蒸汽锅炉节能技术改造项目可行性研究报告

蒸汽锅炉节能技术改造项目知识水坝(豆丁网@pologoogle)倾心为您整理(双击删除) 3 31.2项目范围 51.3项目建设指导思想 5 6 61.4.2气象条件 6 7 81.5研究结论 8第二章改造方案 9 9 92.1.2循环流化床锅炉工作原理 2.1.3锅炉主要技术参数 2.1.4主要设备结构 2.1.5锅炉本体水、汽侧流程 2.1.7辅助设备风机参数 2.3煤运系统 2.5排灰、排渣 第三章燃料消耗 3.1燃料品种 3.2燃料消耗量 第四章总图布置 知识水坝(豆丁网@pologoogle)倾心为您整理(双击删除)4.1总图布置 4.2工厂运输 第五章供配电 5.1项目用电负荷 第六章环境保护 6.1主要污染源 256.3环境影响分析 6.3.1烟气治理措施及对大气的影响分析 6.3.2锅炉噪声治理措施及对环境的影响分析 6.3.3本工程灰渣贮存方式及对环境的影响分析 6.3.4灰渣综合利用途径分析 6.4二次扬尘的治理 6.5环境监测机构的设置 第七章节能 第八章生产组织和劳动定员 8.2劳动定员 第九章投资估算 第十章效益分析 知识水坝(豆丁网@pologoogle)倾心为您整理(双击删除)第一章总论1.1项目背景及改造的必要性企业改制后组建的集团有限责任公司的前身为石家庄化肥厂，始建于1957年，1964年投产。目前共有一二、三、四期三套合成氨装置，合成氨总设计能力24万吨/年。主导产品尿素的年生产能力为11.4万吨，硝酸铵年生产能力15万吨，其它化工产品的年生产能力分别为硝酸钠2.5万吨、亚硝酸钠2.5万吨、纯碱5万吨、氯化铵5万吨、甲醇4万吨、浓硝酸2万吨。由于受氨加工能力限制，目前合成氨总氨产量为20万吨/年。随着企业改制后资金的注入，企业充满了活力，为了获得更为合成氨生产、加工提供蒸汽来源的1#～6#蒸汽锅炉总设计能力110吨/时，3#、4#炉为链条炉，1#、2#、5#、6#炉为沸腾1#～6#蒸汽锅炉为60—80年代产品，炉型老、能耗高、热该项目建成后可达到如下社会效益和环境效益：(1)严格控制燃料煤中Sar<0.8%,积极推广Sar<0.6%的低采用炉内固硫剂使烟气中SO₂由722mg/Nm³降为400mg/Nm³,年减少SO₂排放量292吨。(2)配合石家庄市“蓝天白云工程”,由于新锅炉采用新工艺，锅炉内高效除尘加锅炉外四级电除尘，使烟尘排放浓度由316mg/Nm³降为185mg/Nm³以下，年减少烟尘排放总量107吨。改造前后灰渣、烟气排放对比表项目名称改造以前改造以后排烟量(Nm³/h)排烟温度(℃)二氧化硫含尘量(mg/Nm³)排灰渣量(kg/t)烟气黑度2(3)本次将原45m高烟筒改建为120米高烟囱，使有害物质目前我市集中供热发展较快，热力公司供热能力有限，无法满足集中供热对热源的需求。我厂由热电厂供汽15～55t/h,采暖期仅供15t/h。项目投产后，由于新系统蒸汽品质提高，可缓解由随着体育北大街路段的改造，市里要求我公司将长达1000多(1)由于新型锅炉热效率高达90%,使蒸汽综合能耗由原来(2)由于煤耗下降，并掺烧炉渣，年减少废渣排放量1.4万吨(不含掺的造气炉渣)。并且排出的废渣由于含C<8%,可做4、经济效益1.2项目范围1.3项目建设指导思想知识水坝(豆丁网@pologoogle)倾心为您整理(双击删除)4、主体工程与环境保护、安全生产、工业卫生同步考虑，5、充分考虑在项目的实施过程中，尽量不影响现有系统的1.4建设条件1.4.1厂区条件石家庄市交通发达，京广线纵贯南北，石太、石德线横贯东西，三条铁路在此交汇。公路交通也十分便利，京广公路和高速公路通过石家庄市，全省各县与石家庄市均有公路相连，汽车运厂区座落在石家庄市东北郊城乡结合部，已有铁路专用线10股，线路长5.8Km,通过设在石德线上的工业站，可与全国各地联系。工厂现有机动运输车辆23辆，调车机车2辆，60吨车皮50辆，可满足本项目的要求。1.4.2气象条件2、湿度年平均相对湿度月平均最低相对湿度3、雨小时最高降雨量4、雪最大积雪厚度最大冻土深度5、风最大风速主导风向东南绝对最高气压绝对最低气压1.4.3地质条件地震烈度七度1.016×10⁵Pa厂区地耐力1.569×10⁵—1.765×10⁵N/m²厂区地下水位26m以下1.4.4原水水质总固体446.5mg/1总硬度6.25毫克当量/1总碱度4.10毫克当量/1经研究分析，本改造项目所采用的产汽技术是成熟、稳妥、可靠的。通过节能技术改造，使新上锅炉达到燃烧效率高、煤种适应性广、负荷调节范围大、污染物排放浓度低的效果；而且，由于高品位蒸汽的产生，也缓解了市政供热紧张。因此，具有良好的经济效益和社会效益，本项目是可行的。第二章改造方案2.1蒸汽系统2.1.1炉型选择煤粉炉燃烧效率可高达90%以上，但负荷调节范围窄，对环循环流化床锅炉是一种新型、高效、低污染、洁净燃烧的鼓泡床一样有一个明显的界面，由于床内强烈的湍流和物料循应，加之炉内湍流运动剧烈，Ca/S摩尔比约为2.5时，可以使脱硫效率达到80～90%左右，SO₂的排放量大大降低。同时循环流因此，本次改造拟选用两台55吨/时次高压循环流化床锅炉2.1.2循环流化床锅炉工作原理循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半流动状态，从而具有许多流体性质的状态。在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料(物料),这些床料在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态，并实现炉膛内的内循环和炉外的外循与其他锅炉相比，循环流化床锅炉增加了物料循环回路部分即分离器回料阀。分离器的作用在于实现气固两相分离，将烟气中夹带的绝大多数固体颗粒分离下来；回料阀的作用一是将分离器分离下来的固体颗粒返送回炉膛，实现锅炉燃料及石灰的分离器内造成烟气短路，破坏分离器内的正常气固两相流动渣冷却到150℃以下，从而有利于底渣的输送和处理。一般循环流化床锅炉处在850—950℃的工作温度下，在此温CaO+SO₂+1/2O₂=CaSO₄+热量Q因此循环流化床锅炉可实现炉内高效廉价脱硫，一均在90%以上。同时，出于较低的炉内燃烧温度，循环流化床锅炉中生成的NOx主要由燃料NOx构成即燃料中的N转化成的NOx;而热力NOx即空气中的N转化成的NOx生成量很小；同时循环流化床锅炉采用分级送风的方式即一次风从布风板下送入，二次风分层从炉膛下部密相区送入，可以有效地抑制NOx在锅炉运行时，炉内的床料主要由给煤中的灰、未反应的石在循环流化床锅炉中，一般根据物料浓度的不同将炉膛分为介质与蒸发受热面的换热，以保证锅炉的出力及炉内温度的控正是由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、脱硫效率高、2.1.3锅炉主要技术参数额定蒸汽温度给水温度排烟温度锅炉外形尺寸高×宽×深=33850×12000×2.1.4主要设备结构板上布置了665只风帽，风帽间风板上填保温混凝土和耐火混凝空气分为一次风及二次风，一、二次风之比为60:40,一次布风板上布置了二只中219的放渣管，可接冷渣机(用户自2.给煤装置约为总风量的4%,每只送风管、播煤风管应布置一只风门(设计院设计),以调节送煤风量。给料口在离风帽约1500mm处进入燃烧室。石灰石可通过与煤混合进入燃烧室，也可通过二次3.床下点火装置4.分离及返料装置离器入口烟温850~1000℃。在分离器下部布置了返料装置。分1200mm。返料风应接风门及流量计(设计院设计),用来调节风锅筒内径1380mm,壁厚60mm,材料20g,锅筒内部装置6.水冷系统六个回路，前后墙水冷壁各二个回路；膜式壁管径为中60×5, (前、后墙水冷壁在水冷风室区域为中51×5),节距为100mm。管均为中108×4.5,前、后墙各为四根，二侧墙为三根。汽水连接管直径，二侧墙为中133×6,各三根，前后墙为中133×6,7.过热器系统过热器系统布置在尾部烟道中，分高温段及低温段二段。烟气先经高温段后经低温段。高温段过热器管径中22×4,节距100mm,采用逆流布置方式，管子材质为12Cr1MoVG。低温段管径中32×4,节距100mm,采用逆流布置方式，管子材质上组为15CrMoG;下组为20G/GB5310锅炉管子。8.省煤器系统在尾部烟道过热器系统后面，布置了上、下二组省煤器，为防止磨损，上、下组省煤器采用膜式省煤器结构，错列，横向节上、下组省煤器迎烟气冲刷第一、二排管子加装防磨盖板，弯头9.空气预热器均为63mm,纵向节距为60mm,下二只管箱为一次风管箱，横向10.炉墙2.1.5锅炉本体水、汽侧流程给水→省煤器进口集箱→省煤器管束→省煤器出口集箱→锅筒→下降管→水冷壁下集箱→上升管→水冷壁上集箱管管束→低温过热器入口集箱→低温过热器管束→低温过热出口集箱→喷水减温器→高温过热器进口集箱→高温过热器管束→高2.1.6锅炉烟气、灰侧流程给煤→燃烧室燃烧的烟气和循环灰→炉膛→高温旋风分离器→转向渣室→高温过热器→低温过热器→省煤器→二次风空气预热器→一次风空气预热器→除尘器→烟囱2.1.7辅助设备风机参数2.2给水系统本项目用脱盐水量150m³/h,通过浅脱盐水系统改造获得。器→浅脱盐水水箱→中间水泵→强碱阴离子交换器→脱盐水箱2.3煤运系统现有锅炉房有两台20t/h链条炉、三台20t/h沸腾炉和一台10t/h沸腾炉，其中四台沸腾炉全部烧造气粉煤，两台链条2.4烟气除尘尘器是国家建材局合肥水泥研究设计院引进和借鉴国外先进技术，先后与美国EEC、德国鲁奇LURGE,沃夫WUFU、瑞士依莱克斯ELEX、丹麦史密斯FLS进行技术合作与引进，总结三十年来的设计、制造和应用经验，结合我国各行业工业窑炉废气工究开发的拥有全部自主知识产权的重大科研成果。已被国家环保局批准列入中国环保名优产品，荣膺国家环保局颁发的最佳实用环保技术、多次荣获北京国际环保展金、银奖。目前该成果已广泛应用在水泥、冶金、电力等行业。深得全国广大用户信赖，具1、最佳宽间距及极板特别配置使捕集比电阻范围扩大到10¹~10¹4Q—cm,特别适用于新型水泥干法回转窑、篦冷机、流化床锅炉、烧结机等废气的高比电阻粉2、国内首创的整体新型RS电晕线最高长度可达15米，具有起晕电压低，电晕电流密度大，刚性强，永不破损，具有抗高温、抗热变能力，结合顶部振打方式清灰效果极佳。根据粉尘浓度大小配置相应的电晕线密度，从而可适应高粉尘浓度的收尘，最高允许入口浓度可达1000g/Nm³。根据清灰理论设计的顶部放电极强力振打，可采用三维悬吊结构，当废气温度过高时，收尘极和电晕极将按三维方向任意膨胀发展，收尘极系统还特别设计了抗热变钢带约束机构，使得HHD电收尘器具有较高的抗热变能力，经商业运行表明，HHD电收尘器最高耐温可达390℃。收尘极系统清灰好坏直接影响收尘效率，大部分电收尘器在经过一段时间运行后都表现出效率下降情况，究其根源主要是收结果，改传统扁钢撞击杆结构为整体型钢结构，又将收尘极的侧面最小加速度从200G提高到356G.总体长度减少3～5米，重量减轻15%。除尘效率：>99%知识水坝(豆丁网@pologoogle)倾心为您整理(双击删除)2.5排灰、排渣电除尘器下各设一台耐热刮板机，从静电除尘器集灰斗下来的灰，经刮板机输送到斗提仓，然后斗式提升机将灰提升到临时储灰仓；锅炉炉渣利用小推车送至临时渣场。然后由用户及时运第三章燃料消耗3.1燃料品种循环流化床锅炉以混煤为原料，混煤是将无烟煤末、烟煤、造气炉渣按各占1/3的比例混合后的产物。3.2燃料消耗量种用量无烟煤末烟煤炉渣小时用量(吨日用量(吨/d)年用量(吨/a)年燃料消耗用量以8000小时，炉渣含碳20%计。石灰石消耗量：当硫含量为0.8%,Ca/S=2.5,脱硫效率=85%时，石灰石的消耗为595kg/h。第四章总图布置4.1总图布置本项目是新上二台55吨/h循环流化床锅炉取代公司现有的1～6#炉。因此，对旧厂房进行改造，将新锅炉布置在1～6#炉的位置，具体实施过程中，为不影响生产蒸汽的负荷，先将1～3#炉拆除，在此位置上建一台55吨/h循环流化床锅炉。然后将4~6#炉拆除，再在此位置上建另一台55吨/h循环流化床锅炉。4.2工厂运输工厂现有铁路专用线10股，长5.8km,蒸汽机车2台，自备车35辆，厂内有各种形式的汽车可满足需求。全厂运输主要由铁路部门来车，正常情况下每天火车运量为500～600t,占煤总运量的30%～40%,其余均为汽车运，由汽车公司承担。火车用人工卸车，在3.5～4小时之间车辆返回工业站。拟建2台55吨/h锅炉，年用煤(白煤粉和烟煤合计)11.18万吨/年，每年排灰渣3.17万吨/年，利用公司现有车辆及社会运第五章供配电5.1项目用电负荷本项目增加用电负荷约2562KW,用电负荷见下表：序号用电负荷1锅炉房2电除尘合计5.2电源第六章环境保护6.1主要污染源6.2噪音污染类型的噪音源产生的噪声值在80～120dB(A)之间。6.3环境影响分析6.3.1烟气治理措施及对大气的影响分析(1)烟气治理措施脱硫效率达80～90%;采用四级电除尘，除尘效率99%以上；烟囱高度120m,并在烟道上安装烟气排放连续检测装置，随时监督(2)治理后大气污染物排放量、排放浓度根据燃料的成分资料，烟尘初始排放浓度见下表(6—1)。锅炉方案烟尘初始排放浓度锅炉标准(IⅡ时段)循环流化床当烟气经过4极电除尘后，烟气排放达到排放标准，改造前后炉渣烟气排放对比：见(表6—2)。(表6—2)项目名称改造以前改造以后排烟量(Nm³/h)排烟温度(℃)二氧化硫含尘量(mg/Nm³)排渣量(kg/t)排渣含碳(%)烟气黑度2减少排渣量1.4×10⁴t/a,减少燃煤消耗2.7×10⁴t/a。根据采用循环流化床锅炉、并掺烧石灰石粉干法脱硫、采用除尘效率为99%的静电除尘器方案进行影从6-2表可以看出，SO₂的排放浓度远远小于标准值，年排放量为6.3.2锅炉噪声治理措施及对环境的影响分析锅炉主要噪声源为锅炉、引风机、一次风机、送风机、碎煤采取的噪声防治措施一是控制噪声源：即优先选用低噪声设对鼓风机等主要设备加装隔声罩；锅炉排气孔装消声器等。二是控制传播途径：即噪声大的设备尽量设置在房间内，从而减少噪声对外界的影响。三是受噪音影响较大的操作、控制室采用隔音6.3.3本工程灰渣贮存方式及对环境的影响分析本工程采用灰渣分除，干除灰方式，灰渣全部综合利用。加强灰渣管理并采取防尘措施后对周围环境影响很小。循环流化床灰渣量表小时排放量日排放量t年排放量10⁴t/a灰渣量备注日计算灰渣量按24小时计算，年计算灰6.3.4灰渣综合利用途径分析本工程采用循环流化床锅炉方案，此种锅炉排出的灰渣中含有大量的生石灰和硫酸钙，属高钙灰渣。其主要的化学成分是等。循环流化床锅炉所排灰渣由于氧化钙含量较高，且含有一定量的自硬性矿物，因此，高钙灰除具有低钙灰的火山灰性能外，还有一定的自硬性，较高的氧化钙含量改善了灰渣性能，有利于增进其强度。因此循环流化床锅炉灰渣除直接用于填埋、筑路外，其最主要的用途是做建筑材料。主要也需要掺加活性混合材料。经循环流化床锅炉燃烧后所排灰渣均具有较高的火山灰活性，是一种较好的活性混合材料。用425号硅酸盐水泥熟料，掺20%～40%的灰渣，可以生产出325～425号火山灰水泥。用425号硅酸盐水泥熟料，掺65%～75%的灰渣，可以生产出175～225号砌筑水泥。循环流化床固硫渣还可以作为水泥生产助磨剂；利用固硫渣2、用于生产硅酸盐制品用循环流化床锅炉所排灰渣生产建材制品是一个很重要的应用途径。如生产硅酸盐制品，主要有蒸压粉煤灰砖、加气混凝土等。掺灰量可达30%～60%。其中加气混凝土的生产可采用一般氧化镁、氧化铁含量也不低，这些成分在物料加热过程中起助熔和发泡作用。此外灰渣中还含有相当数量的硅铝成分，因此是生如用于烧制陶粒，其特点是容重小，从发展新型轻质墙体材料的前途来看，是一种具有高价值的可推广的墙体材料，能广泛3、其它用途Ca(OH)₂,通常可用以中和酸。故可以用于农田，恢复酸性矿地，循环流化床固硫渣可以作为农场、果园、牧场的土地覆盖材6.4二次扬尘的治理本工程本着以新代老的原则，对现有的煤厂进行改造，采用6.5环境监测机构的设置本期工程环境保护管理监测机构仍然由公司环保部门负责环第七章节能项目名称改造前指标改造后指标入炉煤耗(kg/t)127(掺1/3灰渣灰渣量(kg/t)灰渣含碳(%)排烟温度(℃)烟气含尘量烟气SO₂含量锅炉效率(%)蒸汽综合能耗1、采用新型锅炉使燃煤充分燃烧，灰渣含碳由26%下降为8%,减少煤耗10.6kg/t,能耗下降5.7×10⁴kcal/t。2、新型锅炉可掺烧1/3左右造气炉渣(含碳20%),可回收第八章生产组织和劳动定员8.1生产组织拟建装置是对现有1～6#锅炉的更新改造，不新设车间，新8.2劳动定员不新增工人，操作人员由原1～6#锅炉的司炉、排渣、巡回、分第九章投资估算知识水坝(豆丁网@pologoogle)倾心为您整理(双击删除)序号投资(万元)1循环流化床锅炉本体(含消音器15万2辅助设备3电除尘(含构筑物)4除灰渣系统(含构筑物)5烟囱6烟气连续监测装置费7浅脱盐水改造8输煤系统改造9电气及仪表小计其它不可预见费合计1、1～6#炉目前蒸汽成本为73.39元/吨，其中煤