ICS 77. 120. 10 CCS Z 05
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T1511—2021
铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟
除尘技术规范
Technical specifications for limestone-gypsum based flue gas
desulphurization , defluorination and dedusting
inaluminiumelectrolysisprocess
2022-02-01实施
2021-08-21 发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T1511—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。、 本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口。 本文件起草单位：内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司、国家电投集团远达环保工程有限公司、内蒙古
锦联铝材有限公司、内蒙古创源金属有限公司、盐城市兰丰环境工程科技有限公司、聊城信源集团有限公司、株洲火炬工业炉有限责任公司、山东南山铝业股份有限公司。
本文件主要起草人：何力、祝元兵、姚永峰、毛霖、姜联玉、荆黎、许世民、段继文、未显光、谢辰炜、 姚克雷、孙占海、朱作贵、王加东、宋世霞、鲁志昂。 YS/T1511—2021
铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘技术规范
警示一一本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1范围
本文件规定了铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘技术的要求、检测、故障处理和过程记录等内
容。
本文件适用于铝电解烟气经干法净化工艺后，进行石灰石-石膏法脱硫脱氟除尘的工艺（以下简称石灰石-石膏法除尘工艺）。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB3095环境空气质量标准 GB/T3286石灰石与白云石化学分析方法 GB/T5484 石膏化学分析方法 GB8978污水综合排放标准 GB12348 8工业企业厂界环境噪声排放标准 GB/T15432环境空气总悬浮颗粒物测定重量法 GB/T16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T21508 燃煤烟气脱硫设备性能测试方法 GB25465 5铝工业污染物排放标准 GB/T32931铝电解烟气氨法脱硫脱氟除尘技术规范 GB50040 动力机器基础设计规范 GB/T50050工业循环冷却水处理设计规范 GB/T50087工业企业噪声控制设计规范 DL/T943烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定 DL/T986 湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范 DL/T 998 石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范 DL/T5196 火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程 HJ/T56 固体污染源排气中二氧化硫的测定碘量法 HJ/T67 大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法 HJ/T 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 HJ/T76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法 HJ/T179火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰-石膏法 HJ2033 铝电解废气氟化物和粉尘治理工程技术规范 JC/T20742 烟气脱硫石膏
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3术语和定义
HJ2033、HJ/T179、DL/T986、DL/T998、DL/T5196和GB/T32931界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1
烟气石灰石-石膏法脱硫、脱氟及除尘limestone-gypsumbasedfluegasdesuiphurization，defluorina- tion and dedusting
用石灰石作为吸收剂，脱除烟气中的二氧化硫、氟化物及颗粒物，对其产生的副产物（石膏进行回收的工艺。 3. 2
脱硫废水wastewater 为控制吸收塔浆池中氯离子、情性物质等浓度，脱硫系统必须排出的高盐分水。 ［来源：HJ/T179，3.11，有修改］。
4要求
4.1总体要求 4.1.1铝电解烟气经石灰石-石膏法除尘后应达到GB25465、GB3095、GB8978等相关标准的要求。 4.1.2根据企业的规划及实际情况选择与其生产条件相适应的工艺及设备，应选择安全、环保、节能的工艺和设备。 4.1.3石灰石-石膏法除尘工程设计对象和范围根据工程进行实际界定，包括系统工艺、设备、环境保护、劳动安全卫生等，工程的布置应符合厂区总体规划。 4.1.4石灰石-石膏法除尘工艺所需水、电、气等公用工程应利用企业主体工程设施。吸收剂和副产物应设有计量装置，也可与主体工程共用。 4.1.5石灰石-石膏法除尘工艺安装设计符合HJ/T76的规定和地方环保部门要求的烟气排放连续监测系统(CEMS)并进行连续检测。 4.1.6烟气在吸收塔内进行洗涤，脱除二氧化硫和氟化物后经除雾器去除液滴后排放，排放烟气的液滴含量应低于20mg/Nm。 4.1.7烟气净化装置排放的废水，进入废水处理系统，经废水处理后再利用或达标后外排。废水处理的最终水质达到GB8978的要求以及地方排放标准的要求。 4.1.8烟气净化装置的设计、建设和运行，应采取有效的隔声、消声、绿化等降噪措施，噪声和振动控制的设计应符合GB50087和GB50040的规定，厂界噪声应达到GB12348的要求， 4.1.9工程的设计、建设、运行维护应符合国家及行业有关质量、安全、卫生、消防等方面标准的规定。 4.2铝电解烟气条件的确定 4.2.1新建铝电解装置建设石灰石-石膏法除尘工艺时，烟气设计总风量应取原废气量的100% 4.2.2现有铝电解装置建设石灰石-石膏法除尘工艺时，应根据石灰石-石膏法除尘工艺入口处实测烟气参数和设计参数结合以确定设计工况和校核工况，并考虑生产工艺及原料的变化趋势。 4.2.3石灰石-石膏法除尘工艺的烟气中主要污染物有二氧化硫、氟化物和颗粒物，其中颗粒物含量应不影响系统的正常运行。 4.2.4应根据工程设计需要收集烟气理化性质等原始资料，主要包括以下内容： 2 YS/T1511—2021
a）烟气量（正常值、最大值、最小值）； b）烟气温度及变化范围（正常值、最大值、最小值及露点温度）；
烟气中气体成分及浓度（SO2、NOz、O2、HCI、HF等）； d）烟气颗粒物浓度及成分； e) 烟气压力、含湿量； f）产生污染物设备情况及工作制度。
4.3工艺设计 4.3.1工艺技术原理
采用石灰石配置合适浓度的浆液在吸收塔中循环喷淋，吸收铝电解气体中的氟化氢、二氧化硫等酸性气体，浆液充分氧化后，生成硫酸钙、氟化钙等钙盐晶体、水合物，然后将浆液排至脱水系统进行浓缩，浓缩后的溢流液经滤液池处理后返回石灰石浆液吸收塔，浓缩后的底液进行充分脱水后，得到固态的钙盐混合物，从而净化烟气中的氟化物、二氧化硫、颗粒物等污染物。 4.3.2工艺流程 4.3.2.1工艺主要由石灰石浆液制备供给系统、烟气系统、吸收系统、浆液排放及回收系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统、压缩空气系统等组成。 4.3.2.2固体硫酸钙（石膏）处理后综合利用，净化后的烟气经除雾器由高烟窗排放。 4.3.2.3工艺流程见图1。
石灰石浆液制备
供给系统
原烟气
二氧化硫、氟化物、 烟气排放
烟气系统
粉尘吸收系统 F
事故及排空浆液 -
滤液废水处理 排放或回用
浆液排空及回收系统
石膏脱水系统
系统
1 固体石膏
图1铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氟及除尘工艺流程示意图
4.3.3石灰石浆液制备供给系统 4.3.3.1石灰石块运输可采用公路、铁路方式。公路运输时，石灰石块应由汽车直接运至厂区磨制区域；铁路运输时，石灰石卸车设施可与石灰石堆场合并设置。 4.3.3.2当采用密封罐车运输石灰石粉进厂时，石灰石粉通过其自带的气力输送设备卸人石灰石粉仓。 4.3.3.3当采用汽车运输石灰石块至厂区磨制区域时，通过地下料斗自动卸料，再通过垂直提升设备经落料管直接送入石灰石仓贮存，落料管与水平面夹角不小于60° 4.3.3.4单套石灰石/石灰卸料系统应满足6h～8h完成输送脱硫工程1d的石灰石/石灰需求量。 4.3.3.5石灰石浆液制备可采用磨制系统制浆或来粉制浆。
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塔浆液固含量取值应不大于20%。 4.3.4.10吸收塔浆池运行氯离子浓度不高于20000mg/L，接触吸收塔浆液的部件材料防腐能力应按氯离子浓度不小于40000mg/L进行设计。 4.3.5烟气系统 4.3.5.1烟气系统根据温度、压力、流量、污染物含量等进行设计，并留有一定裕量。 4.3.5.2从引风机后的总烟道上引出的烟气，通过增压风机升压进入吸收塔。 4.3.5.3设置烟气换热器的工程，加热后的净化烟气温度应考虑烟肉防腐及环保要求综合确定。 4.3.5.4烟气系统挡板门应具有防止泄漏功能。 4.3.5.5两台及以上吸收塔合用一个烟气排放口时，每座吸收塔出口应设置检修隔离挡板门。 4.3.5.6吸收塔入口烟道可能接触浆液的区域，以及脱硫吸收塔出口至烟窗入口之间的净化烟道应采用防腐措施。 4.3.5.7 烟道设计应满足烟道的强度、刚度和振动在允许范围内，防腐烟道应尽量减少内撑杆数量。 4.3.5.8 烟道与设备应使用补偿器连接，补偿器应采用非金属材质。 4.3.5.9 烟道应在低位点装设自动疏放水系统。烟道低位点疏水和烟窗冷凝水疏水应通过工程回用。 4.3.5.10烟气在吸收塔内净化处理，经除雾器除去水雾后，经烟肉排人大气，烟窗可设置在吸收塔顶部或单独设置，烟高度应满足国家相关标准及当地主管部门的要求。 4.3.5.11压力变送器、温度计、二氧化硫分析仪和氟化物测量装置等用于运行和观察的仪表，应安装在烟道上，安装位置应满足测量的需要，同时设置人工检测孔，并设置相应的平台扶梯等 4.3.6石膏脱水系统 4.3.6.1吸收塔的石膏浆液（固含量不超过20%）由吸收塔浆液排出泵输送至石膏浆液旋流器浓缩。 4.3.6.2浓缩后的石膏浆液（固含量不低于50%）底流液经石膏浆液分配箱进人脱水机进行脱水，脱水后的石膏（表面含水率不超过12%）进入石膏贮存间待运。 4.3.6.3石膏浆液旋流器分离出来的溢流液经滤液池返回吸收塔。 4.3.6.4为控制脱硫石膏中氯离子等成分的含量，在石膏脱水过程中需用工艺水对石膏及滤布进行冲洗。 4.3.6.5 脱水石膏堆放可采用石膏仓或石膏库。石膏仓或石膏库应满足石膏转运的要求。 4.3.6.6有效储存容积小于3000m3的石膏库可采用石膏单点落料方式，有效储存容积大于3000m 的石膏库宜采用石膏多点落料方式，堆放场地应有防渗措施。 4.3.7浆液排空及回收系统 4.3.7.1排空系统的功能在用于收集事故时吸收塔排放的浆液，运行时各设备冲洗水、管道冲洗水、吸收塔区域冲洗水及其他区域冲洗水，并返回吸收塔。 4.3.7.2浆液排空和回收系统设计应满足浆液在内部循环回用的要求。 4.3.7.3工程区域应设计合理的箱罐、地坑和沟道用于区域内浆液或装置排水的收集，沟道最小净空深度不小于300mm，坡度不小于1%。 4.3.7.4吸收塔区和工艺楼地坑应分开设置。 4.3.8废水处理系统 4.3.8.1烟气净化装置浆液内的水在循环过程中，因富集重金属元素、氯离子和COD等，烟气净化装置要排放一定量的废水，进人废水处理系统。
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4.3.8.2脱硫废水处理方式应根据国家排放标准和当地环境保护主管部门的要求，结合厂址环境条件等因素综合考虑确定。 4.3.8.3废水处理系统应纳入全厂废水统一规划管理；单独设置废水处理系统时一般采用中和、絮凝、 沉淀、氧化等处理工艺去除废水中的悬浮物等污染物，达标后外排。 4.3.9公用系统 4.3.9.1工艺水系统
工艺水系统主要要求如下： a）工艺用水包括：吸收塔工艺水、设备管道冲洗水、辅助设备的冷却用水等。工程所需工艺用水应
由主体工程提供，系统内应设置水箱或水泵。 b）工程设置的工艺水箱应根据水源可靠性、系统耗水量等因素确定，其有效容积应不小于所服务
的工程设计工况下1h的工艺水总耗量。 c） 工程补水和管道冲洗水可采用城市污水处理厂处理后中水以及其他可用水源；设备冷却水和设
备密封水可采用工业水，水质应满足GB50050的规定。 d）浆液系统管道和设备冲洗应设计为自动冲洗方式，冲洗水阀门应采用电动阀或气动阀。
4.3.9.2压缩空气系统
压缩空气系统要求如下： a）工程压缩空气系统应与主体工程压缩空气站合并设置，系统内可设置压缩空气罐； b）当压缩空气从主体工程引接时，应在工程区域内设置稳压储气罐，并在储气罐压缩空气人口管
道上设置止回阀。
4.3.10二次污染控制措施 4.3.10.1工程石灰石/石灰卸料点，石灰石块仓及石灰石粉仓仓顶应设置独立的除尘装置收集扬尘。 4.3.10.2石膏脱水机石膏浆液进料点和石膏落料点、真空泵排气点应考虑水汽收集和排至室外的措施。 4.3.10.3脱硫废水处理中产生的污泥应合理处置。 4.3.11突发事故应急措施 4.3.11.1应设置浆液箱，用于事故状态下排浆。 4.3.11.2吸收塔入口烟道应设置烟气事故喷淋降温系统 4.3.11.3卸酸、碱区应设有自动淋浴装置。 4.4主要工艺设备 4.4.1 增压风机的设计选型符合下列要求：
a）增压风机可选用轴流风机或高效离心风机； b）增压风机选用轴流式风机时，可选用动叶可调轴流风机或静叶可调轴流风机，可根据技术经济
比较后确定；
c) 多个主体工程合用一座吸收塔时，应根据技术经济比较后确定风机数量。 4.4.2吸收塔采用钢结构，内部结构应根据烟气流动和防磨、防腐技术要求进行设计。 4.4.3浆液喷淋管材质可采用纤维增强复合塑料（FRP）、碳钢衬胶或镍基合金钢管，合金材料使用 1.4529超级双相不锈钢（脱硫脱硝合金）或等同材料。浆液喷嘴采用碳化硅材质，设计选型应能避免快速磨损、结垢和堵塞。 6