锅炉节能技术改造工程项目可行性研究报告.doc

*县*化工有限责任公司锅炉节能技术改造工程可行性研究报告 档案号：*工程设计有限公司工程咨询资格证号：工咨甲*二一三年十月上 海*县*化工有限责任公司锅炉节能技术改造工程可行性研究报告项 目 经 理： *总 师（副）： *总 经 理（副）： *主要编制人员：工 艺： *设 备： *给 排 水： *电 气： *仪 表： *工业卫生： *环 保： *消 防： *暖 通： *建筑结构： *总 图： *概 算： *技术经济： *计 划： *有限责任公司锅炉节能技术改造工程可行性研究报告目 录第一章总论11.1概述11.1.1项目名称、承办单位及责任人11.1.2主办单位基本情况11.1.3项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性11.1.4可行性研究报告的编制依据和原则41.1.5研究范围61.2研究结论61.2.1研究的简要综合结论61.2.2项目的主要技术经济指标6第二章热负荷92.1供热现状92.1.1现供热方式92.1.2现有锅炉92.2热负荷92.2.1工艺装置现有热负荷情况92.2.2工艺装置现有汽机情况10第三章生产规模和产品方案11第四章工艺技术方案124.1工艺技术方案的确定124.1.1锅炉技术的确定124.1.2新汽机参数的确定134.1.3辅助系统的确定134.2工艺流程174.3主要设备选择184.3.1主要设备布置184.3.2关键设备选择184.3.3锅炉本体改造及安装方案194.4消耗定额204.5自控技术方案204.5.1自控水平和主要控制方案204.5.2仪表类型的确定224.5.3主要关键仪表选择22第五章燃料、辅助材料和动力供应245.1锅炉燃料供应245.1.1造气炉渣利用245.1.2燃煤245.1.3入炉煤245.1.4煤的储存与加工运输255.2主要辅助材料供应255.3电力供应25第六章场址选择266.1厂址条件266.1.1地理位置266.1.2气象条件266.1.3地质条件266.1.4供水条件276.1.5公用工程条件276.2场址选择27第七章总图运输、储运、土建、界区内外管网287.1总图运输方案287.1.1设计依据287.1.2方案设计的原则287.1.3总平面布置287.1.4场区防护设施的设置及绿化布置287.1.5竖向设计的原则297.1.6场区道路设计297.2固体原料、产品储运设施及运输297.2.1全厂贮运设施的内容及管理体制297.2.2厂内外贮运设施29第八章公用工程方案和辅助生产设施308.1给排水308.1.1设计范围308.1.2设计依据308.1.3设计原则308.1.4给水设计308.1.5排水设计318.2供电318.2.1可行性研究的范围318.2.2用电负荷及负荷等级318.2.3供电电源328.2.4供电方案328.2.5主要供电设备选型328.2.6防雷、接地328.3电信338.3.1设计范围338.3.2设计标准错误！未定义书签。8.3.3电信设计338.3.4无线对讲电话338.3.5火灾报警系统338.4辅助设施方案338.4.1维修338.4.2分析化验348.4.3生活设施34第九章节能、节水359.1节约和合理用能359.2节水359.3能耗指标369.4节能措施36第十章消防3810.1设计依据及标准规范3810.2设计原则3810.3生产过程中火灾危险类别3810.4消防措施3810.4.1总图3810.4.2建筑3910.4.3供电3910.4.4防雷及防静电3910.4.5消防系统39第十一章环境保护4011.1厂址与环境现状4011.1.1地理位置4011.1.2自然条件及环境现状4011.2执行的环境质量标准和排放标准4011.2.1环境质量标准4011.2.2污染物排放标准4011.3主要污染物4211.3.1烟尘4211.3.2so24211.3.3废水4211.3.4废渣4211.3.5工业噪声4211.4三废治理4211.4.1烟尘处理4211.4.2so2处理4311.4.3nox处理4311.4.4灰渣处理4411.4.5噪声处理4411.4.6厂区绿化4511.4.7废水污染物治理措施4511.4.8烟囱4511.5三废减少排放量4511.6环保管理与监测机构45第十二章劳动安全卫生4612.1编制依据4612.2项目生产过程中职业危害因素的分析4612.2.1易燃易爆物质5912.2.2化学腐蚀的危害6012.2.3噪声危害6012.2.4生产过程中高温高压静电等有害作业的部位。6012.3职业安全卫生防护的措施6012.3.1对有毒有害物质的防护6112.3.2化学腐蚀防范措施6112.3.3防火防爆措施6112.3.4防噪声措施6212.3.5防电、防雷击措施6212.3.6防机械运转事故、防高温高压措施6212.3.7蒸汽管道、高温设备等采取保温隔热措施。6312.3.8化学灼伤危害措施6312.3.9应急救援措施6312.3.10其它措施63第十三章组织机构与人力资源配置6413.1工厂体制及组织机构的设置6413.2生产班制和定员6413.3人员的来源和培训64第十四章项目实施计划6514.1建设周期的规划6514.2实施进度规划65第十五章投资估算6615.1编制说明6615.2编制依据及收费标准6615.3投资估算分析6615.3.1建设投资估算6615.3.2建设期贷款利息计算6715.3.3流动资金估算67第十六章资金筹措6816.1资金来源6816.1.1银行贷款6816.1.2自有资金6816.2资金使用计划68第十七章财务分析6917.1产品成本和费用估算6917.1.1成本和费用估算的依据和说明6917.1.2成本和费用估算6917.1.3固定资产折旧和无形及递延资产摊销估算6917.1.4总成本费用估算7017.2销售收入和税金估算7017.3财务分析7017.3.1财务分析的依据及说明7017.3.2财务分析的报表7117.3.3财务分析指标7217.3.4不确定性分析73第十八章结论及建议7518.1结论7518.2建议76v*设计有限公司第一章 总论1.1 概述1.1.1 项目名称、承办单位及责任人项目名称：锅炉节能技术改造工程主办单位：*县*化工有限责任公司企业性质：有限责任制企业法人：*邮 编：4382001.1.2 主办单位基本情况*县*化工有限责任公司（以下简称*公司）是*市大型企业之一。公司位于河北省*东地区唯一的尿素生产厂家和最大的化工生产基地。公司目前的主导产品尿素、甲醇等深受广大用户喜爱。1.1.3 项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性1.1.3.1 背景概况目前节能减排是中国经济生活中的一个重点，胡锦涛同志在十七大报告中提出，要坚持节约资源和保护环境的基本国策，建设资源节约型、环境友好型社会。节能减排、保护环境是全社会的共同责任，也是企业生存发展的需要，更是企业重要的社会责任，*县*化工有限责任公司的领导层深深意识到了节能减排的经济效应和社会责任，始终把这项工作作为重点来抓。公司将通过加大技术改造、加强生产管理、加大环保投入、加强节能宣传教育等措施推进节能减排目标的落实，在实现经济效益的同时，实现人与环境的和谐发展，将公司建设成安全型、节约型、环保型的绿色化工企业。氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界合成氨产能已达到1.76亿吨/年，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。合成氨工业是一项基础化学工业，在化学工业中占有很重要的地位。中国合成氨生产企业中小型居多，生产规模小，能耗与成本高，部分企业能耗高出世界先进水平近一倍。2005年我国合成氨工业消耗能源约7900万吨标准煤，占石油和化学工业能源消耗总量的25.9%，是我国化工行业耗能大户。合成氨生产从造气开始直到氨的合成都伴随着热的过程。合理地利用和控制合成氨生产过程中放出的热量，不仅可以节约生产中的能源消耗，降低生产成本，而且可以提高co变换率及氨的合成率。对合成氨生产系统进行改造，这将是今后节能改造的重要技术和实现节能的重要途径。中国现已是世界上最大的化肥生产和消费大国，2007年合成氨产量已超过5000万吨。我国的合成氨工业能耗高、节能潜力大，采取有效的技术措施能够获得较好收益。目前平均吨氨能耗在1900kg标准煤左右，而世界先进水平这一指标只有约1570kg。造成我国合成氨能耗高主要是两方面原因：一方面，我国合成氨生产以煤、焦为主。世界上以气为原料生产的化肥占80%90%，美国为98%，前苏联为92%，我国只有20%，加上以油为原料的也只有35%左右。而煤、气、油三种原料生产合成氨，能耗以气为最低。另一方面，我国合成氨企业规模小，小型企业数量上占85%以上，产量上占50%左右。合成氨这样的产品，规模上不去，成本上无法竞争，因为在热回收利用和热功结合使用方面受限制。2006年全国合成氨节能改造项目技术交流会在*召开，明确了“十一五”期间合成氨节能工程在降耗、环保等方面要达到的具体目标。会议根据“十一五”期间合成氨能量优化节能工程实施方案规划，确定的这一重点节能工程的目标是：大型合成氨装置采用先进节能工艺、新型催化剂和高效节能设备，提高转化效率，加强余热回收利用；以天然气为原料的合成氨推广一段炉烟气余热回收技术，并改造蒸汽系统；以石油为原料的合成氨加快以洁净煤或天然气替代原料油改造；中小型合成氨采用节能设备和变压吸附回收技术，降低能源消耗。煤造气采用水煤浆或先进粉煤气化技术替代传统的固定床造气技术。到2010年，合成氨行业节能目标是：单位能耗由目前的1700 kg标煤/吨下降到1570 kg标煤/吨；能源利用效率由目前的42.0%提高到45.5%；实现节能570万585万吨标煤，减少排放二氧化碳1377万1413万吨。 *县*化工有限责任公司现有锅炉以燃煤为原料，采用无烟煤进行燃烧制汽，以供合成氨系统用，公司现有13mpa醋酸铜氨液洗涤净化，*mpa氨合成。装置总能力为*万吨/年合成氨，*万吨/年尿素、*万吨/年甲醇的生产规模。1.1.3.2 项目投资的意义和必要性*县*化工有限责任公司现有10台中压中温参数锅炉，其中20t/h煤粉炉7台(建厂时期建设)、10t/h煤粉炉3台。7台煤粉炉由于服役年限长，设备老化，出力明显不足，消耗也高，准备淘汰。目前供汽主要靠1-4#煤粉锅炉供汽，造成蒸汽供应短缺和蒸汽煤耗高，是制约公司目前生产稳定的一个主要因素。拟建循环流化床锅炉为国家推荐优先选用的环保型锅炉，低温燃烧可大大降低烟气中的氮氧化物排放量，并可实现炉内脱硫，节省环保投资，且锅炉灰渣含碳量小，活性大，有利于灰渣综合利用。公司造气系统共有21台煤气炉，每年产生炉渣约9万吨，造气炉渣含碳量为15%20%，低位发热值1250kcal/kg 左右，现由于找不到合适利用途经而被低价处理，将造气炉渣送入电站锅炉烧掉转化为蒸汽，实现资源的综合利用。根据国家提出的能源节约与开发并举和资源综合利用的方针，结合*集团生产的实际情况及锅炉制造业的相关标准，急于对现有锅炉进行技术改造，同时充分利用好这部分炉渣是实现节能降耗，减少环境污染的重要一环。在目前国家煤电紧张时期，企业生产负荷开不满的情形下，对现行锅炉进行改造以解决生产用汽矛盾，进一步降低生产成本，提高企业主导产品竞争力，具有十分重要的意义。现有5台由于燃料炉达不到设计要求及运行时间已久，锅炉效率低，只有65%，煤耗高，改造成循环流化床锅炉后，可减少煤耗。而且原锅炉的排尘浓度较高，经文丘里水膜除尘器除尘后仍有847mg/nm3,大大超出了国家排放标准，锅炉改造后，改用电除尘可减少烟尘排放量，掺烧石灰石粉可减少so2的排放量，实现节能减排。综上所述，本工程建成后，其节能效果是相当明显的，（见节能篇），烟尘处理完全彻底，充分利用了造气炉渣，减少了煤耗，是保证生产用热连续稳定，实现节能减排，环境综合治理的必要之举，并且迫在眉睫。1.1.4 可行性研究报告的编制依据和原则1.1.4.1 编制依据1.河北公司“锅炉节能技术改造工程，可行性研究报告”的委托书及合同；2.中石化协产发（2006）76号化工投资项目可行性研究报告编制办法、投资项目可行性研究指南、建设项目经济评价方法与参数（第三版）；3.中华人民共和国工程建设标准强制性条文；4.建设项目环境保护设计规定（87）国环字第002号及国务院（98）253号文；5.建设项目环境保护管理办法；6.污水综合排放标准（gb89781996）；7.大气污染物综合排放标准（gb16297-1996） ；8.合成氨工业水污染物排放标准（gb134582001）；9.环境空气质量标准（gb30951996）；10.锅炉大气污染物排放标准（gb132712001）；11.恶臭污染物排放标准（gb1455493）；12.城市区域环境噪声标准（gb309693）；13.工业企业厂界噪声标准（gb123482008）；1.1.4.2 原则1）实事求是的研究和评价，客观地为上级主管部门审议该项目提供决策依据；2）坚持可持续发展战略，企业生态环境建设，实现社会、经济、环境效益的统一；3）坚持以人为本的原则，创造优美的企业环境；4）合理有序的安排用地结构，用地功能布局考虑产业用地与生态环境协调发展；5）根据工厂的区域位置及性质，严格控制污染，污水的排放应遵循大集中小分散的原则；6）在满足生产工艺及兼顾投资的前提下，尽可能地推广新技术、新工艺、新设备新材料的应用，以体现本工程的先进性；7）新增生产装置具有先进性和适用性，达到节能降耗，提高企业经济效益的目的；8）加强环保意识，遵循环境工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产运行的“三同时”原则；9）主体工程与安全、工业卫生、消防同时考虑，尽量消除生产过程中可能对环境和人身安全所造成的危害。1.1.5 研究范围将现有70t/h的5台粉煤炉改为循环流化床锅炉和与之相应的上煤、除渣、除尘、脱硫系统等。新增循环流化床锅炉的环境保护方案。研究利用造气废渣综合利用的途径，有效减少废渣排放量，最大范围的利用废渣中的有效资源。1.2 研究结论1.2.1 研究的简要综合结论本项目实施后，可实现废渣的综合利用，充分利用了造气炉渣,减少了so2和烟尘的排放，节约了煤耗。1.2.2 项目的主要技术经济指标表1-1 主要技术经济指标表序号项目名称单 位数 量备 注改造后改造前一设计规模 1锅炉改造t/h7070二年操作日天330330三主要原材料用量其中：粉煤t/h7.511.02 消耗造气炉渣t/h11.250 石灰石粉t/h0.3010.306五公用动力消耗1供水(1)一次水t/h80230 (2)软水（脱盐水）t/h4242 2供电(1)设备容量kwh 857.2950 (2)用电负荷kwh686760 (3)发电量kwh12001200六三废排放量(1)so2mg/nm3281.721004.8(2)烟尘排放浓度mg/nm345847(3)noxmg/nm3311.7479.82(3)炉渣t/h10.3046.37七运输量1粉煤t/a59400872782炉渣8160850450八工程总资金万元21621固定资产投资万元1500（1）建设投资万元1500（2）建设期利息万元02流动资金万元662九年经济效益收入万元1201正常年十成本和费用1年均总成本费用万元67402年均经营成本万元6985.9十一年均利润总额万元1177.8十二财务评价指标1投资利税率%54.49正常年2总投资收益率%30.1正常年3投资回收期（含建设期）年3.64税前年4.61税后4全投资财务内部收益率%44.69税前%30.10税后5全投资财务净现值(i=10%)万元5057税前万元2909税后第二章 热负荷2.1 供热现状2.1.1 现供热方式*县*化工有限责任公司1-3#锅炉为原*氮肥厂的锅炉，从建厂建设至今，公司现有5台锅炉燃煤锅炉，1台三气锅炉（分中压和低压两个），总装机容量为锅炉91t/h，配置汽机1台（背压式机组，1.5mw），供热方式为热电联产，工艺用蒸汽采用汽机背压获得。2.1.2 现有锅炉表2-1 河北公司现有锅炉明细表序号型号额定蒸发量（t/h）压力（mpa）蒸汽品质蒸汽温度实际产量（t/h）1#燃煤dzf10-13-2.s101.27饱和1977.52#燃煤dzf10-13-2.s101.27饱和1977.53#燃煤shf-10/400-a2101.27/2.50过热380104#燃煤shf-20/400-a2202.50过热38017.55#燃煤szl20-2.5/400-a202.50过热38013三气锅炉高压46/900-15-1.27151.27饱和19720三气锅炉低压q46/900-6-1.27/31060.6饱和1473.5而目前1-3#10t/h煤粉炉由于服役年限长，设备老化，出力明显不足，消耗也高，由于用燃煤做原料，出口烟气温度偏高，额定产汽量70t/h。2.2 热负荷2.2.1 工艺装置现有热负荷情况表2-2 河北公司工艺装置现有热负荷情况表项目尿素精醇tmp氨醇日产量（t/t）50013534375时产量（t/t）20.835.6251.4215.63产品蒸汽单耗（t/t）1.251.09.11.5小时需蒸汽量（t）26.045.62512.9223.445合计需蒸汽量（t/h）68.03t/h，而所有锅炉产能为79 t/h，现有蒸汽产能能够满足生产需要.氨醇1.5t/t（造气外补汽-中锅产汽-熔硫后的氨醇需耗汽量）由上表可知，全厂的工业热负荷为68t/h，而公司的额定蒸汽产量为91 t/h ，有富于蒸汽，因此，公司决定对燃煤锅炉逐台进行改造2.2.2 工艺装置现有汽机情况公司现有背压式汽机1台(b1.5-2.35/0.294)，参数如下表表2-3表2-3 河北公司汽机参数表机号型号进汽量t/h进汽压力mpa排汽量t/h排汽压力mpa发电量kw1#b1.5-2.35/0.294152.3514.20.11500从上表看出我公司0.1mpa蒸汽由汽机背压机组排汽供应，蒸汽不足部分由其他锅炉进行补偿，10t/h由减温减压补充第三章 生产规模和产品方案本工程不改变对外供热及全厂热力系统，仅涉及锅炉系统的改造，即将现有的燃煤锅炉改为循环流化床锅炉和与之相应的上煤、除渣、除尘系统及烟气脱硫装置等，并向系统提供两种压力等级的饱和蒸汽(2.5mpa、400；1.27mpa、190)。第四章 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的确定本项目为更新改造项目，工艺热负荷无变化，因此，对原1-5#煤粉锅炉进行改造，不改变全厂的原则性热力系统，能满足供热和发电的需要。4.1.1 锅炉技术的确定由于本项目主要目的是消耗多余的造气炉渣，取得较好的经济效益，而链条炉和煤粉炉均对煤质要求较高，不能掺烧造气炉渣，最好的选择是循环流化床锅炉，其具有以下优越性：（1）循环流化床锅炉是近年来国际国内迅速发展起来的一种高效低污染，清洁燃烧技术，已得到广泛应用。特别适应热电厂的中小型锅炉改造。（2）燃料适应性广，循环流化床锅炉按重量比燃料仅占床料的3%5%。床料均为不可燃固体颗粒，燃料进入炉膛混合迅速加温至着火温度以上而床温不会降低，故既可燃烧优质煤，也可燃烧低质煤，燃料和床料来源方便，本厂可充分利用造气燃烧后的炉渣以及燃煤。（3）负荷调节范围宽，常规煤粉炉通常在70%100%范围内，在实际工作中经常遇到负荷调节困难，停开炉次数频繁，而cfbb在30%100%范围内进行，甚至可以压火备用，大大改善热电厂负荷变化调节的困难。（4）环保性能好，因炉型采用膜式水冷壁，全封闭燃烧，有效的减少漏点，改善了运行中的环境污染，为清洁生产创造条件。cfbb可向炉内加入石灰石、白云石等脱硫剂，燃烧过程中，so2在ca/s摩尔比22.5时，脱硫效率达90%，此外床温的控制范围在850950范围内，不仅有利于脱硫，而且可控制nox的产生。燃烧完全，烟气灰粉含硫量低，不会造成冒黑烟，污染周围环境。（5）灰渣综合利用性能好，灰渣在cfbb内因受温度低不会软化和结块，活性较好，如加入石灰石、灰渣含有caso4和cao，更适应灰渣砖厂的建材原料和水泥厂的掺合剂的使用。结合本项目燃料特性和技术稳妥可靠的原则，本项目选用水冷内循环低速循环流化床锅炉进行更新改造。该锅炉的特点：（1）采用膜式水冷壁将燃烧室、分离器的飞灰返料系统布置成一体，结构紧凑，有利于规避外置式分离回送装置受热膨胀冷缩等方面因素影响而造成返料器漏灰等问题。（2）锅炉采用低速流化床设计，燃烧室截面积大，烟速低，烟气含尘量浓度低；分离装置设计在燃烧室出口，采用高温分离方式，有效防止分离以后受热面的磨损；分离器出口设计有炉内二级提纯分离装置；（3）燃料适应性广，不仅可以燃用无烟煤、贫煤、烟煤，尤其能燃用其它炉型无法燃烧的煤矸石、造气炉渣等劣质燃料；（4）主要技术指标在同类型锅炉中表现出色，炉渣含碳量低于2%，飞灰含碳量低于10%，运行经济性好；锅炉负荷可在60115%之间任意调节；锅炉运行安全可靠，能保证长周期运行；锅炉热效率可达85%以上。综上所叙，对1-5#锅炉进行节能改造对节煤作用大。4.1.2 新汽机参数的确定根据机组容量和公司原有锅炉情况，本工程主蒸汽参数按中压考虑，即锅炉出汽额定参数为1.27mpa、2.5mpa；蒸汽温度分别为190、400。4.1.3 辅助系统的确定增加上煤系统，新增两台皮带给煤机。电动给水泵利旧，新增水处理系统，除氧器利旧，除尘系统改造。4.1.3.1 燃料方案的确定本项目为综合利用造气炉渣，节能减排锅炉改造工程，改造后循环流化床锅采用燃煤和造气炉渣按照1:1.5的比例混合作为燃料。其中无烟煤热值：qdw=4000kcal/kg, 造气炉渣热值：qdw=1250kcal/kg。 混合燃料的平均发热量（收到基）qdw=2350kcal/kg, 经计算每小时煤耗为18.75t/h, 其中燃煤7.5t/h, 造气炉渣11.25t/h。而改造前煤粉锅炉的效率只有68%，耗燃煤11.02t/h。由此可见，选用循环流化床锅炉掺烧造气炉渣，可节约烟煤3.52t/h, 折标煤2.01t/h。消耗造气炉渣11.25t/h，年消耗造气炉89100t(按7920小时计)，年可节约标煤1.5万吨以上，基本可以消化富余的9万吨/年造气炉渣。4.1.3.2 上煤出渣方案的确定由于实际燃料消耗增加不大，因此，煤棚和储灰场地均无需增加， 原有设施可基本满足要求，增加上煤系统，炉前煤斗，只需增加三台胶带输送机给煤。 燃煤厂外运输采用汽车，干煤棚到锅炉房利用原有皮带运输。燃烧用原料从煤棚用吊车抓斗送入斗口经破碎、筛分后，沿原上煤皮带送至煤仓。燃煤流程如下：露天堆场干煤棚胶带输送机筛分、破碎皮带输送机炉前煤斗胶带输送机锅炉采用干式出渣，灰渣由冷渣器冷却后，由出渣皮带送入渣斗，并定期用汽车外运。采用气力输灰系统，建立灰库定期外运。送至水泥厂综合利用。改造后的循环流化床锅炉锅炉排渣量为10.304t/h，排渣温度850，采用连续排渣方式。干法除渣方式有水冷与风冷方式。本工程采用水冷方式。除渣流程为：850热渣连续进入冷渣机后渣温降至150以下，除盐水经换热后由25升温至65送至除氧器，热渣经皮带出渣机送入贮渣斗，待汽车运输。4.1.3.3 汽水系统方案的确定软水经冷渣机回收余热后送入原除氧器，经原电动给水泵加压后送入锅炉。产生1.27-2.5mpa，190、400的65t/h蒸汽由主蒸汽分别送入原主蒸汽母管。4.1.3.4 除尘系统方案的确定由于循环流化床锅炉原始排尘浓度高，按国家标准为15000mg/m3 （标态）, 根据火电厂大气污染物排放标准，除尘效率至少达到99.7%以上才能满足要求，湿法除尘效率一般在90%98%，不能达到排放标准，一般采用布袋除尘器和静电除尘器。由于布袋除尘器需要经常更换布袋，运行费用较高，且国产技术不成熟，本设计采用静电除尘器的除尘方案。除尘系统采用双室五电场静电除尘进行除尘器处理，除尘效率99.7%；拆除原文丘理麻石水膜除尘器，静电除尘布器布置在4#锅炉尾部位置。4#煤粉炉改造前，其烟道排出口的烟气量约为101649nm3/h，原始排尘浓度为8470mg/nm3，除尘效率90.0%，排尘浓度为847mg/nm3，没有达标，改造后的6#循环流化床锅炉烟气量为111330nm3/h, 原始排尘浓度为15000mg/nm3，处理后烟气排放浓度为45mg/nm3。处理后的烟气接入原烟道，可满足火电厂大气污染物排放标准（gb13323-2003）烟气的排放要求，原100m烟囱利旧。烟尘减排81.09kg/h。4.1.3.5 脱硫方案的确定1-4#煤粉炉改造前，二氧化硫的原始浓度为2513mg/nm3采用湿法脱硫。脱硫效率为60%，排放浓度为1004mg/nm3改造后，烟气含二氧化硫为1272.4mg/nm3，采用炉内脱硫的方式进行脱硫处理，即利用循环流化床的特点在炉内添加石灰石粉。脱硫效率为70%，二氧化硫的排放浓度为381.72mg/nm3，可满足火电厂大气污染物排放标准（gb13323-2003）so2的排放要求。减排so259.64kg/h。4.1.3.6 烟气nox治理方案的确定本项目在锅炉炉型的选择上考虑采用国内外大力发展的循环流化床（cfb）锅炉，该炉型不仅可燃用不同种类的燃料，而且可控制nox的排放量。循环流化床（cfb）锅炉炉温严格控制在850900，由于这种低温燃烧方式，大大的抑制nox的生成，从而使烟气中的nox含量大大减少，原1-4#煤粉炉nox的排放量为479.82 mg/nm3，改造后的循环流化床（cfb）锅炉可控制nox的排放量为311.7 mg/nm3，满足环保排放要求。减排nox13.87kg/h，(99.85t/a)。4.1.3.7 石灰石系统的确定由于采用炉内脱硫，直接外购石灰石粉，不增加石灰石制备系统。石灰石粉消耗量为301kg/h。原湿法脱硫系统石灰石消耗量为306kg/h。4.1.3.8 出灰系统方案的确定拆除原水力出渣系统，原1-5#煤粉炉实际消耗冲灰水约150t/h, 现采用干式出灰，年减少冲灰用水量 1508000=1200000t，采用气力输灰系统除灰。年产灰渣量为74188.8t/a。其中灰量4.124t/h（干基），灰渣经冷渣系统进入灰渣仓，然后外销至水泥厂。4.1.3.9 化学水处理方案的确定本公司现有化学水处理站一座，生产一级除盐水供工艺装置和热电厂使用。化学水处理站内安装有2000mm阴阳离子交换器各3台，50m3酸碱储槽各2台，化学水生产能力为100200t/h。故本项目为更新改造项目，不需新增化学水处理装置。4.2 工艺流程锅炉、汽机流程如下图所示：脱盐水流程如下图所示：4.3 主要设备选择4.3.1 主要设备布置本项目为更新改造项目，新建65t/h循环流化床锅炉布置锅炉厂房位置，锅炉本体及附属设备呈南北向布置。土建利用原有厂房进行改造，运行层为5m平面，电动给水泵利旧。底层布置一、二次风机。锅炉尾部布置电除尘器和引风机，接入原烟道。4.3.2 关键设备选择1）锅炉改造的确定锅炉型号：不变锅炉额定蒸发量: 65t/h锅炉额定蒸汽压力:1.27/2.5mpa给水温度：105c锅炉效率： 85%2）hbsl-iv-68t 冷渣机二台q=35t 进料850 出料150 电机功率3kw3）大倾角皮带出渣机 一台l=22m，b=500mm 电机功率11kwh4）渣斗（80m3） 一座4.3.3 锅炉本体改造及安装方案1-5#锅炉均是煤粉锅炉，1#、2#是梧州锅炉厂生产的，型号为dzf10-13-2.s，1993年投运；3#锅炉型号为shf-10/400-a2，4#锅炉shf-20/400-a2，原设计入炉燃料为优质燃煤，由于目前优质粉煤供应困难，造成锅炉达不到额定出力，且锅炉效率低，只有65%左右。煤粉锅炉对挥发份、热值、煤粉细度要求较高，买发热值高的煤，蒸汽成本太高，同时煤粉细度达不到设计要求，且电耗高、制粉、送粉及锅炉本体漏灰严重，整个锅炉系统环境污染严重，解决粉尘及煤粉质量费用高。煤粉锅炉运行燃烧不稳，容易熄火，消耗量较大，运行成本较高。具体改造方案：1）利用现有煤粉锅炉的基础，原有汽包、部分平台、楼梯、煤仓等，由于煤仓的位置不能变，所以锅炉的燃烧室要与尾部对换，这样，炉前两根和中间两根立柱要前后移。2）改造后锅炉总高加高10米，房顶拆除，改为炉顶小室。3）锅炉的总重量增加，8根立柱全部更换。4）炉膛采用膜式水冷壁，在锅炉出口增加高温绝热旋风分离器，燃烧方式改为流化燃烧方式。水冷壁管全部更换，改为膜式水冷壁，增加布风板、风帽。5）空气预热器、省煤器、高温低温过热器不能满足新锅炉的需要，全部更新。6）引、送风机不能满足风量压力的需要，选型更新，增加二次风机、返料风机各一台。7）增加胶带给煤机給煤，两台冷渣机及输渣皮带输渣。8）拆掉现水膜除尘器，利用现除尘器地方建一套75吨电除尘器。9）锅炉控制系统改为dcs控制系统。4.4 消耗定额表4-1 水冷内循环低速循环流化床锅炉消耗指标（以吨蒸汽计）序号名称规格单位消耗定额年消耗定额备注1燃煤kg/t157.1459400t/a2造气炉渣kg/t235.7189100t/a3电kw/t6864脱盐水5石灰石粉kg/t5.292000 t/a年产蒸汽(1.27 mpa、2.5mpa)：378000t/a4.5 自控技术方案该项目自控技术方案设计是锅炉系统改造的生产规模和甲方的合理化建议及工艺、给排水、暖通等专业提出的生产控制条件而进行编制。编制内容为：脱盐水、锅炉及配套汽轮机发电机组。主要车间采用计算机集散控制系统（dcs），辅助车间部分工段采用仪表盘集中与就地检测仪表相结合的方式。4.5.1 自控水平和主要控制方案本方案设计在脱盐水、锅炉及配套汽轮机发电机组采用计算机集中控制（dcs控制系统），将控制技术、计算机技术、网络技术应用于各生产装置，各装置采用计算机控制，在提高产品质量和安全生产方面，都具有很大的优越性和可靠性。采用计算机控制的目的，是为了对生产装置提供最高的安全性、可靠性和先进性；最低的环境污染；最大的生产强度；最少的操作人员以及最好的产品质量和最多的生产运行资料。计算机控制可为生产操作提供“早期报警” 系统，计算机通过对阀门开启度、温度、压力、流量、物位等的监测，如发现不符合安全要求时，计算机通过一套联锁机构使操作单元处于“安全状态”，同时通知操作人员，并以较快的速度自动地、及时地给出预防和校正动作，这是常规仪表和熟练的操作人员难以做到的。dcs具有工艺流程图显示、报警打印、生产报表打印、事故和操作记录、工艺参数显示以及趋势记录等功能、在工艺流程图上实时显示，可打印出核算经济数据的班、日、月报表。我院在采用国外及国内计算机集散控制系统有着成功的经验，如贵州瓮福磷肥厂氟化铝装置美国plc控制系统、贵州化肥厂煤气化装置honeywell dcs控制系统、贵州安顺化肥厂尿素装置yokogawa dcs控制系统、贵州遵义碱厂pvc装置及4万吨/年离子膜法烧碱装置和贵州水晶集团煤煤气化装置浙大中控jx-300x型dcs控制系统等。以上装置通过实际运行，产生了可观的综合经济效益，厂方都比较满意。目前，我国的仪表工业正处于良好的发展期，计算机控制系统硬件与软件都可以与国外系统相媲美，而且与国外相同控制规模的装置有着相当低的价格比。特别在软件控制方面更具有独到之处，能在各种复杂的控制系统中采用优化控制，例如对煤气化炉采用优化控制后，可使单炉发气量提高510%，煤耗平均降低58%，并可使蒸汽分解率大大提高，使煤气化炉炉况长期稳定，对用户带来了很高的经济效益。与dcs控制系统匹配的现场变送器，采用国产引进生产线生产的智能变送器，为满足工艺对检测控制的特别要求，采用部分国外质量和性能更佳的仪表。所有一次仪表集中检测点信号从现场通过电缆直接送入计算机控制室。计算机设置于各主车间控制室内，并且考虑了与全厂计算机管理系统的通讯联网。其它工号如：上煤出渣、汽水、除尘、脱硫、烟气治理、石灰石、出灰等采用仪表盘集中与就地检测相结合的方式，对各工号生产过程中的工艺参数如温度、压力、流量、液位等进行监测、报警和控制。仪表盘设置于各工号独立的操作室内。一氧化碳为有毒气体。因此，本方案设计根据规范要求，在锅炉生产装置的各主要场所设置了有毒气体检测报警器，该检测器能及时地将生产过程中泄漏的有毒气体信号传送至控制室并及时声光报警，使操作人员及时采取相应的处理措施，保证劳动生产环境的人身安全。4.5.2 仪表类型的确定根据各装置生产控制的特点和工艺要求，采用计算机集中控制的，盘内架装仪表选用安全栅。其它仪表盘集中的盘装仪表采用无纸记录仪、智能数字显示仪，盘内架装仪表采用配电器、安全栅。就地检测仪表分别采用铂热电阻、热电偶、不锈钢压力表、智能压力变送器、智能差压变送器、智能液位变送器、涡街流量计、精小型气动薄膜调节阀、超轻型气动薄膜调节阀、0型快开快关切断阀等。在腐蚀性严重的生产场合考虑了相应的防腐措施。4.5.3 主要关键仪表选择1）计算机采用增强型控制系统。系统中控制器（包括电源）与操作站等关键设备为1：1热备份，可实现故障时自动切换，提高了系统的安全性和可靠性。2）在防爆场所采用隔爆型铂热电阻或隔爆型热电偶，调节回路采用操作端安全栅。3）在有一氧化碳气体泄漏的场所采用有毒气体检测报警仪表。4）氧含量、一氧化碳及二氧化碳自动分析采用化工过程分析成套系统。5）具有腐蚀性和比较粘稠的工艺介质调节采用超轻型气动薄膜调节阀。6）仪表空气采用0.50.8mpa干燥、无油、无水、露点-20的洁净压缩空气。7）计算机和仪表盘上集中显示的仪表所用220v ac电源，由电气专业送至相应的控制室和仪表盘进行集中供电，供电回路中采用浪涌电压抑制器。根据规范要求，设置了ups电源。8）根据各装置生产控制所需的仪器仪表设备数量，按规范要求，相应考虑了部分仪修设备、管理人员和维修人员。第五章 燃料、辅助材料和动力供应5.1 锅炉燃料供应5.1.1 造气炉渣利用公司造气系统共有12台煤气炉，每年产生炉渣约9万吨，造气炉渣含碳量为15%20%，低位发热值1250kcal/kg 左右，现由于找不到合适利用途经而被低价处理。本项目入炉燃料拟采用造气炉渣掺烧奉节燃煤，其配比按1:1.5混合。造气渣：固定碳：1520%，发热值为5225kj/kg5.1.2 燃煤燃煤发热值为16.8mj/kg（4000 kcal/kg），混合后的煤质资料如下：锅炉煤来自四川奉节，运输距离约为600km，其成分见表5-1：表5-1 原料煤质分析报告煤质情况（g/g）car(%)war(%)ay(%)vy(%)sy(%)qar(kj/kg)5561034580.61.3188105.1.3 入炉煤入炉煤为燃煤和造气渣混合，入炉燃料特性见表5-2：表5-2 入炉燃料特性干基挥发份干基灰份水分灰熔点低位发热值4%50%9%125012.402 mj/kg锅炉燃料设计为造气炉渣掺四川奉节煤，其比例为1:1.5。低位发热值qneter=12.402mj/kg(2964kcal/kg)，熔点：t11250燃料标煤消耗值：112kg/t蒸汽计算燃料消耗量：18.75t/h(其中燃煤7.5 t/h，造气炉渣11.25t/h)5.1.4 煤的储存与加工运输本项目为更新改造项目，本公司现有煤库、煤加工运输系统可以满足要求。5.2 主要辅助材料供应表5-3 主要辅助材料的品种、规格、年需要量序号名称及规格小时用量年用量供应地1循环水80t672000t 本公司2脱盐水42t302400t本公司3石灰石0.306kg/t2570.4t/a外购根据近20余年情况及今后预测，生产所需各种辅助材料国内市场货源充足，供应渠道畅通，能满足本项目的生产需要。5.3 电力供应本项目生产用电负荷为686kw，年用电量为4939200kwh（一年按7200小时工作时间计算），项目并未增加大型用电设备，在满足全厂生产用电的情况下，不必新增变压器。第六章 场址选择6.1 厂址条件6.1.1 地理位置*县地*面积1949平方公里，占全省总面积的1.05%。本工程位于河北省*市*理位置优越，交通便利。6.1.2 气象条件*县属典型的亚热带大陆性季风气候。冬冷夏热，四季分明，光照充足，雨量充沛。冬季盛行西北风，夏季盛行东南风，主导风向为东南风。年平均降水量在1300毫米左右，最多年份为873.1毫米。降水量多集中在6-7月，造成严重的洪涝灾害。年平均日照时数为1