0.8MPa（1000℃6-13數(shù)據(jù)一覽僅用公用工初步優(yōu)化方最終優(yōu)化方達標比例總費用指數(shù)換熱面積換熱器殼程設備費用指操作費用指[10-熱公用工程冷公用工程其他節(jié)能措第七章自動控制及儀概自動控制儀表是化工生產(chǎn)裝置的設備是確保連續(xù)安全運行的重要。自動化儀表概自動化儀表功自動化儀表的分按儀表的組成形式分類可以分為式儀表，這類儀表的特點是將測量、顯儀表的選用原為節(jié)約人力成本減少強度應選用高穩(wěn)定性免的智能儀表非接觸式的、無阻塞隔膜式、電磁式及可式的傳感器。盡量選用不用斷流拆卸式和周期較長的儀表．方便管理自動控制系統(tǒng)概、個化工廠要進行正常的運行，除了要有人員進行巡視和控制，很大程度上依賴于控制系統(tǒng)的設計和儀表的合理運用，它將人類從復雜、繁瑣的勞、自控系統(tǒng)選DCS(分布式控制系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)和FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))。分布式控制系統(tǒng)(DistributedseDS場來的信號經(jīng)O單元的D轉(zhuǎn)換，通過O總線把數(shù)據(jù)傳到過程接口控制器(PIC)(P)PICPS的現(xiàn)場總線控制器(FC)FCPS的CPUPSCPUDS管理。本項目擬采用的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)S?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)()與集散型控系統(tǒng)(D)得參數(shù)經(jīng)總線送往控制室及全廠數(shù)據(jù)網(wǎng)絡各裝置間由現(xiàn)場總線串行實數(shù)據(jù)交換，由此實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的集中監(jiān)視與自動控制。設備控制方MiniMAP一樣，有的現(xiàn)場總控還具有網(wǎng)絡層的功能。DSC中的輸入/DSC復雜控制系統(tǒng)的應比值控制串級控制系單元設備自控方離心壓縮力。壓縮機的流量控制主要有4種方法，分別為節(jié)流、出口節(jié)流、速度控制、調(diào)節(jié)導向葉片。速度控制可以節(jié)省較多能量，在工業(yè)實踐中也已經(jīng)得“喘振”將使壓縮機及所連接的系統(tǒng)和設備發(fā)生強烈振動，嚴重時會使壓縮圖7-2壓縮機控儲圖7-3換熱7-4換熱器控過程控制方吸收在吸收塔管道處安裝密度計、pH表和流量表，為檢測吸收塔內(nèi)石膏H常情況下漿液均不宜打入吸收塔。此時應通過調(diào)節(jié)水和石灰石粉的比例控制好H表系統(tǒng)，在測量管設置pH值、流量、密度等參數(shù)的測量。圖7-5第八章車間配設計依常用的設計規(guī)范和GB50016-《煉油化工企業(yè)設計防火規(guī)定（石油化工篇《化工企業(yè)和火災場所電力設計技術(shù)規(guī)定GB50058-車間基礎設計原和施工有時，允許有所調(diào)整；控制室和配電室應布置在生產(chǎn)區(qū)域中心部位，在區(qū)之外設備布置應整齊，盡量使主要管架布置與管道一致設計要工段安車間平面LT6m4m5m或6m但不論框架結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)在一幢廠不宜采用多種柱距。2個，應慎重考慮防火安全等問題。車間立面設備布內(nèi)一般情況看采用室內(nèi)與露天聯(lián)合布置在條件的情況下采取有效措施，生產(chǎn)工藝要設備安裝要必須考慮設備檢修、拆卸以及運送物料所需的起重設備本系統(tǒng)車間布整體布車間布6-16-1設備平立面布參照標準，應用AutoCAD軟件對煙氣吸收車間設備進行布置，并繪制6-2所示。圖6- 煙氣吸收車間立面車間三維為減少施工和達到配管要求，本團隊應用Autodesk公司AutoCADnt3D6-3所示。6-3第九章配管設設計依《石油化工金屬管道布置設計規(guī)范 《化工、石油化工管架、管墩設計規(guī)定 《化工裝置管道布置設計規(guī)定 HG/T20549-《輸氣管道工程設計規(guī)范 GB50251-《輸油管道工程設計規(guī)范 GB50253-《石油化工配管工程設計圖例 SH/T3052-《石油化工非埋地管道設計通則 SH/T3039-《防止靜電事故通用導則 GB12158-管道布置要在確定進出裝置（單元）管道應或地上敷設，如確有需要，可埋地或敷設在管溝內(nèi)全廠性管架或管墩上（包括穿越涵洞）10～30%的裕量并考慮其10～20%的裕量，并考慮其荷重?！安讲礁摺被颉安讲降汀?，減少氣袋或液袋。不可避免時應根據(jù)操作、檢修要求設置放空、放凈。管道布置應減少盲腸。氣液兩相流的管道由一路分為或多路時管道布置應考慮對稱性或管道設管道與建筑物及管道間管道與建筑物及管道間距如表7-1與表7-2所示表9-1管