热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程可行性研究报告

热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 1 第一章 总 论 1.1 企业概况 *石化 *股份有限公司前身是原中国石化集团 *石油化工公司腈纶实业部，设立于 2004年 7 月 18 日。企业位于 *市高新技术产业开发区，拥有 *石化 *股份有限公司热电厂、 *设备安装有限公司、 *物业服务有限公司等下属单位，是一家配套齐全，以化工、能源、动力为主业的综合性企业，主要经营范围有发电、蒸汽、冷冻水、除盐水、水处理、氮气 (及液态氮 )、丙烯酸、丙烯酸甲酯等。 2004 年末企业注册资本 4000 万元， 2008年企业实现销售收入 3.8亿元。企业现有职工 800 人，其中 专业技术人员 120 人，中级职称 50人，高级职称 30人。目前厂区占地 30 万平方米。 公司现有 热电装置原为 *股份有限公司 *分公司腈纶厂（以下简称腈纶厂）生产自备热电厂，建成于 1991年，配有 5 35t/h中温、中压链条炉 1 35t/h 循环流化床锅炉 1 75t/h 循环流化床锅炉（ 2003年建成）， 35t/h 锅 炉除尘方式为水膜式除尘， 75t/h 循环流化床锅炉采用静电除尘器除尘； 6MW 汽轮发电机组三台（ 1 台背压， 2台抽凝）。生产能力为蒸汽 285T/h，发电 18MW/h，承担腈纶厂生产用蒸汽和 *市 *北部及 *高新技术产业开发区供热。 2007 年 8月 20 日，省经贸委下发关于公布 二七年度审核通过热电联产机组的通知 鲁经贸运字 2007 2 号， 审核通过 该 公司热电装置为热电联产机组。该热电装置是腈纶厂生产必备的装置，是 *高新区主要的供热热源，也是综合利用 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 2 效益较高的装置。 企业基本情况详见附表说明。 1.2 项目概况 1.2.1项目名称：热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 1.2.2 建设规模 ：新上 2 130t/h高温高压高效 循环 流 化床锅炉，替代热电厂原有低效的 5 35t/h 链条炉 及 1 35t/h 循环流化床 锅炉 ， 配套建设 XQ-LCDM130 布袋除尘装置 2 套及炉后 双碱法脱硫装置 2 套。工程完成后，可实现 年节约标煤 18900t，减少粉尘排放 65.06t/a，减少 SO2 排放 935.7t/a。 1.2.3 建设地点：在 该 公司原 有 热电装置 扩建端 就地 改造 ，不新征土地。 1.2.4项目投资 情况 （ 1） 投资估算： 9672万元 （ 2） 资金筹措：企业自筹 3007万元，银行贷款 6665万元。 （ 3）项目 效益估算： 1） 新增销售收入： 2200万元 /年 2） 新增利润： 2753万元 3） 新增税金： 938万元 1.2.5项目申报 情况 （ 1） 2008 年 2月 25 日， *市环境保护局 *环报告表 200813 号批准我公司 2 130t/h 锅炉替代 6 35t/h供热原锅炉改造工程建设项目环境影响报告表。 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 3 （ 2） 2008年 3 月 24 日， *市经济贸易委员会 *经贸节批字 20085号关于 *石化 *股份有限公司锅炉 改造 节能评估的批复，批准我公司新上 2台 130t/h循环流化床锅炉，替代原 有 6 35t/h 链条炉 及循环流化床锅炉 项目。 （ 3） 2008 年 6月 30 日， *市规划局地字第 372008-03-06-9号建设用地规划许可证批准项目规划许可。 （ 4） 2008年 10 月 13 日 *高新技术产业开发区建设项目安全预评价报告备案表批准通过项目安全预评价 。 1.3 项目建设的必要性 1.3.1项目的建设能节约能源，降低企业运行成本，提高企业经济效益 *石化 *股份有限公司热电厂现有 5 35t/h 中温、中压链条炉 1 35t/h循环流化床锅炉 1 75t/h 循环流化床锅炉， 35t/h锅炉除尘方式均为水膜式除尘， 75t/h 锅炉采用静电除尘器除尘。根据 *公司的测定，原来 5 35t/h 链条锅炉经过多年的启动、本体以及附属设备的老化，现 有锅炉热 效率仅为 73%， 1 35t/h 循环流化床锅炉效率为 76%（ 1 75t/h 循环流化床锅炉为 2005 年建设，锅炉 目前 运行工况良好，锅炉效率达 86%，不在本次锅炉改造范围之内） 。本次锅炉 改造 工程完成以后，新建成的高效循环流化床锅炉的热效率可达 91%左右，按照替代的 6 35t/h小锅炉等额出力计算（扣除减温减压蒸汽），在年运行 6500小时的情况下，每年节约的标煤数约 1.9 万吨，仅此一项，每年就可为企业降低运行成本 1000多万元。 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 4 1.3.2项目的建设能极大的改变企业周边的环境 状况 公司热电厂 原有 5 35t/h链条锅炉采用的除尘方 式为水膜式除尘，除尘效率仅为 95%左右，烟尘的排放浓度较高。 根据监测数据显示，锅炉 改造 工程建设前，热电厂现有设备烟尘排放浓度为 175mg/m3， SO2 排放浓度为为 800 mg/m3， 项目建成后，高效的锅炉设备及炉后除尘、脱硫设备使得烟尘排放浓度降低为 39.96 mg/m3， SO2 排放浓度为为 100 mg/m3， 按设备年运行小时数 6500 小时计算， 每年可减少烟尘排放65.06t， SO2排放 935.7t，使得公司总的污染物排放量符合了该地区污染物总量控制计划的要求，从而极大的改善了企业周边的环境状况。 1.3.3项目的建设能满足企业及周边地区日益增长的热负荷的需求 *石化 *股份有限公司热电厂为自备热电厂， 主要 热负荷为 企业生产 用汽，但同时还 担负着开发区以及 *北区的大部分供热 的任务。随着企业扩大再生产以及 周边城区生活热负荷需求的进一步扩大，企业现有供热能力已经逐渐满足不了日益增长的热负荷的需求 。本 项目建成后 ，蒸汽生产能力可扩大 50t/h 左右 ，能够满足企业及周边地区近期热负荷的需求。 1.3.4项目的建设，符合国家的相关产业政策 按照国家及省市的相关政策， *石化 *股份有限公司热电厂 现有的生产设备属于逐步关停并 转的设备范畴。 为了企业自身发展的需要及国家相关政策的要求，企业必须要对现有高耗能、高污染的设备进行改造。根据国家发展改革委办公厅关于组织申报资源节约和环境保护 2009 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 5 年中央预算内投资备选项目的通知（发改办环资 20082692 号）文件的精神，本次锅炉 改造 工程符合文件中关于节能备选项目第一大项燃煤锅炉（炉窑）改造工程的要求，属于政策支持的项目范围。 此外，国家发改委颁布的 产业结构调整指导目录 (2005 年本 ) 中第一类（鼓励类）第二十六条 “环境保护与资源节约综合利用” 名录下， 第 35 条“节能、节水、环保及资 源综合利用等技术开发、应用及设备制造” 及 第 37 条“ 高能耗、污染重的石油、石化、化工行业节能、环保改造 ”的 要求 ，均说明本 改造 工程是属于国家政策支持、鼓励的范畴，是与国家相关产业政策相适应的 。 综上所述本锅炉 改造 工程对保护环境，节约能源十分有利，完全符合国家的能源政策和环保政策 ，并将进一步降低企业成本，增加企业的抗风险能力，因而 项目 的 建设是必要的 。 1.4 项目建设 条件 1.4.1燃料来源 本工程设计规模为 2 130t/h高温高压循环流化床锅炉替代原有 6 35t/h 流化床及 链条炉，予留扩建余地。本期锅炉燃用 *临 *田家煤矿煤， 煤矿至热电厂有 30 公里远，同时临 *田家煤矿已与 *公司签订购销协议。燃料从煤矿直接汽车运到热电厂，燃煤供应可靠、及时，有保证。 煤矿到 *石化 *股份有限公司的距离约为 30 公里，采用汽车运输到厂。 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 6 根据甲方提供的煤质分析报告，其燃料特性工业分析如下： Car： 58.04% Har： 2.56% Oar： 4.06% Nar ： 0.5% Sar ： 0.45% Aar： 34.66% War： 2.00% Qnet， ar=22000kJ/kg 锅炉为床下动态点火，锅炉点火采 用轻柴油点火，耗油量为 1.5t/h，油压为 1.96MPa，设有独立的点火油系统。正常情况下每次每炉点火需耗油 2-3t。锅炉点火油由当地的石化公司 。 1.4.2厂址 条件 *市位于 *省中部地区，是一个以石油化工、建材为主的新兴工业城市。地理坐标为东经 117042118 030 ，北纬 36019 37006 。面积 6036平方公里，现辖五区三县。 *是 *市政府驻地，位于 *市中部，东接临 *区，北连 *，西靠*区，南接 *川区，总面积 349 平方公里。全区人口 61.4 万人。辖 10个镇， 6 个街道办事处。 *位于鲁中山地丘陵和鲁北平原结合地带，地势南高北低。境内主要河流有孝妇河、猪龙河、涝 *河、漫泗河等，多发源于鲁中山区，依地势由南而北汇集于锦秋、马踏湖，注入小清河。地下水型系晚第三系、第四系沿积层孔隙水。 *石化 *股份有限公司热电厂厂址位于 *市高新技术开发区的北部， *高速公路以北， *石化 *股份有限公司厂区东北部 院内 。 本 项目 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 7 为扩建项目，不需要新征土地 。 厂址占地 8.73公顷，场地标高在 60.0-65.0m左右，地形平坦。 1.4.3交通运输 条件 *交通十分发达， *铁路和 *铁路在此交汇 ， *高速公路与 *高速公路在境内连通，国道 205、 309 线从城区穿过。 工程建设所需的设备、材料可通过铁路、公路运至厂区，交通条件较为便利。 1.4.4工程 供水水源 *石化 *股份有限公司位于 *。该地区地下水资源较丰富，地下水资源主要靠大气降水补给，另有引黄河水补给。本工程由该公司自备水源地供水，水源能够满足本工程生产用水要求。本工程已经取得了供水部门同意用水的批复。 热电厂补充水量为 94m3/h。由公司自备水源地供给。 为了节约用水，设计考虑废水回收，一水多用，保护环境和提高热电厂的经济效益。 1.4.5储灰场 本工程本期上 2 130t/h 循环流化床锅炉，年产灰渣总量为 5.35万吨，灰渣作为水泥原材料在当地销量很好 .为了灰渣的应急储备，在厂区内设一事故灰渣场（临时灰渣厂），临时灰渣厂可储存 120 小时的灰渣量。 1.4.6工程地质和水文地质 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 8 （ 1） 工程地质 根据 建设 方提供的地质勘探报告，该厂址处场地土类型为中硬土，场地类别为 II 类。场地的地震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.10g，建筑设计特征周期 0.35s。该厂址处未见不良地质情况。 钻孔深度内地层分为五层，由上至下依次为： 1） 杂填土：建筑垃圾混杂填土为主，场地普遍分布，层底埋深0.503.50米 ,不宜做为天然地基。 2）素填土：粘性土为主，混有少量姜石、碎石与砖屑，北部厚度大于 6.0m 的部位为冲沟沟地，可见少量淤泥质土。场地普遍分布，厚度 0.407.70 米 ,层底埋深 0.408.50 米，本层土承载力标准值为：Fk=110KPa。 3）粉质粘土：颜色为棕黄 -棕褐色，可塑 -硬塑，稍有光滑，中等韧性和干强度。可见铁锰氧化物斑，含少量白色风化岩屑与粉末，局部混姜石与碎石并夹其薄层，场地普遍分布，厚度 2.709.50米 , 层底埋深 3.7013.50 米，本层土承载力标准值为： Fk=200KPa。 4）碎石层：颜色为棕黄 -棕褐色，中密 -密实。碎石灰岩质，多数风化呈灰白 -灰黄色亚圆状，少量青灰色次棱角 -棱角状，颗粒级配优，局部胶结块状。泥混砂质充填，场地普遍分布。厚度 1.005.70 米 ,层底埋深 6.5013.70米，本层土承载力标准值为： Fk=320KPa。 5）胶结砾岩：颜色为灰黄 -褐黄色，粒状结构，块状构造。钙质胶结可形成 5.0-25.0cm 不等的完整岩心，锤击声脆，可见少量铁锰斑与 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 9 水蚀孔洞。最 大厚度 5.00米，本层土承载力标准值为： Fk=600KPa。 （ 2） 地下水 场地钻孔深度内未揭露地下水。 1.5 可行性研究报告编制 依据 及研究范围 1.5.1编制 依据 （ 1） *石化 *股份有限公司提交给 *研究院 的可行性研究报告的委托书。 （ 2） 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国发200715号） （ 3） 国务院 颁发的 节能减排综合性工作方案 。 （ 4） *省人民政府关于印发节能减排综合性工作实施方案的通知 (鲁政发 2007 39 号 ) （ 5） *石化 *股份有限公司提供的热负 荷及其它有关设计资料。 1.5.2研究 范围 本可研研究范围包括： （ 1） 改 造 工程围墙内生产、生产附属、辅助生产工程及有关建筑。 （ 2） 编制工程投资估算并作出财务评价。 属于本工程以下内容，由建设单位另行委托其它有关部门完成 ： （ 1） 工程地质及水文地质报告。 （ 2） 环境影响报告 表 。 1.6 主要技术原则 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 10 （ 1） 本工程 的建设应 体现节能减排、减少耕地的占用 及 提高环保水平的原则。 （ 2） 厂房布置力求紧凑，实现灰渣综合利用，改善环境，减少占地。 （ 3） 主体工程与环保、安全和工业卫生同时 考虑，尽量消除 项目 生产的“三废”对环境的影响。 （ 4） 节约工程投资、降低工程造价、缩短建设周期，力求较好的经济效益。 （ 5） 在稳定可靠的前提下，提倡技术先进，要尽可能的采用先进工艺技术方案，以降低生产运行成本和基建投入。 （ 6）各种原材料、燃料及动力消耗等，均设置计量装置。 （ 7） 改造 工程设备运行采用计算机控制系统，达到高效、节能、稳定生产及优化控制的目的，并最大程度的减少操作岗位定员，以降低生产成本。 （ 8）认真贯彻国家相关节能政策的要求，各种热工设备、管道均采用先进的节能措施，所有设备均选用节能产品。 （ 9）遵守国家、地方和行业颁发的标准、规范、法则及规定，贯彻行业技术政策。同时，设计上做到统一规划，协调利用各种 资源。 第 二 章 主机设备 选型及供 汽 方案 2.1 主 机 设备 选型 2.1.1热负荷 （ 1） 供热 设备 现状 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 11 *石化 *股份有限公司现已实现热电联产集中供热工程，所有的生产 、生活 热负荷 均 由现有的 5 35t/h链条锅炉 1 35t/h 循环流化床锅炉 1 75t/h循环流化床锅炉提供。 该公司现有的 5 35t/h链条锅炉 1 35t/h 循环流化床锅炉采用水膜式除尘， 1 75t/h 循环流化床锅炉采用静电除尘，共 同采用一座烟囱，这 6台 35t/h锅炉陈旧，燃烧效率比较低、除尘效率低，且没有脱硫措施，既造成能源浪费，又造成环境污染。 厂区现有 供热管网较完整 ，无须新建供热管网 。 生产锅炉现状调查表见表 2-1： 现状生产锅炉调查表 表 2-1 序号 设备位号 锅炉型号 脱硫方式 容量 (t/h) 除尘方式 烟囱 单容 总容 1 1# 5# UG-35/3.82-M11 燃用低硫煤 35 175 水膜除尘 1 2 6# YG-35/3.82-M3 炉内加钙 35 35 水膜除尘 3 7# YG-75/3.82-M1 炉内加钙 75 75 静电除尘 合 计 285 1 （ 2） 热负荷 现状 *石化 *股份有限公司热电厂为自备热电厂， 主要担负企业生产用汽负荷，并且同时还 担负着开发区以及 *北区的大部分供热任务 。 通过对 *市热力公司以及 *环保供热有限公司的了解， *市热力公司在采暖期需要向 该 公司购买蒸汽量额定为 60t/h，高峰期为 70t/h，非采暖期购买蒸汽量额定为 20t/h； *环保热力公司在采暖期需要向本公司购买蒸汽量额定为 35t/h，高峰期为 45t/h，非 采暖期购买蒸汽量额定为 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 12 15t/h。同时 ， 对本公司用汽 生产用汽 情况调查 后 ， 统计得出 *石化 *股份有限公司热电厂 担负的热负荷情况 见下表 ： 热负荷调查表 表 2-2 热负荷 用户名称 蒸汽压力 MPa 蒸汽温度 C 采暖季流量 非采暖季流量 最大 平均 最小 最大 平均 最小 *热力 0.85 298 67 59.6 40 25 20.3 11 环保热力 0.84 298 40 31.3 25 23 14.74 8 中材金晶 0.80 180 14 7.53 5 9 6.0 3 Z3 0.68 185 44 37.3 25 40 23.1 20 Z6 0.3 235 20 11 6 0 0 0 Z1 3.55 430 16 15.45 15 16 15.5 15 Z2 1.70 235 15 13.65 12 15 13.6 12 Z11 1.89 288 3 2.21 1.0 3 2.21 1.0 Z12 1.51 292 5 4.1 3.8 5 4.1 3.8 合计 224 182.14 132.8 136 103.51 73.8 注：表中 Z 代表公司各装置点用汽情况 （ 3） 近期新增热负荷 1） 工业热负荷： 2006年 11 月 23 日 ， *市体改办以关于确认 *石化 *股份有限公司为拟上市公司的批复确认公司为拟上市公司，其上市主体项目 3万吨 /年丙烯酸及酯项目和 2 万吨 /年冰晶级丙烯酸及 2万吨 /年高吸水性树脂项目。按照以上产品产量和同类型产品单耗，估算的热负荷增加 0.68MPa蒸汽最大约为 55t/h，最小为 25t/h： 热负荷 用户名称 蒸汽压力 蒸汽温度 采暖季流量 非采暖季流量 最大 平均 最小 最大 平均 最小 0.68 185 55 50 40 50 45 25 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 13 合计 55 50 40 50 45 25 2）节能改造新增热负荷： 为稳定运行，降低消耗， *石化 *股份有限公司拟 对部分 生产 设备进行节能改造 ，新增热负荷情况如下 ： 该公司 8万吨 /年丙烯酸装置一期工程（ 4 万吨 /年）已建成投产，与锅炉改造项目同步进行 ，将 实施 改用高压蒸汽加热并透平拖动风机改造， 改造完成后 蒸汽用量 为 20t/h； 该 公司 1台 2000m2/h 空分装置 2009 年开始，逐步进行高压蒸汽加热并透平拖动风机替代原大负荷电机改造，蒸汽用量 30t/h。 设备 节 能 改造 工作 所需用的蒸汽为高温高压蒸汽，蒸汽参数为：压力 9.8MPa，温度 540 C，总的 蒸汽 用量约为 50t/h。经透平拖动风机后的透平排汽 （参数为： 压力 0.98MPa， 温度 300 C）进入厂区供热管网，供各装置点生产用汽 （可以替代约 50t/h0.98MPa 的汽轮机抽 、排汽） 。 2.1.4 设计热负荷 根据工业热负荷的用汽压力 情况 ， 用于 供热 的蒸汽 应分为 四 种参数，分别为 9.80MPa、 3.82MPa、 1.96MPa和 0.98MPa。 根据核实后的 现有 工业 、民用 热负荷 及近期新增热负荷 ，考虑 热负荷折减系数 0.9， 折 算到热电厂出口 可提供的设计热负荷见下 表 2-3： 设计热负荷汇总表 表 2-3 类别 单位 采暖期 最大 采暖期 平均 非采暖期 平均 非采暖期 最小 9.80MPa (3477KJ/kg) t/h 50 50 50 50 GJ 173.85 173.85 173.85 173.85 3.82MPa t/h 16 15.45 15.5 15 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 14 (3333KJ/kg) GJ 53.33 51.49 51.66 50.00 1.96MPa (3070KJ/kg） t/h 23 19.96 19.91 16.8 GJ 70.61 61.28 61.12 51.58 0.98MPa (3030KJ/kg) t/h 190 140.73 63.14 17 GJ 575.7 426.41 270 51.51 合计 （ X0.9） t/h 251.1 203.5 133.7 98.8 GJ 786.14 641.7 430.14 294.3 说明：表中 0.98MPa项蒸汽值已减去了透平机排汽所提供的蒸汽量。 2.1.5主机设备选型 本工程是 针 对热电企业的锅 炉 改造 工程， 改造 锅炉的选型依据热电联产可行性研究技术规定中确定的 原则进行。按照选型原则要求，热电厂的锅炉，在条件合适及单台锅炉额定蒸发量为 410 t/h 以下时，宜优先采用循环流化床锅炉 ， 该 型 锅炉具有以下特点： （ 1） 加减负荷调节快，调节范围较大。一般而言，循环流化床的负荷调节速率不低于 5%。 （ 2） 氮氧化物（ NOx)排放低。燃料在炉内一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成 NOx二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为 NOx，并使部分已生成的 NOx得到还原。 （ 3） 其它污染物如 CO， HCl， HF等的排放 低。 （ 4） 燃烧效率高，节省燃料。 （ 5） 循环流化床炉燃料在炉内燃烧充分，炉内温度较低且为循环燃烧，故灰渣中可燃物低，火山活性高，可直接进行综合利用。 根据等额匹配的原则，新建锅炉的总容量应至少满足所取代的6X35t/h 小锅炉额定蒸发量 210t/h的要求。此外，考虑企业节能改造以 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 15 及新上装置新增热负荷 50t/h 的需要， 改造 锅炉的总的蒸发量须达到260t/h。为避免单炉长期运行以及供热的稳定、安全，根据目前国内锅炉生产技术成熟情况，本次锅炉 改造 工程拟新上 2 台额定蒸发量为130t/h的循环流化床锅炉。 考 虑 到企业新增热负荷用汽参数（ 压力： 9.8MPa，温度 540 C）以及热电厂今后进一步进行设备节能改造的需要，确定选定的锅炉的 额定蒸汽参数 为 压力 9.81MPa， 温度 540 ，锅炉热效率为 91%。 根据热电厂本期设计热负荷特点，结合热力规划， 推荐 工程 选定的锅炉技术规范 如下： 型号 ： YG-130/9.81-M 高温高压循环流化床锅炉 额定蒸发量： 130t/h 额定蒸汽压力： 9.81MPa 额定蒸汽温度： 540 给水温度： 158 锅炉效率： 91 % 数量： 2 台 2.2 锅炉 改造 后的供汽方案 及设备运行方式 锅炉 改造 工程完工以后，新建锅炉产汽能力相比改造前的锅炉产汽额定能力提高 50t/h 左右， 锅炉总的额定蒸发量将达到 335t/h， 新增的这部分 9.8MPa 高温高压 蒸汽用以拖动节能改造用的透平机设备使用，产生的 0.98MPa 透平排汽将进入厂区供热管网，来满足新增装置 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 16 0.68MPa 加热蒸汽的需要。 也就是说，锅炉 改造 后，减去用以节能改造用的那部分高 温高压蒸汽后， 其余 高温高压蒸汽经减温减压后进入原有主蒸汽管网对汽轮机供汽及 各生产装置 供汽，供汽量及供汽方式将和改造前一致： （ 1） 经热电厂运行资料统计 ， 改造前， 热电厂 设备在 采暖季最大热负荷 情况下 ， 所有 7台锅炉设备全部投入运行， 1 台 6MW 背压机组处于满负荷运行状态， 2 台 6MW 抽凝式汽轮发电机组在保证外供蒸汽的情况下，可以发出 11MW 左右的电功率。锅炉改造后，汽轮机运行方式不变， 2 台高温高压 130t/h 锅炉替代原有 6台 35t/h 小锅炉经减温减压后进入原有主蒸汽母管，与 75t/h循环流化床锅炉一起为汽轮机进行供汽 。采暖季最大热负荷情况下，全厂用汽及供汽设备汽平衡情况见下表： 热电厂采暖季最大热负荷情况下 汽平衡 表 表 2-4 类别 项目 最大 热负荷（ 251.1t/h）情况下 锅炉 蒸汽 锅炉蒸发量（ t/h） 335 汽轮机进汽量（ t/h） 230.5 减温减压用汽量 （ t/h） 16（供装置生产用汽） 23（供装置生产用汽） 锅炉直供蒸汽量 （ t/h） 50（ 用以节能改造 ） 汽水损失（ t/h） 6.7 平衡比较（ t/h） 0 汽轮机抽 、排 汽 热负荷（ 0.98MPa）（ t/h） 190 减压减温汽量 （ t/h） 0 高加及除氧用 汽（ t/h） 45.6 平衡比较（ t/h） 0 （ 2）经热电厂运行资料统计，改造前，热电厂设备在采暖季平均热负荷情况下， 5 35+1 75t/h 锅炉设备投入运行， 1 台链条炉作为备用炉使用，此时， 3 台 6MW 机组 均 处于 额定 发电 、抽排汽 运行状态。 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 17 锅炉改造后，汽轮机运行方式不变， 2台高温高压 130t/h 锅炉替代原有6 台 35t/h 小锅炉经减温减压后进入原有主蒸汽母管，与 75t/h 循环流化床锅炉一起为汽轮机进行供汽 。在采暖季平均热负荷情况 下， 改造 后的 2 台 130t/h 高温高压 循环流化床锅炉 在满负荷状况下运行， 75t/h循环流化床锅炉 带 50.93t/h 负荷运行 ： 热电厂采暖季 平均 热负荷情况下 汽平衡 表 表 2-5 类别 项目 平均 热负荷（ 203.5t/h）情况下 锅炉 蒸汽 锅炉蒸发量（ t/h） 310.93 汽轮机进汽量（ t/h） 210.71 减温减压用汽量 （ t/h） 15.45（供装置生产用汽） 19.96（供装置生产用汽） 锅炉直供蒸汽量 （ t/h） 50（用以节能改造） 汽水损失（ t/h） 6.2 平衡比较（ t/h） 0 汽轮机抽 、排 汽 热负荷（ 0.98MPa）（ t/h） 140.73 减压减温汽量 （ t/h） 0 高加及除氧用 汽（ t/h） 41.06 平衡比较（ t/h） 0 （ 3）经热电厂运行资料统计，改造前，热电厂设备在非采暖季平均热负荷情况下， 3 35+1 75t/h 锅炉设备投入运行， 3 台链条炉作为备用炉使用，此时， 2 台 6MW 机组均处于满负荷发电运行状态， 1 台6MW 背压机停运 。锅炉改造后，汽轮机运行方式不变， 一 台高温高压130t/h 锅炉 满负荷运行，另一台高温高压 130t/h锅炉带 83.5t/h 经减温减压后进入原主蒸汽母管系统为 汽轮机 组 进行供汽 ， 75t/h 循环流化床锅炉作为备用： 热电厂非采暖季平均热负荷情况下 汽平衡 表 表 2-5 类别 项目 平均热负荷（ 63.14t/h）情况下 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 18 锅炉 蒸汽 锅炉蒸发量（ t/h） 213.5 汽轮机进汽量（ t/h） 118 减温减压用汽量 （ t/h） 15.45（供装置生产用汽） 19.96（供装置生产用汽） 锅炉直供蒸汽量 （ t/h） 50（用以节能改造） 汽水损失（ t/h） 4.3 平衡比较（ t/h） 0 汽轮机抽 、排 汽 热负荷（ 0.98MPa）（ t/h） 63.14 减压减温汽量 （ t/h） 0 高加及除氧用 汽（ t/h） 22.5 平衡比较（ t/h） 0 （ 4）经热电厂运行资料统计，改造前，热电厂设备在采暖季最小热负荷情况下， 1台 75 t/h 及 2台 35t/h 锅炉投入运行，其余 3台链条炉作为备用炉使用，此时， 1台 6MW背压机组处于 停 运状态， 1台 6MW抽凝式汽轮发电机组作为纯凝式发电机组 满负荷发电 使用，不对外供汽，另 1 台 6MW 抽凝式汽轮发电机组 提供外供热负荷 。锅炉改造后，汽轮机运行 方式不变， 1 台高温高压 130t/h 锅炉 产生的蒸汽 经减温减压后， 与1 台 75t/h 循环流化床锅炉 带 44t/h 的蒸汽混合后进入原有主蒸汽母管，另 1 台 130t/h锅炉作为备用炉 ： 热电厂 非 采暖季 最小 热负荷情况下 汽平衡 表 表 2-5 类别 项目 最小 热负荷（ 17t/h）情况下 锅炉 蒸汽 锅炉蒸发量（ t/h） 174 汽轮机进汽量（ t/h） 84.05 减温减压用汽量 （ t/h） 15（供装置生产用汽） 16.8（供装置生产用汽） 锅炉直供蒸汽量 （ t/h） 50（用以节能改造） 汽水损失（ t/h） 3.48 平衡比较（ t/h） 0 汽轮机抽 、排 汽 热负荷（ 0.98MPa）（ t/h） 17 减压减温汽量 （ t/h） 0 高加及除氧用 汽（ t/h） 12 平衡比较（ t/h） 0 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 19 为了保障改造后的锅炉系统能充分利用原有蒸汽管网及适应热电厂汽轮机设备， 改造 工程需专设 两台参数为 9.81/3.92MPa， 540/450， Q=130t/h的 减温减压器 。 第 三 章 工程设想 3.1 厂区总平面布置 3.1.1厂区总平面布置 厂区总平面布置的原则是根据生产工艺的 要求，结合厂址现有的具体情况，在满足防火、卫生、环保、交通运输和未来发展的前提下，力求减少占地，节约投资，经济合理，有利生产。本着上述原则，对锅炉改造 工程的总平面布置进行了设计： 2 130t/h循环硫化床锅炉主厂房布置在厂区的西部，呈东西向布置， 固定端朝西， 自南向北依次布置了主厂房、除尘器、烟道及烟囱。新建主厂房除氧煤仓间与原主厂房除氧煤仓间对 齐 。 煤场区位于厂区的北部，新建输煤栈桥呈“ L”型布置，与原输煤栈桥平行布置。 原化学水处理车间、化学水处理室外设备及餐厅拆除。 在 原 化工装置区扩建原有 化学水处理车间 及 化学水处理室外设备 来满足本工程的需要。 灰库布置在厂区的西北角，靠近货物出入口。 3.1.2 厂区竖向布置 厂区地势平坦，竖向布置为平坡式布置，场地标高在 30.2 -30.2m 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 20 左右，主厂房标高为 30.50 米，厂区雨水通过暗管向南排入厂区雨水管网。 3.2 燃料输 送 3.2.1 规模与燃料 消耗量 本工程 建设 规模为 新上 2 130 t/h 高温高压 循环流化床锅炉 及其配套附属设备 。一台 130t/h 锅炉耗煤量为 18.6t/h。 输煤系统工作制度为每天 3 班工作，设备运行为 3班，每班运行 3.5小时，全天共运行 10.5小时。 燃料消耗如下表： 规模 小时耗煤量（ t） 日 耗 煤 量(t) 年耗煤量（万t） 2 130t/h(本期规模 ) 37.2 818.4 24.18 1 75t/h (已建设 ) 11.2 246.4 7.28 注：日耗量按 22小时计算，年耗量按 6500小时计算。 3.2.2 贮煤场 现在老厂的干煤棚面积为 900 m 2 ，堆高按 6m，可贮煤 3672t，贮存时间可达 3.5天。 露天贮煤面积为 2000m 2 ，堆高按 5m，可贮煤 7650 t ，贮存时间为 7.5 天。 3.2.3 筛分、破碎及输送系统 按循环流化床锅炉最大给煤粒度小于 12mm 要求，本设计采用预先筛分和一次破碎。输煤采用双路胶带输送机输送，本期按单路设备安装。胶带输送机通廊为全封闭式结构。 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 21 3.2.4 煤尘防治 在筛分破碎机室等落料点处，均设有除尘器，车间内部设有冲洗水管，对地面粉尘实行定期清洗。 3.2.5 输煤系统控制 采用控制室实行集中控制，室内设有模拟操作台，各生产岗位采用灯光和音响设备进行联系，系统中设备设有电器连锁装置，设备启动和停车均按顺序进行。 3.3 热力系统 3.3.1 主蒸汽系统 主蒸汽系统采用单母管分段制。本期 两台锅炉主蒸汽经过减温减压后与老厂的主蒸汽系统连接。 3.3.2 主给水系统 主给水系统采用母管制， 给水低压 母管与老厂 低压 母管连接 ,给水经 高压 除氧器加热至 158 3.3.3 供热系统 全厂的供热系统利用老厂已经建设的供热系统对外供热 . 经过调查，老厂已经建设的三种参数管网的输送能力为 350t/h，完全能够满足本工程热负荷的输送要求。 3.3.4 疏水系统 高压加热器疏水采用逐级自流，正常情况下到除氧器，启动疏水和检修放水到疏水扩容器，入疏水箱，然后通过疏水泵回收至除氧器。高 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 22 加危急疏水由电动门控制进定排。 本工程设疏水扩容器、疏水箱及疏水泵，高、低压疏水分别接入高、低压疏水母管，再进入疏水扩容器及疏水箱，由疏水泵打回除氧器。 3.3.5锅炉排污系统 本工程设一台 5.5m3 连续排污扩容器和一台 7.5 m3 定期排污扩容器，能满足本期二台 130t/h 锅炉所需。 3.4 主厂房布置 主厂房采用两列式布置，即除氧煤仓间 -锅炉房。锅炉房外依次布置除尘器 引风机 脱硫装置 烟囱 ： （ 1） 除氧煤仓间 布置 除氧煤仓间跨度为 11 米，分三层布置。 零米层布置厂用变，靠近固定端布置有给水泵，同时留有机炉通道。 在运转层布置机炉集中控 制室，控制室占三个柱距。控制室两侧为管道层，布置主蒸汽及高压给水管道等。 高压除氧器、除氧水箱、连续排污扩容器设在 15.0米层。 15.0 米层布置有 6 台给煤机，每炉三台，同时每炉还设有 1 个煤仓。标高 27.0米层为皮带层，布置有双路输煤皮带。 （ 2） 锅炉房 布置 锅炉房跨度 30.46 米，长度 8 米 7=56米，采用半露天布置， 8米运转层以下全封闭。一次风机、二次风机、返料风机布置在零米层。 固定端 0m 布置疏水箱 ,疏水膨胀箱 ,疏水泵 .8m 布置加药取样间 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 23 （ 3） 锅炉房外布置 锅炉房外设 布袋 除尘系统、引风机、 脱硫装置及 烟囱等。引风机为露天布置，仅设电动机保护罩，检修时考虑临时搭支架。 3.5 除灰 渣 系统 3.5.1概述 本期工程 建设 规模为 2 130t/h 高温高压循环流化床锅炉。除灰采用气力除灰， 布袋 除尘收集的灰由仓泵输送至灰库；炉渣采用干除渣、直接排放，炉渣经冷渣器冷却后，由 输渣皮带 运 送 到渣 库 。灰、渣定期外运进行综合利用。 3.5.2除灰系统 本次设计采用气力除灰方式，电除尘收集的灰由仓泵输送至灰库，本期工程设 1000 立方米的灰库 2座。灰库的灰定时外运进行综合利用。 气力除灰系统配置由浓相气力输送泵系统、空气压 缩机供气系统、输灰管道、灰库系统及控制系统组成。 3.5.3除渣系统 锅炉的炉渣经过冷渣器冷却到 120以下后，由输渣皮带运 送 到渣库 。炉渣定期外运进行综合利用。 本次设计每台锅炉选用两台冷渣器，每台冷渣器的额定处理能力为5t/h，即可满足设计要求。 3.5.4灰渣综合利用 由于流化床锅炉燃料在炉内燃烧充分，炉内温度较低，故灰渣中可 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 24 燃物低，活性高，利于做建筑材料。本工程投产后，所产生的灰渣均有较高的利用价值。 3.5.5灰渣场 本工程本期上 2台 130t/h循环流化床锅炉，年产灰渣总量为 5.35万吨，灰渣作为水泥原材料在当地销量很好，为了灰渣的应急储备，在厂区内设一事故灰渣场（临时灰渣 场 ），临时灰渣厂可储存 120 小时的灰渣量。 3.6 供排水系统 3.6.1供水水源 本工程由公司供水站供水，水量为 94t/h，水量分配详见 附 表 。 3.6.2工业水系统 根据水源条件，本期新建 2 130t/h 高温高压锅炉，工业水系统采用二次循环供水方式。辅机等冷却水经老厂工业水冷却塔冷却后，循环使用。 本工程辅机等设备工业水用量 90 m3/h，取样冷却水 30 m3/h。 3.6.3补充水系统 热电站补充水由公司供水站供 给，补充水量表见表 3.6-1： 本期工程补充水量表 表 3.6-3 序号 项 目 需水量 （ m3/h） 经常回收 （ m3/h） 实际耗水量（ m3/h） 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 1 化学水用水（新增） 80 80 0 0 80 80 2 工业用水 90 90 88 88 2 2 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 25 3 汽水取样用水 30 30 28 28 2 2 4 除灰用水 1 1 1 1 5 输煤用水 1 1 0 0 1 1 6 生活用水 3 3 0 0 3 3 7 未预计用水 5 5 0 0 5 5 8 总计 210 210 116 116 94 94 3.6.4生活消防水系统 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB50229-96，电厂室内设计消防水量为 25L/s，设计室外消防水量为 40L/s，原主厂房顶层设置了18m3高位消防水箱，同时建有消防泵房及消防水泵。热电厂生活用水和消防用水直接接自老厂原有系统，不再新建蓄水构筑物及加压泵站。 3.6.5排水系统 厂区排水采用合流制。 生活污水经化粪池初级处理发酵沉淀后排入厂区排水管网 。 化学工业废水经酸碱中和池中和 PH值达 69后排入厂区排水管网。 锅炉排污水首先排入定期排污扩容器降温至 40C 以下时，方可排入厂区排水管网。 其它工业废水直接排入厂区排水管网。 全厂雨水通过雨水口收集后排入雨排水系统。 3.7 化学水处理系统 3.7.1设计基础资料 （ 1） 建设规模 由于工程 建设 场地限制，为保证锅炉 本体、 炉后设备及输煤系统的 热电厂高效燃煤锅炉系统替代低效锅炉改造工程 26 合理布置，原有化水车间需拆除。根据本期工程锅炉补水要求及原有系统的规模，化学水处理车间建设按满足本期 2 台 130t/h 高温高压锅炉的生产要求及原有水处 理规模建设。 （ 2） 新增供热负荷： 最大： 55t/h 损失为 ： 55t/h （ 3） 水源与水质 水源为公司自备水源地 ，水质情况以 甲方提供的水质全分析报告为依据， 3.7.2化学水系统出力 化学水系统出力 计算如