发电厂一期工程#1机组烟气污染物超低排放改造工程项目可行性研究报告

10津北疆发电厂一期工程 #1 机组 烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究报告 说明书 中 国 电 力 工 程 顾 问 集 团 华北电力设计院工程有限公 司 2014 年 02 月 北京 批 准： 詹 扬 审 核： 靳朝晖 校 核： 彭红文 杜小军 张燕生 周 军 吴 冰 高 青 王庆贤 李 雅 马欣欣 孟 凌 张 萍 贾江涛 编 写： 刘 闯 曹 建 王惠芸 孙育文 王勇强 夏妍萍 王文臣 赵旭红 孔祥正 刘韫颖 邢宇萌 姚四旺 可行性研究报告 图纸目录 序号 名 称 图号 1 总说明 投资估算及经济评价 烟气系统改造流程图 凝结水系统改造流程图 炉后及脱硫区域改造布置图 目 录 1 总 论 . 1 目概况 . 1 制依据 . 1 计标准及规范 . 2 研究范围与分工 . 2 工作简要过程及主要参加人员 . 2 2 厂址简述 . 4 址地理位置及地形条件 . 4 象条件 . 4 土工程条件 . 5 通运输 . 9 厂总体布置 . 10 炉设备 . 10 质分析及灰成份分析资料 . 11 3 脱硫、脱硝及除尘系统现状 . 12 除尘系统现状 . 13 硫系统现状 . 14 硝系统现状 . 14 4 主要改造原则及改造设计参数 . 15 要改造原则 . 15 造要求及设计参数 . 15 造技术路线的选取 . 17 5 除尘改造方案 . 18 期除尘器配置情况 . 18 造后除尘效率要求及可选方 案 . 19 尘改造可选方案的介绍 . 19 式除尘器改造方案比选 . 23 低温电除尘器改造方案 . 25 式除尘器设置 . 26 6 脱硫脱硝改造方案 . 33 期脱硫配置情况 . 33 硫改造方案 . 34 期脱硝配置情况 . 39 硝改造方案 . 41 7 烟气综合净化改造的其它影响 . 42 引风机的影响 . 42 锅炉的影响 . 45 烟囱的影响 . 45 热力系统的影响 . 45 合技术经济比较 . 45 8 净烟气再热消除烟囱“白烟” . 46 8 土建结构部分 . 52 构改造内容及要求 . 52 基基础 . 53 建（构）筑物结构形式 . 54 9 电气部分 . 55 本期改造电气负荷汇总 . 55 电气改造方案 . 55 流电系统 . 56 次线控制、测量 . 56 10 热工自动化部分 . 57 计范围 . 57 动化水平 . 57 制方式 . 57 11 水工部分 . 58 水量 . 58 统布置 . 58 12 消防部分 . 58 13 化学部分 . 59 一期工程脱硝还原剂贮存和制备系统简述 . 59 还原剂用量及设备配置 . 59 设备布置 . 59 14 暖通部分 . 59 15 建筑部分 . 60 筑设计原则 . 60 筑物一览表 . 60 筑材料选型 . 60 火及疏散 . 60 筑装修 . 60 16 项目实施的条件和建设进度及工期 . 60 项目实施的条件 . 60 建设进度及工期 . 63 17 环境保护 . 63 境保护标准 . 63 有工程概况 . 63 次改造方案概况 . 64 18 投资估算 . 66 19 改造一览表 . 66 20 结论与建议 . 68 论 . 68 议 . 68 天津北疆发电厂一期工程 #1 机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究 报告 华北电力设计院工程有限公司 1 1 总 论 目概况 天津北疆发电厂厂址位于天津市滨海新区东北部的汉沽区双桥子，处于沿海地区和京津唐电网负荷中心，距离天津市外环线 56 公里。 电厂规划容量为 4 1000组、 40 104t/d 海水淡化装置， 并留有扩建的 余地 。 北疆发电厂一期工程是国家循环经济试点项目，建设 2 1000超临界燃煤机组，并同步建设日产 20 万吨淡水的海水淡化工程。 北疆发电厂 一期 工程 的 1、 2号机组已分别于 2009年 9月 24日和 11月 30日通过 168试运行投产发电。 北疆发电厂二期 扩建 工程建设 2 1000超临界燃煤机组，并同步建设日产30 万吨淡水的海水淡化工程，目前该项目已经取得 国家发改委对项目核准的批复意见。 自 2013年年初以来， 我国中东部地区 出现 持续雾霾天气， 其中 京津冀地区 尤为严重，给人民群众的 生产生活和身体健康都造成 了严重 影响， 火电厂烟气污染物排放等污染源的治理也更加引起了国家发展改革委、环保部等国家部委的高度重视。保护环境是我国发展的基本国策。为了保证北疆电厂既能推动当地社会经济发展，又能最大限度减少对环境的污染，投资方拟进一步增加环保投入，根据 天津国投津能发电有限公司 的 要求， 北疆发电厂一期 工程 #1 机组 大气污染物排放拟参照 火电厂大气污染物排放标准 （ 3223 燃气发电厂排放标准 部分 ， 进行脱硝脱硫及除尘系统改造 。经过与燃 气轮机 组的实际烟气量、含氧量、污染物排放标准进行对比， 改造后 1 号炉的 烟气污染物排放拟控制在：烟尘排放浓度 5氧化硫排放浓度 35氧化物排放浓度 50 制依据 天津国投津能发电有限公司设计委托 传真 ； 天津北疆发电厂一期工程施工图 设计资料 ； 相关设备厂家提供资料； 电力建设工程概算定额（ 2006年版） ； 电力建设工程预算定额（ 2006年版）； 大中型火力发电厂设计规范（ ； 天津北疆发电厂一期工程 #1 机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究 报告 华北电力设计院工程有限公司 2 火力发电厂可行性研究报告内容深度规定 5375 计标准及规范 火电厂大气污染物排放标准 3223大中型火力发电厂设计规范 0660火力发电厂设计技术规程 火力发电厂初步设计文件内容深度规定 5427电力工程制图标准 火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程 5121设备及管道保温技术通则 火力发电厂保温材料技术条件 776火力发电厂保温油漆设计规程 5072工业金属管道工程质量检验评定标准 工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准 火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定 固定式压力容器安全技术监察规程 0004压力容器 研究范围与分工 改造项目主体设计单位为中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 (以下简称我公司 )， 负责 可行性研究报告的编制。 主要包括； #1炉 脱硫改造、脱硝改造、除尘系统改造、炉后改造区域布置等 改造 ； 烟风系统的设备核算及烟道改造； 为适应 烟 气污染物超低 排放改造所需要新加或拆除和加固原有结构部分的设计； 相应增加自动控制设备、配电设备 等 ； 投资估算 及经济效益分析 ； 投资估算范围： #1炉脱硫、 脱硝及 除尘改造工程。 工作简要过程及主要参加人员 作简要过程 2013年 9月， 天津国投津能发电有限公司安生部 对 #1炉脱硫增容、烟尘改造及天津北疆发电厂一期工程 #1 机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究 报告 华北电力设计院工程有限公司 3 烟气余热利用改造 技术方案进行了初步的明确。 2013年 9月 11月 ， 天津 国投津能发电有限公司多次 组织召开了 环保设 施 综合改造 技术 交流会。 2013 年 11 月 6 日， 天津 国投津能发电有限公司 正式 委托我公司 进行 机组除尘、脱硫设施技术 改造可行性研究。 2013 年 11 月 18 日， 在 我公司 组织召开了 环保 设施 综合改造技术 交流会，明确了改造内容 、目标 及存在问题。 2014 年 02 月 10 日， 在 我公司 对 环保综合改造 方案向 天津 国投津能发电有限公司 领导进行了汇报，进一步明确了改造的原则。 程管理人员 序号 姓 名 职 务 1 詹 扬 主管总工程师 2 靳朝晖 项目经理 3 尹元豹 计划管理工程师 项目人员组成 序号 专业 主设人 主 工 1 热机 刘 闯 彭红文 2 结构 王勇强 吴 冰 3 电气 曹 建 杜小军 4 二次 王 惠 贾江涛 5 水工工艺 王惠芸 张燕生 6 热控 孔祥正 马欣欣 7 化学 孙育文 周 军 8 总图 夏妍萍 高 青 9 施工组织 王文臣 王庆贤 10 建筑 刘韫颖 孟 凌 11 暖通 张 萍 天津北疆发电厂一期工程 #1 机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究 报告 华北电力设计院工程有限公司 4 序号 专业 主设人 主 工 12 技经 赵旭红 李 雅 13 环保 孟宪彬 付 铁 2 厂址简述 址地理位置及地形条件 天津北疆发电厂厂址位于天津市汉沽 东 北部沿渤海区域 。电厂西北距汉沽城区约 9距海滨大道约 工程为改造工程，改造场地位于电厂一期工程的东侧炉后及烟囱区域，改造场地为一期施工用地，已进行回填，回填标高 厂区竖向布置采取平坡式布置 ， 室内外地坪标高差为 地排水坡度一般为 困难情况下不小于 象条件 本厂址位于汉沽地区。 汉沽位于渤海西部，受季风环流控制，气候属暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明；春旱多风，冷暖多变；夏热湿大，雨水集中；秋高气爽 ；冬寒少雪 。 项 目 单位 统计值 多年年平均气温 端最高气温 端最低气温 冷月 (1月 )平均气温 热 (7 月 )月平均气温 26 多年多年平均气压 年年平均蒸发量 年年最大平均蒸发量 年年最小平均蒸发量 年年平均降水量 最大降水量 最小降水量 年 1d 最大降水量 津北疆发电厂一期工程 #1 机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究 报告 华北电力设计院工程有限公司 5 项 目 单位 统计值 多年 1h 最大降水量 95 多年 10大 1次降水量及历时 年平均相对湿度 % 65 最小相对湿度 1 多年平均绝对湿度 年平均风速 m/s 年最大瞬时风速 31 多年最长结冰日数 d 173 多年最大积雪厚度 1 多年最大冻土深度 7 最长 1次大风日数 d 5 最长 1次沙尘暴持续时间 h 3 厂址处五十年一遇基本风压为 应的五十年一遇 1010分钟平均最大风速为 s。 土工程条件 根据岩土工程勘测报告，厂区地层为第四系陆相、海相、海陆交互相沉积层，本次勘测钻探最大深度 70m。根据土层的沉积成因、物理力学性质，将本次勘测所揭露的土层自上而下分为五大层，各土层性质分述如下： 表层 (层号 0)：素填土，新近回填，以黄褐色粉质粘土、粉土为主，局部地段含有砖块和植物根。该层底部局部地段为灰黑色淤泥。回填土厚度为 第一大层 (层号 )，本层为 陆相沉积物， 以黄褐色粉质粘土为主，在该层的顶部分布有素填土或淤泥。 素填土，黄褐色，湿很湿，由粉质粘土组成，松散稍密，属高压缩性土。一般厚度为 均厚度为 层分布于盐池的池堤地段，为晒盐及养虾池挖掘堆积形成。 淤泥，黑色、黑灰色，流塑，很湿，含腐植质和植物根，有腥臭味，属高压缩性土。一般厚度为 晒盐及养虾的过程中，局部地段人工挖掘了沟槽，因此该段淤泥沉积厚度相对较大，约为 泥分布于盐池的池底，主要由养殖过程中形成。 天津北疆发电厂一期工程 #1 机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究 报告 华北电力设计院工程有限公司 6 粉质粘土，黄褐色，很湿，软塑，局部为流塑， 稍有光泽，干强度中等，韧性中等。 含氧化铁、少量碎贝壳 。局部土质不均匀，夹粉土薄层。 属高压缩性土。一般厚度在 均厚度为 层在厂区内均有分布。 第二大层 (层号 )，本层为 海相沉积物， 以灰色粉质粘土为主，夹有粉土、粘土、淤泥质粉质粘土和粉细砂层。 按岩性特征及物理力学性质分为三个亚层： 1层：粉质粘土，灰色，以软塑状态为主，局部呈流塑状态，湿很湿。 稍有光泽，干强度中等，韧性中等。 夹有粉土、粉砂薄层，呈互层状，局部层位相变为淤泥质粉质粘土。该层土大部分层位含少量贝壳碎片，局部贝壳碎片较富集呈薄层状。在钻探过程中 该层土存在缩径现象。该层土属高压缩性土。 该层土底板埋深为 均埋深为 厚为 均厚度为 层在厂区内均有分布。 2层：粉土，灰色，中密密实，湿， 摇震反应中等，局部层位稍有光泽，干强度中等，韧性低。 含少量贝壳碎片和氧化铁。夹有粉质粘土和粉砂薄层，呈互层状。本层整体厚度较小，主要以夹层形式存在，层厚为 均厚度为 层土属中等压缩性土。 3层：粉细砂，灰色，中密密实，饱和，含少量贝壳碎片，夹有粘性土薄层。本层位于第二 大层的底部，该层土顶板埋深为 均埋深为 板埋深为 均埋深为 厚为 均厚度为 层在厂区的大部分地段均有分布，仅煤场以西地段缺失。该层土属中等低压缩性土。 第三大层 (层号 )，本层为 陆相沉积物， 以黄褐色粉质粘土为主，局部夹有粘土、粉土或粉砂层。在厂区的东部本层顶部普遍分布一层厚 泥炭或腐木层。本层下部砂性增大，大部分地段至底部出现粉土或粉砂层。 按岩性特征及物理力学性质分为三个亚层： 1层：粉质粘土 ，褐黄色、灰黄色，以可塑状态为主，局部为软塑，稍湿湿，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。 夹有粉土薄层，呈互层状，含云母、少量螺壳和少量姜石，见氧化铁条纹。该层土属中等压缩性土。 该层土底板埋深一般为 均为 厚一般为 均厚度为 层在厂区内均有分布。 天津北疆发电厂一期工程 #1 机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究 报告 华北电力设计院工程有限公司 7 2层：粉土，褐黄色、灰黄色，中密密实，稍湿湿， 摇震反应中等，无光泽，干强度中等，韧性低。 夹有粉质粘土和粉砂薄层，呈互层状，含少量贝壳碎片和姜石，见氧化铁条纹。该层土属中等压缩性土。 该层土底板埋深一般为 均为 厚一般为 均厚度为 层分布于厂区内大部分地段。 3层：粉砂，褐黄色、灰黄色，中密密实，饱和， 摇震反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。 夹有粉质粘土和粉土薄层，呈互层状，含少量贝壳碎片。 该层土底板埋深为 均埋深为 厚为 均厚度为 层分布于厂区内大部分地段。 第四大层 (层号 )，本层以海陆交互相沉积的粉质粘土层为主，夹粘土、粉土和粉细砂层。粘土、粉土和粉细砂 层的分布和厚度在水平向变化较大，无明显的规律性。 粉质粘土：灰褐色、灰黄色，可塑，局部为硬塑，湿很湿， 稍有光泽，干强度中等，韧性中等， 含少量贝壳碎片及其薄层，含姜石，见氧化铁条纹，土质不均匀，夹粉土薄层。 粘土：灰褐色、灰黄色，可塑，局部为硬塑，湿很湿，切面 有光泽，干强度高，韧性高， 见氧化铁条纹，含少量贝壳碎片及其薄层。 粉土：灰褐色、灰黄色，密实，湿很湿，切面 无光泽，干强度中等，韧性低，见氧化铁条纹，含少量贝壳碎片及其薄层，含姜石。土质不均匀，夹粉质粘土薄层。 粉细砂：灰褐色、灰黄色，密实，饱和，成 分以石英、长石为主。 该层土底板埋深为 均埋深为 厚为 均厚度为 层在整个厂区内均有分布。 第五层， (层号 )，本层由陆相沉积的黄褐色粉细砂、粉质粘土、粉土互层组成，局部有粘土层。 按岩性特征及物理力