某电厂机组脱硫工程可行性研究报告 (4).doc
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1、检索号: 密 级:秘 密 jslig电力有限公司一期2350MW机组脱硫工程可行性研究报告目 录第一章 概 述11.1 项目概况11.2 研究范围11.3 主要技术原则21.4 工作简要过程2第二章 电厂概况42.1 电厂位置及交通状况42.2 电厂机组状况42.3 现有环保设施及主要污染物排放状况42.4 燃煤成分52.5 水源52.6 气象62.7 工程地质和地震烈度7第三章 脱硫工程建设条件93.1吸收剂供应与制备93.1.1 吸收剂供应93.1.2 吸收剂制备103.2 脱硫副产物的处置及综合利用条件113.2.1 石膏脱水系统113.2.2 石膏的处置123.3 脱硫废水的处理133
2、.4 脱硫建设场地143.5 脱硫系统的用电、水、气条件14第四章 烟气脱硫工艺方案的选择174.1 主要工艺参数和技术指标174.2、烟气脱硫工艺的选择17第五章 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工程设想215.1 脱硫工程总体布置215.1.1 一炉一塔布置215.1.2 两炉一塔布置215.2 脱硫系统物料衡算225.3 脱硫工艺系统介绍235.3.1 吸收剂供应系统235.3.2 烟气系统245.3.3 SO2吸收氧化系统255.3.5 石膏脱水系统255.3.6 脱硫系统废水处理255.3.8 脱硫系统主要设备265.4 电气部分285.4.1.脱硫岛电气系统的工作范围。285.4.2 设计
3、的条件与要求:315.4.3 脱硫系统的电压等级325.4.4电气设备的布置:325.4.5进、出线方式325.4.6 控制方式335.6.7 照明及检修系统335.6.8 防雷接地系统及安全滑线335.6.9 电缆和电缆构筑物345.5 仪表和控制345.5.1 热工自动化水平345.5.2 控制室布置355.5.3主要控制回路355.5.4 FGD系统的联锁保护365.5.5 现场检测仪表及选型原则365.5.6 公用工程要求385.6 土建部分385.7 脱硫工程设备招标书编制原则38第六章 环境和社会效益406.1环境效益406.2 社会经济效益40第七章 节约和合理利用能源41第八章
4、 劳动安全和工业卫生42第九章 生产管理与人员编制43第十章 脱硫工程项目实施的条件和轮廓进度4410.1 项目实施条件4410.2 项目实施轮廓进度44第十一章 技术经济评估4711.1 投资估算和运行费用估算4712.1 结论4812.2 主要技术经济指标48附 件504js利港电力有限公司一期2350MW机组烟气脱硫可行性研究第一章 概 述1.1 项目概况jslig电力有限公司目前装机容量为1400MW,一期工程2350MW机组和二期工程2350MW机组分别于1993年5月和1998年8月竣工投产;现计划扩建三期工程2600MW机组和四期工程2600MW机组,建成后总装机容量达到3800
5、MW。lig电力有限公司所属区域是我国的酸雨控制区,三、四期工程为扩建项目,根据s环函200223号文“技改和扩建项目必须实行以新带老削减全厂二氧化硫的排放量。具体要求是在2000年达标排放的基础上,两控区内的企业必须实现全厂总量削减20%,其它区域削减16.6%”。lig电力有限公司2000年二氧化硫允许排放总量为2.8981万吨,实际排放量为2.46万吨。到2005年,lig电力有限公司二氧化硫排放总量将削减至2.3185万吨。一期2350MW机组SO2排放量为1.814万吨/年,二、三期安装脱硫装置后SO2排放量为0.241万吨/年,四期工程投运后增加SO2排放量0.150万吨/年,全厂
6、排放总量为2.205万吨/年。略低于SO2允许排放量。若机组年运行时间增加至6000小时,则全厂SO2排放量增至2.544万吨/年,将超过目前SO2允许排放量(2.3185万吨/年)。为保证全厂二氧化硫排放总量满足环保要求,需对一期2350MW机组进行烟气脱硫改造。此外,根据国家环保总局要求,lig电力有限公司现有机组的脱硫情况将是四期工程环评审批的重要条件以及今后工程三同时验收项目之一。目前,二期2350MW机组烟气脱硫改造工作正在进行,一期2350MW机组的脱硫项目的能否实施和实施进度直接影响到四期工程项目的审批和工程的三同时验收。同时,jyin市人民政府关于提高环保准入门槛、治理污染企业
7、和关停污染项目的若干意见(c政发2004103号)和jyin市环保局关于进一步加强我市大气污染防治工作的通知(c环控200421号)也要求现有火电机组在2007年底完成脱硫工作。基于以上原因,jslig电力有限公司决定对一期工程进行脱硫改造,并于2005年6月委托guod环境保护研究所对该厂一期2350MW机组进行烟气脱硫工程的可行性研究。1.2 研究范围本研究属lig电力有限公司1号、2号炉脱硫工程的前期工作。参照火力发电厂可行性研究报告内容深度规定烟气脱硫部分暂行规定(DLGJ138-1997)的要求,同时结合lig电力有限公司脱硫工程的特点,本可行性研究的范围主要包括以下内容:脱硫工程的
8、建设条件;烟气脱硫工艺方案的比较和选择;脱硫工程吸收剂的来源和供应;脱硫副产物的利用和处置方式;脱硫工程投资估算和运行成本分析。1.3 主要技术原则推荐先进、成熟的脱硫技术,脱硫系统的投运不影响机组正常安全运行。脱硫系统的设计脱硫效率应满足当前国家排放标准和地方环保局的要求,并考虑满足今后5-10年内不断趋于严格的SO2排放标准。各机组的脱硫系统相对独立,一台机组脱硫系统的停运或故障不影响其它机组脱硫系统的正常运行。脱硫工程应结合主体工程的设计,使流程和布置紧凑、合理。尽可能不单独设吸收剂制备供应系统和脱水系统,根据三期公用系统的出力进行物料衡算,提出可行性方案。脱硫工程应尽可能减少噪音对环境
9、的影响;脱硫副产物尽可能综合利用,其处理应符合环境保护的长远要求,避免脱硫副产物的二次污染。脱硫系统控制采用DCS系统,设独立的集中控制室,且主机控制室也可进行操作。采用烟气在线自动监测系统,对烟气脱硫前后的含硫量及脱硫效率进行连续实时监控。脱硫工艺尽可能节约能源和水源,尽可能降低脱硫系统的投资与运行费用。运行时间按5200小时考虑,脱硫系统可利用率95以上。脱硫系统设计寿命与对应的主机寿命一致。1.4 工作简要过程2005年5月,lig电力有限公司与guod环境保护研究所就lig电力有限公司的烟气脱硫工程可研的初步设想交换了意见;2005年6月,lig电力有限公司委托guod环境保护研究所承
10、担lig电力有限公司现有1、2号350MW机组烟气脱硫工程的可行性研究。2002年6月-8月,编写可行性研究报告。第二章 电厂概况2.1 电厂位置及交通状况lig电力有限公司位于js省jyin市lig镇,北邻长江,在jyin市区以西约18公里,距cz市约20公里,距wx市55公里,对岸为jj市。厂区地形平坦。一、二期主厂房距长江大堤约三、四百米。电厂对外的交通运输条件较好,其总的运输原则是以水路(上煤码头、大件码头、散装石子码头)为主,公路运输为辅,铁路运输可在临近的cz和zj站卸货后经公路中转。2.2 电厂机组状况电厂规划装机总容量为3800MW(一期2350MW;二期2350MW;三期26
11、00MW;四期2600MW)。厂区已按规划容量3800MW征地(含脱硫系统用地)。一、二期4350MW燃煤火力发电机组已建成投产。2.3 现有环保设施及主要污染物排放状况 现有的环保设施及污染物排放情况列于表2.1。表2.1 现有环保设施及主要污染物排放状况分类主要环保设施主要污染物排放情况工业废水工业废水处理系统,用于储存和处理锅炉酸洗、排污、煤场冲洗、化学再生等各项工业废水。pH、ss、氟化物、CODCr、As、挥发酚、硫化物生活污水生活污水处理系统,用于收集和处理全厂生活污水,处理能力40t/hpH、ss、BOD5r、CODCr 、总磷、氨氮含油废水含油废水处理系统,用于收集和处理燃油罐
12、区和油泵房含油废水,处理能力20t/hpH、石油类煤场排水ss、硫化物温排水锅炉烟气1、2、3、4号炉均配置2台电除尘器,共8台。设计除尘效率99.3%,1、2和3、4号炉分别共用两座高240米烟囱排放烟气SO2、烟尘、NO固体废物除灰渣系统,用于处理和输送锅炉燃烧产生的灰渣,将灰渣输送至灰渣场储存或综合利用干灰输送系统,将中转灰库的灰送至干灰库灰渣噪音隔音室、吸音墙、吸音平顶、消声器等噪音2.4 燃煤成分lig电力有限公司设计煤种主要为晋北煤和雁北煤,其设计煤种和校核煤种的元素分析数据见表2.2。表2.2 lig电力有限公司设计煤种和校核煤种的元素分析序号项目单位一期设计煤种校核煤种1燃煤量
13、t/h143.30156.162低位发热量kJ/kg22287201933收到基碳%57.6545.734收到基氢%3.603.665收到基硫%0.701.006收到基氧%8.047.787收到基氮%0.960.848收到基水%8.8514.009收到基灰%20.2027.00一、二期工程投运以来,实际燃煤含硫量的平均值低于设计值,约为0.6%。2.5 水源电厂水源取自长江水,水量充沛,水质比较稳定。lig段长江水水质(设计值)见表2.3。实际运行水质中的悬浮物含量低于设计值,大部分时间小于200mg/L。表2.3 长江原水水质序号名称单位数值1全固形物mg/L704.802溶解固形物mg/L
14、156.003悬浮物mg/L548.804总硬度meq/L2.435碳酸盐硬度meq/L2.046非碳酸盐硬度meq/L0.397全碱度meq/L2.048酚酞碱度meq/L0.009钙离子mg/L37.1410镁离子mg/L6.9411钠离子mg/L3.0012氧化铁+氧化铝mg/L0.2613铁离子mg/L0.0214铝离子mg/L0.1215氯根mg/L8.1016硫酸根mg/L14.6217硝酸根mg/L2.2118重碳酸根mg/L124.0419全硅mg/L8.0820二氧化硅(溶硅)mg/L1.9621胶硅mg/L6.1222游离二氧化碳mg/L10.0023耗氧量mg/L2.77
15、24pH7.4电厂工业用水由化学车间对原水进行c清、过滤处理,以去除水中悬浮物,目前化学车间工业用水制水能力尚富裕300-400t/h。脱硫系统工艺用水采用电厂工业水。2.6 气象电厂厂区属亚热带海洋性季风气候,全年湿润温和,四季分明。主导风向为东南风,其次为东北风,电厂处于jyin市区及lig乡镇的下风向。多年极端最高气温:38.0;多年极端最低气温:-14.2;年平均相对湿度:80%;多年平均降水量:1025.60毫米;多年平均气压:1016.5mbar;多年最大积雪深度:10cm;离地面高度10m,30年一遇,10min平均最大风速:26.0m/s。2.7 工程地质和地震烈度厂址范围内在
16、大地构造部位上是稳定的,未发现活动性断层通过,厂区地震的基本烈度为6度。厂区地下水埋藏较浅,基坑开挖时需采取降水或其它措施,以防产生流沙、塌方等问题。电厂地处长江南岸的高漫滩之上,地形平坦,微向长江方向倾斜,地面标高一般在4米左右。工程地质钻探揭露厂区第四系长江冲积层厚180米,下伏基岩为白垩系红砂岩。100米钻孔在厂区共揭露土层共15层,自上而下描述如下:(1a)亚粘土:黄褐色,湿软塑,含铁锰斑点,一般厚度1.5米。(1b)淤泥质亚粘土:深灰色,很湿,流塑软塑,含有机质夹薄层轻亚粘土,一般厚度2.80米。2 土:黄褐色,黄灰色,湿,可塑硬塑,含铁锰结核及少量姜结石,一般厚度3.00米。3 轻
17、亚粘土:黄褐色,饱和,可塑,夹薄层粉沙,层理清晰,局部水平相变为亚粘土。向下渐变成粉沙层,厚度一般为3.50米。4 粉砂:灰黄黄褐色,饱和,中密。含少量云母,具微层理,夹薄层可塑亚粘土,一般厚度3.60米。5 细砂:灰黄褐色。饱和,中密密实,含云母及砂质结核,夹薄层硬塑亚粘土薄层。一般厚度11.00米。6 轻亚粘土:灰褐,黄褐色,饱和,可塑 ,夹薄层粉砂及砂质结核,一般厚度3.00米。7 亚粘土:青灰,黄褐,暗绿色稍湿,可塑硬塑,裂隙发育含有少量姜结石,有虫孔状孔隙,一般厚度9.90米。8 轻亚粘土:黄褐,青灰色,饱和,可塑 ,具微层理,夹薄层硬塑亚粘土,含砂质结核,一般厚度3.00米。9 细
18、砂:褐黄色,黄灰色,饱和,中密密实,夹薄层硬塑亚粘土含砂质结核,一般厚度16.40米。10 粗砂:褐黄色,饱和,中密密实,夹薄层细砂,含少量小砾石,一般厚度8.0米。11 中砂:灰色,饱和,中密密实,含有机质褐大量云母,夹薄层粉砂。本层水平相变局部成细砂,一般厚度5.0米。12 粗砂:灰,灰黄色,饱和,中密,含未完全腐烂木块,夹薄层硬塑亚粘土,一般厚度5.80米。13 细砂:深灰色,饱和,中密密实,夹薄层硬塑亚粘土,一般厚度9.35米。14 中粗砂混砾石:灰色、饱和,中密,砾石直径一般2-5毫米,一般厚度13.80。15 细砂:灰色,饱和,密实,含少量云母,本层未钻穿。第三章 脱硫工程建设条件
19、3.1吸收剂供应与制备lig电力有限公司如采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,其吸收剂为石灰石。一期2350MW机组在设计煤种和校核煤种条件下的石灰石用量分别为6.14t/h和9.34t/h;FGD年利用小时按5200小时计算,年石灰石用量约为3.19万吨和4.86万吨。石灰石-石膏湿法脱硫工艺对石灰石的品质要求为:CaCO3含量88%以上, MgCO3含量小于2%,对反应活性也有一定要求。作为吸收剂,在细度上要求达到250目或325目。因此需要对块状的石灰石进行磨细加工。3.1.1 吸收剂供应lig电力有限公司二、三、四期脱硫可研中已经对脱硫吸收剂矿源(zj船山矿和yx善卷矿)的进行了调研。结果表
20、明,石灰石矿的储量、开采量、加工能力、运输条件及理化特性等方面均可满足湿法脱硫吸收剂的要求,其理化特性如下:石灰石样品的成分分析见表3.1。两处矿的石灰石纯度都很高,达95%以上。表3.1 石灰石矿成分项目CaOMgOSiO2TiO2AL2O3Fe2O3MnOK2ONa2OP2O5SO3烧失量单位%善卷矿155.101.090.640.0050.230.0800.0010.080.0340.0040.3442.54善卷矿254.581.860.530.0050.210.0660.0010.0260.0330.0030.1142.61船山矿57.160.340.200.0020.150.0760
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