蒸汽鍋爐節(jié)能技術(shù)改造項目可行性研究報告（代項目建議書）

2 21.2項目范圍 41.3項目建設(shè)指導思想 41.4建設(shè)條件 5 51.4.2氣象條件 51.4.3地質(zhì)條件 61.4.4原水水質(zhì) 7 7第二章改造方案 82.1蒸汽系統(tǒng) 8 82.1.2循環(huán)流化床鍋爐工作原理 9 2.1.5鍋爐本體水、汽側(cè)流程 2.1.6鍋爐煙氣、灰側(cè)流程 2.2給水系統(tǒng) 2.3煤運系統(tǒng) 2.4煙氣除塵 2.5排灰、排渣 第三章燃料消耗 3.1燃料品種 3.2燃料消耗量 第四章總圖布置 4.1總圖布置 4.2工廠運輸 第五章供配電 5.1項目用電負荷 第六章環(huán)境保護 6.1主要污染源 6.2噪音污染 6.3環(huán)境影響分析 6.3.1煙氣治理措施及對大氣的影響分析 6.3.3本工程灰渣貯存方式及對環(huán)境的影響分析 6.3.4灰渣綜合利用途徑分析 6.4二次揚塵的治理 6.5環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的設(shè)置 第七章節(jié)能 第八章生產(chǎn)組織和勞動定員 8.1生產(chǎn)組織 8.2勞動定員 第九章投資估算 第十章效益分析 10.1成本 10.3效益分析 建于1957年，1964年投產(chǎn)。目前共有一二、三、四期三套合成氨裝置，合成氨總設(shè)計能力24萬噸/年。主導產(chǎn)品尿素的年生產(chǎn)能力為11.4萬噸，硝酸銨年生產(chǎn)能力15萬噸，其它化工產(chǎn)品的年生產(chǎn)能力分別為硝酸鈉2.5萬噸、亞硝酸鈉2.5萬噸、純堿5萬噸、氯化銨5萬噸、甲醇4萬噸、濃硝酸2萬噸。由于受氨加能力110噸/時，3#、4#爐為鏈條爐，1#、2#、5#、6#爐為沸騰1#～6#蒸汽鍋爐為60—80年代產(chǎn)品，爐型老、能耗高、熱(1)嚴格控制燃料煤中Sar<0.8%,積極推廣Sar<0.6%的障；采用爐內(nèi)固硫劑使煙氣中SO?由722mg/Nm3降為400mg/Nm3,年減少SO?排放量292噸。鍋爐內(nèi)高效除塵加鍋爐外四級電除塵，使煙塵排放濃度由以下，年減少煙塵排放總量107噸。改造前后灰渣、煙氣排放對比表項目名稱改造以前改造以后排煙量(Nm3/h)排煙溫度(℃)二氧化硫(mg/Nm3)含塵量(mg/Nm3)排灰渣量(kg/t)排渣含碳(%)煙氣黑度2(3)本次將原45m高煙筒改建為120米高煙囪，使有害物質(zhì)滿足集中供熱對熱源的需求。我廠由熱電廠供汽15～55t/h,采暖期僅供15t/h。項目投產(chǎn)后，由于新系統(tǒng)蒸汽品質(zhì)提高，可緩85.8×10?kcal/t下降到69×10?kcal/t,下降了23%。1.2項目范圍1.3項目建設(shè)指導思想1.4建設(shè)條件###市交通發(fā)達，京廣線縱貫南北，石太、石德線橫貫東西，三條鐵路在此交匯。公路交通也十分便利，京廣公路和高速公路廠區(qū)座落在###市東北郊城鄉(xiāng)結(jié)合部，已有鐵路專用線10股，線路長5.8Km,通過設(shè)在石德線上的工業(yè)站，可與全國各地聯(lián)系。工廠現(xiàn)有機動運輸車輛23輛，調(diào)車機車2輛，60噸車皮50輛，1.4.2氣象條件氣溫年平均氣溫2、濕度年平均相對濕度月平均最高相對濕度月平均最低相對濕度3、雨月平均最高降雨量小時最高降雨量4、雪最大積雪厚度雪載荷最大凍土深度5、風最大風速主導風向6、氣壓東南年平均氣壓絕對最高氣壓絕對最低氣壓1.4.3地質(zhì)條件地震烈度廠區(qū)地耐力廠區(qū)地下水位七度1.4.4原水水質(zhì)總固體446.5mg/IC12總硬度6.25毫克當量/1總堿度4.10毫克當量/11.5研究結(jié)論經(jīng)研究分析，本改造項目所采用的產(chǎn)汽技術(shù)是成熟、穩(wěn)妥、可靠的。通過節(jié)能技術(shù)改造，使新上鍋爐達到燃燒效率高、煤種適應性廣、負荷調(diào)節(jié)范圍大、污染物排放濃度低的效果；而且，由于高品位蒸汽的產(chǎn)生，也緩解了市政供熱緊張。因此，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，本項目是可行的。2.1蒸汽系統(tǒng)2.1.1爐型選擇煤粉爐燃燒效率可高達90%以上，但負荷調(diào)節(jié)范圍窄，對環(huán)循環(huán)流化床鍋爐是一種新型、高效、低污染、潔凈燃燒的鼓泡床一樣有一個明顯的界面，由于床內(nèi)強烈的湍流和物料循因此，本次改造擬選用兩臺55噸/時次高壓循環(huán)流化床鍋爐2.1.2循環(huán)流化床鍋爐工作原理循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式，是一種介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式，即通常所講的半流動狀態(tài)，從而具有許多流體性質(zhì)的狀態(tài)。在循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)存在著大量的床料(物料),這些床料在鍋爐一次風、二次風的作用下處于流化狀態(tài)，并實現(xiàn)爐膛內(nèi)的內(nèi)循環(huán)和爐外的外循與其他鍋爐相比，循環(huán)流化床鍋爐增加了物料循環(huán)回路部分即分離器回料閥。分離器的作用在于實現(xiàn)氣固兩相分離，將煙氣中夾帶的絕大多數(shù)固體顆粒分離下來；回料閥的作用一是將分離器分離下來的固體顆粒返送回爐膛，實現(xiàn)鍋爐燃料及石灰的分離器內(nèi)造成煙氣短路，破壞分離器內(nèi)的正常氣固兩相流動渣冷卻到150℃以下，從而有利于底渣的輸送和處理。一般循環(huán)流化床鍋爐處在850—950℃的工作溫度下，在此溫Ca0+SO?+I/20?=CaSO?+熱量Q因此循環(huán)流化床鍋爐可實現(xiàn)爐內(nèi)高效廉價脫硫，一般脫硫率均在90%以上。同時，出于較低的爐內(nèi)燃燒溫度，循環(huán)流化床鍋爐中生成的NOx主要由燃料NOx構(gòu)成即燃料中的N轉(zhuǎn)化成的NOx;而熱力NOx即空氣中的N轉(zhuǎn)化成的NOx生成量很??；同時循環(huán)流化床鍋爐采用分級送風的方式即一次風從布風板下送入，二次風分層從爐膛下部密相區(qū)送入，可以有效地抑制NOx的生成。因此循環(huán)流化床鍋爐中的污染物排放很低。在鍋爐運行時，爐內(nèi)的床料主要由給煤中的灰、未反應的石灰石、石灰石脫硫反應產(chǎn)物等構(gòu)成，這些床料在從布風板下送入的一次風、和從布風板上送入二次風的作用下處于流化狀態(tài)，部分顆粒被煙氣夾帶在爐膛內(nèi)向上運動，在爐膛的不同高度一部分固體顆粒將沿著爐膛邊壁下落，形成物料的內(nèi)循環(huán)；其余固體顆粒被煙氣夾帶進入分離器，進行氣固兩相分離，絕大多數(shù)顆粒被分離下來，通過回料閥直接返送回爐膛，形成物料的外循環(huán)。這樣燃料及石灰石可在爐內(nèi)進行多次的往復循環(huán)燃燒和反應，所以循環(huán)流化床鍋爐具有很高的脫硫效率，同時石灰石耗量很低。在循環(huán)流化床鍋爐中，一般根據(jù)物料濃度的不同將爐膛分為密相區(qū)、過渡區(qū)和稀相區(qū)三部分，密相區(qū)中固體顆粒濃度較大，度很小，稀相區(qū)是燃料的燃燒、燃盡段，同時完成爐內(nèi)氣固兩相介質(zhì)與蒸發(fā)受熱面的換熱，以保證鍋爐的出力及爐內(nèi)溫度的控正是由于循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、脫硫效率高、2.1.3鍋爐主要技術(shù)參數(shù)額定蒸發(fā)量2.1.4主要設(shè)備結(jié)構(gòu)循環(huán)流化床鍋爐本體由燃燒設(shè)備、給煤裝置、石灰石粉流化床布風板采用水冷布風板結(jié)構(gòu)，有效面積為7.7m2;布風板上布置了665只風帽，風帽間風板上填保溫混凝土和耐空氣分為一次風及二次風，一、二次風之比為60:40,一次布風板上布置了二只Φ219的放渣管，可接冷渣機(用戶自2.給煤裝置約為總風量的4%,每只送風管、播煤風管應布置一只風門(設(shè)計院設(shè)計),以調(diào)節(jié)送煤風量。給料口在離風帽約1500mm處進入燃燒室。石灰石可通過與煤混合進入燃燒室，也可通過二次風3.床下點火裝置采用高溫旋風分離器裝置，分離裝置布置在爐膛出口，分離器入口煙溫850~1000℃。在分離器下部布置了返料裝置。分返料風應接風門及流量計(設(shè)計院設(shè)計),用來調(diào)節(jié)風鍋筒內(nèi)徑1380mm,壁厚60mm,材料20g,鍋筒內(nèi)部裝置由6.水冷系統(tǒng)六個回路，前后墻水冷壁各二個回路；膜式壁管徑為Φ60×5, (前、后墻水冷壁在水冷風室區(qū)域為Φ51×5),節(jié)距為100mm。管均為Φ108×4.5,前、后墻各為四根，二側(cè)墻為三根。汽水連接管直徑，二側(cè)墻為φ133×6,各三根，前后墻為Φ133×6,氣先經(jīng)高溫段后經(jīng)低溫段。高溫段過熱器管徑Φ22×4,節(jié)距φ32×4,節(jié)距100mm,采用逆流布置方式，管子材質(zhì)上組為集箱→噴水減溫器→高溫過熱器進口集箱→高溫過熱器管束→高2.1.6鍋爐煙氣、灰側(cè)流程給煤→燃燒室燃燒的煙氣和循環(huán)灰→爐膛→高溫旋風分離器→排一返料器一渣室→高溫過熱器→低溫過熱器→省煤器→二次風空氣預熱器→一次風空氣預熱器→除塵器→煙囪2.1.7輔助設(shè)備風機參數(shù)2.2給水系統(tǒng)本項目用脫鹽水量150m3/h,通過淺脫鹽水系統(tǒng)改造獲得。脫鹽水流程：器→淺脫鹽水水箱→中間水泵→強堿陰離子交換器→脫鹽水箱2.3煤運系統(tǒng)現(xiàn)有鍋爐房有兩臺20t/h鏈條爐、三臺20t/h沸騰爐和一2.4煙氣除塵塵器是國家建材局合肥水泥研究設(shè)計院引進和借鑒國外先進技板面最小加速度從200G提高到356G.總體長度減少3～5米，重量減輕15%。2.4.2除塵器主要技術(shù)參數(shù)除塵效率：>99%2.5排灰、排渣3.2燃料消耗量種用量小時用量(噸日用量(噸/d)年用量(噸/a)石灰石消耗量：當硫含量為0.8%,Ca/S=2.5,脫硫效率=854.2工廠運輸運量的30%～40%,其余均為汽車運，由汽車公司承擔?；疖囉脭M建2臺55噸/h鍋爐，年用煤(白煤粉和煙煤合計)11.18序號1鍋爐房2電除塵合計5.2電源6.2噪音污染類型的噪音源產(chǎn)生的噪聲值在80～120dB(A)之間。6.3環(huán)境影響分析6.3.1煙氣治理措施及對大氣的影響分析(1)煙氣治理措施脫硫效率達80～90%;采用四級電除塵，除塵效率99%以上；煙囪高度120m,并在煙道上安裝煙氣排放連續(xù)檢測裝置，隨時監(jiān)督(2)治理后大氣污染物排放量、排放濃度根據(jù)燃料的成分資料，煙塵初始排放濃度見下表(6—1)。鍋爐方案煙塵初始排放濃度鍋爐標準(IⅡ時段)循環(huán)流化(表6—2)項目名稱改造以前改造以后排煙量(Nm3/h)排煙溫度(℃)二氧化硫(mg/Nm3)含塵量(mg/Nm3)排渣量(kg/t)煙氣黑度2對鼓風機等主要設(shè)備加裝隔聲罩；鍋爐排氣孔裝消聲器等。二是控制傳播途徑：即噪聲大的設(shè)備盡量設(shè)置在房間內(nèi)，從而減少噪聲對外界的影響。三是受噪音影響較大的操作、控制室采用隔音6.3.3本工程灰渣貯存方式及對環(huán)境的影響分析本工程采用灰渣分除，干除灰方式，灰渣全部綜合利用。加強灰渣管理并采取防塵措施后對周圍環(huán)境影響很小。循環(huán)流化床灰渣量表小時排放量日排放量t年排放量1O?t/a灰渣量備注日計算灰渣量按24小時計算，年計算灰6.3.4灰渣綜合利用途徑分析本工程采用循環(huán)流化床鍋爐方案，此種鍋爐排出的灰渣中含有大量的生石灰和硫酸鈣，屬高鈣灰渣。其主要的化學成分是SiO?、Ca0、AL?O?、CaSO?等。循環(huán)流化床鍋爐所排灰渣由于氧化鈣含量較高，且含有一定量的自硬性礦物，因此，高鈣灰除具有低鈣灰的火山灰性能外，還有一定的自硬性，較高的氧化鈣含量改善了灰渣性能，有利于增進其強度。因此循環(huán)流化床鍋爐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。主要也需要摻加活性混合材料。經(jīng)循環(huán)流化床鍋爐燃燒后所排灰渣均具有較高的火山灰活性，是一種較好的活性混合材料。用425號硅酸鹽水泥熟料，摻20%～40%的灰渣，可以生產(chǎn)出325～425號火山灰水泥。用425號硅酸鹽水泥熟料，摻65%～75%的灰渣，可以生產(chǎn)出175～225號砌筑水泥。循環(huán)流化床固硫渣還可以作為水泥生產(chǎn)助磨劑；利用固硫渣用循環(huán)流化床鍋爐所排灰渣生產(chǎn)建材制品是一個很重要的應用途徑。如生產(chǎn)硅酸鹽制品，主要有蒸壓粉煤灰磚、加氣混凝土等。摻灰量可達30%～60%。其中加氣混凝土的生產(chǎn)可采用一般的定型工藝生產(chǎn)設(shè)備。由于循環(huán)流化床鍋爐灰渣中氧化鈣含量高，氧化鎂、氧化鐵含量也不低，這些成分在物料加熱過程中起助熔和發(fā)泡作用。此外灰渣中還含有相當數(shù)量的硅鋁成分，因此是生如用于燒制陶粒，其特點是容重小，從發(fā)展新型輕質(zhì)墻體材料的前途來看，是一種具有高價值的可推廣的墻體材料，能廣泛應用于工業(yè)與民用建筑中。3、其它用途循環(huán)流化床鍋爐灰渣含氧化鈣量高，由Ca0和H?O反應生成Ca(OH)?,通?？捎靡灾泻退帷９士梢杂糜谵r(nóng)田，恢復酸性礦地，循環(huán)流化床固硫渣可以作為農(nóng)場、果園、牧場的土地覆蓋材料，既可以減少農(nóng)作物周圍雜草的生長，還可以保持土壤水分。6.4二次揚塵的治理本工程本著以新代老的原則，對現(xiàn)有的煤廠進行改造，采用全封閉式倉儲，從根本上杜絕二次揚塵現(xiàn)象發(fā)生。6.5環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的設(shè)置本期工程環(huán)境保護管理監(jiān)測機構(gòu)仍然由公司環(huán)保部門負責環(huán)項目名稱改造前指標改造后指標入爐煤耗(kg/t)127(摻1/3灰渣灰渣量(kg/t)排煙溫度(℃)煙氣含塵量(mg/m3)煙氣SO?含量蒸汽綜合能耗85.8×10?kcal/t下降為69×10?kcal/t,下降了23%。%,減少煤耗10.6kg/t,能耗下降5.7×10?kcal/t。2、新型鍋爐可摻燒1/3左右造氣爐渣(含碳20%),可回收燃煤14kg/t,能耗下降7.56×10?kcal/t。3、新型鍋爐采用高效省煤器和空氣換熱器，使鍋爐排煙溫度由188℃下降為145℃,能耗下降1.38×10?kcal/t。第八章生產(chǎn)組織和勞動定員8.1生產(chǎn)組織擬建裝置是對現(xiàn)有1～6#鍋爐的更新改造，不新設(shè)車間，新系統(tǒng)納入原水汽車間管理。新系統(tǒng)管理人員仍由原有的技術(shù)干部8.2勞動定員新建裝置的操作工人和原裝置一樣，實行四班三運轉(zhuǎn)工作制，不新增工人，操作人員由原1～6#