大唐保定电厂除尘器技改项目可行性分析报告

大唐保定热电厂#11机组电除尘器改造可行性报告一、前言：（一）项目名称:大唐保定热电厂#11机组除尘器技术改造（二）项目性质；技改项目（三）可研编制人：王文红贾俊龙（四）项目负责部门：设备部、检修部环保专业（五）项目负责人：崔相文潘艳明二、项目提出的背景及改造的必要性：（一）承担可行性研究的单位：大唐保定热电厂（二）项目提出的背景；根据新颁发的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）要求，我厂#11机组排烟含尘量应为≤30mg/Nm3，而#11除尘器设计排烟含尘量≤100mg/Nm3，已不能满足2014年7月1日起即将实施的《燃煤电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》中允许烟尘浓度排放≤30mg/Nm3的要求。同时，由于实际燃用煤种偏离设计较大和除尘器长期运行极线放电尖点蚀，现运行的除尘器除尘效率较低，由设计值的额定除尘效率99.72%降至98.46%，实际#11除尘器出口烟尘浓度平均值386mg/m3、427mg/m3，排烟含尘量远大于新标准要求的值。要完成国家对于火电机组排烟含尘量标准的要求，需要对#11机组除尘器增效改造。项目进行的必要性；大唐保定热电厂#11机组200MW机组现电除尘器设备由福建龙净环保股份有限公司设计生产，于2007年年初投运。电除尘器为双室四电场布置，限于当时国家环保标准，原设计标准和要求较低，保证除尘效率为99.72％，除尘器出口排放浓度<100mg/Nm3。经过5多年的运行，除尘器内部部件磨损老化的较严重，除尘器的整体除尘效率偏低，2010年12月份测试整体除尘效率，两台机组电除尘器除尘效率均低于99.00%，除尘器的粉尘排放浓度在350mg/Nm3~500mg/Nm3之间，已严重超标，已不能够满足当前及今后环保的排放要求，因此必须加以改造。1.燃用煤种灰份升高，除尘器出力不足实际燃烧煤种偏离设计煤种较多，实际燃煤低位发热量在4500大卡左右（设计煤种5800大卡），灰份在28-35%左右（25.02g/Nm³设计煤种)，2012年5月提取2个月煤样化验，灰分为34.46%，由于实际燃用煤种灰份远超过设计煤种，导致除尘器运行参数低，除尘效率下降，烟气含尘浓度高。河北省电力研究院2011年12月12日对大唐保定热电厂#11机组除尘器做性能试验：#11机组电除尘器出口烟尘浓度平均值386mg/m3、427mg/m3（甲乙侧）。2.烟气量增大，除尘器效率下降该系统设计烟气量为744005Nm3/h，但2010年实测烟气量为83700Nm3/h，比设计值大12.5%，除尘器处理的烟气量增加，致使除尘器效率下降。3.原除尘器设计烟尘排放浓度不符合国家环保要求原除尘器设计出口含尘浓度为100mg/Nm3，已不能满足2014年7月1日起即将实施的《燃煤电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》中允许烟尘浓度排放≤30mg/Nm3的要求。4.根据现除尘器运行工况下，烟尘排放达标无空间如对#11电除尘器进行A级检修，使现有的两室四电场除尘器恢复提高到最佳状态时，根据除尘器效率公式，现除尘器运行工况条件为烟气量（Q）=83700Nm3/h，比集尘面积=84.02m2/m3/sec，驱进速度=6.03cm/sec，本体漏风率：<2.0％时，计算得出#11除尘器恢复性检修后除尘效率为99.65%。除尘器入口烟尘浓度为34.46g/m3时，除尘器出口烟尘浓度能达到118mg/m3，还是远高于粉尘允许烟尘浓度排放的要求。鉴于以上原因及国家新环保排放标准的颁布实施，因此对#11机组静电除尘器进行全面改造，改变目前高压电场运行参数低、收尘效果差等问题，以提高除尘器的除尘效率，降低粉尘排放浓度，达到国家新环保标准烟囱出口排放的要求。（四）调查研究的主要依据、过程及结论；电除尘器除尘原理决定了电除尘器对于处理高硫煤、高水分煤种、粉尘比电阻在1011Ω·cm以下的粉尘时，以其设备阻力低，适应烟气变化能力强，维护工作量少等特点，得到了广泛应用。目前，国内已经有多家电厂能满足最新环保排放要求，主要采取的技术有：新型电除尘器技术及布（电）袋除尘器技术。电除尘器新技术随着环保要求的提高，近两年得到了较广泛的应用，主要有旋转电极式电除尘器技术、低温电除尘器技术、微粒聚合技术、湿式电除尘器技术等。旋转电极式电除尘器技术、低温除尘器技术及微料聚合技术已经在实际项目中得以成功运行，旋转电极式电除尘器技术已经在国内多套大型机组得以应用。布（电）袋除尘器国内最早投运的项目已经超过了五年，技术相对较为成熟，但该种技术对煤种含硫量要求较高，且其无法避免几年一次的滤袋更换，运行费用较高，更换滤袋会带来二次污染。电除尘器效率与表观驱进速度、比集尘面积的大小有关。在电除尘器尺寸一定的前提下，比集尘面积愈大、驱进速度愈大除尘效率愈高。因此，在烟气量一定的条件下，要提高电除尘器的效率，必须增加收尘板的面积（即比集尘面积）。根据西安热工院除尘器改造可研论证：依据试验结果可以反算出除尘器的表观驱进速度ωk为34.68cm/s（K取0.5），除尘器如果保证出口烟尘排放≤30mg/Nm3时，除尘效率需要达到理论上99.93%的除尘效率，因此至少要将原除尘器增加有效长度为14m的电场，需将除尘器增加至5到6个电场，这样才能在理论上满足除尘器出口达到排放≤30mg/Nm3。旋转电极式电除尘器技术,一个旋转电极式电场可以达到常规电场1.5-2倍的除尘效果。随着环保要求的提高，我部门已对以上几种技术与除尘器厂家进行了充分沟通，并对已投运300MW旋转电极式电除尘器的包头第一热电厂、包头第三热电厂、达拉特电厂进行了调研了解，结合本厂实际情况，认为电除尘器旋转电极式除尘器技术+高频电源方式较适合本次提效改造。（五）原系统或设备的基本情况：1．拟进行检修的系统或设备的基本情况说明；锅炉型式：东方锅炉集团有限公司制造，超高压参数汽包炉，采用自然循环燃煤锅炉。锅炉最大连续蒸发量：670t/h锅炉保证效率(B-MCR)：91.5%锅炉(B-MCR)燃煤量：83.18t/h(设计煤种)；83.79t/h(校核煤种1);97.96t/h(校核煤种2)炉膛出口过剩空气系数：1.2锅炉运行方式：主要承担基本负荷并具有一定的调峰能力。锅炉最低稳燃负荷(不投油助燃时)不大于40%B-MCR，锅炉在此负荷下能长期安全稳定运行.系统或设备简述；原除尘器技术参数除尘器数量：每台炉配2台单室四电场静电除尘器。除尘器入口烟气量：158m3/s（设计煤种）；156m3/s（校核煤种1）；172.1m3/s（校核煤种2）；除尘器入口烟气温度：146℃最高温度：161本体阻力：<190Pa本体漏风率：<2.5%除尘器入口含尘浓度：25.02g/Nm³(设计煤种)；26.15g/Nm³(校核煤种1)；39.97g/Nm³(校核煤种2)；保证效率：≥99.72%且对校核煤种除尘器出口含尘浓度不大于100mg/Nm33．铭牌；2BEL169-4/28+3×25/400+3×450/15/4×9-G，干式、卧式、板式4．制造商；福建龙净环保股份有限公司5．投产日期；2007年7月6．运行简历；2007年7月随机组投运至今。7．主要历史状况等。2009年#11除尘器仓泵技改，增加了一条输灰管道。（六）存在的主要问题：1．缺陷情况的历史记录和叙述；2007年投运至今，电场内部阴极线放点尖电蚀严重。河北省电力研究院2011年12月12日对大唐保定热电厂#11机组除尘器做性能试验：#11机组电除尘器出口烟尘浓度平均值386mg/m3、427mg/m3（甲乙侧）。2．影响人身和设备安全的问题；无 3．影响设备可靠性的问题；无4．系统配置与偏差；无5．环境保护的问题；粉尘排放超标，影响到下游脱硫系统正常运行。6．节能降耗、提高经济性；无7．改善劳动环境和条件等。无（七）通过项目的实施需要解决哪些问题。通过对#11机组电除尘器进行技术改造，降低除尘器烟尘排放浓度为≤30mg/m3，提高电除尘器效率至99.93mg/m3.三、方案论证：（一）检修方案描述；通过本次除尘器检修，使除尘器出口达到排放要求（以满足最终烟囱出口小于20mg/m3，即除尘器出口小于30mg/m3）。目前，国内多家电厂实施旧除尘设备技术改造，多选用静电除尘扩容、布袋除尘、电-袋复合除尘、移动阳极板等技术改造。而移动阳极电除尘器技术作为一种新型高效电除尘技术，因改造费用较低、占用空间小、提效效果明显，近年来异军突起，多应用于现有电除尘器提效改造项目。（二）改造后预期达到的效果；1、出口排放降低至允许范围，即除尘器出口粉尘浓度≤30mg/m3。2、除尘器各项性能指标达到行业要求。3、改造后除尘器运行维护费用要低。4、改造费用尽量要少。（三）应从全部可能的设计方案中，提出2～3个最适合的可选方案(或建议方案)；方案一：高频电源+常规电除尘器+旋转电极式电除尘方式方案一总体描述：旋转电极式除尘器作为本次改造的方案。尽量保留原除尘器的基础、钢支架、壳体、灰斗、烟道、保温等，对其重新核算并进行维护、加强。除尘器内部一、二、三电场的极线全部拆除并更换。由于烟气含尘浓度高，因而对极线的磨损较为严重，阴极线全部更换为高强度的RS芒刺线，可以有效的提高放电性能及使用寿命，减少断线检修的机率。改造更换前3个电场的阴极线形。原IV电场掏空，改造为旋转电极式区。IV电场阴极为侧部机械振打，阳极为不锈钢钢刷刷灰。高压电源全部更换为高频电源。改造后电除尘器出口可达到48mg/Nm3的排放，考虑脱硫设备的除尘性能后，可以满足新环保标准烟囱口20mg/Nm3的排放要求。且设备的阻力没有或略有变化，因此对系统的压降不会产生影响，不需要对后部引风机进行同时改造或更换。每台炉设备的改造施工期约为60~65天。每台炉设备的改造费用约为1183万元。（1）方案一工作量：更换前部3个电场的阴极线型，进行优化配置：I、II、III电场改为管状芒刺线，阴极振打型式仍采用原有顶部电磁振打。前部3个电场的阳极振打整仍为侧部机械振打。前I电场同极距为400mm，II、III电场同极距为450mm。原IV电场掏空，改造为旋转电极式区，同极距为460mm。高压电源全部更换为高频电源。除尘器整体改造后，设计除尘效率≥99.8%，出口烟尘排放浓度≤48mg/Nm³，考虑脱硫装置的60%除尘性能后，可满足国家环保排放新标准要求。方案二、高频电源+常规电除尘器+新增一个旋转电极式电场的电除尘方式方案二总体描述：在原双室四电场除尘器基础上，在第四个电场后增加一个电场，用于布置移动极板及相应阴极系统，改造为移动极板式电除尘器，前四个电场更换为高强度的RS芒刺线；阴极振打系统改为侧部振打；一电场更换高频电源；除尘器壳体改造并加固；出口烟箱及槽型板改造。每台炉设备的改造施工期约为60~65天。每台炉设备的改造费用约为1388万元。方案二工作量1）整修进出口导流板、气流均布板等，以保障气流均布效果。2）原电除尘器四个电场进行常规检修，部分更换磨损严重的设备，阴极线全部更换为高强度的RS芒刺线。阴极振打系统由顶部振打改为侧部振打。3）在原除尘器后新增一个电场，布置旋转电极式除尘器系统。4）新增第五个电场的灰斗下输灰设备（新增加相应数量的发送罐及除尘器下部管道，由于灰量很小，无需单独增加主输灰管道，对原有空压机系统完全利旧，无需增容）。5）除尘器壳体改造并加固；出口烟箱及槽型板改造。6）电气配套方案一电场更换为高频电源及配套设备；新增第五个旋转电极电场相应的控制系统；其他原四个电场电气控制设备做相应改动。整体≤30mg/Nm³。方案一与方案二综合对比：方案共同优点1)原电除尘器全部利旧，只需进行常规A级检修。2) 除尘器阻力不增加，减少了引风机改造的费用。3) 对烟气温度、含硫量等适应性强。4)日常维护量小，采用节能型控制器或高频电源后，运行费用很低。5）仅需一个旋转电极电场，改造费用较低。6）部分施工工作于停炉前开始，可缩短工期。方案中的不足1）对煤种变化后，灰份性质、灰量发生的变化较为敏感。2）目前已有300MW级机组投运业绩，但相对数量较少，运行经验也相对较少。3）方案二需新增一个电场（新增柱距5～6米），必需结合引风机增压风机合并改造的前提下完成。4）方案一按照除尘器出口含尘浓度48mg/Nm3设计，需脱硫设施的60%除尘效果后，总的烟尘排放浓度才能达到20mg/Nm3，满足目前的排放标准要求。方案一二改造后除尘器参数及效果：序号项目单位方案一设计数据方案二设计数据1处理烟气量m3/s158m3/s（设计煤种）；156m3/s（校核煤种1）；172.1m3/s（校核煤种2）158m3/s（设计煤种）；156m3/s（校核煤种1）；172.1m3/s（校核煤种2）2入口烟气温度℃139（加了10℃139（加了10℃3除尘器型式双室四电场双室五电场4入口烟气含尘浓度g/Nm325.02g/Nm3（设计煤种）34.46g/Nm（2011年实测）39.97g/Nm3（校核煤种2）25.02g/Nm3（设计煤种）34.46g/Nm（2011年实测）39.97g/Nm3（校核煤种2）5除尘器有效截面m22x1692x1696阳极板有效高度m15.0915.097同极间距mm一电场400二、三电场450，四电场460一电场400二、三四电场450，五电场4608通道数个一电场28、二、三电场25，四电场23一电场28、二、三四电场25，五电场239电场长度m4x4.54x4.5（五电场长度根据排放要求厂家设计确定）10灰斗数个81011阴极线形式RSRS12阳极板型式一、二、三电场ZT24型；四电场旋转极板一、二、三、四电场ZT24型；五电场旋转极板13电场风速m/s1.02（校核煤种工况）1.02（校核煤种工况）14收尘面积m210850.54160206.4815阻力损失Pa＜190＜19016比集尘面积m2/m3/s70.3290.4117出口烟气含尘浓度mg/Nm3≤48≤3018设计除尘效率%99.8899.9319投资费用万元11881388（七）提出推荐的检修方案。移动极板除尘器具有的技术特点：解决了常规除尘器在捕捉高比电阻、超细粉尘难，易产生二次扬尘等技术难题；旋转电极式部分的收尘极极板总是工作在非常洁净的状态，彻底杜绝了反电晕的产生，提高了收尘效率，同时降低电能消耗；移动极板除尘器弥补了布袋除尘器的设备阻力大、运行费用高、日常维护工作量大、难以处理高温高硫高湿烟气等方面的缺陷。从技术可行性、改造费用、运行经济性、施工工期等方面综合考虑，移动极板电除尘器能保证持久稳定的除尘效率，便于检修和维护，满足环保排放要求，故本工程推荐方案二：采用高频电源+常规电除尘器+新增一个旋转电极式电除尘方式的改造方案。四、项目规模和主要内容：（一）项目方案及内容综述（不超过40个字）；原电除尘器后新增一个旋转电极式电场；前四个电场更换阴极线；阴极振打改为侧部振打；一电场更换高频电源。（二）工程计划开竣工时间；2013年（三）项目范围；除尘器区域（四）项目的主要设备材料构成；旋转电极式除尘器一套；高频电源四台；阴极线2.79万米，部分型钢及钢板。（五）地址选择及地理位置、路径及方案；现场测绘。（六）改造后系统布置的变化；无（七）性能和有关参数及必要的图纸；设计出图（八）环境保护措施、治理方案及对环境保护的评价；（九）对劳动定员和技术水平的要求及培训情况；（十）调研、可研、初设、设计、招标、订货、开工、工程各施工步骤(包括拆除、土建、安装等)、试验、调试、试运行、竣工验收等整个项目的时间进程计划安排；序号项目进度安排备注1可研报告编写2012.10.252可研报告专家评审2012.12.53招标及物资订购2013年1月前完成待公司批复后4除尘器改造2013年5竣工验收于施工同步验收（十一）对灰场工程、构筑物及一般土建工程，应注意气象、水文、地质、地形、地下物等资料的收集和叙述。无五、工程实施条件：（一）工程项目有关征地、占地、施工临时用地、拆迁、赔偿等外部条件的落实情况；（二）设计、施工单位的选择；大型环保设备公司。（三）工程施工周期；60天（四）加工制造周期；3个月（五）勘测设计周期；1个月（六）资金来源等的落实情况。待省公司批复后。（七）有关规划、消防、征地、搬迁等的落实情况；无（八）需要停机停炉等计划的落实情况；是（九）进口元件是否具备采购条件；是（十）主要材料的采购是否采用招议标方式进行；招标采购（十一）主要材料采购的被招标对象（制造商）的选择；招标确定。（十二）其他外部条件是否具备。是六、投资估算表及设备、材料明细表：（一）投资估算表；（二）设计费；（减免）（三）调试费；（减免）（四）施工费（其中人工费）；272万元（五）主要材料费用；1077万元（六）其他：39万元（七）工程总投资；1388万元（七）设备、材料明细表（见本附件附表）。附表1：旋转电极式电除尘器改造方案价格组成费用明细表（一台炉）1、设备及材料费单位：万元序号名称(规格型号)数量单价总价1本体钢结构部分1套306.002移动极板1套98.003阳极传动系统1套198.004阴极系统（含极线）1套58.005旋转清灰系统1套50.006侧部振打系统8套160.007新增电控系统改造1套60.008气力输灰系统1套379电场高频电源改造1套110合计10772、安装施工单位：万元序号名称(规格型号)数量单价总价1设备保护性拆除、改造费用126.002新增设备安装费用138.0041、2、3、4电场阴极系统更换（含极线）1108合计=sum(E2:E4)2723、设备运输费单位：万元序号名称(规格型号)数量单价总价1运输费用126.002保险费14.00合计=SUM(ABOVE)30.004、其他费用单位：万元序号名称数量单价总价1招标费（建筑工程费+安装工程费+设备购置费）×费率（0.38%）14.42工程监理费（建筑工程费+安装工程费）×费率（1.84%）14.6合计9七、经济效益分析：对于恢复系统和本单位综合生产能力与经济效益的计算分析，包括节能降损、提高效益、降低成本等。通过本次改造，除尘器出口排放得以提高，不仅满足了最新环保要求，电厂交纳的排污费有所下降，同时减轻了对周围环境的污染，具有明显的社会效益与经济效益，符合我国清洁生产的产业政策。八、评价结论：（一）运用各种数据，从安全、技术、经济、财务等方面，论述工程项目的可行性和存在问题。从运行效果、技术性能、安全经济性各方面考虑，均具备可行性条件。（二）对检修前后安全生产情况、经济运行情况、社会环境影响等方面的对比分析。包括：节能降耗方面、提高安全性、提高可靠性等；对环境的影响；经济效益；社会效益等。经济效益：大唐保定热电厂2x200MW机组电除尘器改后可以保证烟尘排放浓度≤30mg/Nm3且稳定可靠，保证了烟尘达标排放；对PM2.5这种吸肺型粉尘有较高的收集率，可减少对人体的危害；每年可减少粉尘排放量约540吨，节省烟尘排污费324万元。社会效益：（1）除尘效率提高，污染物排放浓度降低，使企业的形象得以提升，同时也是对国家节能环保政策的积极响应；（2）降低烟尘排放浓度，提高空气质量，减少对人体危害。（3）旋转电极式除尘器是除尘领域的新技术，是国家环保推荐优选的新型除尘器，具有高效、低阻、节能功效，符合国家“十二五”计划发展要求，因此有着广泛的社会意义。（4）大唐保定热电厂地处保定市区，为“双三十”企业环保要求高，社会关注度高。污染物排放浓度的降低充分体现了对环境保护的高度重视、对建立和谐社会，环境友好型社会的责任感。项目单位上报意见：项目实施后可有效的提高设备，建康水平确保设备安全稳定，经济可靠运行，满足机组出力要求。同意上报。目录TOC\o"1-2"\h\u253321总论 1311911.1项目概况 1317891.2建设单位概况 3162241.3项目提出的理由与过程 3311231.4可行性研究报告编制依据 4225921.5可行性研究报告编制原则 426521.6可行性研究范围 5265791.7结论与建议 665262项目建设背景和必要性 9302042.1项目区基本状况 9237942.2项目背景 11327472.3项目建设的必要性 11265903市场分析 14297233.1物流园区的发展概况 1479553.2市场供求现状 1669963.3目标市场定位 17108883.4市场竞争力分析

17160544项目选址和建设条件 1950564.1选址原则 1969314.2项目选址 19544.3场址所在位置现状 19297334.4建设条件 20123545主要功能和建设规模 22282555.1主要功能 22281835.2建设规模及内容 26195696工程建设方案 27137726.1设计依据 27219396.2物流空间布局的要求 27262516.3空间布局原则 2853886.4总体布局 2936766.5工程建设方案 30235856.6给水工程 33115596.7排水工程 3553126.8电力工程 38288986.9供热工程 46314656.10电讯工程 47153607工艺技术和设备方案 51276227.1物流技术方案 5142607.2制冷工艺技术方案 6769868节能方案分析 7336228.1节能依据 73176248.2能耗指标分析 73235218.3主要耗能指标计算 74272888.4节能措施和节能效果分析 76295509环境影响评价 83267939.1设计依据 8335089.2环境影响评价应坚持的原则 83134559.3项目位置环境现状 84208539.4项目建设与运营对环境的影响 8430919.5项目建设期环境保护措施 8459489.6项目运行期环境保护措施 861431110安全与消防 873017710.1安全措施 872680010.2消防 88921011组织机构和人力资源配置 921053611.1施工组织机构 922404211.2基建项目部的主要职责 923031711.3运营管理 931573811.4人员来源、要求及培训 94