公司水泥窑生产线脱硝技改工程项目可行性研究报告111页.doc
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水泥技改项目可行性研究报告合集
1、公司水泥窑生产线脱硝技改工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月58可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录第一章 总论- 1 -1.1 项目名称与建设单位- 1 -1.1.1 项目名称- 1 -1.1.2 项目建设单位- 1 -1.1.3 建设性质与地点- 2、1 -1.2 工程概况- 1 -1.3 总投资及资金筹措- 2 -1.4 项目实施进度- 2 -1.5 技术经济指标- 2 -1.6 可行性研究报告编制的依据、范围- 3 -1.6.1 编制依据- 3 -1.6.2 编制范围- 4 -1.7 研究结论- 5 -第二章 项目建设背景及必要性- 6 -2.1 项目建设背景- 6 -2.1.1 世界水泥行业发展现状- 6 -2.1.2 我国水泥行业发展现状- 7 -2.1.3 水泥行业氮氧化物排放- 8 -2.2 项目建设必要性- 9 -2.2.1 实现达标排放的要求- 9 -2.2.2 实现节能减排和区域总量控制的要求- 9 -第三章 建设位置与建3、设条件- 11 -3.1 选址原则- 11 -3.2 位置选择- 11 -3.3 项目区域概况- 11 -3.3.1 地理位置- 11 -3.3.2 自然条件- 12 -第四章 企业现有工程概况- 15 -4.1 企业简介- 15 -4.2 烟气排放情况- 16 -第五章 项目技术方案选择- 18 -5.1脱硝工艺的选择- 18 -5.1.1 水泥生产线的原理与特点- 18 -5.1.2 水泥生产线的NOx排放特点- 19 -5.1.3 氮氧化物控制技术- 20 -低氮燃烧技术- 21 -选择性催化还原(SCR)脱硝技术- 22 -选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术- 23 -5.1.4 脱4、硝技术的比选- 24 -5.2 建设方案确定- 28 -5.3 废气净化规模确定- 28 -5.4 净化程度与净化效率的确定- 29 -5.5 SNCR脱硝还原剂的选择- 30 -第六章 项目建设方案- 34 -6.1 项目建设方案- 34 -6.3.1 SNCR工艺流程- 34 -6.3.2 SNCR系统组成- 35 -6.3.3 脱硝喷枪- 41 -6.3.4 在线监测(CEMS)系统(由业主改造窑尾烟气分析仪)- 42 -6.3.5 SNCR脱硝工程设备- 42 -6.3.6 工艺参数与性能保证- 53 -性能保证参数表- 53 -主要性能参数说明- 54 -6.3.7 物料消耗- 565、 -第七章 原辅材料及动力消耗- 58 -7.1原辅材料- 58 -7.2动力消耗- 58 -第八章 总图运输及公用工程- 60 -8.1 总图布置及运输- 60 -8.1.1 总图布置原则- 60 -8.1.2 总平面布置- 60 -8.1.3 内外部运输- 60 -8.2土建工程- 61 -8.3 公用工程- 61 -8.3.1 给排水工程- 61 -8.3.2 电气工程- 62 -8.3.3 采暖工程- 63 -第九章 系统影响评估- 64 -9.1 热耗(产量)的影响- 64 -9.2 水泥质量- 64 -9.3 设备的影响- 65 -9.4 结论- 66 -第十章 环境保护- 67 6、-10.1 设计依据及采用标准- 67 -10.2 污染及防治措施- 67 -10.2.1 水环境- 67 -10.2.2 固体废弃物- 68 -10.2.3 声环境- 68 -10.2.4 大气环境- 68 -第十一章 节能- 70 -11.1 设计依据和原则- 70 -11.1.1 设计依据- 70 -11.1.2 设计原则- 70 -11.2 能源品种及综合能耗量- 71 -11.2.1 项目主要用能品种- 71 -11.2.2 能源折标系数- 71 -11.2.3 项目用能核算- 71 -11.3 节能措施- 72 -11.3.1 总体布置- 72 -11.3.2 设备选择- 72 -7、11.3.3 节能管理- 72 -第十二章 安全生产和卫生- 73 -12.1 设计依据- 73 -12.2 工程设计概述及危险有害因素分析- 73 -12.3 安全生产对策- 74 -12.3.1 氨罐区安全保证措施- 74 - 电气安全措施- 75 -12.4 安全管理、安全教育培训及职责- 75 -12.5 安全卫生管理机构- 76 -12.6 预期效果及评价- 76 -第十三章 管理机构、劳动定员及实施计划- 77 -13.1 项目管理- 77 -13.2 管理机构- 77 -13.3 劳动定员- 78 -13.4 实施计划- 78 -第十四章 投资估算及资金筹措- 79 -14.1 8、投资估算编制说明- 79 -14.1.1 估算范围- 79 -14.1.2 估算编制依据- 79 -14.2 投资估算- 80 -14.3 资金筹措- 81 -第十五章 经济评价- 82 -15.1 编制说明- 82 -15.2 建设规模- 82 -15.3 运行成本分析- 82 -15.4 节省资金分析- 86 -15.5 经济评价结论- 86 -第十六章 结论与建议- 87 -16.1 研究结论- 87 -16.2 建议- 87 -104第一章 总论1.1 项目名称与建设单位 项目名称广西XX水泥股份有限公司1#、2#、3#、4#生产线脱硝工程 项目建设单位建设单位:广西XX水泥股份有限公9、司单位性质:国有企业 建设性质与地点建设性质:技术改造建设地点:柳州市柳太路62号广西XX水泥股份有限公司厂内。1.2 工程概况广西XX水泥股份有限公司位于广西省柳州市境内,公司拥有4条水泥熟料生产线,现对其中1#线、2#线、3#、4#线水泥窑进行脱硝技术改造。生产线主要烟气参数如下表主要工艺与生产参数单位1#线2#线3#线4#线设计熟料产量t/d2000320025002500实际熟料产量t/d2500380029002800烧成系统运行时间d/y300300300300分解炉内烟气温度870880870880870880870880分解炉内含氧量(O2)Vol-%3.53.53.53.5出10、口NOX排放浓度(干基,标况,10%O2)mg/Nm3700640700800出口烟气流量(标态,10%O2,湿基)Nm3/h2800004000003100003200001.3 总投资及资金筹措本技改项目总投资1250万元,其中工程费用1120万元,工程其他费用25.6万元,预备费104.4万元。1.4 项目实施进度表1.4-1 项目实施进度表 进度项目20122013111212345678910前期工作施工图设计主体施工设备购置、安装竣工运行1.5 技术经济指标表1.5-1 主要经济技术指标表序号项目单位数量备注1水泥熟料生产线规模t/d102001#、2#、3#、4#线2废气处理规模11、万Nm3/h281#生产线万Nm3/h402#生产线万Nm3/h313#生产线万Nm3/h324#生产线3原料消耗量3.1氨水t/a12269氨水浓度20%3.2水t/a40904动力消耗4.1电万kwh/a28.84.2压缩空气万m3/a132.485运行时间天/年300三班制生产6主要经济指标6.1总投资万元12506.1.1工程费用万元11206.1.2其他费用万元25.68.1.3基本预备费万元104.41.6 可行性研究报告编制的依据、范围1.6.1 编制依据(1)政策法规中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法建设项目环境管理办法(由国家环保总局颁发)水泥工业大气污染物12、排放标准(GB4915-2004)水泥工业大气污染物排放标准(GB4915-2013)(2)行业标准及设计规范压力容器技术管理规定YB907092;钢结构设计规范GB500172003;低压配电设计规范GB5005495;钢制电缆桥架工程设计规范CECS31:91;工业企业照明设计标准GB5003492;工业企业厂界噪声标准GB1234890;工业企业设计卫生标准GBZ1-2002;固定污染源烟气排放连续监测统技术规范HJ/T75-2007;设备及管道保温技术通则GB4272-92;建筑结构荷载规范GB50009-2001;采暖通风与空气调节设计规范GB50013-2003;钢结构工程质量检验13、评定标准GB5022195;工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范HGJ22991;机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-98;现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-1998;电气装置安装工程施工及验收规范GB50254GB50259-96;压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-98;电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GBJ149-90;钢结构、管道涂装技术规程HGJ20983;机械设备安装工程施工及验收规范TJ23178;压力变送器检定规程JJG88294;1.6.2 编制范围本可研报告按规定的深度要求研究工程实施的必要性、工程背景条件、环境保14、护以及厂址的地形地貌、地震、地质和水文气象等主要工程建设条件,提出脱硝工艺系统的设想。主要范围及内容:(1)项目建设的背景及必要性;(2)项目建设规模及基本要求;(3)脱硝工艺比选;(4)建设方案;(5)公用工程及辅助设计方案;(6)环境保护及节能;(7)投资估算及资金筹措、财务评价等。1.7 研究结论为减轻NOx对大气环境的污染,实现至2015年全国氮氧化物排放比2010年下降10%的目标,促进柳州市及广西XX水泥股份有限公司的可持续发展,对其三条新型干法水泥熟料生产线进行配套SNCR脱硝工程是十分必要的。水泥脱硝项目属于“三废”综合利用及治理工程,依据产业结构调整指导目录(2011年)为“15、鼓励类”,符合国家产业政策。符合国家环境保护“十二五”规划、水泥工业十二五发展规划中关于“对新型干法水泥窑要进行脱硝技术改造”的要求。依据广西XX水泥股份有限公司熟料生产线的实际烟气排放情况,经过NOx控制技术的比较,结合水泥行业的实际情况,为1#、2#、3#、4#熟料生产线配套SNCR脱硝工程。本次确定的脱硝工程的规模和处理效率是合适的、可行的。综合上述,广西XX水泥股份有限公司新型干法熟料生产线脱硝工程的建设符合广西XX水泥股份有限公司及柳州市的实际利益,实现了社会和环境效益的统一,项目可行。第二章 项目建设背景及必要性2.1 项目建设背景 世界水泥行业发展现状近10年来发达国家由于各国经16、济发展速度减缓,生产成本增高和能源消耗、环保要求等各方面原因,水泥生产呈现饱和和缩减态势。而与此同时,一些经济迅速发展的发展中国家,水泥需求量不断增大,带动了水泥工业的迅猛发展,特别是亚洲地区,2000年后亚洲国家生 产的水泥几乎占到了世界水泥总产量的 60以上。在此期间,发达国家的跨国公司和集团,利用他们在水泥生产技术和装备制造方面的优势以及在国际资本运作方面的实力,采取在发展中国家投资或合资建厂以及购买股权的办法,在国外发展自己的水泥生产基地,返销本国,满足本国的水泥消费需求。欧洲一些大水泥公司半数以上产量是在国外生产的。这种世界水泥生产和消费长的改变趋势,将是今后一个时期的显著特点。近217、0年代表当代水泥生产技术水平的新型干法生产技术和装备,由于追求高效率、低能耗、“零污染”的环保要求使水泥装备大型化、生产工艺节能化、操作管理自动化、环保措施生态化等方面都取得了显著的成就和进步。 1、水泥装备大型化新型干法技术提供了提高水泥设备的单机能力和功能的可能性,而追求高效率、高性能、低成本,促进了水泥装备大型化的进程。设备大型化是实现先进工艺技术的手段和途径。从而大大提高了水泥生产效率,也为水泥进入国际市场创造条件。2、生产工艺节能化为了降低水泥生产工艺中所消耗的能源以降低成本,减少环境负荷,提高水泥产品的竞争能力,近20年来,在水泥工艺的主要工艺过程烧成和粉磨环节上做了大量的技改进,18、取得了巨大的进步。3、操作管理自动化由于近年来计算机控制技术、通信技术和图形显示技术的飞速发 展,DCS这种分散控制,集中管理的集散型控制系统已经在世界水泥工业中得到广泛的应用。采用这种系统可以实现电动机成组程序控制,过程量的采集、处理、显示和调节。由于网络技术的广泛应用,在水泥厂中也广泛推广应用管理信息系统(MIS)作为全厂的生产、财务、营销、物资、备品备件预检修订划制订和实施的管理。控制和生产管理的DCS系统作为一个生产子系统纳入全厂的MIS系统的建立,大大提高了劳动生产率,提高了工厂的管理水平。2.1.2 我国水泥行业发展现状水泥消费量引导水泥产量,从而引导水泥投资和行业发展方向,已成为19、市场经济时期水泥业内的共识。 中国的水泥消费量已经连续21年居世界第一,并以每年10%以上的速度增长。我国水泥消费量主要集中在省会城市,最大的城市消费群集中在长三角和珠三角地区,其次为京津唐地区。中国是水泥产量大国,已经连续20多年保持世界第一,2005年产量占到了世界的45%左右。2012年全国水泥产量达21.84亿吨。国内水泥市场容量大、增长速度快,水泥产量98%的在本国消费,仅少量出口,主要运往美国、中东等国家。 我国现阶段的经济增长,主要是投资拉动型增长。因此,水泥产量的增长和固定资产投资有密切关系。 近几年来,我国相继出台了有关一系列区域发展规划,如北部湾经济区、关中天水经济区规划,20、长三角、珠三角发展规划,海峡西岸经济区、建设中国面向西南开放的桥头堡等,还制订了一系列有关围绕投资、消费的财税、金融、价格等政策,如家电下乡、汽车下乡、建材下乡、住房保障以及节能产品等,使国民经济继续朝着宏观调控预期方向发展,实现了“十二五”时期经济发展良好开局。据初步测算,2011年全年国内生产总值471564亿元,按可比价格计算,比上年增长9.2%;全年全社会固定资产投资311022亿元,比上年增长23.6%,扣除价格因素,实际增长15.9%。2011年年底召开的中央经济工作会议,定调2012年经济社会发展的总基调是“稳中求进”。 “十二五”时期,中国经济处于一个转型期,工业化、城镇化以及21、大批量的基础设施建设都将为水泥行业带来宏大的需求。据有关测算资料,保障性住房建设力度的加大将有效对冲商品房投资下滑对水泥需求的抑制。另外,随着建筑施工质量要求逐步提高,水泥新标准的实施使相当一部分立窑水泥不能在高层建筑、桥梁、道路等重要设施结构中使用,市场对优质旋窑水泥的消费需求会越来越大。随着我国国民经济和社会发展十二五规划纲要的落实,基础设施陆续建设推动水泥需求的增长。“十二五”期间,随着经济发展方式加快转变,国内市场对水泥总量需求将由高速增长逐步转为平稳增长,增速明显趋缓,但水泥基材料及制品发展加快。预测水泥年均增长3%4%,2015年国内水泥需求量为22 亿t左右。2.1.3 水泥行业22、氮氧化物排放回转窑是新型干法水泥熟料烧成的关键技术装备,也是水泥行业氮氧化物排放的主要来源。煅烧水泥熟料时生成一氧化氮的途径主要有热力氮氧化物、瞬发氮氧化物、燃料氮氧化物和生料氮氧化物4种。在回转窑产生的废气中,二氧化氮一般仅占氮氧化物总量的5以下,一氧化氮则占总量的95以上。作为空气污染物的氮氧化物(NOx)对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。目前,我国氮氧化物排放主要集中在火电、机动车和水泥行业。在水泥行业,水泥煅烧过程产生大量NOx污染物,排放浓度在300mg/Nm31600mg/N m3之间,每吨熟料约产生NOx 1.5kg1.8kg。2010年全国水泥排放NOx约2023、0万吨,占全国工业NOx排放总量的15%。水泥行业是仅次于火力发电、汽车尾气排放之后的第三氮氧化物排放大户。2.2 项目建设必要性 实现达标排放的要求广西XX水泥股份有限公司位于柳州市柳太路62号。现有四条新型干法水泥熟料生产线,均未进行低氮燃烧改造和未配套脱硝设施。是区域内主要大气污染源,对区域环境空气质量产生一定影响。为减少企业水泥熟料烧成过程中排放氮氧化物对区域环境空气质量的影响,确保能够实现稳定达标排放,改善区域内环境空气质量,广西XX水泥股份有限公司决定建设新型干法熟料生产线脱硝工程。本建设项目实施后,将大大减少水泥烧成窑NOx的排放浓度和排放量,实现稳定达标排放,并减少该区域NOx24、的排放总量,改善和缓解区域环境空气质量,对柳州市地区NOx总量控制指标的实现具有一定的推动和示范作用。 实现节能减排和区域总量控制的要求实施污染物排放总量控制是我国环境保护工作的一项重要举措,根据国家环境保护“十二五”规划,国家首次将NOx纳入总量控制指标,要求NOx总量到2015年消减10%。国家环境保护“十二五”规划指出,要加大二氧化硫和氮氧化物减排力度,加快各行业脱硫脱硝步伐,加强水泥、石油石化、煤化工等行业二氧化硫和氮氧化物治理。石油石化、有色、建材等行业的工业窑炉要进行脱硫改造。新型干法水泥窑要进行低氮燃烧技术改造,新建水泥生产线要安装效率不低于60%的脱硝设施。水泥工业十二五发展规25、划提出:推广高效减排技术与装备,重点推进氮氧化物治理,削减大气污染物排放总量。新建新型干法水泥生产线,要配套建设烟气脱硝装置。对已建成的日产4000 吨及以上熟料生产线,应尽快实施烟气脱硝改造。NOx作为国家新纳入总量控制指标的污染物,必须加以重视,该项工作任重而道远。柳州是一座有二千一百多年历史的古城,为历代郡、县、府所在地。解放后建立柳州市。1977年被国务院批准为旅游开放城市。柳州历来是广西农副土特产及工业品的集散地,工商业比较发达,是中南、西南地区的人流和商流的主要通道,环境优美怡人,保护环境更是重中之重。根据广西壮族自治区人民政府关于“十二五”节能减排综合性工作方案的通知,“十二五”26、期间,要求“化工、有色金属、建材等行业实施脱硫改造。对新型干法水泥窑进行低氮燃烧技术改造,配套建设脱硝设施。”依据 柳州市环境保护十二五规划,柳州市2010年氮氧化物排放量59179吨,2015年控制排放目标55759吨,消减3420吨。基于以上国家和地方发展规划及要求,广西XX水泥股份有限公司决定建设新型干法熟料生产线脱硝工程,以减少企业氮氧化物污染物排放,改善广西XX水泥股份有限公司乃至柳州市环境质量,同时为广西柳州市地区节能减排任务的做出贡献。 第三章 建设位置与建设条件3.1 选址原则本项目选址主要依据下述原则:1、充分利用水泥窑窑尾空间;2、充分利用现有基础设施和附属设施的条件,易于27、与现有生产系统衔接;3、外部水、电供应方便;4、便于物料输送5、不影响分解炉和回转窑的正常生产;6、满足新上脱硝设备的作业条件。3.2 位置选择本项目建设地点为广西XX水泥股份有限公司厂内。考虑上述选址原则,广西XX水泥股份有限公司新型干法水泥生产线SNCR脱硝设备安装在水泥窑窑尾附近。1#、2#、3#、4#生产线水泥窑窑尾附近的空间可满足安装脱硝设备系统的空间要求,可以满足SNCR设备的安装和运行要求。充分利用现有空间。3.3 项目区域概况3.3.1 地理位置柳州是一座有二千一百多年历史的古城,为历代郡、县、府所在地。解放后建立柳州市。1950年3月起为广西直辖市。1977年被国务院批准为旅28、游开放城市。柳州位于广西壮族自治区中部偏北方,柳江中游,地理位置为东径10850至10944,北纬2354至2450。市辖柳江、柳城两县。全市总面积1.87万 km2,总人口达372万人。柳州历来是广西农副土特产及工业品的集散地,工商业比较发达,是中南、西南地区的人流和商流的主要通道。湘桂、湘黔、枝柳三条铁路干线在此交汇;水路可直达广州,航空有飞往广州、成都等地的航班,公路四通八达。近年来,随着改革开放的进一步深入,柳州市的工业、农业、文教、卫生、商业、贸易、交通等行业都得到了很大的发展,特别是在机械、冶金、纺织、化工、建材、食品等方面,不少产品已进入国际市场,成为广西的主要工业城市和交通枢纽29、城市。2006年柳州全社会工业总产值首次突破千亿元大关,达到1083亿。2013年柳州实现生产总值2016.9亿元,增长10%;工业总产值4020.7亿元,增长12.8%;全社会固定资产投资1562.6亿元,增长19%;工业经济步入快速发展期。根据城市总体规划(19932015)及柳州市2015年远景目标纲要,未来柳州市将建成“以工业为主综合发展的区域经济中心和交通枢纽城市,又是山水景观独具特色的历史文化名城”按2003年11月中国城市规划设计研究院最新修编的柳州市城市总体规划(2001-2020)纲要设想,力争到2020年把柳州市建设成为“广西自治区的副中心城市,交通枢纽和工业中心,山水风貌30、独特的历史文化名城”。3.3.2 自然条件3.3.2.1气 象气温历年平均气温 20.5极端最高气温 39.2(1953年8月13日)极端最低气温 -3.8(1955年1月12日)降水量多年平均降水量 1460.7mm年最大降水量 2289.4mm年最小降水量 918.1mm实测日最大降水量 311.9mm蒸发量年平均蒸发量 1583.6mm气压历年平均气压 1002.0mbar极端最高气压 1028.5mbar(1955年1月10日)极端最低气压 981.0mbar(1954年6月5日)湿度历年平均相对湿度 76%风速、风向年平均风速 1.6m/s最大风速 17m/s(1966年5月)主导风31、向冬季为偏北风,夏季为偏南风。3.3.2.2气候、水文特征柳江是西江水系的主要支流,流经市区段长达74km。柳江柳州水文站所测的水文特征如下:实测历史最高洪水位 92.96m(黄海高程系,下同)多年平均洪水位 82.22m百年一遇洪水位 92.21m五十年一遇洪水位 90.32m二十年一遇洪水位 88.32m最低水位 69.19m(1979年11月5日)百年一遇最大流量 31800m3/s历年平均流量 1247.76 m3/s最小流量 85.19 m3/s(1979年12月28日)年最高水位大部分在84.00m以下,水位超过84.00m的年份约占28.1%,即平均每3.5年发生一次。洪水一般来32、势猛,暴涨暴落,二十四小时曾有12.1m涨幅,最大涨率每小时达1.28m,一般为0.30.5m。一次洪水最大水位变幅18m左右。洪水期为六月中七月中,六月中属多,一般洪峰过程长者25天,短则3天。3.3.3 建设条件 本工程水泥熟料生产系统在建设时已对所在地的地形地貌及地质条件作了充分的考虑,无不良地质现象,且给排水、供电等附属设施齐全,并可利用现有的一些管线和构筑物等基础设施。第四章 企业现有工程概况4.1 企业简介广西XX水泥股份有限公司(原广西柳州水泥厂)始建于1958年。公司位于广西柳州市西北方向,距市区约15km。厂区南部紧靠黔桂铁路线,距宜(州)柳(州)高速1km。地理位置优越,各33、种原材料等物资进厂及水泥成品出厂十分方便,交通便利。广西XX水泥股份有限公司(原广西柳州水泥厂)始建于1958年,主机设备从原捷克斯洛伐克引进,工厂开始只有3条湿法水泥生产线,设计水泥生产能力60万吨/年。1986年,以补赔贸易的方式,引进丹麦史密斯公司日产熟料3200t/d新型干法生产线,单线设计水泥生产能力103万吨/年,至此,工厂共有4条生产线(3条湿法水泥生产线和1条干法生产线),公司水泥生产(设计)能力共163万吨/年。1993年公司为了扩大水泥出口能力,在广西防城港建设了30万吨散装水泥中转站,1997年对散装水泥中转站进行扩建,水泥散装能力达到60万吨/年,为公司水泥出口创汇创造34、了有利条件。东南亚金融危机及燃料价格的不断上涨使得公司水泥成本上升,产品市场竞争力不断下降,公司领导意识到再不下大力气努力降低公司产品成本,公司将面临市场占有率和赢利水平的下降。1998年公司领导决定对能耗高、熟料质量低的湿法水泥生产线进行节能技改,从公司实际出发,保留原有湿法生料制备系统和水泥粉磨系统,拆除3台热耗高、故障频繁、成本高、产品质量低的3.5145m湿法回转窑,在原地建设1条 460m能耗低、技术先进的新型干法回转窑,在公司全体员工的努力下,技改工程2002年一月一次点火成功。至此,公司的水泥窑水泥生产线数量从4条降为2条,熟料烧成全部改为干法生产,水泥(设计)生产能力从163万35、吨提升到183万吨/年以上,技改工程完成后,公司水泥成本有了较大幅度的降低,产品市场竞争力有所增强。2005年利用闲置的土地,在公司西北侧的空地上建成一条日产熟料2500t/d水泥生产线(3#线),单线设计水泥生产能力100万吨/年。至2006年公司水泥(设计)生产能力进一步提高到283万吨/年,实际水泥生产能力可达350万吨/年。为了进一步提高公司的市场占有率,充分利用公司原料矿山、公路、铁路、辅助生产设施的富裕生产能力,提高工厂劳动生产率,降低劳动力在水泥中的成本,提升公司产品的竞争力,促进地方经济的发展,公司于2007年10月开工建设一条100万t/a熟料生产线(4#线),并于2008年36、10月15日一次点火成功,至此,公司的水泥生产能力达到450万吨/年以上。4.2 烟气排放情况广西XX水泥股份有限公司三条水泥熟料生产线回转窑烟气排放情况依据环保验收数据和生产线的自动监测数据,见表4.3-1。表4.3-1 水泥熟料生产线窑尾烟气排放情况表主要工艺与生产参数单位1#线2#线3#线4#线设计熟料产量t/d2000320025002500实际熟料产量t/d2500380029002800烧成系统运行时间d/y300300300300分解炉内烟气温度870880870880870880870880分解炉内含氧量(O2)Vol-%3.53.53.53.5出口NOX排放浓度(干基,标况,37、10%O2)mg/Nm3700640700800出口烟气流量(标态,10%O2,湿基)Nm3/h280000400000310000320000目前,广西XX水泥股份有限公司尚未对其生产线的熟料烧成窑采取低氮燃烧和脱硝措施,熟料煅烧过程中NOx的产生量较大,直接排放至大气中,对区域大气环境质量造成一定的影响。因此对该熟料生产线配套脱硝工程符合国家环境保护“十二五”规划、关于“十二五”节能减排综合性工作方案的通知、水泥工业十二五发展规划的要求,对柳州市“十二五”节能减排目标的实现具有重要意义。第五章 项目技术方案选择5.1脱硝工艺的选择5.1.1 水泥生产线的原理与特点水泥生产线工艺流程大致分为38、:生料制备;熟料煅烧和水泥粉磨。(1)生料制备生料制备包括配料计算和原料加工制备。水泥原材料主要是石灰石、粘土和少量铁矿粉等或其他校正材料,按水泥品种和原材料的化学成分、计算出配合比例。经过破碎、干燥、粉碎、均化等工序,制备成质量均匀的粉状生料。(2)煅烧生料经煅烧,产生一系列的物理和化学变化,生成熟料。煅烧是影响水泥质量的重要环节。对煅烧过程简述如下:生料的烘干和脱水:生料以石灰石和粘土为主,粘土中的主要矿物是高岭石(Al2O32SiO22H2O)和蒙脱石(Al2O34SiO29H2O)。高岭石受热,在300以下失去机械结合水;在450-600失去结晶水,变为偏高岭石(Al2O32SiO2)39、,进一步再分解为无定形的新生态SiO2和Al2O3。Al2O32SiO22H2OAl2O32SiO2+2H2OAl2O32SiO2Al2O3+2SiO2碳酸盐分解:温度升高到600以上,碳酸盐开始分解,MgCO3在750左右迅速分解,CaCO3在900以上迅速分解,到1000左右分解结束。该分解是重要的耗热过程。MgCO3 MgO+ CO2CaCO3 CaO+ CO2固相反应:由于粘土和碳酸盐的分解,产生了单独存在活性强的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等氧化物。随温度升高它们在固体微粒表面、靠离子振动,相互交换进行固相反应。其多级反应式如下:800-900:CaO+Fe2O3CaOF40、e2O3CaO+Al2O3CaOAl2O3900-1000:3(CaOAl2O3)+ 2CaO5CaOAl2O32CaO+SiO2 2CaOSiO2CaOFe2O3+ CaO 2CaOFe2O31000-1200:5CaO3Al2O3+4CaO3(3CaOAl2O3)5CaO3Al2O3+3(2CaOFe2O3)+CaO3(4CaOAl2O3Fe2O3)熟料烧成:温度进一步升高到1300左右时,C3A与C4AF熔融,物料中出现液相。CaO、2CaOSiO2(C2S)溶于液相,进一步生成3CaOSiO2(即C3S):2CaOSiO2+CaO3CaOSiO2在实际生产中,温度控制在1350-14541、0范围内,促使反应尽可能完全。熟料冷却:熟料急速冷却,可防止水硬性好的-C2S转变成几乎没有水硬性的-C2S;使熔融的MgO、游离CaO以玻璃态存在于水泥中,改善水泥的安定性,还可以防止熟料矿物结晶过大,使水泥易水化。5.1.2 水泥生产线的NOx排放特点回转窑是新型干法水泥物料烧成的关键技术装备,也是NOx的主要来源。煅烧水泥熟料时生成一氧化氮NO的途径主要有四种,即第一种热力型NOx,它是燃料在水泥窑头1400以上燃烧时会产生大量NOx;第二种瞬发型NOx,它是有碳氢根存在时,于火焰前端瞬发形成的NOx,一般这种瞬发NO生成量的比例很小;第三种燃料型NO,它是由燃料中所含的化学接合氮所产生42、的。第四种生料型NOx,它是由窑喂料中含氮的化合物分解后而形成的NOx,例如NH4等。在窑废气中NO2一般仅占NO+NO2总量的5以下,NO则占总量的95以上。在我国新型干法水泥回转窑上常用的NOx控制技术主要有以下几种:一是优化窑和分解炉的燃烧制度;二是改变配料方案,掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间,改进熟料易烧性;三是采用低NOx的燃烧器;四是在窑尾分解炉和管道中的阶段燃烧技术。然而,即使把上述四种措施全部采用起来,事实上水泥窑的NOx排放也很难达到500mgNm3以下。采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝法或选择性催化还原(SCR)脱硝法进一步降低NOx排放的措施是一个非常有效的降低43、NOx排放的途径。随着我国环境保护法规的完善,环境保护力度的加大,水泥厂NOx排放控制将不可避免的成为环保控制的主要指标,因此降低水泥厂氮氧化物的排放,对新建水泥厂的实施和现有水泥厂家的持续发展具有深远的意义。5.1.3 氮氧化物控制技术 对氮氧化物的污染控制,人们做了大量研究工作,并形成了许多应用技术。这些技术主要分为两种:低NOx燃烧技术和烟气脱硝技术。低NOx燃烧技术主要包括低过量空气燃烧、空气分级燃烧以及烟气再循环等。烟气脱硝技术主要包括:选择性催化还原烟气脱硝(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝等。5.1.3.1低氮燃烧技术在燃烧中控制NOx产生量的技术即为低 NOx燃烧44、技术,为了控制燃烧过程中NOx 的生成量,所采取的措施原则为:(1)降低过量空气系数和氧气浓度,使煤粉在缺氧条件下燃烧;(2)降低燃烧温度,防止产生局部高温区;(3)缩短烟气在高温区的停留时间等。目前低 NOx燃烧技术主要有低 NOx燃烧器(Low NOx Burner, LNB)、空气分级燃烧(Overfire Air, Air Staging)、燃料分级燃烧(Fuel Staging)和烟气再循环。1、低 NOx燃烧器(Low NOx Burner, LNB)绝大部分的燃料型NOx是在煤粉着火的阶段生成的,改变燃烧器结构来改变燃烧方式降低NOx的生成是非常实用的脱硝方法。据统计数据显示,低45、NOx燃烧器技术一般可以降低35%的氮氧化物。相对于传统的燃烧方式,低NOx燃烧器是通过时间上延迟燃料、空气的混合,在空间上隔离燃料、空气的过早充分接触,以营造一个富燃料、缺氧的燃烧环境。这样推迟了氧气的供给,会延迟焦炭的燃尽,造成火炬拉长,峰值温度低,再加上这种长火焰对外辐射散热的面积大,整体的温度低,减少热力型NOx的生成。2、空气分级燃烧燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx 生成都有很大影响。当过量空气系数a1),燃烧中生成大量的NOx。其余15%20%的燃料做为还原剂在主燃烧器的上部某一合适位置喷入形成再燃区,这个区域过量空气系数小于1,NOx在再燃区很难生成。再燃燃料通过燃烧形成还原性气46、氛,将主燃区烟气中的NOx在再燃区还原成N2。再燃区上方布置燃尽风以形成燃尽区,保证再燃区出口的未完全燃烧产物燃尽。再燃技术形成的再燃区有着较为稳定的还原性气氛,烟气在还原区的停留时间较长,这些条件都有利于NOx的还原。一般可使NOx排放质量浓度降低30%50%。4、烟气再循环烟气再循环技术是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内,或与一次风混合,或与二次风混合,然后送到入炉内。这样不但可以降低燃烧温度,而且也降低了氧浓度,而且可以降低NOx的排放浓度。烟气再循环法降低NOx排放的效果与燃料品种、烟气再循环率有关。通常NOx的降低率随着烟气再循环率的增加而增加。当烟气再循环率较高时47、,燃烧会趋于不稳定,不完全燃烧热损失会增加,因此火电厂锅炉的烟气再循环率一般控制在1020%左右。NOx排放量能降低20%,降低幅度是比较低的。这一方法比较适合大型锅炉机组。5.1.3.2选择性催化还原(SCR)脱硝技术1、SCR脱硝原理选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR),是利用还原剂在催化剂作用下有选择性与炉窑中的氮氧化物(主要是NO和NO2)发生化学反应,生产氮气和水,从而减少烟气中氮氧化物排放的一种脱硝工艺。SCR脱硝技术的原理如下:4NO+4NH3+O24N2+6H2O4NH3+2NO2+O23N2+6H2ONO2+NO+2NH32N248、+3H2O2、工艺流程在窑尾预热器和增湿塔之间增设一个SCR反应塔,将预热器的废气由该反应塔上部导入,与喷入塔内的氨水或尿素等还原剂相混合,借助反应塔内多层催化剂的催化作用,确保脱氮反应更充分地完成,催化剂由V2O5、W2O3等活性组分制成。5.1.3.3选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术1、SNCR脱硝原理选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术是一种成熟的NOx控制处理技术。SNCR方法主要在9001050下,将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中,将NO还原,生成氮气和水,从而减少烟气中氮氧化物的排放。在950左右温度范围内,49、主要的化学反应为:氨为还原剂:4NO+4NH3+O24N2+6H2O当温度过高时,会发生如下的副反应,又会生成NO:4NH3+5O24NO+6H2O当温度过低时,又会减慢反应速度,所以温度的控制是至关重要的。该工艺不需催化剂,但脱硝效率不高,高温喷射对锅炉受热面安全有一定影响。2、工艺流程在分解炉的中下部喷入氨水或尿素等溶液,使之与烟气中的NOx化合,并将其还原成氮气和水。这样就可较大幅度地削减NOx的排放,削减效果达3075,NO2排放浓度可降到200500mgNm3。氨水储存罐的氨水经过过滤器后,通过氨水添加泵送入分解炉,出添加泵的溶液经过滤后进入流量调节阀和流量计,经计量的溶液进入喷嘴,50、在喷嘴内与压缩空气混合,雾化后喷入分解炉内。喷嘴位置在分解炉中部,有多个喷嘴。其关键技术是喷嘴位置的确定,确定喷嘴位置主要考虑设备内部的气体温度。喷嘴的结构和喷嘴的质量是SNCR喷射的技术关键。由于分解炉的温度区间非常符合SNCR的反应温度窗,加上分解炉的结构保证了还原剂在其内部分的停留时间(停留35s,远大于反应所需时间),脱硝效果显著,一般窑炉可达到60%甚至以上的脱硝效率。但达到良好的反应效果的条件较为苛刻,且每条生产线都具有其独有的特性(即使是同期同技术同设计的两条线),所有必须在前期进行专业的诊断和收集基础数据,以保证良好后期脱硝效果。5.1.4 脱硝技术的比选1、SCR脱硝技术优缺51、点(1)优点:SCR脱硝技术是一项颇具潜力的先进实用技术,可以保证废气NOX浓度降到100200mg/Nm3甚至更低。NO2的减排效率高达8095。(2)缺点:需要使用催化剂,所使用的催化剂价格昂贵,设备比较复杂,投资和运行成本高。目前,应用于水泥窑脱硝的技术尚不成熟。高粉尘浓度对催化剂的影响大水泥窑尾部的粉尘含量可高达80110g/Nm3,易造成催化剂孔隙堵塞,使系统压降迅速增加,给引风机的正常运行造成严重威胁,从而影响水泥炉窑生产线长期稳定运行。存在催化剂中毒问题水泥窑烟气中的钠、钾等水溶性碱金属化合物易与催化剂中的V2O5反应导致催化剂中毒,从而降低催化剂的活性。同时,水泥窑烟气中的Ca52、O含量较高,易与SO2反应生成CaSO4,覆盖催化剂的表面,降低催化剂的活性。2、SNCR脱硝技术优缺点(1)SNCR的优点与SCR相比,SNCR技术具有以下优点:不使用价格昂贵的催化剂,设备简单投资少,不产生液体或固体废料,运行费用低。改造方便,在原有分解炉上合适位置安装喷枪喷入氨水溶液即可,不需要对分解炉进行大规模结构性改造,建设周期短。也不需要改变水泥窑的常规运行程序,该脱硝装置的安装对水泥窑的主要运行参数不会造成显著影响。对分解炉和水泥生产工艺基本无不良影响,改造使用后无需调整其他设备的运行。(2)缺点需要准确控制反应区内的温度,脱硝效率较SCR法低,但能满足达标排放和总量控制的要求。53、3、各种低氮氧化物排放技术的比较各种低氮氧化物排放技术的比较必须综合考虑脱硝效率和成本两方面的因素。低氮氧化物燃烧技术特点在于成本低,系统相对简单。特别是对于老式锅炉的改造方面具有很大的优势。SNCR法不需要催化剂,工艺流程简单,初始投资相当于SCR投资的一半。脱硝效率一般为40%-70%。比较经济的运行效率在50%以下。还原剂多样易得:SNCR技术中脱除NOx的还原剂一般都是含氮的物质,包括氨、尿素、氰尿酸和各种铵盐(醋酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、草酸铵、柠檬酸铵等)。但效果最好,实际应用最广泛的是氨和尿素。无二次污染:SNCR技术是一项清洁的技术,没有任何固体或液体的污染物或副产物生成,无二次54、污染。经济性好:由于SNCR的反应是靠窑炉内的高温驱动的,不需要昂贵的催化剂系统,因此投资成本和运行成本较低。系统简单、施工时间短:SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统,主要设备有储罐、泵、喷枪和必要的管路、测控设备。由于设备简单,SNCR技术的安装期短,仅需2天左右停炉时间,小修期间即可完成炉膛施工。操作方便:SNCR技术不需要对窑炉进行改动,也不需要改变窑炉的常规运行方式,对窑炉的主要运行参数也不会有显著影响。表5.1-1 各种NOx控制技术比较表工艺名称低NOx燃烧技术SCR脱硝技术SNCR脱硝技术NOx脱除效率/%304070904070操作温度/800140020055、5008001100NH3/NOx摩尔比无0.41.00.82.5氨泄漏/ppm无5520总投资低高中等操作成本低中等中等目前,从世界范围来看,除了采用低氮燃烧的水泥窑外,已实施的水泥厂脱硝工程,几乎全部采用SNCR脱硝技术。SNCR脱硝是目前水泥行业脱硝的主流技术,是已投入运行使用被证明的非常成熟的烟气脱硝技术。SCR需要使用和消耗价格昂贵的催化剂,且由于水泥窑尾废气的粉尘浓度高达80g/Nm3,碱金属含量较高,易使催化剂堵塞和中毒, SCR法脱硝技术在水泥工业上应用在国际上还没有太成熟的使用工程案例。水泥窑烟气SCR脱硝技术目前还处于探索试验阶段,全球仅三条水泥生产线试运行:德国Solnh56、ofen水泥厂、意大利Monselice水泥厂及意大利Calavino水泥厂;SNCR技术在欧洲水泥工业已应用20多年,按照欧盟IPPC指令,SNCR工艺被认为是目前可用于水泥工业回转窑上的最好技术。被欧盟指定推广使用,效果很好。现代更有效的雾化控制模式,更精确的NOx测量技术可以更好地控制脱硝剂的喷入量和混合程度,可获得更高更稳定的脱硝效率。水泥窑炉工况对SNCR的适应性在我国环保标准向国际先进标准看齐的实施过程中,由于地区的差异和实施时间段的不同要求,需要有多元化、多样化的脱硝技术,因此,研发水泥窑适用的NOx控制技术势在必行。随着水泥工业随着新型干法水泥技术的发展和环保标准要求的提高, 57、SNCR和SCR脱硝将会成为主流技术。新型干法水泥生产的工艺特点非常适合采用SNCR脱硝技术。SNCR脱硝技术原理是在合适的温度区间(约850-1100 )喷入氨基还原剂(氨,尿素等),通过一系列的气相基元反应还原气体中的NOx,脱硝程度取决于气体在温度窗口内的停留时间。水泥窑分解炉的温度为850-1200 ,正好与SNCR反应的温度窗口匹配,烟气在分解炉内的停留时间在3-5 s左右,远高于脱硝反应所需时间,可以保证SNCR脱硝反应的充分进行。另外分解炉的高径比大,横截面尺寸小,有利于还原剂与烟气的高效混合,这也是个别窑炉SNCR脱硝效率显著优于电站锅炉的原因。5.2 建设方案确定综合考虑低氮58、燃烧技术、SCR技术和SNCR技术的优缺点和适用范围,SNCR水泥窑脱硝技术已日趋成熟可靠,在欧盟SNCR脱硝技术被定为水泥工业最佳脱硝技术方案(欧盟称之为“BAT”)。通常在水泥窑炉上的脱硝效率在50%左右,在欧美、日本等发达地区已有百余家工程案例。我公司与清华大学等科研院所结合水泥窑分解炉的特有环境开展相关的脱硝规律研究并开发关键技术,在此基础上开发出适用于水泥窑等工业炉窑的成套SNCR脱硝技术,并已成功应用于多项工程。通过我方的试验研究和工程实际应用,综合国外成熟的工程经验,我方推荐采用SNCR脱硝技术。5.3 废气净化规模确定本可研的废气净化规模按满负荷确定。根据三条生产线的验收监测报59、告,对应的烧成窑满负荷废气量分别为28万m3/h、40万m3/h、31万m3/h、32万m3/h。每天运行24小时,年运行300天计算。因此,确定废气净化规模如下:表5.2-1 本工程废气净化设计规模表序号项目单位1#线2#线3#线4#线备注一设计依据1熟料实际产量d/t25003800290028002窑尾废气量Nm3/h(湿基)280000400000310000320000参照值3窑尾废气量含氧量湿基3.5%估计值4窑尾废气含水量6%估计值5脱硝前NOx基线浓度mg/Nm3(干基)700640700800暂定值6分解炉出口温度8708807年运行小时h7200二设计要求1NOx排放浓度m60、g/Nm3(干基)3202设计脱硝效率603平均氨逃逸ppm104设备可用率98%5.4 净化程度与净化效率的确定广西XX水泥股份有限公司现有四条新型干法水泥熟料生产线,其NOx排放浓度低于800mg/m3。满足水泥工业大气污染物排放标准(GB4915-2004)要求。2013年12月27日,国家环保部科技标准司发布了水泥工业大气污染物排放标准(GB4915-2013),现有企业从2015年7月1日起需执行更为严格的NOx排放标准400mg/Nm3(重点地区企业执行320 mg/Nm3)。国家环境保护“十二五”规划要求2015年NOx排放总量比2010年消减10%。水泥行业准入条件和国家环境保61、护“十二五”规划要求新建水泥生产线要安装效率不低于60%的脱硝设施。国家环境保护“十二五”规划、水泥工业十二五发展规划、关于“十二五”节能减排综合性工作方案的通知对现有新型干法水泥熟料生产线的NOx脱除效率均未提出明确要求。但均明确要求对新型干法水泥窑要进行低氮燃烧技术改造。加大非电行业脱硫脱硝力度。由于广西XX水泥股份有限公司新型干法水泥熟料生产线NOx的排放浓度仍较高,年排放量较大,对区域大气环境质量造成一定影响,不满足现有环保形势的要求。对该熟料生产线配套脱硝工程符合国家环境保护“十二五”规划、水泥工业十二五发展规划的要求,对柳州市“十二五”节能减排目标的实现具有重要意义。综上,本工程对62、水泥熟料生产线进行配套SNCR脱硝设施后的NOx排放浓度应至少低于400mg/m3。脱硝前后的NOx排放浓度对比见表5.4-1。表5.4-1 本脱硝工程前后NOx排放浓度对比表1#生产线2#生产线3#生产线4#生产线备注改造前排放浓度mg/m3700640700800环保验收报告监测数值拟采取治理措施SNCR脱硝SNCR脱硝SNCR脱硝SNCR脱硝NOx脱除率/%60%60%60%60%设计效率脱硝后排放浓度mg/m3280256280320设计值GB4915-2013NOx排放标准mg/m3400400400400现有企业2015.7.1后执行标准值达标情况达标达标达标达标5.5 SNCR脱63、硝还原剂的选择脱硝用还原剂主要有液氨、氨水和尿素,各种还原剂的优缺点见表5.5-1。表5.5-1 脱硝催化剂的选择对比表还原剂优点缺点液氨1、反应成本最低2、蒸发成本最低3、脱硝温度范围宽4、储存体积量小1、氨站设计、运行应考虑安全问题2、需要好的烟气和还原剂混合效果氨水1、较安全2、脱硝温度范围宽1、较高的蒸发能量2、较高的储存设备设计3、运输费用较高尿素1、安全1、脱硝温度范围窄2、更高的蒸发能量3、较高的储存设备设计,储存容易板结脱硝还原剂选择是整个脱硝系统中很重要的一个环节。在SNCR脱硝系统中,还原剂是最大的消耗品。其消耗成本直接影响到脱硝系统的整体经济评估。由于液氨存在较大的环境风64、险,目前水泥厂脱硝还原剂主要使用氨水和尿素。氨水的特性:氨水与无水氨都属于危险化学品。氨溶液: 10%98%注:(1)此设计仅为初步设计,待资料收集齐全后,仍需核实设计参数。(2)本设计可能因窑的技术参数变化而变化。我方保留为满足性能要求对设计进行修改的权利。(3)预期的性能指标应基于窑系统稳定运行,且C1出口CO浓度小于600ppm的情况下。(4)脱硝效率、排放浓度和还原剂消耗等为系统稳定运行时,48小时内的平均值。6.3.6.2主要性能参数说明(1) NOx浓度计算方法实际干烟气中NOx的浓度计算方法为:式中:NOx(mg/Nm3) 标准状态,实际干烟气氧含量下NOx浓度,mg/Nm3;N65、O(L/L) 实测干烟气中NO体积含量,L/L;0.95 按照经验数据选取的NO占NOx总量的百分数(即NO占95%,NO2占5%);2.05 NOx由体积含量L/L转换为mg/m3的转换系数。修正到标准状态下氧含量为10%时的干烟气中NOx的浓度计算方法为:2323211021)/()%10/(ONmmgNOONmmgNOxx-=式中:NOx(mg/Nm310%O2) 修正到标准状态下氧含量为10%时的干烟气中NOx排放浓度,mg/Nm3;O2 实测干烟气中氧含量,%。通常本技术方案中提到的NOx一般是指修正到标准状态下氧含量为10%时的干烟气中NOx浓度。(2)脱硝效率定义脱硝率=C1-C66、2100% C1 式中: C1脱硝系统停运时烟气中NOx浓度的48h平均值。C2脱硝系统运行时出口烟气中NOx浓度的48h平均值。(3)氨逃逸率:指在回转窑稳定运行工况下,最终烟囱排放口的氨浓度的48h平均值。(4)脱硝装置可用率从首次注氨开始直到最后的性能验收为止的质保期内,脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%。脱硝装置的可用率定义:A:脱硝装置统计期间可运行小时数。B:若相关的窑系统其他各设备均处于运行状态,SNCR装置本应正常运行时,SNCR装置不能运行的小时数。C:脱硝装置没有达到设计NOx脱除率或要求排放浓度时的运行小时数。(5)其它消耗在设计煤种的和设计台时产量的工况条件下67、,消耗品的值为48小时的平均值。6.3.7 物料消耗物料消耗量图 6.3-1 还原剂利用率-脱硝效率的变化曲线还原剂的利用率随脱硝效率的变化曲线见图6.3-1。从图中可以看出,当脱硝效率超过55%时,还原剂的利用率会大幅度下降,因此,比较经济的运行效率为55%以下。第七章 原辅材料及动力消耗7.1原辅材料本项目为脱硝技术改造项目,项目不改变现有工程所有原辅材料的用量,仅额外增加氨水。满足以下指标:表7.1-1 氨水品质要求项 目指 标项 目指 标工业用工业用外观工业用氨水为无色透明或带微黄色的液体氨(NH3)含量,%2520色度号8080残渣含量,g/L0.30.3氨水(20%)消耗量为12268、69t/a。氨水外购,由罐车运进厂区内氨水储罐。7.2动力消耗1、电力消耗无功功率补偿后计算负荷:有功功率:10kW四条生产线相同,本项目年耗电量为7200*10*4=28.8万kWh。2、新水消耗本项目运进厂区的氨水为20%,稀释为15%后使用。20%的氨水总用量为12269t/a。则年使用新水4090t/a。3、压缩空气消耗目前水泥生产线的压缩空气有富裕,出气压力约为0.7MPa,能够满足喷枪入口气压:0.40.6MPa,因此可直接利用现场的压缩空气作为喷雾系统的气源。整个SNCR(喷氨)系统的电气柜放在窑尾预热器塔架下的电气室内。压缩空气使用量为1#生产线41m3/h;2#生产线53 m69、3/h;3#生产线45 m3/h;4#生产线45 m3/h。则压缩空气年使用量为132.48万m3/a。第八章 总图运输及公用工程8.1 总图布置及运输8.1.1 总图布置原则根据工业企业设计暂行卫生标准等规定,本项目规划布局设计时,重点坚持如下原则:1、合理利用空间,节约用地。2、满足和符合工艺、安全、卫生、环保等要求,减少和避免相互间的影响和干扰。3、布置尽量紧凑,以减少各种工程管线的长度和能源消耗。4、总平面布置应考虑适合今后的发展,对脱硝装置要相应留有足够的发展余地。5、氨水存储系统应靠近厂区主要道路,以缩短运距,减少运输成本。8.1.2 总平面布置根据工艺需要及本工程场地特点,同时考70、虑防火、防爆及卫生要求,尽可能做到各种设备布置紧凑,工艺走向流畅、简洁,并充分利用纵向空间。将A县某水泥集团有限公司的低氮燃烧改造和SNCR脱硝工程反别安置在水泥烧成窑窑尾附近。8.1.3 内外部运输1、本项目为脱硝技术改造项目,项目不改变现有工程所有原辅材料的用量,仅额外增加氨水。除增加的氨水外,不改变现有工程的内外部运输。氨水(20%)消耗量为12269t/a。8.2土建工程本工程的土建工程主要包括氨水存储罐、清水罐、设备基础及管道铺设等。不新增建筑面积。8.3 公用工程8.3.1 给排水工程1、设计依据室外排水设计规范,GB50014-2006;室外给水设计规范,GB50013-200671、。2、水源与水量本次技改项目不新增雇员,不增加项目现有生活用水量。增加少量氨水稀释用水。将进场20%的氨水稀释为15%。年用稀释水4090吨,小时用量为0.57t/h。项目现有生活污水、生产废水经厂内一体化污水处理设备处理。该废水处理系统主要处理XX集团的冷却废水及生产区内的生活污水。处理系统设计处理水量:5000t/d,现实际处理规模4500m3/d。其处理工艺简图如下:污泥污泥格栅板框压滤机污泥浓液池清水池集水池渣水分离器调节隔油池斜管沉淀池废水污泥焚烧废水回用根据XX集团2011年4月废水零排放治理项目竣工验收监测报告(柳环监字2011196号),处理后的废水中CODCr浓度约为11.772、mg/L。满足XX集团间接冷却水水质要求。处理后的废水能全部回用于XX集团生产系统。项目利用原有的员工,原污水处理方式沿用至今,未发生过污染事故。因此,项目对水环境影响不大。全厂雨水经盖板明沟汇合后,就近排至现有天然雨水沟。3、消防给水根据现行的建筑设计防火规范(GB50016-2006),全厂消防用水同一时间火灾发生次数为一次。室外消防用水量为25L/s,室内消防用水量为15L/s,火灾延续时间为2小时,消防贮水量为300m3。生产、消防供水为联合制供水,消防为高压制,管网环状敷设。8.3.2 电气工程1、设计依据建设单位提供的外部供电资料;工艺专业提供的技术资料;低压配电设计规范(GB5073、0542011);2、设计内容SNCR系统设备供电,动力及照明;广西XX水泥股份有限公司现有电力负荷满足配套SNCR装置后的用电需求,不另行建设配电室。按年工作300天,每天三班制计算。3、电力供电电源SNCR 脱硝工程设备用电由现有工程供电线路就近引入供电线路。用电负荷及性质a、用电负荷无功功率补偿后计算负荷:有功功率:40kW年耗量:288000kWhb、负荷性质该工程用电设备均为二级c、功率因数为了减少无功损耗,采用低压无功功率就地补偿方式使功率因数达到0.92以上。d、电计量在车间低压电源进线处设计量表,对用电负荷进行有功电度、无功电度进行计量。e、电气装备水平低压配电柜采用GGD型或74、XL-21型动力配电箱。照明电压为220V,采用工厂灯或荧光灯。8.3.3 采暖工程本项目脱硝工程改造不新增建筑面积,不新增采暖负荷。第九章 系统影响评估SNCR脱硝系统对水泥窑炉的影响主要考虑热耗(产量)、水泥质量、设备等方面的影响。9.1 热耗(产量)的影响液态还原剂喷入水泥窑炉内,从以下几方面影响水泥窑炉内烟气的传热及热效率:1) 影响烟气的辐射特性;2) 影响烟气的热物理性质;3) 增加烟气的流量;4) 吸收烟气的热量。氨水的加入流量与烟气中氮氧化物(NOx)流量呈正比,在采用低NOx 燃烧技术后,烟气中NOx 的体积浓度为500ppm 左右,即0.5左右,而氨水蒸发后在烟气中的体积浓75、度与此相当,由于浓度很低,不会显著影响烟气的辐射传热,不会显著改变烟气的热物理性质和增加烟气的流量,因此不会显著影响对流传热。但还原剂蒸发会吸收一些烟气热量,从而增加热损失,使水泥窑炉的热效率降低约0.4%。9.2 水泥质量SNCR系统喷入的还原剂对水泥质量没有影响。喷入的氨基还原剂在分解炉内同生料基本不产生反应,对原生料的成分和组成没有影响。但部分还原剂会被粉尘吸附,被吸附的这部分还原剂,在进入回转窑后。在高温情况下,会被氧化成微量的氮氧化物和水,不会对孰料烧成造成影响。9.3 设备的影响SNCR还原剂的喷入对水泥窑设备的影响主要在分解炉和后续的设备。对设备的影响主要是堵塞和腐蚀。在分解炉内76、850情况下,喷入还原剂中的水分会被瞬间气化,不会使生料粉结块,所以对分解炉没有影响;关于对分解炉的腐蚀可能性,分解炉内的原始气氛和物料的自身腐蚀性较强,远大于喷入的还原剂的腐蚀能力,即在腐蚀上还原剂不会对分解炉产生影响。对后续设备的影响最大可能的是余热锅炉,影响的路径为喷入的氨基还原剂同烟气中的三氧化硫生成硫酸氢铵,在余热锅炉低温段,冷凝后产生粘结,导致的设备堵塞和腐蚀。但由于预热器内有大量的氧化钙存在,对二氧化硫和三氧化硫会产生脱硫效果,大大降低三氧化硫的存在浓度;另由于烟气内粉尘的含量很大,高达70g/Nm3以上,会最大程度的吸附氨基还原剂,减少同三氧化硫在烟气内反应的可能;即使有部分硫77、酸氢铵的生产,在烟气温度降低的时候,低浓度的生成物会较早的吸附到烟气中的高浓度的粉尘上,产生颗粒集聚现象,这种现象会阻止颗粒的增大,仅会将原颗粒粒径增大,此现象是我们在收尘时所期望的,会起到好的方向的效果。在余热锅炉内没有堵塞的现象将不产生腐蚀的问题。在收尘器内,氨经过粉尘的吸附存有的浓度已经很低,不会直接对设备产生影响,由于超微量(10ppm)的氨的存在,会改变烟气的比电阻,有利于电除尘器的收尘;在布袋收尘器上则会在过滤时被粉尘吸附后于清灰时,落入灰斗。9.4 结论综上所述,喷入的还原剂不会对现有水泥窑生成的质量和设备产生影响,仅由于还原剂中水的气化蒸发和尿素热解吸热造成微量热量的损失,不会78、对现有烧成造成影响。第十章 环境保护10.1 设计依据及采用标准水泥窑废气低氮燃烧和脱硝工程本身是环境保护工程,但是废气处理工程自身还有可能产生一定的环境污染,它同时具有正、负两方面的环境效益。本工程大气环境方面是正效益,无主要环境影响负效益。本方案环境保护篇章按照建设项目环境保护设计规定的规定,主要阐述工程自身排放的污染物情况及其治理措施和达到的水平。采用的环境保护主要标准有:1. 中华人民共和国环境保护法,;2. 中华人民共和国大气污染防治法,;3. 中华人民共和国环境噪声污染防治法,;4. 中华人民共和国固体废物污染环境防治法,;5. 污水综合排放标准,GB8978-1996;6. 环境79、空气质量标准,GB3095-1996;7. 水泥大气污染物排放标准,GB4915-2004;8. 水泥大气污染物排放标准,GB4915-2013;9. 工业企业厂界噪声标准,GB12348-2008。10.2 污染及防治措施10.2.1 水环境本工程主要用水为稀释氨水用的清水,混合后的氨水经喷枪雾化喷入窑尾,其中的水分全部蒸发为水蒸气排入大气。没有污水排出,对区域水环境无影响。10.2.2 固体废弃物本项目不会改变正常生产,不产生固体废弃物;SNCR装置不使用催化剂,氨水经喷枪雾化喷入水泥窑尾,与NOx反应生成N2后排至大气,无固体废弃物产生。10.2.3 声环境本工程噪声源主要为脱硝设备运行80、产生的噪声。设计中采用如下措施降低噪声。1、利用声距原理降低噪声:在总体布局中增大构筑物与声源的间距,减轻邻近建筑物所受的噪音影响。2、采用隔音装置降低噪声:在安装高噪音设备的房间内,值班操作室与设备室间的隔墙和门、窗应进行隔音处理,降低直达音对人体的影响。3、对设备进行减震降低噪声:在设备安装及设备与管路联接处必要时可采用减震垫或柔性接头等措施。4、厂区内禁止汽车鸣笛。10.2.4 大气环境本项目现有三条新型干法水泥熟料生产线均无脱硝设备,产生及排放的NOx浓度较高,排放量大,对区域大气环境产生了一定影响,对柳州市NOx减排的大局不利。本工程建成后,NOx和氨反应后生产N2和水蒸气,不污染大81、气环境。本项目的建设使窑尾废气中的NOx稳定达标排放,还能为国家十二五的总量控制做出贡献。通过改造后,NOx排放在未来很多年内都能实现达标排放。净化大气环境。四条线氮氧化物排放量减少3641.76吨/年,可大大降低了环境污染,对当地环保事业作出巨大贡献。广西XX水泥股份有限公司水泥窑大气污染物排放情况见表9.2-1。表9.2-1 工程实施前后NOx排放对比生产线烟气量万m3/h改造前排放脱硝改造后减少排放减排率%排放浓度mg/m3排放量t/a排放浓度mg/m3排放量t/a浓度mg/m3排放量t/a1#287001411.2320645.12-380-766.0854.292#40 64018482、3.2320921.60-320-921.60503#317001562.4320714.24-380-848.1654.293#328001843.2320737.28-480-1105.9260合计13166603018.24-3641.7654.68注:“+”表示增量,“-”表示减量。 表9.2-1表明,由于本项目的实施,NOx的排放量和排放浓度较实施前均有了大幅度的削减,为国家总量控制和改善区域环境质量起到了积极作用。为企业赢得环保口碑。综上所述,本工程对影响环境的污水、废气、废渣、噪声等主要污染因子均采取了防治措施。项目建成后,将给本地区带来明显的环境效益和相应的社会效益。第十一章 83、节能11.1 设计依据和原则11.1.1 设计依据中华人民共和国节约能源法中国节能技术政策大纲,2007年;节能中长期专项规划,发改环资20042505号;节约用电管理办法,国经贸资源20001256号,2000.12.29;N省人民政府关于大力开展节能工作的意见,内政发200671号;采暖通风与空气调节设计规范,GB50019-2003;供配电系统设计规范,GB50052-2009;室外给水设计规范,GB50013-2006;室外排水设计规范,GB50014-2006;淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录(中华人民共和国国家经济贸易委员会令第6号)工程设计节能技术暂行规定11.1.2 设计原则84、通过合理利用能源、科学管理和生产结构合理化等综合治理途径,在项目实施运行过程实现节电、节水、合理利用能源,以期获得更好的节能效果。如:选用节能型的新工艺、新技术、新设备和新材料。能源计量器具采用实用、准确的设备、仪表。生产过程中注重能源管理,提高能源综合利用效率。11.2 能源品种及综合能耗量11.2.1 项目主要用能品种项目主要用能品种为电力、新水、压缩空气。11.2.2 能源折标系数电力、压缩空气、新水均采用综合能耗计算通则(GB/T2589-2008)推荐的折标系数。本项目所用能源的折标系数见表11.2-1。表11.2-1 折标系数汇总表序号项目单位折标系数备注等价值当量值1电力kgce85、/kWh0.4040.1229外购2压缩空气kgce/m30.04003新水kgce/t0.085711.2.3 项目用能核算1、电力消耗核算无功功率补偿后计算负荷:有功功率:40kW综上所述,本项目年耗电量为28.8万kWh。2、新水消耗核算本项目运进厂区的氨水为20%,稀释为15%后使用。20%的氨水总用量为12269t/a。则年使用新水4090t/a。3、压缩蒸汽消耗量核算目前水泥生产线的压缩空气有富裕,出气压力约为0.7MPa,能够满足喷枪入口气压:0.40.6MPa,因此可直接利用现场的压缩空气作为喷雾系统的气源。整个SNCR(喷氨)系统的电气柜放在窑尾预热器塔架下的电气室内。压缩空86、气使用量为184m3/h。则压缩空气年使用量为132.48万m3/a。4、项目综合能耗及能源消耗情况项目的综合能耗与能源消费量一致。详见表11.2-2。表11.2-2 项目综合能耗情况表序号能源品种年能耗实物量等价值当量值单位数量tce百分比tce百分比1电力万kWh/a28.8116.3568.57%35.40100%2压缩空气万m3/a132.4852.9931.23%3新水t/a40900.350.20%合计169.69100%35.40100%项目的综合能耗等价值为169.69tce/a,当量值为35.40tce/a。11.3 节能措施根据关于固定资产投资工程项目可行性研究“节能篇(章87、)”编制及评估规定(计交能19972542号)和固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法(国家发改委2010年第6号令)的要求,本项目节约能源的重点是设备节能和选用节能保温的建筑材料及采取节水、节电的措施。11.3.1 总体布置 低氮燃烧器及空气分级燃烧改造、SNCR脱硝设备的布置充分考虑利用现有空间,紧靠水泥窑窑尾,缩短工艺管线长度,减少氨水运输的能耗。总体布置紧凑,室外管道、电缆敷设距离短,也有利于节能降耗。11.3.2 设备选择1、SNCR设备、低氮燃烧设备选择上采用了国内性能先进、能耗低、技术成熟的设备。2、变电室设电容补偿装置,提高用电功率因数,减少无功损耗。11.3.3 节能管理设置88、能源管理机构,负责节能工作,以加强对能源管理和经济核算,降低能源消耗。第十二章 安全生产和卫生12.1 设计依据为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。设计参照的国内规范、规程、法律和标准。1、设计依据的国家、地方政府和主管部门的有关安全法规(1)中华人民共和国劳动法(1994年7月5日第八届全国人大常委会第八次会议通过);(2)中华人民共和国安全生产法(2002年6月29日第九届全国人大常委会第二十八次会议通过);(4)建设项目(工程)劳动安全卫生监督规定劳动部1996年第3号令;(5)水泥工业劳动安全卫生设计规定,JCJ10-97。2、设计依据的标准(1)工业企业设计卫生标准89、(GBZ12002);(2)建筑设计防火规范(GB50016-2006);(3)机械防护安全规程(GB12265-1990);(4)工业场所有害因素职业接触限值(GBZ2-2002);(5)建筑抗震设计规范(GB50011-2000);(6)噪声作业分级(LD8095);(7)生产性粉尘危害程度分级(GB5817-86);(8)厂矿道路设计规范(GBJ221987)。12.2 工程设计概述及危险有害因素分析(1)物体打击(2)车辆伤害(3)机械伤害(4)起重伤害(5)触电(6)火灾(7)高处坠落(8)高温(9)噪声12.3 安全生产对策12.3.1 氨罐区安全保证措施1、两个储罐之间利用特殊的90、管路连接,平时两个氨罐是一个共同体,当出现氨罐意外泄露时,可以在短时间内将泄露氨罐的氨水注入到另一个氨水储罐内,最大程度上减少氨水的泄露。2、氨水储罐四周建设围堰,万一出现氨水泄露不会造成氨水四处蔓延造成大范围污染,围堰的容积与一个氨水罐的体积相当。3、氨水罐周围设置消防水管,当出现泄露时打开水管,用于冲洗氨水和吸收弥漫在空气中的氨气,然后冲洗水通过设置在地面的排水管道排出进行处理。4、厂房设置自来水池,现场人员以外被氨水侵蚀,可及时的进行最近本的冲洗防护,保证人身安全。5、系统进行维护时,可以先打开管路冲洗装置对整个管路进行冲洗,管路中的残余氨水通过喷枪喷入分解炉,工作人员在对管路进行拆装时91、不会造成氨水对身体的伤害及对环境的污染。6、系统合理的设置了排空阀门,在系统长时间停用时可以完全的将系统管路中的残液完全排空,减少管路的腐蚀,可以保证系统安全,稳定,长期的运行。7、控制部分随时监测系统各部分的工作状态,当系统工作不正常时及时的发出警报,防止造成对系统的损害及对人员的伤害。12.3.2 电气安全措施1、脱硝工程电气工作人员,必须按规定考核合格后方准上岗,上岗应穿戴和使用防护用品、用具进行操作。维修电气设备和线路必须由电气工作人员进行。2、脱硝用电设备均设有专用的受电开关,停电或送电必须有工作牌。3、电气开关柜、开关等设备必须有防护装置,避免触电事故发生。4、检修设备前必须切断电92、源,用操作牌换电源牌,在操作箱上挂好“禁止开动”标志牌方可开始修理。5、线路跳闸后,不应强行送电,应立即报告调度,查明原因,排除故障,方可送电。6、建筑物的防雷应符合第三类防雷保护的要求,根据车间所在地的雷电活动情况、地形、地物等采取相应的措施。7、对于建筑物,除应考虑防止直接雷击的防护,一般采用重点保护方式。8、电气设备及装置的金属框架或外壳、电缆的金属包皮,应可靠接地,接地电阻应不超过4。9、接地线应采用并联方式,不应将各个电气设备的接地线串联接地。10、接地电阻应每年测定一次,测定工作宜在该地区地下水位最低、气候最干燥的季节进行。12.4 安全管理、安全教育培训及职责企业应对职工认真做好93、安全生产和劳动保护教育,普及安全知识和安全法规知识,进行技术和业务培训。职工经考试合格方准上岗。对所有干部和工人,每年至少接受20h的安全教育,每年至少考核一次。经考试合格后,由老工人带领工作至少4个月,熟悉本工种操作技术并经考核合格,方可独立工作。调换工种的人员,必须进行新岗位安全操作教育的培训。特种作业人员,重要岗位,重要设备与设施的作业人员,必须经过技术培训和专业安全教育,经考核合格取得操作资格证书或执照后,方准上岗。人员培训、考核、发证和复审,应按有关规定执行。脱硝工程设兼职救护队和消防队,配备必要的装备、器材和药物。救护队和消防队应定期进行训练并对职工进行自救互救训练。12.5 安全94、卫生管理机构有专人负责安全卫生工作。其职责为:贯彻执行国家各级政府部门颁发的有关水泥安全卫生的现行法规、条例、国家标准和安全规程,负责矿内安全生产规章制度的规定、监督执行及安全教育等日常工作。12.6 预期效果及评价设计中贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,采用了可靠的工艺和设备,提高了生产过程的机械化程度,大大地减少、消除了不安全和危害人体健康的因素,并根据本工程存在的职业危害特点,采取了积极的防范措施。工程投产后,能够符合职业安全卫生要求,保障劳动者在生产过程中的安全与健康。第十三章 管理机构、劳动定员及实施计划13.1 项目管理本项目建设单位为广西XX水泥股份有限公司,为保证工程95、质量,节约建设投资,缩短建设周期,尽快实现环境效益,根据国家有关政策,项目方应严格履行国家投资管理的有关规定和程序,认真执行项目法人责任制、招投标制、工程监理制、合同管理制等有关制度,保证项目的顺利实施。13.2 管理机构1、企业管理情况目前,广西XX水泥股份有限公司已建立了适应市场化竞争要求的现代企业管理体制、管理模式及“扁平式”的管理组织结构。公司具有较为丰富的施工经验,对水泥熟料和水泥的生产较为熟悉,因此,在成本控制、设备运行管理及企业管理上有较大的优势。广西XX水泥股份有限公司建立了一套完整的企业管理制度和健全的质量保障体系。公司参照国家标准,制定了产品的质量标准,根据标准化组织生产,96、并加强检查监督、从严管理。公司内部建立了各项记录、台账和报表制度,加强定额考核制度,建立劳动、耗材、产量等各项定额标准和考核指标。2、企业发展规划广西XX水泥股份有限公司将在今后的创业中推行标准化生产,按照国家标准,在生产和运输等方面都将制定一整套严密而细致的标准。通过制定标准和实施标准,把生产的产前、产中、产后全过程纳入标准生产和标准管理轨道,以取得最佳经济效益和社会效益。13.3 劳动定员技改项目不新增劳动定员。13.4 实施计划为使本项目尽快建成并投入使用,项目批复后,应尽快委托有关部门进行初步设计和资金落实工作,并对工程建设实行招投标。同时,为确保工程进度,应合理安排工期。可研、立项等97、前期工作:2012.112013.2施工图设计:2013.22013.3主体施工:2013.42013.7设备购置、安装及调试:2013.62013.9竣工运行:2013.10。表13.4-1 项目实施进度表 进度项目201220131112123456789前期工作施工图设计主体施工设备购置、安装竣工运行第十四章 投资估算及资金筹措14.1 投资估算编制说明14.1.1 估算范围本项目投资估算范围包括本设计范围内所有费用。14.1.2 估算编制依据1、资料依据本工程的文本资料。国家和主管部门发布的有关法律、法规、规章、规程等。2、定额依据2005年广西壮族自治区建筑消耗量定额、2008年广西98、壮族自治区安装消耗量定额、2007年广西壮族自治区市政消耗量定额。3、设备、材料价格 设备价格:均采用生产厂家现行价格、报价、询价; 设备运杂费:按占设备原价的百分之八计取。 甲方提供的2012年当地建筑及安装工人市场工资,建筑材料价格,机械台班费、部分安装材料价格。4、工程费用工程费估算方法如下:本工程投资估算参照类似工程;设备价格采用现价、询价、估价;材料价格为现价;安装工程费用,根据有关行业规定按设备价款的百分比计取。5、其他费用其他工程费用,按照有关工程项目其它费用的计算规定,并结合本项目实际情况确定。建设单位管理费:按财建2002394号文件计算。项目前期工作费:包括项目建议书、可研99、编制及评估费,按国家计委计价格19991283号文件计算。招标服务费:按计价格20021980号文件招标代理服务收费暂行办法计算。工程设计费、预算费、竣工图编制费:按计价格200210号文件工程勘察设计收费管理规定计算。环境评价费:根据国家计委计价格2002125号文件计算。工程监理费:根据发改价格2007670号文件计算。6、预备费基本预备费依据建设部建标2007164号市政工程投资估算编制办法,按工程费用与其他费用之和的10%计算。价差预备费依据国家计委计投资19991340号文件规定不计算。14.2 投资估算表14.2-1 项目投资估算表 单位:万元序号工程和费用名称设备费安装费建筑费其100、它合计一第一部分 工程费用1SNCR脱硝系统88060.03土建工程180.0第一部分费用合计88060.0180.01120.0二第二部分 其它费用1工程设计费等项目前期费用10.02建设单位管理费03环评费5.64工程监理费20.05员工培训06招投标代理费07联合试运转费0第二部分费用合计25.625.6三 基本预备费104.4104.4固定资产投资总额1250.014.3 资金筹措本工程建设项目总投资为1250万元,其中工程费用1120万元,工程其他费用25.6万元,基本预备费104.4万元。项目投资所需资金全部由建设单位自筹。第十五章 经济评价15.1 编制说明经济评价的目的是通过科101、学的计算、分析和论证、研究建设项目在经济上的可行性。本章经济评价是在技术经济方案比较的基础上,以推荐方案为基础,依据国家有关规定测算该工程建成后的财务状况与经济效益,从宏观方面及微观方面论述技术经济的可行性及合理性,为该项目的最终决策提供可靠的经济依据。由于本项目为脱硝工程,环境治理项目,项目建成后没有销售收入,可减少缴纳部分排污费。故本报告仅进行运行成本估算和排污费节能量估算。本工程项目经济评价主要依据国家计委颁布的建设项目经济评价方法与参数(第三版)的有关内容及深度要求,结合本工程实际情况进行编制。15.2 建设规模该工程建成后,可减排NOx 3641.76t/a。15.3 运行成本分析 102、1#熟料生产线运行成本一计算依据序号项目单位数据说明1生产线规模t/d2500实际产量2年运行时间h72003风量Nm3/h280000 标况,10%O2,烟气量修正4初始NOx浓度mg/Nm3700标况,干基,10%O25目标NOx浓度mg/Nm3320标况,干基,10%O26氨水20%耗量kg/h338 7工艺水m3/h0.01瞬时8电耗kwh10包含压缩空气电耗9压缩空气m3/h41 以电耗计入成本序号费用名称单位数量单价年成本一可变成本1998128.291氨水20%t/年2434 8001947584.292水Nm3/年7221443电kWh/年720000.750400二固定成本2103、00004年修理费元20000三排污费元0四年运行维护总成本元2018128.29五年脱硝量t/a766.08 六减排每kgNOx成本元/kg2.63七吨熟料运行成本元/t2.69八吨熟料还原剂耗量kg/t3.25注:未计算设备折旧,运行时间按7200h/年计算,压缩空气的用量以电耗计入成本。2#熟料生产线运行成本一计算依据序号项目单位数据说明1生产线规模t/d3800实际产量2年运行时间h72003风量Nm3/h400000 标况,10%O2,烟气量修正4初始NOx浓度mg/Nm3640标况,干基,10%O25目标NOx浓度mg/Nm3320标况,干基,10%O26氨水20%耗量kg/h44104、2 7工艺水m3/h0.01瞬时8电耗kwh10包含压缩空气电耗9压缩空气m3/h53 以电耗计入成本序号费用名称单位数量单价年成本一可变成本2594327.561氨水20%t/年3180 8002543783.562水Nm3/年7221443电kWh/年720000.750400二固定成本200004年修理费元20000三排污费元0四年运行维护总成本元2614327.56五年脱硝量t/a921.60 六减排每kgNOx成本元/kg2.84七吨熟料运行成本元/t2.29八吨熟料还原剂耗量kg/t2.79注:未计算设备折旧,运行时间按7200h/年计算,压缩空气的用量以电耗计入成本。3#熟料生产105、线运行成本一计算依据序号项目单位数据说明1生产线规模t/d2900实际产量2年运行时间h72003风量Nm3/h310000 标况,10%O2,烟气量修正4初始NOx浓度mg/Nm3700标况,干基,10%O25目标NOx浓度mg/Nm3320标况,干基,10%O26氨水20%耗量kg/h374 7工艺水m3/h0.01瞬时8电耗kwh10包含压缩空气电耗9压缩空气m3/h45 以电耗计入成本序号费用名称单位数量单价年成本一可变成本2206798.041氨水20%t/年2695 8002156254.042水Nm3/年7221443电kWh/年720000.750400二固定成本200004年106、修理费元20000三排污费元0四年运行维护总成本元2226798.04五年脱硝量t/a848.16 六减排每kgNOx成本元/kg2.63七吨熟料运行成本元/t2.56八吨熟料还原剂耗量kg/t3.10注:未计算设备折旧,运行时间按7200h/年计算,压缩空气的用量以电耗计入成本。4#熟料生产线运行成本一计算依据序号项目单位数据说明1生产线规模t/d2800实际产量2年运行时间h72003风量Nm3/h320000 标况,10%O2,烟气量修正4初始NOx浓度mg/Nm3800标况,干基,10%O25目标NOx浓度mg/Nm3320标况,干基,10%O26氨水20%耗量kg/h442 7工艺水107、m3/h0.01瞬时8电耗kwh10包含压缩空气电耗9压缩空气m3/h45 以电耗计入成本序号费用名称单位数量单价年成本一可变成本2596144.001氨水20%t/年3182 8002545600.002水Nm3/年7221443电kWh/年720000.750400二固定成本200004年修理费元20000三排污费元0四年运行维护总成本元2616144.00五年脱硝量t/a1105.92 六减排每kgNOx成本元/kg2.37七吨熟料运行成本元/t3.11八吨熟料还原剂耗量kg/t3.79注:未计算设备折旧,运行时间按7200h/年计算,压缩空气的用量以电耗计入成本。年运行维护总成本=94108、7.54万元本项目年处理废气=9.432105万m3/a。万立方米废气运行成本=10.05元/万m3。本项目年脱硝量=3641.76t/a本项目年脱硝运行成本=2.60元/kg年熟料运行成本=2.63元/t15.4 节省资金分析该工程建成后,可减排NOx 3641.76t/a。节省的排污费根据排污费征收标准管理办法计算。节省排污费=0.63641.7610000.95=230.00万元。 企业每年节省总金额为230.00万元。15.5 经济评价结论本项目建成运行后,全年运行成本947.54万元,万立方米废气运行成本为10.05元/万m3。年节省排污费230.00万元。本项目年脱硝运行成本=2.109、60元/kg,年熟料运行成本=2.63元/t。虽然是产品成本增加了,但社会效益显著,共为区域减排NOx 3641.76t/a。第十六章 结论与建议16.1 研究结论1、必要性国家环境保护“十二五”规划要求2015年NOx排放总量比2010年消减10%。国家环境保护“十二五”规划、水泥工业十二五发展规划、广西壮族自治区人民政府关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知均明确要求对新型干法水泥窑要进行低氮燃烧技术改造。广西XX水泥股份有限公司现有水泥窑NOx排放量较大,对柳州市NOx总量指标影响较大。因此对现有新型干法熟料生产线配套脱硝工程十分必要。实现柳州市“十二五”节能减排的目标。2、建设110、方案在1#、2#、3#、4#生产线熟料烧成窑的窑尾分解炉附近,配套SNCR脱硝装置,脱硝效率不小于50%。根据工艺比选和国内外类似工程的经验,广西XX水泥股份有限公司配套SNCR脱硝系统,技术工艺成熟可靠,项目建成后,NOx的排放浓度和排放量均大大降低。可减排NOx3641.76吨/年。经初步估算,本项目的总投资为1250万元,全部自筹。综上,广西XX水泥股份有限公司1#、2#、3#、4#生产线脱硝工程的建设符合国家环境保护“十二五”规划、水泥工业十二五发展规划的要求,实现了社会、环境效益的统一,项目可行。16.2 建议广西XX水泥股份有限公司作为柳州市最大的水泥熟料生产企业,企业在生产水泥推动经济建设的同时,也对环境造成一定影响。广西XX水泥股份有限公司对柳州市地区的节能减排、环境保护有义不容辞的责任。本工程的实施将大大减少生产过程中NOx的排放,对于柳州市完成NOx总量控制任务、完成国家和广西壮族自治区下达的NOx减排任务、改善区域大气环境质量起到了积极作用。在下一阶段设计前需进一步调查测定四条生产线窑尾废气的参数,以获得更准确的NOx浓度指标,使确定的SNCR脱硝工程初步设计阶段的设计参数更为可靠合理。建议单位尽快落实建设资金,确保本工程按期投产使用,保证脱硝设备的高效运行,早日实现本项目的社会效益和环境效益。