【正文】 工業(yè) （窯爐） 鍋爐改造工程 的要求 。 煤矸石電廠 2 號(hào) 鍋爐節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 13 第三 章 擬建項(xiàng)目情況 項(xiàng)目改造范圍 本項(xiàng)目在原 沈陽煤業(yè) （ 集團(tuán) ） 雞西盛隆礦業(yè)有限責(zé)任公司 煤矸石電廠 基礎(chǔ)上將 2號(hào)中壓 35t/h鏈條爐排鍋爐更換為 CG35/ 循環(huán)流化床鍋爐。 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案 該項(xiàng)目改造完成后， 煤矸石電廠 規(guī)模為 2 35t/h 循環(huán)流化床鍋爐和 1 6MW 發(fā)電 機(jī)組 。 項(xiàng)目建設(shè) 條件 廠址 及地理位置 堿場礦區(qū)位于東經(jīng) 135176。 6′，在雞西市梨樹區(qū)西 南 9km處。礦區(qū)占地面積 平方公里 。平均海拔高度為 300～ 350m。 交通運(yùn)輸 條件 堿場礦區(qū)位于雞西市梨樹區(qū)西 南 9km 處。公路四通八達(dá)，交通便利，礦區(qū)有鐵路專用線。 燃料的 供應(yīng) 情況 項(xiàng)目 改造后 2 號(hào)鍋爐 年供熱量為 485100GJ， 主要 消耗 原材 料為煤 矸石 。據(jù)煤質(zhì)分析報(bào)告， Q,v,ar=，灰分 Aar=％，全硫含量 Sar=0。 申報(bào)單位 鍋爐 原來 燃用的煤為 II 類煙煤， 改造 前 年消耗原煤量 萬噸 （折合標(biāo)煤 萬噸 ） ； 改造后 鍋爐 燃用 低位發(fā)熱值為 矸石 ， 年消耗 煤 矸石 萬噸 （ 折合標(biāo)煤 萬噸 ） ，則 改造后比改造前 2號(hào)鍋爐可節(jié)約標(biāo)煤 萬噸。 工程 地質(zhì) 堿場礦區(qū)屬低山丘陵地形，地勢北高南低，最高西大山海拔高度 620m。 廠址 工程地質(zhì) 特征如下： 1)腐植土：厚度 。 2)粉質(zhì)粘土：層位 穩(wěn)定，埋深 ，厚度 。能搓成 2mm 左右的土條，具粘性，碎石顆粒含量約占 10%。呈棱角狀，成份多由粉、細(xì)沙巖組成。 4)根據(jù) 工程地質(zhì) 報(bào)告，本次設(shè)計(jì)地耐力采用 200kPa。 煤矸石電廠 2 號(hào) 鍋爐節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 15 項(xiàng)目節(jié)能 技改 方案 鍋 爐 選 型 該項(xiàng)目 2 號(hào)鍋爐燃用的為 II 類煙煤，低位發(fā)熱值為 。 由于該企業(yè)隸屬于堿場煤礦，而堿場煤礦每年又可產(chǎn)生大量洗煤的廢棄物 煤矸石，因此，在資源十分緊缺的形式下，原 2 號(hào)鍋爐改造后再繼續(xù)燃燒低位發(fā)熱值較高的煤 即 為 能源的浪費(fèi) ， 也 違背 了 國家當(dāng)前節(jié)能減排降耗的 產(chǎn)業(yè) 政策。 循環(huán)流化床鍋爐工作特性決定其具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1） 燃料適應(yīng)性廣 循環(huán)流化床鍋爐不僅可以燃用煤粉爐、鏈條爐排爐等的燃料，還可以燃用這些燃燒方式不能燃燒的劣質(zhì)燃料，如煤矸石、油母頁巖等。另外還具有適應(yīng)煤種多變和多種燃料混燒的優(yōu)點(diǎn)。 2） 燃燒效率高 循環(huán)流化床鍋爐燃料粒度在 8～ 10mm 以下，在空氣的吹托下，上下翻滾著火燃燒，在上下翻 騰的料層中，熾熱的灰渣占 90%～ 95%，新進(jìn)入的煤粒占 5%～ 10%，因此新煤著火條件好，能燃燒各種劣質(zhì)的燃料，其燃燒效率可達(dá) 97%以上。另外可摻燒石灰石進(jìn)行煙氣脫硫，能很好的控制 SO2的生成和排放，脫硫效率可達(dá) 90%以上。還能像鏈條爐排鍋爐那樣壓火，壓火可達(dá) 48 小時(shí)，啟動(dòng) ～ 1 小時(shí)，即可達(dá)到滿負(fù)荷，冷態(tài)啟動(dòng)需 36 小時(shí)。另外當(dāng)摻燒石灰石，灰渣中石膏含量高，因此，可以作為硅酸鹽水泥的熟料，作為火山灰粘合劑等建筑材料。 改造前 2 號(hào)鍋爐燃用 低位發(fā)熱值 為 ，當(dāng) 熱負(fù)荷為 35t/h 時(shí)， 35t/h 鏈條爐排鍋爐耗煤量為 （鍋爐年均熱效率按 53%計(jì)算），折合標(biāo)煤耗量為 。 即改造前 35t/h鏈條爐排鍋爐 比 循環(huán)流化床鍋爐多耗 標(biāo)煤 ，按 設(shè)備年利用小時(shí) 數(shù)5500h， 35t/h 循環(huán)流化床鍋爐耗 標(biāo) 煤量比鏈條爐排鍋爐節(jié) 約 萬 噸 /年。 鍋爐型號(hào)及規(guī)格 如下： 鍋爐型號(hào)： CG35/ 額定蒸發(fā)量： 35t/h 額定出口蒸汽壓力： 額定出口蒸汽溫度： 450℃ 給水溫度： 105℃ 煤矸石電廠 2 號(hào) 鍋爐節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 17 設(shè)計(jì)效率： 87% 適用燃料： 煤矸石 主要設(shè)備選型見表 31。 主要設(shè)備 選型 表 31 序號(hào) 名 稱 型號(hào)與規(guī)格 單位 數(shù)量 1 循環(huán)流化床 鍋爐 CG35/ 臺(tái) 1 2 一次送 風(fēng)機(jī) N=132KW 臺(tái) 1 3 二次送 風(fēng)機(jī) N=75KW 臺(tái) 1 4 引風(fēng)機(jī) N=110KW 臺(tái) 1 5 布袋 除塵器 HJLM2020 η =% 臺(tái) 1 燃 燒系統(tǒng) 燃料 本項(xiàng)目 改造后燃用的 煤質(zhì)分析如下： 硫分： Sar 0 灰分： Aar ％ 揮發(fā)份： Vdaf ％ 低位發(fā)熱量 : Q， ar (2568kcal／ kg) 燃燒系統(tǒng) 本 工程 改造后， 1 臺(tái) 3 5t/h 循環(huán)流化床鍋爐額定負(fù)荷耗煤矸石量為／ h。 由于本工程燃燒的煤矸石不含硫份，所以，燃料進(jìn)入鍋爐爐堂前不需要添加石灰石。 鍋爐配置的一、二次風(fēng)機(jī)均設(shè) 變頻，以便調(diào)節(jié)風(fēng)量。鍋爐尾部煙氣由除塵器凈化后由引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪，然后排入大氣。 原則性燃燒系統(tǒng)圖見 K03。該礦煤矸石低位發(fā)熱量為 （ 2568cal/kg），灰分 %。 鍋爐額定負(fù)荷時(shí)煤矸石消耗量 計(jì)算見表 單位： t 表 32 鍋爐容量 煤矸石耗量 小時(shí)耗量 日耗量 年耗量 2 35t/h 104 原有輸煤系統(tǒng) 1） 煤場 儲(chǔ)煤場設(shè)在電廠區(qū)內(nèi)西北角，占地約 2800 ㎡ ，儲(chǔ)量可達(dá) 萬 t，可滿足 約 20 天 最大負(fù)荷 運(yùn)行的儲(chǔ)煤 矸石 量。 2） 輸煤系統(tǒng) 原輸煤系統(tǒng)采用單路三段皮帶輸送燃料，由地下受煤斗、電機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)，皮帶輸送機(jī)、環(huán)錘式碎煤機(jī)、犁 式卸煤器等組成。；第二段與主廠房輸煤層的水平皮帶相接，提升角度 18176。 經(jīng)校核， 原儲(chǔ)煤場 及 輸煤系統(tǒng) 均可 滿足 項(xiàng)目改造后的 需要。 經(jīng)校核計(jì)算，原電廠的 除氧給水系統(tǒng) 、 工業(yè)水系統(tǒng) 及 疏水系統(tǒng) 均不用改造，即可滿足改造后工程的需要 。 除灰系統(tǒng) 鍋爐排的灰渣落入新更換的重板除渣機(jī)內(nèi) ，由其倒入貯渣間中的貯渣斗內(nèi)，定時(shí)由汽車將渣運(yùn)出鍋爐房外，做制磚源料。 熱 工 控 制 主要監(jiān)測項(xiàng)目 鍋爐系統(tǒng)的給水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、母管蒸汽、送風(fēng)機(jī)出口、預(yù)熱器出口、爐膛、省煤器出 /入口、除塵器出 /入口等處壓力檢測；給水、減溫器出 /入口蒸汽、鍋爐出口蒸汽、預(yù)熱器出 /入口空氣、爐膛、排煙等處溫度檢測；給水、減溫水、過熱蒸汽處流量監(jiān)測及積算，汽包液 位檢測；煙氣含氧量檢測等。 主汽門前 /后蒸汽、排汽、凝結(jié)水、汽油器出 /入口、軸承等處溫度檢測；主蒸汽、凝結(jié)水流量檢測及積算； 煤矸石電廠 2 號(hào) 鍋爐節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 20 除氧器系統(tǒng)主要設(shè)置蒸汽及給水泵出口和給水母管壓力檢測；水箱水位及溫度檢測。將汽包水位保持在一定的范圍內(nèi)。反饋信號(hào)對蒸汽流量變化以補(bǔ)償負(fù)荷的波動(dòng)、取給 水壓力變化以補(bǔ)償給水母管的壓力波動(dòng)，系統(tǒng)在大偏差時(shí)將自動(dòng)分離積分作用。 為減少溫度測量的惰性，設(shè)計(jì)以主蒸汽為主信號(hào)，取減溫器前蒸汽溫度和減溫水流量為反饋 信號(hào)，通過改變減溫水流量達(dá)到調(diào)節(jié)主蒸汽溫度的目的。為此，除要求維持過熱器出口蒸汽壓 力恒定外，還要求保持一定的爐膛負(fù)荷及合理的空氣過剩系數(shù)。 4)主蒸汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 主蒸汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是使鍋爐的燃料消耗與蒸發(fā)量相適應(yīng)，以維持主蒸汽壓力穩(wěn)定。燃料量煤矸石電廠 2 號(hào) 鍋爐節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 21 調(diào)節(jié)的同時(shí)，相應(yīng)改變一、二次風(fēng)量并采用煙氣含氧量校正空氣過剩系數(shù)，使不安全燃燒損失和排煙損失之和 為最小，以提高熱效率。設(shè)計(jì)采用調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度來實(shí)現(xiàn)，為防止風(fēng)門開得過大或過小造成鍋爐熄火，系統(tǒng)引入高值、低值選擇器進(jìn)行限制，并以送風(fēng)量作為前饋信號(hào)。 控制系統(tǒng)的構(gòu)成 各工序均采用分布式控制方式實(shí)施檢測和控制。每一鍋爐分別設(shè)置一臺(tái)操作站，汽機(jī)也設(shè)置一臺(tái)操作站。本系統(tǒng)采用 DCS 控制系統(tǒng)。更新的鍋爐及附屬設(shè)備基礎(chǔ)按新設(shè)備要求進(jìn)行重新施工。 煤矸石電廠 2 號(hào) 鍋爐節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 22 第 四 章 節(jié)能方案分析 編制依據(jù) 1） 《中華人民共和國節(jié)約能源法》； 2） 《設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則》； 3） 國家有關(guān)能源的法規(guī)和文件。 改造前 能耗 指標(biāo) 擬建項(xiàng)目改造前 能耗指標(biāo)如下 : 年供熱量 485100GJ 鍋爐 標(biāo)煤耗率 鍋爐年均熱效率 53% 節(jié)能 技術(shù) 措施 我國解決能源問題的方針是開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位。項(xiàng)目的建設(shè)方案設(shè)計(jì)要體現(xiàn)合理利用和節(jié)約能源的方針，節(jié)能是我國發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針。國家為了節(jié)約能源，制定切實(shí)可行的節(jié)能措施。 擬建項(xiàng)目 在設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇時(shí)，按照目前國家推薦的節(jié)能新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)和設(shè)備選擇： 鍋爐和 供熱系統(tǒng)； 家近年推薦的低耗能設(shè)備； 鼓、引風(fēng)機(jī)、 循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵選擇變頻調(diào)速裝置，節(jié)約 電能。 2)合理安排能量，盡可能避免生產(chǎn)工藝中能量的不合理轉(zhuǎn)換 。根據(jù)近幾年對風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)電設(shè)備的調(diào)查，負(fù)荷率在 50%～ 60%，大大低于設(shè)計(jì)值。 在采暖方面，充分考慮了東北地區(qū)的氣候特點(diǎn)，在符合國家規(guī)定的前提下，合理地選擇供熱指標(biāo)，同時(shí)又考慮了負(fù)荷的波動(dòng)性，降低設(shè)計(jì)單耗。 4)加強(qiáng)工業(yè)水的重復(fù) 利用。 5)節(jié)能管理機(jī)構(gòu) 節(jié)能工作分為兩個(gè)方面，一是技術(shù)途徑，二是管理途徑，在重視技術(shù)途徑的前提下，搞好能源管理工作也是十分重 要的。 項(xiàng)目改造后 節(jié)能效益 年節(jié)煤量 擬建項(xiàng)目 節(jié)能改造完成后 年供熱量仍為 485100GJ。 全年節(jié)約標(biāo)煤量計(jì)算公式： Bj=Qa (dfdq) 103（ t/a） 式中 Bj— 年節(jié)約標(biāo)煤量 （ t/a） Qa— 全年供熱量 （ GJ） df— 改造前 鍋爐 標(biāo) 煤耗率 （ kg/GJ） dq— 改造后 鍋爐 標(biāo) 煤耗率 （ kg/GJ） 改造后鍋爐 年節(jié)約標(biāo)煤量 Bj=485100 () 103= 萬 t/a 項(xiàng)目改造完成 后 因鍋爐效率提高而 節(jié)約標(biāo)煤量 萬 t/a。 使 鍋爐的 能耗指標(biāo)由原來 的， 達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平 。本工程 節(jié)能改造完成后， 不但節(jié)約了大量 燃煤、水電等能源，而且取消了運(yùn)煤、運(yùn)灰車輛，節(jié)約大量人力物力。 環(huán)境效益 項(xiàng)目 改造 后減少的煙塵量 計(jì)算公式： MA=Ba（ η C1η C2） /100 [Ay/100+q4/100 QnDW/（ 8100 ） ] fh 式中 ： MA— 減少的 煙塵排放總量 t/a Ba— 采暖期節(jié)約 原 煤總量 t/a η c1— 改造后 除塵器效率 %，取 98% η c2— 改造前 除塵器效率 %，取 60% Ay — 燃煤應(yīng)用基灰份 % q4 — 鍋爐機(jī)械未燃燒的熱損失 % Qndw— 燃煤的低位發(fā)熱量 kJ/kg fh — 鍋爐煙氣帶出的飛灰份額 % 年減少煙塵量 ： MA=Ba（ η C1η C2） /100 [Ay/100+q4/100 QnDW/（ 8100 ） ] fh =11600 29308/19030 ()/100 [+10/100 19030/(8100 )] =494（ t/a） 項(xiàng)目 改造 后減少的二氧化硫量 計(jì)算公式： MSO2=2 Ba（ η SO1η SO2） /100 （ 1q4/100） Sy/100 k 式中 ： MSO2—— 減少 二氧化硫排放量 t/a 煤矸石電廠 2 號(hào) 鍋爐節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 27 2 — SO２ 分子量與含硫分子量的比值 64/32 Bg —— 采暖期節(jié)約 原 煤總量 t/a η SO1—— 改造后除塵器的脫硫效率 %，取 80% η SO2—— 改造前 除塵器的脫硫效率 %，取 0 Sy—— 燃煤的應(yīng)用基硫份 % K—— 燃煤中的含硫量燃燒后氧化成 SO２ 的份額 年減少二氧化硫量 ： MSO2=2 Ba（ η SO1η SO2） /100 （ 1q4/100） Sy/100 k =2 11600 29308/19030 （ 1000） /100 （ 110/100） =64(t/a) 項(xiàng)目 改造 后減少的灰渣 量 計(jì)算公式 ： MA= Ba (β Nar+106 Vy ρ NOx) 式中 ： MA— NOx排放總量 t/a Ba— 采暖期節(jié)約 原 煤總量 t/a β — N份向 NO的轉(zhuǎn)化率 % Nar — 燃煤應(yīng)