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文档简介

布袋除尘器改造项目可行性研究报告目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 41.1项目概况 41.2编制依据 51.3项目建设内容及规模 51.4项目投资概算及资金筹措 141.5产品方案 151.6原材料及动力 161.7主要技术经济指标 171.8项目实施进度 181.9研究结论 18第二章项目建设背景和必要性 192.1项目建设背景 192.2项目建设必要性 20第三章市场分析和预测 223.1市场现状 223.2**县市场 233.3全国市场 233.4鸡肉市场分析 243.5鸡蛋市场分析 243.6有机肥市场分析 243.7销售预测 25第四章项目区概况 264.1项目区基本情况 264.2项目区畜牧业生产现状 274.3水、电、路、通讯、技术等条件 27第五章项目建设方案 295.1项目建设原则 295.2项目设计依据的规范与规程 295.3项目设计方案 305.4工程设计标准 335.5技术标准 365.6设备选型 53第六章消防安全 576.1消防依据 576.2消防工作程序 576.3消防安全流程 59第七章节水与节能 607.1节水工程与科技措施 607.2养殖节能措施 617.3饲料加工节能措施 617.4电气节能措施 627.5减排 62第八章环境影响和保护措施 638.1环境保护依据 638.2项目区环境现状 638.3环境影响评价 648.4工程环境保护措施 648.5“三废”处理措施 658.6环境影响综合评价 65第九章项目组织管理 679.1基本思路 679.2组织管理 679.3施工组织及质量管理 689.4建设及运作方式 69第十章招投标方案 7010.1项目招标执行文件及标准 7010.2项目招标范围、组织形式及方式 7010.3招投标组织 71第十一章建设实施进度安排 7311.1项目建设期 7311.2项目建设进度安排 73第十二章投资估算和资金筹措 7412.1投资概算 7412.2资金筹措方案 86第十三章财务分析评价 8713.1财务评价依据 8713.2经营收入、税金及附加估算 8713.3利润估算 9013.4财务现金流量分析 9013.5盈亏平衡分析 9013.6敏感性分析 9113.7评价小结 91第十四章效益分析 9314.1经济效益 9314.2社会效益 9414.3生态效益 95第十五章风险分析及保障措施 9615.1项目主要风险因素分析 9615.2保障措施 97第十六章结论与建议 10116.1可行性研究结论 10116.2问题与建议 1011总论1.1概述1.1.1项目名称及建设单位概况项目名称:布袋除尘器改造项目建设单位:##市房产供热站建设地址:##市房产供热站院内项目性质:技改建设单位概况:##市房产供热站(原名为##市房产供热公司)成立于1992年,下设西湖村供热站、双港新家园供热站及海河楼空调站,总供热面积600万平方米。公司拥有完善的生产、经营、指挥管理系统及有效的技术质量保证体系,先后取得ISO9000国际质量管理体系认证证书、ISO14000环保体系认证及12000计量体系认证证书,市中国建筑协会建筑节能专业委员会组长单位。几年来,公司先后获得了##市供暖行业先进单位、##市供暖节能降耗先进单位、供热计量工作先进单位荣誉称号,是##市十佳供热专业公司之一。双港新家园锅炉房于2013年进行了锅炉扩建工程,新上两台80蒸吨锅炉及其附属设备。两台炉的除尘设备工艺为多管旋风除尘法。为贯彻落实国家和我市大气污染防治工作要求,使燃煤锅炉颗粒物排放达到国家大气污染物特别排放限值的要求,有效控制燃煤污染,特提出本工程项目的设施。现将多管旋风除尘器改为低压脉冲布袋除尘器,以满足现行环保要求。公司积极发展生产,研发高新科技项目,减少对环境的污染。公司主营业务主要是供热,贯彻近期和远期相结合,工业与民用相结合,合理布局,统筹安排分期实施的原则。规划热负荷预测主要考虑居住建筑、公共建筑、工业建筑等的采暖负荷,至2020年,规划供热面积万900万m2,采暖热负荷125MW,居住建筑集中供热普及率达85%。供暖区域内供热温度合格率99%以上;企业发展远景成为##市供热行业的排头兵。1.1.2编制依据1、国家发展和改革委员会与建设部共同发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)2、《投资项目可行性研究指南》试用版(中国电力出版社)3、原化学工业部《化工建设项目可行性研究报告的内容和深度规定(修订本)》(化计发【1997】426号文)4、《国务院关于固定资产投资项目试行资本金制度的通知》5、《中华人民共和国环境保护法》6、《建设项目环境保护管理条例》国务院令253号7、《开发建设活动环境管理人员行为规范》8、《开发建设项目水土保持方案管理办法》9、《建筑施工场界噪声限制》10、《锅炉烟气脱硫设计规程》(DL/T5196-2004)11、《工业噪声控制设计标准》12、《电力工业技术管理法规》13、《污水综合排放标准》GB8978-199614、《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008)15、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010;16、《电力建设施工及验收技术规范》17、《锅炉大气污染排放标准》GB13271-201418、提供的项目基础资料19、国家和地方有关规程、规范、政策及条例等1.1.3编制原则1、采用成熟、可靠的脱硫工艺和设备。2、力争技术先进,要尽可能采用先进的工艺装备和技术方案。3、通过优化设计降低工程建设投资,提高经济效益。4、认真调查研究项目各项基础条件,避免不利因素对工程建设和周围环境造成的影响。5、贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量及消防方面的有关规定和标准。6、设备来源应立足于国内成熟、可靠、先进的技术和设备。原则上采用国产设备,或引进技术国内制造的设备。7、采用先进可靠的计算机控制系统,以达到低耗、稳定、科学管理、提高效益的目标。8、选择有效、可靠地收尘设备,并在设计中尽量降低物料落差,减少转运点,避免二次污染。1.1.4项目提出的背景、投资必要性和经济意义1、提出背景“十三五”时期可再生能源建筑应用规模将不断扩大;近年来,为贯彻落实党中央、国务院关于推进节能减排与发展新能源的战略部署,财政部、住房城乡建设部大力推动、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用,可再生能源建筑应用规模迅速扩大,应用技术逐渐成熟、产业竞争力稳步提升。先进高效的布袋除尘器产业市场前景可观;能源问题和环境问题是全球关注和迫切需要解决的问题。随着常规能源煤、石油、天然气的开采,这些能源被大量消耗、逐步减少的同时也带来了环境问题2、投资必要性项目当地工业企业较多,环保部门对电厂SO2排放监测严格。本项目供热站现有的2台锅炉由于调节滞后,锅炉SO2排放不稳定、无法满足即将实施的新的环保排放标准。SO2排放浓度及环保设施的稳定运行与否直接影响到供热站的可持续发展,所以对供热站2台锅炉进行除尘方式改造势在必行。2007年6月国家发展与改革委员会以及国家环保部联合下发关于《燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法》,管理办法要求安装的烟气脱硫设施必须达到环保要求的脱硫效率,并确保达到二氧化硫排放标准和总量指标要求。(1)其中对有下列情形的燃煤机组,从上网电价中扣除脱硫电价:(2)脱硫设施投运率在90%以上时,扣减停运时间所发电量的脱硫电价款。(3)投运率在80%~90%的,扣减停运时间所发电量的脱硫电价款并处1倍罚款。(4)投运率低于80%的,扣减停运时间所发电量的脱硫电价款并处5倍罚款。现行的排污费标准是废气0.6元/当量(1当量是0.95千克SO2或等量其他污染物),国家发展改革委、财政部和环境保护部2014年9月1日联合发布《关于调整排污费征收标准等有关问题的通知》,要求各省2015年6月底前将废气中SO2排污费调整至不低于1.2元/当量,相当于现行标准的2倍。同时将实行差别收费:对于超出浓度限值或者排放总量指标的企业将加一倍征收排污费,浓度和总量都超出加二倍征收排污费;淘汰类产能加一倍征收;排放浓度低于限值50%以上减半征收。同时鼓励重点地区出台更高的地方标准。综上所述,二氧化硫排放及脱硫设施的稳定运行与否直接影响到供热站的可持续发展,所以对供热站进行脱硫除尘技术改造势在必行。2)生活和生产的需求工业锅炉工序是冬季供暖蒸汽生产的必要生产工序,冬季不论铅锌系统是否生产,但工业锅炉必须生产来满足现场人员生活和工作的供暖要求,同时保证各系统的生产设备的保存保养需求。随着环境保护部及国家质量监督检验检疫总局对大气污染治理力度的加大,为了保证本项目工业锅炉废气能够达标排放,为工业锅炉进行除尘技术改造,改造后在满足环保要求的同时,可有效改善项目及周边地区的空气质量,为本地区的环保事业贡献一份力量。本项目现有多管旋风式除尘器不能满足锅炉大气污染物排放标注,因此,对本项目锅炉除尘器改造,安装更为先进高效的布袋除尘器系统是必要的。3、项目的目的及意义本项目是为了实现锅炉外排尾气含有SO2达到《大气污染物排放标准》(GB13271-2014)及《锅炉大气污染物排放标准》(DB12/151-2016)要求,合法生产。1.1.5研究范围参照《大气污染物排放标准》(GB13271-2014)和比照##市地方标准《锅炉大气污染物排放标准》(DB12/151-2016)的要求,本改造工程可行性研究的范围主要包括:1、除尘工程的建设条件2、除尘技术路线论证3、除尘工程对环境的影响4、投资估算与运行成本分析1.2研究结论1、建设内容为除尘系统进行技术改造。双港新家园锅炉房于2013年进行了锅炉扩建工程,新上两台80蒸吨锅炉及其附属设备。两台炉的除尘设备工艺为多管旋风除尘法。为贯彻落实国家和我市大气污染防治工作要求,使燃煤锅炉颗粒物排放达到国家大气污染物特别排放限值的要求,有效控制燃煤污染,特提出本工程项目的设施。现将多管旋风除尘器改为低压脉冲布袋除尘器,以满足现行环保要求。2、进度安排本项目于2016年7月筹划建设,于2016年11月初建成投入运行,建设期为4个月。3、工作制度根据项目的生产工艺特点,采暖期采用连续式运行,运行时间按120天计,采用三班制生产,每班8小时。4、主要经济技术指标本项目总投资为428.0万元。无后续的运营流动资金。因此本项目投资即为建设投资。其中布袋除尘器(2台)费用202.0万元,除尘系统配套空压站(1套)费为97万元,除尘系统配套输灰系统(1套)费用82.5万元,除尘系统配套其他服务(1套)费用43.5万元,这四项费用均已包括建筑工程费、设备购置费、设备安装费及建设其他费用。本项目正常运行时,估算污染物排放费用年节省156.87万元;年运行总成本费用为87.15万元;则年总收益为69.71万元。由上述指标看出,本项目正常运行年份可产生盈利费用,年总收益可观,因此本项目运行经济上可行合理,又可以产生环境效益。5、主要经济技术指标表表1-1主要技术经济指标表项目名称单位数量备注一主要原材料,燃料用量1石灰实物量t/a2022片碱实物量t/a287NaOH3新鲜水t/a8850站内供应4电力万kWh/a90.16站内供应5设备装机容量kW2836计算负荷kW212.25二改造前后排污指标1改造前二氧化硫(SO2)t/a458.882改造后二氧化硫(SO2)t/a114.723改造前烟尘t/a849.64改造后烟尘t/a17.05改造前粉尘t/a358.266改造后粉尘t/a20.37脱硫石膏量t/a52.6三劳动定员人55四投资估算及财务分析1总投资万元428.0无流动资金1.1布袋除尘器(2台)费万元202.0包含建安及设备费1.2系统配套输灰系统(1套)费万元97.0包含建安及设备费1.3系统配套输灰系统(1套)费万元82.5包含建安及设备费1.4系统配套其他服务(1套)费万元43.52总成本费用万元/a87.16正常运行年费3脱硫除尘排污减少节约费用万元/a156.87正常运行年费4经济收益万元/a69.71正常运行年费7、结论通过对除尘系统进行技术改造的可行性研究认为,项目在大气污染严重和清洁生产被日益重视的社会大背景下,经过低压脉冲布袋除尘器改造,在满足环保要求的同时,可有效改善项目周边地区的空气质量,因此,本项目的建设是必要可行的。

2工程概况及现状2.1自然环境概况2.1.1供热站的地形、地貌及地理位置概括本项目位于##市津南双港镇,东至微山路延长线,北至梨双公路,西至津港高速公路(洞庭路南),临近红磡领世郡、小海地居住区、梅江居住区,交通非常便利。##市在地貌上处于燕山山地向滨海平原的过渡地带,北部山区属燕山山地,南部平原属华北平原的一部分,东南部频临渤海湾。总的地势北高南低,由北部山地向东南部滨海平原逐级下降,最高峰为蓟县九顶山,海拔1078.5m,最低处为滨海带大沽口,海拔高程为零。西部从武清永定河冲积扇尾部向东缓缓倾斜,南从静海南运河大堤向海河河口逐渐降低,地貌形态呈簸箕状。新构造运动使山区不断隆起上升,形成了以剥蚀为主的山地地貌,平原地区新生代以来大面积缓慢下降,接受巨厚的松散沉积层。根据地貌基本形态和成因类型,划分为山地丘陵、堆积平原、海岸潮间带三个大的形态类型区和八个次级成因形态类型。2.1.2水文地质##地区在自然条件下总的地下水补、径、排特点是:在水平方向上,浅层水和深层水由北向南形成补给,在垂直方向上,下伏含水岩组接受上覆含水岩组的渗透补给。本场地表层地下水类型主要为第四系空隙潜水,赋存与第Ⅱ陆相层及以下的粉土、砂层的地下水具承压性,为微承压水。常被黏性土分隔为多层含水层,各含水层分布不很稳定,其顶部隔水层⑦2分布较为稳定。微承压水以第Ⅱ陆相层的湖沼相沉积⑦2粉质黏土为相对隔水顶板,微承压水主要赋存于⑧3粉土、⑧4粉砂、⑨3粉土、⑨4粉砂、⑨5细砂及⑩3粉土、⑩4粉砂、⑪3粉土、⑪4粉砂层。其间夹有多层黏性土相对隔水层。微承压水的渗透补给,与上层潜水水力联系紧密,排泄以相对含水层中的径流形式为主,同时以渗透方式补给深层地下水。该层地下水水位受季节影响较小,稳定水位为0.69~6.42m(高程0.16~-5.57m),稳定水位变化情况见稳定水位观测曲线。地下水腐蚀性评价依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版,按Ⅰ类环境进行地下水腐蚀性综合评价:潜水对混凝土结构具弱腐蚀;对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替环境中具弱~中等腐蚀,在长期浸水环境中具微腐蚀。微承压水对混凝土结具硫酸盐弱腐蚀,局部具中等腐蚀;对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替环境中具中等腐蚀,局部强腐蚀,在长期浸水环境具微腐蚀,局部弱腐蚀。2.1.3当地气象资料##位于华北平原东部,北依燕山,东临渤海,是海河流域许多河流人海的汇合地。地处北温带半干旱半湿润季风气候区,四季分明,冬季受蒙古冷高压控制,盛行西北风,天气寒冷干燥;夏季受西北太平洋副热带高压西侧影响,多偏南风,且高温高湿,雨热同济;春秋季为季风转换期,春季干旱多风,冷暖多变,秋季天高云淡,风和日丽,但深秋也常有寒潮侵袭。##主要为大陆性气候特征,但受渤海影响,沿海地区有时也显现出海洋性气候特征,海陆风现象比较明显。##太阳总辐射年平均为4935兆焦耳/平方米。年平均日照时数为2471~2769小时(实照时数),沿海一带日照丰富,宝坻和市区日照最少。各区县年平均气温为11.3~12.8℃,市区最高,宝坻县最低。1月最冷,各区县月平均气温为-3.4~-5.5℃,平均最低气温为-10.2~-6.0℃,极端最低气温可达-27.4℃(宝坻,1966年1月22日)。7月最热,各区县月平均气温为25.8~26.6℃,平均最高气温为29.7~31.2℃,极端最高气温可达41.7℃(蓟县,1999年7月24日)。近半个世纪,##的气温呈波动上升趋势,20世纪80年代至2000年上升趋势明显,尤其是20世纪90年代,气温升高更为显著。90年代年平均气温比前30年平均上升了0.8℃。在全球气候变暖的背景下,##的气候增暖也较明显,最显著的季节是冬季,90年代冬季平均气温比前30年升高了1.6℃。年降水总量全市平均为571毫米,四季降水量占全年降水量的比例分别为冬季2%、春季12%、夏季72%、秋季14%。年平均降水日数为64~73天,日降水量在50毫米及以上的暴雨,主要出现在7月至8月,降水的过度集中易出现积涝和洪水。在气候增暖的同时,##自20世纪80年代以来,降水(特别是夏季降水)出现了减少的趋势,水资源短缺严重。90年代降水偏少的趋势仍然持续,特别是1996年以后连续几年##乃至整个华北降水明显偏少,从2000年开始连续5年引黄河水入津。##的气象灾害除干旱、暴雨和洪水以外,大风(包括龙卷风)、冰雹、雷电、寒潮、霜冻、大雾、小麦干热风、风暴潮等也时常发生,造成经济损失和人员伤亡。2.1.4自然资源##自然资源丰富,在国内外大城市中不多见。(1)土地资源##市土地资源丰富。土地总面积119.197万平方公里。其中耕地面积48.56万公顷,占全市土地总面积的40.7%;园地面积37324公顷,占3.13%;林地34227公顷,占2.87%;牧草地594公顷,占0.05%;居民点及工矿用地218345公顷,占18.33%;交通用地32937公顷,占2.76%;水域315089公顷,占26.43%;未利用土地67845公顷,占5.69%。在全部土地面积中,国有土地501.68万亩,占28.06%;集体土地1286.28万亩,占71.94%。全市的土地,除北部蓟县山区、丘陵外,其余地区都是在深厚积沉物上发育的土壤。在海河下游的滨海地区,有待开发的荒地、滩涂1214平方公里,是发展石油化工和海洋化工的理想场地。(2)矿产资源丰富的金属和非金属矿产资源。##市已探明的金属矿、非金属矿和燃料矿有20多种。金属矿和非金属矿主要分布在##北部山区。金属矿主要有锰硼石、锰、金、钨、钼、铜、锌、铁等,其中锰、硼不仅为国内首次发现,也为世界所罕见。非金属矿主要有水泥石灰岩、重晶石、迭层石、大理石、天然油石、紫砂陶土、麦饭石等,都具有较高的开采价值。充足的油气资源。燃料矿主要埋藏在平原区和渤海湾大陆架,有石油、天然气和煤成气等。(3)水资源##地跨海河两岸,而海河是华北最大的河流,上游长度在10公里以上的支流有300多条,在中游附近汇合于北运河、永定河、大清河、子牙河和南运河,五河又在##金钢桥附近的三岔口汇合成海河干流,由大沽口入海。干流全长72公里,平均河宽100米,水深3-5米,历史上河通航3000吨海轮。(4)生物资源植被大致可分为,针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、灌草丛、草甸、盐生植被、沼泽植被、水生植被、沙生植被、人工林、农田种植植物等11种。(5)海洋资源##海岸线位于渤海西部海域,南起歧口,北至涧河口,长l53公里。海洋资源突出表现为:滩涂资源、海洋生物资源、海水资源、海洋油气资源。海洋油气资源丰富,已发现45个含油构造,储量十分可观。2.2机组概况2.2.1锅炉概述1、锅炉容量本SHL58-1.6/130/70-AII型热水锅炉两台,锅炉功率58MW,燃煤工业锅炉产生的高温水经一级管网输送至热力站,经换热器将热量传递给低温水,低温水再由二级管网输送至各热用户。2、锅炉参数本项目采用SHL58-1.6/130/70-AII锅炉,锅炉给水温度70℃,锅炉供出热水温度为130℃,锅炉效率83%。2.2.2煤质分析本项目燃煤煤质分析见表2-1。表2-1本项目煤质分析情况表序号项目符号单位煤1全水分Mar%14.42收到基灰分Aar%7.113干燥基灰分Ad%6.894无灰干燥基挥发分Vdaf%9.565分析基固定碳Fc.ad%566干基全硫St.d%0.327收到基全硫St.ar%0.228低位发热量rg24.829高位发热量Qgr.dKJ/g29.462.2.3热力系统1循环水系统高温水经一级管网输送至热力站,经换热器将热量传递给低温水,低温水再由二级管网输送至各热用户,一、二级管网均为闭式循环系统。本项目一级供热管网高温水系统供水温度确定为130℃,回水温度确定为70℃;二级供热管网低温水系统供水温度确定为90℃,回水温度确定为65℃。高温水供热系统工艺流程见图2-1。图2-1供热系统工艺流程图图2-1供热系统工艺流程图一级网回水经除污器及循环水泵送入锅炉。锅炉进、出水均采用单母管制。每台锅炉出水接入供水母管,再由供水母管输入官网至热力站。为防止水泵突然停转,厂房系统中管道产生水击现象,在热网循环水泵的出口管与吸入管之间加装旁路,并在旁路管道上设逆止阀,以降低循环水泵入口侧的压力。锅炉设计工况额定进、出水温度为130/70℃、额定压力1.6MPa,锅炉额定循环水流量为1003t/h。增加旁通管,以利于流量和热量的平衡要求,通过锅炉的水流量保持不变。锅炉热力系统工艺流程见图2-2。图2-2锅炉热力系统工艺流程图各锅炉的定期排污经母管排入定期排污扩容器或排进渣沟,经沉淀后用潜物泵打入炉下的冲渣管,重复利用。2补水定压系统热网系统采用变频泵补水定压,补水经软化、除氧后送至一级网循环水泵入口,与一级网回水一同送入锅炉。锅炉补充水的软化采用全自动钠离子软化水装置,除氧装置采用海绵铁除氧方式;软水和除氧装置的反洗水进行再利用,用于给煤加湿、除尘、除渣、脱硫、卫生等用水。目前市场上的锅炉用除氧器主要有以下几种:热力喷雾除氧器、旋膜除氧器、过滤式除氧器;前两种除氧器均需蒸汽来工作适用于蒸汽锅炉,而过滤式除氧器主要是海绵铁除氧器在热水炉中应用较广泛,其除氧机理是经活化处理而得到的高活性填料式块状常温海绵铁除氧剂,是海绵状多孔隙的铁粒,为水中的溶解氧提供了与活性铁进行反应的机遇,加速氧化还原反应的进行。它与水中的溶解氧发生如下反应:海绵铁除氧器结构简单,便于安装,因此推荐采用海绵铁除氧器;除氧器型号和规格:Q=50m32台在系统补水系统上预留加药装置接口,便于直接加药调节炉水的PH值保持在9~10,和应急用软化、除氧、除氯加药。一级网补水量依据循环水流量的1%。2.2.4燃烧系统链条锅炉燃烧系统由送风系统、煤-灰-渣系统、烟气系统及除尘脱硫等系统组成,简述如下:1.送风系统每台锅炉配有一台鼓风机。鼓风机采用变频调速控制,燃烧所需的空气由鼓风机送入空气预热器,经预热后由炉床下部的布风板均匀进入燃烧室,以达到理想的燃烧效率。2.燃料、灰、渣系统原煤自原煤斗、溜煤管、分层给煤机由运转炉排送入炉床,每台锅炉配1个钢制煤斗、1个溜煤管。煤斗可贮煤约10小时,溜煤槽可储煤2小时。燃烬的灰渣掉入锅炉底部的出渣口、由ZKC重型框链除渣机送至平地,由推车运至灰渣场储存。3.烟气系统锅炉烟气依次经过炉膛、锅筒、烟道、省煤器、空气预热器后从锅炉排出,为有效减少烟气污染,烟气必须先经除尘和脱硫装置,再经引风机、烟道、后由烟囱排向大气。烟囱为钢筋混凝土制,高H=60m,出口直径2.5m。2.2.5除灰渣系统原煤自原煤斗、溜煤管、分层给煤机由运转炉排送入炉床,每台锅炉配1个钢制煤斗、1个溜煤管。煤斗可贮煤约10小时,溜煤槽可储煤2小时。燃烬的灰渣掉入锅炉底部的出渣口、由ZKC重型框链除渣机送至平地,由推车运至灰渣场储存。2.3工程建设条件2.3.1场地条件本项目位于##市津南双港镇,厂地地势平坦,地质条件优良,厂区现已被规划为建设用地,项目选址合理。本项目为除尘器改造项目,在2台锅炉的烟道出口分别预留有除尘装置建设用地,预留场地满足除尘装置的建设要求。2.3.2原材料本工程脱硫系统需要使用片碱(NaOH)、石灰作为原料,根据测算,锅炉房建成后,片碱消耗量287t/a、石灰202t/a,全部由##市市场购买,供应能力满足本项目需求。2.3.3动力供应条件1、水本工程除尘器改造改项目采用低压脉冲布袋除尘器装置水耗量较少,故由厂区内部供给,供应有保障。2、电力除尘器改造工程电力用量很小,可由项目场内附近开关站供给即可。

3改造技术方案3.1概述随着国家环保要求的提高,现阶段国家实行节能减排政策、对大气污染物实行总量控制方针,对烟尘排放有着更加严格的要求,为将双港新家园锅炉大气污染物排放浓度降到最低与车间劳动卫生达到国家标准。根据国家政策,使锅炉烟气排放达到国家《大气污染物排放标准》和劳动卫生标准的要求,实现除尘、劳动卫生双达标。项目内容:拆除原有两台80蒸吨锅炉多管旋风式除尘器,新上两台80蒸吨锅炉低压脉冲布袋除尘器设备。项目预期目标1、大气污染物排放符合《大气污染物排放标准》(GB13271-2014)2、除尘系统的粉尘捕集率≥98%以上,达到国家有关标准;3、除尘系统排放浓度,确保岗位粉尘浓度<10mg/Nm3;4、除尘器排放浓度≤50mg/Nm3;5、除尘设施不影响工艺设备的运行与检修,输灰系统不产生二次扬尘;6、系统、设备运行性能达到设计要求;7、技术先进、性能可靠、节约能源、操作、维护方便。3.2烟气除尘工艺选择烟气除尘技术根据其除尘机理的不同可将其分为四类:①机械式除尘技术,利用机械力(重力、惯性力、离心力)作用进行除尘的技术,一般作为预除尘器在烟气净化中使用;②静电除尘技术,利用电场力对荷电粒子的作用进行气固分离的技术;③过滤除尘技术,使烟气通过多空织物或多孔的填料层,利用过滤机理进行除尘的技术,主要包括袋式除尘技术和颗粒层除尘技术;④湿式除尘技术,也叫洗涤式除尘技术,利用液滴或液膜洗涤烟气进行除尘,包括低能洗涤技术和高能文式管除尘技术。目前锅炉采用的除尘器主要有旋风、袋式除尘器。旋风除尘器的优点:结构简单,操作维修方便,投资低,占地面积小,受烟气温度影响不大,不受气体特性的影响,各工况适应性好。缺点:压力、动力消耗较高,除尘效率低。布袋除尘器的优点:除尘效率高,能达到99.9%以上;附属设施少,投资省,技术要求比电除尘低;能捕集电阻高,电除尘难以回收的粉尘;性能稳定,对负荷变化适应性好,运行管理简便;适合生产全过程除尘。缺点:用于处理相对湿度较高的含尘气体时,应采取保温措施,防止冬季结露造成“糊袋”;用于处理含有腐蚀性气体时,应选用适宜的耐腐蚀滤料,用于处理高温烟气时,要采取降温措施,采用耐高温的滤料。以上2种除尘器各种性能对比见下表。本项目燃煤灰分较高,烟尘产生浓度较低,对除尘器效率要求高;项目锅炉烟气温度较低。通过上述比较选择低压脉冲布袋除尘器作为烟气除尘器,同时采取双碱法脱硫,也能起到一定的除尘作用,工程设计取除尘效率98%,烟尘排放浓度为16.5mg/m3,满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)标准限值要求,措施可行。表3-1除尘器性能对比表项目旋风除尘器布袋除尘器设备结构简单简单运行稳定性稳定稳定运行及维护费用低高维修可离线维护可离线维护占地小小烟气温度对除尘器影响小不能耐高温运行可靠性较高高3.3方案的设计内容、依据及原则1、设计内容1)布袋除尘设备的选型与设计;2)电气控制系统设计;2.设计依据1)企业提供的有关资料;2)有关技术人员现场测量的数据;3)借鉴国外的先进技术;4)根据国家颁发的有关空气质量及保护环境的规范标准。 3.设计原则1)根据现有条件,在首先确保环保指标的前提下,重点考虑降低运行电耗及减少改造费用,以达到性能价格比最优。2)针对场地紧张的条件,新系统的布置力争做到既保证工艺要求,又符合现场规划合理美观的要求。3)确保除尘系统操作维护简单,运行长期可靠,不影响生产操作、不妨碍生产设备的检修。4)采用的技术是有充分理论依据并经实践验证的实用、可靠的先进技术。5)采用先进、可靠、经济、节能且经工业使用证明的技术和设备,配置先进的长袋低压脉冲袋式除尘系统。该设备检修方便,其运行安全可靠、故障率低、易于操作及检测。6)除尘管网风速合理(≥18-20m/s)、不积灰、磨损少、阻力低、连接合理,设有清灰装置和清灰门、检测口,易于管网风量调整及检测。各系统所有产尘设备尽量全部密封且不影响生产、检修,以达到节省风量,降低能耗的效果。7)先进性:所有设备选型应达到成熟先进,整体设计的目标是目前“国内一流、国际先进”。环保、节能减排、先进生产工艺是设计的目标。在达到以上目标的前提下尽可能减少工程项目的投资额,以求得最好的经济效益;8)实用性:选择的设备必须满足80T锅炉生产工艺需求为主,按最佳经济技术指标选择工艺参数、电气参数。充分考虑设备易维护修理和管理等因素,将技术的先进性与实用性相结合。PLC、电器原配件的配置要求通用,备品备件便于组织。确保项目建成投产后生产装置长期稳定及安全生产。9)易用性:设备的使用操作应简单方便,易于维护。10)可扩展性:考虑到技术的快速发展和今后需求的不断提高,系统设计应有可扩展、可升级的能力。11)安全性所有成套设备和线路必须符合国家有关安全规范、标准,有防漏电、防雷击、接地、防爆、防泄漏等环境保障措施。12)规范性:严格执行国家、行业和地方的法律、法规、标准及规范,保证工程设计质量;严格执行有关环境保护的法规进行环保设计;认真贯彻劳动法,加强劳动安全和职业卫生防护设计的措施,贯彻“三同时”的精神,保证劳动者的身心健康;认真贯彻消防法,严格按国家消防法律规范设计施工,保证消防设施的完善可靠。13)适用性:设计时应考虑工程当地的地质、水文和气象条件、抗震设防烈度等基础数据。14)合理性:设计施工要尽量结合一、二期工程通盘考虑,整体布局力求美观、合理、实用,注重投入产出性价比,追求投资效益最大化。4.除尘工艺部分:“低阻、中温、大流量”短流程工艺。5、货物必须符合以下制造技术标准和规范除尘系统的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等遵循但不限于下列标准与规范:1)《袋式除尘器安装要求验收规范》(JB/T8471-2010)2)《建筑防腐蚀工程施工规范》(GB50212-2014)3.4设计方案技术要求、环保及性能指标1.设计方案技术要求1)方案选择本着成熟、可靠、质量优良、长期稳定操作简便、充分考虑运行的经济性;2)粉尘排放小于50mg/Nm3;除尘装置的可用率在95%以上;整体寿命大约10年;3)按现有场地条件布置除尘系统设备,力求紧凑合理,节约用地,节约投资。4)充分考虑锅炉实际烟气量的变化,除尘系统设计及设备选型有一定的动态适应能力,在各种情况下都可通过自动控制系统达到安全操作,确保净化装置不影响主机的正常运行;5)锅炉年利用小时数按300日保证除尘器正常不停机连续工作;6)除尘系统控制自成体系,采用现场手动与控制室自动相结合的方式。2.环保及性能指标1)烟尘捕集率:>95%2)烟尘排放浓度:≤50mg/Nm33.5循环硫化床锅炉散发的烟尘的特点锅炉烟气烟温及烟气量波动较大、粒径细小粘性较强,这都给烟尘净化带来一定的难度。而锅炉烟尘除具备以上特性外,还具有温度高(550~1000℃),粉尘浓度高(100~250g/Nm3),粉尘的成分复杂,性质比较特殊,粉尘颗粒细,比表面积更大,比重更轻,低温下难以清灰;粉尘中含有较多的焦炭粉尘,磨蚀性比较强;粉尘中的比电阻也比较高,治理难度比较大。1、烟气含尘浓度:锅炉排出的烟气含尘浓度最高可达100~250g/Nm3;2、粉尘特性:细而粘。粒径<10μm的粉尘在80%以上;3、烟尘粒度:0-2μm37.05%,2-5μm19.06%,5-10μm21.82%,10-20μm15.02%,20-40μm4.05%,>40μm2.43%;4、煤碳燃烧时除产生大量的SO2外,还生成少量的SO3。一般烟气中S03的浓度为10-40g/L。由于烟气中含有水(4~12),使生成的SO2瞬间内形成硫酸雾;5、锅炉产生大量废气;严重污染生产环境,影响生产工人的正常操作和身体健康。含尘烟气扩散出厂房,严重污染厂区周边环境。为了保护环境和保护工人身体健康,从根本改善生产现场环境,贵公司要求对循环硫化床锅炉采取烟尘治理措施。3.6设计方案及成套设备选型锅炉的排风量均可按锅炉蒸汽量来计算。80T锅炉风量为:200000-240000m3/h。具体选型内容如下:除尘系统采用:LDCM-4400长袋低压离线脉冲袋式除尘器锅炉除尘系统的治理,包括除尘系统及配套的电气和自动化控制系统、烟囱、管道、吸尘罩、阀门,转向阀,使其达到国家及地方环保要求,是工程设计、制作、安装、调试、试运转工程。3.6.1长袋低压离线脉冲除尘器设备技术说明粉尘的净化只有靠除尘器来实现,除尘器选择的优劣直接影响到除尘系统的捕集效果、除尘电耗以及整个系统能否长期稳定、可靠运行。除尘器的形式繁多,各有利弊,关键在于如何扬长避短,与系统工艺及粉尘组成相适应,以获得最佳治理效果。为了使除尘器更好的运转每个系统中的过滤风速确定为<1.15m/min。LDCM系列长袋离线脉冲除尘器是集多年来的研究技术经验和成果,综合了目前国际上最优秀的长袋离线脉冲除尘技术而向用户推出的一种具有国际水平的长袋离线脉冲除尘器技术和产品。它是一种清灰效果好、除尘效率高、运行可靠、维护方便的大型除尘设备。1)除尘器本及工作原理a、除尘器本体本方案的长袋脉冲除尘器,分为8个室,每室13行,每行有14条φ160×6000mm的滤袋,每行由一个3"大流量淹没式电磁脉冲阀控制反吹气流通过一根喷吹管对这14条滤袋进行反吹。总共1456条滤袋,有效过滤面积4000m2,最大过滤风速1.15m/min,用0.4~0.6MPa的洁净压缩空气进行清灰。b、除尘器的工作原理当含尘烟气进入除尘器后均匀地进入到除尘器各过滤仓中。烟气中较粗重的尘粒在自重、离心力和阻流板的共同作用下降至灰斗内,经除尘器下部的输灰装置排出;而较细粉尘则继续上行,被吸附在滤袋的外表面上,经滤袋的粉尘层达到一定厚度,设备阻力增加到设定值时,由脉冲控制仪发出信号,打开脉冲电磁阀,气包中的压缩空气经脉冲电磁阀、喷管、喷嘴、文氏管向滤袋作瞬间的高速喷射、并鼓胀滤袋,使滤袋外表面的粉尘层破碎脱落,落入灰斗,然后再恢复过滤。本方案除尘器采用分室离线清灰,这就避免了喷吹清灰时的二次飞扬问题,同时又保证了清灰的效果。离线过滤风速与在线过滤风速变化不大,对除尘器的阻力的影响较小,同时采用气动离线阀,通径大,结构阻力低。本除尘器设有均温沉降段均压减小滤袋的负荷以及从进风口到滤袋,从花板到离线阀,从离线阀到出风口各段的局部阻力系数和流速均较低,故阻损较低。2)、性能特点LDCM型布袋除尘器有以下特点:a、除尘器的结构设计、技术参数确定及滤料选型技术使得设备有极高的除尘效率,即使在欧州、日本、美国等对环境标准要求很高的国家,除尘器入口粉尘浓度达到1500mg/Nm3以上的特别恶劣的工况条件,都可保证出口粉尘浓度小于50mg/Nm3,也可满足小于30mg/Nm3及以下更为严格的排放要求。b、阻力损失小可有效消除粉尘的“二次吸附”现象,提高清灰效率,降低设备阻力。c、设备先进、可靠性好脉冲喷吹阀采用淹没式脉阀,结构简单,性能可靠,响应速度快,耗气量小,清灰更有效。d、在线维修不影响锅炉正常运行每台除尘器分为若干个独立的滤室,当需要在线检修时,可将任一滤室的进出口风门关闭,锅炉可在100%负荷条件下,方便地进行维修。e、温度动态控制系统在系统工作过程中采用温度动态控制系统,当温度高于设定或低于设定值时烟气不经除尘器由旁路直接经风机排入大气,能有效防止烟气超温和烟气温度过低,导致布袋烧毁或结露等问题,从而确保滤袋的使用寿命。3)、各系统介绍a、过滤系统滤料是布袋除尘器的核心部件,合适的布料,加工良好的滤袋是保证一台布袋除尘器正常运转的必要条件。即使采用相同的材料,不同滤布生产厂家的产品在性能上仍有较大差异。根据德国的滤布过滤性能检测标准VDI3926的试验结果表明,即使过滤条件(粉尘种类,粉尘浓度,过滤速度,喷吹压力)完全相同,并且滤布的材质粗细与表面处理方法相同,密度与透气性基本类似的情况下,不同厂家生产的滤布由于其滤布纤维的空间的排列、表面处理的效果的不同等原因,清灰周期可相差50%以上,选择合适的滤布厂家也非常重要。我们将选择国外知名厂家的产品用模拟过滤试验来确定其优劣,优选出最佳产品供本工程使用。为提高除尘效率,延长滤袋使用寿命,我们选用的滤布的单位面积重量>850g/m2耐高温、耐酸碱PPS布袋。滤袋袋口采用特制的弹簧涨圈,使用方便,固定牢固。袋底用双层滤布加固,防止袋底过早损坏。同时为减小滤布表面的粉尘粘附及氧化的影响,我们选用的易清灰滤布还将作特殊的表面处理。笼骨采用悬挂式结构,圆形断面,表面为镀锌产品。滤袋在每次清灰时都会与笼骨发生碰撞,在整个使用寿命中与笼骨发生的碰撞达10万次以上。笼骨的质量对滤袋的使用寿命影响也非常大,一般笼骨都采用顶部反边搁置要花板上,花板的平面度或笼骨的直线度稍有偏差,就会造成滤袋相碰。而我们的笼骨却是悬挂要花板上自然下垂,可最大限度避免滤袋的相互碰撞。为减少滤袋与笼骨的接触点,并保证笼骨表面光滑,不受锈蚀,我们的笼骨圆形断面,再加表面镀锌,笼络笼骨的表面光滑度与防腐性能都大大提高。c、清灰系统清灰技术是布袋除尘器的关键技术,实际上一般布袋除尘器就是依据清灰方式分类的。LDCM长袋低压离线脉冲袋式除尘器的脉冲喷吹技术基于ALSTOM公司的大量实验室数据以及多年积累的工程经验,采用了脉冲喷吹阀以及经过最佳设计的均流喷吹管,可根据现场的烟气条件与粉尘性质,确定最佳的喷吹参数,保证有效均匀地将清灰压力传递到各条滤袋上,获得最佳的清灰效果,从而保证除尘器的性能。LDCM长袋低压离线脉冲袋式除尘器一般采用差压控制模式清灰。当除尘器的差压达到设定清灰开始阻力的上限后,差压传感器发送信号到PLC控制器,PLC控制器根据预先设定的清灰间隔与清灰顺序发送指令给一组脉冲阀依次进行清灰。一组脉冲阀清灰完成后,PLC控制器比较布袋除尘器的阻力与设定清灰开始阻力的下限。若布袋除尘器的阻力低于设定阻力的下限,就停止清灰,否则就继续清灰。这种控制模式可很好地适应循环硫化床锅炉负荷的变化,使滤袋上堆积的灰尘负荷与除尘器的阻力维持在一个合适的范围。有利于减少喷吹的能量消耗,延长滤布的使用寿命。差压仪有压差显示和远程控制功能。LDCM长袋低压离线脉冲袋式除尘器的清灰压力为0.25~0.35MPa,根据国内的分类方法属于低压长袋,中压中流量清灰可使滤袋上下部的受力更均匀。脉冲喷吹阀的喷吹口径大,阻力小,强力短促的喷吹气流可保证6m长的滤袋得到3000Pa以上的清灰压力,使滤袋得到充分有效的清灰。脉冲喷吹阀的另一个重要特点是具有“软着陆”功能。滤袋在正常过滤时,由于负压的作用,滤布是紧贴在支撑它的笼骨上的。当脉冲阀向滤袋内侧喷吹出压缩气体进行清灰时,滤袋内部的压力升高,滤布会在瞬间内发生“鼓胀”,脱离笼骨表面。当脉冲阀关闭,喷吹结束后,滤布在负压作用下又返回笼骨表面。在滤布与笼骨接触的瞬间,两者的碰撞与摩擦会使滤布纤维受到一定的损伤。所谓“软着陆”就是指在脉冲阀关闭时,控制它的关闭速度,使滤袋内部的压力不至于突然下降,从而减小滤布与笼骨的碰撞,延长滤布的寿命。这一点也是目前其它所有的脉冲喷吹阀不具备的。LDCM长袋低压离线脉冲袋式除尘器的另一个特点是清灰强度合适,均匀性好。清灰强度不足会使滤袋上的残留粉尘过多,导致除尘器阻力损失上升快,清灰周期缩短,甚至除尘器无法正常运行。清灰强度太大又会缩短滤袋寿命,增加压缩空气的无效消耗。过度清灰还会破坏滤布赖以除尘的“一次粉尘层”,使除尘效率下降。此外,一根喷吹管供应多只滤袋的喷吹用气。在清灰的瞬时,喷吹管内的压力随着距压缩空气进口的距离变化而变化。技术与经验保证了合适的清灰强度,均流喷吹技术可使所有滤袋都受到相近的清灰压力,并能使6米长的滤袋在长度方向上受力也相对均匀。d、本体布袋除尘器本体设计密封且坚固,满足国家标准的标准。花板孔采用冲压切割,位置准确,切割表面光滑。除尘器顶部为常规净气室加顶棚结构。即在净气室上方另外设置了一个带侧墙的大顶棚,概可保证除尘器的保温效果并使检修不受气候影响,又使作业人员在大气环境中进行维修工作。与常规的高净气室相比,高净气室虽也可保证换袋及检修不受气候影响,但因作业是在除尘器内部进行,受烟气及余温的影响,工作环境相对较差。必须经过充分的换气后,作业人员才可进入。e、花板、滤袋和笼骨花板是除尘器本体中重要部分,花板厚度为8mm,为保证花板孔的大小及孔距的精度,然后由铆工对花板在平台上进行校平,这些孔具有良好的通用性和互换性,花板表面平整,花板周围无毛刺、夹角,否则损坏滤袋。对于整台布袋除尘器而言,滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率,滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。因而,本案滤料我们根据除尘器运行环境和介质情况并根据贵方招标文件的规定采用φ160×6000mm标准规格,采用普通涤纶针刺毡滤料。此滤料为表面过滤型滤料,清灰彻底,减少了粉尘在滤袋表面形成布粉层后板结的可能;滤料寿命长,加上我们在除尘器结构方面的改进,保证了滤料>12个月的正常使用寿命。布袋底部采用三层包边缝制,无毛边裸露,底部采用加强环布,滤袋合理剪裁,尽量减少拼缝。拼接处,重叠搭接宽度不小于10mm,提高袋底强度和抗冲刷能力。滤袋上端采用了弧圈形式,密封性能好、安装可靠性高,换袋快捷。仅需1-2人就能通过机顶便掀式顶盖进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在净气室进行,无须进入除尘器过滤室。袋笼采用梯型结构,袋笼的纵筋和反撑环分布均匀,并有足够的强度和刚度,防止损坏和变形(纵筋直径≥φ4,加强反撑环φ4、间距300,φ150×6000mm),顶部加装“η”形冷冲压短管,用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。笼骨材料采用20#型钢,使用笼骨生产线一次成型,保证笼骨的直线度和扭曲度,滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺,并且有足够的强度不脱焊,无脱焊、虚焊和漏焊现象。袋笼采用有热镀锌技术,镀层牢固、耐磨、耐腐,避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结,保证了换袋顺利,同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。f、清灰系统清灰系统设计合理,动作灵活可靠;在设备出厂前,对清灰系统等主要部件进行了预组装,以保证质量。g、本体和灰斗除尘器顶部设置防雨设施除尘器采用设有防雨棚、排水设施,检修扶梯平台;灰斗和卸灰阀门的连接法兰上檐设计有突出部分,避免了雨水的下衍损坏密封材料。各项设施的设计采用人性化理念,保护除尘器顶部装置、方便人员检修、使用和管理。除尘器顶盖采用剪冲密封顶盖,重量、大小适合人工开启,所有孔、门制作及装配结束后,进行密封试验,确保无变形、无泄漏。除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化的振动,并考虑防腐性能。灰斗设检修门,所有检修门、人孔采用快开式,开启灵活,密封严密。为避免烟气短路带灰,灰斗斜侧壁与水平方向的交角不小于60°,以保证灰的自由流动。在灰斗口出口附近设计安装捅灰孔;灰斗及排灰口的设计保证灰能自由流动排出灰斗;g、控制系统清灰控制有手动和自动两种方式,可相互转换。自动控制采用压差(定阻)和定时两种控制方式,可相互转换。压差检测点分别设置在布袋除尘器的进出口总管处,当达到设定的压差值时,布袋除尘器各室按设定的顺序依次进行清灰。布袋除尘器设置PLC控制柜,可通过上位机显示和操作实时监测系统行工况。控制柜留有足够的输入和输出接口,并预留与DCS系统的通讯接口。袋式除尘器设有压力、差压、温度检测及显示报警装置及照明和检修所需用的电源插座。布袋除尘器中设置故障检测和报警装置,当设备发生故障时,立即发出故障信号,并送至程控室内,在主控柜上显示并声光报警。在紧急情况下,如出现高温烟气时,主控柜上出现显示并声光报警,旁通风门在10s内自动打开,滤室的进出风门自动关闭。h、维护检修除尘器上的螺丝有可能锈住而给维修工作带来麻烦,LDCM长袋低压离线脉冲袋式除尘器中人性化的设计使得维修工作变得非常方便。3)技术参数:设备名称:LDCM-4400长袋低压离线脉冲袋式除尘器处理风量:24000m3/h总过滤面积:436800m2净过滤面积:4000m2过滤风速:1-1.2m/min室数:8室滤袋规格:φ160×6000mm数量:1456条材质:耐高温、耐酸碱PPS滤料工作温度:180℃瞬间温度:220℃脉冲阀规格:DMF-Y-76S数量:104只压缩空气压力:0.3-0.5Mpa总耗气量:3m3/min进口允许含尘浓度:<1300g/Nm3出口含尘浓度:<50mg/Nm3设备阻力:1470-1770Pa除尘效率:99.5%3.6.2控制系统控制系统均可以手动、自动两种方式,人性化设计脉冲清灰机构,PLC控制柜独立完成过滤清灰、卸灰工作,操作简单。1、技术要求电气系统:采用显示监测、控制、报警的项目,在除尘控制室实现完成。除尘控制室设在除尘器平台下面。除尘器清灰控制:设手动和自动两种方式,可相互转换。自动控制采用定时和压差(定阻)控制。应用标准:国标、行业标准规范。2、电气部分电气控制设备包含断路器NS系列、接触器LC系列、热继电器LR系列。3、自动化部分除尘控制系统采用PLC控制控制柜尺寸:2200×800×600mm,前后双开门,柜内有照明设施,带检修电源插座,带接地铜排。自动化控制系统为需方设计、成套、编程、施工、调试的一整套PLC控制系统,控制范围:对除尘本体振动电机、卸料器、刮板机、气缸、脉冲阀等除尘系统设备进行检测并实现对除尘器工作过程进行控制,具备相关工艺控制数据可在触摸屏中修改的功能。根据工艺要求,控制系统采用西门子S7-200系列PLC。触摸屏选用台湾威伦产品10.4寸系列。实现对电气设备手动/自动操作控制,并在触摸屏监控系统提供各电气设备工作运行状态的显示。具体说明如下:4、自动控制与手动控制除尘器的运行控制设自动控制与手动控制两种方式。自动控制设定时控制。除尘器正常运行时采用自动控制,手动控制方式主要用于设备试车和检、维修时对相关元、部件进行点动调试。自动控制电器柜设在除尘系统控制室内;手动控制柜为机旁操作箱,按户外型设计,柜内设有自动、手动转换开关,清灰、卸灰等设备的点动开关及其工作状态等显示信号。除尘控制系统采用S7-200PLC控制。控制范围:气缸、脉冲阀、卸料器、振打电机、绞龙、电动蝶阀等除尘系统的检测点。卸料器振动电机在现场可手动控制。3.6.3除尘器工艺 旁路管道电动蝶阀电动蝶阀锅炉烟气长袋脉冲袋式除尘器引风机烟囱大气电动卸灰阀刮板输送机排出3.6.4安装调式及维护检修1、安装调式为了便于运输,设备均按汽车发运条件解体发运交货(其结构只刷防锈漆,面漆由供货单位现场安装后涂刷)。需方收到设备后,先按设备清单,检查是否缺件,然后检查在运输过程中是否有损坏,供货单位对运输过程造成的损坏应及时修复,同时对到货设备做好防损防窃等保管工作。对传动机构、装置进行专门检查,开始度转前对转动或滑动部分,要涂以润滑脂,减速机箱内要注入润滑油,使机件正常动作。安装设备前应对基础进行校对,合格后才能进入安装工作。安装工作应严格按图纸要求进行,一般由下而上,先把下部的部件支架、灰斗等安装妥当,支架、灰斗固定后再吊装中箱体及上箱体,然后再安装气包及配管以及电气信号系统。袋笼及滤袋必须在除尘器安装质量全机检查合格后,才能安装,而且应在供方现场指导人员的指导下进行安装,确保安装质量。按清灰控制器或控制柜的接线要求安装电源及控制线路,然后进行整机试车。2、维护和检修除尘器要设专人操作和检修。全面掌握除尘器的性能和构造,发现问题及时处理,确保除尘系统正常运转。运转部位定期注油。发现排出口含尘浓度增大,表明已有滤袋破损,检修时须更换或修补。3.7脱硫工艺方案的选择目前,世界上燃煤或燃油锅炉采用的脱硫工艺多种多样,达数百种之多。按脱硫工艺在生产中所处的部位不同可分为:燃烧前脱硫、燃烧脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫。在这些脱硫工艺中,有的技术较为成熟,已经达到工业应用的水平,有的尚处于试验研究阶段。经过初步筛选,对目前技术较为成熟、在烟气脱硫中有一定应用的的脱硫工艺进行简单介绍。3.7.1双碱法脱硫工艺一、工艺方案钙钠双碱法脱硫工艺,简称双碱法。该法是脱除气体中的SO2气体。适用于锅炉烟气、焦炉气、锅炉生产废气等的脱硫。钙钠双碱法是先用钠碱性吸收液进行烟气脱硫,然后再用石灰粉再生脱硫液,由于整个反应过程是液气相之间进行,避免了系统结垢问题,而且吸收速率高,液气比低,吸收剂利用率高,投资费用省,运行成本低。1、以NaOH(Na2CO3)脱硫,脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞,便于设备运行和维护。2、钠基吸收液对SO2反应速度快,故有较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般≥90%。3、脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了运行成本。4、以空塔喷淋为脱硫塔结构,运行可靠性高,事故发生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。二、工艺优势1、烟气系统来自锅炉烟气经烟道引风机直接进入脱硫塔。脱硫塔以空塔喷淋结构。设计空速小(4.0m/s),塔压力降小(≤600Pa),脱硫集中除尘、脱硫、排烟气于一体,烟气升至塔顶进入烟囱排入大气。脱硫塔制作完毕喷砂处理后,环氧树脂防腐6遍,塔内部件主要是喷嘴和防雾器,均为304不锈钢材质。当脱硫泵出现故障时,脱硫暂停反应,烟气可通过烟囱排入大气。2、脱硫塔SO2吸收系统烟气进入脱硫塔向上升起与向下喷淋的脱硫塔以逆流式洗涤,气液充分接触吸收SO2。脱硫塔采用喷嘴式空塔喷淋,由于喷嘴的雾化作用,分裂成无数小直径的液滴,其总表面积增大数千倍,使气液得以充分接触,气液相接触面积越大,两相传质热反应,效率越高。因此化工生产中诸多单元操作中多采用喷淋塔结构,起到高效、节能、造价低等优点。脱硫塔内碱液雾化吸收SO2及粉尘,生成Na2SO3,同时消耗了NaOH和Na2SO3。脱硫液排出塔外进入再生池与Ca(OH)2反应,再生出钠离子并补入Na2SO3(或NaOH),经循环脱硫泵打入脱硫循环吸收SO2。在脱硫塔顶部装有除雾器,经除雾器折流板碰冲作用,烟气携带的烟尘和其他水滴、固体颗粒被除雾器捕获分离。除雾器设置定期冲洗装置,防止除雾器堵塞。3、脱硫产物处理脱硫产物最终是石膏浆,具体为CaSO3、CaSO4还有部分被氧化的Na2SO4及粉尘。有潜水泥浆泵从沉淀池排出处理好,经自然蒸发晾干。由于石膏浆中含有固体杂质,影响石膏的质量,所以一般以抛弃法为高。排出沉淀池浆液可经水力旋流器,稠厚器增浓提固后,再排至渣场处理。4、关于二次污染的解决以钠钙双碱法烟气脱硫可解决单一纳碱脱硫的二次污染问题。钠钙双碱法是以纳碱吸收SO2,其产物用石灰乳再生出纳碱继续使用,因钠钙双碱法能节省碱耗,又杜绝二次污染问题。有少量的Na2SO4不能够再生被带入石膏浆液中,经固液分离,分离的固体残渣进行回收堆放再做他用。溶液流回再生池继续使用,因此不会产生二次污染。3.7.2灰石-石膏湿法脱硫工艺石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最广泛、技术最为成熟的SO2脱除技术,约占全部安装FGD容量的70%。它是以石灰石为脱硫吸收剂,通过向吸收塔内喷入吸收剂浆液,使之与烟气充分接触、混合,并对烟气进行洗涤,使得烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的强制氧化空气发生化学反应,最后生成石膏,从而达到脱除SO2的目的。一、工艺流程石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂。将石灰石块破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成石灰石浆液,石灰石浆液经泵打入吸收塔与烟气充分接触,使烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙进行反应生成亚硫酸钙,从吸收塔下部浆池鼓入氧化空气使亚硫酸钙氧化成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。从吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏堆放库堆放。脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴后,由烟囱或冷却塔排入大气。该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率可达到95%以上。脱硫副产物石膏的处置一般有抛弃和回收利用两种方法。脱硫石膏处置方式的选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求、脱硫石膏的质量以及是否有足够的堆放场地等因素。石灰石—石膏湿法脱硫是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硫工艺。世界上有多家公司开发研究这种工艺,如德国的Bischoff公司、Steimuller公司,日本的三菱重工、川畸重工、石川岛播磨,美国的B&W公司等等,应用此脱硫工艺最多的国家是美国、日本及德国,该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的90%,单塔容量已达1000MW。二、工艺特点该工艺具有脱硫率高、技术成熟,运行可靠性高、吸收剂利用率高、对煤种变化的适应性强,能适应大容量机组和高浓度SO2烟气条件、吸收剂价廉易得且利用率高、副产品具有综合利用的商业价值等特点。最近十年,随着对FGD工艺化学反应过程和工程实践的进一步理解以及设计和运行经验的积累和改善,石灰石石膏湿法工艺得到了进一步发展,如单塔的使用、塔型的设计和总体布置的改进等,使得脱硫率提高到95%以上、运行可靠性和经济性有了很大改进,对电厂运行的影响已降到最低,设备可靠性提高,系统可用率达到95%。而且,随着技术进步的不断加快,系统逐步简化,不但运行、维护更为方便,而且造价也有所下降。目前,应用此法进行烟气脱硫最多的国家是美国、德国、日本,单机容量最大达1000MW。我国华能重庆珞璜发电厂2×360MW燃煤发电机组,在80年代末、90年代初首次从日本三菱公司引进了二套石灰石-石膏湿法脱硫工艺。十几年来,我国工程技术人员已充分消化吸收了该脱硫工艺,并积累了丰富的实践经验。3.7.3氨法脱硫工艺一、工艺流程高效除尘后的烟气经喷水冷却到饱和温度从下部进入洗涤塔。若烟气中含尘浓度较高,则需增设一个喷水冷却除尘装置,以提高副产品硫酸铵的纯度。饱和烟气在一体化床式洗涤塔内,先后通过二段循环床式洗涤区,烟气与自上而下喷淋的洗涤液逆行,在床体中液、气进行剧烈的接触反应,SO2基本上被完全吸收。当烟气中SO2浓度较大(1000ppm以上)时,脱硫系统会产生铵盐的气溶胶(亚微米粒子)。净化后烟气排入烟囱。在洗涤塔内进行的主要化学反应如下:SO2+2NH4OH(NH4)2SO3+H2OSO2+(NH4)2SO3+H2O2NH4HSO3NH4HSO3+NH3(NH4)2SO3(NH4)2SO3+SO3(NH4)2SO4+SO22(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO4二、工艺特点工艺的主要特点有:脱硫率高,可达99%以上;可除去全部SO3;电耗较低;副产品为高质量的可商用的硫酸铵肥料,据资料介绍1吨氨与2吨SO2反应可得到约4吨硫酸铵肥料,销售硫酸铵肥料的收益,可抵销一部分运行费用;目前采用的传统的石灰石-石膏湿法脱硫装置可改造成为氨法洗涤装置,部分现有设备仍可利用,以节省投资。它的主要缺点是:存在氨腐蚀和烟囱冒白烟。3.7.4活性焦法活性焦(ActivityCoke)吸附法是在活性炭吸附法的基础上发展而来的,采用这种方法可以同时进行脱硫脱硝。烟气中的SO2、O2和H2O在活性焦的吸附催化作用下反应生成H2SO4并吸附在活性焦表面,达到脱除的目的。吸附饱和后的活性焦进入解吸塔进行加热解吸,H2SO4分解为浓度20~50%(可调)的SO2气体。SO2气体根据需要可转换成各种有价值的副产品,如高纯硫磺、液态SO2、浓硫酸、化肥等。NOx是在加氨的条件下,经活性焦的催化作用生成水和氮气再排入大气。活性焦吸附法脱硫脱硝的优点是脱硫效率高,能除去湿法难以除去的SO3,对于废气中的HCl、HF、砷、硒和汞等重金属也可同时脱除;不需要增加烟气加热装置;处理过程中不用水,无需废水处理装置,没有二次污染问题;副产品可回收,高纯硫磺(99.5%)或浓硫酸(98%)以及高纯液态SO2均具有较高的工业应用价值。装置简单,较适合燃用中低硫煤的新建锅炉,也适用于在运机组的改造。这对于水资源匮乏且分布不均匀的我国,尤其是华北和西部地区具有重要意义,有一定的推广应用前景。3.7.5干法(炉内脱硫)CFB锅炉通过向炉内直接添加石灰石来控制SO2排放,在流化床燃烧温度下(通常为800~900℃),投入炉内的石灰石首先在高温条件下煅烧发生分解反应生成氧化钙,然后氧化钙、SO2和氧气经过化学反应生成硫酸钙,化学反应方程式为: CaCO3→CaO+CO2 CaO+SO2+1/2O2→CaSO4 石灰石中的碳酸钙高温下发生分解反应,所生成的固体氧化钙再与二氧化硫及氧气反应,生成的固体硫酸钙随炉渣、飞灰一起排出炉膛从而实现固硫的目的。不过,SO2和O2气体要到达煅烧后的CaO的表面和内部并与CaO发生反应需要经过以下几个步骤:(1)克服颗粒外部的扩散阻力,到达CaO颗粒的表面;(2)从CaO颗粒的表面扩散进入颗粒中的微孔中;(3)在微孔中被吸附在CaO表面;(4)扩散通过产物层CaSO4到达还没反应的CaO表面;(5)SO2和O2与CaO反应,生成CaSO4。3.7.6方案比选对几种不同的脱硫工艺进行技术比较,比较结果列于表3-2。表3-2脱硫工艺方案条件比较表项目双碱法脱硫石灰石-石膏湿法氨法活性焦法干法技术成熟程度成熟成熟成熟成熟成熟适用煤种不受含硫量限制不受含硫量限制不受含硫量限制适用中低硫煤不受含硫量限制应用单机规模没有限制没有限制中小机组小机组没有限制能达到的脱硫率95%以上90%以上90%以上95%以上90%以上吸收剂种类可溶性钠碱石灰石氨水活性焦石灰石、电石渣吸收剂来源当地可以满足当地可以满足当地难以满足外地长途运输当地可以满足副产物种类石膏浆石膏硫酸铵硫酸单质硫脱硫废渣副产物出路较容易可作水泥缓凝剂,如有条件还可进一步利用较容易化工厂就地消化或销售制砖或水泥由以上比较可以看出,双碱法脱硫工艺,适用范围广,不受燃煤含硫量与机组容量的限制;脱硫效率高,一般可达95%以上,技术成熟、应用广泛,与炉内脱硫技术综合应用可以满足本工程脱硫率的要求;近年来湿法脱硫技术有较大的改进,占地面积有所减少,造价有所降低。故本项目选择低压脉冲布袋除尘器+双碱法脱硫技术为实施方案是可行的。

4工程建设条件4.1总平面布置1、脱硫除尘系统脱硫除尘系统按其工艺特性集中布置于炉后。建设与原有脱硫除尘系统基础之上。脱硫除尘采取一炉一塔的布置方式,2台炉吸收塔的西侧及东侧分别布置吸收塔浆液循环泵。本工程脱硫除尘系统没有额外占用土地,在原有除尘脱硫除尘系统用地上实施改造建设,故本工程脱硫除尘改造系统不涉及平面布置方案。4.2工艺系统设计4.2.1除尘改造工艺流程本项目设计采用低压脉冲布袋除尘器+双碱法除尘脱硫一体系统,不设烟气旁路。(1)吸收剂制备与补充系统用氢氧化钠作为吸收剂,氢氧化钠干粉料加入清液罐配置成碱液加入脱硫塔内进行脱硫,为了将钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物再生还原,脱硫液进入再生池,加入石灰粉与亚硫酸钠、硫酸钠发生反应,含渣液体进入沉淀池,清液回用于脱硫、脱硫渣脱水去除。在整个运行过程中,脱硫产生的很多固体残渣等颗粒物经渣浆打入石膏脱水处理系统,脱出水分返回至再生池。由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠,所以,定期对氢氧化钠进行补充,以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。(2)SO2吸收系统烟气进入吸收塔内向上流动,与浆液以逆流方式洗涤,气液充分接触。充分吸收SO2,吸收液与石灰再生池内反应后,再生过的氢氧化钠溶液循环打入吸收塔。(3)脱硫产物处理系统由于脱硫与除尘属于同一系统,脱硫系统的最终脱硫产物是石膏浆和除尘灰,具体成分为CaSO3、CaSO4、NaSO4等。经被浓缩后在灰渣间内临时储存,作为建材原料使用,溢流液回流入再生池内。脱硫系统反应方程式如下:1)脱硫原理2NaOH+SO2→Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O→Na2HSO32)氧化过程(副反应)Na2SO3+1\2O2→Na2SO4Na2SO3+1\2O2→NaHSO43)再生过程CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+Na2HSO3→Na2SO3+CaSO3•2H2O除尘数据该项目消耗煤炭107.63t/a,烟气总量983765108m3/a,二氧化硫产生浓度875.32mg/m³,脱硫效率90%,排放浓度87.53mg/m³,排放速率11.96kg/h;烟尘产生浓度5235.65mg/m³,去除效率99.50%,排放浓度26.18mg/m³,排放速率3.58kg/h。图4-1减法脱硫系统工艺流程示意图图4-2除尘设备工艺流程原理图4.2.2脱硫除尘改造工艺设备脱硫除尘改造工艺设备明细表见下表:表4-1脱硫除尘改造系统设备表序号名称规格型号单位数量1除雾器Φ1600套22脱硫循环泵--台24气力输送机--台25仓顶除尘器--个16制浆搅拌器--个27浆液罐10m3台28压滤机处理能力:5t/h套19再生池20m3个110沉淀池20m3个111布袋除尘器套212双碱法脱硫套24.3自控技术方案1、设计原则及方案将改造后的系统并入已有控制系统,进行集中控制。为了使生产过程处于最佳运行状态,节约能源,提高劳动生产率,实现管理现代化,本项目采用技术先进、性能可靠的DCS集散控制系统,实现对生产线的集中操作、监视、管理和分散控制。2、DCS系统配置DCS系统由现场控制站,高速数据网络及操作站三部分组成。控制范围为脱硫系统。本项目利用原有中央控制室,中央控制室内的操作站通过现场控制站完成工艺设备的顺序逻辑控制和工艺参数的检测调解和报警。3、现场控制站范围现场控制站完成脱硫脱硝工艺设备电机的顺序逻辑控制,工艺过程参数的监测及过程回路的自动调节等,并通过通讯网络与中央控制室的操作站及其它现场站进行数据通讯。4、操作站设在中控室内,操作站主要功能具有动态参数的工艺流程图显示电机开停操作和运行状态显示,工艺参数历史趋势曲线显示,调节回路的详细显示及操作参数修改,报警状态显示,报警报告及工艺报表打印,DCS系统监视及报警。5、应用软件软件设计现场控制站和操作员站联系的重要软件,需要在清楚了解生产工艺和DCS系统软件、硬件特性的基础上进行开发和调试。对工艺线上的所以电机、电磁阀、根据操作站显示的流程图,通过键盘及鼠标操作,完成电机的组起组停、单机起停、紧急复位和逻辑联锁等。6、电缆选型1)一次检测元件,变送器至各个现场站之间的连接导线及直流信号线均采用KVVP型多心带护套铜芯屏蔽电缆。交流及开关信号选用KVV型铜芯电缆。热电偶选用带屏蔽及护套的高温补偿型导线。2)DCS系统各设备间的连接电缆及导线随设备成套供货。7、电缆敷设一次元件及现场站之间的电缆穿管埋地或沿电缆桥架敷设,控制室内部电缆或室内抬高地坪下面敷设,主干通讯电缆在室外电缆桥架中敷设。8、防雷与接地本工程除尘系统处于烟囱上避雷针的直击雷保护范围内。接地装置除利用埋地金属管道、混凝土钢筋等自然接地外,还敷设以水平接地镀锌扁钢为主,适当设置垂直接地极的闭合接地网,并同主体工程的主接地网至少有四处可靠的电气连接。4.4公用工程和辅助生产设施4.4.1给水、排水1、设计依据《室外给水设计规范》GB50013-2006《室外排水设计规范》GB50014-2011《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006《工业循环水冷却设计规范》GB/T50102-2014《建筑设计防火规范》GB50016-2014《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219-2014《固定消防炮灭火系统设计规范

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