实业有限公司煤矸石综合利用发电机组烟气超净排放项目可研报告88页.doc
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2024-09-13
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1、实业有限公司煤矸石综合利用发电机组烟气超净排放项目可研报告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83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 概述- 8 -1.1、项目概况- 8 -1.2、研究范围- 8 -1.3、编制依据- 9 -1.4、项目建设的必要性- 9 -第二章2、 工程概况- 11 -2.1、锅炉燃料- 11 -2.2、烟气数据- 12 -第三章 脱硫、脱硝、除尘效率确定- 14 -第四章 厂址条件- 15 -4.1、厂址位置- 15 -4.2、工程地质- 15 -4.3、水 源- 15 -4.4、交通运输- 15 -4.5、气象条件- 16 -第五章、脱硫、脱硝、除尘方式选择- 17 -5.1、脱硫方式选择- 17 -5.2、脱硝方式选择- 18 -5.3、除尘改造方式选择- 20 -第六章 工程设想- 21 -6.1、脱硫部分- 21 -6.2、脱硝部分- 38 -6.3、除尘改造部分- 45 -第七章 环境保护- 57 -7.1、环境保护执行标准3、- 57 -7.2、建设项目和生产对环境的影响分析- 57 -7.3、环境污染防治措施- 58 -7.4、环境管理机构- 59 -第八章 劳动安全和工业卫生- 60 -8.1、防火防爆设计原则及措施- 60 -8.2、防电伤设计原则- 60 -8.3、防机械损伤与防坠落措施- 61 -8.4、防尘伤害措施- 61 -8.5、防噪声,防振动措施- 61 -8.6、防暑,防寒及防潮措施- 62 -第九章 节水、节能、节约用地- 63 -9.1、节水- 63 -9.2、节能- 63 -9.3、节约用地- 63 -第十章 施工组织及劳动定员- 64 -10.1、施工组织- 64 -10.2、劳动定员-4、 64 -第十一章 投资估算- 65 -11.1、定额套用- 65 -11.2、工程量计算依据- 65 -11.3、其他费用- 65 -11.4、基本预备费- 65 -11.5、附表- 65 -第十二章 主要技术经济指标- 70 -12.1、增加运行成本经济分析- 70 -12.2、经济分析- 71 -12.3、环保综合治理效果分析- 71 -第十三章 结论及建议- 72 -13.1、主要结论- 72 -13.2、建议- 72 -附件:附件一:设计委托书附件二:关于推进全省燃煤发电机组超低排放的实施意见 山西省人民政府文件 晋政办发201462号附件三:关于上报省调燃煤发电机组超低排放或关停淘5、汰实施计划的通知山西省经济和信息化委员会 晋经信电力函2014229号附 图 目 录序号图 纸 名 称图 号1厂区总平面图一K5328(J)Z012厂区总平面图二K5328(J)Z013石灰石-石膏法脱硫系统图K5328(J)TL014脱硝系统流程图K5328(J)TX015湿式除尘器布置图K5328(J)CC01第一章 概述1.1、项目概况xxxx市xx实业有限公司2135MW煤矸石综合利用发电项目坐落在山西省xx市朔城区下团堡乡境内,距xx市朔城区直线距离12km,占地面积262亩。xx公司成立于2004年8月20日,是中国xx能源股份有限公司全资子公司。公司目前拥有二台13.5万千瓦煤矸6、石发电机组,项目于2008年2月经国家发改委核准,一号机组2009年4月1日投产,二号机组2009年9月2日投产,采用直接空冷机组,配置2480t/h超高压循环流化床锅炉,总投资140889万元,每年可实现产值49000万元。xx电厂是一座节能、环保型发电厂,燃料主要是消耗山西xx东坡煤业有限公司、xxxx平朔能源有限公司及周边xx集团旗下煤矿、选煤厂生产的劣质煤和洗煤过程中产生的煤矸石、煤泥,充分利用劣质能源,变废为宝,彻底解决了矸石常年堆放占用大量土地和自燃产生的烟尘污染环境问题,有效改善了当地的空气环境质量;循环硫化床锅炉采用炉内燃烧脱硫技术,脱硫效率可达80%以上;采用低氧燃烧技术,极7、大地降低了NOx的生成;采取了高效布袋除尘器,除尘效率99.93%以上;汽轮机采用直接空冷技术,与常规湿冷发电机组相比可以节约水量70%以上;化学水系统采用全膜法取代了传统的水处理工艺,制水过程不需要酸、碱,减少了化学药品对环境的污染;生产过程产生的废水按其性质,采用不同的工艺流程进行处理,处理后水质达到污水综合排放标准二级标准的要求,处理合格后的废水回收重复利用,实现废水零排放,有效保护了水环境。本次除尘、脱硫、脱硝改造是为了响应山西省人民政府文件关于推进全省燃煤发电机组超低排放的实施意见。文件中对于300MW以上机组要求在2020年前强制执行超净排放,xx电厂虽然目前不在强制执行的范围内,8、但为了以后的持续发展,按照超净排放的标准来执行。“超净排放标准”:烟尘5mg/Nm3,SO235mg/Nm3, NOX50mg/Nm3。”使燃煤锅炉的烟气排放达到燃气排放标准。本报告设计基础数据按单炉烟气NOX排放浓度为90mg/Nm3,;SO2排放初始浓度小于3534.9mg/Nm3(经过炉内喷钙脱硫后,效率按70%计算),烟尘排放浓度为50mg/Nm3(原有布袋除尘器出口)计。1.2、研究范围本报告主要论证xxxx市xx实业有限公司2台480吨超高压中间再热循环流化床锅炉烟气脱硫、脱硝、除尘等项目建设的必要性以及在技术、经济上的可行性、可靠性和合理性;提出原则性工艺方案,对项目建设进行投资9、估算,初步安排项目建设的施工进度。1.3、编制依据1、xxxx市xx实业有限公司煤矸石综合利用发电机组烟气超净排放设计委托书。2、山西省人民政府文件关于推进全省燃煤发电机组超低排放的实施意见3、山西省经济和信息化委员会关于上报省调燃煤发电机组超低排放或关停淘汰实施计划的通知4、国家产业政策、环保政策、现行国家规范、行业标准。5、基础资料:1)年利用小时数: 5500h2)厂区地震烈度为:7度。3)脱硫剂采用石灰石,石灰石粉价格:200元/吨。4)脱硝剂采用尿素,尿素价格:2000元/吨。5)电价:0.3元/度6)水费: 2.5元/m37)项目资金由企业自筹。1.4、项目建设的必要性1.4.1、10、执行国家区域大气污染防治“十二五”规划政策的需要当前我国大气环境形势十分严峻,严重制约社会经济的可持续发展,威胁人民群众身体健康。我国主要大气污染物排放量巨大,2010年二氧化硫、氮氧化物排放总量分别为2267.8万吨、2273.6万吨,位居世界第一,烟尘排放量为1446.1万吨,均远超出环境承载能力。国家区域大气污染防治“十二五”规划中明确指出要求深化火电行业二氧化硫治理,燃煤机组全部安装脱硫设施。大力推进火电行业氮氧化物控制,深化火电行业烟尘治理。1.4.2、大力推进全省污染减排工作,充分执行国家政策的需要山西省单机30万千瓦及以上燃煤发电机组实施烟气超低排放,是推动能源生产和消费革命的具11、体行动,是实现山西省电力建设健康、快速、可持续发展的必由之路,是落实大气污染防治行动计划的重要抓手,是深化改革建设山西国家资源型经济转型综合配套改革试验区的重要举措,对山西省和周边地区实现大气污染防治和环境保护具有重要的意义。1.4.3、全面建设美丽xx的需要xx市xx实业有限公司自成立以来,为xx市的经济发展和环境改善做出了积极贡献。为超前执行烟尘5mg/Nm3,SO235mg/Nm3, NOX50mg/Nm3的超净排放标准,使燃煤锅炉的烟气排放逼近燃气排放标准要求,对公司生产系统全面进行升级改造,提高烟气脱硫、脱硝、除尘水平,是刻不容缓的一项重要工作,也是推动治污减霾实施超净排放工作,全面12、建设美丽xx的重要举措。本次除尘、脱硫、脱硝改造项目的实施可以使两台锅炉烟气每年减少SO2排放量19980吨,NOX排放量228.4吨,含尘排放量256.8吨,将对xx市的环境改善、提高人们的生活质量做出重要的贡献。1.4.4、企业提高自身清洁生产水平,提升企业市场竞争力的需要。xx市xx实业有限公司为了解决本地区的工业生产和居民生活、采暖用热、保护环境、节约能源、保证地区安全用电,为区域经济发展做出了一定贡献,但随着人们生活水平的不断提高,对环境质量有了较高的要求,从而对企业的洁净生产也提出很高要求,因此,为了企业生存和提高市场竞争力,本次环保综合治理是必须的。第二章 工程概况本项目主要针对13、xxxx市xx实业有限公司2135MW煤矸石综合利用电厂进行除尘,脱硫、脱硝系统改造以及相关电气控制系统改造等。2.1、锅炉燃料2.1.1、锅炉参数锅炉为上海锅炉厂2台480t/h锅炉,参数如下: 型号: SG-480-13.7-M超高压中间再热循环流化床锅炉 锅炉最大连续蒸发量:480 t/h 过热蒸汽压力:13.7 MPa 过热蒸汽温度:540再热蒸汽流量 430 t/h再热蒸汽出口压力:3.5 MPa再热蒸汽出口温度:540 给水温度:245 排烟温度:144锅炉效率:90.5%2.1.2、煤质情况电厂目前燃用的燃料为xx平朔能源公司混煤。煤质分析如下表: 表2-1 煤质分析表 项 目符14、号单位设计煤种校核煤种碳Car%36.51 30.72氢Har%2.922.65氧Oar%10.9511.18氮Nar%0.680.60硫分St.ar%2.42.5灰分Aar%42.8448.85水分Mt%3.73.5挥发分Vdaf%40.3241.74发热量Qnet.arKJ/kg1419012030可磨性系数HGI57542.1.3、燃料消耗量: 燃料消耗量见下表:表2-2 燃料耗量表 设计煤种校核煤种单炉小时耗量(t)102.5122.31全厂小时耗量(t)205244.62全厂日耗量(t)41004892.4全厂年耗量(万t)112.75134.54 注:日耗量按20小时计算,年按5515、00小时计算。 2.2、烟气数据2.2.1、锅炉大气污染源排放现状:表2-3 大气污染物排放量表项目两台炉排放量排放浓度mg/Nm3t/ht/aSO23.6620180.73534.9烟尘0.05285.450NOX0.09513.8902.2.2、锅炉运行技术参数及目标数据: 为保证锅炉实际运行过程中燃烧煤质发生变化而不引起污染源排放超标,本次设计均按照可能出现的最大值设计,单炉烟气NOX排放浓度为90mg/Nm3,SO2排放浓度约为3534.9mg/Nm3(SO2原始排放浓度为11783.2 mg/Nm3,炉内脱硫效率按70%计算),烟尘排放浓度为50mg/Nm3计。见下表:表2-4 锅炉16、运行技术参数及目标数据序号项目名称单位参数1锅炉形式流化床锅炉2锅炉数量台23锅炉额定蒸发量t/h4804燃煤量(单台炉)t/h102.5(设计煤种)122.31(校核煤种)5烟气量(单台炉)Nm3/h5190006湿法脱硫入口SO2浓度mg/Nm33534.97湿法脱硫后出口SO2浓度mg/Nm3358脱硝前烟气NOX排放值mg/Nm3909脱硝后出口NOX浓度mg/Nm35010系统氨逃逸率Ppm311SO2/SO3转化率998脱硝前烟气NOX排放值mg/Nm3909达到NOX浓度50mg/Nm3脱硝效率55.510目前烟尘排放值mg/Nm35011达到烟尘浓度5 mg/Nm3除尘效率9017、根据上表可以看出,如果两台锅炉运行,达到环保要求,烟气脱硫效率需达到99%以上,脱硝效率需达到45%以上,除尘效率需达到90%以上。通过对目前市场存在脱硫工艺的了解,湿法脱硫效率最高,一般在经济脱硫效率95%98%,在目前燃煤的含硫量偏高,对于烟气脱硫的效率要求较高,运行成本大。因此建议在采用最高脱硫效率的湿法脱硫工艺前提下,锅炉燃料采用含硫量较低的煤种,根据下表可以看出燃煤硫含量保证在1%以下最高脱硫效率下能够达标排放。表3-2 达到超净排放值燃煤含硫量对应烟气脱硫效率表序号燃煤硫含量入口排放浓度(mg/Nm3)达到限值所需脱硫效率备注12.5%3534.999.0%燃煤的热值不变22%2818、27.998.8%31.5%2120.998.3%41%1414.097.5%50.5%707.095.0%如果燃煤的硫份高于1%,维持湿法脱硫的经济脱硫效率98%,则需要提高炉内脱硫的效率达到80%以上,依然可以满足超净排放的要求。第四章 厂址条件4.1、厂址位置xx2x135MW煤矸石发电厂位于xx市朔城区北西约11km,刘家口集运站北边1km,xx平朔能源有限公司洗煤厂东北约800m,低山丘陵山坡之上。脱硫工程位于电厂厂址内。厂址自然标高11841120m。厂址内为第四系黄土堆积,西高东低,场地开阔,坡度不大。厂址内有五条侵蚀冲沟教发育,其中四条呈东西向,另一条靠近厂址内偏东,呈近南北向19、,沟谷均呈V字形,沟深1520m,沟底部宽约6m,顶部宽约20m,冲沟两侧黄土状粘土柱状节理发育,常形成陡坡。在厂址外东边约200m处有七里河由北向南径流。4.2、工程地质xx自然地理环境复杂多样,整体地表为黄土覆盖的山地高原,地形以山地、丘陵为主,占到总面积的60%以上。境内海拔在1600m以上的山峰就有140多座。河流分布较广,六县区都有,但多为季节性河流。全市主要河流共29条,基本分属海河流域和黄河流域。水源丰富,河流总径流量4.9679108m3,其中泉水径流量2.57108m3。地下水资源量多年平均在7.0317108m3,其中可开采量为4.63108m3。水资源总量为7.9108m20、3。该地区地震烈度为7级。拟建场地周围无活动断裂分布,无发生构造地裂、砂土液化的条件,工程地质稳定性较好,地下水对建筑基础无侵蚀性。4.3、水 源本工程用水取自市政给水管网,完全能够满足本工程用水需要。4.4、交通运输xx境内主要公路有大运和平朔公路,铁路有北同蒲铁路通过,交通十分便利。xx交通发达,北同蒲铁路电气化复线、神朔铁路和大运二级公路、朔黄铁路、平万公路、朔万公路纵横境内,连接京大高速公路的大运高速公路xx段已经通车,铁路线和公路干线综合交错,构成了四通八达的交通网络。4.5、气象条件xx市气候属温带大陆性季风气候,四季分明,春季干旱多西北风,夏季雨多气温高,秋季凉爽短暂,冬季寒冷少21、雪。多年统计的主要气象资料如下:最热月份温度(8月) 21.8最冷月份温度(1月) 4.0极端最高温度 37.7极端最低温度 -32.0相对湿度最热月平均 66相对湿度最冷月平均 50年平均总降水量 423.2mm日最大降水量 158.1mm夏季平均风速 3.4ms冬季平均风速 3.0ms最大积雪深度 20.0cm年雷暴日数 27.5d年雾日数 19.0d最大冻土深度 186.0cm第五章、脱硫、脱硝、除尘方式选择5.1、脱硫方式选择目前,燃煤电厂所采用的烟气脱硫工艺多种多样,在这些脱硫工艺中,有的技术较为成熟,有的尚处于试验研究阶段。以下就近年在燃煤电厂应用较多、技术成熟的石灰石-石膏法、氨22、法两种工艺进行综合比较分析,以供本工程确定烟气脱硫最佳工艺方案。两种湿法脱硫方式对比如下:项目石灰石-石膏湿法脱硫技术氨法脱硫技术运行规模及业绩无大规模运用限制;运行业绩多。无大规模运用限制;运行业绩较石灰石湿法少,但近几年推广较快脱硫效率95%98%吸收剂石灰石,成本低。较易获得。液氨,距离本项目20多公里处有吸收剂。成本较高。场地情况本项目场地紧张,需要占用扩建端本项目场地紧张,需要占用扩建端。但占地较石灰石石膏法小。副产物及利用石膏;以抛弃为主。硫酸铵;可以综合利用,但销路不稳定。废水产生废水。基本不产生废水。系统堵塞及腐蚀有堵塞,有腐蚀。无堵塞,有腐蚀。能耗相当相当水耗(入口按130计23、)相当相当设备稳定性整个过程为湿态,各设备都存在腐蚀严重,系统长期运行稳定性差;吸收剂制浆设备结垢、堵塞,检修维护困难。连续运行时间约为35个月.整个过程为湿态,各设备都存在腐蚀严重,系统长期运行稳定性差;吸收剂为危险品,储存上安全隐患大。连续运行时间约为4个月.投资运行费用约5500-6000万元;估算运行成本约2623万元/年。投资约6000万;估算年运行成本2801万元。但硫酸铵的销售存在着不稳定的风险。1、两种湿法脱硫方式均需要占用xx电厂的扩建场地。2、据xxxx电厂了解,距离本项目20多公里处的平鲁工业园区有项目(劣质煤项目)生产液氨,但要到2016年方可投产,而且劣质煤项目生产的24、液氨仅满足自身使用,基本没有富裕,而xxxx电厂如采用氨法脱硫,每年需要液氨11678吨。目前平朔地区的神头二电厂采用的氨法脱硝,所需液氨均要从石家庄和内蒙古两地采购。3、据xxxx电厂了解,平朔地区硫酸铵销路不好,电厂脱硫生产的硫酸铵更不好销售。4、如采用石灰石-石膏湿法脱硫,石膏滞销,年运行成本为2623万元;如采用氨法脱硫,硫酸铵滞销,年运行成本为4127.23万元。二者相差1504.23万元。5、就运行可靠性和安全性而言,石灰石-石膏湿法脱硫要比氨法脱硫高。因此,综合技术和经济性优势,建议本项目烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。5.2、脱硝方式选择5.2.1、锅炉排放现状目前两台循25、环流化床锅炉烟气NOX排放浓度为90mg/Nm3,已不能满足“超净排放”烟气NOX排放值为50 mg/Nm3的要求,因此,为了保证达标排放,必须增加脱硝工艺。5.2.2、脱硝工艺选择目前主要的脱硝工艺为SCR、SNCR以及SNCR+SCR联合法,针对本工程,比较如下:脱硝工艺技术比较表项目SCR技术SNCR技术SNCR+SCR技术烟气NOX排放值90 mg/Nm390 mg/Nm390 mg/Nm3总的脱硝效率80%-95%煤粉炉3050%流化床锅炉5060%50%-85%出口NOX排放50 mg/Nm350 mg/Nm350 mg/Nm3反应剂尿素尿素尿素反应温度3004008501100前26、段:8501100,后段:300400催化剂V2O5-WO3/TiO2或V2O5-MoO3/TiO2不使用催化剂比SCR少用一些催化剂催化剂体积100m3无52m3催化剂的使用量二层无一层催化剂的寿命三年无三年反应剂喷射位置省煤器与SCR反应器间烟道(高尘布置)炉膛内喷射炉膛内喷射+省煤器与SCR反应器间烟道SO2/SO3氧化SO2氧化,SO3浓度增加2-4倍不会导致SO2氧化,SO3浓度不增加SO2氧化较SCR低,SO3浓度的增加与催化剂体积成正比NH3 逃逸35ppm1015ppm35ppm对空气预热器影响NH3与SO3易形成ABS造成堵塞或腐蚀SO3浓度低,造成堵塞或腐蚀的机率低ABS的27、产生较SCR低,造成堵塞或腐蚀的机率比SCR略低系统压力损失因增加脱硝装置所增加的压力损失约1000pa没有压力损失因增加脱硝装置所增加的压力损失约300pa燃料的影响灰份磨耗催化剂,碱金属氧化物劣化催化剂。AS,S等使催化剂失活。燃料显著地影响运行费用。基本无影响影响与SCR相同。由于催化剂较少,更换催化剂的总成本较SCR略低锅炉的影响受省煤器出口烟气温度的影响受炉膛内烟气流速及温度分布的影响受省煤器出口烟气温度的影响,受炉膛内烟气流速及温度分布的影响燃料变化的影响对灰份增加和灰份成分变化敏感基本无影响对灰份增加和灰份成分的变化影响中等运行成本催化剂更换量大,运行成本很高不需要更换催化剂,运28、行成本低催化剂更换量小,运行成本较高通过对三种脱硝工艺技术进行全面的比较,总投资小,系统简单,运行成本的SNCR法烟气脱硝工艺更加适合本工程。5.2.3、还原剂选择烟气脱硝工艺的还原剂主要有尿素、液氨和氨水,且各有特点,三种不同还原剂的技术比较见下表:脱硝还原剂的技术比较项目液氨氨水尿素反应剂费用便宜(100%)较贵(150%)最贵(180%)生产1kg氨气需要的原料量1.01kg(99%氨)4kg(25%氨)1.76kg运输费用便宜贵便宜安全性有毒有害无害存储条件高压常压常压,干态储存方式储罐(液态)储罐(液态)码放或料仓(微粒状)初投资费用便宜贵贵运行费用便宜(需要热量蒸发液氨)贵(需要高29、热量蒸发水和氨)贵(需要空气或蒸汽雾化)设备安全要求有法律规定需要基本上不需要脱硝还原剂选择建议还原剂优点缺点建议液氨还原剂消耗量低、运输和使用成本低、初投资低有安全隐患,需要严格的安全和防火措施在危险管理许可条件下,对于大型机组建议采用,以节约成本氨水运输成本高,如果溢出,其蒸气的浓度也较大,相对液氨比较安全相对液氨,其还原剂的成本较高,储存的成本也较高考虑到无水氨的危险性,可以考虑;对于小型机组,建议采用尿素无毒、无危险;运输方便、便宜需要解决尿素的吸潮问题,相对液氨成本稍高,更高的蒸发能量消耗和更高的储存成本;在法律不允许使用氨或场地受限的情况下,推荐使用由表可知,液氨的投资、运输和使用30、成本为三者最低,但液氨属易燃易爆品,必须有严格的安全保证和防火措施,其运输、存储涉及当地法规和劳动卫生标准;同时本工程为改造工程,场地受限,液氨和氨水的安全距离要求较高,故本工程采用尿素作为还原剂。5.3、除尘改造方式选择5.3.1、除尘改造方式要达到烟气含尘超净排放降至5mg/Nm3以下,采用单独的除尘方式比较困难,多采用联合除尘的方式,主要有以下几种工艺路线:包括采用低低温静电除尘器+湿式电除尘技术;高频电除尘器+旋转极板+湿式除尘器;布袋除尘器+湿式电除尘技术等。由于电厂原有除尘方式为布袋除尘器,考虑到投资、场地布置及施工工期的等因素,重新采用低低温静电除尘器或高频电除尘器等技术需重新购31、设备,增加投资额及施工工期。因此,结合电厂现有情况,推荐采用大修现有布袋除尘器+脱硫后增加湿式除尘装置的方案。本工程原设计采用布袋除尘器,布袋除尘器出口粉尘浓度 DL/T659火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程 DL/T658火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程 DL/T657过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 HG/T20505爆炸和火灾危险环境电力设计规范 GB50058自动化仪表选型规定 HG/T20507仪表供电设计规定 HG/T205092、系统控制策略脱硫控制系统的控制参数主要包括吸收塔的压降、烟气温度等参数的测量和控制。测量信号(除温度用Pt100外)经变送器转换为432、-20mA的标准信号后送至DCS;再经特定的控制算法运算后,输出4-20mA标准信号或开关信号,控制相应的阀门开关、电机转速等,从而实现被控参数的调节。3、控制系统工程技术要求根据工艺的要求,本工程实施后,仪表自动控制系统可实现对厂方锅炉烟气脱硫,系统各运行工况、各工艺参数进行实时监测及控制的基本要求:(1)对各工艺检测(监控)参数进行计算机实时处理,根据不同的工艺条件,自动调整各工艺参数于正常范围之内,以保证烟气脱硫系统工艺的正常运转。(2)实时显示烟气脱硫系统的整个运行工况、各分系统的运行工况和各工艺点的工艺参数,并进行统计归档,以曲线、参数汇总、报表等形式供管理人员参阅,同时对各工况及各33、工艺点的异常情况进行故障报警等。(数据保存一年以上,包括数据有:控制参数曲线、机组负荷(或烟气流量)、炉膛温度、脱硫设施运行时间、入口温度、入口及出口SO2浓度等。)(3)可打印锅炉烟气脱硫系统所需要的日报、月报、年报等各种统计报表。4、脱硫系统接地DCS系统接地电缆接入信号接地网,接地电阻符合DCS供货商要求及国家标准。5、脱硫热工自动化设备选择根据有关热工自动化技术规程、规定,结合本工程和我国技术经济发展情况,选用性能高、质量好、安全可靠、成熟、经济的产品,设备的选型尽可能与主体工程的设备选型相统一。本工程的主要设备的选型将按照以下原则进行。1)DCS系统采用与本厂锅炉房相同的DCS系统,34、进行扩展。2) 就地安装的压力计将选用不锈钢压力表。3) 温度测量采用铂热电阻。4)变送器采用智能型变送器。5)液(料)位仪表选用智能液位变送器或超声波、雷达液位计。6)执行机构采用一体化电动装置。6、脱硫系统主要控制系统的配置DCS机柜(包含工程师及操作员站):1套6.1.3.3土建部分1、主要建构筑物本工程脱硫建(构)筑物主要包括脱硫综合楼,吸收塔、吸收塔地坑,石灰石浆液箱、循环泵、氧化风机等设备基础,烟道支架,CEMS间等。1)脱硫综合楼脱水车间、脱硫配电室、电子设备间均布置在脱硫综合楼内,滤液池也布置在脱硫综合楼内0米层。脱硫综合楼长21.5米,宽11米,共四层,分别为0米层、7.5米35、层、13米层、20米层。2)结构型式脱硫综合楼采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼(屋)面采用现浇钢筋混凝土主次梁楼(屋)盖,基础为钢筋混凝土十字交叉条形基础。滤液池地下钢筋混凝土箱型结构。3)建筑消防根据建(构)筑物的火灾危险性分类划分,脱硫综合楼属于丁类建筑,耐火等级为二级。综合楼设有封闭楼梯和室外疏散钢梯各一部,以满足消防疏散要求。4)烟道支架结构烟道支架采用钢筋混凝土框架结构。5)吸收塔、石灰石浆液箱等设备基础吸收塔基础、石灰石浆液箱及其它设备基础均采用钢筋混凝土大块式基础,吸收塔地坑2座,地下钢筋混凝土箱型结构。2、 采暖通风及空气调节1) 室内设计参数本工程通风和空调系统的室内设计参数详36、见下表:通风和空调系统室内设计参数表房间名称系统型式室 内 设 计 参 数换气次数(次/小时)夏季温度(C)夏季相对湿度(%)冬季温度(C)冬季相对湿度(%)石膏库自然通风配电室通风、空调3512电子设备间空调2620真空皮带机层通风12CEMS间空调26202)空调设计配电室配置壁挂式空调1台,电子设备间配置壁挂式空调1台,CEMS间空调1台。3)通风配电间:采用自然进风、机械排风装置。换气次数按不少于12次/h计算。夏季室内温度不高于35。事故排可兼做夏季通风系统,当配电间发生火灾时,通风机自动切断电源。排风采用外墙轴流风机,进风通过百叶窗(带铝网过滤器)。6、消防本脱硫工程消防设计遵循“37、预防为主,防消结合”的消防工作方针,按有关规范、规程及规定的要求进行脱硫区域的消防系统设计。设计中考虑了相应的防火措施及必要的灭火设施,以保障人身和设备安全,确保脱硫装置安全运行。同时,消防系统的设计力求技术先进,性能可靠,使用方便、经济合理。本工程消防设计主要包括下列内容:消火栓给水系统、移动式灭火器配置。6.1.4 主要设备清单脱硫设备清单 序号名 称规格型号单位数量1SO2吸收系统1.1吸收塔9/13m,总高32m。塔顶烟囱。塔体材质:碳钢衬玻璃鳞片。座2喷淋层FRP套101.2吸收塔喷嘴单个流量40m3/h SiC,3个11201.3吸收塔除雾器平板式层41.4吸收塔搅拌器侧进式, N38、=22kW台81.5氧化喷枪套81.6浆液循环泵Q=4400m3/h ,H=18.8/20.6/22.4/24.2/26m,N=400/400/450/450/560kW台101.7氧化风机Q=7200Nm3/h,P=92kpa ,N=250kW台41.8石膏排出泵Q=50t/h,H=40mH2O,N=22kW台42石灰石浆液制备和供应系统2.1石灰石粉仓圆柱形钢制贮仓;尺寸:D8000H16000;容量:600m3座12.2仓顶除尘器DMC18,过滤面积13.5m2,离心风机N=1.5w台12.3手动插板阀DN400个22.4变频给料机出力012t/h,N=1.5Kw台22.5仓锥斗流化装置39、套12.6石灰石浆液箱6.25m;有效容积 V=140m3座12.7石灰石浆液箱搅拌器顶进式,11kW台12.8石灰石浆液泵Q=30m3/h, H=40m,N=18.5kW台43工艺水系统3.1工艺水箱4.5m6.0m;有效容积 V=81m3座13.2工艺水泵Q=120m3/h,H=65m,N=37kW台23.3除雾器冲洗水泵Q=100m3/h,H=70m,N=37kW台24石膏脱水系统4.1石膏旋流器处理量50t/h,wt15%台24.2真空皮带机处理石膏14t/h,过滤面积15m2台24.3真空泵Q=6000Nm3/h,P=-50000Pa,N=90kW套24.4滤布滤饼冲洗水箱及泵套2440、.5滤液池搅拌器顶进式,N=5kW台14.6滤液泵Q=40m3/h,H=40m,N=22kW 台25排放系统5.1事故浆液箱有效容积1550m3,规格:12.514m座15.2事故浆液箱搅拌器顶进式,37kW台15.3事故浆液返回泵Q=100m3/h H=35m,N=37kW台15.4地坑搅拌器顶进式,5kW台25.5地坑泵Q=50m3/h ,H=35m,N=22kW台26烟气系统6.1增压风机Q=985000m3/h ,全压3000Pa,N=800kW台26.2原烟道挡板门台26.3旁路挡板门台26.4烟道套26.5非金属补偿器套67辅助系统7.1空压罐5m3台17.2管道衬胶管、不锈钢、F41、RP管道套17.3阀门套17.4循环泵检修葫芦起吊高度15m 起重3t台17.5真空皮带机检修葫芦起吊高度15m 起重3t台17.6爬梯、平台、支吊架等套17.7防腐玻璃鳞片套17.8油漆设备及管道油漆套17.9保温烟道保温100套18电气系统8.1变压器SCB10-1250kVA面28.210kV开关柜KYN28中置柜面148.3低压开关柜GCS柜面88.4低压变频器启动柜面68.5UPS系统套18.6照明、检修系统套18.7电缆及钢管套18.8电缆沟及防火封堵套18.9电气安装材料套18.10 桥架套18.11 防雷接地套19仪控系统9.1DCS控制系统2台操作员站、1台工程师站、2台打印42、机套19.2仪表套耐震隔膜压力表只20普通压力表只5热电阻支2压力变送器只5差压变送器只2液位变送器只14电磁流量计台6涡街流量计台1超声波液位计台3雷达波料位计台1料位开关个2pH分析仪台29.3脱硫进口CEMS烟气测量参数SO2、O2、NOX、流量、烟尘、压力、温度、湿度套29.4脱硫出口CEMS烟气测量参数SO2、O2、NOX、流量、烟尘、压力、温度、湿度套29.5热控电源柜面29.6控制电缆套19.7仪表安装材料套19.8火灾报警系统套19.9工业电视系统套16.1.5、 原材料消耗原材料消耗及副产物指标如下: 项 目单 位数 量工艺水耗量(自来水)t/h60CaCO3耗量(90%)t43、/h6.6电耗KW7130压缩空气耗量Nm3/min5石膏产量t/h10.16.2、脱硝部分6.2.1、概述目前NOx的排放浓度90mg/Nm3,按照超净排放的要求NOx排放浓度低于50mg/Nm3,脱硝效率45%。鉴于本项目脱硝效率要求不高,同时考虑节省投资成本和改造的简易程度,采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术方案。即通过在锅炉炉膛燃烧区域上部8501100区域向烟气中喷射过量的尿素,其和NOx结合从而实现SNCR反应。6.2.2、工艺部分SNCR技术就是利用机械式喷枪将氨基还原剂(如氨气、氨水、尿素)溶液雾化成液滴喷入炉膛,热解生成气态NH3,在8501100温度区域(通常为锅炉对44、流换热区)和没有催化剂条件下,NH3与NOX进行选择性非催化还原反应,将NOX还原成N2与H2O。喷入炉膛的气态NH3同时参与还原和氧化两个竞争反应:温度超过1100时,NH3被氧化成NOX,氧化反应起主导;低于1100时,NH3与NOX的还原反应为主,但反应速率降低。4 NO + 4 NH3 + O2 4 N2 + 6 H2O 4 NH3 + 5 O2 4NO + 6 H2OSNCR整体工艺简洁,具有如下特点:(1)现代SNCR技术可以控制NOX排放浓度降低2060%,脱硝效率随机组容量增加,炉膛尺寸大,机组负荷变化范围扩大,增加了SNCR反应温度窗口与还原剂均匀混合的控制难度,致使脱硝效率45、下降。对于300MW以下小容量机组,效率在40%-60%左右。(2)SNCR装置不增加烟气系统阻力,也不产生新的SO3,氨逃逸浓度通常控制在510L/L以内(SCR是3L/L);(3)合适的反应温度窗口狭窄,为适应锅炉负荷的波动、提高氨在反应区的混合程度和利用率,通常在炉膛出口过热器下方设置多层喷枪。(4)雾化液滴蒸发与热解过程中需要吸收热量,这会造成锅炉效率降低约0.10.3个百分点。(5)还原剂雾化液滴在大于1100温度下分解时,部分被氧化成NOX,增加了NOX原始控制难度,导致还原剂的有效利用率降低。脱硝效率为3040%时,还原剂利用率仅为2030%。SNCR脱硝装置的NOX去除效果受到46、有效停留时间、投送窗口、NH3/NOx摩尔比等多个因素的影响:有效停留时间:是指还原剂在炉内完成与烟气的混合、液滴蒸发、热解析出NH3、NH3转化成游离基NH2、还原反应等全部过程所需要的时间。通常要求停留时间超过1s,在9001100对流区间的停留时间不小于0.5s,以使NH3与NOX充分扩散与反应,最大限度减少氨逃逸。投送窗口:在SNCR中,还原剂的喷入位置的选择不仅受温度的影响,而且还会受还原剂分布的影响,分布不均会导致氨气逸出量增加。氨气逸出量的测量可以通过在出口烟道安装一个能够连续测量氨的装置实现。 还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到锅炉内最有效的部位,因为受燃烧工况的影响,NOx的47、分布在炉膛对流断面上是经常变化的,如果喷入控制点太少或喷到锅炉中整个断面上的氨不均匀,则一定会出现分布率较差和较高的氨逸出量。在较大的燃煤锅炉中,还原剂的分布则更困难,因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。多层投料同单层投料一样在每个喷入的水平切面上通常都要遵循锅炉负荷改变引起温度变化的原则。然而,由于这些喷入量和区域是非常复杂的,因此要做到很好的调节也是很困难的。为保证脱硝反应能充分地进行,以最少的喷入NH3量达到最好的还原效果,必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应,则泄漏的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会48、生成(NH4)2SO4,易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。6.2.2.1、工艺系统本工程SNCR脱硝系统的工艺部分主要包括尿素溶液制备系统、尿素溶液储存供应系统、计量分配系统、喷射系统等。尿素固体颗粒加入到尿素溶解罐,溶解制备成质量浓度50的尿素溶液,由循环泵输送至尿素溶液储罐储存。尿素溶液自尿素溶液储罐经供应泵输送至混合器,与稀释水按一定比例混合后,稀释为合适浓度的尿素溶液。在喷入锅炉高温烟道之前,合适浓度的尿素溶液经过计量分配装置的精确计量分配至每个运行喷射器,喷入锅炉高温烟道,进行脱硝反应。SNCR系统工艺流程图见附图。(1) 尿素溶液制备系统固体尿素由汽车袋装运至尿素储存制备车间储49、存,当需要制备尿素溶液时,通过电动葫芦送至尿素溶解罐顶部。尿素固体颗粒加入到尿素溶解罐,与业主厂区提供的工业水(电厂除盐水或冷凝水)搅拌混合成均匀的50%尿素溶液。为了保证尿素固体颗粒溶解充分并混合均匀,在混合前由辅汽联箱引来的蒸汽将水温加热至80左右,然后开启搅拌装置并慢慢加入尿素固体颗粒,进行搅拌混合。混合完成后由循环泵将尿素溶液打循环以便充分溶解并过滤杂质。本工程尿素溶液制备系统包括:尿素溶解罐、搅拌器以及循环泵等。为了便于设备的检修维护,本工程两台机组共设置一套尿素溶液制备系统,为两套脱硝系统提供合格的尿素溶液。(2) 尿素溶液储存供应系统尿素溶液制备系统制备完成的50%尿素溶液通过循50、环泵分别打入两台尿素溶液储罐储存。为了避免尿素溶液过饱和,在运行中根据系统温度参数对储罐溶液通入适量蒸汽,以保证尿素溶液温度不低于结晶温度。当系统需用尿素溶液信号来,尿素溶液储罐储存的尿素溶液经供应泵输送至混合器,与稀释水按比例混合后喷入高温烟道进行脱硝反应。本工程尿素溶液储存供应系统包括:尿素溶液储罐、搅拌器以及供应泵等。本工程共设置两套尿素溶液储存供应系统,分别供应两台机组脱硝反应,总容积满足两台机组7天用量。(3) 计量分配系统尿素溶液储罐内的尿素溶液通过供应泵输送至混合器。业主厂区提供工业水(电厂除盐水或冷凝水)在混合器内将尿素溶液稀释至适当浓度。稀释比例和喷射量调整根据喷入点烟气参数51、由控制系统完成,在确保高脱硝效率的前提下尽可能的减少喷水量。计量模块用于精确计量和独立控制到锅炉每个喷射区的尿素溶液流量。该模块采用独立的流量控制系统,通过控制阀与DCS控制器结合,为复杂的应用情况提供所需的高水平控制。通过计量分配系统,可以实现流量自动控制。系统启动前先根据CFD模拟数据预设每个喷射器流量,调试时在现场根据测试结果进一步优化调整,系统投运后,用调试数据修正自控参数以确保高脱硝效率和低氨逃逸量。本工程计量分配系统包括:混合器、流量传感器以及减压装置等。(4) 喷射系统本工程每台机组设置16只喷射器,分别布置在分离器的出入口烟道上。每台分离器出入口烟道上各布置4只喷射器。每个喷射52、器有三个进口,分别为尿素溶液、雾化吹扫风、夹套冷却风。6.2.3、仪控专业6.2.3.1、系统概述 脱硝控制系统采用成熟、可靠、完善的控制方案,实现系统主要的工艺参数、设备状态的监控,可在少量操作人员的操作下安全、稳定的运行。从而提高效率,减轻工人劳动强度。当系统发生异常或事故时,通过保护、联锁或人工干预,使系统能在安全工况下运行或停机。仪表和控制设备具有较高的可用性、可靠性、可控性和可维修性,所有部件能在规定的条件下安全的运行。自动化系统投入率达到100,可利用率不低于99.9,保护系统投入率达到100。所供的控制和监测设备将有良好的性能以便于整个装置安全无故障运行和监视。6.2.3.2、控53、制策略控制系统根据烟气流量、进出口NOx、O2等成分的监测值以调节整个脱硝系统的尿素用量进行控制,以确保系统出口的NOx浓度达标。测量信号(除热电偶用Pt100外)经变送器转换为420mA的标准信号后送至DCS;再经特定的控制算法运算后,输出420mA标准信号或开关信号,控制相应的阀门开度,从而实现被控参数的调节。6.2.3.3、控制系统1、控制系统工程技术要求根据工艺的要求,本工程实施后,仪表自动控制系统可实现对烟气脱硝系统各运行工况、各工艺参数进行实时监测及控制的基本要求:(1)对各工艺检测(监控)参数进行计算机实时处理,根据不同的工艺条件,自动调整各工艺参数于正常范围之内,以保证烟气脱硝54、系统工艺的正常运转。(2)实时显示烟气脱硝系统的整个运行工况、各分系统的运行工况和各工艺点的工艺参数,并进行统计归档,以曲线、参数汇总、报表等形式供管理人员参阅,同时对各工况及各工艺点的异常情况进行故障报警等,数据保存一年以上,包括数据有:控制参数曲线、机组负荷(或烟气流量)、炉膛温度、脱硝设施运行时间、出口温度、出口NOx浓度等。(3)烟气在线监测要求:数据需上传至环保局,其中包括:出口脱硝效率监测子系统、氨逃逸率监测子系统。2、电缆选择依据使用环境和信号的种类不同,选择合适型号和线径的电缆,分别采用阻燃型(屏蔽)控制电缆或计算机电缆,线径为1.0mm2,动力电缆采用线径不低于1.5mm2的55、阻燃型电缆。采用电缆桥架和电缆沟实施电缆的敷设。电缆包括控制电缆、计算机电缆及少量电力电缆,所有电缆选用国内大厂产品,并按相关规范选型,防火阻燃、屏蔽等符合相关规定。控制电缆用于开关量信号,计算机电缆用于模拟量信号,电力电缆用于供电接线。电缆以电缆沟、桥架敷设为主,桥架采用槽式或托盘式桥架,配盖板,托臂等支架材料需经热浸锌处理。3、电源电源等级380V/220VAC。6.2.3.4、热工自动化设备选择根据有关热工自动化技术规程、规定,结合本工程和我国技术经济发展情况,选用性能高、质量好、安全可靠、成熟、经济的产品,设备的选型尽可能与主体工程的设备选型相统一。本工程的主要设备的选型将按照以下原则56、进行:1) 就地安装的压力计将选用不锈钢压力表;2)变送器采用智能型变送器;3)液(料)位仪表选用智能液位变送器或磁翻板、超声波、雷达液位计;4)执行机构采用一体化电动装置。6.2.4、电气专业6.2.4.1、设计原则脱硝系统区域内采用两路电源进线切换供电,且互相闭锁。本工程电压等级为380V/220V。6.2.4.2 、选择依据根据系统安全性、可靠性、可维护性及费用等技术经济指标来确定接线方案及进行元器件的选择。通常,一个系统的总可靠性取决于单个元件的个数和可靠性;更安全的系统因为有更多的元件使事故点增多而使可靠性下降且费用会相应增加。所以在“累试”技术的基础上采用最佳技术经济指标的接线方案57、,并且采用高质量高可靠性的元件。6.2.4.3、 二次控制部分本工程用电设备集中在主控室内控制,并在现场设就地操作按钮。除厂家配套提供控制装置的电机外,新建装置的电机均采用“低压断路器+交流接触器+热继电器”方式进行控制及保护。6.2.4.4、 防雷、接地系统1、防雷系统在脱硝系统区域内设计必要的防雷保护系统。该系统的布置、尺寸和结构设计符合建筑物防雷设计规范。2、接地系统在脱硝系统区域内设置接地网,并与原厂区主接地网有可靠的电气连接,且连接点不少于两个,脱硝装置本体上的金属构架需可靠接地;所有正常不带电的电气设备金属外壳及其管线均应可靠接地,且接地电阻不大于4欧姆。计算机控制系统单独设置接地58、系统,接地电阻小于1欧姆。6.2.4.5、照明及检修系统新建各工艺系统设施、平台、通道的照明电源,均取自独立的照明回路,室外设备采用工厂灯及三防工厂灯。检修电源由低压配电柜取得。6.2.4.6、电缆、电缆敷设及防火封堵脱硝系统区域内的电缆包括动力电缆、测量和控制电缆及仪用变压器变送器电缆等,电缆选择及电缆敷设满足电力工程电缆设计规范,同时按相关标准和规范的要求在脱硝系统区域内规划电缆通道。依据有关标准和规范,电缆应有防火阻燃措施。6.2.5、主要设备清单序号设备名称技术规范型号材质单位数量一工艺设备1尿素溶液制备、存储和供应系统1.1电动葫芦5t碳钢个11.2尿素溶解罐有效容积35m3,30059、0mm5000mmSS304座11.3蒸汽盘管加热器30-80SS304个11.4溶解罐搅拌器(含电机)叶片式,电机功率7.5kWSS304个11.5尿素输送泵卧式泵,Q=60m3/h,H=20m,P=11kWSS304台21.6Y型过滤器DN150SS304个21.7尿素溶液储罐有效容积70m3,4000mm6000mmSS304座11.8蒸汽盘管加热器30-60SS304个21.9尿素循环泵立式多级离心泵,Q=2.5m3/h,H=147m,P=2.2kWSS304台21.10Y型过滤器DN50SS304个22尿素溶液稀释计量系统2.1静态混合器流量1250kg/hSS304个23喷射系统360、.1墙式喷枪双流体喷枪,流量150kg/h,包括软连接耐高温合金支324稀释水系统4.1稀释水灌有效容积10m3,2000mm3800mm碳钢,内涂环氧树脂座14.2稀释水泵立式多级离心泵,Q=8m3/h,H=140m,P=5.5kW碳钢台25压缩空气系统有效容积10m3,2000mm3800mm5.1压缩空气储罐碳钢座16废液系统6.1污水泵化工液下泵,Q=10m3/h,H=10m,P=5.5kWSS304台16.2废水池12m3,2m2m3m17其它7.1阀门批17.2管道批17.3管件批17.4伴热管、保温、防腐材料批1二仪控设备1.1双金属温度计Y-100,0-100C,1.5精度支361、1.2铠装热电阻0-150C,0.5精度支31.3热电偶0-1000C支41.4压力表Y-100,不锈钢隔膜支821.5压力变送器支21.6就地转子流量计个321.7电磁流量计个21.8涡街流量计个21.9磁翻板液位计带远传个31.10液位开关个11.11电磁阀个381.12气动调节阀带过滤减压装置和定位器个41.13 气动开关阀个121.14DCS1#炉、2#炉和公共区域,公共区域做现场PLC并通讯至锅炉DCS,共320个点套11.15CEMS抽取式套21.16 氨逃逸原位式套21.17保温箱套41.18电磁阀气源分配箱套11.19电源柜台11.20电缆批11.21安装材料镀锌钢管、电缆桥架62、等批1三电气设备1.1低压配电成套柜MNS,6508002200(WDH);内部元件ABB、施耐德台21.2现场操作箱台81.3检修箱台21.4照明箱台11.5照明灯具F-0816-30W套501.6电缆阻燃,铜芯批11.7防雷接地材料批11.8电气安装材料镀锌钢管、穿线管等根106.2.6、 原材料消耗1、还原剂耗量:单台炉尿素耗量98Kg/h。2、电耗: 单台炉电耗约为22kwh。3、除盐水:单台炉耗量882Kg/h。6.3、除尘改造部分本项目按改造原布袋除尘器+湿式除尘改造方案进行设计。6.3.1、布袋除尘器现有电厂锅炉单炉配一台布袋除尘器,原除尘器供货商为福建龙净环保公司;该设备已运行63、6年左右,原除尘器主要设计参数如下:序号参数名称单位参数1设备台数台22处理烟气量m3/h8940753除尘器阻力Pa15004烟气温度1395出口浓度mg/Nm3506设计压力Pa80007本体漏风率2%对原布袋除尘器进行大修,对两台布袋除尘器所有布袋进行更换,对损坏的袋笼和卡子进行更换;对除尘器喷吹系统进行改造;对除尘器前后烟道及除尘器本体进行查漏,保证风烟系统漏风率2%,使其满足除尘器出口烟尘排放浓度小于30mg/Nm3。6.3.2、湿电除尘方案自2010年开始,湿式电除尘技术在我国燃煤电厂燃煤锅炉脱硫烟气治理中实现工程应用。300MW,600MW湿式电除尘改造项目相继实施,新建电厂1064、00MW机组已有确定采用湿式电除尘技术。湿式电除尘技术在火电厂应用配套技术日趋成熟,是实现烟尘“超净排放”的有效手段。湿式电除尘器(WESP)原理:湿式电除尘器是在克服喷水除尘器和静电除尘器弊端的基础上发展起来的,它的工作原理与普通的除尘器一样,主要涉及了悬浮粒子荷电、带电粒子在电场里迁移和捕集,以及将捕集物从集尘器表面清除这三个基本过程。该过程大致为:通过进气口和气流分布系统将含尘煤气输送到除尘器电场中,而水则在喷嘴的作用下呈雾状喷入,其中喷嘴同时配置在进气口和电场的上方。在除尘器的入口部分,含尘煤气中的粉尘会与水雾相碰撞,并以颗粒的形式落入到灰斗中。在电场区中,荷电水滴由于其电性在电场力的65、作用下会被集尘极捕获落在集尘极板上,而煤气中的粉尘在被荷电的水滴润湿后也会带上电性,故其也会落在集尘极板上,而在集尘极捕获到足够多的水滴后则会在集尘极板上形成水膜,故被捕获的粉尘先通过水膜的流动流入灰斗中,然后再通过灰斗排入沉淀池中。如下图所示湿式电除尘过程,金属放电极在直流高电压的作用下,将其周围气体电离,粉尘在电场中荷电并在电场力的作用下向集尘极运动,当运动到集尘极表面时。随液体膜流下而被除去。因此,WESP运行的三个阶段与干式ESP相同荷电、收集和清灰。然而,与振打清灰不同的是,WESP采用的是液体冲洗集尘极表面来进行清灰。从结构上可分为两种基本型式,即管式和板式(如下图)。其中管式WE66、SP只有垂直方向烟气流(上升流或下降流),而板式WESP设计既可以采用水平烟气流也可采用垂直烟气流。总的来说,管式WESP比板式WESP效率更高且由于外形简单而占用更少的空间,成为湿式电除尘技术研究应用的趋势。目前,国内湿式电除尘有三个不同的技术流派:一是以柔性极板湿式电除尘技术;二是冲洗式金属极板的湿式电除尘技术;三是导电玻璃钢湿式电除尘技术。三种技术路线各有优劣,在国内都属于前沿技术。技术特点对比冲洗式金属极板湿式电除尘器与柔性极板湿式电除尘器、导电玻璃钢湿式电除尘技术的对比如下表所示。 金属极板、柔性极板、导电玻璃钢湿式电除尘器性能对比表序号项目名称金属极板湿式电除尘器柔性极板湿式电除尘67、器导电玻璃钢湿式电除尘器1技术源流在美国、日本和欧洲有电厂的应用案例。美国巴威公司、日本三菱公司、日立公司均使用该项技术。国外应用案例数量不多,机组总容量有限,改造时间集中在2000年左右,最近几年较少使用。国外应用较少。目前该技术国内业绩已有12台,其中300MW、600MW机组除尘改造业绩8台。该技术在化工行业、冶金行业应用较多,称为电除雾器。世界上第一条电除雾器1907年投入运行,用于制硫酸工艺中三氧化硫酸雾的去除。该技术成熟可靠,已制定电除雾器标准HJ/T 323-2006。2性能对比1) 金属极板,机械强度高,刚性好,不易变形,极间距有保证。2) 为保证一定的集尘面积,烟气流速较低(68、2m/s)。一电场布置时,除尘效率一般为70%。3) 采用水膜连续冲洗清灰,水耗大,碱消耗大,对喷嘴性能要求高。4) 收集的酸液稀释加碱中和,中和后的水一部分进入脱硫补水,一部分外排;5) 除尘效率与除尘面积有关,在相同流速及停留时间下总集尘面积较小;6) 设备总尺寸略大;7) 本体阻力小于300pa;1) 柔性极板,自身机械强度弱,极板周围需设置张紧装置。2) 烟气流速略高,一电场布置时除尘效率8085%。3) 无水膜冲洗清灰,利用从烟气中收集的酸液带出灰;4) 仅在启动前、停运后对极板喷水,平时定期冲洗,水耗小。5) 除尘效率与除尘面积相关,在相同流速及停留时间下总集尘面积大;6) 设备总69、尺寸较紧凑;7) 本体阻力小于300pa;1) 极板机械强度较高,介于金属极板和柔性极板之间。2) 在化工行业应用的烟气流速较低(1m/s),细微颗粒及气溶胶脱除率高;应用于火电机组,提高烟气流速后,影响除尘性能。3) 间歇冲洗,水耗较小。4) 除尘效率与除尘面积相关,在相同流速及停留时间下总集尘面积大;5) 设备总尺寸较紧凑;6) 本体阻力小于300pa;3可靠性对比1) 阳极板低温耐腐蚀性能差,但有连续中性喷淋水膜保护,产品声称使用寿命15年以上;2) 耐高温,脱硫系统故障时,可以在较高的烟气温度下运行;3) 喷嘴为易损件,对水质要求较高。一旦喷嘴堵塞,阳极板无喷淋水保护,易腐蚀、易结垢;70、4) 无框架,内部支撑构件采用碳钢加玻璃鳞片;1) 柔性阳极使用寿命保证在两个大修期;2) 阳极布最高耐温约为135,高于脱硫塔内部玻璃鳞片耐温80。设备内部有事故喷淋装置保护阳极;3) 装置内部设喷淋水系统,不连续运行。实际工程验证自冲刷水力清灰方式可以实现;4) 柔性极板框架材质2205、2507不锈钢,其它支撑构件采用碳钢加玻璃鳞片;1) 导电玻璃钢使用寿命10-15年左右,与产品的质量,制作产品所用的树脂等原材料性能有关;2) 不耐高温,烟气温度较高时对阳极寿命有影响;3) 装置内部设喷淋水系统,不连续运行;4) 主体采用碳钢加玻璃鳞片;5运行费用1) 耗电大2) 耗水大;3) 化学药71、剂耗量大;4) 易损件更换:喷嘴1) 耗电小:无水循环系统2) 耗水:系统近零水耗;3) 化学药剂:无耗量;4) 易损件更换:无易损件1) 耗电小:无水循环系统2) 耗水:系统零水耗;3) 化学药剂:无耗量;4) 易损件更换:无易损件6投产业绩华电淄博热电厂(2013年11月);上杭瑞祥纸厂中试项目20t/h(2011年12月);上海长兴岛二厂65t/h锅炉(2012年12月)国电益阳电厂300MW机组(2013年1月)国电九江电厂350MW机组(2013年11月)国电荥阳电厂600MW机组(2013年12月)包头希望铝业自备电厂350MW机组(计划2014年12月投产)7辅助功能根据资料,喷72、入的碱液有20%50%左右的辅助脱硫效率,有一定的脱硝效率喷水量小,辅助脱硫效率较低,辅助脱硝效率低,有重金属回收能力。喷水量小,辅助脱硫效率较低,辅助脱硝效率低通过上述技术对比可以看出:金属极板湿式电除尘器、柔性极板湿式电除尘、导电玻璃钢湿式电除尘三种技术路线各有优劣,在国内都属于前沿技术。截止目前,金属极板以及柔性极板湿式电除尘已有300MW及以上火电机组的投产业绩,导电玻璃钢目前还未有投产业绩。金属极板湿式电除尘器造价较高,日常运行水耗大,且消耗碱液,运行费用较高。在防腐性能上,金属极板在有中性水膜覆盖的条件下防腐性能较好,但对水膜的稳定性依赖较高。金属极板湿式电除尘具有一定的辅助脱硫脱73、硝效率。柔性极板湿式电除尘造价低,阳极本身能够耐酸腐蚀,使用寿命为两个大修期。阳极框架和张紧装置采用2205或2507等高等级防腐蚀钢材,耐腐蚀性能优异;该技术水耗低,无需消耗碱液,运行费用较低。导电玻璃钢电除尘造价居中,在化工领域应用较多,玻璃钢耐腐蚀性能较好。柔性阳极湿式电除尘器、导电玻璃钢湿式电除尘的优势在于其没有循环水系统的电耗和加药中和环节,因此年运行费用较低。初步估算,在除尘器本体耗电量相同的条件下,柔性阳极、导电玻璃钢比金属极板运行费用低约30万元/年。导电玻璃钢电除尘广泛应用于化工冶金行业,该行业烟气性质与火电机组石灰石石膏湿法脱硫后烟气性质决然不同,其表面导电薄膜的耐冲刷耐磨74、损性能、定期冲洗的FRP阳极板的防结垢性能仍有待考验。鉴于目前尚未有火电机组石灰石石膏湿法脱硫后的投产业绩,本可研不推荐导电玻璃钢电除尘技术,仅就金属极板湿式电除尘器以及柔性极板湿式电除尘器进行对比论证。(1)、柔性极板湿式电除尘柔性极板湿式除尘器由于自身结构的特点,以立式摆放,并且顶部烟箱可以架设烟囱,达到直接排放。见总图布置方案一。柔性极板湿式电除尘器相关技术数据:序号项目参数备注1处理烟气量(m3/h)89407140工况指标2入口烟尘浓度(含石膏)25)3出口粉尘排放浓度(含石膏)5mg/Nm34湿式电除尘器除尘效率80%5占地面积9.3m12m无需辅助设施6湿式电除尘器电场数17流经75、湿式除尘器烟气阻力300Pa8塔出口至烟囱接口的总阻力700Pa9气流均布系数0.1510工业水补充量030m3/周11外排水量20t/h12NaOH量(32%的水溶液)0.15 t/h13电耗650kwh/h(2)、金属极板湿式电除尘根据电厂目前的场地情况,湿式电除尘器拟利用脱硫系统吸收塔后侧空地布置湿式电除尘器装置。达到改造后烟尘排放浓度5mg/m3的目标,满足贵公司“超净排放”要求。金属极板湿式电除尘器采用水平卧式布置,一般采用一电场布置形式。烟气停留时间约2s,除尘效率为75%,以本项目入口烟尘30mg/m3计,出口烟尘为7mg/m3,无法满足出口5mg/m3的要求。若要实现排放要求,76、需要布袋除尘器改造指标进一步提升,或者依赖脱硫塔工作过程掩盖部分粉尘,也可以按2电场考虑,以切实保证湿式电除尘器出口能达到5mg/Nm3。将金属极板湿式静电除尘器布置在脱硫塔后侧的空地上,水平卧式布置。占地面积勉强够用。除尘器本身占地面积不大,但是由于是平进平出的卧式结构,所以附属烟箱分配器、钠碱箱、循环水箱以及烟囱需要空间需要考虑。见总图布置方案二。金属极板湿式电除尘器相关技术数据:序号项目参数备注1处理烟气量(m3/h)894075140工况指标2入口烟尘浓度(含石膏)25)3出口粉尘排放浓度(含石膏)5mg/Nm34湿式电除尘器除尘效率80%5占地面积9.3m12m不计算辅助设施6湿式电77、除尘器电场数1-2根据排放要求7流经湿式除尘器烟气阻力400Pa8塔出口至烟囱接口的总阻力710Pa9气流均布系数 0.210工业水补充量20t/hBMCR工况(3)、方案对比论证上述两个方案简要对比如下:序号项目金属极板方案柔性极板方案备注1占地面积9.3m12m9.8m13.2m2一次性投资1300万元(单台)1200万元(单台)3系统阻力710 Pa700Pa4补水量20 m3/小时030m3/周5外排水量20t/h24m3/h设备捕集水量6NaOH量(32%的水溶液)0.15t/h07总功耗650kwh/h600kwh/h8年运行费用73.25万元40万元可以看出,金属极板方案一次性投78、资较大,相比柔性极板方案高出约10%,年运行费用高出近30万元。柔性极板方案由于内部喷淋系统的简化以及循环水处理系统的省略,使其运行维护工作量相对较小。同时由于不需要连续补水,对脱硫系统的水平衡几乎没有影响。金属极板方案需要连续冲洗、连续补水,需要连续排水。排水排至脱硫设施制浆系统时,由于制浆系统本身就是采用的脱硫内部的循环水来制浆,故无法消纳这部分水量,如果排至脱硫废水处理系统的话,要求该系统出力增加20t/h的容量,导致废水处理系统规模及投资的进一步加大。另外金属极板方案运维较为复杂,加药系统人员操作量大,安全健康卫生措施要有保障。而柔性极板方案所收集的灰水部分从设备集液槽直接打入脱硫事故79、浆液箱,用以对脱硫部分补水即可。金属极板方案由于是平进平出设计,所以需要从新设计烟囱;柔性极板方案由于是立式设计所以上部出口延伸架设烟囱即可实现排放要求。综合以上因素,本工程推荐采用柔性极板方案。6.3.3、工艺部分(1) 平面布置根据目前的场地情况,湿式电除尘器拟利用脱硫系统吸收塔循环泵房后侧空地。湿式电除尘器占地面积约为9.8m13.2m,建设场地满足条件。改造后,从吸收塔出口至烟囱接口的阻力为700Pa,这部分阻力由增压风机克服。(2 )装置本体装置本体采用钢结构形式,主要电晕线(阴极)、沉淀极(阳极)、绝缘箱、供电电源和冲洗系统组成。设备外形尺寸约为9.813.220米,立式一电场布置80、。阳极结构单元为方孔式蜂窝状,采用模块化设计。壳体和支撑梁等采用碳钢衬玻璃鳞片。在装置进出口设置性能测试孔以考察各项保证指标。(3)阳极装置阳极装置包括沉淀极和支撑梁。沉淀极采用柔性纤维织物,具有抗腐蚀性能好、质量轻、在线连续工作等特点。正常运行时,柔性极板表面形成一层连续水膜,收集下来的烟尘、石膏液滴等随水膜重力自流至下部浆池,实现在线清灰。阳极收集液呈酸性,PH12,流量约为24m3/h,浓度13%。参照常规湿烟囱排放冷凝液的做法,这部分收集液排至脱硫故障浆液箱,以备脱硫补水使用,参与脱硫系统的循环。(4)阴极装置阴极装置包括阴极线、上下部吊挂装置、绝缘箱。阴极线采用芒刺线,耐腐蚀,广泛适81、用于饱和湿烟气环境。阴极线固定于上下框架上,框架通过绝缘箱支撑。绝缘箱内吊杆采用陶瓷管支撑,绝缘箱内配有电加热装置,以保证阴极装置时刻与阳极及塔体保持干燥绝缘状态,每个绝缘箱设1个温度测点。本方案WESP装置分2个区进行供电,选用高压直流恒流电源。(5)冲洗系统装置内设两层冲洗管网:阴极冲洗管网和阳极冲洗管网。阴极冲洗管网主要进行开机前冲洗以及关机后冲洗,正常运行时定期冲洗,平均水耗近乎为0。设置若干个电动阀进行分区冲洗。冲洗水自吸收塔除雾器水泵出口管道处引接,工艺水水质满足湿式电除尘器冲洗要求。接管管径DN125,瞬时流量6080m3/h,设备接口处压力要求0.25MPa,能满足要求,在管路82、中设置压力测点及水量瞬时累计测量仪表。阳极冲洗管网主要考虑保护阳极所设置,正常运行时无需开启。同时阳极管网具备连续在线冲洗功能。(6)防腐保温湿式静电除尘器内部介质为低温饱和湿烟气,温度为5055,设备本体和烟道需要进行防腐。防腐措施如下:烟道:玻璃鳞片防腐;湿式静电除尘器:阳极采用耐腐蚀柔性集尘极;阴极线采用铅锑合金,绝缘子为陶瓷材质,壳体及钢性支撑结构外表面刷玻璃鳞片进行防腐;其它不能防腐的部件采用双相合金钢及高等级不锈钢。管道:收集液管道采用FRPP管。6.3.4、电气部分湿式电除尘电气计算负荷约为600kVA,电压等级为72kV。主要用电设备为电场高压电源及绝缘箱电加热器等。高压电源型83、号为72kV/1.6A。新增负荷拟从脱硫PC段备用间隔引接电源,在脱硫增效改造时统一考虑。高压电源开关柜等电气设备暂先考虑布置在原脱硫低压配电室内。升压变压器布置在绝缘箱附近,并在变压器和绝缘箱之间设置隔离装置,确保运行及检修的安全。电气系统纳入装置DCS控制,不设常规控制屏。电气系统与装置DCS采用硬接线连接。根据需要设置防雷接地及照明检修系统。在装置现场设置检修电源箱,检修网络电压为380/220V。6.3.5、仪控部分湿式电除尘装置采用独立DCS控制系统,自动控制、指示、记录整个过程,控制绝缘箱温度位于预设范围,控制冲洗水系统及时启停,监测湿式静电除尘装置进出口压差,监测二次电流电压位于84、正常范围。设置1套独立的DCS控制系统,其自动化水平满足运行人员在控制室内通过操作员站实现对装置及其辅助系统进行启动控制、正常运行的监视和调整,停机及事故工况的处理等。本控制系统计划利用脱硫系统的控制室、电子设备间和值班室,设一台操作员站兼工程师站、一台打印机。DCS柜布置在脱硫电子设备间备用位上,操作员站布置在原室脱硫控制室备用位上;通讯连接采用光纤。在脱硫增效改造时应统一考虑设备间及操作员站的布置。DCS系统I/O点数约为450点(不包含10%的预留量)。湿式电除尘主要的顺控步骤为:开机时依次为:绝缘箱电加热器提前送电,使绝缘箱温度在设备启动前维持在120140 ;提前开启冲洗装置,使阳极85、表面充分湿润;通烟气;接通高压电源。停机时依次为:切断高压电源;停烟气;电加热器关停;开启冲洗装置。设备内部设置的保护措施主要有电气保护、绝缘保护、积灰保护以及阳极保护等措施。6.3.6、土建部分推荐方案土建部分主要包括WESP和进出口烟道的支架,采用钢结构。新增钢结构支架基础拟使用条形基础、筏型基础或桩基础。 钢支架新增钢结构支架,钢柱拟使用H型钢柱或箱型截面柱,钢梁使用H型钢梁。推荐方案本体钢支架总高约3540m左右,钢支架底部12.00米处支撑柔性极板湿式电除尘器。 材料选用土建结构所需水泥、骨料、砖、钢材、型钢、焊条、螺栓、油漆等材料均应遵守国家和行业标;型钢:Q235B,Q345B;86、钢筋HPB300,HRB400。设备基础、基础的混凝土等级不低于C25;地下沟、坑、池的混凝土等级不低于C25,防水混凝土抗渗等级不低于S6。第七章 环境保护7.1、环境保护执行标准7.1.1、环境质量标准1、环境空气执行GB3095-1996环境空气质量标准及其修改单中二级标准;2、地表水执行GB3838-2002地表水环境质量标准类标准;3、地下水执行GB/T14848-93地下水质量标准类水标准;4、声环境质量评价执行GB3096-2008声环境质量标准2类区标准和4类区标准;5、生态环境执行GB15618-1995土壤环境质量标准中二级标准和GB9138-88保护农作物的大气污染物最高87、允许浓度。7.1.2、污染物排放标准 (1) 锅炉烟气执行火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)中有关要求 (2)运营期噪声执行工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)中的2类标准、交通噪声执行4类标准,施工噪声执行建筑施工场界噪声排放标准(GB12523-2011)中标准限值。(3)固体废物排放执行GB18599-2001一般工业固体废物贮存处置场污染物控制标准有关要求;生活垃圾执行GB16889-1997生活垃圾填埋污染控制标准中有关要求。7.2、建设项目和生产对环境的影响分析7.2.1、施工期环境影响分析基础施工期的土方挖掘、堆积清运、建筑材料如水泥、石灰石88、砂子等的装卸以及材料运输引起的场地道路扬尘等都会对大气环境产生不利影响,扬尘对大气环境的影响会随风速增大而污染范围增大加重。施工期的污废水主要分为施工生产废水和施工人员的洗漱、食堂排水等生活污水两类。由于工程施工规模不大、工期短,所产生污水排放量较小且分散,经地面蒸发、渗漏后对环境影响不大。工业场地内施工机械产生的设备噪声会对周围声环境产生一定程度影响。对生态环境的影响来源于厂区建设施工中的平整土地、开挖地表,可造成直接施工区域一定范围内植被不同程度的破坏;施工材料的运输、施工人员践踏、临时占地及弃土、弃渣等也将破坏局部区域内的植被,造成一定范围内的水土流失。施工期的各类环境影响具有持续时间89、短、影响范围较小等特点,在工程完成之后这种影响就会消失。7.2.2、运行期大气环境影响分析本工程实施后,将有效降低厂区烟气中SO2、粉尘及氮氧化物污染物的排放量,满足现行的 “超净排放”要求,S02排放浓度:35mg/Nm3,NOX排放浓度:50mg/Nm3,烟尘排放浓度:5mg/Nm3。脱硫装置采用石灰石为脱硫剂,通过SO2吸收系统与烟气中的SO2、SO3等生成副产物亚硫酸钙,经吸收塔浆池就地氧化系统强制氧化并生成石膏晶体,通过两级脱水系统将其制成纯度大于90%(wt),含湿量小于10%(wt)的商品级石膏。脱硫脱硝系统运行过程中会产生少量的废水,设置脱硫废水处理系统,做到达标排放。本次脱硝90、改造前,锅炉的NOx排放平均浓度约240mg/Nm3,采用联合脱硝工艺,可将锅炉NOx排放浓度控制到50mg/Nm3。锅炉脱硝技术改造工程的实施,不仅要使NOx达标排放,而且要使本工程所涉及的SO2排放、污水排放、固体废物排放及噪声等各项指标均要满足环保要求。7.3、环境污染防治措施7.3.1、建设期污染防治措施基础工程建设期应加强管理,对水泥、石灰石等易产生扬尘的散状物料应集中堆放;及时清理散落在地面的物料,对施工场地和运输道路定时清扫和定时洒水;运输建筑材料和设备的车辆应限载限速,以减小运输产生的道路扬尘;对建筑弃土、弃渣的排运,需用蓬布蒙严盖实,尽量减少沿途抛洒。7.3.2、生产期污染防91、治措施1、脱硫装置污染物治理措施脱硫装置采用石灰石为脱硫剂,通过SO2吸收系统与烟气中的SO2、SO3等生成副产物亚硫酸钙,经吸收塔浆池就地氧化系统强制氧化并生成石膏晶体,通过两级脱水系统将其制成纯度大于90%(wt),含湿量小于10%(wt)的商品级石膏,用于建材行业,达到废物治理、综合利用的目的。2、脱硝改造后的废旧催化剂,采用资源化废物利用或废旧催化剂运回催化剂工厂处理。烟气脱硝改造后,SCR反应器出口烟气中的氨逃逸浓度小于3mg/Nm3,经过空预器、除尘器后,烟气中至少8090%的气态氨被飞灰吸收,剩余的少量氨会被湿法脱硫装置吸收。即烟囱排放的氨浓度非常低,对环境不会造成影响。7.3.92、3、噪声污染防治措施1、建设期污染防治措施对土建施工和设备安装阶段采用大型机械产生的施工噪声,应采取有效的防治措施。选择低噪声的施工机械,操作人员工作时要求配戴防护耳罩,以减少工人接触高噪声的时间。2、生产期污染防治措施脱硫系统的设备在生产过程中产生噪声,如风机、水泵等产生噪声较大,如不采取措施对人体的健康将带来一定的影响。为了减轻噪声对工人的身体健康造成的影响,在设备订货时,要根据工业企业噪声卫生标准向厂家提出限制设备噪声的要求将设备噪声控制在允许的范围之内。经以上措施的实施,工作场所的噪声可降到8588dB(A),满足接触8小时或4小时噪声卫生标准限值,场界噪声也应满足工业企业厂界环境噪声93、排放标准中2类标准要求。7.4、环境管理机构本次脱硫项目根据建设项目环境保护设计规范的要求,依托已有环境管理机构和配备简单的监测设备,完成环境管理和日常环境监测工作,主要监测工作由地方环境监测站负责。在此次加强环境治理硬件的同时,还用加强环保管理,配备必须的环境监测试验设备和相应的人员。第八章 劳动安全和工业卫生为了保护劳动者在电力建设中的安全和健康,改善劳动条件,本工程设计将贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定,遵守DL5053火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规定,以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。在火力发电厂劳动安全和工业卫生工程设计中,还应贯彻“安全第一,预94、防为主”的方针,加强劳动保护,改善劳动条件,重视安全运行,劳动安全和工业卫生预防措施和防护设施,必须与全体工程同时设计 ,同时施工,同时投产,并应安全可靠,保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。本工程劳动安全和工业卫生均分布在各专业中加以实现。8.1、防火防爆设计原则及措施根据现行的火力发电厂设计技术规程,火力发电厂总图运输设计技术规程,建筑设计防火规范和火力发电厂及变电所设计防火规范中的规定进行厂内各建(构)筑物的防火分区,防火隔离,防火间距,安全疏散和消防通道的设计,确保建(构)筑物间的安全距离。厂区内设有独立的消防管道系统及必要的消防器材。并在易燃区设有火灾检测及报警系统。加强电气设备及电95、缆的防火措施。对于危险品,易燃易爆品要限量贮存,不能超限贮存,更不能与其他物品混合贮存,要求存放在专用仓库内。粉尘深度过高引起的爆炸;在粉尘含量高的场所安装通风机、以达到除尘防爆效果。8.2、防电伤设计原则根据现行的高压配电装置设计技术规程中的要求进行屋外配电装置的设计,防止触电伤害。根据现行的建筑防雷设计规程中的要求进行防直击雷保护装置的设计。根据现行的电力设备接地设计技术规程和电力工程接地设计规程规定进行全厂安全接地设计,并根据电力设备过电压保护设计技术规程进行带电设备安全净距的设计,以确保人身及设备安全。脱硫系统设备由于雷电或接地不良所造成的损坏并给工作人员带来的伤害,电器设备由于工作人96、员的误操作及保护不当而给人员带来和伤害;电器设备应采取必要的机械、电气联锁装置以防止误操作;电气设备设计严格按照带电部份最少安全净距执行;电气设备选用有五防设施的设备,配电室要严格执行工作票制度。在高压电气设备的周围按规定设置栅栏或屏蔽装置;所有电气设备要有防止雷击设施并有接地设施。8.3、防机械损伤与防坠落措施加强生产场所和修配场地等的机械设备的防机械伤害措施,所有外露机械部件均设有安全防护罩,机械设备设有必要的闭锁装置。对运煤系统等重要转动机械设就地事故停机按钮 ,并在运行通道侧设防护栏杆等。吊物孔,平台扶梯孔等处设防护栏杆,闸门井,坑池边等处设盖板或栏杆,需登高检查和维修设备处应设维护平97、台等。在运行检修中,加强安全观念,严格遵守安全操作规程。脱硫系统中有风机、水泵、输送机等机械设备。在运行和检修过程中如果操作不当设备布置不合理有可能给工作人员造成伤害。所有机械外露传动部件均应加装防护装置或采取其它防护措施。设备布置上要有足够的检修场地。所有钢平台及楼梯踏板要采用花纹钢板或格栅板以工作人员滑倒在楼梯孔平台等处周围设置保护围栏,以防高处跌伤。8.4、防尘伤害措施设备检修,清扫时的灰尘,保温材料的粉尘等是粉尘的主要来源。加强粉尘场所的清扫工作。加强除灰系统的工艺设计,防粉灰池漏。脱硫系统以石灰石粉为吸收剂,在输送的过程中均可能造成飞扬,对工人的健康有一定的危害。在易发生粉尘飞扬的区98、域设置必要的喷水防尘设施,降低由于粉尘对工人的健康带来的影响。脱硝技术改造后,不会对烟气中的粉尘产生不良影响。8.5、防噪声,防振动措施噪声源有机械动力噪声,气体动力噪声,交通噪声及其他噪声。噪声的防护措施:设备提货时提出设备噪声限制要求,对于长期连续运行产生高噪音的地方采取消声,隔声措施,集控室和值班室采用隔音性能良好的门窗及较好吸声性能的墙面材料。使其噪声满足工业企业噪声卫生标准的要求。防震动危害,应首先从振动源上进行控制并采取隔振措施。主设备和辅助设备及平台的防振设计应符合动力机械基础设计规范。作业场所局部振动卫生标准及其他有关标准,规范的规定。噪声:脱硫系统的设备在生产过程中产生噪声,99、如风机、水泵等产生噪声较大,如不采取措施对人体的健康将带来一定的影响。脱硝辅助设备(如泵、风机、吹灰器等)数量很少,容量较小,不会产生较大的噪声污染,且能满足国家规定的GBZ1-2002工业企业设计卫生标准。为了减轻噪声对工人的身体健康造成的影响,在设备订货时,要根据工业企业噪声卫生标准向厂家提出限制设备噪声的要求将设备噪声控制在允许的范围之内。8.6、防暑,防寒及防潮措施对有热源的管道和设备均用保温材料与外界隔开,对生产操作人员一般在在集中控制室或值班室内工作,对重要或生产人员接着的地方设置空气调节系统,对主厂房以自然通风为主,局部设置机械通风。厂内各工作间冬季均应设置采暖设备防寒,以保护运100、行人员身体,并提高工作效率。在主要转动站地下部分和潮湿处,考虑通风设施。第九章 节水、节能、节约用地9.1、节水系统设计将能回收的脱硫装置冷却、润滑用水回收,脱硫岛设有集水坑将管路冲洗水或系统泄漏的浆液回收。9.2、节能优化工艺系统设计,选择效率高、耗能少的设备,降低脱硫装置的总电耗:通过对烟道的合理布置,减少系统的阻力,降低风机的电耗。减少浆液系统管路长度以降低浆液泵的电耗。优化工艺系统间各个环节的布置和连接等等。从主设备选型、工艺系统、配电系统、辅助设备选型各个方面入手,全面系统的考虑节能、节水、节约用地及原材料措施1、引风机、选用节能型电动机,对大功率电机采用高压电机,引风机采用变频调速101、。2、风机、水泵选用效率较高的产品;3、风机风量调节采用入口环行挡板调节方式,阻力损失较小;4、各种辅机的选型是通过对各种系统严格计算之后,再按规程进行选型,杜绝估算以加大辅机的容量,使各辅机能安全、合理,高效点的运行。5、低压变压器选用节能型变压器,降低长期运行费用。6、电气设备及元件选用节能型产品,如采用Y型系统电机,高效节能灯具等。7、母线进行优化选择,降低长期运行费用。8、管道、电缆设计选型时,精心计算优化设计,必要时进行技术经济比较,合理选择规格,减少电能、热能损耗;9、设计中选用绝热效果好的保温材料,按照投资与保温效果优化保温厚度。10、设计时应综合考虑当地原材料供应情况,建筑材料102、优先考虑使用当地建材;11、各系统设计时,精心计算合理选型,杜绝浪费现象9.3、节约用地根据工艺流程和场地实际情况,优化脱硫岛布置,使设备布置紧凑,减少占地。第十章 施工组织及劳动定员10.1、施工组织10.1.1、施工总平面布置施工场地以安全、合理、紧凑布置为原则。鉴于厂区占地较小,施工区比较紧凑,因此原则上尽量减少施工单位数量,以便于施工材料、设备堆放,便于协调管理。10.1.2、材料主要材料为:钢材、水泥、木材等;钢材宜采用火车运输,水泥、木材等可用汽车直接运至施工现场。其他建筑材料如:粘土砖、空心砖、砂石、毛石、石灰石等,当地资源丰富、采购便利,可根据施工需量随时采购并运至现场。10.103、1.3、水源、电源 水源由供热工程现有管网提供。电源由配电室提供。10.1.4、施工控制进度该项目具体进度安排如下:由于前期工程受诸多因素影响,目前无法估计,只能对设计和施工估计进度如下:设计阶段初步设计 2014.11施工图设计 2014.12施工调试阶段土建施工 2015.42015.6设备安装及单调 2015.62015.11 调试、试运行 2015.11 2015.1210.2、劳动定员本次锅炉烟气“超净排放”改造项目依靠电厂现有运行维护人员,不新增人员。第十一章 投资估算投资估算范围:包括项目从筹建开始至项目竣工时设计规定范围内的全部土建工程、设备购置费、安装工程、其他基本建设费用等104、的工程建设总投资。本项目估算静态总投资为12843.21万元。 其中:土建工程1023.19万元、设备购置8060万元、安装工程2383.50万、工程建设其他费用1002.45万元。11.1、定额套用1、根据2006年版火力发电工程建设预算编制与计算标准进行项目划分。2、估算依据2006年版电力建设工程概算定额(建筑工程、热力设备安装工程、电气设备安装工程)、电力建设工程预算定额第六册调试。3、其他费用:采用中电联技经【2007】139 号火力发电工程建设预算编制与计算标准计取。11.2、工程量计算依据根据设计提供的工程量及设备、材料清册计算。11.3、其他费用执行中电联技经2007139号文105、“关于发布电网工程建设预算编制与计算标准和火力发电工程建设预算编制与计算标准的通知”中的火力发电工程建设预算编制与计算标准(2007年版)。勘察设计费按计价格200210号文“国家计委、建设部关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知”中的规定计算计列。11.4、基本预备费基本预备费依据中电联技经【2007】139号规定按3%计算。11.5、附表1、总估算表2、其他费用表总 概 算 表 表一甲建设规模:金额单位:万元序号工程或费用名称概 算 价 值各项占静态投资比例(%)单位投资元/KW建筑工程费设备购置费安装工程费其它费用合计一主辅生产系统912.00 8060.00 2270.00 11242106、.00 87.5 1脱硫系统500.003080.00 600.00 4180.00 32.6 2脱硝系统180.00210.00 120.00 510.00 4.0 3布袋除尘器改造500.00 30.00 530.00 4.1 4湿电除尘器系统100.001700.00 400.00 2200.00 17.1 5电气系统1100.00 580.00 1680.00 13.1 6热工控制系统300.00 460.00 760.00 5.9 7增压风机?引风机检修?22.00500.00 40.00 562.00 4.4 8空压机系统100.00300.00 400.00 3.1 9炉内石灰石107、系统改造10.00180.00 30.00 220.00 1.7 10烟气在线监测升级改造190.00 10.00 200.00 1.6 二区域性建筑14.6014.60 0.1 三其它111.19 113.50 1002.45 1227.14 9.6 (一)其它费用1002.45 1002.45 7.8 (二)编制年价差111.19 113.50 224.69 1.8 合 计1023.19 8060.00 2383.50 1002.45 12469.14 97.1 三基本预备费 (3%)374.07 374.07 2.9 工程静态投资1023.19 8060.00 2383.50 1376.108、52 12843.21 100.0 各项占静态投资的比例()7.97 62.76 18.56 10.72 100.00 其他费用计算表表四金额单位:万元序号工程或费用名称编制依据及计算说明合 价一建设场地征用及清理费5.00 1土地征用费不涉及-2施工场地租用费不涉及-3迁移补偿费不涉及-4余物清理费安装工程费5.00 5拆除费估算0.00 二项目建设管理费248.03 1建设项目法人管理费(建筑工程费安装工程费)3.1%105.61 2招标费(建筑安装工程费设备购置费)0.38%43.57 3工程监理费(建筑工程费安装工程费)2.05%69.84 4设备监造费 全厂设备购置费0.36%29.109、02 三项目建设技术服务费445.26 1项目前期工作费(勘察工程费+基本设计费)*14.5%36.11 2知识产权转让与研究试验费不涉及3设备成套技术服务费设备购置费0.3%24.18 4勘察设计费 249.00 4.1勘察费不涉及4.2基本设计费249.00 5设计文件评审费40.34 5.1可性行研究设计文件评审费17.93 5.2初步设计评审费22.41 6项目后评价费60.00 7工程建设监督检测费27.81 7.1工程质量监督检测费(建筑工程费安装工程费)0.2%6.81 7.2特种设备安全监测费不涉及7.3环境监测验收费21.00 7.4水土保持项目验收、补偿费及其他不涉及8电力110、建设标准编制管理费(勘察费+基本设计费)1.5%3.74 9电力工程定额编制管理费(建筑工程费安装工程费)0.12%4.09 四分系统调试及整套启动试运费137.25 1分系统调试费40.00 1.1电气调试费20.00 1.2热控调试费20.00 2整套启动试运费69.60 2.1脱硝剂费用8.60 2.2其他材料费6.00 2.3电费5.00 2.4整套调试费50.00 3施工企业配合调试费安装工程费1.16%27.65 五生产准备费166.91 1管理车辆购置费设备购置费0.6%48.36 2工器具及办公家具购置费(建筑工程费安装工程费)0.42%14.31 3生产职工培训及提前进场费(111、建筑工程费安装工程费)3.06%104.24 合 计1002.45 第十二章 主要技术经济指标12.1、增加运行成本经济分析12.1.1、脱硫系统经济运行分析本次增加脱硫系统后,新增运行成本见下表:烟气脱硫系统运行成本分析表序号项目名称小时耗量年耗量计算单价元年运行费用(万元)备注1电耗7130度3921.5万度0.31176.452水耗60t33万 t2.582.53气耗5 m3 2.75万 m30.20.554脱硫剂6.6t3.63万 t2007265合计1985.5注:按年运行5500小时计。12.1.2、脱硝系统经济运行分析本次改造脱硝系统后,新增运行成本见下表:脱硝系统运行成本分析表112、经济运行分析原料名称小时耗量年耗量单价总价(万元)尿素196kg1070t2000元/吨215.6装置耗水1.764kg9702t4元/吨3.88装置耗电44度24.2万度0.3元/度7.26蒸汽2t1.1万t120元/吨132运行成本358.74注:按年运行5500小时计。12.1.3、湿电除尘增加运行成本分析本次湿式电除尘系统改造后,新增加年运行成本40万。12.2、经济分析综上所述,通过本次超净排放综合治理改造,电厂年增加运行成本为2384.24万元,按照2台135MW汽轮发电机组满负荷计算,年发电量14.85亿度电,每度电增加成本0.016元。12.3、环保综合治理效果分析表12-3 113、污染物排放减少量表项 目初始排放浓度(mg/Nm3)项目实施后排放浓度(mg/Nm3)单台炉全年减少排放量(t)两台炉全年减少排放量(t)SO2排放3534.935999019980NOX排放9050114.2228.4烟尘排放505128.4256.8注:按年运行5500小时计。第十三章 结论及建议13.1、主要结论1、本次 “超净排放”改造项目通过加装烟气脱硫、脱硝设施,在脱硫后加装湿法除尘系统,达到预期效果,脱硫后SO2排放浓度小于35mg/Nm3,脱硝后NOX排放浓度小于50mg/Nm3,烟囱烟尘排放浓度小于5mg/Nm3,均达到 “超净排放”要求。2、本次 “超净排放”改造项目所采用114、烟气脱硫、脱硝、除尘等工艺系统技术成熟,性能可靠,现场基本满足布置施工条件。因此,本项目所实施方案从技术角度上是完全可行的。13.2、建议1、目前,山西超净排放标准正处于试点阶段,对于300MW以上机组为强制要求,对于本工程目前没有要求,本项目为超前执行。综合考虑投资及环保要求,建议xx电厂可分步实施。目前按照GB13223-2011标准实施改造,预留超净排放的空间2、按照GB13223-2011标准建设,要考虑到执行超净排放的可能性。脱硫系统应该按照超净排放的要求设计,预留相应的喷淋层或浆液循环量,运行中可根据燃煤的含硫量的变化调整喷淋层的数量,减少运行费用;脱硝系统采用SNCR系统,如排放指标提高,则通过锅炉尾部增加SCR系统减少排放量;湿法脱硫后预留湿电除尘器的改造空间,避免重复建设,尽量降低后续超净排放改造投资。