电厂锅炉脱硝工程可行性研究报告.doc

内内蒙蒙古古亿亿利利化化学学工工业业有有限限公公司司 热热电电分分厂厂 3220t/h 锅锅炉炉脱脱硝硝工工程程 可可行行性性研研究究报报告告 主主编单编单位：中位：中环环（中国）工程有限公司（中国）工程有限公司 （原江（原江苏苏苏苏源源环环保工程有限公司）保工程有限公司） 中国中国南京南京 二二一三年十二月一三年十二月 可研编号：GCL-ENG-TX115 内蒙古内蒙古亿亿利化学工利化学工业业有限公司有限公司 热电热电分厂分厂 3220t/h 锅锅炉脱硝工程炉脱硝工程 可行性研究可行性研究报报告告 批 准： 审 核： 校 核： 编 写： 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 目目 录录 1概述概述.1 1.1项目概况 .1 1.2研究范围 .2 1.3主要技术原则 .2 1.4工作简要过程 .3 2电电厂状况厂状况.4 2.1电厂规模 .4 2.2机组状况 .5 2.3燃料来源 .6 2.4厂址概述 .8 2.5工程地质.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 2.6交通运输.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 2.7电厂大气污染排放状况 .8 2.8电厂总体布置 .11 2.9电厂废水排放及治理情况 .11 2.10 电厂主要的热力控制方式和控制水平.11 3建建设设条件条件.12 3.1催化剂、还原剂的供应条件.12 3.2脱硝副产物的处理及综合利用条件 .13 3.3脱硝场地条件 .14 3.4脱硝电、水、汽、气条件 .14 4烟气脱硝工烟气脱硝工艺艺方案的方案的选择选择.14 4.1设计基础参数 .14 4.2脱硝工艺方案的选择 .15 5脱硝工程脱硝工程设设想想.20 5.1 脱硝装置总体布置.21 5.2 脱硝工艺系统及设备.21 5.3 脱硝辅助工艺系统及设备改造.33 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 5.4 脱硝副产物的处置.34 5.5 脱硝工艺用水、汽、气.35 5.6 脱硝废水处理.36 5.7 电气部分.36 5.8 仪表和控制部分.67 5.9 土建部分.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 5.10 脱硝装置运行对锅炉的影响.87 6环环境效境效益益、社会效益、社会效益.89 6.1 脱硝工程实施前后主要污染物排放情况.89 6.2 设计采用的环境保护标准.89 6.3 烟气污染物排放达标分析.89 6.4 烟气脱硝工程实施后的环境效益和社会效益.90 7节约节约和合理利用能源和合理利用能源.90 7.1 节约用水.90 7.2 合理利用能源.90 7.3 节约用地、节约原材料.91 8劳动劳动安全和工安全和工业卫业卫生生.91 8.1 劳动安全.91 8.2 消防.94 8.3 劳动与保护.94 9生生产组织产组织与与劳动劳动定定员员.95 9.1 生产运行管理.95 9.2 劳动定员.95 10脱硝工程脱硝工程项项目目实实施条件和施条件和轮轮廓廓进进度度.95 10.1 工程项目实施条件.95 10.2 工程轮廓进度.95 11投投资资估算及估算及经济评经济评价价.96 11.1 投资估算.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 11.1.1 投资估算编制原则及依据：.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 11.1.2 投资估算结果：.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 11.2 经济评价（静态评价方法）.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 11.2.1 计算原则及主要参数.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 11.2.2 脱硝装置运行对电价加价的影响.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 12 结论结论.96 12.1 结论与建议.107 12.2 主要技术经济指标.错误错误！未定！未定义书签义书签。 。 12.3 附件及附图.108 12.3.1 附件.109 12.3.2 附图.109 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 0 1概述 1.1 项目概况 1.1.1 建设规模 内蒙古亿利化学工业有限公司位于内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇南 4 公里 处，北距内蒙古包头市 35 公里。 达拉特旗位于内蒙古自治区西南部，黄河南岸，北与包头市隔河相望，是鄂尔多 斯市的北大门。 本工程装置的 3 台 220t/h 锅炉采用高温高压、自然循环、单汽包、单炉膛煤粉锅 炉。锅炉为 型布置，四角切圆燃烧、平衡通风，固态排渣，全钢构架，室内布置。 2005 年 8 月投产。 为遵从国家环境管理的要求，进一步减少 NOx 排放总量，坚持科学发展观，实现 可持续发展战略，更好地为集团公司的发展和鄂尔多斯市环境保护和生态城市建设贡 献力量，拟在 3 台 220t/h 锅炉上装设烟气脱硝装置。 1.1.2 编制依据 (1)内蒙古亿利化学工业有限公司 250MW 自备电厂脱硝项目可行性研究技术协 议 ； (2)内蒙古亿利化学工业有限公司 250MW 自备电厂提供相关的基础设计数据和 关技术资料； （3） 内蒙古亿利化学工业股份有限公司 350MW 新建工程锅炉设备技术协议 （4） 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 号炉除尘器除尘效率测试报告 ； （5） 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 号炉烟气流量和成分测试报告 （6） 其他与项目有关的政策性和技术性文件； （7） 燃煤烟气脱硝技术装备 （GB215092008） （8） 火电厂大气污染物排放标准 （GB132232011） ； （9）关于贯彻实施新修订火电厂大气污染物排放标准的通知，环发2004 82 号； （10）国家计委、财政部、国家环保总局、国家经济贸易委员会关于发布“排污收 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 1 费标准及有关问题的通知”； （11）其他与项目有关的政策性和技术性文件。 1.2 研究范围 本可行性研究范围参考火力发电厂可行性研究内容深度规定DLGJ118-1997 的 规定执行。 可行性研究主要按规定的深度要求研究工程实施的必要性、脱硝剂的供应和运输、 工程背景条件、环境保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，并进行投资估算与投资经济分析。 主要设计范围及内容： 1）选择适用的烟气脱硝工艺系统。 2）配套脱硝剂的来源及供应工艺系统。 3）烟气脱硝系统实施后的环境影响评估。 4）由于加装烟气脱硝装置带来的设备改造。 1.3 主要技术原则 1.3.1 进行多种烟气脱硝方案论证，选择最适合的烟气脱硝工艺方案。烟气脱硝工 艺主要有：选择性催化还原（SCR） 、选择性非催化还原（SNCR） 、低氮燃烧技术等。 本工程脱硝系统入口 NOx 按 635.56mg/Nm3 设计，脱硝效率为 85%。根据此技术要求， 可以选择 SCR 工艺。SNCR 和低氮燃烧工艺的脱硝效率一般为 40%左右，无法满足 85%的 脱硝效率，故需要采用与 SCR 的组合工艺方能达到效果；脱硝还原剂一般采用氨或者 尿素。故根据以上情况，本次可研报告按照方案一 SCR（液氨） 、方案二 SCR（尿素） 、 方案三低氮改造+SCR 工艺、方案四 SNCR+SCR 工艺进行研究、比对，并对投资进行 估算。选择最终方案。 1.3.2 烟气脱硝工程尽可能按现有场地条件进行布置，力求工艺流程和设施布置合 理、操作安全、简便，对各机组设施的影响最少。 1.3.3 对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求，尽量避免脱硝副产物的二 次污染，脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响。 1.3.4 脱硝系统控制采用 DCS 系统，并纳入主机 DCS 控制系统。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 2 1.3.5 采用烟气在线自动监测系统，对烟气脱硝前后的 NOx 含量进行连续监测，并 对 NOx 排放量进行累积，对脱硝系统氨逃逸量进行在线监测。 1.3.6 脱硝工程应尽量节约能源和水源，降低脱硝系统的投资和运行费用。 1.3.7 脱硝系统运行小时数按 6000 小时计，脱硝系统可利用率 98%以上。 1.3.8 本工程反应器入口 NOx 按 635.56mg/Nm3设计。 1.3.9 按照火电厂大气污染物排放标准 （GB132232011） ，本工程脱硝系统按 照 85%脱硝效率进行设计选型，装置出口 NOx 浓度为 95.3 mg/Nm3。 1.3.10 根据中国地震动参数区划图 ，本期扩建工程厂址区域地震动峰值加速度 0.3g（对应震烈度为 8 度） ，设计地震分组为第一组，地震动反应谱特征周期 0.35s。地 下水位埋深一般 13.6-16.7m，根据水质分析结果，场地内地下水对钢筋混凝土基础无 腐蚀性。 工作简要过程工作简要过程 在本次内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程可行性研究 报告的编制过程中，组织了技术人员踏勘了现场，对工程现场情况、还原剂的供应情 况、脱硝副产物的处理等情况进行了调研和收资。并与热电厂有关领导和技术人员进 行了交流，就可研报告编制的主要原则和技术方案的确定进行了深入讨论，以下是本 次可研报告编制工作的简要过程： （1）2013 年 10 月，成立项目组，并多次对电厂进行实地考察，进行全面的收资和 调研； （2）2013 年 11 月 10 日，签订脱硝系统改造可行性研究技术协议 ；（商务） （3）2013 年 11 月 20 日，项目组完成项目研究报告（初稿）的编写工作，并请有 关部门的领导和专家进行内部审核； （5）2013 年 12 月 15 日，课题组完成本项目研究报告的修改、完善工作，并正式 出版； 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 3 2电厂状况 2.1 电厂规模 内蒙古亿利化学工业有限公司是一家以 PVC 树脂及离子膜烧碱为主要产品的大 型化工企业。公司由亿利资源集团、上海华谊（集团）公司和神华神东电力公司按 照 41：34：25 的比例共同出资新建。公司于 2004 年 5 月注册成立，注册资本金为 10.74 亿元人民币。 公司秉承 “团结和谐、务实拼搏、敬业奉献”的企业精神，利用两年的时间， 建设完成了目前国内规模最大的电石法 PVC 树脂生产线，现可年产各类型号 PVC 树脂 40 万吨，离子膜烧碱 40 万吨，发电 5.5 亿千瓦时。项目全部达产达标后，年 可实现销售收入 40 亿元以上，年均利税总额 8 亿元以上，税后利润总额 4.4 亿元以 上。 公司目前拥有的 40 万吨 PVC 及其配套工程项目采用国内外成熟、可靠、先进 的技术和设备，充分利用了当地充足的煤电能源及盐、石灰石、焦炭等资源优势， 本着“统一规划、统一配套、统一污控、统一物流”的原则，与亿利能源重化工循 环经济产业基地内其它企业采用“煤煤矸石发电精制盐聚氯乙烯氯化苯 废渣综合利用生产水泥”的一体化大循环产业模式，实现了“节能降耗最大化、 污染排放最小化、废物利用最大化、投资成本最优化”的资源高效利用目标。 公司年产 40 万吨 PVC、36 万吨离子膜烧项目的建成投产，将改变当地仅以出 售煤和仅靠优质煤发电的单一产业局面，为内蒙古自治区能源产业的综合利用和可 持续发展开创了一种新模式,同时也必将有力促进当地第三产业的发展，拉动地方经 济快速增长。 内蒙古亿利化学工业有限公司将依托股东方在技术、管理、资源等方面的优势， 利用 10 年左右的时间，建设成为国内技术领先的氯碱化工产品制造中心和服务中 心，并进一步向下游行业发展，最终形成具有循环经济产业格局的现代化企业。 内蒙古亿利化学工业有限公司将依托股东方在技术、管理、资源等方面的优势， 利用 10 年左右的时间，建设成为国内技术领先的氯碱化工产品制造中心和服务中 心，并进一步向下游行业发展，最终形成具有循环经济产业格局的现代化企业。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 4 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂，电厂规模为 3220t/h 锅炉。 2.2 机组状况 机组锅炉设计参数： 本工程装置的 3 台 220t/h 锅炉采用高温高压、自然循环、单汽包、单炉膛煤粉 锅炉。锅炉为 型布置，四角切圆燃烧、平衡通风，固态排渣，全钢构架，室内 布置。 （1）锅炉容量和主要参数（主蒸汽压力和温度与汽轮机的参数相匹配） 锅炉型号：DG2209.8 锅炉主要参数： 过热蒸汽：额定蒸发量 220 t/h 额定蒸汽压力 9.8 MPa.g 额定蒸汽温度 540 给水温度 215 （高加解列时为 158） 注：压力单位中“g”表示表压。 （2）锅炉热力特性（额定工况） 保证热效率（按低位发热量） 91.5（设计煤种） 空气预热器进风温度 20 空气预热器出口热风温度 320 点火用油特性 油种：RC3-20 柴油 运动粘度：油温 5020.5 厘沲 残炭：0.5 灰份：0.6 含硫量：0.6 水溶性酸碱成分：0 机械杂质：1.0 闪点闭口：不低于 65 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 5 拟固点：20 发热量：44.87MJ/Kg 2.3 燃料来源 设计煤种和校核煤种煤质分析结果如下表 2-2。 表 2-2 燃煤煤质分析结果 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 6 项 目符号单位设计煤种校核煤种 1.工业分析 收到基水份 Mar19.7021.25 收到基灰份 Aar11.5016.60 干燥无灰基挥发份 Vdaf28.0238.75 空气干燥基水份 MadMJ/kg9.7710.50 2.哈氏可磨指数HGI8475 3.收到基低位热值Qnet.arKJ/kg2329618634 4.元素分析 收到基碳 Car63.0950.60 收到基氢 Har3.152.70 收到基氧 Oar11.077.42 收到基氮 Nar0.960.61 收到基全硫 Sar0.460.82 5.灰熔化温度 变形温度 DT11781090 软化温度 ST12051168 熔化温度 FT12181189 6.灰分析资料（未掺烧石灰石） 二氧化硅 SiO236.2423.04 三氧化二铝 Al2O310.0126.12 三氧化二铁 Fe2O38.9219.46 氧化钙 CaO19.9119.99 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 7 氧化镁 MgO6.495.53 氧化钠Na2O1.62 氧化钾 K2O0.39 二氧化钛 TiO20.89 三氧化硫 SO313.102.24 二氧化锰 MnO20.084 2.4 厂址概述 2.4.1 区域概况： 内蒙古亿利化学工业有限公司位于内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇南 4 公里处，北距内蒙古包头市 35 公里。 达拉特旗位于内蒙古自治区西南部，黄河南岸，北与包头市隔河相望，是鄂尔 多斯市的北大门。 2.4.2 地理位置 鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇。 2.4.3 气象条件 达拉特旗属典型大陆气候，其特征为少雨、多风、干燥、主导风向西风，春季 多大风和沙尘暴，气温变化大，冬季寒冷而长，夏季炎热而短暂。详细气象资料如 下: (1)气温() 极端最高：40.2 极端最低：-34.5 最热月平均气温：24.4 最冷月平均气温:：-14.7 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 8 (2)降雨量(mm) 降雨集中在 7、8、9 月 年平均：297.5mm 年最大：681mm 日最大降雨量：86.8mm 一次最大降水量：123.1mm 年平均蒸发量：2200 mm (3)夏季平均气压 年平均：90.17 kPa 年最高： 92.62 kPa 年最低： 88.0kPa (4)相对湿度 年最小相对湿度： 26% 夏季相对湿度： 64% 最大相对湿度 70% (5)积雪 最大积雪：17cm 最大雪压：1.4g/cm2 最大冻土深度：1.76m (6)风 年最多风向：西风或东风 年平均风速 ：3 m/s 多年最大风速：22.7m/s 西 2.4.4 工程地质 据大量资料分析论证和断裂带综合应力推测，达拉特旗地域本身可能发生破坏 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 9 性地震。根据建筑抗震设计规范 （GB 50011-2001） ，地震设防烈度为 8 度，设 计基本地震加速度值为 0.3g。有关的大青山山前断裂，鄂尔多斯台地北缘裂及达拉 特旗底隐伏断裂对厂址不构成影响，即厂址为相对稳定地段。 厂区地形地貌为开阔、平坦的冲洪积平原，可定为抗震有利地段，实测剪切波 平均 值为 280m/s，属中硬场地，建筑场地类别为 II 类。 地下水埋深 13.5 米以下，在钻探 30 米深度内，8 度地震时，场地内饱和砂土 不需要考虑液化问题。 2.5 电厂大气污染排放状况电厂大气污染排放状况 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉，额定蒸发量为 3220t/h。根据锅炉热力计算数据表，机组耗煤量为单台炉 38 吨/小时。表 2-4 为 各机组大气污染物排放一览表。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 10 表表 2-4 大气污染物排放现状一览表大气污染物排放现状一览表 机组号机组号 耗煤量(104 t/ a) 16.4 烟尘（控制后）排放浓度(mg/Nm3) 114.80 单台年排放量(t/a) 280.19 NOX（控制前）排放浓度(mg/Nm3) 635.56 单台年排放量(t/a) 1551.19 2.6 电厂总体布置电厂总体布置 本工程厂区总平面布置基本格局如下：整个厂区从东到西依次排列。 锅炉一级空气预热器出口位于锅炉钢架K4排柱EL19.000至EL+19.880之间， 除尘器入口烟道支架位于锅炉钢架E排柱与除尘器支架之间，顶部标高为 EL+13.000。 2.7 电厂废水排放及治理情况 （1）本工程工业废水考虑集中与分散相结合处理方式，按经常性废水、非经 常性废水分类，选择其最佳处理方案。 （2）本工程经处理后的中水应达到或优于 GB/T18920-2002城市污水再生利 用城市杂用水水质 （3）本工程废水经处理后排放标准应符合 GB8978-1996污水综合排放标准 中的一级标准。 全厂的工业废水全部回收处理综合利用，电厂排放的是循环排污水和达标处理 后的生活废水。 2.8 电厂主要的热力控制方式和控制水平 主厂房采用炉、机、电（三炉+两机+公用）集中控制方式，全厂合用一套分散 控制系统（DCS） ，控制器（柜）分别按单元锅炉、单元汽机、公用分开设置。在 集中控制室内，运行人员能以 DCS 显示器和键盘为监控中心，辅以少量后备操作 手段完成机组的启动、停止及正常运行时的监视调整和事故工况下的紧急处理。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 11 3建设条件 3.1 催化剂、还原剂的供应条件 本脱硝工程催化剂采用成熟技术的催化剂。 目前市场上主流的氧化钛基的 SCR 催化剂有 3 种，分为蜂窝式、板式与波纹 板式。 蜂窝式 SCR 催化剂具有模块化、耐久性能好、耐腐性能高、相对质量比较轻、 长度易于控制、比表面积大、回收利用率高等优点。 板式催化剂具有对烟气的高尘环境适应能力强的优点，但具有比表面积小，相 对压降大等特点。抗飞灰能力较强。但相同项目所需体积