煤粉炉改循环流化床锅炉技改工程项目可行性研究报告优秀甲级资质可行性研究报告.docx
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煤粉炉改循环流化床锅炉技改工程项目可行性研究报告优秀甲级资质可行性研究报告
某某有限责任公司
#煤粉炉改循环流化床锅炉技改工程
可行性研究报告
某某设计院
******有限责任公司
#煤粉炉改循环流化床锅炉技改工程
可行性研究报告
可行性研究报告
设计证书等级：
化工甲级证书编号：
某某-sj
咨询证书等级：
甲级证书编号：
工咨甲某某****
工程编号：
200****
院长：
***
总工程师：
***
项目负责人：
***
某某设计院
200*年*月
1总论
1.1概述
1.1.1项目概况
1.1.1.1项目名称：
某某有限责任公司#煤粉炉改循环流化床锅炉改造工程
1.1.1.2建设单位：
某某有限责任公司
1.1.1.3建设地点：
某某市某某有限责任公司厂区内
1.1.1.4企业性质：
股份制企业
1.1.1.5法人代表：
***
1.1.2编制依据和原则
1.1.2.1（**环资〔2008〕129号）***经济委员会，***财政厅关于组织申报200*年节能技术改造财政奖励项目的通知
1.1.2.2国家发改委制定的《节能中长期专项规划》中提出的燃煤工业锅炉改造工程。
1.1.2.3某某有限责任公司委托某某设计院进行《某某有限责任公司#煤粉炉改循环流化床锅炉技改工程可行
性研究报告》的协议书；
1.1.2.4计资源（1991）2186号《小型节能热电项目可行性研究技术规定》；
1.1.2.5国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部计基础〔2001〕26号关于《热电联产项目可行性研究技术规定》等。
1.1.3可研报告采用的标准规范
a、《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字002号
b、《地表水环境质量标准》GB3838—2002
c、《建筑设计防火规范》GB50015—2006
d、《污水综合排放标准》GB8978—1996
e、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990
f、《化工建设项目环境保护设计规定》HGJ6—1986
g、《工业企业设计卫生标准》GBZ1—2002
h.《环境空气质量标准》GB3095-1996
i、《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003
j、《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》劳字（1988）48号
1.2企业概况
某某有限责任公司（以下简称湖南宜化）是由某某2007年6月竞购某某有限公司而成立的全资子公司。
某某是中国石化行业最具影响力十大代表企业之一，企业拥有总资产约**亿元，下辖20多家子公司，其中4家上市公司（****、****、****、****），4家中外合资公司，产品涵盖化肥、化工、热电、矿山开发四大领域30多个品种，200*年实现销售收入**亿元。
某某前身为**省某某，筹建于19**年，19**年12月建成投产，位于某某*南郊，占地面积****万平方米，主要产品装置能力为年产合成氨**万吨、精甲醇*万吨、尿素**万吨，系化肥化工于一体的国家大型综合化工企业。
截至2007年底，公司现有在册员工****人，各类专业技术人员***人。
拥有总资产*****万元，年销售收入约*亿元。
1.3项目建设的必要性
1.3.1某某有限责任公司自备电站现有9台中压中温参数锅炉，即7台中压中温参数锅炉及吹风气余热回收锅炉2台，具体情况如下：
其中35t/h煤粉炉4台（建厂时期建设）、75t/h煤粉炉1台、35t/h及75t/h循环流化床锅炉各1台、30t/h及35t/h吹风气锅炉各1台。
4台35t/h煤粉炉由于服役年限长，设备老化，出力明显不足，消耗也高，准备淘汰，6#75t/h煤粉炉因消耗高年代久也面临停运。
目前供汽主要靠35t/h及75t/h循环流化床锅供汽，造成蒸汽供应短缺和设备闲置，是制约公司目前生产稳定的一个主要因素。
1.3.2拟建循环流化床锅炉为国家推荐优先选用的环保型锅炉，低温燃烧可大大降低烟气中的氮氧化物排放量，并可实现炉内脱硫，节省环保投资，且锅炉灰渣含碳量小，活性大，有利于灰渣综合利用。
1.3.3公司造气系统共有26台煤气炉，每年产生炉渣约17万吨，造气炉渣含碳量为15%~20%，低位发热值1250kcal/kg左右，现5#、7#锅炉每年消耗炉渣约10万吨，仍有约7万吨炉渣由于找不到合适利用途经而被低价处理，将造气炉渣全部送入电站锅炉烧掉转化为蒸汽，实现资源的综合利用。
充分利用好这部分炉渣是实现节能降耗，减少环境污染的重要一环。
1.3.4公司现有1#，2#，3#，4#汽轮机共四台，由于6#炉故障频繁，照成4#汽轮机长期停运，设备长期闲置，一旦7#炉也发生故障，将造成全厂大面积停产，根据国家提出的能源节约与开发并举和资源综合利用的方针，结合**集团生产的实际情况及锅炉制造业的相关标准，急于对现有6#锅炉进行技术改造。
在目前国家煤电紧张时期，企业生产负荷开不满的情形下，对6#锅炉进行改造以解决生产用汽矛盾，进一步降低生产成本，提高企业主导产品竞争力，具有十分重要的意义。
1.3.5现有6#锅炉由于年代已久，锅炉效率低，只有66%，煤耗高，改造成循环流化床锅炉后，可减少煤耗。
而且原锅炉的排尘浓度较高，经文丘里水膜除尘器除尘后仍有847mg/Nm3,大大超出了国家排放标准，锅炉改造后，改用电除尘可减少烟尘排放量，掺烧石灰石粉可减少SO2的排放量，实现节能减排。
1.3.6通过对6#锅炉的改造并实行热电联产，能充分利用闲置设备，企业又可以自发电近24959kW/小时，这样可以减少企业的用电成本。
1.3.7综上所述，本工程建成后，其节能效果是相当明显的，（见节能篇），烟尘处理完全彻底，充分利用了造气炉渣，减少了煤耗，是保证生产用热连续稳定，实现节能减排，环境综合治理的必要之举，并且迫在眉睫。
1.4研究范围
本可行性研究报告的范围包括：
1.4.1拆除现有75t/h的粉煤炉（6#）改上循环流化床锅炉和与之相应的上煤、除渣、除尘、脱硫系统等。
原有运煤，水处理，汽论轮机发电系统均利旧。
1.4.2新增循环流化床锅炉的环境保护方案。
1.4.3热电联产运行方案。
1.4.4研究利用造气废渣综合利用的途径，有效减少废渣排放量，最大范围的利用废渣中的有效资源。
1.5主要技术原则
1.5.1根据国家提出的有关资源综合利用的方针和“以热定电”的原则，结合某某有限责任公司生产的实际情况及锅炉制造业、机电行业的有关标准，实行热电联产，集中供热，环境治理，综合发展。
1.5.2充分利用了造气炉渣，节能降耗，实现环境综合治理。
1.5.3汽机则利用现有汽机房，配电水处理利旧，锅炉则在现有老厂房的位置进行更新改造，减少了土地占用量，也降低了造价。
1.5.4充分利用工厂现有设施和技术力量，采用先进，适用，成熟的技术，对企业现有的装置进行改造，以达到挖潜，节能降耗的目的，改善企业经济效益。
1.5.5重视环境保护，遵循环境治理三同时和以新代老的原则。
该项目本身即为环境治理与节能降耗减排并举的综合性项目，它不但能基本吃净造气炉渣，而经循环流化床燃烧后的灰渣可作建筑材料，即没有灰渣污染，避免了原煤粉炉因水力除灰渣造成的水污染。
1.6结论和建议
1.6.1本项目实施后，可实现废渣的综合利用，充分利用了造气炉渣,减少了SO2和烟尘的排放，节约了煤耗。
1.6.2本工程75t/h锅炉改造主要技术经济指标经济一览表
序号
项目名称
单位
数量
备注
改造后
改造前
一
设计规模
1
锅炉改造
t/h
75
75
二
年操作日
天
300
300
三
主要原材料用量
其中：
本地粉煤
t/h
10.54
17.55
消耗造气炉渣
t/h
9.42
0
石灰石粉
t/h
0.301
0.306
五
公用动力消耗
1
供水
（1）
一次水
t/h
80
230
（2）
软水（脱盐水）
t/h
42
42
2
供电
（1）
设备容量
kWh
1444
1455
（2）
用电负荷
kWh
1194
1205
（3）
发电量
kWh
27080
27080
六
三废排放量
（1）
SO2
mg/Nm3
381.72
1004.8
（2）
烟尘排放浓度
mg/Nm3
45
847
（3）
NOX
mg/Nm3
311.7
479.82
（3）
炉渣
t/h
10.304
6.37
七
运输量
1
粉煤
t/a
75888
126288
2
炉渣
74189
45864
八
工程总资金
万元
1
固定资产投资
万元
1709.91
（1）
建设投资
万元
1709.91
（2）
建设期利息
万元
0
2
流动资金
万元
0
不新增
九
年经济效益收入
万元
2106
正常年
十
成本和费用
1
年均总成本费用
万元
558.44
2
年均经营成本
万元
396
十一
年均利润总额
万元
1505.44
十二
财务评价指标
1
投资利税率
%
88.04
平均年
2
总投资收益率
%
88.04
平均年
3
投资回收期（含建设期）
年
2.25
税前
年
2.53
税后
4
全投资财务内部收益率
%
88.29
税前
%
69.43
税后
5
全投资财务净现值（i=10%）
万元
7679.41
税前
万元
5605.28
税后
2热负荷
2.1供热现状
2.1.1现供热方式，热源分布及热源概况
某某有限责任公司热电站即某某的热电站，从建厂建设至今，现有7炉4机，另有废热锅炉两台，总装机容量为锅炉390t/h，汽轮发电机27000KW。
供热方式为热电联产，低压蒸汽采用汽机抽汽或背压获得。
2.1.2现有锅炉明细表
炉
号
炉型
型号
蒸发量
参数
备注
1#
煤粉炉
WGZ35/39-9
35t/h
3.82MPa
/450℃
将淘汰
2#
煤粉炉
WGZ35/39-9
35t/h
3.82MPa
/450℃
将淘汰
3#
煤粉炉
WGZ35/39-9
35t/h
3.82MPa
/450℃
将淘汰
4#
煤粉炉
WGZ35/39-9
35t/h
3.82MPa
/450℃
将淘汰
5#
循环流化
床锅炉
SG-35/3.82-450
35t/h
3.82MPa
/450℃
运行
6#
煤粉炉
CG-75/3.82-M
75t/h
3.82MPa
/450℃
年代已久
运行
7#
循环流化
床锅炉
CG-75/3.82-MX3
75t/h
3.82MPa
/450℃
运行
8#
吹风气炉
Q81/880-30-3.82/450
25t/h
3.82MPa
/450℃
运行
9#
吹风气炉
Q110/870-35-3.92/450
28t/h
3.82MPa
/450℃
运行
2.1.3现6#锅炉“三废”治理情况及对环境造成的影响
原有6#煤粉锅炉锅炉尾部烟器气采用文丘理麻石水膜除尘器除尘，效果不理想，烟尘排放浓度为847mg/Nm3,大大超出了国家排放标准。
灰渣量为6.37t/h,采用水力除灰渣，造成了二次水污染。
2.2热负荷
2.2.1热电站现有热负荷情况如下表：
现有热负荷情况表
工段
蒸汽用量（t/h）
副产蒸汽
（t/h）
压力等级（MPa）
用汽性质
造气
70.8
0.5
连续
电站自用
30.46（23.46）
0.5
连续
网损
3.54
0.5
粗甲醇副产
-7
0.5
连续
小计
97.8（90.8）
0.5
尿素
48.33
1.0
连续
精甲醇
14.75
1.0
连续
网损
0.92
中锅副产
-12
1.0
连续
小计
52
1.0
变换
10.62
2.5
连续
合计
179.42
（172.42）
-17
由上表可知，全厂的工业热负荷为162.42t/h（155.47）。
注：
括号内为开75t/h炉和35t/h炉时的用汽量。
两台吹风气炉共副产3.82MPa,450℃的蒸汽53t/h,可送入汽轮机发电。
2.2.2热电站目前汽轮机配置情况
机号
类型
型号
发电功率
（kw）
备注
1#
抽背
CB3-35/19/10
3000
2#
背压
B6-35/5
6000
3#
抽凝
C6-35/5
6000
4#
抽凝
C12-35/1.0
12000
2.2.36#炉故障时汽轮机运行情况一：
（开75t/h炉+35t/h炉和吹风气炉53t/h）
机号
进汽量
3.43MPa（t/h）
背压
（MPa）
排汽量
（t/h）
抽汽压力
（MPa）
抽汽量
（t/h）
发电量
（kw）
1#
52
1.0
52
3058
2#
60.8
0.5
60.8
6000
3#
41.27
0.5
30
4400
4#
0
1.0
0
0
减温减压器
9.13
2.5
10.62
小计
13458
2.2.46#炉正常运行时汽轮机运行情况二：
（开两台75t/h炉和吹风气炉53t/h）
机号
进汽量
3.43MPa（t/h）
背压
（MPa）
排汽量
（t/h）
抽汽压力
（MPa）
抽汽量
（t/h）
发电量
（kw）
1#
0
1.0
0
0
2#
60.8
0.5
60.8
6000
3#
50.3
0.5
37
5695
4#
82.47
1.0
52
9294
减温减压器
9.13
2.5
10.62
小计
20989
2.2.56#炉正常运行时汽轮机运行情况三：
（75t/hx2+32.13t/h和吹风气炉53t/h）
机号
进汽量
3.43MPa（t/h）
背压
（MPa）
排汽量
（t/h）
抽汽压力
（MPa）
抽汽量
（t/h）
发电量
（kw）
1#
47.8
1.0
47.8
3000
2#
60.8
0.5
60.8
6000
3#
54.8
0.5
0.5
37
6000
4#
62.8
1.0
4.2
12080
减温减压器
9.13
2.5
10.62
小计
27080
正常情况下，热电站按照运行情况三运行，三炉四机。
本工程不改变机组的运行方式，只对6#锅炉进行技术改造。
2.2.6运行情况二的蒸汽平衡。
蒸汽平衡情况表
类别
项目
单位
数值
3.82MPa
450
锅炉新蒸汽
（3332kj/kg）
锅炉蒸发量
t/h
149.7
吹风气产汽
53
汽轮机进汽量
t/h
-193.57
减温减压用汽量
t/h
-9.13
管网损失
0
比较
0
2.5MPa
工业用汽
（2801.4kj/kg）
汽轮机抽（排）汽量
t/h
0
减温减压出汽量
t/h
10.86
工艺用汽量
-10.62
管网损失
-0.24
比较
0
1.0MPa
工业用汽
（2779.7kj/kg）
汽轮机抽（排）汽量
t/h
52
中锅副产
t/h
12
工艺用汽量
-63.08
管网损失
-0.92
比较
0
0.5MPa
工业用汽
（2755.5kj/kg）
汽轮机抽（排）汽量
t/h
97.8
中锅副产
t/h
7
工艺用汽量
70.8
电站自用汽
-30.46
管网损失
-3.54
比较
0
2.2.6运行情况三的蒸汽平衡。
蒸汽平衡情况表
类别
项目
单位
数值
3.82MPa
450
锅炉新蒸汽
（3332kj/kg）
锅炉蒸发量
t/h
182.33
吹风气产汽
53
汽轮机进汽量
t/h
-226.2
减温减压用汽量
t/h
-9.13
管网损失
0
比较
0
2.5MPa
工业用汽
（2801.4kj/kg）
汽轮机抽（排）汽量
t/h
0
减温减压出汽量
t/h
10.86
工艺用汽量
-10.62
管网损失
-0.24
比较
0
1.0MPa
工业用汽
（2779.7kj/kg）
汽轮机抽（排）汽量
t/h
52
中锅副产
t/h
12
工艺用汽量
-63.08
管网损失
-0.92
比较
0
0.5MPa
工业用汽
（2755.5kj/kg）
汽轮机抽（排）汽量
t/h
97.8
中锅副产
t/h
7
工艺用汽量
70.8
电站自用汽
-30.46
管网损失
-3.54
比较
0
2.2.7运行说明：
5#，6#，7#炉同时运行，1#，2#，3#，4#作为备用，1#，2#，3#，4#汽轮机同时运行，锅炉产汽量182.33t/h.,汽轮机发电27080kw/h,
总耗煤量为48.528t/h.。
其中粉煤耗25.637t/h,消耗造气炉渣22.89t/h.
锅炉故障时系统可切换至运行情况二和运行情况一。
3产品方案及生产规模
本工程只涉及将现有75t/h的煤粉锅炉（6#）改为循环流化床锅炉和与之相应的上煤、除渣、除尘系统及烟气脱硫装置等，并向系统提供75t/h蒸汽（3.82MPa、450℃）。
4．工艺技术方案
4.1主要设备选择
4.1.1锅炉容量确定
本工程为更新改造项目，工艺热负荷无变化，根据以热定电的原则，热电联产无变化，因此，拆除原6#煤粉锅炉后，仍上一台75t/h锅炉，不改变全厂的原则性热力系统，能满足供热和发电的需要。
4.1.2锅炉形式确定
由于本工程主要目的是消耗多余的造气炉渣，取得较好的经济效益，而链条炉和煤粉炉均对煤质要求较高，不能掺烧造气炉渣，最好的选择是循环流化床锅炉，其具有以下优越性：
（a）循环流化床锅炉是近年来国际国内迅速发展起来的一种高效低污染，清洁燃烧技术，已得到广泛应用。
特别适应热电厂的中小型锅炉改造。
（b）燃料适应性广，循环流化床锅炉按重量比燃料仅占床料的3%~5%。
床料均为不可燃固体颗粒，燃料进入炉膛混合迅速加温至着火温度以上而床温不会降低，故既可燃烧优质煤，也可燃烧低质煤，燃料和床料来源方便，本厂可充分利用造气燃烧后的炉渣以及无烟粉煤。
（c）负荷调节范围宽，常规煤粉炉通常在70%~100%范围内，在实际工作中经常遇到负荷调节困难，停开炉次数频繁，而CFBB在30%~100%范围内进行，甚至可以压火备用，大大改善热电厂负荷变化调节的困难。
（d）环保性能好，因炉型采用膜式水冷壁，全封闭燃烧，有效的减少漏点，改善了运行中的环境污染，为清洁生产创造条件。
CFBB可向炉内加入石灰石、白云石等脱硫剂，燃烧过程中，SO2在Ca/S摩尔比2~2.5时，脱硫效率达90%，此外床温的控制范围在850℃~950℃范围内，不仅有利于脱硫，而且可控制NOx的产生。
燃烧完全，烟气灰粉含硫量低，不会造成冒黑烟，污染周围环境。
（e）灰渣综合利用性能好，灰渣在CFBB内因受温度低不会软化和结块，活性较好，如加入石灰石、灰渣含有CaSO4和CaO，更适应灰渣砖厂的建材原料和水泥厂的掺合剂的使用。
4.1.3结合本工程燃料特性和技术稳妥可靠的原则，本工程选用水冷内循环低速循环流化床锅炉进行更新改造。
该锅炉的特点：
（1）采用膜式水冷壁将燃烧室、分离器的飞灰返料系统布置成一体，结构紧凑，有利于规避外置式分离回送装置受热膨胀冷缩等方面因素影响而造成返料器漏灰等问题。
（2）锅炉采用低速流化床设计，燃烧室截面积大，烟速低，烟气含尘量浓度低；分离装置设计在燃烧室出口，采用高温分离方式，有效防止分离以后受热面的磨损；分离器出口设计有炉内二级提纯分离装置；
（3）燃料适应性广，不仅可以燃用无烟煤、贫煤、烟煤，尤其能燃用其它炉型无法燃烧的煤矸石、造气炉渣等劣质燃料；
（4）主要技术指标在同类型锅炉中表现出色，炉渣含碳量低于2%，飞灰含碳量低于10%，运行经济性好；锅炉负荷可在60~115%之间任意调节；锅炉运行安全可靠，能保证长周期运行；锅炉热效率可达85%以上。
综上所叙，本设计选用选用水冷内循环低速循环流化床锅炉进行6#炉的改造。
4.1.4新汽参数的选定
根据机组容量和公司原有锅炉情况，本工程主蒸汽参数按中压考虑，即锅炉出汽额定参数为3.82MPa、450℃；汽轮机进汽额定参数为3.43MPa、435℃。
4.1.5锅炉型号确定
锅炉型号：
YG-75/3.82-M13
锅炉额定蒸发量:
75t/h
锅炉额定蒸汽压力:
3.82Mpa
给水温度：
105ºC
锅炉效率：
88%
4.2辅助系统选择
4.2.1概述
上煤系统利旧，新增两台皮带给煤机。
电动给水泵利旧，水处理系统利旧，除氧器利旧。
除尘系统改造。
4.2.3燃烧系统
4.2.3.1燃料消耗
本项目为综合利用造气炉渣，节能减排锅炉改造工程，改造后循环流化床锅采用无烟粉煤和造气炉渣按照1.12:
1的比例混合作为燃料。
其中无烟煤热值：
Qdw=4500kcal/kg,造气炉渣热值：
Qdw=1250kcal/kg。
混合燃料的平均发热量（收到基）Qdw=12402kJ/kg,经计算每小时煤耗为19.96t/h,其中无烟粉煤10.54t/h,造气炉渣9.42t/h。
而改造前煤粉锅炉的效率只有66%，耗无烟粉煤17.548/h。
由此可见，选用循环流化床锅炉掺烧造气炉渣，可节约烟煤7.008t/h,折标煤4.5t/h.。
消耗造气炉渣9.42t/h，年消耗造气炉67824
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