热电厂除尘脱硫工程可行性研究报告经典版Word文档下载推荐.docx
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电厂现装有四炉三机，锅炉为2×
20t/h，型号AZD20-2.45/400；
配套3000KW发电机组，型号N3-24。
1×
35t/h蒸汽锅炉，型号为DHL35-3.82/450-AZ；
配套3000KW发电机组。
35t/h蒸汽锅炉，型号为UG-35/3.82-M,配套6000KW发电机组。
运行时是降温降压运行，压力:
2.45Mpa，温度400℃。
1.6项目的提出与必要性
某镇作为某市政府所在地，是全市的政治、文化、经济、交通中心，随着城市化人口的增加，对生活舒适程度，环境的绿化要求愈加提高，目前某市采暖方式为集中供热、分散小锅炉和土法采暖，城区内大气污染严重，空气中悬浮微粒和SO2浓度均超过国家规定的标准，这种状况已经无法满足城市发展的需要。
某市热电厂为老厂，尤其是厂内2台AZD20-2.45/400-AII蒸汽锅炉已经投产使用2、30年，设备严重老化，除尘效果远远达不到要求，对环境产生一定影响。
因此，对热电厂除尘、脱硫系统的改造是非常必要的。
第二章基本概况
2.1某市概况
某市位于某省东北部，某和松花江交会处南岸，隶属于某省某市，地理位置为北纬47°
25′47″—48°
17′20″，东经132°
18′32″—134°
7′15″。
某市东与抚远县接壤，南与富锦市、饶河县为邻，西隔松花江与绥滨县相望。
市域土地总面积6252km2。
现有人口15.80万人。
某市区距哈尔滨637km，距某市240km，距俄罗斯比罗比詹市200km。
项目地理位置图见图一。
某市地处三江平原下游，地形、地貌处于三江低地冲积平原，平均海拔高度为55m。
某市2003年工业总产值17369万元，主要工业类别以食品工业、建材工业、能源工业、饲料工业和木材加工业为主，资源加工型企业比重较大，约占全部工业的70%左右。
主要工业产品有：
啤酒、白酒、食品、精制米、电力、建材产品、饲料产品和木制产品等。
农业总产值47692万元，粮豆薯面积占总播种面积85%左右，其他经济作物以蔬菜、饲料和林业为主。
2002年粮豆薯总产量达到19×
104t。
近年来，某第一产业所占比重持续下降，第二、第三产业比重持续上升，2002年三类产业的比重为39.5:
20.9:
39.6，工业基础地位得到有效加强，今后经济发展的总体规划是：
调整优化第一产业，大力发展第三产业。
农业要加大产业化进程，基本思路为：
一是紧紧围绕农业和农村经济结构战略性调整、农业增效、农民增收这条主线，遵循市场经济规律，以实现主辅换位为目标，促进龙头企业、基地、产业链条整体素质和效益的提高。
进一步增强农业竞争力。
二是突出名优产品，突出一体化经营，要根据市场需求，依托资源优势，围绕主导产业，实行区域化布局、专业化生产、一体化经营。
三是要由单纯抓生产、抓基地向产、加、销一体化转变；
由片面追求数量扩张向数量、质量并重，以质量发展为转变。
四是要支持农业产业化经营与农业经济结构调整相结合，农业产业化经营与乡镇企业发展和小城镇建设相结合。
根据现有发展基础，按照国内外市场的要求，某市工业发展要以优化结构和规模经济为目标。
以发展高新技术产业和外向型农副产品加工业为重点，通过改造和提升传统产业。
加快绿色食品、饲料、建材工业的发展，用国家实施老工业基地调整改造的机遇，使绿色食品工业、木材加工业、医药加工工业、新型建材工业等有资源依托，市场前景好的高新技术产业迅速形成规模，形成以绿色食品工业、饲料工业、医药工业、新型建材工业、木材工业为支撑的现代化工业格局。
抓住国家实施老工业基地调整改造的政策机遇，加快交通基础设施、港口基础设施、旅游基础设施建设步伐，通过优化发展环境，制定优惠政策，鼓励发展非公有制经济。
为吸引外商投资，促进非公有制经济发展，某市还制定了招商引资优惠政策以吸引外资。
2.2某市城区概况
2.2.1水文地质
某市属三江平原的一部分，除北部沿某南岸局部为低山残丘外，其余均为低平辽阔的沉积低平原。
海拔一般在40-60m，地势由西向东倾斜，地面坡降在1/5000-1/6000左右，地貌组合差异不大。
该地区地层成因属第四纪冲击层，大部分由表土、粘土、砂土组成，土壤承载能力在1.5km/cm2以上，地下水位在1.5-2.5m之间。
松花江从原某市热电厂厂址北部流过，是本项目的纳污水体。
松花江流经某市39.5km，最高水位55.49m，最低水位47.41m，最大流量为16400m3/s，最小流量为360m3/s。
松花江某段水质较好，基本符合松花江水系Ⅲ类水质要求。
2.2.2气象
某市属于大陆性季风气候，四季分明，春季降水少，乍暖时期多大风；
夏季短暂，热量、雨量集中；
秋季凉爽、寒潮；
冬季漫长，严寒而干燥。
全年盛行风向为偏西风，年平均风速3.8m/s，年平均气温1.4℃，日极端最高气温37.7℃，日极端最低气温-40.8℃，年平均降雨量540mm。
全年无霜期136天，最大冻土层2.3m，采暖期187天。
2.2.3交通运输
城市交通以陆路、水路为主。
夏季大宗货物以松花江水运为主，客运以陆路为主，连接祖国南北的公路大动脉同三公路已全程贯通。
沿松花江水系上行可达某、哈尔滨等大中城市，某市地方铁路已于2003年9月20日开工建设，一期工程向阳川至某段2004年底可投入运营。
2.2.4行政与工业经济
某镇是中国共产党某市委员会和某市人民政府所在地，是全市的政治、经济、文化、信息和商业中心，市区人口3.9万人，其中：
暂住人口0.1万人。
市区的房地产开发业到目前为止，市区已有房屋建筑面积145×
104m2，其中：
楼房面积70×
104m2，平房建筑面积75×
104m2，年新增建设面积为6×
104m2，增长率为4%。
2.2.5能源生产及消费情况
某市是能源消费型城市，煤、电、油等能源产品通过外进或国网提供，全市每年消耗煤炭约12×
104t，煤炭产地主要以双鸭山、鹤岗为主，煤炭平均热值5452kcal/kg，平均单价170元/吨，运输方式以水运为主，汽运为辅；
电力已并入国网，并已完成农网改造工程，城乡电力供应充足，全市每年用电3000×
104kWh，其中，某市热电厂热电联产可提供电力1500×
104kWh；
全市每年需各类燃料油2×
104t，其中汽油1.22×
104t，柴油0.8×
104t，全部由当地石油公司负责运输供应。
水运占45%；
铁路、陆路占55%。
全市年供水能力240×
104t，年消耗用水200×
排放污水150×
2.2.6城区环境情况
市区环境质量较稳定，城市大气环境质量达到功能区二类标准，烟尘排放量控制在400t以内，SO2浓度0.013/Nm3，SO2排放量400t。
水环境质量达到三类水体标准，年污水排放量约150×
104t，城市污水排放、污水处理设施落后，只有少部分通过人工河排放至排放地点。
全镇灰渣排放量约为2.5×
104t，综合利用率为100%，全部用于制灰渣砖，制化肥或镇坑筑路等，现有贮灰场一处，面积6000m2，另有3处砖厂废弃地可利用，目前城区除集中供热外，还有小区供热及个体私营企业锅炉54台，烟囱54座。
第三章电厂现状
3.1热源部分
目前公司于2003年10月份租凭老厂进行生产经营，人员仍用老厂原班人马。
现有热源设备为四炉三机，分别是4#蒸汽锅炉型号为AZD20-2.45/400-AII，1982年建设投产；
5#蒸汽锅炉型号为AZD20-2.45/400-AII，1972年建设投产；
6#锅炉型号为DHL35-3.28/450-AII，2000年建设投产；
7＃锅炉型号UG-35/3.82-M，2006年建设投产。
三台汽轮发电机组为，4#汽轮机1982年建设投产，型号为N3-24型；
5#汽轮机1972年建设投产，型号为N3-24型，7＃汽轮机2006年建成。
汽轮机总装机容量为12000KW。
3.2热网部分
现有热电厂改扩建后形成两条管网，两种供热方式：
一是低真空供热方式，热网与热用户直接连接，供热面积为28万平方米，敷设时间为1991年，采暖期供热参数为63℃；
二是汽水换热高温水运行方式，即锅炉蒸汽经减温减压换热后转变成高温水，然后分别送到四个换热站，经换热后送至用户，供热面积为22万平方米，敷设时间2000年，采暖期供热参数为82℃。
3.3锅炉现状
锅炉现状见下表。
锅炉排放情况表
01锅炉
02燃料
03除尘装置
04脱硫装置
锅炉序号N2
锅炉名称及型号C7
吨位（吨/小时、MW/h、万大卡/小时）N3、2
炉排结构C4
燃烧方式C4
年运行天数N3
天运行小时数
用途C9
燃料名称C3
产地C9
年耗量（万吨/年）N6.3
采暖期耗量（万吨/年）N6.3
成份含量N2.1
名称型号及规格C10
除尘方法C8
启用日期N8
总投资（万元）N4.2
运行费用（元/天）N5.1
除尘率N2.1
脱硫方法C9
脱硫率
含硫%
灰份%
设计%
实测%
01
4#炉
AZD20-25/400-AII
20t/h
倒转炉排加抛煤机
机械烧
150
24
采暖用
烟煤
双鸭山
30070
0.5
25
陶瓷旋风一级除尘
多管旋风除尘
1988.09.02
10
90%
80%
02
5#炉
50
1997
20
03
6#炉
DHL35-3.82/450-AII
35t/h
链条
180
GZT-C型脱硫除尘
湿法除尘
烟气脱硫
2001.01.17
60
95%
81%
70%
04
UG-35/3.82-M
抛煤机
二级除尘
05锅炉
06引风机
07烟气排放情况
08烟尘埃
09二氧化硫
10氮氮化物
11监测单位名称C10
12监测日期N8
13备注
（填几号锅炉排几号烟囱）
型号C10
台数N2
烟囱编号N2
烟囱高度（米）N3
出口温度（度）N3
烟囱材质C6
排放规律C7
空气系数a
年排气总量（万标立米/年）N7.2
林格曼黑度（级）N1
排放浓度（毫克/标立米）N5.1
排放量（吨/年）N6.2
4#
G43-73-11N0-9D
1
Y5-47N0-12D
136
砖砌
稳定连续排放
1.4
16589.18
41.10
30.94
170.19
01、02锅炉用02烟囱
5#
G4-73NO-13D
Y5-47N0-13D
45
130
9203.96
222.3
20.46
85.84
94.42
03锅炉用01烟囱
6#
G4-73NO-10D
Y5-47N0-14D
说明：
1、一台锅炉填写一栏，超过3台的请自行加页填报。
2、锅炉用途指生产用、采暖用、生活用、发电用，如多用途则全部填报。
2、烟囱编号参看“填报说明”。
4、运行时间若每年、每天生产的时间变化很大，应在备注中注明。
5、监测日期指最近监测的时间。
3.4电厂用煤及排污情况
热电厂燃料为双鸭山二类烟煤，煤质含水分为4.53%，灰分为23.71%，挥发份为35.86%，含硫份为0.38%，低位发热量为24010kj/kg。
年耗原煤量为4.6万吨。
主要污染物烟尘的排放量为218.14吨，氮氧化物的排放量为414吨，二氧化硫的排放量为279.68吨。
由于该企业建厂较早，早期除尘设备选型不好设备老化，除尘设备没有达到环保要求。
只有两台35t/h蒸汽锅炉配套除尘器为水浴式除尘器，其除尘效率可达到95%以上。
第四章工艺技术方案及设备选择
本项目的改造是使烟气在通过安装有特殊喷嘴的除尘脱硫塔时达到饱和，90～95%的灰尘被除掉，并且含尘的灰水经处理后可以循环使用，降低了除尘系统的耗水量。
其后，烟气经过文丘里管，由于压差的变化，饱和烟气中的水分以没有被除掉的细小灰尘颗粒为中心，形成含尘水滴，然后含尘水滴在现有除尘系统的水膜除尘器中被分离，最终的除尘效率可达99.6%。
另外，在循环的灰水中加入石灰浆，利用除尘系统的除尘脱硫塔，钙基吸收剂通过特殊喷淋与烟气中SO2进行中和反应，达到脱除烟气中SO2的目的，脱硫效率可达80%
总体改造方案为：
新建除尘脱硫塔、文丘里管、两级沉降池、脱硫剂贮存仓、消化槽、中间储备槽等设备，各设备由管道连接，构成了除尘系统、脱硫系统和辅机系统，由单独的控制单元完成整个系统的运行控制。
除尘脱硫塔就地支撑，节省了空间和建设费用。
4.1烟气系统
烟气系统主要由烟道、除尘脱硫塔、U型管、低速文丘里、联箱、风门、捕滴器和引风机等组成，烟气从锅炉道内流入烟道联箱，经原来两个主烟道进入，然后进入2个除尘脱硫塔，再分别经过12个低速文丘里管（每个除尘脱硫塔-对应6个文丘里管）通过烟道分别进入2个捕滴器，从捕滴器流出后进入联箱，最后纯净烟气经引风机进入烟囱筒排入大气中。
引风机压头用于克服整个系统流动阻力。
经过计算，除尘脱硫系统阻力约为1.20KPA～1.40KPA，可以满足原风机设计及实际运行的要求。
为了保证冬季引风机能正常运行，在烟气系统中增加了一个防结露系统，具体请见防结露系统。
4.2除尘系统
在除尘系统中，除尘器是关键设备，主要由除尘脱硫塔、螺旋喷嘴、文丘里管和捕滴器组成.在除尘系统中共有2个除尘脱硫塔，单个除尘脱硫塔为φ45×
15.45m圆柱（底部为锥形）,有12个低速文丘里管（每个除尘脱硫塔-对应6个丘里管）,两个捕滴器.在单个除尘脱硫塔内安装有8个特殊喷嘴,每个喷嘴在除尘反应塔内形成一个向下运动的水膜,共有8层水膜.当温度为155°
C的含尘烟气进入除尘脱硫塔内,同水帘相互碰撞接触,灰尘同液滴凝集,重力作用使含尘液滴沉于一级沉降池内.
4.3除尘水系统
除尘洗涤循环水系统和灰水系统按除尘脱硫塔的数量分为两个相同单元,每个单元单独运行.在泵房地层设计了一个长17米、宽为3米、深为3.5米的二级沉降池2个，使除尘脱硫塔、一级沉降池、二级沉降池、循环水泵和喷嘴形成闭合主循环。
除尘洗涤循环是一个内循环水系统，由一级沉降池、二级沉降池、循环泵及除尘脱及除尘脱硫塔等组成，一级沉降池位于除尘脱硫塔下方，为倒锥形，其上部与除尘脱硫塔相互连通，底部与排灰沟相连。
当从除尘脱硫塔内喷嘴喷出的循环水对烟气除尘洗涤后，进入一级沉降池，一部分高浓度灰浆从底部排入灰浆，沉降池上部灰水通过管道进入二级沉降池，灰浆中固体颗粒经过较充分沉降后沉淀，而上部低浓度灰水经循环水泵输送到位于除尘脱硫塔中部8个不同高度的喷嘴中进行除尘循环。
根据单元制运行设计原则，在泵房层布置4台循环水泵，2台运行，2台切换式备用。
灰水系统主要由补给水、排浆管路、泥浆泵和灰沟等组成。
为了保证除尘脱硫塔底部一级沉降池有足够的水进行排灰，需要向除尘脱硫塔内补偿水量，补给水源来自热电厂的灰场，除尘过程所需的补给水分为三路，一是通过在文丘里管中的特殊喷嘴喷水除尘后，利用重力作用在文丘里管出口处进入联络管，再进入除尘脱硫塔内，流入一级沉降池；
第二路、第三路补水分别引入一、二级沉降池和清水池；
其中第三路补水管路上装有电动蝶阀，电动蝶阀受除尘系统的液位控制回路控制。
这个控制回路的目的就是使沉降池液面保持稳定。
在二级沉降池底部有高浓度灰浆管，通过灰浆泵把高浓度灰浆排入灰沟，在泵房底层布置4台灰浆泵进行排污，2台运行，2台切换式备用。
4.4脱硫系统
4.4.1工程原理
湿式除尘脱硫一体化技术中的脱硫系统是基于目前世界上成熟的湿法脱硫技术原理开发的简易脱硫技术。
该技术以生石灰（CaO）或熟石灰（Ca（OH）2）为脱硫剂，通过消化配制成石灰浆液加入除尘系统的循环溶液中，在除尘的同时脱除烟气中的二氧化硫，脱硫副产物与除尘的灰浆一起排入堆场抛弃。
整个系统运行中发生的化学反应如下：
CaO＋SO2＋1/2H2O→CaSO3·
1/2H2O
Ca（OH）2＋SO2＋1/2H2O→CaSO3·
1/2H2O＋H2O
CaSO3·
1/2H2O＋SO2＋1/2H2O→Ca（HSO3）2
2CaSO3·
1/2H2O＋O2＋2H2O→2CaSO4·
2H20
化学反应理为：
SO2（气）＋H2O→SO2（液）＋H2O
SO2（液）＋H2O→H＋＋HSO－3→2H﹢＋SO2
CaO＋H2O→Ca（OH）2→Ca2＋＋2OH﹣
H﹢＋OH﹣→H2O
HSO3ˉ＋1/2O2→SO2–4＋H﹢
SO32﹣＋1/2O2→SO2﹣4
Ca2﹢＋SO2﹣4→CaSO4
本系统中，脱硫剂首先制成15%～20%的浆液定量加入除尘系统的沉降池中与除尘用洗涤循环水一起喷入除尘脱硫塔，同时除去烟气中的粉尘和二氧化硫，通过脱硫剂生石灰（CaO）或熟石灰（Ca（OH）2）的加入可达到减少除尘系统腐蚀和减少氧化硫排放两个目的。
本系统的基本流程为石灰生产厂生产的石灰采用专用罐车运至厂内转机与控制楼，采用气力输送运至石灰中间储仓，在中间储仓下，通过计量给料装置与配料水一起进入石灰消化槽消化制浆，用泵将消化浆液倒运至中间出料槽，再用泵（或自流）送入除尘系统的二级沉降池中，与除尘系统的循环洗溶液一起进入除尘脱硫塔进行脱硫和除尘。
4.4.2系统组成
本项目脱硫系统包括干脱硫剂的运输和贮存、脱硫剂的消化和制浆、浆液输送和浆液加入系统和工业卫生通风除尘系统。
4.4.2.1干脱硫剂的运输和贮存
在本项目中,拟采用的脱硫剂为石灰；
石灰极易吸潮和飞扬，为保证系统的工业卫生条件，采用专用可防雨防潮自卸车，使用气力输送向中间储仓加料。
中间储仓为φ3200×
5000mm的锥型钢槽，有效容积15m3，缓冲时间～8小时。
4.4.2.2脱硫剂的消化和制浆
在本系统中，中间储仓的脱硫剂将通过计量加料装置加入消化槽中，同时按比例向消化槽中加水，消化槽为φ4000×
2400mm平底槽，采用机械搅拌，消化槽有效容积为30m3，储存与消化时间约为3～4小时。
系统中水的流量连续测量，并与石灰的计量加入装置连锁控制，消化槽设3个料位触点控制进料和出料。
4.4.2.3浆液输送和浆液加入
消化槽内的石灰浆通过2台渣浆泵（用1备1）送入两台中间槽，进行贮存和缓冲，两台中间槽为φ3000×
2400mm,总有效容积30m3，缓冲时间2～3小时。
每台中间槽设3个料位触点控制进料，每台中间槽设2台渣浆泵（用1备1）向除尘系统沉降池出料（或自流出料）。
通过检测除尘系统沉降池的PH值控制出料量。
4.4.2.4工业卫生通风除尘系统
本项目的干脱硫剂贮运系统易产生粉尘飞扬,因此在其易于飞扬点加收尘风机,将近此部分风引至收尘系统入口烟道。
本项目的脱硫剂消化工序产生蒸汽，因此采用通风机将其集中排放至室外。
4.4.3技术指标
（1）钙硫比:
（2）脱硫效率:
＞80%
（3）石灰纯度:
＞90%
（4）石灰粒度：
100%＜200μm，90%＜90μm
（5）装置利用率：
4.4.4运行参数
（1）石灰浆浓度：
15%～20%
（2）沉降池浆液PH值：
5.5～7.0
（3）燃煤含硫:
＜0.5%
（4）系统入口烟气SO2浓度:
1200mg/m3
（5）进入系统水量:
＜10m3/h
（6）每台炉每天石灰用量:
～15t。
4.5烟气分析系统
建立SO2在线监测和控制系统，通过监测整个系统的烟气量和进出脱硫系统的SO2浓度，调整整个脱硫系统的工艺参数。
4.6控制及保护系统
4.6.1工作原理
该控制系统的设计，采用目前较先进的控制技术，选用性能价格比较高的控制设备，使系统的功能强大、系统先进、实用性强、性能可靠。
计算机显示与控制系统由计算机与可编程控制器等组成。
4.6.1.1计算机监视功能的实现
在现场的一次仪表即各种传感器通过信号电缆将现场实际设备模拟量参数以微电信号的形式传到PLC可编程控制器中。
在可编程控制器中模拟信号转换成数字信号进行储存，计算机与PLC可编程控制器相连，计算机读取PLC中的数据，在计算机CRT上转换成相应的数值，集中显示现场各种设备的各类信号，从而实现计算机的监视功能。
4.6.1.2计算机控制功能的实现
就地各种设备如泵类、风机的启/停及阀门的开/关等，需要在计算机上通过对计算机的操作来完成。
在计算机画面上操作相应的软开关，通过与计算机相连的PLC可编程控制器输出一开关量（DO），此开关量通过中间继电器来控制设备的启/停和开关。
同时就地设备的运行状态通过开关量反馈到PLC中，计算机读取该信号在CRT上显示设备
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