山西某热电有限责任公司2#锅炉电除尘改造项目可行性研究报告

山西 XX热电有限责任公司 2#锅炉电除尘 器 改造 项 目 可行性研究报告 山西 XX 投资咨询有限责任公司 二一 年 十二 月 山西 XX热电有限责任公司 2#锅炉电除尘 器 改造项 目 可行性研究报告 山西 XX 投资咨询有限责任公司 二一年 十二 月 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 i 目 录 第一章 总论 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 项目提出的背景和建设的必要性 . 2 1.3 编制依据研究范围 . 3 1.4 编制原则 . 4 1.5 主要技术经济指标 . 4 1.6 可行性研究结论 . 5 第二章 项目目标及效果分析 . 6 2.1 国家发展规划以及有关的政策法规 . 6 2.2 污染现状及存在问题 . 6 2.3 本项目拟实现的目标和预期效果 . 8 第三章 工程技术方案 . 9 3.2 改造方案的选择 . 15 3.3 改 造技术方案 . 17 3.4 改造前后污染排放对比 . 20 第四章 动力供应及消耗 . 21 第五章 公用工程及配套设施 . 22 5.1 总图布置 . 22 5.2 电气设计 . 22 第六章 厂址条件和厂址位置 . 23 6.1 厂址地理位置 . 23 6.2 厂址自然与社会经济条件 . 23 6.3 厂址选择意见 . 26 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 ii 第七章 环境保护 . 27 7.1 设计依据 . 27 7.2 主要污染物 . 27 7.3 污 染防治措施 . 27 7.5 环境管理与监测 . 28 7.6 环境影响评价 . 28 第八章 劳动保护与安全卫生 . 29 8.1 设计依据 . 29 8.2 主要危险因素分析 . 29 8.3 安全卫生防范措施 . 29 8.4 劳动安全卫生机构 . 31 第九章 消防 . 32 9.1 设计依据 . 32 9.2 厂区的消防环境现状 . 32 9.3 工程的火灾危险类别 . 32 9.4 消防设施和措施 . 32 第十章 节 能 . 33 10.1 设计原则 . 33 10.2 节能措施 . 33 第十一章 生产组织和劳动定员 . 34 11.1 工厂体制及管理机构 . 34 11.2 人员编制 . 34 第十二章 施工条件和进度计划 . 35 12.1 建设周期规划 . 35 12.2 实施进度规划 . 35 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 iii 第十三章 投资估算与资金筹措 . 36 13.1 投资估算 . 36 13.2 资金筹措 . 36 第十四章 财 务 评 价 . 38 14.1 评价依据 . 38 14.2 评价说明 . 38 14.3 运行成本费用测算 . 38 14.4 项目收益测算 . 38 14.5 环境效益评价 . 38 14.7 社会效益评价 . 39 14.8 财务分析结论 . 39 第十五章 研究结论与建议 . 40 15.1 结论 . 40 15.2 建议 . 40 附图： 区域位置图 总平面布置图 除尘净化系统流程图 附件：企业营业执照 企业机构代码证 环评批复 监测报告 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 iv 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 1 第一章 总论 1.1 概述 1.1.1项目名称 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘 器 改造 项目 1.1.2项目承办单位 山西 XX 热电有限责任公司 法定代表人： XXX 1.1.3 项目建设规模 改造 2#锅炉电除尘 器 ，处理烟气 规模 300000 Nm3/h。 1.1.4 项目建设规模 太原市 X 1.1.5 企业概况 山西 XX热电有限责任公司电厂是山西 XX煤电股 份有限公司和山西焦煤集团有限责任公司共同出 资建设的综合利用电厂 ， 是 2004 年太原市工业调产中电项目之一，典型的坑口电厂，距煤矿井口仅 200 余米。电厂规划容量350MW ，总投资 87858 万元。 2003 年 5 月公司成立， 2004 年 4 月项目正式开工， 2005 年 10 月 24 日 1 号机组投产， 2005 年 12 月 31 日 2 号机组投产，2008 年 6 月 14 日 3 号机组投入商业运行。公司设有发电部、燃料部、财务部等共 12 个部门，共有职工 258 人。 按照循环经济要求， 山西 XX 热电有限责任公司 每年消化矿区煤矸石 50万吨、煤泥 25万吨、中煤 20万吨。作为 XX 前山矿区集中供热的热源点 ，已取代原运行的 72台锅炉，实现集中供热，供热面积达 350 万平方米，减山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 2 少烟尘排放和 SO2 排放，改善前山矿区环境质量。作为电源点， 1、 2#机组通过单回 220KV 线入晋阳站， 3#机通过单回 110KV 并入河涝湾变电站。 XX热电公司每年实现热电销售收入 19000 万元，实现利税 3000 余万元，具有良好的经济效益，同时还可带动周边地区经济建设的发展。 1.2 项目提出的背景和建设的必要性 目前，火力发电在我国电力工业中占有重要地位，由于火电厂排放的烟气污染物对环境的污染日益严重，我国早在 1996年修订颁布并于 1997年 1月实施了火电厂大气污染物排放标准（ GB13223-1996），对于在城市中新建电厂烟尘排放浓度限值 200gm/m3。这一指标与发达国家比较尚有很大差距（美国为 40mg/m3，德国为 50mg/m3，日本和英国均为 100mg/m3）。 2003年 12月， 颁布了修订后的 火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2003， 在新标准 中 国家对电厂污染物排放的要求进一步提高 。 对于本新标准实施之日起（第 3 时间段）的新、改、扩建火电厂，烟尘最高允许排放质量浓度为 50mg/m3（过剩空气系数为 1.4，标准状态下干烟气含烟 尘的浓度） 。 虽然 山西 XX热电有限责任公司 采用以煤矸石为主的燃料属于资源综合利用型的热电联供项目，排放标准许可为 200mg/m3, 国家标准 只是 为最低要求标准，我国大气保护法已规定地方可以制定严于国标的排放标准，对火电厂在烟尘排放浓度控制方面还将更加严格， 太原市已提出该公司提高除尘效率，减少烟尘排放，为改善太原市的大气环境做贡献 。 因此 ，保证锅炉烟气除尘设施的稳定达标运行将成为企业十分重视的工作。 由于以往常规单相电源输出功率较低，使得常规三电场静电除尘器无法适应新的环保要求，为满足高的环保要求，以往许 多厂家普遍采用了增大电山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 3 除尘器单体体积或增加电场级数等办法，于是出现许多大型四电场和五电场的电除尘器，但这样一来，在提高除尘器收尘效果的同时，也带来很多弊端，例如：三相用电不平衡、功率因数低、初级电网损耗大等问题，造成严重的电网污染，不利于工厂用电和节能。于是人们渴望有一种既能适应更高环保要求又能节能减排的产品。 需求推动发展，为适应日趋严峻的市场要求，人们开始从电气角度寻找出路。于是市场上先后推出了三相电源、高频开关电源等新一代高效除尘电气产品，并经过现场运行证明它们能够确实有着比单相电源更加有效的 除尘效果及节约用电等诸多优点，所以它们必将成为单相硅整流电源的替代产品得以推广。 山西 XX热电有限责任公司 采用的 双室四电场静电除尘器除尘 除尘效率达到 99%， 粉尘排放浓度约为 132mg/m3（ 满足 GB13223-2003中第 三 时段的排放要求 ） 。由于地处省会 太原市，应做到更高更好 的环保工作，为进一步提高除尘效率，使设备稳定高效运行， 根据省、市环保局的要求， 对现有三台锅炉 锅炉除尘器 进行改造，采用 三 相电源 替代原有的单相电源，不仅提高了除尘电压而且提高了电的利用率，使除尘效率提高 到 99.7%以上 ， 排放浓度降低到 50mg/m3以下 。 1.3 编制依据研究范围 1.3.1 编制依据 （ 1） “ 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘 器改造 项目”可行性研究报告编制委托书； （ 2） 火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2003； 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 4 （ 3） 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB50229-2006； （ 4） 山西 XX 热电有限责任公司 提供的基础资料 （ 5） 中华人民共和国环境保护法 1998 年 12 月 6 日 （ 6） 建筑设计防火规范（ GB50016-2006）； （ 7）中华人民共和国机械行业标准 高压静电除尘用整流设备（ JB/T9688 1999） 1.3.2 编制依据编制范围 : （ 1）项目建设必要性分析和论证； （ 2）处理技术、工艺方案选择； （ 3）工程设计方案和工程内容； （ 4）工程实施计划； （ 5）工程投资估算与技术经济分析。 1.4 编制原则 （ 1）坚持“客观、公正、科学、可靠”的原则，真实、全面地反映项目的有利和不利因素，为业主决策和政府部门审批提供依据。 （ 2）严格贯彻执行国家有关环保、劳动安全、工业卫生、计量、消防等方面的现行规定和标准， 保证技术改造项目达到预期的效果 。 （ 3） 坚持科学态度，正确处理近期和远期的关系，合理确定 项目的建设规模， 设备 选择上集中体现技术先进成熟、运行安全可靠的原则，尽可能减少项目的建设投资和运行成本。 1.5 主要技术经济指标 工程总投资 161 万元， 其中 基础改造投资 5 万元， 设备及工器具购置费 130 万 元； 安装工程费 3 万 元； 工程建设其他费用 8 万元 ，基本预备费山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 5 15 万元 。无流动资金 。 表 1-1 工程主要经济技术一览表 序 号 项 目 单 位 指 标 备 注 一、 废气处理规模 m3/h 300000 二、 增加 削减粉尘 与改造前相比年削减粉尘 吨 /年 15 三 年操作日 D 330 四 工程总投资 万元 161 基础改造 万元 5 设备工器具 万元 130 安装费 万元 4 其他费用 万元 8 预备费 万元 15 五 年节省电费 万元 16 1.6 可行性研究结论 1.6.1项目总投资及资金来源 该项目总投资为 161 万元。 全部 为建设单位自有资金。 1.6.2项目的可行性 项目所采用的技术方案为成熟、可靠、有实践运行的技术， 是可行的、合理的。 项目实施后，将 提高电除尘器的运行电压，除尘效率将进一步得到提高和保障，为改善太原市的大气环境质量起到积极的 作用，具有较好的环境效益，同时技术改造后，提高了除尘器的电利用率，节电 25%左右，有一定的节能效益。 建议各级政府部门对此项技术改造给予积极的支持和配合。 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 6 第二章 项目目标及效果分析 2.1 国家发展规划以及有关的政策法规 环境保护是我国的一项基本国策，是落实科学发展观的重要内容。 “十一五 ”是我 国 加快推进经济和社会发展，全面建设小康社会的关键时期，也是环境保护事业快速发展的关键时期。 目前，火力发电在我国电力工业中占有重要地位，由于火电厂排放的烟气污染物对环境的污染日益严重，我国早在 1996年修订颁布并于 1997年 1月实施了火电厂大气污染物排放标准（ GB13223-1996），对于在城市中新建电厂烟尘排放浓度限值 200gm/m3。这一指标与发达国家比较尚有很大差距（美国为 40mg/m3，德国为 50mg/m3，日本和英国均为 100mg/m3）。 2003年 12月， 颁布了修订后的 火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2003， 在新标准 中 国家对电厂污染物排放的要求进一步提高 。 对于本新标准实施之日起（第 3 时间段）的新、改、扩建火电厂，烟尘最高允许排放质量浓度为 50mg/m3（过剩空气系数为 1.4，标准状态下 干烟气含烟尘的浓度） 。 山西 XX 热电有限责任公司拥有的 3 台锅炉的烟气均需按照第三时段烟尘排放标准进行处理和排放。 2.2 污染现状及存在问题 山西 XX 热电有限责任公司电厂规划容量 350MW ， 2005 年 10 月 24 日1 号机组投产， 2005 年 12 月 31 日 2 号机组投产， 2008 年 6 月 14 日 3 号机组投入商业运行。 公司每年 消化矿区煤矸石 50 万吨、煤泥 25万吨、中煤 20 万吨。作为XX 前山矿区集中供热的热源点，已取代原运行的 72 台锅炉，实现集中供热，山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 7 供热面积达 350 万平方米，减少烟尘排放和 SO2 排放，改善前山矿区环境质量。 作为电源点， 1、 2#机组通过单回 220KV 线入晋阳站， 3#机通过单回 110KV并入河涝湾变电站。 XX 热电公司每年实现热电销售收入 19000 万元，实现利税 3000余万元，具有良好的经济效益，同时还可带动周边地区经济建设的发展。 公司采取了积极有效的环保措施使生产中的各项污染物排放基本达到国家有关排放标准。主要的环保措施见下表： 主要设备及环保设施 一览表 项 目 单位 措 施 锅炉 种类 循环流化床锅炉 (CFB) 蒸发量 t/h 220 3 汽轮机 机型 CC50-8.83/0.98/0.25型双抽凝汽式直接空冷供热机组 2 额定功率 MW 50(最大功率 60MW) 3 发电机 型号 QF-60-2型 额定功率 MW 50 3 烟气治理设备 烟气脱硫装置 种类 循环流化床锅炉，掺烧石灰石 脱硫效率 % 90 烟气除尘装置 种类 双室四电场静电除尘器 除尘效率 % 99 烟囱 型式 钢筋砼现浇结构 (三台炉合用一座 ) 高度 m 180 出口内径 m 4.5 NOx控制措施 方式 分级循环燃烧 效果 NOx排放量降至 250ppm 以下 冷却水方式 直接空冷 排水处理方式 “净”废水 采用直接空冷方式，无循环排污水产生 工业废水 经絮凝 -沉淀处理后回用于干灰加湿、输煤冲洗、堆煤场地喷 洒等。全部复用 ,不外排。 生活废水 经二级接触氧化处理后用于绿化 灰渣处理方式 粉煤灰 干除灰方式，气力输送。 炉渣 干排渣 灰渣综合利用途径 粉煤灰 配套实施“新型建材园区”项目，总用量约 50 万 t/a，拟全部利用。 炉渣 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 8 由于锅炉烟气是火电厂最大的污染源，在上述的污染物排放及处理措施中烟气治理措施成为公司最为重 要的环保措施。 锅炉烟气除尘采用 双室四电场静电除尘器，除尘效果达到 99%以上，具有很高的除尘效率。 该除尘器采用的电源供应模式为 GGAJ02-1.4A/72KV 单 相电源设备，该设备与目前先进的三相电源整流设备相比仍有不少的缺点： 1、电能转换效率低 ； 2、不平衡供电：单相输入，一相工作，两相空载，不平衡问题严重； 3、平均电压低：负载二次电压与峰值电压之间存在 25-35%的脉动，容易产生火花击穿，运行二次电压低，影响整体除尘效率。 为了更好保证静电除尘器的稳定运行和提高烟气除尘效果，公司拟采用先进的三相电源整流设备替 代原 GGAJ02-1.4A/72KV单相电源设备。 2.3 本项目拟实现的目标和预期效果 对现有静电除尘器电源设备进行技术改造后可使除尘器运行更为高效、节能。 从提高的除尘电压上分析，除尘效果能过提高 10%以上。 按现有排放平均浓度 136mg/m3 情况考虑 ， 参考已改造完成的 1#锅炉烟气排放浓度42mg/m3，年可减少粉尘排放 15 吨 。同时除尘器可节电 25%，年节电 32 万度。 因此本改造项目 将为企业健康发展奠定坚实的基础。 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 9 第三章 工程技术方案 3.1 山西 XX 热电有限责任公司 生产情况简介 3.1.1 工程概况 山西 XX 热电有限责任公司 以劣质煤 (煤矸石和中煤 )为燃料，采用高效、节能型的循环流化床锅炉， 进行热电联供。 其工艺流程是：把经过破碎加工后的燃料 (煤矸石、中煤 )、石灰石 (作为 SO2 的吸收剂 )及热空气送入锅炉内进行燃烧，使其化学能转化为热能，将经过处理的水加热成中温次高压蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，把热能转化为机械能，汽轮机则带动发电机发电，再将机械能转变为电能。 锅炉炉膛内的空气由送风机供给，经空气预热器加热后送入炉膛，这样可使炉膛内的燃料得到充分燃烧；从汽轮机出来的蒸汽通过冷凝器冷却成凝结水，再送入锅炉进水系 统经除氧、加热后循环使用。从汽轮机引出的调整抽汽进入热力管线输送给 XX 矿区集中供热管网，最后送入各个用户。其凝结水由热网疏水泵升压后返回凝结水系统。 锅炉炉膛内燃烧后的灰渣，较大颗粒的炉底渣可经冷渣器排出炉外，而较小颗粒的炉灰可以从装在炉膛出口的两只旋风分离器的返料器返回炉膛循环燃烧，剩余的烟气经空气预热器放热后，经过四电场静电除尘器除尘后，由引风机送进 180m 高烟囱排放到大气中。 电厂排出的灰渣可从渣仓、灰库直接装车，运输至综合利用用户，一时利用不完的灰渣运至拟选事故贮灰场堆存。电除尘器除下的粉煤灰由气力 输送至灰库，或经调湿后进行综合利用或至灰场堆存。 生产工艺流程 及 主要工艺环节分述如下： 燃料准备 锅炉燃料包括燃煤及石灰石粉，煤源为官地选煤厂和太原选煤厂的矸石山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 10 和中煤，成品石灰石粉由山西焦煤集团水泥厂和古交水泥厂直接供应。由于运距较近且公路运输的条件较好，所以电厂的燃料采用公路运输。厂区受料设施为缝隙式受煤槽， 10 辆 20t 的自卸汽车可同时卸车，在煤槽上部设可拆卸钢篦子，由钢篦子分离出原料中各种大块，保证后续设备的安全运行。在缝隙式煤槽下部采用叶轮式给煤机给料，叶轮给煤机出力为 600t/h。 为达到循环流 化床锅炉对燃煤的颗粒要求 (8mm)，设置有二级破碎装置，一级破碎设备为环锤式破碎机，破碎后燃煤颗粒 8mm；在二级破碎锤击式破碎机前安装有振动筛，运输机来煤经振动筛筛分后小于 8mm 的煤直接进入系统，大于 8mm 的煤进入锤击式破碎机，经破碎机破碎后进入系统。 成品石灰石粉用密封罐车运至厂内，利用罐车自带压缩空气卸车系统将石灰石粉送入厂区石灰石粉仓内。厂内石灰石粉用仓泵输送，在石灰石粉仓下设置一仓泵，分别将石灰石粉送至炉前的石灰石粉仓。 运煤系统采用双路带式运输机系统，运输机设计参数为 B=800mm，V=1.6m/s， Q=310t/h，双路运输机可同时运行，输送系统单路设备出力为310t/h。运煤系统在 1#转运站及皮带煤仓间上煤处设有交叉，筒仓及煤仓间卸料设备为犁式卸料器，犁式卸料器采用程序控制。 燃烧系统 锅炉为循环流化床锅炉 (CFB)。锅炉主要技术规范为： 锅炉额定蒸发量： 220t/h 过热蒸汽出口温度： 540 过热蒸汽出口压力： 9.81Mpa 该 锅炉采用炉前给煤方式，燃料经炉前的 4 个给煤口直接送入敷设有耐火材料的炉膛下部还原区。石灰石由石灰石粉仓经中间计量仓、缓冲仓、混合阀后由气 力送入炉膛。 锅炉的一次风经过空气预热器加热到 250 后分成两部分，第一部分热山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 11 空气进入炉膛底部风室，通过布置在布风板上的风帽使床流化；另一部分热空气是为了点火用，该热空气点火成功后与第一部分热空气混合进入炉膛底部风室。二次风系统分为二路：第一路冷风作为给煤皮带的密封用风，送至给煤机，以克服炉内正压，防止炉膛烟气倒流进入给煤系统；第二路风经过暖风器及二次风空气预热器后，风温约 260 ，作为二次风进入炉膛上部的二次风箱，用于补充燃烧空气，完成分级燃烧，增加床内扰动和保持锥段及上炉膛的气流速度，保证床内良好的燃烧 及脱硫反应。 每台锅炉配一台双室四电场静电除尘器，除尘效率在 99.7%以上。三台炉合用一座烟囱，烟囱高度为 180m，出口内径为 4.5m。 采用正压浓相气力除灰系统方案。在每个灰斗下部配一小仓泵，用压缩空气直接将飞灰输送到灰库。灰库底部设湿式搅拌机和干灰散装机，用来卸料装车；灰库中的干灰用干灰罐车运往综合利用地点，可将灰调湿后用密闭汽车运至厂外贮灰场。 锅炉排渣进入冷渣器，将热渣从 800 冷却至 200 后经输送机 (埋刮板机或链式机等 )将渣输送到炉后渣仓内，然后用自卸汽车将渣送到综合利用点。如建材厂生产出现事 故，则运至厂外贮灰场。 热力发电 电厂发电的主要设备是汽轮机和发电机。锅炉内的中温次高压蒸汽进入汽轮机内膨胀作功，冲动汽轮机转子，汽轮机转子带动发电机转子运转，使发电机产生电力。 选用双抽凝汽式直接空冷供热机组，其主要技术规范如下： 型号： CC50-8.83/0.98/0.25 型 额定 /最大功率： 50MW/60MW 额定转速： 3000r/min 主汽门前压力： 8.83Mpa 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 12 主汽门前温度： 535 工业抽汽压力： 0.98Mpa 额定 /最大工业抽汽量： 140t/h/230t/h 采暖抽汽压力： 0.25Mpa 额定 /最大采暖抽汽量： 100t/h/200t/h 发电机的主要技术规范为： 型号： QF-60-2 型 额定功率： 60MW 额定电压： 10.5kV 额定转速： 3000r/min 功率因数： 0.8 额定频率： 50Hz 本项目承担生活热负荷及采暖热负荷，生活热负荷主要是 0.25Mpa 用山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 13 汽，采用工业抽汽 0.98Mpa， 262 的蒸汽直接向用户供热。采暖供热系统采取在厂内设热力站，装设热网加热器，用参数 0.25Mpa、 150 的采暖抽汽加热热网循环水。热网加热器出口热水温度 120 ， 供至各二级采暖热力站，回水温度为 70 。 3.1.2 工程的先进性 电厂根据当地煤炭资源的特点和环境保护的要求，选用 220t/h 循环流化床燃煤锅炉。 循环流化床燃烧技术是近十几年来发展起来的洁净、高效的新型燃烧技术，它采用了分级循环燃烧系统。 循环流化床燃煤锅炉应用于发电机组的主要优点是： 燃烧效率高。由于采用分级循环燃烧系统，气固两相混合接触较好，滞留时间较长。设计合理的循环流化床锅炉的燃烧效率可达 99%，与煤粉炉的燃烧效率相当，但在燃烧低品位煤时，其燃烧效率将大大优于煤粉炉，而且其燃烧效率不受炉内脱硫 过程的影响； 燃料的适应性广。它不仅可燃用煤粉炉使用的各种燃料，而且能燃用高灰分高水分的褐煤、洗中煤、煤泥、煤矸石等劣质燃料。循环流化床锅炉为有效利用这些其它燃烧方式根本无法利用的劣质燃料提供了一条很好的途径。 炉内脱硫、低 NOx 生成，控制烟气污染物效果好。需要对烟气脱硫时，可在燃料中加入石灰石，当 Ca/S 比为 1.5-3.0 时脱硫效率可达 80 95。由于燃烧温度低和采用分级燃烧， NOx 的生成量较低。一般情况下 NOx 排放浓度可降低到 500mg/m3 以下。低于火电厂 NOX的排放标准 (650mg/m3)。 燃料和石灰石制备及给料系统较简单。入炉煤颗粒一般要求在 310mm 以下。石灰石颗粒在 1mm 以下，比炉外烟气脱硫使用的石灰石粉细度（ 250 目筛余 5）要粗得多； 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 14 负荷变化范围大，调节特性好。由于循环流化床锅炉所特有的良好的水循环特性、汽温控制特性和燃烧特性，使得其具有较大的负荷变化范围，锅炉负荷可在 30110范围内稳定运行； 灰渣便于综合利用。循环流化床锅炉灰渣未经高温熔融过程，活性较好，且可燃物少，有利于作水泥掺合料和其它建筑材料的原料。 发电标准煤耗低，由于锅炉的燃烧效率高，使 发电标准煤耗降低。本工程发电标准煤耗为 332.2g/kw.h，为国内中型热电厂的先进水平。 总之，循环流化床锅炉燃烧效率高，污染物排放量少，发电煤耗低，是一种高效、低污染燃烧技术，是一种好的清洁生产工艺。 3直接空冷系统 直接空冷是将汽轮机排出的乏气，由管道引入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大，效果好。避免了冷却水蒸发、风吹和排污损失，节约用水。此外，直接空冷系统还有以下特点： 电厂整体占地面积较小。由于空冷凝汽器布置在 汽机房前的高平台上，平台下仍可布置电器设备等，空冷凝汽器占地得到综合利用，使得电厂整体占地面积减少。 冬季防冻措施比较灵活可靠。直接空冷通过改变风机转速或停运风机或使风机反转来调节空冷凝汽器的进风量，直至吸热风来防止空冷凝汽器冻结，调节相对灵活，效果好且可靠。 3.1.3 锅炉烟气处理情况简介 静电除尘器的工作原理是利用高压 电场 使烟气发生 电离 ，气流中的 粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 15 价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电 极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。 静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成。电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。因此，静电除尘器运行电压需保持 40 一 75kV 乃至 100kV 以上。 与其它类型的除尘器相比，电除尘器有如下明显的特点： 除尘效率高，三电场电除尘器的除尘效率可达 99.0以上，四电场电除尘器的除尘效率可达 99.7以上； 本体压力损失小，压力损失一般为 160300Pa； 能耗低，处理 1000m3 烟气约需用电 0.20.6kw.h； 处理烟气量大，可达 106m3/h 以上； 可在高温下运行，普通钢材可在 350 以下运行。 电厂燃用洗中煤和矸石，并掺烧石灰石，所以燃料的总灰分很高。为了保护环境空气质量，使烟尘排放浓度不超过最高允许排放浓度限值，必须采用高效除尘器。 山西 XX 热电有限责任公司所采用的锅炉烟气处理设施 电除尘设备为先进的 双室四电场静电除尘器。 采用 静电除尘器的 除尘效率 可达 99%。 3.2 改造 方案 的选择 3.2.1 现有静电除尘器供电电源系统存在的问 题 单相电源加到电除尘器所产生的峰值电压比平均电压高 25%，易在电除尘器电场中诱发电火花：电晕电流密度低，在高浓度粉尘或带脱硫系统的工况下，难以提高电场的平 均电压、电流，影响整体除尘效率，使得电除尘器山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 16 的出口气体排放难以达标 。 为弥补该不足采用了 增大电除尘器单体体积或增加电场级数等办法，于是出现许多大型四电场和五电场的电除尘器，但这样一来，在提高除尘器收尘效果的同时，也带来很多弊端，例如：三相用电不平衡、功率因数低、初级电网损耗大等问题，造成严重的电网污染，不利于工厂用电和节能。于是人们渴望有一种既能适应 更高环保要求又能节能减排的产品。 需求推动发展，为适应日趋严峻的市场要求，人们开始从电气角度寻找出路。于是市场上先后推出了三相电源、高频开关电源等新一代高效除尘电气产品，并经过现场运行证明它们能够确实有着比单相电源更加有效的除尘效果及节约用电等诸多优点，所以它们必将成为单相硅整流电源的替代产品得以推广。 目前 2#锅炉烟气静电除尘器的实际运行效率 99%， 2009年 5月监测的数据表明，该除尘器出口烟气粉尘浓度为 132mg/m3，虽然达到了 标准 的要求，但与 太原市提出的 50mg/m3要求还远较大的距离。 3.2.2 三相 电源系统的优点 三相电源采用三相可控硅全控移相调压技术，将三相 380V/50Hz 电网电源由三组可控硅调压后、经三相变压器升压，在次级整流后并联成一路高压直流信号加到电除尘器电场。 由于每台电源设备相对电网都是三相平衡负载，因此无论电场多少，都不会造成三相用电不平衡。 同时单相电源的电源效率约为 70%，而三相电源的电源效率达 95%；在相同的额定输出功率条件下，三相电源的交流输入电流，约为单相电源的43%，因此能有效地 减少线路损耗和无功损耗，有着非常科学的电力应用特点和显著的节能 效果，它代表着国内外高压静电除尘用整流设备最先进的技术水平。 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 17 三相电源具有显著特点 1、 三相平衡输入，可以减少初级电流 ，减少电网缺相损耗；如：要给电除尘器本体提供 1.0A/72KV 的电源即 72KW 的负载功率， 采用单相电源的输入电流为： 271A。一路缺相；采用三相电源的每相输入电流为： 114A。对电网无污染，无缺相损耗，是属于绿色环保设备；更适合做成电除尘电源的大功率输出，更能满足当前本体大型化的特点。 2、可直接节能 25%以上，单相输出效率一般设计为： 0.7。在实际使用单相的效率会更低一些；而三相的输出效率 为： 0.95。如果算上单相工作时电流缺相空损，实际节能效果 超过 25%。 3、输出的二次电压平稳，峰值电压与有效值、平均值电压基本一致，在相同的击穿电压下，其二次输出平均电压可提高 15%以上，电场的电流密度可提高一倍以上，即输出二次输出电流增加一倍；对于相同的负载，采用三相电源可比单相提高一倍以上的有效输出功率；有利提高一些电压电流偏低的应用场合的电晕功率，有利于克服高浓度粉尘的运行效果，从而提高除尘效率；对于新设计的本体可以减少收尘的比面积，降低除尘器总重量，减低成本 3.3 改造技术方案 本 项 目 拟 选 用 厦门 绿 洋 电 气 有 限 公 司 生 产 的GGAJ06-1.6A/95KV-1.6A/100KV 三相电源整流设备。 该 产品符合中华人民共和国机械行业标准 高压静电除尘用整流设备（ JB/T96881999）。 （ 1） 高压控制柜采用标准的冷弯型钢框架式结构组成，采用统一的2.2m(高 )0.8（宽） 0.6(深 )外形尺寸。进出线方式有底部进、出线和顶部（母线排）进线、底部出线 (2)整流变压器 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 18 整流变压器为油浸自冷式，包括交流升压和高压硅堆桥整流两大部分。 (3)阻尼电阻 阻尼电阻串联在整流变压器高压输出端和除尘器电场之间 ，是整流设备电路系统中的保护元件，它在运行中起着限制闪络冲击电流，吸收高次谐波保护控制电路的重要作用。对于配用高压隔离开关柜的户外型侧出线整流变压器，通常将阻尼电阻安装在开关柜内。 主回路工作原理 三相交流 380V、 50Hz 电源 LA、 LB、 LC，经过空气开关 QA1，进入主交流接触器 KM1， KM1 输出分别连接到三组正反向并联的可控硅进行移相调压，输出连到变压器一次侧输入端 XA、 XB、 XC；经二次侧三组高压线圈分别升压整流后并联成一路负高压经阻尼电阻输出供给电除尘器。变压器二次电压、二次电流取样信号，反馈到 HVC2009 汉显控制器，通过控制器自动判断分析计算三相可控硅导通角，来控制整流变压器的输出电压，形成闭环式自动调压系统。 设备的使用 (1) 第一次启动前的检查与调整 a.将进入控制柜的电源断开； b.检查控制器的插头是否连接可靠； c.检查所有连接线是否正确可靠； d.检查各熔断器是否良好、有无松动； e.用 2500V 兆欧表检查负载（电除尘器电场）绝缘，一般其电阻值应在 100 兆欧以上。 f.用万用表检查二次电流电压取样电阻是否符合要求。 g.校对三相动力进线相序是否正确。打开内门， “合上 ”主空气开 关 QA1，再合上操作电源断路器 QA2，转动主令开关 SA1，接通控制回路电源，观察山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 19 柜面上的 “相序错误 ”黄色指示灯是否点亮，灯亮表示断相或相序错误，要切断总电源，调整进线 LA、 LB、 LC 的顺序，直到 “相序错误 ”灯不再亮为止，关闭内门板，方可进入正常操作。 (2)设备启动： “合上 ”主空气开关 QA1，再合上操作电源断路器 QA2，主令开关 SA1 转向 “本地 ”位置， “电源指示 ”绿灯 HL1 点亮， HVC2009 主控制器和 LDHB31A 三相脉冲控制器上电，并自动复位，显示器显示欢迎词界面，然后进入关机记录界面，按 “确认 ”键进入初始待机界面。若此时按 “自动 ”键，则控制器自动控制主接触器 KM1 吸合，随后电压慢慢升高，达到某一设定值后运行在该值附近。当按 “手动 ”键后进入手动待机界面，此时根据菜单选择需要的操作。主接触器 KM1 吸合后， “电源指示 ”绿灯 HL1 熄灭， “系统运行 ”红灯 HL3点亮。反之，主接触器 KM1 释放后， “电源指示 ”绿灯 HL1 将点亮， “系统运行 ”红灯 HL3则熄灭。 (3)设备停止： 按 “停止 ”键后，控制器先将电压将为零，随后释放主接触器 KM1，断开主回路。然后将主令开关 SA1 转向 “断 ”位置。 设备使用 注意事项 (1)为防止操作过电压，不能在设备运行状态下转换高压隔离开关或直接拉闸。 (2)整流变压器与控制柜之间的电流和电压反馈信号连接线必须使用金属屏蔽线，以防干扰。 (3)设备运行时不得进入高压隔离室。 设备的维护保养 根据环境条件定期对控制柜和整流变压器进行清扫和擦拭，保持控制柜内部和整流变压器套管清洁。 山西 XX 热电有限责任公司 2#锅炉电除尘改造项目 可行性研究报告 20 变压器的干燥剂若变色，应及时进行复原或更换。 每年进行一次变压器油的试验，其击穿电压不低于 35KV/2.5mm,否则要重新滤油或更 换新油，新油的耐压值应大于 45KV/2.5mm。 每年测量一次接地电 阻，其值不应大于 2.0 3.4 改造 前后污染排放对比 改造前， 电除尘器 运行电压低 ,一次电压运行在（ 150-200） V 左右 ,二次电压运行 45-55KV 左右 ;一次电流 200A 左右 , 二次电流 500mA 左右。改造后，一次电压运行在（ 380-400） V 左右 ,二次电压运行 75-80KV 左右 ;一次电流 300A左右 , 二次电流 1000mA 左右 。 根据 1#电除尘器运行的效果， 改造后 除尘 设备运行稳定