燃煤锅炉改造方案资料

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业某某集团有限公司某某矿燃煤锅炉改造初步方案（讨论稿）某某集团有限公司二〇一七年三月六日目录TOC\o"1-3"\h\u某某矿工业广场燃煤锅炉改造方案改造背景针对某某矿10吨链条燃煤锅炉近期面临政策性淘汰、颗粒物及硫排放不达标、燃煤不尽浪费严重、热效率低、设备运行维护费用高、热负荷采供不平衡、长期超负荷运转等突出问题，公司经研究决定对燃煤锅炉进行改造。改造总思路：满足国家及山西省关于燃煤锅炉在环保上的总体规划要求。节约和低投入原则。采供负荷现状统计采暖负荷现状统计浴室热水热负荷按照实际的洗浴习惯，池浴大于淋浴。一至五层澡堂水池容量：小池10m³，大池20m³。每天大池换水三次，水不足时换水两次。水池日换水量：一般只用大池20*5*3=240（m³），则一天换水240m³。全体下井和其他洗浴人数为合计约为850人。按500人喷淋，人均用喷淋水按0.03m³计算，则每天用水15m³。两项合计用水255m³。凉水按15℃，热水按42℃计算，温差为27℃，需要热负荷：255m³×1000kg/m³×27℃×4.2KJ/kg.℃=KJ，换算为/=8MW。洗衣房烘干热负荷为解决工人洗工作服问题，在联合建筑内设洗衣房，每日二班，每班洗4小时。洗衣热水温度为60℃。在洗衣房内设置半即热式热交换器机组TRG400－4.5－0.6（60oC）一套，全自动洗涤脱水机XGQ－5DF型1台，烘干机GZp－35C型1台。烘干需要热负荷：1.4MW。食堂蒸煮热负荷食堂蒸煮用气，根据实际运行数据测得3kg100℃饱和蒸汽每天约5.6t。把15℃的水变为100℃的饱和蒸汽，需要的热量0.05MW，可以忽略不计。生产生活取暖热负荷北生活区和南区工业广场供热总面积为平方米。采暖平均热指标按75W/㎡计算，则采暖需要的热负荷为18.2MW。井口防冻需要热负荷矿井工业场地内有主斜井、副斜井、进风行人井和北进风立井4个进风井。除了北进风井采取电加热空气加热机组外，其它进风井采用蒸汽暖风机组向井筒送风，四个井口冷热风混合后平均温度为2℃，进风行人井温度高些，其他可以低些。加热器加热后热风计算温度为40℃，室外计算温度为-19.8℃，加热热媒为工业场地锅炉房提供的0.4MPa的饱和蒸汽。热负荷总计需要8.7MW。具体如下：1、主斜井主斜井进风量为60m3/s。加热空气耗热量为：Q1=1.284×1.01×60×（19.8＋2）=1697KW=1.7MW2、副斜井副斜井进风量为110m3/s。加热空气耗热量为：Q2=1.284×1.01×110×（19.8＋2）=3110KW=3.1MW3、进风行人井进风行人井进风量为40m3/s。加热空气耗热量为：Q3=1.284×1.01×40×（19.8＋2）=1131KW=1.1MW4、北进风井进风井进风量为100m3/s。加热空气耗热量为：Q4=1.284×1.01×100×（19.8＋2）=2827KW=2.8MW煤泥干燥热负荷煤泥干燥车间处理能力45.45t/h（湿基），湿基年处理能力30万吨（按330d/a、20h/d计算），小时干后产品处理能力38.05t/h，干后产品年生产能力25.11万吨/年；入料水分≤28%（按28%计算）；出料水分14%（可调）；小时蒸发水量7.40t/h；蒸发1kg水所需热量约1000kcal，燃料煤耗量1.64t/h，干燥机进口烟气温度650℃±50℃；燃料煤热值约4500kcal/kg；；干燥系统需要的热量7.92×106kcal。煤泥干燥需要的热负荷折合7.92×106×1.163÷106=9.2MW。富裕系数取1.3，则需要热负荷为12MW。目前煤泥干燥系统是使用燃煤热风炉的高温烟气来干燥煤泥的，烟尘通过独立的钢管烟尘排放，燃烧本矿的高硫煤，颗粒物和硫排放均不达标。如果将来强行在线监测，需要使用低硫煤或改造脱硫塔，或改造蒸汽烘干技术，具体使用哪种方案根据将来锅炉形式确定。因此本次锅炉改造一并考虑将来煤泥烘干需要的热源空间。现有热负荷统计表：序号热负荷类别热负荷（MW）备注1澡堂洗浴热水（225m³，15℃-42℃）8850人洗浴2洗衣房烘干1.43生产生活取暖18.24食堂蒸煮0.055井口防冻（-19.8℃-2℃）8.718600m³/min6煤泥干燥12目前未使用蒸汽。合计=sum(C2:C7)48.3548.35MW÷0.7=69蒸吨/小时上述热负荷统计共计69.1蒸吨/小时.现有热源能力燃煤锅炉在工业广场西部设置集中燃煤锅炉房，3台DZL10-1.25-AII.P型燃煤蒸汽锅炉和1台DZL6-1.25-AII.P型燃煤蒸汽锅炉，总蒸发量为36蒸吨/小时，生产0.8Mpa饱和蒸汽。冬季采暖期4台锅炉全部运行，供矿井整个工业场和北生活区的供暖使用；非采暖季节运行1台6蒸吨/小时锅炉，供矿井食堂蒸煮、浴室洗浴、洗衣房烘干衣服等用热；压风站余热换热站在工业广场东部地面压风站旁边建设有余热换热站，交换压风站余热。由于换热站还未完善，目前从理论上计算能将15℃的冷水提高的32℃，小时制水能力为6t。每天提供的热负荷为：6t/h×24h×1000kg/m³×17℃×4.2KJ/kg.℃=KJ，合3.6MW。折算到蒸汽锅炉能力为5.1蒸吨/小时。本热源由于温度低，只能作为锅炉水预热的一个途径。瓦斯电厂余热锅炉瓦斯电厂余热蒸汽锅炉在用4台，每台0.4蒸吨/小时，在建4台，每台0.4蒸吨/小时。计划今年5月在建的4台投运，合计为3.2蒸吨/小时。由于瓦斯不稳定，所以此热源可靠性差。保持能用尽用，不能作为计算依据。煤泥干燥热风炉煤泥干燥热风炉热能量为12MW。煤泥干燥系统选用1套MGT3020型滚筒干燥机，相应配套燃烧炉、引风机、除尘系统(含旋风除尘和湿式除尘器)等。年干燥湿煤泥为30万吨。干燥机进口烟气温度：t1=650±50℃；干燥机出口废气温度：t2=120±50℃以下。热风炉选择1台与滚筒干燥机系统配套的RML30型燃烧炉作为燃烧设备。煤泥干燥系统使用配套的热风炉加热湿煤泥。电加热暖风机北进风井采用电加热暖风机，装机容量为6*700kw=4200kw。合计为4.2MW。供热热源能力见下表：序号热源热负荷（MW）备注14台链条燃煤锅炉25.236蒸吨/小时2地面压风机余热站3.6预热凉水用，锅炉选型时不考虑。3瓦斯电厂余热锅炉1.12不稳定，计算能力时不考虑。4煤泥干燥热风炉125北进风井电加热暖风机4.2合计=sum(C2:C6)46.12除去压风机余热站和瓦斯电厂余热锅炉：46.12-3.6-1.12=41.4MW，折算为蒸发量：41.4÷0.7=59蒸吨/小时结论现有热源能力：热源：59蒸吨/小时；采暖需要热负荷：用热负荷：69蒸吨/小时。新建锅炉核算如果锅炉房服务末期效率按85%计算，则锅炉选型为69÷85%=81蒸吨/小时，圆整为：2*40蒸吨/小时=80蒸吨/小时。在用锅炉房及配套环保设施存在问题目前热源不足，长期超负荷运转。目前用热负荷为59蒸吨/小时。目前运行的36蒸吨/小时锅炉超负荷运转输出的热能为30.6蒸吨/小时，这些缺口现有以下补充热源：北进风井电加热补充4蒸吨/小时。发电厂余热和压风站余热补充5蒸吨。地面生产系统各式各样的煤炉。计算可得缺口59-30.6-4-5=19.4蒸吨/小时。这些缺口直接牺牲到进风井、洗煤厂和地面生产系统部分公建，他们长期供热不足严重。燃煤锅炉排放不达标，属于近期淘汰锅炉4台链条燃煤锅炉总蒸发量36蒸吨/小时，每台锅炉配用WSM型麻石脱硫除尘器，设备陈旧且属于技术性淘汰设施，导致烟尘颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放不达标。且都属于10蒸吨/小时及以下淘汰锅炉。燃煤锅炉运行维护费用高锅炉燃料采用本矿生产的原煤，下面是锅炉房（三台10蒸吨/小时和一台6蒸吨/小时）全年运行费用。全年总运行费用是706.56万元。目前，锅炉链条炉效率低下，煤不能充分燃烧，如果原煤按4500大卡计算，出来的煤渣仍含有1800大卡的热量，大约有40%，损失约为：1.3万吨×40%×380=197.6万元。因为炉渣没有再利用，由外边人免费拉走，这是隐形损失。下面是4台链条燃煤锅炉一个采暖期的运行费用：序号名称单位数量单价（元）金额（万元）备注1原煤万吨1.33804952电万度1510.60913工业盐吨738506.24材料费项124245火碱吨505000256石灰吨304001.27柴油吨1748008.168修理费项13.59人工项152.514*3=42人，2500元/人10合计706.56燃煤锅炉未来五年大修费用高锅炉已经运行7个采暖期，由于长期超负荷运行，锅炉实际老化状况严重，预计还能用3年，有些部件需要进行大修，计划从2017年至2021年共五年需要大修理资金480万元，每年平均96万元。具体修理项目如下：采暖年度大修主要项目资金（万元）备注20172台锅炉本体受压部件大修、2台打拱，辅机件更换。5020183台炉内钢构更换，更换省煤器。1台10吨炉和1台6吨炉水冷壁更换。702019锅炉炉拱重砌，1、2号炉烟火管水冷壁更换，更换主令阀等802020分期大修：10吨和6吨锅炉上锅筒、下联箱均需彻底改造1302021分期大修：2台10吨锅炉上锅筒、下联箱均需彻底改造。150合计480环保政策不允许1月24日，2017年山西省环境保护暨党风廉政建设工作会议召开，会议传达了省纪委十一届二次全会精神，省环保厅党组书记、厅长郭长青要求，2017年的环保工作要以铁一般的信仰、铁一般的信念、铁一般的纪律、铁一般的担当，坚决以环境质量.改善为核心，坚决打赢污染防治三大战役，推动环境保护工作再上新台阶，为塑造山西美好形象，实现山西振兴崛起做出新的更大贡献。全面推进大气污染治理。抓紧制定2017年度大气污染防治行动计划和城市空气质量达标规划，继续深化“控煤、治污、管车、降尘”重要举措。控煤方面，要突出强化采暖期燃煤污染控制。出台实施《山西省控制SO2污染攻坚行动方案》。加快推进城市集中供热，加大力度推进建成区及城市周边县城集中供热热源及管网建设。优先实施热电联产，鼓励已实现超低排放电厂优先供热。对设区市城市建成区20蒸吨/小时、其他县级市城区、县城10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉实施全面淘汰。开展煤场专项整治，对没有证照的违法煤场一律取缔。县城10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉近期将全面淘汰。我矿的三台10蒸吨/小时和一台6蒸吨/小时链条燃煤锅炉属于政策性全面淘汰范围内。在用其他热源存在问题北进风井井口防冻采用电加热热风炉，装机功率4.2MW(4200Kw)，主要问题是供电电源为单回路，不符合设计的双回路要求，选用的开关容量小，不能满负荷开，且用电费用高。2016-2017取暖期，为了节省费用，领导要求只要不结冰尽量降低费用。由于北进风井的凉风通过井下西运人大巷，冬季行人达不到取暖的要求，工人很冷。尽管这样节省，去年一个采暖期电费合计约237万kwh*0.6元/kwh=142万元。瓦斯电厂余热锅炉产生的蒸汽一直不稳定，达不到远距离供给班中餐蒸煮和洗衣房烘干衣服用。另外夏季停用6蒸吨/小时锅炉，还需要重新敷设两趟1200米蒸汽输送管路并保温。同时加强瓦斯抽放和瓦斯电厂余热锅炉的管理才能达到夏季停用6蒸吨/小时锅炉的目的。解决方案综合上述几个方面的问题，认为对现有锅炉进行除尘脱硫脱硝改造，也勉强能维持两三年。目前我矿的除尘脱硫硝方式是麻石除尘和脱硫器，效率低下，环保不达标。沿用现有水浴麻石除尘塔，对现有除尘塔进行加高改造，增加喷淋塔内的雾化效果，使得除尘能力加大。烟气经沉降池后，可以除尘80%，剩余20%尘粒的含硫烟尘进入脱硫塔，进行脱硫和二次除尘处理外排至烟囱，但除尘和脱硫仍达不到标准。为此考虑解决方案如下：在用锅炉房不做大的改动，新建布袋除尘器和脱硫塔等环保设施。由于在用燃煤锅炉超负荷运行且采供不平衡，需要将原某某煤业的10蒸吨/小时燃煤锅炉替换现有的6蒸吨/小时燃煤锅炉，并新建除尘设施和脱硫脱硝设施。考察了四家公司的方案，总的改造方案大体一致，即拆除原有水浴麻石除尘器，在原址新建布袋除尘器，另外需要新建一台脱硫塔，四台除尘器共用一个脱硫塔，脱硝塔单独布置，此方案未包括在用煤泥干燥系统燃煤炉的达标排放。除尘系统：为三台10蒸吨/小时燃煤锅炉和一台6蒸吨/小时燃煤锅炉新建三台490型脉冲袋式除尘器和一台320型脉冲袋式除尘器，总处理风量91600m³/h，除尘效率＞99%，排放粉尘浓度≤50mg/Nm³。达到了10蒸吨/小时在用锅炉大气污染物排放浓度限值要求，即，颗粒物排放浓度小于80mg/h，详见下表要求：脱硫系统：新建一套双碱湿法烟气脱硫系统，主要包括烟气系统、吸收塔系统、工艺水系统、浆液制备系统、电气系统和土建部分。烟气处理量92000m³/h，达标排放含硫量≤100mg/Nm³，达到了10蒸吨/小时在用锅炉大气污染物排放浓度限值要求，即，二氧化硫排放浓度小于400mg/h，详见下表要求：脱硝系统：新建一套SNCR氨水（20%）脱硝系统（目前脱硝环保要求不严格，可以在新建锅炉房中安排，脱硝装置安装于炉膛出口壁面，与锅炉本体密切相关，本次工程可以不考虑，以下的总投资费用不含本部分），本系统包括：氨水储存及供应系统、喷氨系统、计量系统、仪表及控制系统、供电系统、土建和二次污染控制系统。达标排放量≤200mg/Nm³，达到了10蒸吨/小时在用锅炉大气污染物排放浓度限值要求，即，NOX排放浓度小于400mg/h，详见下表要求：在用锅炉排放指标限值：新建除尘与脱硫系统投资约280万元，土建、引风机改造、排烟温度降低工程改造等需要100万元，更换6蒸吨/小时燃煤锅炉需要20万元。合计总投资400万元。改造后运行两三年，原有四台10蒸吨/小时锅炉面临政策性强行淘汰拆除或老化报废拆除。三年内投资加运行费用共计（706.56*3+400）=2339.68万元，折合每年费用为780万元。这些除尘脱硫脱硝改造随着三年后锅炉淘汰而全部报废，到期我们将需要投资新建锅炉。下表是考察的四个单位的资金预算：被考察单位名称资质类别注册资金（万元）现场业绩改造方案改造资金预算（万元）改造结果河北冀蓝科技有限公司省级环保资质3级10600在线监测运行拆除旧除尘塔、建4个布袋除尘器，做一个花岗岩脱酸塔270保证通过环保验收新乡市华丰环保机械设备有限公司省级环保资质2级1150在线监测运行拆除旧除尘塔、新建pcc袋式除尘器，做一个钢制脱硫塔285山西天赛环保科技有限公司省级环保资质3级5000在线监测运行拆除旧除尘塔、新建pcc袋式除尘器，做一个钢制脱硫塔265山西亿科环保技术有限公司省级环保资质2级500在线监测运行安装4台脱硫除尘一体设备，安4个脱硫塔（不锈钢）材质碳钢防腐280投资计划中不含屋顶拆除、复原，不含引风机更换，不含排烟温度降低工程自筹资金重新建造甲醇锅炉房南区工业广场甲醇锅炉房安装两台30蒸吨/小时燃烧甲醇锅炉，最冷期间两台运行，天暖和期间一台运行，供工业广场区和北生活区的取暖。再安装两台4.5MW（相当于6蒸吨/小时蒸汽锅炉）导热油锅炉，供工业广场三个进风井口防冻。安装300吨甲醇库一套，满足7~10天运行燃料。总投资约1164万元。燃料费用：两台30蒸吨/小时甲醇锅炉每天需要甲醇60吨，甲醇每吨3000元，则每天的燃料费为18万元。两台4.5MW导热油锅炉每天需要16吨，甲醇每吨3000元，则每天燃料费为4.8万元。两项合计为22.8万元。极端天气按90天计算，则90天极端天气下燃料费为2052万元，另外90天按极端天气的三分之一负荷计算，则为90天×22.8万元/天÷3=684万元。则一个冬季工业广场锅炉燃料费用为2736万元。如果计算甲醇价格波动下浮至2600吨计算，则最低需要2371万元。燃料费用惊人。北生活区甲醇锅炉房北区再安装两台2MW导热油锅炉，供北进风井井口防冻。投资总额需要220万元（含甲醇库区）。北区导热油锅炉燃料费用计算：两台2MW导热油锅炉每天需要8.5吨，甲醇每吨3000元，则每天燃料费为2.55万元。极端天气按90天计算，则90天极端天气下燃料费为229.5万元，另外90天按极端天气的三分之一负荷计算，则为90天×2.55万元/天÷3=76.5万元。则一个冬季北进风井锅炉燃料费用为306万元。两台30吨甲醇蒸汽锅炉、两台4.5MW导热油甲醇锅炉和两台2MW导热油甲醇锅炉共6台锅炉总蒸发量为77蒸吨/小时。南北两区甲醇锅炉共计投资约1384万元，每年燃料费用为3042万元。由于甲醇锅炉自动化程度高，运行人员少，运行人员总费用是燃煤锅炉的五分之一。如果甲醇燃料跟厂家进货，则厂家五年内保修。总之，燃料费用太大。如果锅炉按10年折旧，则三年费用：1384÷10×3+3042*3=9451.2万元。每年费用为3150.4万元。此费用已经忽略人工费、电费等其他费用。自筹资金重新建造循环流化床燃煤锅炉就我矿的采暖负荷而言，建设两台40蒸吨/小时循环流化床锅炉含除尘脱硫脱硝投资总费用约2600万元。新建锅炉房达标排放限值如下表，要求颗粒物浓度小于50mg/m³，二氧化硫和氮氧化物浓度小于300mg/m³。新建锅炉排放限值表：本方案一次性投资费用高，且每年的运行维护费用高。一个采暖期运行维护费用如下表：序号项目金额（万元）备注1原煤7202人工、水、电2203维护保养1244环保设施运行2205合计1284锅炉按10年折旧，投资2600万元，每年折旧260万元，每年基本运行费用1284万元，年融资成本180万元。三年费用为：3×（260+180+1284）=5172万元，每年的总费用为1724万元。委托投资公司筹建并达标运营锅炉，有偿给我方供暖循环流化床燃煤锅炉及环保设施方案投资公司筹建并运营循环流化床锅炉及环保设施，跟矿方签订供暖合同，一切环保问题有运营方负责。有偿使用矿方煤及煤泥作为锅炉的燃料，矿方的水电有偿使用，产热供矿方取暖和井口防冻。我矿24万平米每月供热按照7元/m2收费，供暖期6个月，年收取供热费共计×7×6=1008万元；4个进风井防冻供热需要742万元，合计运营费用1750万元；三年为5250万元。详细方案需要继续论证。燃气锅炉方案（利用矿方瓦斯）燃气锅炉要求瓦斯浓度不低于25%，流量不低于80Nm³/min。目前我矿瓦斯抽放浓度平均10%，高限位15%，且流量也不足。因此此方案不可行。燃气锅炉方案（点供LNG站供气）在矿区工业广场外围建一个LNG站，60吨储罐三台，资金约300多万元。燃气锅炉每天约20吨液态天燃气，LNG液态天燃气在环保政策上没有顾虑，投资方也愿意做这样的项目，回报期可以长些。由某某投资燃气锅炉房设备，收取供暖费的方式。另外收取保证金25元/㎡，24万元㎡收取保证金为600万元，每年按10%返还，每年返还60万元。24万平米每月供热按照8.5元/m2收费，供暖期6个月，年收取供热费共计×8.5×6=1224万元；4个进风井防冻供热需要900万元，合计运营费用2124万元；三年为5472万元。锅炉按10年回收期计算，矿方投资300万元储罐，每年折旧30万元。年支付取暖费2124万元。三年费用为：3×（30+2124）=6462万元，每年的费用为2154万元。方案总结对比：本次锅炉房改造计划建设2台40蒸吨/小时锅炉，具体选用什么锅炉见以下对比。服务范围说明服务全矿工建和民建水暖取暖，服务全矿四个进风井井口防冻，服务职工澡堂洗浴，服务班中餐蒸煮，服务联建楼洗衣房衣服烘干，服务煤泥烘干。余热利用说明瓦斯电厂余热锅炉由于瓦斯浓度和流量不稳定，作为故障时补充热源，也可运行以减少集中锅炉房的运行成本。压风站余热作为预热冷水用。硫排放说明使用我矿煤含硫在1.7%左右，有关设计部门提示即使上了脱硫塔，燃煤锅炉硫排放也很难达标，尤其强行安装在线监测后，可能还要外购一部分低硫煤配煤才能达标排放。燃煤锅炉碳排放说明新建2*40蒸吨/小时燃煤锅炉，必须考虑县政府的碳排放容量，将来可能出现购买碳排放指标问题。煤泥干燥系统燃煤炉烟气排放问题说明在用的煤泥干燥系统采用燃煤炉高温烟气烘干湿煤泥，采用独立的钢管烟尘排放余温120℃的烟气，有除尘系统，但排放不达标。如果将来政策性强行淘汰燃煤炉的话，考虑改造为蒸汽烘干煤泥技术。因此本次方案中一并考虑了锅炉房预留蒸吨问题。选型建议：如果从环保上考虑建议选用第五方案：即由外部投