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1、第二章幾種脫硫工藝的比較煙氣脫硫經(jīng)過了近30年的發(fā)展已經(jīng)成為一種成熟穩(wěn)定的技術(shù),在世界各國(guó)的燃煤電廠中各種類型的煙氣脫硫裝置已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。煙氣脫硫技術(shù)是控制SO2和酸雨的有效手段之一,根據(jù)脫硫工藝脫硫率的高低,可以分為高脫硫率工藝、中等脫硫率工藝和低脫硫率工藝;最常用是按照吸收劑和脫硫產(chǎn)物的狀態(tài)進(jìn)行分類可以分為三種:濕法煙氣脫硫、半干法煙氣脫硫和干法煙氣脫硫。1)干法煙氣脫硫工藝是采用吸收劑進(jìn)入吸收塔,脫硫后所產(chǎn)生的脫硫副產(chǎn)品是干態(tài)的工藝流程,干法脫硫技術(shù)與濕法相比具有投資少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便、煙氣無需再熱等優(yōu)點(diǎn),但存在著鈣硫比高、脫硫反應(yīng)速度慢,設(shè)備龐大,脫

2、硫效率低、副廣物不能冏品化等缺點(diǎn)。干法煙氣脫硫技術(shù)中,爐內(nèi)噴鈣優(yōu)點(diǎn)同樣有無污水和廢酸排放,設(shè)備腐蝕小,凈化后煙氣煙溫高,利于煙囪排放擴(kuò)散,投資省占地少易于國(guó)產(chǎn)化等。但是也有比較明顯的缺點(diǎn),它只適合煤種含硫量2%,脫硫率低,脫硫率大概只有70%90%,不能適應(yīng)目前對(duì)SO2的排放限制越來越嚴(yán)的環(huán)保要求。與常規(guī)煤粉爐相比,由于脫硫劑的加入和增濕活化的使用,會(huì)對(duì)鍋爐的運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,比如結(jié)灰結(jié)渣,對(duì)鍋爐受熱面的磨損加重,也使鍋爐效率降低。該技術(shù)還需要改動(dòng)鍋爐,這些都會(huì)影響鍋爐的運(yùn)行。對(duì)現(xiàn)有的除塵器也產(chǎn)生了響,由于灰量增加,除塵器效率應(yīng)提高。2)半干法煙氣脫硫工藝是采用吸收劑以漿液狀態(tài)進(jìn)入吸收塔(洗滌

3、塔),脫硫后所產(chǎn)生的脫硫副產(chǎn)品是干態(tài)的工藝流程。常見的半干法煙氣脫硫技術(shù)主要包括循環(huán)懸浮式半干法、噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝等。其中循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術(shù)較為成熟,應(yīng)用也較為廣泛。3)濕法煙氣脫硫(FGD)的基本原理是堿性物質(zhì)吸收并固定酸性的二氧化硫。主要有兩種方法,一種是石灰石(碳酸鈣),即鈣法;一種是氨,即氨法。鈣法煙氣脫硫工藝是采用石灰石(碳酸鈣)洗滌SO2煙氣以脫除SO2。鈣法煙氣脫硫技術(shù)以其脫硫效率較高、適應(yīng)范圍廣、鈣硫比低、技術(shù)成熟、副產(chǎn)物石膏可做商品出售等優(yōu)點(diǎn)成為世界上占統(tǒng)治地位的煙氣脫硫方法。氨法脫硫(FGD)系統(tǒng),是當(dāng)今最先進(jìn)的SO2排放控制技術(shù)。它不但脫除煙

4、氣中95%以上的SO2,而且生產(chǎn)出高附加值的硫酸俊化肥產(chǎn)品。該系統(tǒng)利用各種濃度的氨水(或液氨)作為脫硫劑,生成的硫酸俊漿液,輸送到濃縮脫水處理系統(tǒng)。FGD系統(tǒng)中使用的氨水需要量,由PH控制閥來自動(dòng)調(diào)節(jié),并由流量計(jì)進(jìn)行測(cè)定。硫酸俊結(jié)晶體在脫硫塔中被飽和的硫酸俊漿液結(jié)晶出來,生成35%重量比左右的懸浮粒子。這些漿液經(jīng)過初級(jí)和二級(jí)脫水,然后,再送到硫錢分離及固體硫錢制備工段進(jìn)行進(jìn)一步脫水、干燥、冷凝和存儲(chǔ)。流程圖如下:03-2-4氮-肥法工藝流程(1)技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠性好,不會(huì)因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運(yùn)行。該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產(chǎn)品為硫酸錢化肥。氨-肥法屬于回收法,將煙氣中的SO2作為資源

5、,回收生產(chǎn)使用價(jià)值較高的硫錢,減少污染,變廢為寶。(2)脫硫化學(xué)吸收反應(yīng)速度快,脫硫效率高??梢圆捎幂^小液氣比,降低能耗和操作運(yùn)行費(fèi)用,并可減少設(shè)備尺寸。由電除塵器回收粉煤灰,以便進(jìn)行綜合利用。(3)原材料來源豐富,可以采用液氨、氨水、廢氨水,還可以采用化肥級(jí)碳錢。吸收劑配制系統(tǒng)簡(jiǎn)單,工藝流程緊湊,設(shè)備少,(4)與石灰石-石膏法相比,占地面積小,布置具有較大靈活性。在脫硫的同時(shí)除去部分粉塵,具有一定除塵效果。脫硫的副產(chǎn)品為硫錢,廢渣較少,硫錢可作農(nóng)用化肥出售。(5)該脫硫工藝在脫硫的同時(shí),也可以除氮,具有20%以上的除氮效率。(6)相對(duì)鈣法而言,亞硫酸錢溶液不會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象,能確保脫硫塔長(zhǎng)周期

6、運(yùn)轉(zhuǎn)。利用液氨(氨水),吸收SO2,原材料供應(yīng)可靠、方便、價(jià)格便宜;能適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,脫硫效率可達(dá)到95%以上,脫硫副產(chǎn)物硫錢可作為肥料外銷。(7)從投資和運(yùn)行成本來看,氨法比其他工藝稍低,其他方法的副產(chǎn)物需建后處理裝置才能有出路,而一般公司不可能有較大堆場(chǎng)來存放。鈣法在美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家中,它占據(jù)著90%以上的市場(chǎng)份額。這是由其國(guó)情決定的。這些國(guó)家煤在其能源結(jié)構(gòu)中所占的比重不大。在美國(guó)和德國(guó),煤在其一次能源中約占20%。而在日本,煤在其能源結(jié)構(gòu)中只占15%;日本是一個(gè)島國(guó),石灰石資源豐富,但缺乏天然石膏資源。脫硫產(chǎn)品為石膏,正好彌補(bǔ)其緊缺的石膏資源。石灰石-石膏法路

7、線占地面積很大,且投資較高,脫硫副產(chǎn)石膏質(zhì)量較差,用途很有限。如果采用循環(huán)流化床法,脫硫產(chǎn)品為主要含亞硫酸鈣的混合物,基本上沒有什么用途,只能堆放,而且占地面積也很大。卜面就幾種常見的氨鈣工藝作簡(jiǎn)單比較:氨-肥法右灰心-右臂工藝鈣充噴霧干燥法1爐內(nèi)噴鈣+尾部增濕旋流板塔濕式吸收法技術(shù)成熟程度成熟成熟成熟成熟成熟適用煤種不限不限中低硫煤中低硫煤不限單機(jī)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性規(guī)模50MW及以上200MW及以上100MW及以下200MW及以下200MW及以下脫硫率95%以上95%以上75-80%75-80%75-90%吸收劑氨/氨水右灰心/右灰心灰右灰心石灰/堿液/電石渣等吸收劑利用率97%以上90%以上50-

8、70%約40%85%以上能耗中等高副產(chǎn)物硫鏤/硫酸石皆亞硫酸鈣亞硫酸鈣亞硫酸鈣/硫酸鈉等副產(chǎn)物處置全部利用少量利用大部分拋棄拋棄拋棄拋棄廢水無有無無少量廢氣(CO2無有有有有占地面積小大中小中市場(chǎng)占有率一般較高一般一般一般國(guó)內(nèi)應(yīng)用右南解化、天津堿廠、三門峽亞能電力、湖北化肥廠、揚(yáng)子石化、珞璜、北京、半山、重慶等黃島、白馬下關(guān)、錢清多家重慶中梁山、魯西化工、山東眾泰電廠等江南氨-肥煙氣脫硫技術(shù)“九五”期間,在國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)、國(guó)家科技部、國(guó)家教育部的共同支持下,完成了國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目“二氧化硫廢氣回收凈化新技術(shù)的工程化”,開發(fā)了一種新的火電廠煙氣SO2回收凈

9、化用的氨-肥法脫硫新技術(shù)。該技術(shù)于2005年在江蘇世紀(jì)江南環(huán)保有限公司總承包承建的天津堿廠260t/h鍋爐煙氣脫硫工程上通過了由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家科技部、國(guó)家教育部共同主持的專家鑒定和驗(yàn)收。這是國(guó)內(nèi)首例成功地在電站鍋爐上實(shí)施氨-肥法脫硫的裝置,各項(xiàng)指標(biāo)在脫硫業(yè)處于領(lǐng)先。江蘇世紀(jì)江南環(huán)保有限公司取得了該技術(shù)在國(guó)內(nèi)的獨(dú)家使用權(quán),同時(shí)江蘇世紀(jì)江南環(huán)保有限公司還擁有14項(xiàng)氨法脫硫?qū)@?,涵蓋了氨法脫硫技術(shù)所有領(lǐng)域。以氨為脫硫劑生產(chǎn)硫錢的氨法脫硫技術(shù)路線,可以節(jié)省投資,降低原料成本,并實(shí)現(xiàn)以廢治廢,不產(chǎn)生二次污染,一舉多得,是一個(gè)非常理想的技術(shù)路線。更為重要的是本法裝置占地較小,可滿足大部分公司脫

10、硫場(chǎng)地緊張的現(xiàn)狀要求。江蘇世紀(jì)江南環(huán)保有限公司已建工程有天津堿廠260t/h鍋爐、河南亞能天元電力公司100MW機(jī)組、云南解化集團(tuán)130t/h+3X75t/h鍋爐煙氣脫硫工程、山東魯西化工股份有限公司第一化肥廠3Xl30t/h鍋爐及工業(yè)園區(qū)3X260t/h鍋爐煙氣脫硫工程、揚(yáng)子石油化工有限責(zé)任公司4X220+410t/h鍋爐煙氣脫硫工程改造項(xiàng)目、濟(jì)南明水大化集團(tuán)熱電公司2X130+75t/h鍋爐煙氣脫硫工程。江蘇世紀(jì)江南環(huán)保有限公司在建的氨-肥法脫硫工程有云南解化三期3X130+75t/h鍋爐煙氣脫硫工程、山東眾泰電力公司2X135MW機(jī)組鍋爐煙氣脫硫工程等、貴州天?;び邢挢?zé)任公司4Xl30

11、t/h鍋爐煙氣脫硫工程、華魯恒升化工股份有限公司熱電廠3X75+4X240t/h鍋爐煙氣脫硫工程。氨-肥法脫硫技術(shù)原理氨法脫硫技術(shù)以水溶液中的SQ和NH的反應(yīng)為基礎(chǔ):SQ+HO+xNH=(NH4)xH2-xSO3(1)因此,用氨將廢氣中的SO脫除,得到亞硫錢中間產(chǎn)品。將亞硫錢氧化為硫錢,如反應(yīng)(2)。(NH4)xH2-xSC3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SQ(2)采用壓縮空氣對(duì)亞硫錢直接氧化,并利用煙氣的熱量濃縮生產(chǎn)硫錢溶液,投資低,能耗省。工藝流程鍋爐引風(fēng)機(jī)來的煙氣進(jìn)入脫硫塔后,首先被洗滌降溫,然后用氨化吸收液循環(huán)吸收煙氣中的SO2生產(chǎn)亞硫錢。脫硫后的凈煙氣經(jīng)除霧后含SO2量

12、0400mg/Nm3(標(biāo)態(tài)、濕基),水霧量小于75mg/m3,由塔頂煙囪排放。吸收劑氨與吸收循環(huán)液混合后進(jìn)入吸收塔,吸收煙氣中的SO2形成亞硫酸錢溶液,亞硫酸錢溶液在吸收塔底部被鼓入的空氣氧化成硫酸錢溶液,硫酸錢溶液泵入洗滌降溫段洗滌煙氣,將煙氣溫度降低的同時(shí)自身得到濃縮。濃縮后的硫酸錢溶液送入硫錢裝置。固含量約10%的漿液經(jīng)結(jié)晶泵送至硫錢工序經(jīng)旋流器脫水后形成固含量40%左右的硫錢漿液,清液進(jìn)入料液槽;固含量40%左右的硫錢漿液進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行固液分離,形成含水3%左右的濕硫錢,母液溢流到料液槽;含水3%左右的濕硫錢經(jīng)干燥機(jī)干燥,得到水分1%的硫錢,進(jìn)入包裝機(jī)包裝即可得到商品硫錢;料液槽內(nèi)的液

13、體經(jīng)料液泵送回循環(huán)槽。自動(dòng)化水平2.5.1 系統(tǒng)描述自控設(shè)計(jì)將本著技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、操作方便和經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行。在節(jié)省投資的前提下,盡可能提高裝置自動(dòng)化水平,以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,同時(shí)減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)本工藝的技術(shù)的特點(diǎn),本方案擬采用PLC系統(tǒng)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行監(jiān)視和控制。在控制室進(jìn)行集中顯示、記錄、報(bào)警和控制。實(shí)現(xiàn)根據(jù)煙氣中SQ含量的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)脫硫劑氨的加入量;并在硫錢生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)行自動(dòng)控制。PLC系統(tǒng)具有連續(xù)控制和邏輯控制功能。PLC系統(tǒng)以微處理機(jī)為基礎(chǔ),集中管理而分散控制的分散型控制系統(tǒng),與常規(guī)模擬儀表構(gòu)成的系統(tǒng)相比具有更豐富的運(yùn)算控制功能與邏輯運(yùn)算功能、更高的控制品質(zhì)。在

14、PLC操作站上能夠顯示整個(gè)裝置的各類工藝參數(shù)和機(jī)泵的運(yùn)行狀態(tài);對(duì)于重要的工藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制;能夠定時(shí)或及時(shí)打印多種規(guī)格的生產(chǎn)報(bào)表;可以及時(shí)顯示參數(shù)越限、生產(chǎn)事故或系統(tǒng)故障信息;具有自診斷功能,并提供豐富的操作指導(dǎo)信息;能夠顯示歷史趨勢(shì),易于操作和維護(hù);具有各種冗余措施,可靠性高,系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率高;易于和計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)相連,便于全廠優(yōu)化及管理。2.5.2 系統(tǒng)組成部分PLC主要分操作單元、控制單元和通訊網(wǎng)絡(luò)三部分:操作單元操作單元由2臺(tái)操作站和1臺(tái)打印機(jī)組成。每臺(tái)操作站分布包括21”彩色CRT、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、鼠標(biāo)等;其中1臺(tái)操作站可用作工程師控制單元控制單元由1臺(tái)控制器與相應(yīng)的機(jī)柜組成。其中CPU模塊

15、、電源模塊、通訊模塊采用冗余配制;各類I/O卡件按實(shí)際點(diǎn)數(shù)留有10-15%的備用量。通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)也采用冗余配制??刂撇糠植捎幂^為先進(jìn)的系統(tǒng)控制器。2.5.3 設(shè)備選型(1)儀表信號(hào)傳輸采用下列方式: 電動(dòng)模擬量信號(hào)采用420mADC; 氣動(dòng)信號(hào)采用20100kPa; 開關(guān)量輸入、輸出信號(hào)采用無源觸點(diǎn)。(2)各儀表均采用國(guó)際單位制。(3)各控制閥、流量計(jì)的計(jì)算均采用制造廠標(biāo)準(zhǔn)。(4)所有儀表均經(jīng)過類似裝置的運(yùn)行證明是成功可靠的。主要設(shè)備2.6.1 概述為了確保將本項(xiàng)目建成為具有先進(jìn)水平的煙氣脫硫裝置,并節(jié)省工程建設(shè)投資,本技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備除關(guān)鍵設(shè)備如噴頭等外,將全部選用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備。本裝置

16、化工設(shè)備有各類定型和非標(biāo)設(shè)備,其中非標(biāo)設(shè)備按設(shè)備在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理,有脫硫塔、循環(huán)罐等;本裝置設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力基本為常壓,非標(biāo)設(shè)備大部分是在制造廠制造,脫硫塔需在現(xiàn)場(chǎng)組裝。2.6.2 煙氣系統(tǒng)(1)系統(tǒng)概述從鍋爐引風(fēng)機(jī)后的煙道引出的煙氣,進(jìn)入吸收塔,在吸收塔內(nèi)脫硫凈化,經(jīng)除霧器除去水霧后,再由塔頂濕煙囪排入大氣。在各自鍋爐煙道上設(shè)置旁路擋板門,當(dāng)鍋爐啟動(dòng)和FGD裝置故障停運(yùn)時(shí),煙氣由旁路擋板經(jīng)煙囪排放。(2)設(shè)計(jì)原則當(dāng)鍋爐燃用設(shè)計(jì)和校核煤種時(shí),從起動(dòng)到BMCRX況條件下,F(xiàn)GD裝置的煙氣系統(tǒng)都能正常運(yùn)行,并留有一定的余量。在煙氣脫硫裝置的進(jìn)、出口煙道上設(shè)置帶氣體密封結(jié)構(gòu)的雙百葉擋板用于鍋

17、爐運(yùn)行期間脫硫裝置的隔斷和維護(hù)。在煙氣系統(tǒng)中,設(shè)有人孔和卸灰門。所有的煙氣擋板門應(yīng)易于操作,在最大壓差的作用下應(yīng)具有100%的嚴(yán)密性。2.6.3 SO2吸收系統(tǒng)1)技術(shù)要求氨水通過循環(huán)泵送至塔內(nèi)噴嘴系統(tǒng),與煙氣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)吸收煙氣中的SQ,在脫硫塔循環(huán)漿池中利用氧化空氣將亞硫酸錢氧化成硫酸錢。硫錢排出泵將硫錢漿液從脫硫塔送到硫錢脫水系統(tǒng)。脫硫后的煙氣夾帶的液滴應(yīng)在脫硫塔出口的除霧器中收集,使凈煙氣的液滴含量不超過保證值。2)脫硫塔使用介質(zhì):濕SO氣體、亞硫錢溶液設(shè)備材質(zhì):鋼防腐結(jié)構(gòu)型式:組合塔包括脫硫塔殼體、噴嘴及所有內(nèi)部構(gòu)件、除霧器塔體防腐及外部鋼結(jié)構(gòu)、保溫緊固件等。塔體的預(yù)組裝應(yīng)在制造

18、廠內(nèi)完成,塔內(nèi)防腐材料施工可在現(xiàn)場(chǎng)完成。盡可能減少脫硫塔內(nèi)部件。脫硫塔內(nèi)所有部件均能承受最高進(jìn)口煙氣溫度的沖擊,高溫?zé)煔獠粦?yīng)對(duì)任何系統(tǒng)和設(shè)備造成損害。脫硫塔選用的材料適合工藝過程的特性,并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。脫硫塔設(shè)計(jì)成氣密性結(jié)構(gòu),防止液體泄漏。為保證殼體結(jié)構(gòu)的完整性,盡可能使用焊接連接,法蘭和螺栓連接僅在必要時(shí)使用。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方應(yīng)進(jìn)行密封,防止泄漏。塔的整體設(shè)計(jì)應(yīng)方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù),塔內(nèi)部的導(dǎo)流板、噴淋系統(tǒng)和支撐等都設(shè)有通道以便于清潔。脫硫塔煙道入口段設(shè)計(jì)成能防止煙氣倒流和固體物堆積,并有沖洗水間歇沖洗。脫硫塔配備有足夠數(shù)量

19、和大小合適的人孔門和觀察孔,便于安裝、操作及維護(hù)。脫硫塔內(nèi)部漿液噴淋系統(tǒng)由分配管網(wǎng)和噴嘴組成,噴淋系統(tǒng)合理分布要求的噴淋量,使煙氣流向均勻,使氨液與煙氣充分接觸和反應(yīng)。序號(hào)防腐部位介質(zhì)條件襯里方案1上段(集液器以上1m處至頂部及頂部)50-60C,PH5-8,含(NH)2SO,SO,NH3,H2O等玻璃鱗片襯里2中段(隔板集液器以上1nrj)60-70C,PH5-6含(NH)2S。,SQ,H2O等玻璃鱗片襯里3噴淋層上部1m至卜部1m處壁部玻璃鱗片襯里和玻璃鋼加強(qiáng)4噴淋層卜部1m處至液面上方1m處壁部玻璃鱗片襯里5隔板(碳鋼板,無孔)玻璃鱗片襯里和玻璃鋼加強(qiáng)6底板及1m以下塔壁50-60C,P

20、H5-8含(NH)2SQ,SQ,NH3,HQ等玻璃鱗片襯里和玻璃鋼加強(qiáng)7吸收塔壁煙氣進(jìn)口區(qū)域(塔壁在進(jìn)口上2米、下1米,左右各2米的區(qū)域)玻璃鱗片襯里;該區(qū)域使用的乙烯基酯樹脂耐180c高溫8其余部位塔壁玻璃鱗片襯里9煙氣進(jìn)口60-70C,PH5-6含(NH)2S。,SO,H2Q等玻璃鱗片襯里;該區(qū)域使用的乙烯基酯樹脂耐220c高溫10出口煙道5075C,PH5-8含SQ,NH3,HQ等玻璃鱗片襯里11接管、人孔及接口處焊縫部位60-70C,PH5-6含(NH)2SC4,SQ,H2Q等向所在區(qū)域,若無加強(qiáng),加襯一層玻璃鋼3)除霧器除霧器安裝在脫硫塔上部,用以分離凈煙氣夾帶的霧滴。除霧器材料采用

21、帶加強(qiáng)的阻燃聚丙稀,能承受高速水流沖刷,特別是人工沖洗造成的高速水流沖刷除霧器沖洗用水為FGD工藝水4)脫硫塔漿液循環(huán)泵LC系列泵是襄樊五二五公司引進(jìn)法國(guó)日蒙施乃德(JS)公司離心泵制造技術(shù)和奧特桑伯爾(HS)公司耐腐蝕磨蝕材料(F30%CrMo、Z3CNUD2605M、Z3NCDU25-2004M)冶煉鑄造技術(shù)的完美結(jié)合,該項(xiàng)引進(jìn)技術(shù)通過了國(guó)家重大辦、機(jī)電部裝備三司和中國(guó)化工裝備總公司主持的驗(yàn)收,LC系列泵以其優(yōu)良的水力性能和卓越的耐腐蝕抗磨蝕性能在磷復(fù)肥、磷化工等行業(yè)深受用戶青睞,已成為許多苛刻工位的首選泵型。該公司是磷肥硫酸行業(yè)用泵定點(diǎn)生產(chǎn)單位。該系列泵是在兩相流理論及實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合

22、的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的。它充分考慮了固體物良好的通過能力、可靠性、過流件的使用壽命、效率等因素,是輸送含固相介質(zhì)的理想泵型。該系列泵有渦流葉輪、單流道葉輪、雙流道葉輪、葉片葉輪、半開式葉輪等多種葉輪形式??蓾M足礦漿、料漿、顆粒懸浮液、帶狀纖維和少量含氣工況介質(zhì)的要求。葉輪前后蓋板均設(shè)有背葉片。前背葉片的作用主要是減少介質(zhì)向泵入口方向的泄漏和平衡軸向力,后背葉片的作用主要是降低軸封的密封壓力和阻止固相介質(zhì)進(jìn)入軸封,從而提高軸封的可靠性并延長(zhǎng)其使用壽命。葉輪輪轂與泵蓋之間有一較大的錐形空間,也有效地阻止了固相介質(zhì)進(jìn)入軸封的可能性。葉輪輪轂與軸的連接配合采用錐面。這種結(jié)構(gòu)一方面保證了輪轂與軸的配合的緊密

23、性,另一方面為葉輪的裝卸和維修提供了很大的方便。泵設(shè)有軸向調(diào)整裝置,當(dāng)過流件出現(xiàn)一定的磨蝕或腐蝕后,可通過調(diào)整裝置調(diào)整葉輪與殼體的間隙,使泵性能得到最大限度的恢復(fù)。該系列泵設(shè)計(jì)有多種密封形式:填料密封、副葉輪填料密封、飛鐵密封、單端面機(jī)械密封、雙端面機(jī)械密封、特殊機(jī)械密封,針對(duì)不同的工況、不同的用戶要求,選用不同的密封形式。我們選擇的過流件選材為2605耐磨蝕材料。5)氧化風(fēng)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)應(yīng)能提供足夠的氧化空氣,氧化風(fēng)管應(yīng)布置合理,使脫硫塔內(nèi)的亞硫酸錢充分轉(zhuǎn)化成硫酸錢。氧化風(fēng)機(jī)采用風(fēng)冷。氧化風(fēng)機(jī)保護(hù)和控制由PLC實(shí)現(xiàn)。6)煙氣塔頂直排(1)概述脫硫后煙氣排放有兩種方式,一種是經(jīng)過再熱后排放,一種是

24、將煙囪防腐,煙氣直接進(jìn)入煙囪(即濕煙囪排放),目前國(guó)外脫硫裝置一般都采用濕煙囪排放。本次方案即是按照凈煙氣塔頂濕煙囪直排來考慮的。此方案的核心技術(shù)是我公司擁有的專利脫硫排煙一體化設(shè)備ZL032,專利針對(duì)氨法脫硫的特點(diǎn)開發(fā)了在吸收塔塔頂設(shè)置濕煙囪進(jìn)行煙氣直排的技術(shù)。(2)煙氣塔頂直排介紹濕法脫硫裝置采用煙氣塔頂直排有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):1)系統(tǒng)更加可靠采用濕煙囪排放,系統(tǒng)中不在需要再熱設(shè)備,避免了再熱設(shè)備的堵塞,同時(shí)也減少了系統(tǒng)故障點(diǎn),系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠。2)系統(tǒng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)采用濕煙囪排放,煙氣不需要再熱,節(jié)省了再熱蒸汽的費(fèi)用,同時(shí)由于沒有再熱設(shè)備,脫硫系統(tǒng)阻力也可以降低500Pa左右,減低了脫硫

25、風(fēng)機(jī)的電耗。3)有利于工程施工濕煙囪排放方案在施工中與原有煙道的對(duì)接工程量較煙氣再熱方式有較大減少,縮短了因煙道對(duì)接導(dǎo)致的鍋爐停工時(shí)間,施工更加方便。4)運(yùn)行控制更加方便靈活由于減少了流程,脫硫裝置運(yùn)行時(shí)不需對(duì)加熱器等進(jìn)行控制,且脫硫裝置投運(yùn)與停運(yùn)時(shí)也減少了操作環(huán)節(jié),操作控制更方便對(duì)鍋爐的影響也將降低。本工程主要設(shè)備一覽見下表工藝設(shè)備一覽表序號(hào)名稱規(guī)格材質(zhì)單位數(shù)量單彳/萬元總價(jià)/力兀1膨脹節(jié)2000*2800非金屬只42擋板門2000*2800組合件只411443密封風(fēng)機(jī)配套于擋板門組合件只24煙道2000*2800*15000(L)碳鋼套125255煙道3000*2800*15000(L)碳

26、鋼套132326脫硫塔47mxH37m+)XH53m鋼襯鱗片臺(tái)16106107循環(huán)糟(帶攪拌)60m3,44.4mXH4.0mFRP臺(tái)128288工藝水槽40m3,43.6mXH4.0m碳鋼臺(tái)1669檢修槽47mxH13m鋼襯鱗片臺(tái)1484810一級(jí)循環(huán)泵300m3/h,H=45m組合件臺(tái)382411二級(jí)循環(huán)泵200m3/h,H=45m組合件臺(tái)261212結(jié)晶泵20m3/h,H=45m組合件臺(tái)213工藝水泵20m3/h,H=80m組合件臺(tái)214檢修泵100m3/h,H=20m組合件臺(tái)116自吸泵20m3/h,H=20m組合件臺(tái)122硫錢系統(tǒng)1料液槽(帶攪拌)40m3,43.6mXH4.0mFR

27、P臺(tái)115152料液泵20m3/h,H=30m組合件臺(tái)2243氧化風(fēng)機(jī)40m3/min,組合件臺(tái)318544緩沖槽6m3FRP臺(tái)15離心機(jī)HR400組合件臺(tái)232646旋流器20m3/h組合件套110107氣流干燥機(jī)4t/h組合件臺(tái)162628配布袋除塵器9半自動(dòng)包裝機(jī)50kg/bag,500bag/h組合件套12222103t電動(dòng)葫聲3t組合件只2第三章投資估算荊門石化公司2*130t/h鍋爐煙氣脫硫工程總投資估算為RMB:萬元。投資一覽表序號(hào)名稱金額(力兀)備注一工程建設(shè)直接費(fèi)用21441821(一)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)1工藝主設(shè)備13702供配電1103檢測(cè)、控制、儀表200(不包括在線檢測(cè))4暖

28、通、給排水325輔助設(shè)施配管等109(二)土建工程費(fèi)1521脫硫塔及設(shè)備基礎(chǔ)542硫錢廠房及空壓機(jī)房683煙道支架、管架30(三)工程安裝費(fèi)155(四)調(diào)試費(fèi)1690二設(shè)計(jì)技術(shù)費(fèi)三不口預(yù)見費(fèi)36四運(yùn)雜費(fèi)18五工程管理費(fèi)95六利稅210七合計(jì)2593第四章裝置運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)分析副產(chǎn)品產(chǎn)值本工程年產(chǎn)副產(chǎn)品硫錢約12980噸,按目前市場(chǎng)硫錢價(jià)格950元/噸計(jì)算,副產(chǎn)品年產(chǎn)值萬元。產(chǎn)品符合合格品標(biāo)準(zhǔn)。硫酸俊國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB535-1995項(xiàng)目?jī)?yōu)等品一等品合格品外觀白色結(jié)晶尢口見機(jī)械雜質(zhì)尢口見機(jī)械雜質(zhì)氮含重(以T基計(jì)),%水分(H20),%工游離酸(HSO)含量,%鐵(Fe)含量,%神含量(As)含量,%重金屬

29、(以pb計(jì))含量,%水不溶物含量,%注:硫酸錢作農(nóng)業(yè)用時(shí)可不檢驗(yàn)鐵、神、重金屬和水不溶物含量等指標(biāo)。消耗定額1丁P名稱規(guī)格單位小時(shí)消耗運(yùn)行時(shí)間h年消耗量1氨水%t80652水上幺水t80653電380VkW-h650806552422504蒸汽t8065單位成本費(fèi)用單位成本費(fèi)用包括:原輔材料費(fèi)、動(dòng)力燃料費(fèi)、人員工資、檢修費(fèi)用原輔材料費(fèi):液氨,2500元/噸工藝水,元/噸。編織袋:元/只動(dòng)力燃料費(fèi):電價(jià),元/kWh;蒸汽,130元/噸人員工資:40000元/年檢修費(fèi)用:總投資的3%年直接運(yùn)行費(fèi)用一覽1丁P項(xiàng)目單位年消耗數(shù)單價(jià)/元費(fèi)用/萬元1氨耗t25002上幺水t3電耗kWh52422504蒸汽

30、t1305工人工資人年1840000726編織袋只2596057檢修費(fèi)總投資的3%總投資的3%合計(jì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總1丁P工程和費(fèi)用名稱單位指標(biāo)值1工程總投資萬元2年運(yùn)行費(fèi)用萬元3年脫SO2總量t4年少交排污費(fèi)萬元5年硫酸錢產(chǎn)量t6年銷售收入萬元7上網(wǎng)電價(jià)增收萬元8年脫硫效益萬元注:1.硫鏤價(jià)格按950元/噸計(jì)2.排污費(fèi)按元/Kg計(jì)第五章公用工程公用工程狀況1)工藝水本工程生產(chǎn)給水為h,可以從荊門石化公司現(xiàn)有供水系統(tǒng)取水并可用鍋爐廢水。2)消防給水在裝置區(qū)周圍設(shè)置環(huán)狀消防管網(wǎng),管徑不小于150mm每隔一定的距離設(shè)置室外消火栓。3)工程排水系統(tǒng)的劃分裝置區(qū)內(nèi)排水包括少量的沖地廢水、化學(xué)分析廢水、生活污

31、水及后期雨水排水,可與工廠的沖灰水合并處理后排放。4)供熱本工程蒸汽耗量為h,蒸汽為飽和蒸汽。運(yùn)輸本工程新增物料運(yùn)輸量見下表:序號(hào)名稱運(yùn)輸量(t/a)運(yùn)輸方式運(yùn)入運(yùn)出1液氨3396管道2硫錢12980汽車維修荊門石油化工有限責(zé)任公司有較完善的機(jī)修、電修、儀修管理系統(tǒng)和設(shè)施。故本煙氣脫硫工程可充分利用荊門石油化工有限責(zé)任公司內(nèi)的現(xiàn)有維修力量,僅購(gòu)置少量維修設(shè)施,以滿足日常要求。分析化驗(yàn)室5.4.1 概述本裝置各工段生產(chǎn)過程的中間控制過程分析任務(wù)較少。為節(jié)省工程投資,分析工作可由荊門石化現(xiàn)有分析室代管。5.4.2 化驗(yàn)的任務(wù)(1)對(duì)生產(chǎn)過程中的重要工藝控制指標(biāo)進(jìn)行分析測(cè)定;(2)負(fù)責(zé)脫硫裝置三廢排

32、放物的常規(guī)檢驗(yàn)及環(huán)保監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分析;(3)負(fù)責(zé)各裝置生產(chǎn)過程的中間控制分析,保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行;(4)負(fù)責(zé)進(jìn)裝置原料、成品車間一級(jí)的分析檢驗(yàn)任務(wù)。5.4.3 分析標(biāo)準(zhǔn)和方法液體無水氨及其測(cè)定方法GB536-88GB/工業(yè)硫酸錢GB535-1995第六章環(huán)境保護(hù)廢氣治理本裝置不產(chǎn)生新的廢氣。脫硫凈化后的煙氣含二氧化硫遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),可經(jīng)高煙囪排放。廢水治理本裝置不產(chǎn)生生產(chǎn)性廢水,少量沖洗廢水進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)利用;生活污水及雨水,皆可直接進(jìn)入荊門石油化工有限責(zé)任公司排水系統(tǒng)。噪聲治理本工程設(shè)計(jì)機(jī)泵選用上盡量選用低噪設(shè)備,對(duì)高噪和振動(dòng)較大設(shè)備如風(fēng)機(jī)、泵等米取隔首和減振措施。預(yù)期達(dá)到的效果本煙氣脫硫

33、裝置脫硫率為95%,年減排SO2:6200噸。本脫硫工程技術(shù)路線先進(jìn),污染治理措施成熟可靠,不產(chǎn)生新的污染源。不僅消除了煙氣SO2帶來的危害,而且“以廢治廢變廢為寶”,做到了環(huán)境效益、社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。第七章勞動(dòng)保護(hù)和安全衛(wèi)生生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素的分析生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素有如下幾方面:1)液氨液氨是無色的強(qiáng)烈刺激性物質(zhì),具有很高的膨脹系數(shù)和較強(qiáng)的滲透性,很容易發(fā)生泄漏,從而造成危害。氨對(duì)皮膚、眼和呼吸道均有強(qiáng)烈刺激性。操作人員如直接接觸無水氨會(huì)引起嚴(yán)重?zé)齻?。?dāng)液氨逸入大氣中,其自身溫度瞬間下降至-33C,凡被噴灑到的物品,只要含有水分,立即發(fā)生凍結(jié)。2)氣氨氣氨比空氣輕。人如吸入濃

34、度140mg/m3時(shí),就會(huì)感到明顯不適,達(dá)到1750mg/m3時(shí),就有致死的危險(xiǎn)。氨與空氣在一定限度內(nèi)會(huì)形成易燃性混合物(1627%體積比),如遇明火即有爆炸危險(xiǎn)。若有油類存在,或?qū)迸c其它可燃性物質(zhì)混合,火災(zāi)危險(xiǎn)會(huì)增強(qiáng)。用氧氣代替空氣與氨混合,或混合物溫度、壓力高于環(huán)境值,則混合氣體爆炸范圍將增大。3)貯運(yùn)過程中產(chǎn)生的粉塵肥料在粉碎和貯運(yùn)過程中均會(huì)產(chǎn)生粉塵,造成對(duì)環(huán)境的污染。主要有害物質(zhì)的毒性分級(jí)及車間空氣最高允許濃度根據(jù)職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)(GB5044-85)中有關(guān)規(guī)定,有關(guān)物質(zhì)毒性分級(jí)見下表。物質(zhì)名稱毒性分級(jí)NH3輕度危害(IV級(jí))衡量環(huán)境中有毒物質(zhì)危害程度大小的主要指標(biāo)是環(huán)境中

35、的有毒物質(zhì)的濃度,工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值(GBZ2-2002)中對(duì)有毒物質(zhì)在工作場(chǎng)所空氣中的最高允許濃度見下表。工作場(chǎng)所空氣中有毒物質(zhì)容許濃度(mg/m3)物質(zhì)名稱MACTWASTEL氨-2030職業(yè)安全衛(wèi)生防護(hù)的措施1)防火、防爆生產(chǎn)過程中如果氨發(fā)生泄漏或天然氣管道泄漏則可能和空氣形成爆炸性氣體。在這些場(chǎng)所采用防爆電器設(shè)備,在設(shè)備和管道上進(jìn)行可靠的靜電接地。嚴(yán)禁動(dòng)火,吸煙,用錘子敲打設(shè)備和管道,以免發(fā)生爆炸,嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)防火防爆規(guī)范,各裝置及廠房間留有安全距離和通道。2)防塵、防毒、防腐蝕硫錢干燥時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的粉塵,為了消除對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)各裝置采取了密封措施,并設(shè)排塵、除塵裝置、煤渣

36、不能采取密閉輸送的,則采取增濕措施,防止粉塵飛揚(yáng)。為了防止NH&SO2等有害氣體對(duì)人體的危害,應(yīng)采取措施防止這類氣體外逸,盡可能采用負(fù)壓操作,對(duì)于帶壓操作的設(shè)備和管道,除對(duì)焊縫進(jìn)行嚴(yán)格的檢查外,還應(yīng)進(jìn)行水壓及氣密性試驗(yàn)。盡量采用敞開式廠房,以保證良好的通風(fēng)。崗位分析室易產(chǎn)生有毒氣體,應(yīng)設(shè)置通風(fēng)柜,以確保良好的操作環(huán)境。硫錢溶液具有強(qiáng)腐蝕性,對(duì)其設(shè)備和管道應(yīng)防止泄漏,對(duì)有防腐蝕要求的平臺(tái)、地坪、采用相應(yīng)的耐腐蝕材料,在操作崗位設(shè)水沖洗器。配備防毒面具,并發(fā)放勞保用品(工作服、眼鏡、手套)。3)防噪聲對(duì)產(chǎn)生噪聲的設(shè)備如風(fēng)機(jī)等除進(jìn)出口管道加消音器外,有的還設(shè)置隔音操作室,降低噪聲對(duì)人體的危害。4)防

37、電、防雷擊根據(jù)車間的不同環(huán)境特性,選用防腐、防水、防塵、防爆的電氣設(shè)備,并設(shè)置防雷、防靜電設(shè)施和接地保護(hù)。對(duì)較高的建筑物設(shè)置屋面避雷裝置,煙囪設(shè)避雷針,高出廠房的金屬設(shè)備及管道均考慮了防雷接地以防雷擊。5)防機(jī)械損傷,防高溫所有轉(zhuǎn)動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械均有安全可靠的保護(hù)設(shè)施,防止因機(jī)械運(yùn)動(dòng)而發(fā)生意外人身傷害。對(duì)產(chǎn)生高溫的設(shè)備、管道均采取保溫隔熱,在一些溫度較高的崗位設(shè)置機(jī)械通風(fēng),在一般休息室,生活室設(shè)風(fēng)扇,控制室設(shè)空調(diào)系統(tǒng)。凡高溫(外表溫度60C)的設(shè)備及管道在人行道上一律采用隔熱防護(hù)材料隔離,以防燙傷。6)其他措施在氨水罐以及可能發(fā)生氨泄漏的地方,設(shè)置必要的水沖洗器。當(dāng)液氨、硫酸錢噴濺到人身體上時(shí),應(yīng)

38、迅速用清水沖洗,再用1%的醋酸或2%勺磺酸鈉清洗皮膚,然后立即送醫(yī)務(wù)室緊急救治。裝置內(nèi)設(shè)置必要的操作平臺(tái),梯子護(hù)攔、安全梯等,主要生產(chǎn)裝置設(shè)有更衣室、衛(wèi)生間。設(shè)計(jì)中采用的主要防范措施為保證裝置安全可靠的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),在設(shè)計(jì)上主要考慮了如下防范措施:1)一般性防范措施(1)工藝設(shè)計(jì)(a)本設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的工藝技術(shù)路線,具有較高的自動(dòng)化水平,具有較高的機(jī)械水平,并在設(shè)備和管道的設(shè)計(jì)和安裝加強(qiáng)了密封、防漏等技術(shù)措施,以減少污染物泄漏和擴(kuò)散。(b)設(shè)置必要的安全聯(lián)鎖系統(tǒng),以保證裝置安全運(yùn)行。一旦生產(chǎn)系統(tǒng)中某個(gè)環(huán)節(jié)突然出現(xiàn)事故,即可正常停車處理,不致事故擴(kuò)大,并設(shè)有事故自動(dòng)放空系統(tǒng)。(c)對(duì)于有粉塵出現(xiàn)的場(chǎng)所

39、,如包裝廠房,設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)、局部除塵設(shè)施等項(xiàng)措施以防止對(duì)人身的危害。(d)嚴(yán)格按照工業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求,對(duì)于噪聲大的設(shè)備,采取消聲措施,如加防護(hù)罩,隔音值班室和休息室,為操作人員配備耳塞,耳罩等,對(duì)于放空管,采取加消音器以降低噪音。(2)總圖布置設(shè)計(jì)中嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)。各生產(chǎn)裝置之間嚴(yán)格按防火防爆間距布置,廠房及構(gòu)筑物按規(guī)定等級(jí)設(shè)計(jì),高溫明火的設(shè)備盡可能遠(yuǎn)離散發(fā)可燃?xì)怏w的場(chǎng)所。合理組織人流和貨流,結(jié)合交通、消防的需要,裝置區(qū)周圍設(shè)置環(huán)形消防道。滿足工藝流程、廠內(nèi)外運(yùn)輸、檢修及生產(chǎn)管理的要求。(a)本裝置采用了PLC控制系統(tǒng),對(duì)生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行集中控制、連鎖和監(jiān)視,以實(shí)現(xiàn)安

40、全、可靠、準(zhǔn)確的生產(chǎn)過程控制。設(shè)有連鎖安全保護(hù)系統(tǒng),保證裝置安全正常運(yùn)行。(b)為防止重大火災(zāi)及中毒事故發(fā)生,在可燃及有毒氣體易泄漏、滯留的地方設(shè)置了有毒及可燃?xì)怏w報(bào)警器。所選儀表以本安防爆型為主,采用儀表抗干擾措施。(c)為確保整個(gè)裝置的安全生產(chǎn),設(shè)置緊急停車和超限報(bào)警系統(tǒng),在PLC系統(tǒng)上還設(shè)有第一事故信號(hào)順序報(bào)警系統(tǒng)。(4)電訊在危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)為防止火災(zāi)、爆炸的發(fā)生,設(shè)計(jì)中除考慮了一般的安全措施和在工藝全廠布設(shè)了火災(zāi)報(bào)警按鈕外,還設(shè)置了可燃?xì)怏w報(bào)警器及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),可將信號(hào)送到控制室,再由工作人員通過火警電話通知消防人員滅火。(5)電氣為了防止靜電及二次雷擊,對(duì)生產(chǎn)裝置的設(shè)備以及工藝管道等設(shè)施都

41、按規(guī)定采取靜電接地措施;供電設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)生產(chǎn)裝置的一類和二類用電設(shè)備采用雙回路供電,對(duì)重要的用電設(shè)備考慮了保安電源。對(duì)PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了UPS不間斷電源供電,以保證裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和事故狀態(tài)用電。2)應(yīng)急措施(1)中毒急救措施一旦發(fā)生中毒事故,應(yīng)立即將患者移至空氣新鮮處,嚴(yán)重者需進(jìn)行吸氧急救,并及時(shí)將中毒人員送至附近醫(yī)院進(jìn)行搶救。裝置區(qū)內(nèi)設(shè)有防火措施。火災(zāi)報(bào)警受信盤設(shè)置在控制室內(nèi),在工藝裝置區(qū)內(nèi)設(shè)有手動(dòng)報(bào)警按鈕,在控制室內(nèi)設(shè)有可燃?xì)怏w報(bào)警器。一旦發(fā)生火災(zāi),現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)報(bào)警按鈕和可燃?xì)怏w報(bào)警器可將信號(hào)送達(dá)控制室,再由工作人員通過火警電話通知消防人員滅火。第八章消防本設(shè)計(jì)生產(chǎn)、消防水主要供生產(chǎn)裝置以及輔助設(shè)施等各裝置內(nèi)生產(chǎn)工藝用水、設(shè)備及地坪沖洗水等,生產(chǎn)、消防水管網(wǎng)直接從老廠現(xiàn)有生產(chǎn)、消防供水管網(wǎng)上引入,其

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