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文檔簡介
PAGEPAGE551概述1.1項目概況1.1.1項目名稱:********熱電有限公司煙氣脫硫除塵建設工程1.1.2項目性質:技改1.1.3編制依據(1)《環境空氣質量標準》(GB3095-1996),執行二級標準。(2)《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-93),執行3類標準。(3)《地表水環境質量標準》(GB3838-2002),執行Ⅲ類標準。(4)《污水綜合排放標準》(GB8978-1996),執行一級標準。(5)《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90),執行Ⅲ類標準。(6)《一般工業固體廢貯存、處置場污染控制標準》(GB18599-2001)。(7)《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003),執行第1時段標準。(8)《火力發電廠設計技術規程》(DL5000-2000)。我院與********熱電有限公司簽訂的合同,合同號:一設計研字(2007)第035號。業主提供的基礎性資料。1.1.4建設規模現有工程的兩臺220t/h高溫高壓煤粉鍋爐配套的煙氣脫硫裝置、除塵器改造。1.1.5建設的必要性現有工程的#1、#2鍋爐均為220t/h高溫高壓煤粉鍋爐,每臺鍋爐原設計配套一組二臺內徑為4100mm的文丘里水膜除塵器,除塵效率為93.17%,脫硫效率為15%,分別于1989年、1990年投入使用。鍋爐出口煙氣經除塵器除塵后經引風機通過一座共用煙囪排入大氣。煙囪高120m,出口內徑400根據國家標準GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》的規定,現有工程的大氣污染物排放應執行第1時段的要求。目前煙囪出口二氧化硫的年排放總量無法滿足總量減排的目標任務,煙塵的排放濃度也已遠超出規定的最高限值,超出****省環保局允許的排放總量限額。因此,為了滿足國家及地方的環保要求,減輕環境污染,現有工程的#1、#2鍋爐的脫硫裝置及除塵器改造勢在必行。1.2研究范圍根據********熱電有限公司(以下簡稱熱電公司)現有工程#1、#2鍋爐現有水膜除塵器的實際運行情況,按照GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》第1時段的要求:1.2.1選擇#1、#2鍋爐煙氣脫硫方案;1.2.2選擇#1、#2鍋爐煙氣除塵方案;1.2.3擬定脫硫、除塵的主要設備及布置方案。1.2.4供電系統、熱工控制系統、給排水、除灰渣系統、土建工程、技經分析。1.3主要技術原則1.3.1認真執行環保政策通過治理措施的優化,采用技術先進、成熟可靠的除塵、脫硫工藝,使熱電公司現有工程排放的大氣污染物滿足GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》中第1時段標準的要求;同時必須滿足環保行政主管部門對污染物排放控制指標的要求。在經濟合理的條件下,采取使現有工程排放的大氣污染物對環境影響程度盡可能小的預防和治理措施。1.3.2本工程的設計,應符合消防、勞動安全與工業衛生方面的有關規定。1.3.3在確保安全,經濟運行的條件下,盡可能降低工程造價,縮短建設周期。2電廠概況2.1廠址地理位置熱電公司位于蚌埠市西部工業區內,南鄰高新技術開發區,為區域性熱電聯產企業,承擔向蚌埠市及其周邊地區主要工礦企事業單位的供熱和供電任務。廠址西臨長征路,東靠吳灣路,南側約650m處有涂山路,北側約400m和1400m處是勝利西路和淮河。2.2現有工程概況2.2.1建設規模該熱電項目是國家計委計燃(1984)2426號文批準建設的重點節能工程,于1989年8月建成投產。供熱能力為264t/h,共建成熱網管線26km長,熱用戶發展到40余戶。2000年12月20日,蚌埠熱電廠與新加坡洲際能源有限公司、美國超洋金融有限公司,本著平等互惠、友好合作的原則,組建中外合作經營企業********熱電有限公司。公司現有工程的建設規模為“二爐三機”,即2臺25MW機組和1臺30MW機組,配2臺220t/h高溫高壓煤粉鍋爐。鍋爐出口煙氣經除塵器除塵后經引風機通過一座共用煙囪排入大氣。煙囪高120m,出口內徑4000mm。每臺鍋爐配套二臺直徑為4100mm的文丘里水膜除塵器。該廠綜合環保處理措施,已于1992年通過蚌埠市環保局的竣工驗收。2.2.2總平面布置及占地面積熱電公司現有工程總平面布置采用三列布置,自南向北依次為貯煤場、主廠房和升壓站、冷卻塔。廠區南側(即主廠房的固定端)布置有化學水處理設施、貯煤場、凈水站、循環水泵房。廠址西北角設有凈水站、水力循環澄清池。升壓站及廠前區緊鄰長征路,熱電廠的主廠門設在長征路上。廠前區設有辦公樓及運行人員休息室、食堂、浴室、檢修維修輔助設施。為了便于與廠外公路的聯結及熱電廠運行的需要,廠區共設有二個出入口。其中廠區主要出入口(人流出入口)設在廠區的西圍墻,西圍墻設有一個貨流入口。廠區圍墻內占地面積為1081公頃。2.2.3主要設備及設施(1)鍋爐鍋爐為兩臺220t/h高溫高壓煤粉鍋爐,單鍋筒自然循環,全鋼結構,半露天布置。其主要參數如下:額定蒸發量: 220t/h過熱器出口蒸汽壓力9.8MPa過熱器出口蒸汽溫度540℃給水溫度217℃熱風溫度326℃排煙溫度138℃鍋爐效率91%(2)汽輪機①背壓式汽輪機,其主要參數如下:額定功率: 25000kW主蒸汽壓力8.83MPa(a)主蒸汽溫度535℃排汽壓力0.98MPa(a)額定排汽量172t/h給水溫度217℃回熱級數2級(二高)②雙抽汽冷凝式汽輪機,其主要參數如下:額定功率25000kW最大功率30000kW主蒸汽壓力8.83MPa(a)主蒸汽溫度535℃調節抽汽壓力0.98MPa調節抽汽量(額定/最大)60/100t/h(0.98MPa)排汽壓力3.92kPa(a)冷卻水溫度20℃給水溫度217℃回熱級數6級(二高三低一除氧)(3)發電機①25MW汽輪發電機:額定功率25000kW額定電壓: 63kV頻率: 50Hz功率因數: 08②30MW汽輪發電機:額定功率: 30000kW額定電壓: 63kV頻率: 50Hz功率因數: 08同軸直流勵磁機(4)主要輔機設備的選型:①送風機:G4-73-1No14D型,每爐配二臺。②引風機:Y4-73-11No20D型,每爐配二臺。(5)除塵器現有工程采用文丘里水膜除塵器,每臺內徑為4100(6)煙囪#1、#2鍋爐合用一座煙囪,煙囪高度120m,出口內徑4000mm。2.2.4近年生產情況2006年統計上網電量513730.67MWh,供汽量1124880.6t。2.3擴建工程概況2.3.1廠址地理位置熱電公司擴建廠址位于蚌埠市西端,西鄰長征路,東靠吳灣路,南面與玻璃廠毗鄰,北距淮河約25km。2.3.2擴建規模熱電公司擴建工程擬建規模為三爐兩機,即220噸/時高溫高壓煤粉鍋爐3臺,配1臺25MW背壓供熱機組、1臺50MW抽汽供熱機組。《********熱電有限公司擴建工程可行性研究報告》由****省電力設計院于2004年11月完成,現已報批。2.3.3總平面布置及占地面積熱電公司廠區總體規劃格局現已基本形成。擴建工程在原有廠區布置的基礎上,主廠房向北擴建,汽機房擴建長度48m。自西向東依次為汽機房、除氧間、煤倉間、鍋爐房、靜電除塵器、引風機及其檢修設施、煙道和煙囪、脫硫裝置、除灰渣系統等。汽機房A列柱外布置二臺主變壓器。升壓站向北擴建,向西新增出線一回。干煤棚在原有基礎上向西南方擴建。除渣系統的脫水倉和出干灰系統的貯灰罐,布置在廠區的東北角,位于擴建工程新建煙囪的東面。擴建工程新建的2000m2自然通風冷卻塔,布置在廠區的北側,同#2冷卻塔平行布置。循環水泵房布置在#2和#3冷卻塔之間。在原有凈水站北面新建兩座機械加速澄清池、一座工業水池和一座化學蓄水池,新建一綜合泵房和加藥間。在鍋爐房固定端的空地上布置化學水處理設施區。在升壓站的北側布置油處理室。根據全廠生產需要和維修的需要,擴建工程新增一綜合維修樓,和拆除重建的材料庫組成一個輔助生產區,布置在干煤棚北面的空地上。擴建工程共需建設用地5.79hm2,其中新征土地約1.55hm2。2.4區域環境狀況2.4.1現有工程廠址地理位置及周圍環境現有工程位于蚌埠市西部工業區內,南鄰高新技術開發區,為區域性熱電聯產企業,承擔向蚌埠市及其周邊地區主要工礦企事業單位的供熱和供電任務。廠址西臨長征路,東靠吳灣路,南側約650m處有涂山路,北側約400m和1400m處是勝利西路和淮河。熱電公司周圍主要有我國生化和醫藥領域大型骨干企業****豐原集團公司、平板玻璃廠、酒精廠、啤酒廠、卷煙廠、紡織廠、柴油機廠等。本次脫硫設施、除塵器的改造,主要是在現有文丘里水膜除塵器所在場地內及煙囪東面的空地內進行。2.4.2氣候概況本地區氣候四季分明,春季溫和,冬半年寒冷,多北風,少雨雪,夏半年炎熱,多南風,多雨水,多年平均降水量905.4mm,多年平均氣溫15.1℃,季風氣候明顯,屬于亞熱帶半大陸氣候,由于受海洋氣候影響明顯,故全年盛行偏東風。(1)主導風向統計蚌埠市氣象站1952~1980年歷年各月各風向頻率,全年主導風向如下:夏季(6、7、8月):主導風向ENE,風向頻率12%。冬季(12、1、2月):主導風向ENE,風向頻率9%。全年:主導風向ENE,風向頻率11%。(2)主要氣象要素根據蚌埠市氣象站歷年統計資料,主要氣象要素如下:1)氣壓歷年最高氣壓:1047.4hPa(1970年1月5日)歷年最低氣壓:978.3hPa(1956年8月2日)歷年平均氣壓:1013.8hPa(1961~1990年)2)氣溫歷年極端最高氣溫:41.3℃(1959年8月21日)歷年極端最低氣溫:-19.4℃(1969年2月5日)最熱月平均最高氣溫:32.6℃(8月)歷年平均氣溫:15.1℃(1961-1990年)3)水汽壓歷年最大水汽壓:48.3hPa(1952年8月1日)歷年最小水汽壓:0.3hPa(1968年2月18日)歷年平均水汽壓:14.7hPa(1961-1990年)4)相對濕度歷年最小相對濕度:2%(1963年2月23日)歷年平均相對濕度:72%(1961-1990年)5)降水歷年最大年降水量:1559.5mm(1956年)歷年最小年降水量:442.1mm(1978年)歷年平均降水量:904.1mm(1961-1990年)6)其它最大積雪深度:35cm(1955年1月1日)最大凍土深度:15cm(1958年1月3日)歷年最多年雷暴日數:49天(1963年)歷年最少年雷暴日數:18天(1952年)歷年平均雷暴日數:30.4天(1961-1990年)2.4.3交通運輸蚌埠市地處皖東北,是****省重要的工業城市,作為我國重要的交通樞紐,具有連接南北東西的橋梁和紐帶作用。縱貫我國東部地區的大動脈—京滬鐵路與千里淮河在此交匯,國家重點工程—京滬高速鐵路途經蚌埠,也是京滬、淮南鐵路交匯的重要樞紐站。通過淮南線與華東第二鐵路通道合肥-阜陽-商丘鐵路及合九鐵路、京九線相接。熱電公司第一期工程已建有鐵路專用線,專用線由蚌埠市西貨場東邊分岔接至廠區,全長212km。蚌埠公路四通八達。國道G206線(煙臺-汕頭)、G104線(北京-福州)南北方向從境內通過。合徐高速全線貫通,界、阜、蚌、寧高速公路與蘇、浙、滬等省市連成運輸網絡,通往全國各地。廠區西圍墻一側的長征路是市區規劃的主干道,與熱電公司主入口和貨源入口相連通。蚌埠市位于淮河中下游,是千里淮河的第一大港。順流東下,至洪澤湖157km,銜接大運河,通航能力1000噸級。蚌埠新機場位于蚌埠南郊仁和集,是軍民兩用機場。按民航4C級機場設計。2.4.4工程地質熱電公司現有工程的廠址區域在大地構造位置上處于我國東部新華夏系第二沉降帶和秦嶺緯向構造的復合部位,屬華北地層魯南分區,跨蚌埠和徐州~宿縣兩地層小區。地質構造穩定。廠區內沒有斷層通過。根據勘測資料,廠區建設場地地層較為簡單,主要為第四系上更新統的粘性土及粉土。廠區場地地下水主要埋藏在第二層粉土層中,為潛水具有微承壓性,水位埋深在05~17m之間,地下水位受大氣降水及地表水補給,地下水水質對混凝土無腐蝕性。根據2001年版《中國地震動參數區劃圖》和《中國地震動峰值加速度區劃圖》的劃分,熱電公司所在地的地震動峰值加速度為010g,相當于地震基本烈度為Ⅶ度。2.5燃料2.5.1燃料來源熱電廠燃煤,為淮北礦務局朔里礦和皖北礦務局劉橋礦的混煤。燃煤由津浦鐵路新埠車站經鐵路專用線運至公司廠區儲煤場,或用汽車經公路運至公司廠區儲煤場。2.5.2煤質及耗煤量鍋爐燃用煤種為煙煤,其煤質分析、灰分分析及耗煤量,如表2-1、表2-2、表2-3:表2-1煤質分析數據表項目稱號單位設計煤種校核煤種全水分Mt%5.525.10空氣干燥基水分Mad%1.371.35收到基灰分Aar%26.6529.96干燥無灰基揮發分Vdaf%20.6517.22收到基低位發熱量Qnet.arMJ/kg21.9220.58收到基碳Car%60.0156.91收到基氫Har%3.082.47收到基氮Nar%0.860.99收到基硫Sar%0.460.55收到基氧Qar%3.424.02可磨性指數HGI8672表2-2灰分分析數據表項目稱號單位設計煤種校核煤種二氧化硅SiO2%49.5254.14三氧化二鋁Al2O3%34.3328.40三氧化二鐵Fe2O3%4.978.36氧化鈣CaO%3.502.90氧化鎂MgO%1.661.16氧化鈉Na2O%0.910.71氧化鉀K2O%1.641.15氧化鈦TiO3%1.431.20三氧化硫SO3%1.241.29五氧化二磷P2O5%0.800.69變形溫度DT℃>1500>1500軟化溫度ST℃––流動溫度FT℃––游離二氧化硅SiO2%>081>081表2—3現有工程耗煤量統計表單位:t機組容量小時耗量日耗量年耗量設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種2×220t/h53.6057.081179.21255.76348371020注:機組在額定工況下日運行22小時,年運行6500小時。2.6電廠水源2.6.1概述********熱電有限公司在淮河南面,距淮河約一公里左右。淮河發源于桐柏山區,流經河南、****至江蘇入洪澤湖,然后經入江水道入長江,全長1000km,流域面積19×104km2。蚌埠以上河長651km,流域面積12.1×104km2。2.6.2淮河流域地處我國南北氣候過渡帶,降水量年際變化和地區差異很大,其多年平均降水量為600-1500mm,自南向北遞減,豐年降水量相當于枯水年降水量的3-7倍,淮河流域暴雨大多出現在6-9月,該4個月降水量占全年降水量的60%-80%。根據蚌埠市水文氣象資料統計,淮河蚌埠段多年平均降水量為930mm(1951-2000年),最大年降水量為1565mm(1956年)、最小年降水量為471.5mm(1978年)。多年平均水面蒸發量(E601)為1000mm。多年平均氣溫為15.2℃,極端最高氣溫為41.3℃(1959年),最低氣溫-19.4℃(1969年)。年平均無霜期217天。淮河上游及淮南山區暴雨多、徑流系數大,匯流快,洪峰高;淮北平原因地面平緩、河道坡度小、防洪標準低,匯流較慢,峰形矮胖,并受干流洪水頂托;淮河干流洪水峰高量大,經沿淮一連串的湖泊洼地調蓄后,洪水持續時間較長,蚌埠站一次較大洪水持續時間一般要一個月以上。熱電公司在蚌埠閘下游淮河右側、距蚌埠閘約3km、八里河口西側新建有取水泵房,設計取水量為0.64m3/s。淮河干流上的蚌埠(吳家渡)水文站,位于泵房所在地下游約6km處,自1915年設站,至今有80多年水文及氣象觀測資料。根據淮河防洪規劃,百年一遇淮河干流蚌埠段設計洪峰流量為13000m3/s,吳家渡設計水位為22.5m,工程處設計水位為22.8m。蚌埠城市圈堤為百年一遇洪水位加2.5m超高。按利用淮北大堤超高強迫行洪計算,千年一遇蚌埠段設計洪峰流量為18100m3/s,吳家渡設計水位為24.1m,工程處設計水位為24.4m。2.7給排水2.7.1給水熱電公司取水來自公司在蚌埠閘下游淮河右側、距蚌埠閘約3km、八里河口西側新建的取水泵房,設計取水量為0.64m3/s。熱電公司專用水主要包括化學補充水、灰渣沖洗水、工業用水、生活用水、輸煤系統用水及凈水站自用水等,熱電廠用水量見表2-4。另外,鍋爐還將定期清洗。鍋爐清洗周期通常為六年一次,每次用水量約為600m3。表2-4現有工程用水量表單位:m3/h用水項目用水量耗水量冷卻塔各項損失蒸發損失150150風吹損失2020化學補充水260240熱機工業用水300180灰渣沖洗水182182輸煤噴霧水1212生活用水1010棧橋、煤場沖洗水1010凈水站自用水290290油庫用水11合計123510952.7.2排水現有工程排水主要包括:熱機工業廢水、化學廢水、沖灰渣水、生活污水、冷卻水排水、輸煤系統排水等。廠區排泄水采用雨污分流制。廠區經處理達標后生產廢水和經化糞池處理后生活污水,通過市政污水管網排入市污水處理廠后進入淮河;沖灰渣水通過管道輸送至廠址西邊約4.9km的濕式灰場,灰場上清液就近排入東面約100m處的八里溝,流徑約1.5km后進入淮河。2.8污染物排放標準2.8.1大氣污染物現有工程大氣污染物排放執行GB13223—2003《火電大氣污染物排放標準》中第1時段標準;擴建項目大氣污染物排放執行GB13223—2003中第3時段標準,見表2-5。表2-5大氣污染物排放濃度標準單位:mg/Nm3項目最高允許排放濃度煙塵SO2時段第1時段第3時段第1時段第3時段實施時間2005.1.12010.1.12004.1.12005.1.12010.1.12004.1.1燃煤鍋爐3002005021001200400另:****省環保局通過環控函[2005]124號文,對********熱電有限公司現有工程及擴建工程的主要大氣污染物排放總量控制指標,如表2-6:表2-6********熱電有限公司主要大氣污染物最高允許排放總量控制項目現有工程+擴建工程煙塵二氧化硫大氣污染物最高允許排放總量495t/a2000t/a2.8.2廢水現有工程廢水排放執行GB8978—1996《污水綜合排放標準》表2中一級標準;擴建工程廢水排放執行GB8978—1996表4中的一級標準,詳見表2-7。表2-7水污染物排放標準值污染物GB8978—1996表2中一級標準GB8978—1996表4中一級標準PH6~96~9COD(mg/L)100100BOD(mg/L)3020NH3—N(mg/L)1515石油類(mg/L)1052.8.3噪聲廠界噪聲執行GB12348—90《工業企業廠界噪聲標準》中的Ⅲ類標準,詳見表2-8。表2-8廠界噪聲標準值執行標準類別標準值dB(A)GB12348—90中Ⅲ類標準晝間夜間65552.8.4固體廢物現有工程固體廢物貯存執行GB18599—2001《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》的有關規定。2.9工程污染物治理措施及排放2.9.1現有工程技改前污染物治理措施及排放現狀大氣污染物(1)治理措施燃煤電廠大氣污染源主要為鍋爐燃煤產生的煙氣,主要污染物為煙塵、SO2、NOX等。針對以上大氣污染,現有工程采取了以下控制措施:1)每臺爐配置二臺文丘里水膜除塵器,以控制煙塵排放。除塵效率為93.17%,脫硫效率為15%。2)利用空氣自凈和稀釋能力,采取高度為120m,出口內徑為4m的煙囪排放。(2)排放現狀按機組在額定工況下日運行22小時,年運行6500小時計,現有工程技改前鍋爐煙氣中主要污染物排放,見表2-9。表2-9技改前現有工程大氣污染物排放一覽表序號項目單位2220t/h鍋爐設計煤種校核煤種1煙煤量t/h53.657.082煙囪高度m1203煙囪出口內徑m44煙囪數座15除塵效率%93.176脫硫效率%157煙囪出口煙氣量Nm3/h4320004601908排煙溫度℃789除塵器入口煙塵量t/h9.47311.34010除塵器入口煙塵濃度mg/Nm3219282464211煙塵排放量t/h0.6470.775t/a4205.5503712省環保局允許煙塵排放量t/h0.05270.0480t/a342.3312.213煙塵排放濃度mg/Nm31498168414GB13223-2003允許煙塵排放濃度mg/Nm330015省環保局允許煙塵排放濃度mg/Nm3122.0104.316除塵器入口SO2量t/h0.4930.62817除塵器入口SO2濃度mg/Nm31141136518SO2排放濃度mg/Nm3970116019GB13223-2003允許SO2排放濃度mg/Nm3210020省環保局允許SO2排放濃度mg/Nm3513.9432.421SO2排放量t/h0.4190.534t/a2723.53471.022省環保局允許SO2排放量t/h0.2220.199t/a1443.61291.5根據國家標準GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》的規定,現有工程大氣污染物的排放現階段執行第1時段2010年1月1日前的要求。從表2-5、表2-6、表2-9可知:現有工程二氧化硫的煙囪出口排放濃度已遠遠超出****省環保局給出的最高限值;煙囪出口煙塵的排放濃度已遠遠超出國家和****省環保局規定的最高限值;二氧化硫及煙塵的年排放總量也超出****省環保局給出的允許排放總量限額。水污染治理措施及排放現狀現有工程廢水治理采用分散處理的方式,即各種廢水分別經處理后排放。廢水排放采取清污分流。各類廢水治理措施如下:(1)生活污水生活污水與雨水采用分流制,生活污水經化糞處理后外排。(2)化學廢水化學廢水為現有工程化水系統排放的酸堿廢水,其污染物主要為pH。現有工程建有一座200m3的中和池,將該類廢水中和達標后排放。(3)輸煤系統廢水該廢水主要為輸煤系統沖洗廢水及煤場排水,廢水中含有大量的煤,現有工程已設沉淀池處理,廢水經沉淀池處理達標后排放。(4)含油污水鍋爐啟動時需用油,因此建有油庫及油泵房,該區域產生的含油污水設隔油池初步處理后,再經油水分離器處理達標后排放。(5)沖灰渣水現有工程沖灰渣水經廠址西邊約4.9km的濕式灰場澄清處理后經八里溝排入淮河。(6)其它生產廢水這部分廢水主要包括熱機工業廢水、循環冷卻水、臨時性排水(如設備大修時放空排水等)。該類廢水水質較好,除水溫有所上升外,水質基本上未受污染,直接排放。現有工程廢、污水排放及處置措施具體見表2-10。表2-10現有工程主要廢污水排放及處置措施一覽表項目廢水量(m3/h)主要污染物處理措施達標情況化學廢水20pH中和池處理達標熱機工業廢水120水溫直排達標循環冷卻廢水80水溫直排達標生活污水10COD、BOD5、NH3-N、SS化糞池超標棧橋、煤場沖洗水10SS沉淀池處理達標含油污水1石油類隔油池+油水分離器達標凈水站排水30SS直排達標沖灰渣水182PH、SS經灰場澄清處理后排放達標注:①經化糞池處理后COD、NH3-N、BOD5和SS濃度分別為150mg/l、30mg/l、105mg/l、100mg/l,不符合GB8978—1996表2中一級標準值。②對于鍋爐每六年排一次的鍋爐酸洗水(600m3/次)將分批進入化學廢水的中和池中和處理后達標排放。灰渣治理現有工程灰、渣產生量見表2-11、表2-12。表2-11現有工程鍋爐產灰量單位:t機組容量小時產灰量日產灰量年產灰量設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種2×220t/h12.8615.40282.92338.883590100100表2-12現有工程鍋爐產渣量單位:t機組容量小時產渣量日產渣量年產渣量設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種2×220t/h1.421.7131.2437.62923011115注:(1)按日運行22小時,年運行6500小時計。(2)灰渣分配比按灰占90%,渣占10%。灰渣總量未計煙囪飛灰。技改前,現有工程采用灰渣混除的水力除灰系統,將水膜除塵器收集的粉煤灰與鍋爐渣一起通過兩根325mm鋼管由水力輸送至灰場貯存。噪聲治理熱電廠的噪聲主要有機械噪聲、空氣動力噪聲及電磁噪聲等,多數屬中低頻噪聲。噪聲設備及噪聲值見表2-13。表2-13主要設備噪聲一覽表單位:dB(A)噪聲源噪聲級噪聲源噪聲級噪聲源噪聲級鍋爐房鍋爐85~94汽機房汽輪機86~98主廠房外碎煤機室95~99送風機86~108發電機86~98化學水泵房84~97引風機91~105勵磁機89~107循環水泵房84~97給水泵86~110工程中已考慮以下噪聲防治措施:選用低噪聲設備;對高噪聲設備加裝隔聲罩;鍋爐排汽口、風機出入口等處安裝高效消聲器;在各主要設備基礎上采取防振減振措施等。2.9.2擴建工程污染物治理措施及排放情況大氣污染物(1)治理措施擴建工程大氣污染源主要為鍋爐燃煤產生的煙氣,主要污染物為煙塵、SO2、NOx等。設計中主要采取了以下污染控制措施:1)采用鈉一鈣雙堿法脫硫工藝脫硫,脫硫劑為CaCO3,鈣硫比為1.02,脫硫效率為90%。2)每臺爐配置2臺靜電除塵器、以控制煙塵排放,除塵效率達99.8%;另外,鈉鈣雙堿法脫硫工藝對煙塵的去除率為50%。3)利用空氣自凈和稀釋能力,采取高度為120m煙囪排放。(2)污染物排放鍋爐煙氣中主要污染物排放量見表2-14。表2-14擴建工程大氣污染物排放表煤種項目設計煤種校核煤種污染源耗煤量(t/h)97.92104.31煙囪高度(m)120煙囪出口內徑(m)5煙囪出口處煙溫℃80煙氣排放量Nm3/h821175874763脫硫效率%90電除塵器效率(%)99.9二氧化硫SO2實際排放量(t/h)0.08560.109SO2年排放量(t/a)556.4708.5SO2排放濃度(mg/Nm3)104.2124.6國標規定SO2濃度限值(mg/Nm3)400煙塵煙塵排放量(t/h)0.023490.02813煙塵年排放量(t/a)152.7182.8煙塵實際排放濃度(mg/Nm3)28.632.2國標規定煙塵濃度限值(mg/Nm3)50氮氧化物NOx排放量(t/h)0.36950.3654NOx年排放量(t/a)<2401.75<2375.10NOx排放濃度(mg/Nm3)<450<450國標規定NOx濃度限值(mg/Nm3)450注:(1)表中國標限值為GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》第3時段標準。(2)表中煙氣除塵效率按99.8%計,脫硫效率按90%計,鈉鈣雙堿法脫硫工藝對煙塵的去除率按50%考慮。(3)NOx以NO2計,NOx以控制燃燒及使用低氮燃燒器來降低排放量。(4)年運行小時數為6500h。水污染源及其治理措施擴建工程用水主要包括冷卻塔補充水、化學補充水、工業用水、除渣用水、生活用水、輸煤系統用水及凈水站自用水等。擴建工程廢水治理擬采用分散處理的方式,即不同種類的廢水各自處理達標后排放。廢水排放采取清污分流。各類廢水治理措施如下:(1)生活污水擴建工程生活污水與雨水采用分流制,生活污水經污水管網收集后,排入相應的城市污水下水道,進入城市污水處理廠。(2)化學廢水化學廢水為本工程化水系統再生排放的廢水,其污染物主要為pH。擴建工程擬建一座中和池,將該類廢水中和達標后排放。(3)輸煤系統廢水該廢水主要為輸煤系統沖洗廢水及煤場排水,廢水中含有大量的煤,擴建工程擬設沉淀池處理,廢水經沉淀池處理達標后排放。(4)含油污水擴建工程燃煤,但在鍋爐啟動時需用油,因此建有油庫及油泵房,該區域產生的含油污水擬設隔油池初步處理后,再經油水分離器處理達標后排放。(5)凈水站排水凈水站排水的主要污染物為SS。該部分廢水經沉淀處理后外排。(6)其它生產廢水這部分廢水主要包括熱機工業廢水、臨時性排水(如設備大修時放空排水等)。該類廢水水質較好,除水溫有所上升外,水質基本上未受污染,可直接排放。擴建工程廢污水排放及處置措施具體見表2-15。表2-15擴建工程主要廢污水排放及處置措施一覽表項目廢水量(m3/h)主要污染物處理前濃度處理措施處理后濃度化學廢水40pH4-6中和池處理6-9熱機工業冷卻水102水溫/直排/主廠房沖洗水5.5SS/沉淀池處理/生活污水2COD、SS、BOD5COD:250mg/lBOD5:150mg/lSS:200mg/l在廠內經化糞池處理后送入蚌埠市第一污水處理廠處理COD:60mg/lBOD5:20mg/lSS:20mg/l棧橋沖洗水13SSSS:400mg/l沉淀池處理SS:70mg/l含油污水1石油類石油類:50mg/l隔油池+油水分離器石油類:10mg/l凈水站排水40SSSS:300mg/l沉淀處理后外排SS:70mg/l另外,對于鍋爐每六年排一次的鍋爐酸洗水(600m3/次)將分批進入化學廢水的中和池中和處理后達標排放。灰渣治理(1)產生量擴建工程實施后的灰渣產生量具體見表2-16。表2-16擴建工程灰渣產生量一覽表3×200t/h鍋爐設計煤種校核煤種灰渣灰渣灰渣灰渣t/h23.472.6126.0828.133.1231.25t/d516.3457.42573.76618.8668.64687.50104t/a15.261.696516.9518.282.0320.31注:①每天按22小時計,每年按6500小時計。②灰渣分配比按灰占90%,渣占10%。灰渣總量未計煙囪飛灰。(2)灰渣成份分析擴建工程灰渣成份分析具體見表2-17。表2-17擴建工程灰渣成份分析表項目稱號單位設計煤種校核煤種二氧化硅SiO2%49.5254.14三氧化二鋁Al2O3%34.3328.40三氧化二鐵Fe2O3%4.978.36氧化鈣CaO%3.502.90氧化鎂MgO%1.661.16氧化鈉Na2O%0.910.71氧化鉀K2O%1.641.15氧化鈦TiO3%1.431.20三氧化硫SO3%1.241.29五氧化二磷P2O5%0.800.69變形溫度DT℃>1500>1500軟化溫度ST℃––流動溫度FT℃––游離二氧化硅SiO2%>081>081(3)治理措施擴建工程除灰渣系統采用“灰渣分除、干灰干排、粗細分排”的除灰渣系統方案。1)爐渣采用脫水倉方案擴建工程采用常規的刮板撈渣機、碎渣機排渣,液下渣漿泵提升,脫水倉、高效濃縮機脫水,汽車運輸的水力除渣系統。鍋爐底部的渣經刮板撈渣機撈出后,進入碎渣機破碎后落入渣溝,在激流噴嘴的作用下,自流到渣漿前池。然后由渣漿泵打入脫水倉脫水,脫過水的渣由自卸汽車送至綜合利用點或轉運到臨時渣場。從脫水倉溢流的水進入高濃縮機澄清。經濃縮機處理后的水由回水泵打到主廠房內沖渣。整個沖渣水系統閉式循環。2)除灰系統除灰系統采用干除灰系統,采用氣力正壓濃相輸送系統電除塵器灰斗下均設置發送器,將各灰斗內的排灰輸送至儲灰庫。灰庫布置在鍋爐尾部煙囪脫硫島后面,兩臺爐共設3座,其中2座粗灰庫,一座細灰庫。電除塵器一、二電場的干灰進入粗灰庫,電除塵器三、四電場干灰進入細灰庫,三、四電場的干灰也可進入粗灰庫。干灰綜合利用的運輸均采取干灰密閉罐車運輸的方式,一般情況下,由用戶來拉取。也可業主自備,擴建工程按自備考慮。噪聲治理熱電公司主廠內房集中了大部分高強度噪聲源設備,產生的噪聲頻譜特性多為中、低頻聲源,主要包括機械動力噪聲,空氣動力性噪聲和電磁噪聲等三類,多數屬于穩態噪聲。工程設計中考慮以下噪聲防治措施:選用低噪聲設備;對高噪聲設備加裝隔聲罩;鍋爐排汽口、風機出入口等處安裝高效消聲器;在各主要設備基礎上采取防振減振措施等。熱電公司擴建工程的主要設備噪聲源強見表2-18。表2-18擴建工程主要設備的噪聲源強單位:dB(A)設備名稱臺噪聲值汽輪機295發電機293磨煤機695各種風機1588-90引風機688鍋爐385給水泵490空壓機390冷卻塔1座823建設條件3.1建設場地現有工程的#1、#2鍋爐中心線相距30m,鍋爐間的E列柱到煙囪中心線距離為36m。鍋爐尾部由西往東,依次布置4臺文丘里水膜除塵器、4臺引風機、煙道及煙囪。本次煙氣脫硫除塵建設工程,其中煙氣脫硫擬采用濃漿鈉鈣雙堿法。每爐一套,共兩套。除塵器的改造工程,擬采用布袋除塵器。每爐一臺,共兩臺,以替代現有的文丘里水膜除塵器。將現有4臺引風機、4臺文丘里水膜除塵器及其沖灰溝拆除。因鍋爐尾部場地空間狹小,爐后到煙囪中心線的距離過短,其東、西向距離內僅能布置兩臺布袋除塵器及2臺脫硫液儲罐,原引風機已經不能滿足要求,重新選型的4臺引風機需布置到煙囪的東面。原引風機的出口煙氣由從西面進入煙囪的磚混入口煙道改從東面進入。脫硫裝置分布在鍋爐尾部及煙囪的東面。鍋爐尾部已建成使用的工業水溝、電纜溝,需局部或全部重新定位、設計、施工。3.2工程建設條件3.2.1施工場地條件本工程為技改項目,廠區道路條件較好,施工用地可利用熱電廠煙囪北面的空地,面積約0.6hm2。施工期間的用電、通訊、用水及排水等可充分利用熱電廠的現有設施。施工用氧氣、乙炔、氬氣可由施工單位在施工現場設供應站或采用瓶裝外購方式滿足施工需要,壓縮空氣由施工單位自帶空氣壓縮機分散供應,其他各種施工用氣均可采用瓶裝外購方式滿足施工需要。3.2.2地方建筑材料施工所需水泥、沙子、礫石等建筑材料,可以通過水運至淮河邊碼頭再用汽車輸送到熱電廠內的施工場地或直接通過汽車輸送到熱電廠內的施工場地。3.2.3脫硫的二次污染及其防治濃漿鈉鈣雙堿法(Na2CO3/Ca(OH)2)利用易溶于水的鈉鹽,在吸收塔內部利用鈉堿吸收SO2,吸收后的脫硫液在塔外的再生罐內利用消石灰進行再生,鈉堿循環利用,正常運行時無廢水排放。濃漿鈉鈣雙堿法脫硫副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后),無毒,溶解度極小。與氧化鎂法相比,鈣鹽不具污染性,可綜合利用,因此不產生廢渣二次污染。因此,濃漿鈉鈣雙堿法脫硫不會產生二次污染,無需進行二次污染的防治。4現有工程煙氣脫硫、除塵方案選擇及設備布置4.1現有工程脫硫、除塵方案設計基礎參數4.1.1現有工程大氣污染物允許排放濃度及總量根據表2-6、表2-14,****省環保局對********熱電有限公司現有工程的主要大氣污染物允許排放濃度及總量的限額規定,如表4-1。表4-1省環保局允許現有工程主要大氣污染物排放濃度及總量序號項目單位2220t/h鍋爐設計煤種校核煤種1省環保局允許SO2排放量t/h0.2220.199t/a1443.61291.52省環保局允許SO2排放濃度mg/Nm3513.9432.43省環保局允許煙塵排放量t/h0.05270.0480t/a342.3312.24省環保局允許煙塵排放濃度mg/Nm3122.0104.304.1.2大氣污染物超排情況按機組在額定工況下日運行22小時,年運行6500小時計,根據****省環保局的規定,現階段現有工程鍋爐煙氣中主要污染物超排情況見表4-2。表4-2技改前現有工程大氣污染物超排情況序號項目單位2220t/h鍋爐設計煤種校核煤種1SO2排放量t/h0.4190.534t/a2723.53471.02超出省環保局允許SO2排放量t/h0.1970.335t/a1280.52177.53SO2排放濃度mg/Nm397011604超出省環保局允許SO2排放濃度mg/Nm3456.1727.65煙塵排放量t/h0.6470.775t/a4205.550376超出省環保局允許煙塵排放量t/h0.59430.727t/a3863.04725.37煙塵排放濃度mg/Nm3149816848超出省環保局允許煙塵排放濃度mg/Nm31376.015本次技改工程的脫硫率、除塵效率的確定根據國家標準GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》的規定,現有工程大氣污染物的排放現階段應執行第1時段2010年1月1日前的要求。隨著2010年1月1日的日益臨近,本次技改應按GB13223-2003第1時段2010年1月1日及其后的要求及****省環保局的要求進行。由表4-1可知,****省環保局對熱電公司現有工程的主要大氣污染物SO2、煙塵允許排放濃度的限額規定,其要求比國家標準GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》的規定更加嚴格。因此,現有工程的除塵效率、脫硫率的確定,應根據表4-1進行。為了使現有工程經過本次技術改造后,其排放的大氣污染物SO2、煙塵能夠滿足****省環保局“環控函[2005]124號文”的限定要求,本次技改工程除塵設備的除塵效率、脫硫設備的脫硫率的保證值,須滿足表4-3的要求。表4-32220t/h鍋爐煙氣的脫硫率、除塵效率的保證值序號項目濃度值(mg/Nm3)脫硫率/除塵效率保證值(%)設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種1除塵器入口SO2濃度11411365//2省環保局允許SO2排放濃度513.9432.454.9668.323除塵器入口煙塵濃度2192824642//4省環保局允許煙塵排放濃度122.0104.3099.4499.58從表4-3可知:本次技改工程,脫硫設備的脫硫效果、除塵設備的除塵效果須分別滿足省環保局所允許的SO2、煙塵排放限額要求,脫硫率≥68.32%(校核煤種),除塵效率≥99.58%(校核煤種)。4.2煙氣脫硫方案選擇4.2.1脫硫方案比較與推薦幾種脫硫工藝的比較見下表4-4:表4-4脫硫工藝比較脫硫工藝脫硫效率脫硫成本二次污染備注爐內噴鈣法低,<50%較低無會降低鍋爐熱效率塔內噴漿法較70%中等無不穩定,易堵較高中等無可制石膏,易結垢鈉堿法高高無適用于高濃度SO2回收氨法較高較高輕微污染回收系統復雜金屬氧化物法高較高直接排放有污染回收成本較高濃漿雙堿法75%~97%低無鈉堿循環吸收目前濕法脫硫技術應用廣泛,占有全世界FGD裝置總量的85%以上,主要脫硫工藝為石灰石-石膏法。雖然該技術非常成熟,但對中、小鍋爐煙氣脫硫,投資、占地和運行費用都很大,無法適應我國的國情。鈉法和鎂法由于脫硫產物后處理工藝復雜,國內應用也較少。濃漿雙堿法由于脫硫工藝簡單,脫硫效率高,脫硫成本低,應用較為廣泛,適合我國國情,作為本次技改工程的脫硫方案。現將雙堿法工藝與半干法工藝的比較列于表4-5:表4-5濃漿雙堿法工藝與半干法工藝比較濃漿雙堿法工藝半干法工藝1、脫硫劑鈉堿+石灰石灰+粉煤灰2、脫硫劑特點1、鈉堿活性大,價格高,作為啟動用,基本不消耗;2、石灰便宜易得,品質要求不高,可用電石渣等替代;3、石灰的品質和貯存時間不影響脫硫效率。1、石灰需制成石灰粉,品質要求較高;2、粉煤灰由電除塵器獲得,部分循環利用;3、脫硫劑不能長時間貯存,否則影響脫硫效率。3、脫硫原理吸收器內鈉堿吸收SO2,吸收器外用石灰再生脫硫劑。氣-液相反應,相接觸面大。石灰漿、粉煤灰(循環灰)中的鈣基吸收SO2小。氣-固相反應,相接觸面小4、脫硫效率脫硫效率75%~97%脫硫效率≥80%5、影響脫硫效率的因素1、溶液的pH值;2、脫硫液的循環量即液氣比。石灰的活性;鈣硫比;循環培率;加濕量;煙氣的溫度、流量。6、吸收設備旋流板塔煙道7、吸收設備特點1、脫硫液經過旋流板與煙氣逆流接觸,霧化效果好,脫硫液與煙氣接觸充分;2、再生反應在塔外,鈉堿清潔吸收,大大減少結垢、堵塞機會;3、吸收反應不要求操作溫度;4、設備易于維護,清洗不影響正常運行;5、設備阻力中等;1、循環灰依靠負壓進入煙道,流態無法控制,與煙氣接觸不充分;2、鈣基吸收SO2,增加結垢、堵塞機會。循環灰中含有顆粒大小不等的粉煤灰,磨損煙道;3、吸收反應需控制溫度,控制不嚴會影響效率,加劇結垢;4、檢修、維護需停機;5、設備阻力小;8、配套系統及特點1、配套系統包括:脫硫劑配制系統、脫硫液再生循環系統和脫硫渣脫水系統;2、脫硫劑配制系統由:石灰儲罐、螺旋給料機、化灰器及石灰漿液泵等組成;配置簡單適用,易于操作、控制;3、脫硫液再生循環系統由:脫硫液再生罐、增稠器、脫硫液儲罐、回液泵以及水循環管路組成;由于再生反應和脫硫渣(CaSO3·1/2H2O)沉淀速度快,再生罐、增稠器等設備設計得盡量小;另外,由于脫硫渣(CaSO3·1/2H2O)屬于粘性物質,不會磨損管道,選擇合理的管道材料和流速,輸送過程也不會結垢和堵塞;4、脫硫渣脫水系統由:漿液排出泵、水力旋流器、真空帶式過濾機、真空泵等組成;為便于脫硫渣運輸,在增稠器內濃縮沉淀下來的漿液經過水力旋流器和真空帶式過濾機兩級脫水;一臺水力旋流器的旋流子一半運行一半備用,可隨時進行檢修維護。整個脫硫渣脫水系統具有效率高、運行可靠、維護方便的優點。1、配套系統包括:電除塵器、氣力輸送系統、混合增濕器、廢物倉;2、脫硫器前后均需配置除塵器:1臺一電場電除塵進行預除塵,布置在吸收設備前面,脫硫后的煙氣用多電場電除塵器或布袋除塵器。由于大量循環灰混合在煙氣中,高濃度粉塵使除塵器負荷大大增加。同時,由于粉塵比電阻的改變,含濕量等的變化使除塵器的處理難度大大增加,需進行特殊設計;3、氣力輸送系統由:風機、倉式泵、控制閥和輸送管等組成;輸送物料包括:石灰、粉煤灰和廢渣等。由于電除塵器除下的粉煤灰未經過分級處理,還因混合增濕器增濕團聚,循環灰粒徑較粗,粒徑44—100μm的粗粒子占90%左右,對電除塵器影響不大,但會加劇輸送管的磨損和堵管發生,因此,選擇合理的管道材料和流速非常重要;4、混合增濕器是NID工藝的關鍵設備之一,混合增濕器根據控制出口煙氣溫度和SO2脫除效率的要求,按需要的比例混合石灰、循環飛灰和水。混合增濕器獨特的設計,使攪拌時間很短的情況下能達到良好的攪拌效果。9、自動控制工藝控制點:1、給料機轉速;2、脫硫液pH值;3、灰倉料位;4、塔釜液位;5、回液泵轉速;工藝控制點:1、出口煙氣溫度;2、灰倉料位;3、混合增濕器加料量;4、氣力輸送進料閥;5、混合增濕器加水量;6、氣力輸送進氣閥;10、操作與管理操作管理方便,系統開停車快速,系統能快速建立起平衡,如不需或減少脫硫量時,只需開啟旁路即可。脫硫和除塵系統常規檢修時不影響鍋爐的運行。因調節參數多,系統開車或鍋爐負荷變化時,脫硫效率無法保證,需較長的時間才能恢復正常,重新建立起平衡,檢修時影響鍋爐的運行。特別是鍋爐剛開車時,該系統將無法及時投入使用,開車時會出現冒黑煙現象,嚴重污染環境。結合業主2臺燃煤鍋爐的實際情況,從脫硫效率、工程投資、運行費用等方面綜合考慮,本方案采用濃漿雙堿法脫硫工藝。濃漿鈉鈣雙堿法【Na2CO3/Ca(OH)2】是在石灰法基礎上結合鈉堿法的特點,采用純堿啟動,利用鈉鹽易溶于水,在吸收塔內部采用鈉堿(Na2CO3--NaOH)吸收SO2,塔外鈣鹽—石灰【Ca(OH)2】再生,吸收后的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生,從而使得鈉離子循環吸收利用。該工藝既有鈉堿法中反應速度快,脫硫效率高,且塔內和管道內不易結垢的優點,又有石灰法中以石灰作為脫硫實際消耗物,從而使運用費用降低的優勢。濃漿鈉鈣雙堿法【Na2CO3/Ca(OH)2】脫硫工藝的SO2吸收劑為Na2CO3,再生劑為石灰。4.2.2脫硫原理濃漿鈉鈣雙堿法【Na2CO3-Ca(OH)2】采用純堿啟動、鈉堿吸收SO2、鈣堿再生的方法。較之石灰石法等其它脫硫工藝,它有以下優點:(1)鈉堿吸收劑反應活性高、吸收速度快,可降低液氣比,從而既可降低運行費用,又可減少水池、水泵和管道的投資;(2)塔內和循環管道內的液相為鈉基清液,吸收劑的溶解度大,再生和沉淀分離在塔外,可大大降低塔內和管道內的結垢機會;(3)鈉堿循環利用,損耗少,運行成本低;(4)正常操作下吸收過程無廢水排放;(5)灰水易沉淀分離,可大大降低水池的投資;(6)脫硫渣無毒,溶解度極小,無二次污染,可綜合利用;(7)石灰作再生劑(實際消耗物),安全可靠,來源廣泛,價格低;(8)水泵揚程低,管路不易堵塞;(9)操作簡便,系統可長期運行穩定。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程:A、脫硫過程:Na2CO3+SO2←→Na2SO3+CO2↑ (1)2NaOH+SO2←→Na2SO3+H2O (2)Ca(OH)2+SO2←→CaSO3+H2O (3)Na2SO3+SO2+H2O←→2NaHSO3 (4)CaSO3+SO2+H2O←→Ca(HSO3)2(5)以上五式視吸收液酸堿度不同而異:(1)式為吸收啟動反應式;堿性較高時(pH>9),(2)、(3)式為主要反應;堿性降低到中性甚至酸性時(5<pH<9),則按(4)、(5)式發生反應。B、再生過程2NaHSO3+Ca(OH)2←→Na2SO3+CaSO3↓+2H2O(6)Na2SO3+Ca(OH)2←→2NaOH+CaSO3↓(7)Ca(HSO3)2+Ca(OH)2←→2CaSO3↓+2H2O(8)在Ca(OH)2漿液【Ca(OH)2達到過飽和狀況】中,中性(兩性)的NaHSO3很快跟Ca(OH)2反應從而釋放出[Na+],隨后生成的[SO32-]繼續跟Ca(OH)2反應,反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉淀下來,從而使[Na+]得到再生,吸收液恢復對SO2的吸收能力,循環使用。在雙堿法脫硫技術中,純堿(Na2CO3)只是作為一種起動堿,起動后實際消耗的是石灰,理論上不消耗純堿。只是清渣時會帶出一些,因而實際運行時還是需要少量補充純堿。雙堿法脫硫技術的工藝系統簡單,對操作、控制的要求都較寬,管理和維護都很方便。雙堿法脫硫的吸收劑是石灰和少量的純堿,石灰價廉易得,純堿市場上都能買到,而且,石灰和純堿都是固態,易于儲存和運輸,性能也穩定,不會造成其他的污染。該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點,解決了石灰法的塔內易結垢的問題,又具備鈉堿法吸收效率高的優點。脫硫副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后),亞硫酸鈣配以合成樹脂可生產一種稱為鈣塑的新型復合材料;或將其氧化后制成脫硫石膏,可用做新型建筑材料石膏灰的原料;或者直接將其與粉煤灰混合,可增加粉煤灰的塑性,增加粉煤灰作為鋪路底層墊層材料的強度。與氧化鎂法相比,鈣鹽不具污染性,因此不產生廢渣二次污染。4.2.3吸收設備選擇采用濕法脫硫技術,吸收器的性能優劣直接影響煙氣的脫硫效率、系統的運行費用等指標。脫硫吸收器的選擇原則主要是看其氣液接觸條件、設備阻力以及吸收液循環量。氣液接觸條件直接影響脫硫效率;設備阻力大需增加引風機電耗;吸收液循環量大需增加水泵電耗。表4-6是幾種吸收設備的比較:表4-6不同的吸收設備比較吸收器類型持液量逆流接觸防堵性能操作彈性設備阻力除塵性能文丘里低否較好差高好噴淋塔低是中較好低差填料塔高是差較好中中湍球塔中是好中中較好篩板塔中是中中中較好旋流板塔高是好好低好以上吸收設備中:噴淋塔液氣比高,水消耗量大;篩板塔阻力較大,防堵性能差,操作彈性低;填料塔防堵性能差,易結垢、粘結、堵塞,阻力也較大;湍球塔氣液接觸面積雖然較大,但易結垢堵塞,阻力較大。相比之下,旋流板塔具有負荷高、壓降低、不易堵、操作彈性寬等優點,適用于快速吸收過程,且具有很高的脫硫效率。通過以上脫硫除塵工藝和設備的比較,決定在業主鍋爐煙氣脫硫除塵項目中,采用濃漿鈉鈣雙堿法旋流板塔濕法脫硫技術。該技術具有“雙高雙低”的突出優勢,即脫硫效率高,系統運行可靠性高,投資費用低,運行費用低。該技術已在220t/h、130t/h、75t/h、35t/h等各種規模鍋爐煙氣脫硫的工業應用上獲得成功。綜上所述,根據熱電公司的實際情況,為滿足環保局“關停被替代的小供熱機組和工業鍋爐,切實做到增產不增污”的要求,鑒于石灰石-石膏濕法脫硫具有在大型發電機組上應用廣、方法成熟及脫硫效率高、副產物便于綜合利用等優勢,本方案采用濃漿雙堿法脫硫工藝。4.2.4脫硫系統設備選型序號設備名稱型號及規格單位數量備注1旋流板塔型號:HTL-220-G臺41爐2塔塔內徑:Ф4300mm塔高:23m2循環水泵型號:150UHB-ZK-Ⅲ-250-30臺51塔1泵;流量:250m3/h另4塔共用揚程:30m1臺備用泵。功率:45kW3再生液水泵型號:250UHB-ZK-Ⅲ-60-36臺3流量:60m3/h1罐1泵;揚程:36m另2罐共用功率:15kW1臺備用泵。4漿液排出泵型號:80UHB-ZK-Ⅲ-30-60臺31臺增稠器1泵流量:30m3/h另2臺增稠器共揚程:60m用1臺備用泵。功率:18.5kW5石灰漿液泵型號:32UHB-ZK-Ⅲ-10-7.5臺31罐1泵;流量:10m3/h另2罐共用揚程:7.5m1臺備用泵。功率:1.1kW6補水泵型號:125UHB-ZK-Ⅲ-160-24臺51塔1泵;流量:160m3/h另4塔共用揚程:24m1臺備用泵。功率:30kW7堿液泵型號:32UHB-ZK-Ⅲ-5-20臺32用1備流量:5m3/h揚程:20m功率:1.1kW8石灰漿液儲罐容積:8m3臺22塔1罐尺寸:Φ2200mm×H2200mm攪拌功率:2.2kW9化灰器容積:8m3臺2尺寸:Φ2200mm×H2200mm2塔配1臺攪拌功率:2.2kW10純堿攪拌罐容積:1m3臺2尺寸:Φ1000mm×H1200mm2塔配1臺攪拌功率:1.1kW11螺旋輸送機型號:SX1515臺2輸送量:4t/h電機功率:2.2kW12石灰儲倉儲量:35m3臺213水力旋流器型號:FX50×20臺2分離粒度:d50=5μm14真空帶式過濾機型號:DU-6.6/625臺2過濾面積:6.6m2電機功率:1.1kW15真空泵型號:2BE-253臺32用1備抽氣量:45m3/min電機功率:75kW16濾布沖洗水泵型號:50UHB-ZK-Ⅲ-10-35臺21用1備流量:10m3/h揚程:35m功率:4kW17脫硫液再生罐容積:50m3臺2尺寸:Φ3600mm×H4800mm2塔1罐攪拌功率:2×1.1kW18脫硫液儲罐容積:100m3臺22塔1罐尺寸:Φ5000mm×H5100攪拌功率:2×1.1kW19增稠器容積:400m3臺22塔配1臺技改后現有工程鍋爐SO2排放情況見表4-7。表4-7技改后現有工程鍋爐SO2排放情況序號項目單位2220t/h鍋爐設計煤種校核煤種1煙煤量t/h53.657.082煙囪高度m1203煙囪出口內徑m44煙囪數座15煙囪出口煙氣量Nm3/h4320004601906脫硫效率%907除塵器入口SO2量t/h0.4930.6288除塵器入口SO2濃度mg/Nm3114113659SO2排放濃度mg/Nm3114.1136.510GB13223-2003允許SO2排放濃度mg/Nm3210011省環保局允許SO2排放濃度mg/Nm3513.9432.412SO2排放量t/h0.04930.062813SO2減排量t/a2403305914省環保局允許SO2排放量t/h0.2220.199t/a1443.61291.5注:濃漿鈉鈣雙堿法脫硫的除塵效率為50%,技改工程濃漿鈉鈣雙堿法脫硫的脫硫效率為90%。由表4-7可知,技改后現有工程鍋爐SO2的排放濃度遠低于第1時段燃煤電廠的限值,排放總量能夠滿足省、市環保行政主管部門對污染物排放控制總量的要求。的要求。4.2.6引風機現有工程原有的4臺引風機因風壓不夠,已不能滿足技改后的脫硫、除塵系統所需的風壓要求,需重新選型。具體如下:數量:4臺型號:Y6-48No.20D風量:197000m3/h風壓:5000Pa轉速:960r/min電機功率:450kW電機電壓:6kV引風機使用的電源為6kV。同原有引風機,使用現有工程的高壓廠用電系統。4.2.7設備布置現有工程的#1、#2鍋爐中心線相距30m,鍋爐間的E列柱到煙囪中心線距離為36m。技改前,鍋爐尾部由西往東,依次布置4臺文丘里水膜除塵器、4臺引風機、煙道及煙囪。根據場地的現有條件,本次除塵器的改造工程,鍋爐尾部布置布袋除塵器,脫硫液儲罐,石灰儲倉,螺旋輸送機,化灰器,石灰漿液儲罐,石灰漿液泵,增稠器,漿液排出泵,真空帶式過濾機及其配套的水力旋流器、氣液分離器、真空泵,沖洗水箱,濾布沖洗水泵,純堿攪拌罐,堿液泵,補水泵。重新選型的引風機、旋流板塔、主循環水泵、脫硫液再生罐、再生液水泵布置于煙囪的東面。原引風機的出口煙氣由從西面進入煙囪的磚混入口煙道改從東面進入。鍋爐尾部已建成使用的工業水溝、電纜溝,需局部或全部重新定位、設計、施工。設備的具體布置,可詳見附圖“除塵、脫硫系統平面布置總圖”,圖號:002。4.2.8脫石膏綜合利用本項目采用了濕法脫硫方案,脫硫效率可≥90%。目前煙氣脫硫石膏的應用領域主要如下:水泥工業、建筑墻紙及裝飾紙面石膏板、特種石膏功能材料、特種石膏防火板、粉刷石膏及免燒石膏陶瓷制品、紙張噴涂材料、生產自流平地面材料和礦井用砂漿、替代高嶺土和方解石生產各種類型的填充材料各種筑路基材、****熱電公司已與蚌埠海螺水泥有限公司簽訂年供需2萬石膏協議(見附件),為脫硫產品銷路提供了保障。4.2.9CaO的消耗量本工程煙氣采用濕法脫硫,脫硫劑為CaO,鈣硫比為1.03。按機組在額定工況下日運行22小時,年運行6500小時計算,石灰石的純度按90%計,CaO耗量見下表4-8,生產石膏量見表4-9。表4-8CaO耗量表機組容量小時耗量(t/h)日耗量(t/d)年耗量(t/a)設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種設計煤種校核煤種2×220t/h0.630.6713.8614.744094355表4-9生產石膏量煤種小時產量(t/h)日產量(t/d)年產量(t/a)設計煤種1.0623.326890校核煤種1.1324.8673454.2.10CaO來源及運輸青陽縣龍海化工原料有限公司擁有3000萬噸石灰石開采資源,熱電公司已與青陽縣龍海化工原料有限公司簽訂供應協議(見附件),可為熱電公司提供年耗5萬噸的石灰,能保證石灰的供應。石灰采用密封車由廠家送至電廠后,用氣力輸送至石灰儲倉。氣力輸送系統的設計與擴建工程統一設計。4.3煙氣除塵方案選擇本次除塵器改造工程,選用布袋除塵器或三電場靜電除塵器,在控制大氣污染物排放、減輕環境污染、滿足國家及地方有關的環保要求方面,均能滿足要求。四電場靜電除塵器與三電場靜電除塵器相比,一次性投資稍高,運行費用相差十分有限。但通過大氣污染物的減排效益,不但可在短時間內回收高出部分的一次性投資,還可以在以后長期運行中減少企業的排污費用,降低企業的運行成本,增加企業的經濟效益,進一步減輕環境污染。鑒于目前我國環境污染的嚴峻形勢,環保要求必然日趨嚴厲,排污代價也必定越來越大。因此,從企業的經濟效益、社會效益、環境效益考慮,應選擇四電場靜電除塵器作為本次除塵器改造工程的比選方案之一。4.3.1場地條件與除塵設備布置的可行性#1、#2鍋爐中心線相距30m,鍋爐間的E列柱到煙囪中心線距離為36m,鍋爐尾部場地空間狹小。本次技改,每臺鍋爐配一臺布袋除塵器或靜電除塵器。與本工程220t/h煤粉鍋爐配套的布袋除塵器或靜電除塵器,其占地面積相差不大。作為本次比選方案的四電場靜電除塵器、低壓脈沖布袋除塵器的有關尺寸見表4-4:表4-10除塵器有關尺寸除塵器煙氣進出口距離長寬高靜電除塵器2405027250mm10400mm25600mm布袋除塵器19600mm19600mm10240mm16100mm由表4-4可知,在現有的場地條件下,考慮鍋爐間E列柱與煙囪的已有地下基礎,四電場靜電除塵器與低壓脈沖布袋除塵器均可布置于#1、#2鍋爐的尾部。4.3.2布袋除塵器與靜電除塵器的性能比較(1)優點1)布袋除塵A、除塵效率高,可永久保證粉塵排放濃度≤50mg/Nm3。B、單元組合形式,內部結構簡單、附屬設備少,投資省,技術要求也沒有靜電除塵器高,無須專設操作工。C、能捕集比電阻高、而靜電除塵器難以回收的粉塵。D、性能穩定,對負荷的變化適應性好,運行管理簡便,特別適宜于捕集細微而干燥的粉塵,所收的干塵便于處理和回收利用。E、能實現不停機檢修,即離線檢修。F、自動化程度較高,對除塵系統的所有設備均設有檢測報警功能,對操作人員的技術要求較低、操作維護人員的勞動強度不高。2)靜電除塵器A、初期除塵效率高,與布袋除塵器不相上下,能捕捉1um以下的細微粉塵,但從經濟方面考慮,一般應控制一個合理的除塵效率。B、處理煙氣量大,可用于高溫(可高達500℃)、高壓、高濕(相對濕度可達100%)的場合,能連續運轉,并能實現自動化。C、煙氣沿程阻力較低,壓力損失一般僅100-200Pa。(2)缺點1)布袋除塵A、布袋除塵器用于凈化含有油霧、水霧及粘結性強的粉塵時,對濾料有相應的特殊要求。B、布袋除塵器凈化有爆炸危險或帶有火花的含塵氣體時需要防爆措施。C、用于處理相對濕度高的含塵氣體時,需采取保溫措施(尤其在冬季),以免因結露而造成“糊袋”;當用于凈化有腐蝕性氣體時,需選用適宜的耐腐蝕濾料;用于處理高溫煙氣時需采取降溫措施,將煙溫降到濾袋長期運轉所能承受的溫度以下,并盡可能采用耐高溫的濾料。D、濾袋所用濾料大多為PPS(聚苯硫醚),對煙氣中的含氧量有嚴格要求。當煙氣中的含氧量≥15%時,PPS的耐氧性較差。為保證濾袋的使用壽命,必須嚴格控制煙氣中的含氧量≤10%。E、煙氣沿程阻力較高,壓力損失一般可達1200-1800Pa。2)靜電除塵器A、需高壓變電和整流設備,通常高壓供電設備的輸出峰值電壓為70-100kV,投資高。B、制造、安裝和管理的技術水平要求較高。C、除塵效率受粉塵的比電阻影響大,一般對比電阻小于104-105Ω·cm或大于1010-1011Ω·cm的粉塵,如不采取一定措施,除塵效率將受影響。D、對初始濃度大于30g/Nm3的含塵氣體需設置預處理裝置。E、不具備離線檢修功能,一旦設備出現故障,或帶病運行,或只能停爐檢修。(3)運行可靠性1)布袋除塵A、能長期保證<50mg/Nm3的粉塵排放濃度。不受入口粉塵濃度、比電阻的影響。B、主要配套件—濾料的使用壽命達30000小時以上。C、主要配套件—電磁脈沖閥的使用壽命達100萬次以上。D、所有運轉設備均設報警裝置,能在第一時間發現故障并報警。E、主要維護工作—濾袋更換僅需兩人便可完成。2)靜電除塵器A、運行初期可保持正常工作,并達到預期的除塵效率。但受入口煙氣狀態的影響。B、運行一段時間后,電極可能發生變形,除塵效率因而降低。(4)維護方便性1)布袋除塵A、一旦發生事故,能及時從控制系統獲得報警及指示。B、故障倉室能單獨離線(鍋爐保持正常運行)進行維護檢修。C、故障檢修均在機外進行,無須進入除塵器內部。D、日常維護中對破損濾袋能進行封閉措施(濾袋破損率在5%以下時),以便進一步減少日常工作量。E、主要維護工作—濾袋更換僅需兩人便可完成。2)靜電除塵器A、由于靜電除塵器不具備離線檢修功能,一旦發生事故,只能停爐檢修,不然只能帶病運行。B、檢修時,檢修人員需進入除塵器內部,工作環境比較惡劣。C、除塵器內部裝置損壞程度及位置須完全依靠人力來完成檢查工作,檢修工作勞動強度大。4.3.3除塵方案選擇通過對布袋除塵器與靜電除塵器的運行可靠性、維護方便性等方面的比較,布袋除塵器在長期保證較高的除塵效率方面,尤其是在除塵器故障期間能夠離線檢修而不必停爐、從而避免停爐檢修而造成的損失方面,優勢明顯超過靜電除塵器。同時,采用離線清灰低壓脈沖布袋除塵器,其自動化程度較高,所有除塵系統的運行設備的運行狀況包括所有運行參數均由PLC采集并送至主控柜,使得鍋爐主控室人員即可監控除塵系統的運行,節約了人力。布袋除塵器的維修費用(包括停機造成的損失)、運行費用都低于靜電除塵器;從投資角度而言,配套相同噸位的鍋爐、保證等同的除塵效率時,離線清灰低壓脈沖布袋除塵器的投資接近三電場靜電除塵器,而低于四電場靜電除塵器。綜上所述,本次除塵器改造工程選用離線清灰低壓脈沖布袋除塵器。從表4-3可知:本次技改工程,除塵設備的除塵效率≥99.58%(校核煤種)即可滿足國家及地方對大氣污染物排放指標的限定要求。鑒于目前我國環境污染的嚴峻形勢,環保要求必然日趨嚴厲,國家及地方對電廠污染物的排放要求也越來越嚴格,故布袋除塵器的除塵效率定為99.90%。除塵效率由99.58%提高到99.90%,一次性投資基本不變,運行費用相近。但可減少企業的排污費用,增加企業大氣污染物的減排效益,降低企業的運行成本,增加企業的經濟效益,進一步減輕環境污染,使本技改項目在投入營運后能更好地實現經濟效益、環境效益和社會效益的統一。4.3.4布袋除塵器的主要技術參數處理煙氣量:390000m3/h入口溫度:140℃入口濃度:≤50g/Nm3出口濃度:≤50mg/Nm3除塵效率:99.9%離線室數:16過濾面積:6511m2過濾風速:1.0m/min阻力:≤1800Pa設備漏風率:≤2%壓縮空氣壓力:0.5-0.7MPa壓縮空氣耗量:3Nm3/min灰斗加熱方式:電加熱4.3.5布袋除塵器的安全運行為保證布袋除塵器的安全運行,采取以下安全措施:(1)設置旁路系統。當鍋爐啟動或低負荷時,開啟旁路煙道
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