西林吉镇集中供热一期锅炉烟气脱硫工程可行性分析报告Word文档格式.docx
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1.3.2研究范围
研究范围：
烟气脱硫系统技术方案的选择、工艺流程的确定、脱硫设备及其配套设施的论证，其界线自锅炉尾部烟气出口至烟道入口（不含除尘器的选择）；
运行方式和调节；
热工控制及通讯；
劳动组织及定员；
投资估算及经济效益分析等。
1.3.3主要技术原则
1）编制按照《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462-2009执行。
2）认真贯彻执行国家有关节约能源、环境保护、劳动安全、工业卫生及消防等方面的要求和规定。
3）设计中采用国内成熟的新技术、新工艺、新设备、新材料力求达到同类工程的先进水平。
4）在设备选择中采用高效、低耗节能产品以技术上相对先进、机械化、自动化程度高、安装方便、检修维护简单实用为原则。
1.4城市概况
1.4.1地理位置
漠河县位于我国最北端，黑龙江省西北部，大兴安岭山脉北坡，黑龙江上游南岸。
地理坐标东经121°
07ˊ-124°
20ˊ，北纬52°
10ˊ-53°
20ˊ，该县西部、南部分别与内蒙古自治区根河市、拉木达林市接壤，西南部、东南部与呼中毗邻，东部与塔河县为邻，北部隔黑龙江与俄罗斯赤塔、阿穆尔州相望。
漠河县境内山脉连绵，层峦叠嶂，共有海拔400米以上的山94座，最高的山峰白卡鲁山，海拔1397米。
境内河流纵横，沟溪密布，共有大小河流千余条，其中有名的河流98条。
漠河县幅员辽阔，辖有西林吉、图强、劲涛、漠河、兴安等五个乡镇，以及富克山待开发区，占地面积18233平方公里。
西林吉镇是漠河县政府所在地，是漠河县政治、经济和文化中心。
该镇座落于漠河县中部，位于大林河、老槽河及额木尔河汇合处的冲击河漫滩上。
地理位置为东经122°
32ˊ，北纬52°
58ˊ。
南距内蒙古满归镇147公里，北距中俄边界83公里，东距塔河县240公里，距行署所在地加格达奇490公里。
西林吉镇地势西部与南部略高，大林河自西向东穿越城区，将城镇自然划分为南北两个区，南岸为桥南区，北岸为桥北区（即工业园区）。
西林吉镇桥南区按街区分成47个区域。
1.4.2城市性质
漠河县自然资源丰富，森林茂密，有保存完好的原始寒温带天然针叶林，是我国重要的木材生产基地。
森林资源。
全县林地面积16281平方公里，木材总蓄积量达14647万立方米，主要树种有樟子松、落叶松、白桦、杨树、柳树、云杉等。
矿产资源。
全县有黄金、煤、铜、石灰石、石墨、硼润土、大理石、汞、黄铁、水晶等矿藏30余种。
目前，黄金、煤、石灰石等矿种已经得到开发。
动、植物资源。
漠河县素有“貂鼠之乡”的美誉。
境内有珍禽奇兽数百种，名贵冷水鱼鳇鱼更是饮誉海内外。
漠河的绿色植物资源没有受到任何污染，保持着天然、纯净、名贵的特色。
牙格达、山葡萄、越桔、草莓等是制作果酒和饮料的最佳原料。
蕨菜、金针菜等遍布全县山野。
境内有名贵中草药300余种，还有猴头、木耳、蘑菇等各种山产品。
旅游资源。
旅游景点，遍布全县，神采各异，风光奇特，向海内外游客展示着北国的风采。
北极光、白昼，是漠河的独特景观。
1.4.3城市道路交通
漠河县城交通以公路为主，北部有嫩漠公路成东西向贯穿全县，另有西林吉镇至满归，西林吉镇至富克山三条主要公路干线；
此外，还有，西林吉经老沟至洛古沙，图强至北丘，长缨镇至兴安镇三条主要运材公路贯穿南北；
加上原有各林场的200余条，3000余公里运材干线，支线交叉于主要采伐区沟谷，通往林区各林场，省级公路、运材公路、防火公路的有机结合构成县内主要交通网路。
西林吉镇对外的公路主要有二条：
一条是嫩江至漠河的嫩漠公路。
嫩漠公路是省级公路与国家公路网相接。
西林吉镇另一条对外公路是西林吉至呼玛，通过黑漠公路，黑哈公路构成西林吉镇第二条对外公路。
西林吉镇是我国最北的边疆重镇，西林吉火车站向西便是铁路尽头古莲站。
向南铁路通过塔河、新林、加格达奇与国铁干线相连，是通往全国各地的重要交通命脉。
1.4.4城市人口
漠河县境内多民族聚居，有汉、蒙、回、满、朝、鄂温克、锡伯、土家等11个民族。
全县常住及流动人口总数十万余人。
西林吉镇区总人口为29574人，暂住人口608人，农业人口435人，城镇人口28531人。
桥南区人口20487人，桥北区人口9087人。
总居住户数9023户，其中桥南区居住户数6112户，桥北区居住户数2911户。
总职工12310人，其中林业职工为9509人，铁路及地方服务职工2801人。
1.4.5工农业生产
1.4.5.1工业生产
漠河县主要以林业和采矿业为主，林业以森林采伐和林产工业为主，采矿业主要以开采黄金，“十五”期间林产工业稳步发展，林木产品拥有实木门窗、集成材、细木工板、建筑模板、地板块、移动别墅等9大类100多个品种。
1.4.5.2农业生产
农业结构以种植业和养殖业为主，主要集中在西林吉林业局、西林吉镇、兴安镇和漠河乡域内，其余乡镇为林场。
粮食作物以小麦、大豆、玉米、马铃薯、燕麦为主，蔬菜主要有白菜、大头菜、萝卜、胡萝卜、卜留克、芥菜等，其他作物还有西瓜、甜瓜等。
西林吉镇的黑山头村、河湾、金沟、古莲、前哨和漠河乡附近有耕地30000亩（2000公顷）。
其中种植农作物小麦12000亩、菜地18000亩。
1.4.5.3特色养殖业
“十五”期间建成了占地面积4万平方米的3个养殖基地，狐貂存栏13215只，獭兔达到17600只。
1.4.5.4绿色食品开发
林下资源采集变无序采摘为有序经营，仅2004年一年，全县共采摘浆果3850吨，收获北药61.3吨，实现产值1，550万元。
1.4.6燃料供应
本工程燃煤主要来源于古莲河露天煤矿。
1.4.7气象条件
漠河县地处温带季风气候区，属大陆性气候，夏季短暂，冬季寒冷漫长，春季干旱，多出现大风，是森林火灾的多发季节。
主要气象参数如下：
夏季平均大气压：
971.3kpa
冬季平均大气压：
980.6kpa
年平均气温：
-0.4℃
采暖期室外平均气温：
-15.5℃
采暖期室外计算温度：
-35℃
采暖期天数：
213天
最大冻土深度：
2.21m
最大积雪深度：
34cm
冬季日照率：
58%
年平均室外风速：
2.1m/s
多年平均降水量：
403.3mm
冬季主导风向:
WNW
1.4.8城市发展方向
以黑龙江省列入生态省为契机，结合漠河县的实际，漠河县向着国家级生态示范区建设方向发展。
充分利用好建设生态示范区的优惠政策，以加快产业调整和完善基础设施建设为重点，突出发展生态经济的主题，融政治、社会、科技为一体，力求体现资源、经济、环境协调发展的战略构想，推进县国民经济和社会各项事业健康、快速发展。
将漠河建成可持续发展能力最强，生态环境最佳，资源利用率最高，人民生活最富裕的县份。
1.5建设的必要性
1.5.1环保发展的趋势
空气中的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因，酸雨使得森林枯萎，土壤和湖泊酸化，植被破坏，粮食、蔬菜和水果减产，金属和建筑材料被腐蚀。
有研究表明我国每排放一吨二氧化硫造成的经济损失约2万元。
同时空气中的二氧化硫也严重地影响人们的身心健康，二氧化硫还可形成硫酸酸雾，危害更大。
二氧化硫的主要来源是化石燃料的燃烧，我国的能源结构中约有70%的煤。
随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量不断增加，二氧化硫排放量也日趋增多，造成二氧化硫污染和酸雨的严重危害。
据2005年我国的环境质量公报表明，1999年我国二氧化硫排放总量为1857万吨，2000年达到了1995万吨，2001年和2002年有所下降，2003年为2158万吨，到了2005年为2549.3万吨，其中工业来源为2168.4万吨，生活来源为381万吨。
酸雨区面积约占国土面积的30%，主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地。
酸雨控制区111个城市中，降水年均pH值范围在4.02和6.79之间，出现酸雨的城市103个，占92.8%。
酸雨频率超过80%的城市比例为22.5%。
年均pH值小于或等于5.6的城市有81个，占73.10%。
酸雨控制区内酸雨污染范围基本稳定，但污染程度有所加重。
为防治二氧化硫和酸雨污染，1990年12月，国务院环委会第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》。
自1992年在贵州、广东两省，重庆、宜宾、南宁、桂林、柳州、宜昌、青岛、杭州和长沙九个城市进行征收二氧化硫排污费的试点工作。
1995年8月，全国人大常委会通过了新修订的《大气污染防治法》，规定在全国范围内划分酸雨控制区和二氧化硫污染控制区。
1998年1月12日，国务院批准了酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的划分方案。
1998年2月17日，国家环保局召开酸雨和二氧化硫污染综合防治工作会议，落实国务院对“两控区”划分方案的批复。
在《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》（国函〔1998」5号）和《国务院关于二氧莫建松，双碱法烟气脱硫工艺的可靠性研究及工业应用化硫排污收费扩大试点工作有关问题的批复》（国函1996124号）规定二氧化硫排污费的征收范围为酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内燃煤、燃油和产生工艺废气以及向环境排放二氧化硫的企业、事业单位和个体经营者。
提出的两控区的总体目标是到2010年，二氧化硫排放总量控制在2000年排放水
平以内;
城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准，酸雨控制区降水pH值小于4.5的面积比2000年有明显减少。
2005年1月，国家环保总局日前通报了“两控区”（酸雨控制区和二氧化硫控制区）“十五”计划重点火电厂脱硫项目的进展情况，公布了46家尚未启动脱硫项目的火电厂名单，要求加大对火电厂脱硫的监管力度，最大限度地削减二氧化硫排放量。
这都说明我国政府高度重视酸雨和二氧化硫污染的防治。
为了实现酸雨和二氧化硫污染控制目标，国家加快了国产脱硫技术和设备的研究、开发、推广和应用。
1.5.2生态和旅游方面
漠河是远离喧嚣和烦躁的世外桃源。
这里生态完好、森林广茂、四季如画，反差鲜明。
初春，冰雪融化，万物复苏，杜鹃花竞相绽放，映山红漫山遍野；
盛夏，绿海苍翠，秀色宜人，是不可多得的避暑胜地；
秋日，霜染群山，云高气爽，是“绿色氧吧”、“天然空调”；
严冬，皑皑白雪，银装素裹，冰雕、雪雕流光溢彩，美不胜收，是体验寒冷、体验冰雪、体验激情的快乐家园。
可谓是春夏秋冬各具特色，一年四季不失魅力。
漠河县是我国唯一观测北极光的最佳地点，是黑龙江的发源地，是中国最北的口岸县城。
大森林、大冰雪、神秘源头、神奇天象等旅游资源得天独厚，发展旅游产业潜力巨大。
1.5.3社会发展方面
作为资源型县，立足于林区的可持续发展，始终把培育、壮大接续产业作为中心工作来抓，着力转变经济增长方式，五大产业的经济贡献率、整体竞争力都有显著提高。
其中生态旅游业蓬勃发展、特色养殖势头强劲、绿色食品深入开发、林产工业不断壮大、矿产开发成绩喜人。
1.5.4民生方面
漠河地处边远，职工群众生活非常艰苦。
所以，大力发展经济的同时，不遗余力地发展各项社会事业，坚持为职工群众办实事、办好事。
漠河县城乡居民收入稳步增加。
人民生活条件明显改善。
社会保障体系日益健全。
文教卫生事业蓬勃发展。
1.5.5热负荷发展方面
随着棚户区改造和林场撤并及漠河旅游的快速发展，为旅游业配套基础设施不断完善，一期工程的锅炉烟气脱硫工程迫在眉睫。
漠河华鹏供热公司供热区域内拟建和规划的供热面积约54.4万平方米，本工程建成后可大幅度减少二氧化硫的排放量，符合节能减排的要求。
本工程从社会效益、环境效益和经济效益三个方面均具有优势，通过该项目的实施可以带动该区域的城市建设和经济发展，特别是具有良好的环境效益，所以本工程的建设是十分必要的。
1.6建设原则
1）符合漠河县城市总体规划，与城区建设规划、能源规划、环保规划相协调，使供热设计达到合理、经济、可行的目标，充分发挥集中供热的社会效益和经济效益。
2）结合城市集中供热事业的发展，合理布局、统筹安排，立足当前、兼顾长远。
3）城市集中供热应以节约能源、减少城市污染、提高城市大气质量、改善城市环境和居民生活条件及增加企业经济效益为原则。
4）以科学、合理的调查估算热负荷，既解决新增热负荷的需求，兼顾远期发展的原则。
5）在工程的实施中应做到技术先进、经济合理、运行安全、节约能源、管理方便、提高运行经济效益、并尽可能降低工程造价为原则。
6）可行性研究要做到与城市建设和发展相结合，在考虑市政设施建设的基础上，要注重整个市区的发展建设，热力站布局要合理，热力站建筑物外形要与小区建筑相协调。
7）坚持科学态度，积极采取国内外成熟的新技术、新工艺、新材料、新设备和现代化技术手段，使设计做到技术先进、经济合理、安全可靠。
8）采用先进的热工仪表及控制系统，使运行调节更加科学、合理。
集中供热建设项目要实事求是、因地制宜，统筹安排，本着技术先进、设备可靠、提高效率、节约能源、降低投资的原则，进行项目建设。
逐步建立适应市场经济发展的新型供热管理体制，为漠河县的经济发展奠定良好的基础。
第二章企业概况
漠河县西林吉镇桥南区现除大部分平房为手烧炉采暖外，其余建筑均为集中供热，集中供热热源为漠河华鹏供热有限公司。
漠河华鹏供热有限公司一期热源、热网、热力站均建成于2005年。
供热方式为间接供热，一级网供回水温度130/70℃；
二级网供回水温度85/60℃；
热源现有3×
14MW热水锅炉，年耗标煤3.024万吨，现有供热面积45.5万平方米，现状热力站6座，其中一座在热源内。
现有热网最大管径DN600,总长3640米，供热半径：
2147米。
热网由热源厂供出向北穿越西九街、西七街至西六街，沿西六街向东至人民路，在此管网分成二路，一路沿人民路向北至西三街，沿西三街向西至HR2热力站。
另一路沿西六街向东至东六街分别向北至HR3热力站，向南至HR5热力站。
锅炉参数见表2-1-1
表2-1-1 锅炉主要技术参数
项 目
锅炉
型 号
SHL14－1.25/130/70-A
额定出力
14MW
热水出水温度
130℃
热水回水温度
70℃
锅炉设计效率
78.8%
热水流量
275t/h
现工程3×
14MW链条炉排热水锅炉，燃煤采用我省古莲河露天煤矿原煤，煤质分析见表2-1-2，煤耗量见表2-1-3，污染物排放情况见表2-1-4，污染物总量排放情况见表2-1-5。
表2-1-2煤质分析
序号
名称
单位
设计煤种
1
全水分
%
14.47
2
空气干燥基水分
11.30
3
干燥基灰分
15.42
4
收到基灰分
13.19
5
干燥无灰基挥发分
45.76
6
全硫分
0.53
7
弹筒发热量
MJ/kg
22.54
8
空气干燥基高位发热值
22.46
9
应用基低位发热值
20.50
10
全氮分
0.7
表2-1-3 锅炉燃料消耗量表
燃煤量
锅炉台数
小时燃煤量
（吨）
日最大燃煤量
年燃煤量
（万吨）
1×
3.12
74.87
1.008
2×
6.24
149.74
2.016
9.36
224.61
3.024
注：
日利用小时数按22小时，年最大利用小时数按3231小时计。
表2-1-4 大气污染源排放参数
污染源性质
锅炉MW
H/D
Ts
SO2排放量kg/h
PM10排放量kg/h
NO2
排放量kg/h
SO2排放浓度mg/m3
PM10排放浓度mg/m3
NO2排放浓度mg/m3
除尘器型号、效率
扩
建
前
14
60m/2.0
140
79.375
14.43
46
882.5
161
512
干湿两极除尘器，除尘效率96%，无脱硫设施
表2-1-5 大气污染物排放总量
时段
锅炉容量
污染物排放量 t/a
台数
MW
×
104t/a
烟尘
SO2
建设前
46.6
256.5
第三章脱硫方案
3.1主要脱硫工艺及项目脱硫工艺的选择
3.1.1主要脱硫工艺
烟气脱硫的历史悠久，早在一百多年前就有人进行了这方面的研究。
据美国环保局（EPA）统计，世界各国开发、研究、使用的S02控制技术达200种。
这些技术归纳起来可分为三大类:
（l）燃烧前脱硫，如洗煤、微生物脱硫;
（2）燃烧中脱硫，如工业型煤固硫、炉内喷钙;
（3）燃烧后脱硫，即烟气脱硫（FGD）。
FGD法是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术,主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的S02，并使其转化为较稳定的硫的化合物。
FGD技术种类繁多，但是真正工业化的只有十几种。
FGD技术按脱硫后产物的含水量大小可分为湿法、半干法和干法;
按脱硫剂是否再生分为再生法和不可再生法;
按脱硫产物是否回收分为回收法和抛弃法。
其中湿法脱硫技术应用约占整个工业化脱硫装置的85%左右。
主要有以下几种：
（l）湿法石灰石/石灰烟气脱硫技术
该法是利用成本低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的S02，生成半水亚硫酸钙或石膏。
这种技术曾在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用。
经过多年的实践和改进，工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。
该法主要优点为:
a.脱硫效率高（脱硫效率大于90%）;
b.吸收剂利用率高，可大于90%;
c.设备运转率高（可达90%以上）。
该法是目前我国引进的烟气脱硫装置中主要方法。
主要缺点是投资大、设备占地面积大、运行费用高。
“七五”期间重庆路磺电厂引进日本三菱重工的与2又360MW机组配套2套湿式石灰石/石膏法烟气脱硫技术与设备，率先建成了大型电厂锅炉烟气莫建松，双碱法烟气脱硫工艺的可靠性研究及工业应用脱硫示范工程，并于1992年和1993年正式投入商业运转，系统脱硫率达95%以上，副产品石膏纯度高于90%。
目前，从设计上综合考虑加强反应控制，强制氧化，从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗、减少基本建设投资和运行费用。
选用耐腐蚀材料，提高吸收塔及出口烟气、挡板、除雾装置等的使用寿命，提高气液传质效率，建造大尺寸的吸收塔等因素，对此项技术作了进一步改进和提高。
（2）氨法烟气脱硫技术
氨法烟气脱硫采用氨作为二氧化硫的吸收剂，氨与二氧化硫反应生成亚硫酸铵和亚
硫酸铵，随着亚硫酸氢铵比例的增加，需补充氨，而亚硫酸铵会从脱硫系统中结晶出来。
在有氧气存在的情况下还可能发生氧化反应生成硫酸铵。
该法根据吸收液再生方法不同，可以分为氨一酸法、氨一亚硫酸铵法和氨一硫铵法。
影响氨法脱硫效率的主要因素是脱硫液的组成，受溶液蒸气压和pH值的影响。
氨法的主要优点是脱硫剂利用率和脱硫效率高，且可以生产副产品。
但氨易挥发，使得吸收剂的消耗量增加，产生二次污染。
此外该法还存在生产成本高、易腐蚀、净化后尾气中含有气溶胶等问题。
（3）双碱法脱硫工艺
为了克服石灰/石灰石法容易结垢和堵塞的缺点，发展了双碱法。
该法先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生。
双碱法的明显优点是，由于主塔内采用液相吸收，吸收剂在塔外的再生池中进行再生，从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题，从而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔浆液法，减小吸收塔的尺寸及操作液气比，降低成本。
另外，双碱法可得到较高的脱硫率，可达80%以上，应用范围较广，该法的主要缺点是再生池和澄清池占地面积较大。
（4）喷雾干燥法烟气脱硫技术
这种技术属半干法脱硫技术，多数采用旋转喷雾器，石灰浆液作吸收剂，以细雾滴喷入反应器，与二氧化硫反应并同时干燥，在反应器出口，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物。
其工艺特点是投资较低，设计和运行费用较为简单，占地面积较少，脱硫率一般为60一80%。
在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多。
美国也有巧套装置（总容量500OMW）在运行，燃煤含硫量一般不超过1.5%，脱硫效率均低于90%。
黎明发动机厂从丹麦引进技术并建成一套5000ONm3/h工业装置，并对低硫煤（含硫率0.97%）烟气进行了脱硫试验，在钙硫比为2.2时，取得80%的系统总脱硫效率。
（5）炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺
该法是一种将粉状钙质脱硫剂直接喷入燃烧锅炉炉膛的技术，由于投资及运行费用较低，该类工艺方法在近期内取得较大进展，在西北欧广大国家均已有工业运行装置。
芬兰IVO公司开发了炉内喷钙/活化脱硫工艺（LIFAC），克服了脱硫效率不高及粉尘比阻升高而影响除尘效果的弊端，具体做法是:
在锅炉尾部安活化反应器，将烟气增湿，使剩余的吸收剂活化与二氧化硫反应。
其工艺简单，占地小，主要适用于中、低硫煤锅炉，脱硫率一般为60一80%。
其主
要缺点是脱硫剂消耗量大，易产生粉灰，使除尘负荷加重。
南京下关电厂引进LIFAC全套技术，配套125MW机组（燃煤含硫率0.92%），设计脱硫率75%。
3.1.2项目脱硫工艺的选择
根据对脱硫性能的要求和现场情况，本项目所选择的技术方案应当遵循以下原则：
---由于该厂地处漠河县，国家级4A旅游名城，环保要求高，又为了减轻对烟囱的腐蚀，应达到尽可能高脱硫效率，并能适应燃煤和运行状况的变化和未来对环保要求的提高，本方案按≥80%效率设计。
---脱硫系统应采用成熟可靠的技术和设备。
---使用当地可以稳定供应、价格较低、性能好的脱硫剂。
---副产品能够在当地综合利用。
---降低工程造价以及运行和维护成本。
同时针对现有工程场地有限等现状，脱硫工艺选择钠钙双碱法脱硫工艺作为本工程脱硫工艺，有效地利用钠钙双碱法脱硫工艺的技术优势。
3.2双碱法脱硫工程描述
3.2.1双碱法工艺原理
双碱法脱硫工艺技术是目前应用成熟的一种烟气脱硫技术，
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