威立雅热电MWCFB锅炉烟气SNCR脱硝EPC市环评报告.doc
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1、建设项目基本情况项目名称威立雅(哈尔滨)热电有限公司558MW CFB 锅炉烟气(SNCR)脱硝EPC项目建设单位威立雅(哈尔滨)热电有限公司法人代表田栋联系人明波通讯地址哈尔滨市南岗区学府路382-2号联系电话18545008389传真邮政编码150069建设地点哈尔滨市香坊区朝阳乡前进村,威立雅(哈尔滨)热电有限公司院内立项审批部门批准文号建设性质技术改造行业类别及代码N7722大气污染治理占地面积(m2)120绿化面积(m2)总投资(万元)1300其中:环保投资(万元)1300环保投资占总投资比例100%评价经费(万元)投产日期2016年5月1、项目建设背景及必要性2015年11月,达尔
2、凯阳光(哈尔滨)热电有限公司更名为威立雅(哈尔滨)热电有限公司,准予变更文件见附件。威立雅(哈尔滨)热电有限公司一期建设5台58MW循环流化床锅炉,于2008年建成,2013年竣工验收。根据标准适用范围,一期558MW机组应执行锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2014),按标准要求,氮氧化物排放浓度必须小于300mg/m3。根据哈尔滨市西南部集中供热工程(一期)建设项目竣工环境保护验收监测报告(黑龙江省环境监测中心站,2013年4月),一期工程558MW锅炉NOx最大排放浓度为359.3mg/m3,超过锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2014)表2浓度限值。为响应最新国家标准的
3、要求,需要对一期558MW循环流化床锅炉进行烟气脱硝改造增加SNCR烟气脱硝装置,以降低烟气中氮氧化物的含量,采用切实可行的脱硝技术方案,项目实施运行后能够达到国家最新环保标准,全面履行环保社会责任。根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国环境影响评价法以及国务院第253号令建设项目环境保护管理条例的相关规定,为了加强建设项目的环境保护管理,严格控制污染,把好环境保护的第一道关口,保护和改善环境,一切新建、改建和扩建工程都必须防止其对环境的污染和破坏,凡对环境有影响的项目(项目、活动及政策)都必须进行环境影响评价。根据建设项目环境影响评价分类管理名录的要求,该项目应编制环境影响报告表。我单
4、位受威立雅(哈尔滨)热电有限公司委托,派专业技术人员对现场进行勘查,按照环评导则技术要求,编制该项目的环境影响报告表。2、工程内容及规模2.1 现有电厂概况2.1.1 热源厂历史回顾哈尔滨市热力公司于2003年开始牵头筹建了哈尔滨市西南部集中供热工程,根据哈尔滨市西南部集中供热工程环境影响报告书审批意见的复函(黑环函2003133号),该工程分两期建设,一期为集中供热,建设5台58MW循环流化床热水锅炉;二期为热电联产,建设4台220t/h循环流化床锅炉、2台50MW汽轮发电机组。哈尔滨市西南部集中供热工程于2006年9月破土动工,分两期进行建设,一期建设5台58MW循环流化床热水锅炉,于20
5、08年12月底建成投产,投产后实际供热能力为600万平方米。二期建设4台220t/h循环流化床热水锅炉,已建成投产,目前实际供热能力为830万平方米,发电量为251.49Gwh/a。2007年7月达尔凯阳光(哈尔滨)热电有限公司成立后,哈尔滨市西南部集中供热工程由达尔凯阳光(哈尔滨)热电有限公司接管,全面负责该工程的管理和运营。威立雅(哈尔滨)热电有限公司现有工程环评及环保竣工验收情况见表1。表1 现有工程环评及环保竣工验收情况一览表项目名称环评批复及时间验收批复及时间备注哈尔滨市西南部集中供热工程黑环函2003133号2003年11月7日一期黑环验201385号2013年5月6日一期558M
6、W集中供热锅炉已完成竣工验收二期黑环验2015136号2015年10月8日二期4220t/h热电联已完成竣工验收达尔凯阳光(哈尔滨)热电有限公司电站14号锅炉脱硝改造工程黑环审2014224号2014年11月17日试运行,正在进行验收监测对二期热电联产锅炉进行脱硝改造(SNCR工艺)达尔凯阳光(哈尔滨)热电有限公司铁路专用线新建工程黑环审20154号2015年1月9日未竣工,未验收主要建设铁路专用线,取缔现有临时储煤场,建设地下封闭储煤场达尔凯阳光(哈尔滨)热电有限公司增建6号58MW热水炉工程哈环审书201585号2015年10月22日已竣工,未验收增建1台58MW循环流化床锅炉2.1.2
7、厂区地理位置威立雅(哈尔滨)热电有限公司位于哈尔滨市香坊区朝阳乡前进村,总占地面积270000m2。厂区地理位置见附图1。2.1.3 主要设备及环保设施概况现有电厂主要设备及环保设施概况见表2。表2 现有电厂主要设备及环保设施项目558MW循环流化床锅炉4220t/h循环流化床锅炉锅炉型号QXF5-1.6/130/70-PYG-220/9.8-M额定出力558MW4220t/h汽轮机型号2台B50-8.83/0.392功率(MW)50发电机型号QF-60-2出力(MW)60燃煤量(t/a)163063433200供热面积(万m2)600830热网热水网主干线长度10625m环评文件批复时间20
8、03.11.7竣工验收时间2013.5.62015.10.8烟气治理设备除尘种类布袋除尘器布袋除尘器效率(%)99.899.8脱硫型式炉内喷钙炉内喷钙效率(%)8080脱硝形式无SNCR(试运行)效率(%)50烟囱型式钢筋混凝土烟囱钢筋混凝土烟囱高度(m)120120出口内径(m)3.23.2废水处理设施种类酸碱废水冷却设备生活污水输煤废水处理量(m3/h)2.3101.29.5处理方式中和气浮沉淀接触氧化气浮沉淀排水去向回用冲灰冲渣灰渣处理方种类采用气力除灰和干排渣的方案处理方式外售综合利用处理量(万t/a)灰38539 灰102384 渣10086 渣26796 2.2 技改项目内容及规模
9、2.2.1 技改项目基本情况项目名称:威立雅(哈尔滨)热电有限公司558MW CFB 锅炉烟气(SNCR)脱硝EPC项目建设性质:技术改造建设地点:哈尔滨市香坊区朝阳乡前进村,威立雅(哈尔滨)热电有限公司厂区内建设单位:威立雅(哈尔滨)热电有限公司建设内容:本项目在利用威立雅(哈尔滨)热电有限公司现有一层厂房,对一期558MW机组烟气进行脱硝技术改造,增加SNCR(选择性非催化还原)烟气脱硝装置,脱硝还原剂拟采用尿素,尿素溶液制备区占地面积120m2。脱硝效率大于50%,机组年利用小时按4300小时考虑项目总投资及环保投资:项目总投资1300万元,由于本工程属于环保工程,因此环保投资1300万
10、元2.2.2 改造项目规模本项目属于技术改造类项目,利用原有场地和条件。SNCR主要由尿素储容仓、给料机、溶解池、尿素溶液输送系统、尿素溶液喷射系统组成。本工程需使用占地面积为120m2,主要为尿素溶液制备区。本项目基本构成见表3。表3 项目基本构成表项目名称威立雅(哈尔滨)热电有限公司558MW CFB 锅炉烟气(SNCR)脱硝EPC项目建设单位威立雅(哈尔滨)热电有限公司规模项目脱硝改造装机容量558MW改造工程内容对现有一期工程558MW锅炉排放烟气增加烟气脱硝装置,采用SNCR工艺,脱硝还原剂为尿素,设计脱硝效率50%2.2.3 项目脱硝方案选择根据哈尔滨市西南部集中供热工程(一期)建
11、设项目竣工环境保护验收监测报告(黑龙江省环境监测中心站,2013年4月),NOx最大放浓度359.3mg/m3,本次脱硝改造工程为新建SNCR烟气脱硝系统。目前电厂脱硝方法主要有选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法(SNCR)以及在二者基础上发展起来的SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。这三种烟气脱硝技术均有各自的优缺点。三种方案的比较见表4。表4 三种方案比较项目 SCR SNCR/SCR混合型 SNCR 脱硝效率 70%90%40%80%35%60%反应温度 320400前段:850-1100后段:320-4008501200NH3逃逸 35ppm5l0ppm510ppm还原剂 以
12、NH3为主 可使用NH3或尿素 尿素、氨水催化剂 成份主要为TiO2和V2O5 后段加装少量催化剂 不使用催化剂 还原剂喷射位置 省煤器与SCR反应器间烟道内 炉膛中上部,炉膛出口 炉膛中上部、炉膛出口、水平烟道 SO2氧化为SO3 会导致 会导致但比SCR低 不会导致 对空预器影响 逃逸氨与SO3反应造成积灰和腐蚀 造成积灰和腐蚀较SCR减轻 基本不造成积灰或腐蚀 系统压力损失 压力损失7001000Pa 压力损失相对较SCR低 基本没有压力损失 燃料的影响 高灰分、碱金属会使催化剂磨耗和中毒 影响与SCR相同 无影响 运行参数影响 受省煤器出口烟气温度的影响 受炉膛、尾部烟道内烟气流速及温
13、度分布的影响 与SNCR/SCR相同 综上所述SNCR技术具有如下的优点:(1)脱硝效果满足要求:SNCR技术应用在循环流化床锅炉上一般能够达到50以上的NOx脱除率;(2)还原剂多样易得:SNCR技术中使用的脱除NOx的还原剂一般均为含氮化合物,包括氨、尿素、氰尿酸和各种铵盐(醋酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、草酸铵、柠檬酸铵等)。其中,实际工程应用最广泛,效果最好的是尿素和氨水。本工程选用尿素作为还原剂原料;(3)无二次污染:SNCR技术是一项清洁的脱硝技术,没有任何固体或液体的污染物或副产物生成;(4)经济性好:SNCR工艺以炉膛为反应器,可通过对锅炉的改造实现,建设周期短,投资成本和运行成本与
14、其它烟气脱硝技术相比都是比较低的,适合于对中小型锅炉的改造。同时由于SNCR的反应热源由炉内高温提供,不需要昂贵的催化剂系统,因此投资和运行成本较低;(5)系统简单、施工时间短:SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统,主要设备包括储罐、泵、喷枪及其管路、测控设备;(6)对电厂生产无影响:SNCR技术不需要对锅炉的结构进行改动,仅需在布置喷枪高度区域水冷壁膜片上开孔(多点)即可。也不需要改变锅炉的常规运行方式,对锅炉的主要运行参数不会有显著影响,对锅炉效率的影响不超过0.3%;由于循环流化床锅炉的炉膛出口及旋风分离器进口和出口的烟气温度位于SNCR反应温度窗口内,且分离器中的烟气
15、流场的情况正好有利于喷入的还原剂和烟气的良好混合,故在循环流化床锅炉上宜采用SNCR技术,可达到50%以上的脱硝效率;威立雅(哈尔滨)热电有限公司558MW锅炉实际运行时,炉膛温为890955,满足SNCR脱硝对烟气温度的要求。设计SNCR脱硝效率不小于50%,保证效率大于40%,即可满足国家现阶段的NOx排放要求。2.2.4 SNCR系统组成SNCR主要由尿素储容仓、给料机、溶解池、尿素溶液输送系统、尿素溶液喷射系统组成。(1)尿素储仓储仓的总容量设计能满足5台锅炉BMCR工况、在设计条件下每天运行22小时、连续运行7天的消耗量。尿素由汽车运输进厂。尿素如果贮存不当,容易吸湿结块。因此,尿素
16、储仓要求干燥、通风良好、温度在20度以下,若购买的尿素为袋装式的,则储仓地面用木方垫起20cm左右,上部与仓顶要留有50cm以上的空隙,以利于通风散湿,垛与垛之间要留出过道,以利于检查和通风。若为散装尿素,则储存仓应注意防潮,保持物料的流动性。(2)秤重给料机按照水和尿素的比例,秤重给料机向溶解池内输送所用尿素量,配置为10%浓度的尿素溶液供使用。配置的方式为定时配置。时间间隔为10小时。(3)溶解池采用钢构或钢筋砼结构。所用溶解水为去离子水、去矿物质水、反渗透水或者冷凝水(4)尿素溶液输送系统设计原则:尿素溶液输送泵采用离心泵。输送泵设有备用,对于输送供给系统,输送泵应采用2100%方案考虑
17、。输送供给系统设置加热器,补偿尿素溶液输送途中热量损失的需要。为避免杂物对泵机及喷嘴的损坏,溶解池到输送泵入口设有滤网。 主要设备:输送泵2台。一用一备(5)尿素溶液喷射系统设计原则:尿素溶液喷射系统的设计应能适应锅炉最低稳燃负荷工况和BMCR 之间的任何负荷持续安全运行,并能适应机组的负荷变化和机组启停次数的要求。并应尽量考虑利用现有锅炉平台进行安装和维修。喷射区数量和部位由锅炉的温度场和流场来确定。技术要求:还原剂喷嘴布置在锅炉温度890955区域内,10%尿素溶液在通过喷嘴喷出时被充分雾化后以一定的角度喷入炉膛内。 供货方提供一套完整的尿素溶液喷射系统,保证尿素溶液和烟气混合均匀,喷射系
18、统设置流量调节阀,能根据烟气不同的工况进行调节。喷射系统具有良好的热膨胀性、抗热变形性和抗振性。喷射器喷射器有墙式和枪式2种类型。墙式喷射器在特定部位插入锅炉内墙,一般每个喷射部位设置1个喷嘴。墙式喷嘴一般应用于短程喷射就能使反应剂与烟气达到均匀混合的小型锅炉和尿素SNCR 系统。由于墙式喷嘴不直接暴露于高温烟气中,其使用寿命要比喷枪式长。枪式喷射器由1 根细管和喷嘴组成,可将其从炉墙深入到烟流中。喷枪一般应用于烟气与反应剂难于混合的氨喷SNCR 系统和大容量锅炉。在某些设计中喷枪可延伸到锅炉整个断面。喷枪可按单个喷嘴或多个喷嘴设计。后者的设计较为复杂,因此,要比单个喷嘴的喷枪和墙式喷嘴价格贵
19、些。因喷射器忍受着高温和烟气的冲击,易遭受侵蚀、腐蚀和结构破坏。因此,喷射器一般用不锈钢制造,且设计成可更换的。除此以外,喷射器常用空气、蒸汽和水进行冷却。为使喷射器最少地暴露于高温烟气中,喷枪式喷射器和一些墙式喷嘴也可设计成可伸缩的。当遇到锅炉启动、停运、季节性运行或一些其他原因SNCR 需停运时,可将喷射器退出运行。反应剂用专门设计的喷嘴在有压下喷射,以获得最佳尺寸和分布的液滴。用喷射角和速度控制反应剂轨迹,尿素系统常通过双流体喷嘴用载体流,如空气或蒸汽,与反应剂一起喷射。有高能和低能2种喷射系统。低能喷射系统利用较少和较低压力的空气,而高能系统需要大量的压缩空气或蒸汽。用于大容量锅炉的尿
20、素系统一般均采用高能系统。高能系统因需装备较大容量空压机、制造坚固的喷射系统和消耗较多的电能,其制造和运行费用均较昂贵。2.2.5 改造项目原辅料本项目脱硝还原剂采用尿素,使用汽车运输至厂区,卸到指定的位置,保证项目的使用量。尿素用量情况见表5。表5 原辅材料使用情况(年运行4300小时)锅炉工况158MW锅炉558MW锅炉558MW锅炉全年尿素消耗量6kg/h30kg/h129t/a除盐水消耗量0.2m3/h1m3/h4300m3/a2.3 公用工程2.3.1 给排水(1)给水生活用水:本项目员工由厂内调配,无新增员工,因此无新增生活用水;生产用水:主要为尿素水解除盐水,5台锅炉公用一套氨溶
21、液制备系统,除盐水耗量1m3/h,机组按年运行小时数:4300小时计,年补给水量为4300m3。尿素水解除盐水由现有化学车间除盐水系统供给,盐水系统生水水源由现有工业水系统供给,现有给水系统可满足供水要求不需要增容。威立雅(哈尔滨)热电有限公司目前补给水水源采用城市自来水,全厂总用水量约为400m3/h。(2)排水生活废水:本项目无新增生活污水产生;生产废水:本项目仅为尿素溶解消耗用水,无生产废水产生。2.3.2 消防消防水系统管网在主厂房和煤场周围采用环状管网布置,在环状消防管网上设置室外消火栓,在主厂房、运煤建筑物等建筑物内设置室内消火栓、自动喷水灭火系统及移动式灭火器及自动灭火系统和报警
22、装置。消防用水由全厂消防水系统提供。2.3.3 供电本次脱硝改造的供电依托于厂区现有用电系统,用电负荷分为2部分,一部分是SNCR区,一部分是尿素溶液制备区。2.3.4 供热本期脱硝工程由厂区采暖热网供热。2.4 脱硝装置总体布置根据现有电厂总平面布置的具体要求:重视外部条件,完善总体规划;满足使用要求,工艺流程合理;远近规划结合;布置紧凑,注意节约用地;结合地形地质,因地制宜布置;符合防火规定,确保安全生产;注意风向朝向;交通运输方便,避免迂回重复;建筑群体组合,整齐美观协调;有利于日后的运行、维护与检修。依据上述要求,要因地制宜,结合本项目具体情况,尿素制备区总平面布置有如下原则:(1)项
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