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文檔簡介
某某有限責(zé)任公司#煤粉爐改循環(huán)流化床鍋爐技改工程可行性研究報(bào)告某某設(shè)計(jì)院************有限責(zé)任公司#煤粉爐改循環(huán)流化床鍋爐技改工程可行性研究報(bào)告可行性研究報(bào)告設(shè)計(jì)證書等級:化工甲級 證書編號:某某-sj咨詢證書等級:甲級 證書編號:工咨甲某某****工程編號:200**** 院長:***總工程師:***項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:***某某設(shè)計(jì)院200*年*月1總論1.1概述1.1.1項(xiàng)目概況1.1.1.1項(xiàng)目名稱:某某有限責(zé)任公司#煤粉爐改循環(huán)流化床鍋爐改造工程1.1.1.2建設(shè)單位:某某有限責(zé)任公司1.1.1.3建設(shè)地點(diǎn):某某市某某有限責(zé)任公司廠區(qū)內(nèi)1.1.1.4企業(yè)性質(zhì):股份制企業(yè)1.1.1.5法人代表:***1.1.2編制依據(jù)和原則1.1.2.1(**環(huán)資〔2008〕129號)***經(jīng)濟(jì)委員會,***財(cái)政廳關(guān)于組織申報(bào)200*1.1.2.2國家發(fā)改委制定的《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》中提出的燃煤工業(yè)鍋爐改造工程。1.1.2.3某某有限責(zé)任公司委托某某設(shè)計(jì)院進(jìn)行《某某有限責(zé)任公司#煤粉爐改循環(huán)流化床鍋爐技改工程性研究報(bào)告》的協(xié)議書;1.1.2.41.1.2.1.1.3可研報(bào)告采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范a、《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》(87)國環(huán)字002號b、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838—2002c、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50015—2006d、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996e、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-1990f、《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》HGJ6—1986g、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1—2002h.《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996i、《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13223-2003j、《關(guān)于生產(chǎn)性建設(shè)工程項(xiàng)目職業(yè)安全衛(wèi)生監(jiān)察的暫行規(guī)定》勞字(1988)48號1.2企業(yè)概況某某有限責(zé)任公司(以下簡稱湖南宜化)是由某某2007年6月競購某某有限公司而成立的全資子公司。某某是中國石化行業(yè)最具影響力十大代表企業(yè)之一,企業(yè)擁有總資產(chǎn)約**億元,下轄20多家子公司,其中4家上市公司(****、****、****、****),4家中外合資公司,產(chǎn)品涵蓋化肥、化工、熱電、礦山開發(fā)四大領(lǐng)域30多個(gè)品種,200*年實(shí)現(xiàn)銷售收入**億元。某某前身為**省某某,籌建于19**年,19**年12月建成投產(chǎn),位于某某*南郊,占地面積****萬平方米,主要產(chǎn)品裝置能力為年產(chǎn)合成氨**萬噸、精甲醇*萬噸、尿素**萬噸,系化肥化工于一體的國家大型綜合化工企業(yè)。截至2007年底,公司現(xiàn)有在冊員工****人,各類專業(yè)技術(shù)人員***人。擁有總資產(chǎn)*****萬元,年銷售收入約*億元。1.3項(xiàng)目建設(shè)的必要性1.3.1某某有限責(zé)任公司自備電站現(xiàn)有9臺中壓中溫參數(shù)鍋爐,即7臺中壓中溫參數(shù)鍋爐及吹風(fēng)氣余熱回收鍋爐2臺,具體情況如下:其中35t/h煤粉爐4臺(建廠時(shí)期建設(shè))、75t/h煤粉爐1臺、35t/h及75t/h循環(huán)流化床鍋爐各1臺、30t/h及35t/h吹風(fēng)氣鍋爐各1臺。4臺35t/h煤粉爐由于服役年限長,設(shè)備老化,出力明顯不足,消耗也高,準(zhǔn)備淘汰,6#75t/h煤粉爐因消耗高年代久也面臨停運(yùn)。目前供汽主要靠35t/h及75t/h循環(huán)流化床鍋供汽,造成蒸汽供應(yīng)短缺和設(shè)備閑置,是制約公司目前生產(chǎn)穩(wěn)定的一個(gè)主要因素。1.3.2擬建循環(huán)流化床鍋爐為國家推薦優(yōu)先選用的環(huán)保型鍋爐,低溫燃燒可大大降低煙氣中的氮氧化物排放量,并可實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫,節(jié)省環(huán)保投資,且鍋爐灰渣含碳量小,活性大,有利于灰渣綜合利用。1.3.3公司造氣系統(tǒng)共有26臺煤氣爐,每年產(chǎn)生爐渣約17萬噸,造氣爐渣含碳量為15%~20%,低位發(fā)熱值1250kcal/kg左右,現(xiàn)5#、7#鍋爐每年消耗爐渣約10萬噸,仍有約7萬噸爐渣由于找不到合適利用途經(jīng)而被低價(jià)處理,將造氣爐渣全部送入電站鍋爐燒掉轉(zhuǎn)化為蒸汽,實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。充分利用好這部分爐渣是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,減少環(huán)境污染的重要一環(huán)。1.3.4公司現(xiàn)有1#,2#,3#,4#汽輪機(jī)共四臺,由于6#爐故障頻繁,照成4#汽輪機(jī)長期停運(yùn),設(shè)備長期閑置,一旦7#爐也發(fā)生故障,將造成全廠大面積停產(chǎn),根據(jù)國家提出的能源節(jié)約與開發(fā)并舉和資源綜合利用的方針,結(jié)合**集團(tuán)生產(chǎn)的實(shí)際情況及鍋爐制造業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),急于對現(xiàn)有6#鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造。在目前國家煤電緊張時(shí)期,企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷開不滿的情形下,對6#1.3.5現(xiàn)有6#鍋爐由于年代已久,鍋爐效率低,只有66%,煤耗高,改造成循環(huán)流化床鍋爐后,可減少煤耗。而且原鍋爐的排塵濃度較高,經(jīng)文丘里水膜除塵器除塵后仍有847mg/Nm3,大大超出了國家排放標(biāo)準(zhǔn),鍋爐改造后,改用電除塵可減少煙塵排放量,摻燒石灰石粉可減少SO21.3.6通過對6#鍋爐的改造并實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn),能充分利用閑置設(shè)備,企業(yè)又可以自發(fā)電近24959kW/小時(shí),這樣可以減少企業(yè)的用電成本。1.3.7綜上所述,本工程建成后,其節(jié)能效果是相當(dāng)明顯的,(見節(jié)能篇),煙塵處理完全徹底,充分利用了造氣爐渣,減少了煤耗,是保證生產(chǎn)用熱連續(xù)穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,環(huán)境綜合治理的必要之舉,并且迫在眉睫。1.4研究范圍本可行性研究報(bào)告的范圍包括:1.4.1拆除現(xiàn)有75t/h的粉煤爐(6#)改上循環(huán)流化床鍋爐和與之相應(yīng)的上煤、除渣、除塵、脫硫系統(tǒng)等。原有運(yùn)煤,水處理,汽論輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)均利舊。1.4.21.4.3熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行方案。1.4.4研究利用造氣廢渣綜合利用的途徑,有效減少廢渣排放量,最大范圍的利用廢渣中的有效資源。1.5主要技術(shù)原則1.5.1根據(jù)國家提出的有關(guān)資源綜合利用的方針和“以熱定電”的原則,結(jié)合某某有限責(zé)任公司生產(chǎn)的實(shí)際情況及鍋爐制造業(yè)、機(jī)電行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn),集中供熱,環(huán)境治理,綜合發(fā)展。1.5.2充分利用了造氣爐渣,節(jié)能降耗,實(shí)現(xiàn)環(huán)境綜合治理。1.5.3汽機(jī)則利用現(xiàn)有汽機(jī)房,配電水處理利舊,鍋爐則在現(xiàn)有老廠房的位置進(jìn)行更新改造,減少了土地占用量,也降低了造價(jià)。1.5.4充分利用工廠現(xiàn)有設(shè)施和技術(shù)力量,采用先進(jìn),適用,成熟的技術(shù),對企業(yè)現(xiàn)有的裝置進(jìn)行改造,以達(dá)到挖潛,節(jié)能降耗的目的,改善企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。1.5.5重視環(huán)境保護(hù),遵循環(huán)境治理三同時(shí)和以新代老的原則。該項(xiàng)目本身即為環(huán)境治理與節(jié)能降耗減排并舉的綜合性項(xiàng)目,它不但能基本吃凈造氣爐渣,而經(jīng)循環(huán)流化床燃燒后的灰渣可作建筑材料,即沒有灰渣污染,避免了原煤粉爐因水力除灰渣造成的水污染。1.6結(jié)論和建議1.6.1本項(xiàng)目實(shí)施后,可實(shí)現(xiàn)廢渣的綜合利用,充分利用了造氣爐渣,減少了SO2和煙塵的排放,節(jié)約了煤耗。1.6.2本工程75t/h鍋爐改造序號項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注改造后改造前一設(shè)計(jì)規(guī)模1鍋爐改造t/h7575二年操作日天300300三主要原材料用量其中:本地粉煤t/h10.5417.55消耗造氣爐渣t/h9.420石灰石粉t/h0.3010.306五公用動力消耗1供水(1)一次水t/h80230(2)軟水(脫鹽水)t/h42422供電(1)設(shè)備容量kWh14441455(2)用電負(fù)荷kWh11941205(3)發(fā)電量kWh2708027080六三廢排放量(1)SO2mg/Nm3381.721004.8(2)煙塵排放濃度mg/Nm345847(3)NOXmg/Nm3311.7479.82(3)爐渣t/h10.3046.37七運(yùn)輸量1粉煤t/a758881262882爐渣7418945864八工程總資金萬元1固定資產(chǎn)投資萬元1709.91建設(shè)投資萬元1709.91建設(shè)期利息萬元02流動資金萬元0不新增九年經(jīng)濟(jì)效益收入萬元2106正常年十成本和費(fèi)用1年均總成本費(fèi)用萬元558.442年均經(jīng)營成本萬元396十一年均利潤總額萬元1505.44十二財(cái)務(wù)評價(jià)指標(biāo)1投資利稅率%88.04平均年2總投資收益率%88.04平均年3投資回收期(含建設(shè)期)年2.25稅前年2.53稅后4全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%88.29稅前%69.43稅后5全投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(i=10%)萬元7679.41稅前萬元5605.28稅后熱負(fù)荷2.1供熱現(xiàn)狀2.1.1現(xiàn)供熱方式,熱源分布及熱源概況某某有限責(zé)任公司熱電站即某某的熱電站,從建廠建設(shè)至今,現(xiàn)有7爐4機(jī),另有廢熱鍋爐兩臺,總裝機(jī)容量為鍋爐390t/h,汽輪發(fā)電機(jī)27000KW。供熱方式為熱電聯(lián)產(chǎn),低壓蒸汽采用汽機(jī)抽汽或背壓獲得。2.1.2現(xiàn)有鍋爐明細(xì)表爐號爐型型號蒸發(fā)量參數(shù)備注1#煤粉爐WGZ35/39-935t/h3.82MPa/450℃將淘汰2#煤粉爐WGZ35/39-935t/h3.82MPa/450℃將淘汰3#煤粉爐WGZ35/39-935t/h3.82MPa/450℃將淘汰4#煤粉爐WGZ35/39-935t/h3.82MPa/450℃將淘汰5#循環(huán)流化床鍋爐SG-35/3.82-45035t/h3.82MPa/450℃運(yùn)行6#煤粉爐CG-75/3.82-M75t/h3.82MPa/450℃年代已久運(yùn)行7#循環(huán)流化床鍋爐CG-75/3.82-MX375t/h3.82MPa/450℃運(yùn)行8#吹風(fēng)氣爐Q81/880-30-3.82/45025t/h3.82MPa/450℃運(yùn)行9#吹風(fēng)氣爐Q110/870-35-3.92/45028t/h3.82MPa/450℃運(yùn)行2.1.3現(xiàn)6#鍋爐“三廢”治理情況及對環(huán)境造成的影響原有6#煤粉鍋爐鍋爐尾部煙器氣采用文丘理麻石水膜除塵器除塵,效果不理想,煙塵排放濃度為847mg/Nm3,大大超出了國家排放標(biāo)準(zhǔn)?;以繛?.37t/h,采用水力除灰渣,造成了二次水污染。2.2熱負(fù)荷2.2.1熱電站現(xiàn)有熱負(fù)荷情況如下表:現(xiàn)有熱負(fù)荷情況表工段蒸汽用量(t/h)副產(chǎn)蒸汽(t/h)壓力等級(MPa)用汽性質(zhì)造氣70.80.5連續(xù)電站自用30.46(23.46)0.5連續(xù)網(wǎng)損3.540.5粗甲醇副產(chǎn)-70.5連續(xù)小計(jì)97.8(90.8)0.5尿素48.331.0連續(xù)精甲醇14.751.0連續(xù)網(wǎng)損0.92中鍋副產(chǎn)-121.0連續(xù)小計(jì)521.0變換10.622.5連續(xù)合計(jì)179.42(172.42)-17由上表可知,全廠的工業(yè)熱負(fù)荷為162.42t/h(155.47)。注:括號內(nèi)為開75t/h爐和35t/h爐時(shí)的用汽量。兩臺吹風(fēng)氣爐共副產(chǎn)3.82MPa,450℃的蒸汽53t/h,可送入汽輪機(jī)發(fā)電。2.2.2熱電站目前汽輪機(jī)配置情況機(jī)號類型型號發(fā)電功率(kw)備注1#抽背CB3-35/19/1030002#背壓B6-35/560003#抽凝C6-35/560004#抽凝C12-35/1.0120002.2.36#爐故障時(shí)汽輪機(jī)運(yùn)行情況一:(開75t/h爐+35t/h爐和吹風(fēng)氣爐53t/h機(jī)號進(jìn)汽量3.43MPa(t/h)背壓(MPa)排汽量(t/h)抽汽壓力(MPa)抽汽量(t/h)發(fā)電量(kw)1#521.05230582#60.80.560.860003#41.270.53044004#01.000減溫減壓器9.132.510.62小計(jì)134582.2.46#爐正常運(yùn)行時(shí)汽輪機(jī)運(yùn)行情況二:(開兩臺75t/h爐和吹風(fēng)氣爐53t/h)機(jī)號進(jìn)汽量3.43MPa(t/h)背壓(MPa)排汽量(t/h)抽汽壓力(MPa)抽汽量(t/h)發(fā)電量(kw)1#01.0002#60.80.560.860003#50.30.53756954#82.471.0529294減溫減壓器9.132.510.62小計(jì)209892.2.56#爐正常運(yùn)行時(shí)汽輪機(jī)運(yùn)行情況三:(75t/hx2+32.13t/h和吹風(fēng)氣爐53t/h機(jī)號進(jìn)汽量3.43MPa(t/h)背壓(MPa)排汽量(t/h)抽汽壓力(MPa)抽汽量(t/h)發(fā)電量(kw)1#47.81.047.830002#60.80.560.860003#54.80.50.53760004#62.81.04.212080減溫減壓器9.132.510.62小計(jì)27080正常情況下,熱電站按照運(yùn)行情況三運(yùn)行,三爐四機(jī)。本工程不改變機(jī)組的運(yùn)行方式,只對6#鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造。2.2.6運(yùn)行情況二的蒸汽平衡。蒸汽平衡情況表類別項(xiàng)目單位數(shù)值3.82MPa450鍋爐新蒸汽(3332kj/kg)鍋爐蒸發(fā)量t/h149.7吹風(fēng)氣產(chǎn)汽53汽輪機(jī)進(jìn)汽量t/h-193.57減溫減壓用汽量t/h-9.13管網(wǎng)損失0比較02.5MPa工業(yè)用汽(2801.4kj/kg)汽輪機(jī)抽(排)汽量t/h0減溫減壓出汽量t/h10.86工藝用汽量-10.62管網(wǎng)損失-0.24比較01.0MPa工業(yè)用汽(2779.7kj/kg)汽輪機(jī)抽(排)汽量t/h52中鍋副產(chǎn)t/h12工藝用汽量-63.08管網(wǎng)損失-0.92比較00.5MPa工業(yè)用汽(2755.5kj/kg)汽輪機(jī)抽(排)汽量t/h97.8中鍋副產(chǎn)t/h7工藝用汽量70.8電站自用汽-30.46管網(wǎng)損失-3.54比較02.2.6運(yùn)行情況三的蒸汽平衡。蒸汽平衡情況表類別項(xiàng)目單位數(shù)值3.82MPa450鍋爐新蒸汽(3332kj/kg)鍋爐蒸發(fā)量t/h182.33吹風(fēng)氣產(chǎn)汽53汽輪機(jī)進(jìn)汽量t/h-226.2減溫減壓用汽量t/h-9.13管網(wǎng)損失0比較02.5MPa工業(yè)用汽(2801.4kj/kg)汽輪機(jī)抽(排)汽量t/h0減溫減壓出汽量t/h10.86工藝用汽量-10.62管網(wǎng)損失-0.24比較01.0MPa工業(yè)用汽(2779.7kj/kg)汽輪機(jī)抽(排)汽量t/h52中鍋副產(chǎn)t/h12工藝用汽量-63.08管網(wǎng)損失-0.92比較00.5MPa工業(yè)用汽(2755.5kj/kg)汽輪機(jī)抽(排)汽量t/h97.8中鍋副產(chǎn)t/h7工藝用汽量70.8電站自用汽-30.46管網(wǎng)損失-3.54比較02.2.7運(yùn)行說明:5#,6#,7#爐同時(shí)運(yùn)行,1#,2#,3#,4#作為備用,1#,2#,3#,4#汽輪機(jī)同時(shí)運(yùn)行,鍋爐產(chǎn)汽量182.33t/h.,汽輪機(jī)發(fā)電27080kw/h,總耗煤量為48.528t/h.。其中粉煤耗25.637t/h,消耗造氣爐渣22.89t/h.鍋爐故障時(shí)系統(tǒng)可切換至運(yùn)行情況二和運(yùn)行情況一。
3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模本工程只涉及將現(xiàn)有75t/h的煤粉鍋爐(6#)改為循環(huán)流化床鍋爐和與之相應(yīng)的上煤、除渣、除塵系統(tǒng)及煙氣脫硫裝置等,并向系統(tǒng)提供75t/h蒸汽(3.82MPa、450℃)。4.工藝技術(shù)方案4.1主要設(shè)備選擇4.1.1本工程為更新改造項(xiàng)目,工藝熱負(fù)荷無變化,根據(jù)以熱定電的原則,熱電聯(lián)產(chǎn)無變化,因此,拆除原6#煤粉鍋爐后,仍上一臺75t/h鍋爐,不改變?nèi)珡S的原則性熱力系統(tǒng),能滿足供熱和發(fā)電的需要。4.1.2鍋爐形式確定由于本工程主要目的是消耗多余的造氣爐渣,取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,而鏈條爐和煤粉爐均對煤質(zhì)要求較高,不能摻燒造氣爐渣,最好的選擇是循環(huán)流化床鍋爐,其具有以下優(yōu)越性:(a)循環(huán)流化床鍋爐是近年來國際國內(nèi)迅速發(fā)展起來的一種高效低污染,清潔燃燒技術(shù),已得到廣泛應(yīng)用。特別適應(yīng)熱電廠的中小型鍋爐改造。(b)燃料適應(yīng)性廣,循環(huán)流化床鍋爐按重量比燃料僅占床料的3%~5%。床料均為不可燃固體顆粒,燃料進(jìn)入爐膛混合迅速加溫至著火溫度以上而床溫不會降低,故既可燃燒優(yōu)質(zhì)煤,也可燃燒低質(zhì)煤,燃料和床料來源方便,本廠可充分利用造氣燃燒后的爐渣以及無煙粉煤。(c)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬,常規(guī)煤粉爐通常在70%~100%范圍內(nèi),在實(shí)際工作中經(jīng)常遇到負(fù)荷調(diào)節(jié)困難,停開爐次數(shù)頻繁,而CFBB在30%~100%范圍內(nèi)進(jìn)行,甚至可以壓火備用,大大改善熱電廠負(fù)荷變化調(diào)節(jié)的困難。(d)環(huán)保性能好,因爐型采用膜式水冷壁,全封閉燃燒,有效的減少漏點(diǎn),改善了運(yùn)行中的環(huán)境污染,為清潔生產(chǎn)創(chuàng)造條件。CFBB可向爐內(nèi)加入石灰石、白云石等脫硫劑,燃燒過程中,SO2在Ca/S摩爾比2~2.5時(shí),脫硫效率達(dá)90%,此外床溫的控制范圍在850℃~950℃范圍內(nèi),不僅有利于脫硫,而且可控制NOx的產(chǎn)生。燃燒完全,煙氣灰粉含硫量低,不會造成冒黑煙,污染周圍環(huán)境。(e)灰渣綜合利用性能好,灰渣在CFBB內(nèi)因受溫度低不會軟化和結(jié)塊,活性較好,如加入石灰石、灰渣含有CaSO4和CaO,更適應(yīng)灰渣磚廠的建材原料和水泥廠的摻合劑的使用。4.1.3結(jié)合本工程燃料特性和技術(shù)穩(wěn)妥可靠的原則,本工程選用水冷內(nèi)循環(huán)低速循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行更新改造。該鍋爐的特點(diǎn):采用膜式水冷壁將燃燒室、分離器的飛灰返料系統(tǒng)布置成一體,結(jié)構(gòu)緊湊,有利于規(guī)避外置式分離回送裝置受熱膨脹冷縮等方面因素影響而造成返料器漏灰等問題。鍋爐采用低速流化床設(shè)計(jì),燃燒室截面積大,煙速低,煙氣含塵量濃度低;分離裝置設(shè)計(jì)在燃燒室出口,采用高溫分離方式,有效防止分離以后受熱面的磨損;分離器出口設(shè)計(jì)有爐內(nèi)二級提純分離裝置;燃料適應(yīng)性廣,不僅可以燃用無煙煤、貧煤、煙煤,尤其能燃用其它爐型無法燃燒的煤矸石、造氣爐渣等劣質(zhì)燃料;主要技術(shù)指標(biāo)在同類型鍋爐中表現(xiàn)出色,爐渣含碳量低于2%,飛灰含碳量低于10%,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好;鍋爐負(fù)荷可在60~115%之間任意調(diào)節(jié);鍋爐運(yùn)行安全可靠,能保證長周期運(yùn)行;鍋爐熱效率可達(dá)85%以上。綜上所敘,本設(shè)計(jì)選用選用水冷內(nèi)循環(huán)低速循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行6#爐的改造。4.1.4新汽參數(shù)的選定根據(jù)機(jī)組容量和公司原有鍋爐情況,本工程主蒸汽參數(shù)按中壓考慮,即鍋爐出汽額定參數(shù)為3.82MPa、450℃;汽輪機(jī)進(jìn)汽額定參數(shù)為3.43MPa、435℃。4.1.5鍋爐型號確定鍋爐型號:YG-75/3.82-M13鍋爐額定蒸發(fā)量:75t/h鍋爐額定蒸汽壓力:3.82Mpa給水溫度:105oC鍋爐效率:88%4.2輔助系統(tǒng)選擇4.2.1概述上煤系統(tǒng)利舊,新增兩臺皮帶給煤機(jī)。電動給水泵利舊,水處理系統(tǒng)利舊,除氧器利舊。除塵系統(tǒng)改造。4.2.3燃燒系統(tǒng)4.2.3.1燃料消耗本項(xiàng)目為綜合利用造氣爐渣,節(jié)能減排鍋爐改造工程,改造后循環(huán)流化床鍋采用無煙粉煤和造氣爐渣按照1.12:1的比例混合作為燃料。其中無煙煤熱值:Qdw=4500kcal/kg,造氣爐渣熱值:Qdw=1250kcal/kg?;旌先剂系钠骄l(fā)熱量(收到基)Qdw=12402kJ/kg,經(jīng)計(jì)算每小時(shí)煤耗為19.96t/h,其中無煙粉煤10.54t/h,造氣爐渣9.42t/h。而改造前煤粉鍋爐的效率只有66%,耗無煙粉煤17.548/h。由此可見,選用循環(huán)流化床鍋爐摻燒造氣爐渣,可節(jié)約煙煤7.008t/h,折標(biāo)煤4.5t/h.。消耗造氣爐渣9.42t/h,年消耗造氣爐67824t(按7200小時(shí)計(jì)),基本能消化富余的7萬噸/年造氣爐渣。6#爐灰渣量為10.304t/h,年產(chǎn)灰渣量為74188.8t/a。其中灰量4.124t/h(干基),渣量為6.18t/h(干基)。減少造氣爐渣排放量9.42t/h。4.2.3.2上煤出渣方案選擇由于實(shí)際燃料消耗增加不大,因此,煤棚和儲灰場地均無需增加,原有設(shè)施可基本滿足要求,上煤系統(tǒng)基本利舊,爐前煤斗利舊,只需增加三臺膠帶輸送機(jī)給煤。燃煤廠外運(yùn)輸采用汽車,干煤棚到鍋爐房利用原有皮帶運(yùn)輸。燃燒用原料從煤棚用吊車抓斗送入斗口經(jīng)破碎、篩分后,沿原上煤皮帶送至煤倉。燃煤流程如下:露天堆場→干煤棚→原有膠帶輸送機(jī)→篩分、破碎→原有皮帶輸送機(jī)→爐前煤斗→膠帶輸送機(jī)→鍋爐采用干式出渣,灰渣由冷渣器冷卻后,由出渣皮帶送入渣斗,并定期用汽車外運(yùn)。采用氣力輸灰系統(tǒng),建立灰?guī)於ㄆ谕膺\(yùn)。送至水泥廠綜合利用。改造后的循環(huán)流化床鍋爐鍋爐排渣量為10.304t/h,排渣溫度850℃,采用連續(xù)排渣方式。干法除渣方式有水冷與風(fēng)冷方式。本工程采用水冷方式。除渣流程為:850℃熱渣連續(xù)進(jìn)入冷渣機(jī)后渣溫降至150℃以下,除鹽水經(jīng)換熱后由25℃升溫至65℃送至除氧器,熱渣經(jīng)皮帶出渣機(jī)送入貯渣斗,待汽車運(yùn)輸。設(shè)備選型:HBSL-IV-6~8T冷渣機(jī)二臺Q=3~5t進(jìn)料850℃出料150℃電機(jī)功率3kW②大傾角皮帶出渣機(jī)一臺L=22m,B=500mm電機(jī)功率11kWh渣斗(80m34.2.4汽水系統(tǒng)軟水經(jīng)冷渣機(jī)回收余熱后送入原除氧器,經(jīng)原電動給水泵加壓后送入鍋爐。產(chǎn)生3.82MPa,450℃的75t/h蒸汽由主蒸汽送入原主蒸汽母管。4.2.5除塵系統(tǒng)由于循環(huán)流化床鍋爐原始排塵濃度高,按國家標(biāo)準(zhǔn)為15000mg/m3(標(biāo)態(tài)),根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,除塵效率至少達(dá)到99.7%以上才能滿足要求,濕法除塵效率一般在90%~98%,不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),一般采用布袋除塵器和靜電除塵器。由于布袋除塵器需要經(jīng)常更換布袋,運(yùn)行費(fèi)用較高,且國產(chǎn)技術(shù)不成熟,本設(shè)計(jì)采用靜電除塵器的除塵方案。4.2.5.1除塵方案確定及布置除塵系統(tǒng)采用雙室五電場靜電除塵進(jìn)行除塵器處理,除塵效率99.7%;拆除原文丘理麻石水膜除塵器,靜電除塵布器布置在原6#鍋爐尾部位置。6#煤粉爐改造前,其煙道排出口的煙氣量約為101649m3/h(標(biāo)態(tài)),原始排塵濃度為8470mg/m3(標(biāo)態(tài)),除塵效率90.0%,排塵濃度為847mg/m3(標(biāo)態(tài)),沒有達(dá)標(biāo),改造后的6#循環(huán)流化床鍋爐煙氣量為111330m3/h(標(biāo)態(tài)),原始排塵濃度為15000mg/m3(標(biāo)態(tài)),處理后煙氣排放濃度為45mg/m3(標(biāo)態(tài))。處理后的煙氣接入原煙道,可滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13323-2003)煙氣的排放要求,原100m煙囪利舊。煙塵減排4.2.5.2脫硫6#煤粉爐改造前,二氧化硫的原始濃度為2513mg/m3(標(biāo)態(tài))采用濕法脫硫。脫硫效率為60%,排放濃度為1004mg/m3(標(biāo)態(tài))改造后,煙氣含二氧化硫?yàn)?272.4mg/m3(標(biāo)態(tài)),采用爐內(nèi)脫硫的方式進(jìn)行脫硫處理,即利用循環(huán)流化床的特點(diǎn)在爐內(nèi)添加石灰石粉。脫硫效率為70%,二氧化硫的排放濃度為381.72mg/m3(標(biāo)態(tài)),可滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13323-2003)SO2的排放要求。減排SO259.64kg4.2.5.3煙氣NOx治理本項(xiàng)目在鍋爐爐型的選擇上考慮采用國內(nèi)外大力發(fā)展的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐,該爐型不僅可燃用不同種類的燃料,而且可控制NOx的排放量。循環(huán)流化床(CFB)鍋爐爐溫嚴(yán)格控制在850~900℃,由于這種低溫燃燒方式,大大的抑制NOx的生成,從而使煙氣中的NOx含量大大減少,原6#煤粉爐NOx的排放量為479.82mg/m3(標(biāo)態(tài)),改造后的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐可控制NOx的排放量為311.7mg/m3(標(biāo)態(tài)),滿足環(huán)保排放要求。減排NOx13.87kg/h,(99.85t/a)。4.2.5.4石灰石系統(tǒng)由于采用爐內(nèi)脫硫,直接外購石灰石粉,不增加石灰石制備系統(tǒng)。石灰石粉消耗量為301kg/h。原濕法脫硫系統(tǒng)石灰石消耗量為306kg/h。4.2.5.5出灰拆除原水力出渣系統(tǒng),原6#煤粉爐實(shí)際消耗沖灰水約150t/h,現(xiàn)采用干式出灰,年減少水沖灰量150×7200=1080000t,采用氣力輸灰系統(tǒng)除灰。年產(chǎn)灰渣量為74188.8t/a。其中灰量4.124t/h(干基),灰渣經(jīng)冷渣系統(tǒng)進(jìn)入灰渣倉,然后外銷至水泥廠。4.2.6化學(xué)水處理本公司現(xiàn)有化學(xué)水處理站一座,生產(chǎn)一級除鹽水供工藝裝置和熱電廠使用?;瘜W(xué)水處理站內(nèi)安裝有φ3000mm陰陽離子交換器各5臺,50m34.3主要設(shè)備布置本項(xiàng)目為更新改造項(xiàng)目,新建75t/h循環(huán)流化床鍋爐布置原6#老鍋爐廠房位置,鍋爐本體及附屬設(shè)備呈南北向布置。土建利用原有廠房進(jìn)行改造,運(yùn)行層為5m平面,電動給水泵利舊。底層布置一、二次風(fēng)機(jī)。鍋爐尾部布置電除塵器和引風(fēng)機(jī),接入原煙道。4.4鍋爐本體改造及安裝方案6#鍋爐是一臺煤粉鍋爐,是四川鍋爐廠生產(chǎn)的,型號為CG-75/3.82-M,1993年投運(yùn),已經(jīng)運(yùn)行15年,并且有8年沒有進(jìn)行徹底大修。鍋爐負(fù)荷困難,達(dá)不到額定出力。鍋爐效率低,只有66%。煤粉鍋爐對揮發(fā)份、熱值、煤粉細(xì)度要求較高,買發(fā)熱值高的煤,蒸汽成本太高,制粉系統(tǒng)因?yàn)殚L年未進(jìn)行檢修和改造,煤粉細(xì)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,且電耗高、制粉、送粉及鍋爐本體漏灰嚴(yán)重,整個(gè)鍋爐系統(tǒng)環(huán)境污染嚴(yán)重,解決粉塵及煤粉質(zhì)量費(fèi)用高。煤粉鍋爐運(yùn)行燃燒不穩(wěn),容易熄火,柴油消耗量較大,現(xiàn)每月柴油消耗都在20噸以上,運(yùn)行成本較高。具體改造方案:利用現(xiàn)有6#煤粉鍋爐的基礎(chǔ),原有汽包、部分平臺、樓梯、煤倉等,由于煤倉的位置不能變,所以鍋爐的燃燒室要與尾部對換,這樣,爐前兩根和中間兩根立柱要前后移。改造后鍋爐總高加高10米,房頂拆除,改為爐頂小室。鍋爐的總重量增加,8根立柱全部更換。爐膛采用膜式水冷壁,在鍋爐出口增加高溫絕熱旋風(fēng)分離器,燃燒方式改為流化燃燒方式。水冷壁管全部更換,改為膜式水冷壁,增加布風(fēng)板、風(fēng)帽??諝忸A(yù)熱器、省煤器、高溫低溫過熱器不能滿足新鍋爐的需要,全部更新。引、送風(fēng)機(jī)不能滿足風(fēng)量壓力的需要,選型更新,增加二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)各一臺。增加膠帶給煤機(jī)給煤,兩臺冷渣機(jī)及輸渣皮帶輸渣。拆掉現(xiàn)水膜除塵器,利用現(xiàn)除塵器地方建一套75噸電除塵器。9)鍋爐控制系統(tǒng)改為DCS控制系統(tǒng)。4.5改造后的6#鍋爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(1)年產(chǎn)蒸汽(3.82Mpa):5400000t/a(2)年耗無煙煤:75888t/a(3)年耗造氣爐渣:67824t/a(4)年節(jié)標(biāo)煤:32400t/a(5)電總負(fù)荷1194kw(6)脫鹽水42.0t/h(7)石灰石粉2167.2t/a(8)總發(fā)電量27080kw/h(19497600kwh/a)4.6三廢排放(1)產(chǎn)灰渣量為74188.8t/a。其中灰量29693t/a(干基),渣量為44496t/a(干基)。(2)節(jié)約用水(沖灰水)1080000t/a(3)二氧化硫排放量為:43.0kg./h,減排二氧化硫429408kg/a(4)煙塵排放量為:5.01kg./h,減排煙塵583848kg(5)NOx排放量為:34.7kg./h,減排NOx99864kg/a(6)減排造氣爐渣:67824t/a
5原料、燃料供應(yīng)5.1鍋爐燃料來源公司造氣系統(tǒng)共有26臺煤氣爐,每年產(chǎn)生爐渣約17萬噸,造氣爐渣含碳量為15%~20%,低位發(fā)熱值1250kcal/kg左右,現(xiàn)5#、7#鍋爐每年消耗爐渣約10萬噸,仍有約7萬噸爐渣由于找不到合適利用途經(jīng)而被低價(jià)處理。本項(xiàng)目入爐燃料擬采用造氣爐渣摻燒本地?zé)o煙煤,其配比按1.12:1混合。無煙粉煤發(fā)熱值為18.88MJ/kg(4500kcal/kg),造氣爐渣發(fā)熱值為5.225MJ/kg(1250kcal/kg),混合后的煤質(zhì)資料如下:無煙煤來自本地煤礦,其成分見下表:Car(%)War(%)Ay(%)Vy(%)Sy(%)Qar(kJ/kg)備注556~10345~80.6~1.318810造氣渣:固定碳:15~20%,發(fā)熱值為5225kJ/kg入爐煤:熱值:Qdw=12402kj/kg煤種:無煙煤+造氣渣入爐燃料特性如下:干基揮發(fā)份干基灰份水分灰熔點(diǎn)低位發(fā)熱值4%50%9%1250℃12.402MJ/kg5.2鍋爐燃料消耗量鍋爐燃料設(shè)計(jì)為造氣爐渣摻本地?zé)o煙煤,其比例為1.12:1。低位發(fā)熱值Qneter=12.402MJ/kg(2967kcal/kg),熔點(diǎn):T1>1250℃燃料標(biāo)煤消耗值:6.77kg計(jì)算燃料消耗量:19.96t/h(其中無煙煤10.54t/h,造氣爐渣9.42t/h)5.3煤的儲存與加工運(yùn)輸本項(xiàng)目為更新改造項(xiàng)目,本公司現(xiàn)有煤庫、煤加工運(yùn)輸系統(tǒng)可以滿足要求。5.4原料供應(yīng)本項(xiàng)目改建75t/h循環(huán)流化床鍋爐1臺,其燃料及動力消耗如下表:鍋爐燃料動力消耗序號名稱小時(shí)需要量年需要量供應(yīng)地1無煙煤10.54t/h75888t本地2造氣爐渣9.42t67824t本公司2一次水80t576000t本公司3脫鹽水42t302400t3電1194kWh859.68萬kWh外購4石灰石0.306kg/ht2167.2t/a外購。,6.裝置選址方案6.1裝置選址概述本項(xiàng)目為更新改造項(xiàng)目,在原6#鍋爐房的位置安裝新鍋爐,不需另行選址。6.2建設(shè)條件6.2.1氣象條件歷年平均氣溫:16.7℃歷年最高氣溫:39℃歷年最低氣溫:-10.9℃歷年平均降雨量:100cm歷年小時(shí)最大降雨量:67.8mm歷年平均風(fēng)速:1.6m/s最大風(fēng)速:14.8m/s常年主導(dǎo)風(fēng)向:NNE當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向全年和夏季均為東北風(fēng),靜風(fēng)頻率占三分之一。6.2.2地震地震烈度:按中國地震烈度區(qū)劃定,***市地震烈度小于6度6.2.2地震地震烈度:按中國地震烈度區(qū)劃定,***市地震烈度小于6度6.2.3工廠地理位置某某有限責(zé)任公司位于某某南郊,占地面積170.43萬平方米。廠區(qū)東**江,西臨**鎮(zhèn),北部地勢平坦。目前,公司現(xiàn)有的鐵路編組站年設(shè)計(jì)吞吐量200萬噸,富余量約50%;江邊設(shè)有一級泵房,每小時(shí)取水能力為2萬噸,實(shí)際用水量僅0.2萬噸。每小時(shí)水處理能力為8000噸,目前還有75%的富余能力。7公用工程輔助設(shè)施方案7.1總圖運(yùn)輸7.1.1概述某某有限責(zé)任公司位于某某南郊,占地面積170.43萬平方米。廠區(qū)東臨**,西臨**鎮(zhèn),北部地勢平坦。目前,公司現(xiàn)有的鐵路編組站年設(shè)計(jì)吞吐量200萬噸,富余量約50%;江邊設(shè)有一級泵房,每小時(shí)取水能力為2萬噸,實(shí)際用水量僅0.2萬噸。每小時(shí)水處理能力為8000噸,目前還有75%的富余能力。公用工程較大的富余能力為本項(xiàng)目建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。7.1.2總平面設(shè)計(jì)本項(xiàng)目擬建在本公司自備熱電廠原6#鍋爐界區(qū)內(nèi)。該區(qū)內(nèi)水電供應(yīng)設(shè)施齊全,原有燃料煤庫緊靠界區(qū),并配有鐵路專用運(yùn)輸線,總圖布置緊湊,建設(shè)投資省。7.1.3運(yùn)輸設(shè)計(jì)(1)概況本公司有工業(yè)編組站二個(gè),設(shè)計(jì)吞吐量為200萬t/a,與湘黔鐵路相通,現(xiàn)有運(yùn)輸量不到120萬t/a,余量很大。(2)設(shè)計(jì)燃料量設(shè)計(jì)燃料量:本地?zé)o煙煤:7.589萬t/a,造氣爐渣:6.782萬t/a(本公司自產(chǎn))(3)灰渣量:渣:7.419萬t/a本項(xiàng)目全年總運(yùn)輸量約15.008萬t/a,其中運(yùn)入燃料煤約6.57萬t/a,運(yùn)出6.57萬t/a灰渣,6.57萬t/a造氣爐渣廠內(nèi)運(yùn)輸。原6#煤粉爐運(yùn)入燃料煤約12.634萬t/a,運(yùn)出4.586萬t/a灰渣,總運(yùn)輸量約17.22萬t/a。由上可知,本地?zé)o煙煤需要廠外運(yùn)輸,而無煙煤為本地煤窯生產(chǎn),基本上為汽車運(yùn)輸,造氣爐渣為廠內(nèi)運(yùn)輸,故本工程的運(yùn)輸量,較改造前略有減少,不影響本廠鐵路專用線的運(yùn)輸狀況。由于生產(chǎn)所需燃料煤均立足本地,因而運(yùn)輸距離較近,設(shè)計(jì)考慮全部采用公路運(yùn)輸,灰渣和少量其它貨物也依靠汽車運(yùn)輸。新增汽車運(yùn)輸量主要由社會運(yùn)力承擔(dān),少量貨物運(yùn)輸、生產(chǎn)檢修和行政生活用車由公司統(tǒng)籌安排車輛解決。7.1.4設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160-92)《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50187-93)《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》(HG/T-20649-1998)《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ22-87)7.2給排水本項(xiàng)目為更新改造項(xiàng)目,界區(qū)現(xiàn)有給排水設(shè)施完善,給排水系統(tǒng)能滿足改造要求。7.3供電7.3.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《3~110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50060-92《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50053-94《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50052-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50054-95《電力裝置的繼電保護(hù)自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50062—92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50058—92《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50057—94《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB50034—2004《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50049—947.3.2供電電源公司現(xiàn)有兩臺3.15萬kVA的主變,加上自發(fā)電等總裝機(jī)容量約9萬kW,而實(shí)際目前只用到60%能力,可以滿足本項(xiàng)目建設(shè)用電需求。7.3.3用電負(fù)荷及等級電氣負(fù)荷為泵類、6kV一、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、冷渣機(jī)及照明等,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95中有關(guān)負(fù)荷分級規(guī)定,本工程用電負(fù)荷為2級負(fù)荷。生產(chǎn)裝置用電為高壓6kV及低壓380/220V動力及照明負(fù)荷,該廠熱電站現(xiàn)有6kV接線可滿足本工程改造要求,設(shè)備總裝機(jī)容量為1194kW。7.3.4供電方案本改造工程是拆除現(xiàn)有6#煤粉爐改循環(huán)流化床鍋爐。原煤粉爐用電負(fù)荷約1205KW,改循環(huán)流化床鍋爐后用電負(fù)荷約1194KW,用電負(fù)荷維持不變。改循環(huán)流化床鍋爐后所加的6kV一、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)是在拆除原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行。6kV給水泵利舊。低壓用電設(shè)備利用現(xiàn)有6#煤粉爐的變壓器(1000kVA)供電?,F(xiàn)有變壓器負(fù)荷率約為70%,可不需擴(kuò)容供本次新增的0.4kV用電電源。故本工程僅更換原有6kV饋線柜及原有部分低壓柜即可滿足要求。6kV及0.4kV配電均采用放射式配電?,F(xiàn)鍋爐房車間內(nèi)已附設(shè)10/0.4kV變電所一座,內(nèi)裝1000kVA變壓器一臺,變壓器負(fù)荷率約為86%,可不需擴(kuò)容年供本次新增的0.4kV用電電源。電源則利用原電站單母線分段的6kV母線取得并由1~2AH柜供至車間內(nèi)引風(fēng)機(jī)及鼓風(fēng)機(jī),其配電為放射式。7.3.5重要設(shè)備(元件)選擇本工程6kV斷路器選用ZN55-12型(1250A)真空斷路器,其額定短路開斷電流31.5kA,額定峰值耐受電流80kA,低壓斷路器(0.4kV)選用CM1-M型,其額定運(yùn)行短路開斷電流35kA,額定極限短路分?jǐn)嚯娏?0kA,均可滿足開關(guān)的開斷及動穩(wěn)定要求。6kV電纜選用YJV型交聯(lián)聚乙烯電纜。銅芯120mm2,其0.6s熱穩(wěn)定電流20.4kA,可滿足熱穩(wěn)定要求。6kV電動機(jī)設(shè)速斷、過電流、過負(fù)荷及單相接地等保護(hù)。7.3.6主要設(shè)備選擇高壓開關(guān)柜GG-1A(F)3臺PT柜2臺低壓配電柜GGD-3型3臺動力配電箱XLF-21型4臺電纜YJV-63X120400米VV-11600米7.4電信現(xiàn)狀某某有限責(zé)任公司電信部分已建有行政電話站和調(diào)度電話站。行政電話站采用程控電話交換機(jī),調(diào)度電話站采用程控調(diào)度機(jī)。電信外線主干電纜采用HYA型市話電纜沿外管架敷設(shè)。本項(xiàng)工程電信設(shè)施以原有電信設(shè)施為依托,不再增設(shè)電話。7.5分析化驗(yàn)利用原有分析化驗(yàn)的設(shè)備廠房,無需新建。7.6自動控制7.67.6同時(shí),從節(jié)約能源方面考慮,對于本系統(tǒng)中的主要?jiǎng)恿υO(shè)備,采用變頻調(diào)速控制方式。為了保證整個(gè)裝置的更加安全可靠,保留了備用操作盤的控制結(jié)構(gòu)。備用操作盤上配有主要設(shè)備如變頻器、調(diào)節(jié)閥等備用手操器、關(guān)鍵參數(shù)顯示儀表、報(bào)警音響指示器、事故急停按鈕等。7.6鍋爐采用計(jì)算機(jī)集中控制方式??刂剖依迷锌刂剖疫M(jìn)行改造。因原有的現(xiàn)場檢測儀表已經(jīng)損壞嚴(yán)重,所有儀表均更新。(2)按照鍋爐廠提供的資料及規(guī)范要求,設(shè)置熱工控制測點(diǎn)。7.6本裝置選用在國內(nèi)有良好使用業(yè)績、性能價(jià)格比優(yōu)良的分散型過程控制系統(tǒng)(DCS),且采用國際上流行的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu),以確保操作數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的一致性和安全性。系統(tǒng)具有完全的開放性,能提供多層開放數(shù)據(jù)接口,可以與企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)直接實(shí)現(xiàn)無縫連接。DCS為分層結(jié)構(gòu),由操作層、控制層和信號處理層構(gòu)成,必要時(shí)還可以連接到企業(yè)的管理網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)工藝操作要求該裝置操作層設(shè)置兩個(gè)操作站,控制層設(shè)置一個(gè)控制站,操作站與控制站之間采用快速工業(yè)以太網(wǎng)(TCP/IP協(xié)議)連接?,F(xiàn)場信號通過智能I/O處理模塊經(jīng)內(nèi)部總線或PROFI-BUS連接到控制站的主控單元。同時(shí)還可以通過網(wǎng)關(guān)與工廠管理網(wǎng)絡(luò)連接,為企業(yè)資源管理提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。DCS網(wǎng)絡(luò)采用冗余的100Mbps以太網(wǎng)(TCP/IP協(xié)議),信號處理層采用1.5~12Mbps的PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線或1Mbps的CAN總線連接中央控制單元和各現(xiàn)場信號處理模塊,還可以提供RS485、RS232通訊協(xié)議及ModBus協(xié)議,以便與其他智能儀表、PLC等相聯(lián)。DCS硬件具有強(qiáng)大的處理能力和極高的可靠性。操作站選用高性能IPC,配置CPU為P42.8G,內(nèi)存512M,硬盤80G,19″液晶顯示器,分辨率1280×1024以上。控制站主控單元采用工業(yè)級32位處理器,帶32M以上內(nèi)存,且采用冗余配置。I/O信號處理單元全為智能型模塊化結(jié)構(gòu),可以帶電拔插,模入模出信號處理精度高于0.2%,回路控制周期小于125ms,巡檢周期小于50ms。開關(guān)量I/O的SOE分辨率為1ms并帶信號消抖處理功能。DCS軟件具有極大的方便性和可靠性,軟件全部采用模塊化結(jié)構(gòu),控制站采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),確保數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)時(shí)性。操作站和工程師站采用Windows2000操作系統(tǒng),具有全漢化界面,操作方便,組態(tài)容易??芍С謩赢嫾夹g(shù)、圖形縮放技術(shù)、多級窗口技術(shù)、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜漂亮的參數(shù)顯示、流程圖畫面、儀表操作等畫面顯示。系統(tǒng)報(bào)表組態(tài)可以與Excel相互轉(zhuǎn)換,可以支持多種報(bào)表及圖形打印功能。7.6循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)是一個(gè)大滯后、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),各個(gè)變量之間相互影響。有的被調(diào)參數(shù)同時(shí)受到幾個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)的共同影響,如床層溫度要受到給煤量、石灰石供給量、一次風(fēng)量、返料量及排渣量等多個(gè)參數(shù)控制。同時(shí),有的調(diào)節(jié)參數(shù)又影響多個(gè)被調(diào)參數(shù),如給煤量不僅影響主汽壓力,還影響床溫、爐膛溫度、過量空氣系統(tǒng)及SO2含量等參數(shù)。因此,在構(gòu)造循環(huán)流化床鍋爐控制方案時(shí)只有抓住主要因素,同時(shí)兼顧各個(gè)因素,才能構(gòu)造出滿足系統(tǒng)要求的控制策略。循環(huán)流化床鍋爐采用布風(fēng)板上床層流化燃燒方式,其燃燒控制方案與煤粉爐完全不一樣。流化床鍋爐要在爐內(nèi)進(jìn)行石灰石脫硫,故循環(huán)流化床鍋爐必須增加石灰石給料控制系統(tǒng)。另外,循環(huán)流化床鍋爐煙氣中的未燃粒子經(jīng)過旋風(fēng)分離器后要由返料裝置送回爐床繼續(xù)燃燒,所以循環(huán)流化床鍋爐必須具有返料控制系統(tǒng)。循環(huán)流化床鍋爐正常燃燒時(shí)需要控制一定的床層厚度,床層厚度由排渣系統(tǒng)進(jìn)行控制,因此循環(huán)流化床鍋爐必須具有排渣控制(床層厚度控制)系統(tǒng)。除此之外,循環(huán)流化床鍋爐的其它控制系統(tǒng)與常規(guī)煤粉爐的控制要求及控制方案基本相同,包括給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、一次風(fēng)控制系統(tǒng)、主汽溫控制系統(tǒng)及引風(fēng)控制系統(tǒng)等。7.6循環(huán)流化床鍋爐因爐型及結(jié)構(gòu)不同,控制系統(tǒng)的具體要求及實(shí)現(xiàn)方法會有所不同,但主汽壓力的控制方案基本相同,即由燃料加入量控制主汽壓力恒定。通過調(diào)節(jié)給煤量來控制主蒸汽壓力,以滿足機(jī)組的運(yùn)行要求。由于給煤量是影響床溫的重要因素之一,故在構(gòu)造主汽壓力控制方案時(shí)把床溫的影響也納入控制方案中。床溫增加減小給煤量,床溫降低則增大給煤量。由于循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)床溫可以在一定范圍內(nèi)波動,故在主汽壓力控制方案中設(shè)置不調(diào)溫死區(qū),即床溫在該死區(qū)內(nèi)時(shí)不改變給煤供給量。由于主蒸汽流量變化直接反映了機(jī)組的負(fù)荷變化,故在主汽壓力控制方案中把主蒸汽流量信號經(jīng)過函數(shù)運(yùn)算后直接加到控制輸出上,通過前饋形式提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。7.6循環(huán)流化床鍋爐的最佳運(yùn)行床溫為850℃-900℃。在這一溫度范圍內(nèi),大多數(shù)煤都不易結(jié)焦,石灰石脫硫劑具有最佳脫硫效果,并且NOX生成量也很少。影響循環(huán)流化床床溫的因素很多,如給煤量、石灰石供給量、排渣量、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、返料量等。給煤量主要用來調(diào)節(jié)主汽壓力,床溫對給煤調(diào)節(jié)的影響僅通過串級系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)來體現(xiàn),因此給煤量僅為調(diào)節(jié)床溫的手段之一。石灰石供給量對床溫的影響比較小,且其影響也可間接體現(xiàn)在給煤量上,故在構(gòu)造床溫控制系統(tǒng)時(shí)不考慮石灰石的影響。排渣量主要用來控制床層厚度,若床層厚度基本恒定則排渣量對床溫的影響也可不予考慮。對于不帶外置式換熱器的循環(huán)流化床鍋爐,可以通過調(diào)節(jié)一次風(fēng)和二次風(fēng)的比例來維持床溫穩(wěn)定。對于帶外置式換熱器的循環(huán)流化床鍋爐,則通過控制返料量來控制床層溫度。當(dāng)床層溫度升高時(shí),增加返料可降低床溫。相反,床溫降低則可通過減少返料來升高床溫。床溫控制系統(tǒng)中床溫給定值是在綜合考慮負(fù)荷指令、給煤量、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、主汽壓力及主汽流量等物理量后得到的,該值與床溫測量值經(jīng)過控制運(yùn)算后,其結(jié)果用于控制返料裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu),以使床溫朝預(yù)定的數(shù)值逼近。不同于一般的鍋爐控制,循環(huán)流化床鍋爐控制的特點(diǎn)是必須保持床溫的穩(wěn)定,將其控制在一定范圍內(nèi),以免出現(xiàn)結(jié)焦與熄火現(xiàn)象?;痉桨甘峭ㄟ^調(diào)節(jié)一次風(fēng)流量控制床溫,同時(shí)將蒸汽流量作為前饋量引入控制系統(tǒng)。7.6由于鍋爐煙道慣性很小,被調(diào)量的反應(yīng)非常靈敏,因此簡單的單回路控制不能保證控制品質(zhì)。考慮到爐膛壓力主要是由引風(fēng)量和送風(fēng)量間的平衡關(guān)系決定的,采用前饋控制方法可以有效地改善控制效果,將送風(fēng)量作為前饋量引入爐膛壓力調(diào)節(jié)回路,與爐膛壓力調(diào)節(jié)器一同調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)作用,從而實(shí)現(xiàn)控制爐膛壓力的目的。7.6循環(huán)流化床鍋爐汽包水位是鍋爐運(yùn)行的一個(gè)最重要參數(shù),它反映了給水量與供汽量的動態(tài)平衡關(guān)系。如果水位過高,會破壞汽水分離裝置的正常工作,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致蒸汽帶水增多。相反,如果水位過低則會破壞水循環(huán),導(dǎo)致水冷壁管道破裂。因此,機(jī)組啟停和正常運(yùn)行時(shí)要求保持汽包水位相對恒定。如果水位超出正常范圍,輕則發(fā)出報(bào)警,重則停爐停機(jī)。循環(huán)流化床鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)低負(fù)荷時(shí)采用單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng),高負(fù)荷時(shí)采用三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。構(gòu)成給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的三沖量是汽包水位、主蒸汽流量及給水流量。汽包水位信號經(jīng)汽包壓力補(bǔ)償后作為主調(diào)的輸入,蒸汽流量信號經(jīng)溫度、壓力修正后與給水流量信號一起作為副調(diào)的反饋輸入。為保證汽包水位自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有效工作,針對不同負(fù)荷、不同水位偏差值及水位偏差的變化情況從多組PID參數(shù)時(shí)選擇一組參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在異常情況下系統(tǒng)自動切至手動操作。汽包液位控制的目的是將汽包水位維持在工藝設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi),為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),給水量應(yīng)及時(shí)跟蹤鍋爐的蒸發(fā)量。采用三沖量調(diào)節(jié),把蒸汽流量、給水流量和汽包水位都作為測量信號引入控制系統(tǒng),基本可以克服虛假水位現(xiàn)象,達(dá)到控制目的。7.在調(diào)節(jié)床溫時(shí),一次風(fēng)量的變化會影響燃燒系統(tǒng)的控制,引起汽包壓力的變化;反之,調(diào)節(jié)汽包壓力時(shí),一次風(fēng)量的變化也會影響床溫的波動。因而,這兩個(gè)系統(tǒng)間存在嚴(yán)重耦合。采用比例耦合控制方法解決這兩個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)問題,需要通過實(shí)際操作摸索出合適的配比系數(shù)。由于對流化床操作的溫度控制要求較高(防止結(jié)焦或熄火),因此對床溫控制的權(quán)重要高于對主蒸汽壓力控制的權(quán)重。另外,循環(huán)流化床的特點(diǎn)是污染排放率低,一般NOx排放低于200ppm,優(yōu)秀者可低于80ppm;在Ca/S=2.0以下時(shí),脫硫效率大于90%,這就對一次風(fēng)量和二次風(fēng)量的配比有一定要求,借助比例耦合控制也可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制目標(biāo)。7.為了防止現(xiàn)場信號造成對控制站的干擾,所有輸入的現(xiàn)場信號都通過信號隔離器進(jìn)入PLC模塊。對于壓力、液位等變換標(biāo)準(zhǔn)信號(如4~20mA電流信號)采用帶24VDC輸出的配電隔離器將現(xiàn)場信號和PLC模塊隔開,需要備用儀表顯示的信號,采用一進(jìn)兩出的隔離器,一路進(jìn)顯示儀表,另一路進(jìn)PLC內(nèi);對于溫度測量是用熱電偶或熱電阻來測量的,一般采用架裝式的溫度變送器,將不同的現(xiàn)場信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號送入PLC;對于現(xiàn)場閥位信號、變頻頻率信號等,也都統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA信號,這樣既減少干擾源,又便于DCS模塊型號的統(tǒng)一,保證系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。7.7.在滿足工藝要求的前提下,以先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)和使用方便為原則,盡可能選用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的儀表,以提高儀表互換性。同時(shí)盡可能集中選用一個(gè)廠家或地區(qū)的產(chǎn)品,以利以后的采購和服務(wù)。7.對于溫度測量,溫度較高的煙溫、蒸汽溫度采用熱電偶測量,而相對溫度較低的風(fēng)溫、水溫測量則采用熱電阻傳感器,而且從工藝上考慮,對于從沸騰層到爐膛、旋風(fēng)筒出口等測量點(diǎn),燃料沖刷嚴(yán)重,則采用耐磨熱電偶測量。7.壓力就地檢測:一般選用不銹鋼壓力表,有脈動的場合選用耐震壓力表。壓力集中檢測:選用智能壓力變送器和智能差壓變送器。7.水、蒸汽流量一般采用角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板配智能差壓變送器測量流量。7.液位就地檢測:一般采用磁翻板液位計(jì)。液位集中檢測:一般采用智能差壓變送器.7.對產(chǎn)品質(zhì)量、安全生產(chǎn)、環(huán)境衛(wèi)生有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行自動分析,并采用國外引進(jìn)或國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。7.根據(jù)該裝置的特點(diǎn)采用電動調(diào)節(jié)閥。7.儀表電源為220VAC士10%,50Hz士5%,次要負(fù)荷,總?cè)萘考s為10KVA,由電氣專業(yè)送至機(jī)柜室的UPS上。控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場儀表由不間斷電源(UPS)供電。在外部電源故障期間,UPS提供后備電源(電池組),其容量是能使控制系統(tǒng)和儀表正常工作至少30分鐘時(shí)間。UPS電源質(zhì)量要求如下:交流輸出:220V士2%;頻率:50士0.2HZ;波形失真率:5%;直流輸出:24士1%;紋波電壓:<0.2%;切換時(shí)間:5~10ms7.循環(huán)流化床鍋爐配有大量輔機(jī)及設(shè)備,如引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)、給水泵等。這些設(shè)備正常運(yùn)行與否直接關(guān)系到鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著自動化水平的不斷提高,鍋爐輔機(jī)及閥門等設(shè)備都要進(jìn)行集中控制,納入分散控制系統(tǒng)(DCS)中實(shí)現(xiàn)。通過DCS的組態(tài)環(huán)境,有關(guān)輔機(jī)及設(shè)備的啟停順序和聯(lián)鎖關(guān)系可以很方便地實(shí)現(xiàn),從而提高機(jī)組運(yùn)行可靠性和降低運(yùn)行人員勞動強(qiáng)度。鍋爐輔機(jī)及設(shè)備的程序啟停和機(jī)組的聯(lián)鎖保護(hù)是由順序控制系統(tǒng)(SCS)來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行情況,對鍋爐、除氧給水等主要設(shè)備及其全部輔助設(shè)備設(shè)計(jì)程序啟動、程序停止及手動操作等邏輯,以滿足有關(guān)設(shè)備程啟、程停和手動操作的要求。主設(shè)備和有關(guān)輔助設(shè)備可以設(shè)計(jì)成具有聯(lián)鎖關(guān)系的控制邏輯,也可設(shè)計(jì)成單獨(dú)控制的邏輯。運(yùn)行人員可根據(jù)實(shí)際需要選擇主設(shè)備及其輔機(jī)的程序控制方式或單獨(dú)啟、停方式。對于不參加聯(lián)鎖起停的設(shè)備,在手操臺上設(shè)置手動啟停開關(guān),由運(yùn)行人員直接控制現(xiàn)場設(shè)備。SCS可根據(jù)操作員的命令或選定的模擬和數(shù)字信號自動動作,執(zhí)行特定功能。有關(guān)物理量不僅可按預(yù)定的速度上升、下降或在給定的時(shí)間內(nèi)保持,而且可以根據(jù)邏輯功能、真值表、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、假定條件等進(jìn)行開閥、關(guān)閥、啟泵、停泵等動作。SCS還可以對不正常的條件和中斷等進(jìn)行報(bào)警,完成對各種設(shè)備和操作的監(jiān)視及控制。運(yùn)行人員可通過操作員站的CRT和鍵盤對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作,同時(shí)有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也可在CRT上顯示。根據(jù)用戶需要,CRT上還可顯示有關(guān)設(shè)備的啟動條件、啟動順序等幫助信息,為運(yùn)行人員提供運(yùn)行指導(dǎo)。順控部分的聯(lián)鎖和保護(hù)指令具有最高優(yōu)先級,手動控制指令的優(yōu)先級次之,自動控制指令的優(yōu)先級最低。對同一設(shè)備,開、關(guān)指令之間設(shè)計(jì)成相互閉鎖,不允許同時(shí)發(fā)出。為防止運(yùn)行人員誤操作,重要的手動操作指令設(shè)有確認(rèn)按鈕,只有當(dāng)運(yùn)行人員確認(rèn)后該指令才能真正送出去動作有關(guān)設(shè)備。根據(jù)工藝系統(tǒng)運(yùn)行方式,SCS被劃分成以輔機(jī)為單位的功能組,每一子功能組執(zhí)行某一特定功能,以實(shí)現(xiàn)成組操作和程序啟停,并具有聯(lián)鎖保護(hù)功能。根據(jù)工藝要求和安全等級,本項(xiàng)目工藝參數(shù)報(bào)警和簡單的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)均在DCS中實(shí)現(xiàn),無須專門設(shè)置獨(dú)立的緊急停車及聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)。7.1.HG20505-2000《過程檢測和控制流程圖用圖形符號和文字代號》2.HG/T20506-2000《自控專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定》3.HG/T20507-2000《自動化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定》4.HG/T20508-2000《控制室設(shè)計(jì)規(guī)定》5.HG/T20509-2000《儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定》6.HG/T20510-2000《儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定》7.HG/T20511-2000《信號報(bào)警、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定》8.HG/T20512-2000《儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)定》9.HG/T20513-2000《儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定》10.HG/T20514-2000《儀表及管線伴熱和絕熱保溫設(shè)計(jì)規(guī)定》11.HG/T20515《儀表隔離和吹洗設(shè)計(jì)規(guī)定》12.HG/T20573-1995《分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定》13.HG/20636~20637-1998《化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定》上、下冊14.HG/T20688-2000《化工工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定》15.GB50093-2002《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》7.7土建方案7.7本工程土建設(shè)計(jì)包括鍋爐及輔助設(shè)備基礎(chǔ)、二樓樓面的改造。7.7《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010-2002《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50007-2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 JB79-2002《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50068-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2001《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50003-2001《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ17-88《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50300-2001 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002 《混凝土結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》JGJ55-2000《普通混凝土用碎石和卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》JGJ53-92《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50203-20027.77.7歷年平均氣溫:16.7℃歷年最高氣溫:39℃歷年最低氣溫:-10.9℃歷年平均降雨量:100cm歷年小時(shí)最大降雨量:67.8mm歷年平均風(fēng)速:1.6m/s最大風(fēng)速:14.8m/s常年主導(dǎo)風(fēng)向:NNE當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向全年和夏季均為東北風(fēng),靜風(fēng)頻率占三分之一。7.7地震烈度:按中國地震烈度區(qū)劃定,***市地震烈度小于6度7.77.77.77.7a門窗:廠房一般采用木門,鋼木大門。塑鋼窗。b內(nèi)墻:做石灰砂漿粉涂料刷白。c外墻:粗砂灰粉刷。d樓地面:一般為水泥砂漿樓面,7.7鍋爐設(shè)備基礎(chǔ)及動力設(shè)備基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其余設(shè)備基礎(chǔ)采用素混凝土。7.7(1)混凝土:采用C15~C35。(2)水泥:一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用普通硅酸鹽水泥,設(shè)備基礎(chǔ)體積較大的應(yīng)選用礦渣硅酸鹽水泥。(3)鋼材:現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板柱等用HPB235、HRB335、HRB400鋼。型鋼采用Q235-A,B。此外,要求所有承重鋼材應(yīng)保證抗拉強(qiáng)度,伸長率和屈服點(diǎn)以及硫、磷、碳的極限含量。(4)焊條:E43,E50。8節(jié)能8.1節(jié)約和合理用能本工程采用循環(huán)流床鍋爐替代原有粉煤爐,這本身是一項(xiàng)節(jié)約工程。本工程在設(shè)計(jì)中還要進(jìn)一步考慮其它節(jié)約和合理用能措施。8.2.1回收造氣爐渣公司造氣系統(tǒng)共有26臺煤氣爐,每年產(chǎn)生爐渣約17萬噸,造氣爐渣含碳量為15%~20%,低位發(fā)熱值1250kcal/kg左右,現(xiàn)5#、7#鍋爐每年消耗爐渣約10萬噸,仍有約7萬噸爐渣由于找不到合適利用途經(jīng)而被低價(jià)處理。每年浪費(fèi)熱能87.5x103MJ/a.,本工程摻燒9.42t/h造氣爐渣,回收了這部分熱能,每小時(shí)回收熱能10362x103kj/h,年回收熱能74.61x103MJ/a.。8.2.3節(jié)約燃料煤改造前煤粉鍋爐的效率只有66%,耗無煙粉煤17.548/h。本項(xiàng)目為綜合利用造氣爐渣,節(jié)能減排的鍋爐改造工程,改造后循環(huán)流化床鍋采用無煙粉煤和造氣爐渣按照1.12:1的比例混合作為燃料。其中無煙煤熱值:Qdw=4500kcal/kg,造氣爐渣熱值:Qdw=1250kcal/kg?;旌先剂系钠骄l(fā)熱量(收到基)Qdw=12402kJ/kg,經(jīng)計(jì)算每小時(shí)煤耗為19.96t/h,其中無煙粉煤10.54t/h,造氣爐渣9.42t/h。由此可見,選用循環(huán)流化床鍋爐摻燒造氣爐渣,可節(jié)約煙煤7.008t/h,折標(biāo)煤4.5t/h.。年節(jié)約標(biāo)煤32400t/a。8.2.4軟化水經(jīng)冷渣機(jī)回收部分熱能后再送入除氧器,每小時(shí)回收熱能1254x103kj/h,相當(dāng)于年節(jié)標(biāo)煤308t/a。8.2.5改用干法出渣和氣力出灰系統(tǒng),每小時(shí)節(jié)約沖灰水150t/h。8.3能耗指標(biāo)經(jīng)熱力計(jì)算,本項(xiàng)目能耗指標(biāo)情況見下表。表4能耗指標(biāo)表一覽表序號內(nèi)容單位數(shù)值備注1供熱單位標(biāo)煤耗kg/GJ40.38按平均計(jì)2年耗標(biāo)煤量t/a487443年節(jié)標(biāo)煤量t/a324004年供熱量(按蒸汽量計(jì))t/a540000按7200小時(shí)計(jì)算8.4節(jié)能措施本工程在設(shè)備配備上,選用效率高,符合國家節(jié)能規(guī)定的產(chǎn)品,如節(jié)能型風(fēng)機(jī)、電機(jī)等;本工程對所有熱力設(shè)備、管道及其附件,比如鍋爐設(shè)備、連續(xù)排污擴(kuò)容器、定期排污擴(kuò)容器、各級汽、水管道及其閥門附件、熱風(fēng)道等均進(jìn)行保溫,并要符合有關(guān)規(guī)定;對各種能源實(shí)行三級計(jì)量,做到進(jìn)廠、進(jìn)車間和進(jìn)設(shè)備計(jì)量。本項(xiàng)目生產(chǎn)的二次能源也同樣實(shí)行三級計(jì)量,以便考核;采用先進(jìn)的鍋爐燃燒系統(tǒng)控制設(shè)備,控制調(diào)節(jié)燃燒工況,提高鍋爐效率,減少燃料耗量。風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速節(jié)約電量;鍋爐采用水冷式冷渣機(jī),回收爐渣余熱。采用靜電除塵取代原有水膜除塵,減少廢水外排。采用DCS控制系統(tǒng)取代原有常規(guī)儀表,提高鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性。9消防9.1設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中華人民共和國公安部令第30號《建筑工程消防監(jiān)督審核管理規(guī)定》《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GBJ16-2001)(2001年版)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GBJ140-1990)(1997年版)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50160-92)(1999年版)《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50116-98)《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50151-92)(2000年版)《發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。本廠是易燃易爆的化工廠,為確保生產(chǎn)安全,已有十分完善的消防系統(tǒng)和設(shè)施,不需本工程再行完善,故本設(shè)計(jì)僅考慮本工程的具體消防措施??偲矫娌贾门c交通要求總平面布置本項(xiàng)目設(shè)備布置在6#老鍋爐廠房。北側(cè)為廠區(qū)主干道,南側(cè)離廠內(nèi)鐵路線5#道約10m。主廠房附近并無易燃易爆物品和建構(gòu)筑物。四周均有4-6m的消防通道。9.2建構(gòu)筑物要求主要建構(gòu)筑物的防火分類及耐火等級按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì),其要求如下:名稱防火分類耐火等級①主廠房丁二級②配電及變壓器室丙一級⑧燃料煤庫丙二級④破碎、篩分、棧橋丙二級9.3消防給水及設(shè)施(1)運(yùn)轉(zhuǎn)層廠區(qū)已有一套完善的消防給水系統(tǒng),二泵房內(nèi)設(shè)有消防泵,池內(nèi)貯存了消防用水,廠區(qū)環(huán)狀消防管網(wǎng)上設(shè)置了室外消火栓,配備有三輛消防車、一輛消防指揮車。建、構(gòu)筑物按規(guī)范規(guī)定設(shè)置室內(nèi)消火栓和移動式干粉滅火器。(2)主廠房各系統(tǒng)的消防措施汽機(jī)油系統(tǒng)消防措施:汽機(jī)油管道按有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì),附近的高溫蒸汽管道加強(qiáng)保溫。(3)電氣設(shè)施消防措施:①汽機(jī)與原汽機(jī)合用一個(gè)事故油坑。②電纜防火措施見電氣部分電纜設(shè)施。③各配電室、蓄電池室、主控室均配置小型泡沫和干粉滅火器。10環(huán)境保護(hù)10.1建設(shè)地區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀10.1.1自然生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀(1)地理位置某某有限責(zé)任公司位于**省中部、***市南郊的**鎮(zhèn),距市中心約11公里。廠區(qū)東臨**,西臨**鎮(zhèn),北部地勢平坦。(2)氣象特征工程所在地區(qū)年平均氣溫16.7℃,極端最高氣溫39.7℃,極端最低氣溫-10.9℃;常年主導(dǎo)風(fēng)向東北向,年平均風(fēng)速1.6m/s,最大風(fēng)速14.8m/s,最大積雪深度28cm。10.1.2環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀與公司環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀(1)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀公司所在區(qū)域大氣環(huán)境中NOX、TSP均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)中一級標(biāo)準(zhǔn)的要求,SO2除大嵊山處超標(biāo)1.2倍外,其余也均達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)的要求;表明該區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量良好。本工程的納污水體為**,**水體中除游離氨、亞硝酸鹽、氰化物濃度超標(biāo)外,其余指標(biāo)均符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅲ類水體的水質(zhì)要求。(2)工廠環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀某某有限責(zé)任公司建立了完整的環(huán)境管理體系,成立了安全環(huán)保部,形成了公司、事業(yè)部、班組三級環(huán)保管理網(wǎng)絡(luò),編制和執(zhí)行了《環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)》等13項(xiàng)環(huán)境管理制度,生產(chǎn)過程控制中實(shí)施了目標(biāo)管理,總量控制,超標(biāo)收費(fèi)等現(xiàn)代化的環(huán)境管理辦法。建廠以來,特別是近10年來,公司在發(fā)展生產(chǎn)的同時(shí),結(jié)合技術(shù)改造,廣泛開展了以“防治三廢污染,綜合利用資源”為中心內(nèi)容的環(huán)境保護(hù)工作?!笆濉逼陂g先后投資6000多萬元重點(diǎn)治理了造氣含氰廢水、氨氮廢水、粉煤灰廢水、鍋爐煙道氣等主要污染源,對合成氨“三氣”、尿素富余CO2氣體、廢油、爐渣等進(jìn)行了綜合利用,綜合利用產(chǎn)值達(dá)2000萬元,從而極大的改善了工廠的環(huán)境面貌。10.1.3廠址與環(huán)境現(xiàn)狀本工程廠址位于資江氮肥廠內(nèi),由于原有6#鍋爐效率低,耗煤量大,污染較為嚴(yán)重,本工程上馬后,所排放的污染物都將小于現(xiàn)有狀況,對環(huán)境治理大有好處。10.2執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn)10.2.1《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-96《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-200210.2.2《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-90)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。10.3建設(shè)項(xiàng)目的主要污染源及污染物10.3.1主要污染物10.3.1.1煙塵本工程鍋爐煙氣排放量為172500m3/h,煙溫為150oC;鍋爐煙氣的原始含塵濃度為15g10.3.1.2SO鍋爐煙氣中的SO2原始濃度為1272.4mg/Nm3。10.3.1廢水主要來至熱電站鍋爐房水處理間和沖渣廢水,本工程無廢水。10.3.1本工程鍋爐灰渣排放量為10.304t/h,渣排放量6.18t/h(干基);灰排放量為4.124t/h(干基),排渣溫度850℃,采用連續(xù)排渣方式。10.3.1本項(xiàng)目所產(chǎn)生的工業(yè)噪聲主要來自兩個(gè)方面:排汽噪聲,僅在鍋爐啟動、汽輪機(jī)啟動前暖管疏水等啟動對空排放蒸汽和事故對空排放汽時(shí)發(fā)生,時(shí)間短,且不定期,但噪聲強(qiáng)度高,通常達(dá)130~140db;機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲,即汽輪發(fā)電機(jī)、鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)、水泵、減溫減壓器等在運(yùn)行中的噪聲,這部分噪聲經(jīng)常發(fā)生,但噪聲強(qiáng)度不高,僅對本廠運(yùn)行人員產(chǎn)生影響,對周圍影響極小。10.4三廢治理10.4.1煙塵污染防治系統(tǒng)(1)脫硫?yàn)榱诉M(jìn)一步降低鍋爐煙氣的S02,本項(xiàng)目選用循環(huán)流化床鍋爐,并采用爐內(nèi)脫硫措施。即在輸煤系統(tǒng)中加入脫硫劑石灰石,與燃煤預(yù)先混合后送入爐內(nèi)。根據(jù)國內(nèi)脫硫測試資料,取鈣硫比Ca/S=2.5~3時(shí),固硫率可達(dá)80%~82%。本工程6#煤粉爐改造前,二氧化硫的原始濃度為2513mg/m3(標(biāo)態(tài))采用濕法脫硫。脫硫效率為60%,排放濃度為1004mg/m3(標(biāo)態(tài))改造后,煙氣含二氧化硫?yàn)?272.4mg/m3(標(biāo)態(tài)),采用爐內(nèi)脫硫的方式進(jìn)行脫硫處理,即利用循環(huán)流化床的特點(diǎn)在爐內(nèi)添加石灰石粉。石灰石粉消耗量為301kg/h。脫硫效率為70%,二氧化硫的排放濃度為381.72mg/m3(標(biāo)態(tài)),可滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13323-2003)SO2的排放要求。減排SO259.64kg(2)降低NOx的形成為了進(jìn)一步降低鍋爐煙氣NOx量,本循環(huán)流化床采用濃相段、懸浮段、旋風(fēng)分離段三段燃燒,爐膛溫度控制在850~900℃之間,一次風(fēng)僅占總風(fēng)量的60%,從床下布風(fēng)裝置送入床內(nèi);二次風(fēng)占總風(fēng)量的40%,從濃相段頂部送入。較低的一次風(fēng)量可保證濃相段燃燒在低過量空氣系數(shù)下進(jìn)行,抑制了NOx的生成,大大降低了N0x的生成量。從而使煙氣中的NOx含量大大減少,原6#煤粉爐NOx的排放量為479.82mg/m3(標(biāo)態(tài)),改造后的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐可控制NOx的排放量為311.7mg/m3(標(biāo)態(tài)),滿足環(huán)保排放要求。減排NOx(3)煙氣除塵除塵系統(tǒng)采用雙室五電場靜電除塵進(jìn)行除塵器處理,除塵效率99.7%;拆除原文丘理麻石水膜除塵器,靜電除塵布器布置在原6#鍋爐尾部位置。6#煤粉爐改造前,其煙道排出口的煙氣量約為101649m3/h(標(biāo)態(tài)),原始排塵濃度為8470mg/m3(標(biāo)態(tài)),除塵效率90.0%,排塵濃度為847mg/m3(標(biāo)態(tài)),沒有達(dá)標(biāo),改造后的6#循環(huán)流化床鍋爐煙氣量為111330m3/h(標(biāo)態(tài)),靜電除塵布器效率為99.8%,原始排塵濃度為15000mg/m3(標(biāo)態(tài)),處理后煙氣排放濃度為45mg/m3(標(biāo)態(tài))。處理后的煙氣接入原煙道,排入原100m煙囪(利舊),可滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13323-2003)煙氣的排放要求。處理后的煙氣煙塵減排(4)煙囪本項(xiàng)目煙囪高100m,煙塵通過煙囪排放后,降低了煙塵的落地濃度,符合環(huán)保要求。(5)灰渣處理a灰渣系統(tǒng)概況原6#煤粉爐的灰渣量為6.37t/h,采用水力出渣,造成了二次污染。改造后的循環(huán)流化床鍋爐鍋爐排渣量為10.304t/h,排渣溫度850℃,采用連續(xù)排渣方式。為利于綜合利用,鍋爐出渣采用冷渣器使渣溫降到150℃左右,干法出渣,電除塵器采用氣力輸灰系統(tǒng)出灰。本工程年灰渣量(干)7.419萬噸,其中灰量4.124t/h(干基),渣量為6.18t/h(干基)。減少造氣爐渣排放量9.42t/h。年減少造氣爐渣排放量6.782萬噸b灰渣綜合利用鍋爐灰渣送本公司爐渣磚用來制磚或外銷水泥廠作原料。(6)噪聲處理a噪聲源熱電廠的噪聲源主要有:①鍋爐對空排汽噪聲②泵和風(fēng)機(jī)等轉(zhuǎn)動機(jī)械噪聲③管道、閥口漏汽噪聲b噪聲治理措施①在鍋爐放空排汽管道上裝設(shè)KX-P型消聲器,使噪聲降至75db以下,在鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口加消聲器。②引風(fēng)機(jī)外殼使用軟性吸聲保溫材料。③鍋爐控制室采用嚴(yán)格的隔聲措施,如密封隔聲門、窗、室內(nèi)貼吸音板,使噪音降至60db以下。保證控制室無噪音。(7)廠區(qū)綠化植樹造林是熱電廠加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、防治污染的一項(xiàng)輔助措施,選擇合理的花草樹木可吸附或吸收煙塵、SO2等有害物質(zhì)。通過合理布局,進(jìn)一步加強(qiáng)綠化,使環(huán)保工作達(dá)到新的臺階。(8)廢水污染物治理措施本項(xiàng)目采用靜電除塵,無廢水外排。減少沖灰水150t/h,裝置地面衛(wèi)生沖洗水送至造氣循環(huán)水做補(bǔ)充水。10.5三廢減少排放量項(xiàng)目實(shí)施前后污染物排放情況對比表序號污染物單位改造前改造后年減排量1煙塵mg/Nm345583.85t/a2SO2mg/Nm3847381.72429.4t/a3NOxmg/Nm3479.82311.799.85t/a4沖灰水t1500108x104t/a5消耗造氣爐渣t/h09.426.78x104t/a11勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生11.1設(shè)計(jì)依據(jù)1、《蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》2、《關(guān)于生產(chǎn)性建設(shè)工程項(xiàng)目職業(yè)安全衛(wèi)生監(jiān)察的暫時(shí)規(guī)定》3、《火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)煤灰治理設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》。4、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)TL36》。11.2防火、防爆(1)防火設(shè)計(jì)有關(guān)防火設(shè)計(jì)詳見第10章消防部分。(2)防爆設(shè)計(jì)①主廠房鍋爐間為半敞開式布置。②電氣設(shè)施采用嚴(yán)格的防爆措施。③壓力容器與易爆裝置均考慮安全措施,如鍋爐汽包、過熱器出口聯(lián)箱、除氧器、給水箱、擴(kuò)容器等,均設(shè)有安全閥。鍋爐煙道在適當(dāng)位置設(shè)置防爆門。(3)防塵、防化學(xué)傷害①破碎站及運(yùn)煤棧橋的地面采用水力沖洗,沖洗的煤泥經(jīng)沉淀池沉淀后再排放。②鍋爐底層地面采用水沖洗。③化學(xué)水處理站已有相應(yīng)的防酸堿傷害的應(yīng)急噴淋頭等措施。④破碎讓設(shè)置布袋除塵器。(4)防電傷、防機(jī)械傷害和其他傷害①主廠房和破碎篩分站均設(shè)有防雷保護(hù)措施,防雷接地與工作接地裝置接地電阻不大于40歐姆。②高壓配電裝置均保證必要的電氣安全距離或周邊加保護(hù)圍欄。③主廠房鍋爐間、煤倉間、除氧間除原樓梯外,在擴(kuò)建端設(shè)消防梯,可直通各層及屋頂,可作
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