【文章內(nèi)容簡介】 8 低位發(fā)熱量 r g 9 高位發(fā)熱量 KJ/g 全年燃料消耗量 萬 噸 。 熱力系統(tǒng) 1 循環(huán)水系統(tǒng) 高溫水經(jīng)一級管網(wǎng)輸送至熱力站，經(jīng)換熱器將熱量傳遞給低溫水，低溫水再由二 級管網(wǎng)輸送至各熱用戶，一、二級管網(wǎng)均為閉式循環(huán)系統(tǒng)。本項目一級供熱管網(wǎng)高溫水系統(tǒng)供水溫度確定為 130℃ ，回水溫度確定為 70℃ ；二級供熱管網(wǎng)低溫水系統(tǒng)供水溫度確定為 90℃ ，回水溫度確定為 65℃ 。高溫水供熱系統(tǒng)工藝流程見圖 2— 1。 一級網(wǎng)回水經(jīng)除污器及循環(huán)水泵送入鍋爐。鍋爐進、出水均采用圖 2— 1 供熱系統(tǒng)工藝流程圖 可行性研究報告 16 單母管制。每臺鍋爐出水接入供水母管，再由供水母管輸入官網(wǎng)至熱力站。 為防止水泵突然停轉(zhuǎn)，廠房系統(tǒng)中管道產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，在熱網(wǎng)循環(huán)水泵的出口管與吸入管之間加裝旁路，并在旁路管道上設逆止閥，以降低循環(huán)水泵入口側(cè)的壓力。 鍋爐設 計工況額定進、出水溫度為 130/70℃ 、額定壓力 ，鍋爐額定循環(huán)水流量為 1003t/h。增加旁通管，以利于流量和熱量的平衡要求，通過鍋爐的水流量保持不變。鍋爐熱力系統(tǒng)工藝流程見圖2— 2。 圖 2— 2 鍋爐熱力系統(tǒng)工藝流程圖 各鍋爐的定期排污經(jīng)母管排入定期排污擴容器或排進渣溝，經(jīng)沉淀后用潛物泵打入爐下的沖渣管，重復利用。 2 補水定壓系統(tǒng) 熱網(wǎng)系統(tǒng)采用變頻泵補水定壓，補水經(jīng)軟化、除氧后送至一級網(wǎng)循環(huán)水泵入口，與一級網(wǎng)回水一同送入鍋爐。 鍋爐補充水的軟化采用全自動鈉離子軟化水裝置，除氧裝置采用海綿鐵除氧方式；軟水和除氧裝置的反洗水進行再利用，用于給煤加濕、除塵、除渣、脫硫、衛(wèi)生等用水。目前市場上的鍋爐用除氧器主 可行性研究報告 17 要有以下幾種：熱力噴霧除氧器、旋膜除氧器、過濾式除氧器；前兩種除氧器均需蒸汽來工作適用于蒸汽鍋爐，而過濾式除氧器主要是海綿鐵除氧器在熱水爐中應用較廣泛，其除氧機理是經(jīng)活化處理而得到的高活性填料式塊狀常溫海綿鐵除氧劑，是海綿狀多孔隙的鐵粒，為水中的溶解氧提供了與活性鐵進行反應的機遇，加速氧化還原反應的進行。它與水中的溶解氧發(fā)生如下反應： 222 )(222 OHFeOOHFe ??? 3222 )(221)(2 OHFeOHOHFe ??? 海綿鐵除氧器結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，因此推薦采用海綿鐵除氧器；除氧器型號和規(guī)格： Q=50m3 2 臺 在系統(tǒng)補水系統(tǒng)上預留加藥裝置接口，便于直接加藥調(diào)節(jié)爐水的PH 值保持在 9～ 10，和應急用軟化、除氧、除氯加藥。 一級網(wǎng)補水量依據(jù)循環(huán)水流量的 1%。 燃燒系統(tǒng) 鏈條鍋爐燃燒系統(tǒng)由送風系統(tǒng)、煤－灰－渣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)及除塵脫硫等系統(tǒng)組成，簡述如下： 1 送風系統(tǒng) 每臺鍋爐配有一臺鼓風機。鼓風機采用變頻調(diào)速控制，燃燒所需的空氣由鼓風機送入空氣預熱器，經(jīng)預熱后 由爐床下部的布風板均勻進入燃燒室，以達到理想的燃燒效率。 2 燃料、灰、渣系統(tǒng) 原煤自原煤斗、溜煤管、分層給煤機由運轉(zhuǎn)爐排送入爐床，每臺鍋爐配 1 個鋼制煤斗、 1 個溜煤管。煤斗可貯煤約 10 小時，溜煤槽可儲煤 2 小時。燃燼的灰渣掉入鍋爐底部的出渣口、由 ZKC 重型框鏈 可行性研究報告 18 除渣機送至平地，由推車運至灰渣場儲存。 3 煙氣系統(tǒng) 鍋爐煙氣依次經(jīng)過爐膛、鍋筒、煙道、省煤器、空氣預熱器后從鍋爐排出，為有效減少煙氣污染，煙氣必須先經(jīng)除塵和脫硫裝置，再經(jīng)引風機、煙道、后由煙囪排向大氣。煙囪為鋼筋混凝土制，高 H=60m，出口直徑 。 除灰渣系統(tǒng) 原煤自原煤斗、溜煤管、分層給煤機由運轉(zhuǎn)爐排送入爐床，每臺鍋爐配 1 個鋼制煤斗、 1 個溜煤管。煤斗可貯煤約 10 小時，溜煤槽可儲煤 2 小時。燃燼的灰渣掉入鍋爐底部的出渣口、由 ZKC 重型框鏈除渣機送至平地，由推車運至灰渣場儲存 工程建設條件 場地條件 本項目位于 XXXXXX 縣 XX 鎮(zhèn)， 廠地地勢平坦，地質(zhì)條件優(yōu)良，廠區(qū)現(xiàn)已被規(guī)劃為建設用地，項目選址合理。廠區(qū)呈四邊形，總占地面積項目 18203m2，建筑面積 8000 m2，廠區(qū)大門位于北側(cè)的中部，進入大門后正對的為鍋爐房，其內(nèi)包括鍋爐 間、辦公區(qū)、軟水間、控制室等，其西側(cè)為輸煤系統(tǒng)，鍋爐房的南側(cè)為煙囪，鍋爐房的東側(cè)以及西側(cè)為兩個儲煤場。主干道寬度設置 7m，次干道 4m，均采用水泥路面，完全滿足廠區(qū)內(nèi)消防和運輸?shù)男枰Ｕ麄€總圖布置充分利用地形，布置緊湊，節(jié)省占地。 可行性研究報告 19 本項目為脫硫除塵脫銷的技術(shù)改造項目在三臺鍋爐的煙道出口分別預留 有脫硫除塵裝置建設用地，預留場地滿足脫硫除塵裝置的建設要求。 本項目脫硝系統(tǒng)采用低氮燃燒器 技術(shù) ， 低氮燃燒器一般把一次風分成濃淡兩股，濃相在內(nèi)，更靠近火焰中心；淡相在外，貼近水冷壁。濃相在內(nèi)著火時，火焰溫度相對較高，但是氧 氣比相對較少，故生成的氮氧化物的幾率相對減少；淡相在外，氧氣比相對較大，但由于距火焰高溫區(qū)域較遠，溫度相對較低，故氮氧化物的生成也不會很多。低氮燃燒器安裝在鍋爐燃燒系統(tǒng)中，不需額外預留建設用地。 原材料 本工程脫硫系統(tǒng)需要使用 片堿 （ NaOH）、石灰作為原料，根據(jù)測算，鍋爐房建成后， 片堿 消耗量 287t/a、石灰 202t/a，全部由 XX 市市場購買 ，供應能力滿足本項目需求 。 動力供應 條件 水 本工程脫硫技改項目采用干法脫硫、 除塵脫硝裝置 水耗量較少，故由廠區(qū)內(nèi)部供給，供應有保障。 電力 脫硫脫硝系統(tǒng)技改工程電力用量很小，可由項目場內(nèi)附近開關(guān)站供給即可。 可行性研究報告 20 3 工藝技術(shù) 方案選擇 工藝方案選擇原則 （ 1） 應采用成熟可靠的技術(shù)和設備。 （ 2）脫硫 脫硝 工藝對鍋爐工況變化適應性。 （ 3） 使用當?shù)乜梢苑€(wěn)定供應、價格較低、性能好的脫硫 脫硝 劑。 （ 4） 脫硫脫硝 處理后不產(chǎn)生二次污染，滿足環(huán)保的嚴格要求。 （ 5）所選擇的 脫硫脫硝 裝置其基建投資和運行費用的綜合性考評是否經(jīng)濟可行。 （ 6）所選擇的脫硫 脫硝 技術(shù)是否會影響原有的或新建的生產(chǎn)鍋爐的正常運行 脫硫 工藝 方案 的選擇 目前，世界上燃煤或燃油電站所 采用的脫硫工藝多種多樣，達數(shù)百種之多。按脫硫工藝在生產(chǎn)中所處的部位不同可分為：燃燒前脫硫、燃燒脫硫和燃燒后脫硫即煙氣脫硫。在這些脫硫工藝中，有的技術(shù)較為成熟，已經(jīng)達到工業(yè)應用的水平，有的尚處于試驗研究階段。經(jīng)過初步篩選，對目前技術(shù)較為成熟、在電廠煙氣脫硫中有一定應用的的脫硫工藝進行簡單介紹。 雙堿法 脫硫 工藝 一、工藝方案 鈣鈉雙堿法脫硫工藝，簡稱雙堿法。該法主要是脫除氣體中的 SO 可行性研究報告 21 2氣體。適用于鍋爐煙氣、焦爐氣、鍋爐生產(chǎn)廢氣等的脫硫。 鈣鈉雙堿法是先用鈉堿性吸收液進行煙氣脫硫，然后再用石灰粉再生脫硫 液，由于整個反應過程是液氣相之間進行，避免了系統(tǒng)結(jié)垢問題，而且吸收速率高，液氣比低，吸收劑利用率高，投資費用省，運行成本低。 以 NaOH（ Na2CO3）脫硫，脫硫液中主要為 NaOH（ Na2CO3）水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、沖刷及堵塞，便于設備運行和維護。 鈉基吸收液對 SO2反應速度快，故有較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般≥ 90%。 脫硫劑的再生及脫硫沉淀均發(fā)生于塔體避免塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了運行成本。 以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構(gòu)，運行可靠性高，事故 發(fā)生率小，塔阻力低，△ P≤ 600Pa。 二、工藝優(yōu)勢 煙氣系統(tǒng) 來自鍋爐煙氣經(jīng)煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構(gòu)。設計空速?。?4． 0m/s），塔壓力降?。ā?600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣于一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。脫硫塔制作完畢噴砂處理后，環(huán)氧樹脂防腐 6 遍，塔內(nèi)部件主要是噴嘴和防霧器，均為 304 不銹鋼材質(zhì)。當脫硫泵出現(xiàn)故障時，脫硫暫停反應，煙氣可通過煙囪排入大氣。 脫硫塔 SO2 吸收系統(tǒng) 煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣 可行性研究報告 22 液充分接觸吸收 SO2。脫硫 塔采用噴嘴式空塔噴淋，由于噴嘴的霧化作用，分裂成無數(shù)小直徑的液滴，其總表面積增大數(shù)千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸面積越大，兩相傳質(zhì)熱反應，效率越高。因此化工生產(chǎn)中諸多單元操作中多采用噴淋塔結(jié)構(gòu)，起到高效、節(jié)能、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內(nèi)堿液霧化吸收 SO2 及粉塵，生成 Na2SO3，同時消耗了 NaOH 和 Na2SO3。脫硫液排出塔外進入再生池與 Ca（ OH） 2反應，再生出鈉離子并補入 Na2SO3（或 NaOH），經(jīng)循環(huán)脫硫泵打入脫硫循環(huán)吸收 SO2。 在脫硫塔頂部裝有除霧器，經(jīng)除霧器折流板碰沖作用，煙氣攜帶的煙塵和 其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期沖洗裝置，防止除霧器堵塞。 脫硫產(chǎn)物處理 脫硫產(chǎn)物最終是石膏漿，具體為 CaSO CaSO4 還有部分被氧化的 Na2SO4 及粉塵。有潛水泥漿泵從沉淀池排出處理好，經(jīng)自然蒸發(fā)晾干。由于石膏漿中含有固體雜質(zhì)，影響石膏的質(zhì)量，所以一般以拋棄法為高。排出沉淀池漿液可經(jīng)水力旋流器，稠厚器增濃提固后，再排至渣場處理。 關(guān)于二次污染的解決 以鈉鈣雙堿法煙氣脫硫可解決單一納堿脫硫的二次污染問題。鈉鈣雙堿法是以納堿吸收 SO2，其產(chǎn)物用石灰乳再生出納堿繼續(xù)使用，因鈉鈣雙堿 法能節(jié)省堿耗，又杜絕二次污染問題。有少量的 Na2SO4不能夠再生被帶入石膏漿液中，經(jīng)固液分離，分離的固體殘渣進行回 可行性研究報告 23 收堆放再做他用。溶液流回再生池繼續(xù)使用，因此不會產(chǎn)生二次污染。 灰石－石膏濕法脫硫工藝 石灰石－石膏濕法脫硫工藝是目前世界上應用最廣泛、技術(shù)最為成熟的 SO2 脫除技術(shù)，約占全部安裝 FGD 容量的 70％。它是以石灰石為脫硫吸收劑，通過向吸收塔內(nèi)噴入吸收劑漿液，使之與煙氣充分接觸、混合，并對煙氣進行洗滌，使得煙氣中的 SO2 與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的強制氧化空氣發(fā)生化學反應，最后生成石膏，從而達 到脫除 SO2 的目的。 一、 工藝流程 石灰石 石膏濕法脫硫工藝采用價廉易得的石灰石作脫硫吸收劑。將石灰石塊破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成石灰石漿液，石灰石漿液經(jīng)泵打入吸收塔與煙氣充分接觸，使煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣進行反應生成亞硫酸鈣，從吸收塔下部漿池鼓入氧化空氣使亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，硫酸鈣達到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。從吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于 10%，然后用輸送機送至石膏堆放庫堆放。脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴后，由煙囪或冷卻塔排入大氣。 該工藝適用于任何含硫量的煤 種的煙氣脫硫，脫硫效率可達到95%以上。 脫硫副產(chǎn)物石膏的處置一般有拋棄和回收利用兩種方法。脫硫石膏處置方式的選擇主要取決于市場對脫硫石膏的需求、脫硫石膏的質(zhì) 可行性研究報告 24 量以及是否有足夠的堆放場地等因素。 石灰石 — 石膏濕法脫硫是目前世界上技術(shù)最為成熟、應用最多的脫硫工藝。世界上有多家公司開發(fā)研究這種工藝，如德國的 Bischoff公司、 Steimuller 公司，日本的三菱重工、川畸重工、石川島播磨，美國的 Bamp。W 公司等等，應用此脫硫工藝最多的國家是美國、日本及德國，該工藝的機組容量約占電站脫硫裝機總?cè)萘康?90%，單塔容量已達 1000MW。 二、 工藝特點 該工藝具有脫硫率高、技術(shù)成熟，運行可靠性高、吸收劑利用率高、對煤種變化的適應性強，能適應大容量機組和高濃度 SO2 煙氣條件、吸收劑價廉易得且利用率高、副產(chǎn)品具有綜合利用的商業(yè)價值等特點。 最近十年，隨著對 FGD 工藝化學反應過程和工程實踐的進一步理解以及設計和運行經(jīng)驗的積累和改善，石灰石石膏濕法工藝得到了進一步發(fā)展，如單塔的使用、塔型的設計和總體布置的改進等，使得脫硫率提高到 95％以上、運行可靠性和經(jīng)濟性有了很大改進，對電廠運行的影響已降到最低，設備可靠性提高，系統(tǒng)可用率達到 95％。而且，隨著技術(shù)進步的不斷加快，系統(tǒng)逐步簡化，不但運行、維護更為方便，而且造價也有所下降。 目前，應用此法進行煙氣脫硫最多的國家是美國、德國、日本，單機容量最大達 1000MW。我國華能重慶珞璜發(fā)電廠 2360MW 燃煤發(fā)電機組，在 80 年代末、 90 年代初首次從日本三菱公司引進了二套石灰石－石膏濕法脫硫工藝。十幾年來，我國工程技術(shù)人員已充分消化吸收了該脫硫工藝，并積累了豐富的實踐經(jīng)驗。 可行性研究報告 25 氨法脫硫工藝 一、 工藝流程 高效除塵后的煙氣經(jīng)噴水冷卻到飽和溫度從下部進入洗滌塔。若煙氣中含塵濃度較高，則需增設一個 噴水冷卻除塵裝置，以提高副產(chǎn)品硫酸銨的純度。飽和煙氣在一體化床式洗滌塔內(nèi)，先后通過二段循環(huán)床式洗滌區(qū)，煙氣與自上而下噴淋的洗滌液逆行，在床體中液、氣進行劇烈的接觸反應， SO2 基本上被完全吸收。當煙氣中 SO2 濃度較大（ 1000ppm 以上）時，脫硫系統(tǒng)