热电厂120万Am3h烟气脱硫工程可行性研究报告 (3).doc
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1、知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 股份有限公司股份有限公司 热电厂热电厂 120120 万万 AmAm3 3/h/h 烟气脱硫工程烟气脱硫工程 可可行行性性研研究究报报告告 股份有限公司股份有限公司 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 目目 录录 1 总总 论论1 1.1 概述.1 1.2 研究结论.4 2 工工艺艺技技术术方案方案6 2.1 工艺技术方案的选择和确定.6 2.2 孟山都脱硫工艺技术实施方案.10 3 原材料供原材料供应应和工程主要和工程主要设备设备13 3
2、.1 原材料消耗和来源.13 3.2 主要设备.14 4 电电气及控制气及控制15 4.1 电气.15 4.2 控制及仪表.17 5 工程建工程建设设条件和方案条件和方案21 5.1 工程建设条件.21 5.2 工程建设方案.23 6 环环境影响境影响评评价价26 6.1 环境现状.26 6.2 环境质量标准及排放标准.26 6.3 建设项目的主要污染源及治理措施.26 6.4 项目建成后达到的环保效益.27 7 劳动劳动保保护护、安全、安全卫卫生和消防生和消防 .28 7.1 劳动保护与安全卫生.28 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 7.2 消防.29 8 工
3、厂工厂组织组织、 、劳动劳动定定员员及人及人员员培培训训 .31 8.1 工厂组织.31 8.2 生产班制及新增定员.31 8.3 人员来源及培训.31 9 项项目目实实施施计计划划32 9.1 建设周期.32 9.2 项目实施计划.32 10 投投资资估算及估算及经济评经济评价价.34 10.1 总投资估算.34 10.2 资金筹措.35 10.3 经济评价.35 11 研究研究结论结论37 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 1 1 总总 论论 1.11.1 概述概述 1.1.11.1.1 项目名称、主办单位及法人项目名称、主办单位及法人 项目名称:热电厂 12
4、0万 Am3/h烟气脱硫工程 主办单位:股份有限公司 法人代表:蒋远华 1.1.21.1.2 可行性研究报告的编制依据、原则、范围可行性研究报告的编制依据、原则、范围 1.1.2.1 编制依据编制依据 火力发电厂可研报告内容深度规定烟气脱硫部分暂行规定 燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策 火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2003 污水综合排放标准 GB8978-1996 工业企业厂界噪声标准 GB12348-90 工业企业设计卫生标准 GB17055-1997 混凝土结构设计规范和 1993 年局部修订 GBJ10-89 钢结构设计规范 GBJ17-88 建筑地基基础设计规范 GBJ7
5、-89 低压配电装置规范 GBJ54-83 工业及民用通用设备电力装置设计规范 GBJ55-83 1.1.2.2 编制原则编制原则 (1) 对股份有限公司太平洋热电公司燃煤锅炉烟气进行脱硫处理,使 之达到国家制定的火电厂大气污染物排放标准 。 (2) 根据确定的处理规模,结合近期实际废气量和未来增长预测,合 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 理进行处理单元划分。 (3) 本装置引进美国孟山都公司动力波烟气脱硫技术(聚氯乙烯装置 副产电石渣脱硫技术)和设备。该法用电石渣浆作脱硫的吸收剂,用废渣 治理废气,该技术成功解决了喷头的堵塞和设备管道的结垢难题。 (4) 严格
6、贯彻国家对环保、消防、劳动安全等规范的要求,对项目排 放的“三废”进行妥善处理,做到“三废”达标排放。并做到“三同时” , 使环保效益,生产效益和经济效益同步增长。 (5) 充分利用股份有限公司现有土地、公用工程、生产、辅助生产和 生活设施,节省投资,加快建设进度。 1.1.2.3 可行性研究报告的范围可行性研究报告的范围 本可行性研究的范围包括:项目背景、工艺技术方案、原材料供应和 项目主要设备、环境影响、劳动安全、工厂组织和定员、项目实施规划、 投资估算、财务和经济评价及可行性研究的结论。 1.1.31.1.3 项目背景项目背景 1.1.3.1 企业概况企业概况 股份有限公司由集团有限责任
7、公司(全国 520 家重点企业之一)控股, 是省 85 家重点企业和 9 家技术创新试点企业之一,也是宜昌市委、市政 府扶优壮强首家企业。集团前身宜昌地区化工厂是全国小化肥行业最后一 批诞生的小合成氨厂,1978 年建厂,1981 年投产时总资产仅 1359 万元, 经过二十多年的奋斗,集团已发展成总资产 30 亿元、年销售收入 30 亿元、 年利税额 2 亿元的大型企业集团,控股一家上市公司(股份有限公司) 、 拥有一家中外合作经营企业(太平洋热电有限公司)和一家子公司(浠水 化工公司) ,控股楚星化工股份有限公司,托管长阳化工公司,参股昌龙 氯碱化工公司。集团已通过 ISO9002 质量体
8、系认证和省级现代企业制度评 审,建立了省级技术开发中心。公司产品涵盖煤化工、磷化工、盐化工、 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 热电 4 大领域 20 多个品种,具备年产 70 万吨合成氨、80 万吨尿素(其中 大颗粒尿素 30 万吨) 、40 万吨碳铵、3.5 万吨季戊四醇、5 万吨离子膜烧 碱、5 万吨聚氯乙稀、40 万吨磷铵、8 万千瓦热电为主导产品的生产能力。 公司位于省宜昌市,紧邻长江,有水运码头,东南距焦枝铁路 23 公 里,厂前为 318 国道,水陆交通十分便利。 目前股份有限公司为特大型尿素生产企业之一,在中国排名第二,是 亚洲季戊四醇第一大生产企
9、业、综合实力居同行业前列, “”牌为省著名 商标, “”牌尿素为国家免检产品。公司主导产品尿素占有省 25%的市场, 并占有广东、广西一定的市场份额,约占全国尿素市场的 2.5%;季戊四醇 占有全国 33%的市场。目标市场的品牌价值较高,长期以来,产销率和货 款回笼率均为 100%,公司大颗粒尿素、单季戊四醇、双季戊四醇畅销美 国和亚洲市场,年创汇能力超过三千万美元。 股份有限公司共有职工 1624 人,其中大中专以上学历人员占总人数 的 25%;具有中级以上技术职称的人员占总人数的 11%;公司领导班子成 员平均年龄 36 岁,其中博士生 1 人,其余 9 人为本科生,8 人具有高级技 术职
10、称。 1.1.3.2 项目建设的必要性和可行性项目建设的必要性和可行性 本项目属于环保治理,环境保护是我国的基本国策之一,三废治理是 全面建设小康社会、改善环境、保护生态的重要内容,作为大气污染物排 放的大户,燃煤锅炉自然成为环保部门治理的对象,而且对锅炉烟气除尘 脱硫的要求也一年比一年提高,为了实现全国到 2005 年二氧化硫排放量 减少 20%的目标,现有大多数锅炉除尘器都必须加装脱硫设备和除尘升级。 随着国家经济快速增长和我国加入 WTO,环保必须与国际接轨,我国的 烟气排放标准会有逐年提高的趋势,为了适应环保的新形势和提高企业形 象,该项目的实施也是有必要的。 知识水坝(豆丁网polo
11、google)倾心为您整理(双击删除) 根据火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003 的分类范围宜昌 市属于“两控区” ,锅炉的能力大于 65t/h,需按照该标准执行。按建设的 时间分类股份有限公司热电装置的锅炉属于第时段,SO2允许最高排放 浓度 2005 年为 1200mg/Nm3,2010 年为 400mg/Nm3,烟尘允许最高排放 浓度 2005 年为 200mg/Nm3,2010 年为 50mg/Nm3,而且标准将越来越严 格。目前我厂有 75t/h 锅炉四台、130t/h 锅炉一台,采用静电除尘和水膜除 尘,脱硫率为 90%,除尘率为 98.1%,其 SO2平均排放浓度为
12、1342mg/Nm,烟尘平均排放浓度为 1025mg/Nm3,已经超过了当前国家火 电厂大气污染物排放标准,且环保部门已经对我们提出限期整改。公司热 电装置不仅每年为国家提供 6 亿多度电力供应,创造了巨大的经济效益。 而且还为股份有限公司安全、正常生产提供稳定的电力和蒸汽保障。如果 因为其烟气中污染物排放超标而停产,将造成不可估量的损失,因此提出 对公司热电厂原有烟气脱硫装置进行更新换代是符合时代发展和国家环保 要求的,项目的实施就更有必要。 本项目与世界著名的美国孟山都公司合作,该公司在国际上有 200 多 家烟气脱硫业绩,其运行情况良好,且积累了丰富的烟气脱硫实践经验。 因此该项目引进孟
13、山都关键技术和设备,并与我公司技术部门共同开发研 究电石渣烟气脱硫技术,再采用该项技术对公司热电厂烟气脱硫进行改造, 达到国家对热电行业的最新环保要求,在技术上是切实可行的。由于本项 目是环保治理项目,没有直接的经济效应,但是可以减少热电厂烟尘和的 SO2总排放量,将创造巨大的环保效益和社会效益,因此也是可行的。 1.21.2 研究结论研究结论 可行性研究结论如下: 一、股份有限公司热电厂 120万 Am3/h烟气脱硫工程的建设充分依 托公司现有水、电等公用设施条件,可节约投资,加快建设速度;该工程 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 的建设对控制企业的污染物排放,
14、进一步加强企业环保意识,将产生积极 的促进作用;同时将减少二氧化硫的排污费,节约生产成本。 二、工程新增三台静电除尘装置,用于烟气中烟尘的处理。 三、工程脱硫引进处于世界领先水平的美国孟山都公司关键技术和设 备,可以减少运行费用。 四、该工艺采用我厂电石渣作为脱硫剂,利用以废治废,不增加企业 的废物排放量。 本报告研究结果表明,该工程的实施不仅可以实现巨大的环保、经济 效益,同时可以取得一定的社会效益,项目是可行的。 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 2 2 工艺技术方案工艺技术方案 2.12.1 工艺技术方案的选择和确定工艺技术方案的选择和确定 目前国内外普遍采
15、用的烟气脱硫技术(FGD)有干法、半干法、湿法。 国内技术单位投资大约在 250 元/KW,引进国外技术投资约在 350 元 /KW。运行成本在 0.0170.02 元/KWh。根据火电厂大气污染物排放标 准的规定,SO2的排放量要小于 400mg/Nm3,烟尘的排放量要小于 50mg/Nm3,要达到该标准,按现在电厂的烟气情况,脱硫率需达到 95% 以上,除尘率需达到 99.91%以上。 2.1.12.1.1 脱硫工艺技术选择脱硫工艺技术选择 根据本项目烟气脱硫率的要求,我们对目前世界上现有的烟气脱硫技 术进行了调查和研究,并根据技术成熟情况进行分类,选择了如下八家公 司进行该项目的方案制定
16、:美国孟山都公司、天赐三和环保、杭州理想科 技、上海申川环保、北京中联动力、洛阳天誉环保、浙江华特环保、浙江 天蓝脱硫除尘有限公司。按脱硫原理分类,天赐三和、浙江天蓝、浙江华 特的双碱法脱硫方案都属于钠钙双碱法脱硫工艺;杭州理想的单碱脱硫方 案、浙江华特的袋式湿法、静电湿法、单碱法脱硫方案都属于石灰湿法脱 硫工艺;北京中联动力的循环流化床脱硫方案属于石灰干法脱硫工艺;上 海申川、洛阳天誉的方案都属于氨法脱硫工艺;孟山都的动力波脱硫方案 用电石渣作脱硫剂,其工艺技术独特,可以达到以废治废的目的。各技术 方案具体如下: (1)钠钙双碱法脱硫工艺 该法使用 NaOH(或 Na2CO3)溶液吸收烟气中
17、的 SO2,生成 HSO3- 、SO32-与 SO42-,再用 Ca(OH)2再生,反应方程式如下: (1) 2232 2NaOHSONa SOH O 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) (2) 32232 2NaHSOOHSOSONa 氧化过程(副反应) (3) 42232 2 1 SONaOSONa (4) 423 2 1 NaHSOONaHSO 再生过程 2NaHSO3 + Ca(OH)2 Na2SO3 + CaSO31/2 H2O + 3/2 H2O (5) Na2SO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaSO3 (6) 式(5)为第一步反应再生反
18、应,式(6)为再生至 pH9 以后继续发生的 主反应。 在钠钙双碱法脱硫工艺中,SO2的脱除主要是发生的是式(1)和式(2)的 反应,起脱硫作用的是 Na2SO3,NaOH 只需少量以补充损失的钠离子。由 于在吸收过程中以烧碱、Na2SO3为吸收液,脱硫系统不会出现结垢等问题, 从原理上来说比较可行。但该工艺是通过调节 pH 值来控制结垢,在实际 运行中 pH 计很快结垢,不能准确测量,最终会导致系统结垢。 (2)石灰石湿法烟气脱硫工艺 该法是用石灰浆吸收烟气中的 SO2,反应原理如下: 脱硫过程: Ca(OH)2+SO2CaSO31/2H2O+1/2H2O CaSO31/2H2O+1/2H2
19、O+SO2Ca(HSO3)2 氧化过程: 2CaSO31/2 H2O 2 O2 +3H2O 2 CaSO42 H2O Ca(HSO3)2 + 1/2 O2 + H2O CaSO42 H2O + SO2 石灰湿法烟气脱硫工艺较为成熟,脱硫效率较高,但在此过程中生成 的 CaSO42H2O 即石膏比较容易在喷嘴、管道上结垢,堵塞喷嘴和管道, 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 这也是一个世界性的难题。 杭州理想的解决结垢堵塞的方法是将脱硫塔设计成接近空塔,防止脱 硫塔堵塞;喷嘴设计成在正常生产时可拆卸,定期(3 个月)拆卸清堵; 在脱硫泵和喷嘴之间采用 PPR 或内衬胶
20、管来防腐和防止管道结垢,其余部 分采用明沟等方式防结垢。同时其采用控制 PH 值延缓 CaSO42H2O 在管 道中沉淀,并使 CaSO42H2O 在沉淀池中加速沉淀的方法防止管道结垢 堵塞。该工艺理论上可行,但工业化应用业绩很差,达不到我公司要求。 (3)石灰干法烟气脱硫工艺 石灰干法烟气脱硫工艺的反应原理和湿法相同,不同的是湿法采用石 灰浆吸收烟气中的 SO2,而干法使用的石灰粉吸收烟气中的 SO2。与石灰 湿法脱硫工艺相比,石灰干法烟气脱硫虽然解决了喷嘴和管道堵塞问题, 但脱硫效率较低,最高只能达到 90,而且占地面积比较大,投资和运行 费用也很高。 (4)氨法脱硫工艺 氨法脱硫工艺是以
21、液氨吸收烟气中的 SO2,生成亚硫酸氢铵,亚硫酸 氢铵再氧化成硫酸铵,反应原理如下: 吸收:SO2H2OxNH3=(NH4)xH2-xSO3 (亚硫酸铵) 氧化:(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (硫铵) 氨法脱硫的特点是变废为宝,不产生二次污染,但氨法脱硫目前技术 不够成熟,上海申川和洛阳天誉使用的都是华东理工大学的技术,两家提 供的业绩也都是天津碱厂,但天津碱厂的装置目前还没有运行。 (5)动力波烟气脱硫工艺 孟山都的动力波烟气脱硫方案使用聚氯乙烯产生的废渣(电石渣)作 脱硫剂,吸收烟气中的 SO2,达到以废治废的目的。该技术的关键是喷头, 该
22、喷头直径较大,不易堵塞,而且喷出的浆液在塔中形成了一个均匀的泡 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 沫层,增加与烟气的接触面和接触时间,保证了脱硫效率超过 95%。同时 设置了循环泵出现故障时自动喷淋装置,以防泵出现故障后,塔温较高, 破坏塔内的防腐层。为了保证形成的渣浆易于过滤,增加了氧气加入装置, 使 CaSO3变成 CaSO4,容易压滤成干渣。该技术方案结构简单,占地较小, 也不易堵塞,在国际上有 200 多家的业绩,效果也比较好。 2.1.22.1.2 脱硫工艺技术确定脱硫工艺技术确定 1、锅炉参数 a 锅炉产地:无锡锅炉厂 锅炉型号:DG75/5.3-M3
23、 锅炉类别:流化床 额定蒸发量:75t/h 锅炉出口烟气温度:150 蒸汽压力:5.3mpa 数量:4 台 b 锅炉产地:无锡锅炉厂 锅炉型号:DG130/5.3-M3 锅炉类别:流化床 额定蒸发量:130t/h 锅炉出口烟气温度:150 蒸汽压力:5.3mpa 数量:1 台 2、燃煤 额定烟气量:120 万 Am3/h(标态为 80 万 m3/h) 燃煤消耗量:108t/h 燃煤含硫量:3.1% 知识水坝(豆丁网pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 燃煤收到基灰份:44% 3、锅炉出口初始浓度 SO2浓度:8370mg/Nm3(计算值) 烟尘浓度:55000mg/Nm3(测量最高值
24、) 4、除尘脱硫要求 装置出口 SO2浓度:400mg/Nm3 装置出口烟尘浓度:50mg/Nm3 5、其它运行参数 林格曼黑度级 额定出力时运行阻力:1100Pa 左右 烟气湿度8%,引风机不带水 根据脱硫工艺技术方案、投资和运行成本的综合比较,以及对国内外 各公司相应业绩运行情况的考察,结合太平洋热电有限公司 4 台 75t/h 锅 炉、1 台 130t/h 锅炉及现有聚氯乙烯生产装置的实际情况,孟山都的动力 波脱硫除尘一体化设计方案比较适合我公司,不仅可以进行热电厂烟气脱 硫,也可以充分利用公司的废渣电石渣,达到废物利用、以废治废的 目的。 2.22.2 孟山都脱硫工艺技术实施方案孟山都
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