热电厂120万m3烟气脱硫工程可行性研究报告.docx

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热电厂120万m3烟气脱硫工程可行性研究报告

热电厂120万Am3/h烟气脱硫工程

可行性研究报告

1总论

1.1概述

1.1.1项目名称、主办单位及法人

项目名称：

热电厂120万Am3/h烟气脱硫工程

主办单位：

股份有限公司

法人代表：

蒋远华

1.1.2可行性研究报告的编制依据、原则、范围

1.1.2.1编制依据

《火力发电厂可研报告内容深度规定烟气脱硫部分暂行规定》

《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》

《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003

《污水综合排放标准》GB8978-1996

《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90

《工业企业设计卫生标准》GB17055-1997

《混凝土结构设计规范》和1993年局部修订GBJ10-89

《钢结构设计规范》GBJ17-88

《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89

《低压配电装置规范》GBJ54-83

《工业及民用通用设备电力装置设计规范》GBJ55-83

1.1.2.2编制原则

（1）对股份有限公司太平洋热电公司燃煤锅炉烟气进行脱硫处理，使之达到国家制定的《火电厂大气污染物排放标准》。

（2）根据确定的处理规模，结合近期实际废气量和未来增长预测，合理进行处理单元划分。

（3）本装置引进美国孟山都公司动力波烟气脱硫技术（聚氯乙烯装置副产电石渣脱硫技术）和设备。

该法用电石渣浆作脱硫的吸收剂，用废渣治理废气，该技术成功解决了喷头的堵塞和设备管道的结垢难题。

（4）严格贯彻国家对环保、消防、劳动安全等规范的要求，对项目排放的“三废”进行妥善处理，做到“三废”达标排放。

并做到“三同时”，使环保效益，生产效益和经济效益同步增长。

（5）充分利用股份有限公司现有土地、公用工程、生产、辅助生产和生活设施，节省投资，加快建设进度。

1.1.2.3可行性研究报告的范围

本可行性研究的范围包括：

项目背景、工艺技术方案、原材料供应和项目主要设备、环境影响、劳动安全、工厂组织和定员、项目实施规划、投资估算、财务和经济评价及可行性研究的结论。

1.1.3项目背景

1.1.3.1企业概况

股份有限公司由集团有限责任公司（全国520家重点企业之一）控股，是省85家重点企业和9家技术创新试点企业之一，也是宜昌市委、市政府扶优壮强首家企业。

集团前身宜昌地区化工厂是全国小化肥行业最后一批诞生的小合成氨厂，1978年建厂，1981年投产时总资产仅1359万元，经过二十多年的奋斗，集团已发展成总资产30亿元、年销售收入30亿元、年利税额2亿元的大型企业集团，控股一家上市公司（股份有限公司）、拥有一家中外合作经营企业（太平洋热电有限公司）和一家子公司（浠水化工公司），控股楚星化工股份有限公司，托管长阳化工公司，参股昌龙氯碱化工公司。

集团已通过ISO9002质量体系认证和省级现代企业制度评审，建立了省级技术开发中心。

公司产品涵盖煤化工、磷化工、盐化工、热电4大领域20多个品种，具备年产70万吨合成氨、80万吨尿素（其中大颗粒尿素30万吨）、40万吨碳铵、3.5万吨季戊四醇、5万吨离子膜烧碱、5万吨聚氯乙稀、40万吨磷铵、8万千瓦热电为主导产品的生产能力。

公司位于省宜昌市，紧邻长江，有水运码头，东南距焦枝铁路23公里，厂前为318国道，水陆交通十分便利。

目前股份有限公司为特大型尿素生产企业之一，在中国排名第二，是亚洲季戊四醇第一大生产企业、综合实力居同行业前列，“”牌为省著名商标，“”牌尿素为国家免检产品。

公司主导产品尿素占有省25%的市场，并占有广东、广西一定的市场份额，约占全国尿素市场的2.5%；季戊四醇占有全国33%的市场。

目标市场的品牌价值较高，长期以来，产销率和货款回笼率均为100%，公司大颗粒尿素、单季戊四醇、双季戊四醇畅销美国和亚洲市场，年创汇能力超过三千万美元。

股份有限公司共有职工1624人，其中大中专以上学历人员占总人数的25%；具有中级以上技术职称的人员占总人数的11%；公司领导班子成员平均年龄36岁，其中博士生1人，其余9人为本科生，8人具有高级技术职称。

1.1.3.2项目建设的必要性和可行性

本项目属于环保治理，环境保护是我国的基本国策之一，三废治理是全面建设小康社会、改善环境、保护生态的重要内容，作为大气污染物排放的大户，燃煤锅炉自然成为环保部门治理的对象，而且对锅炉烟气除尘脱硫的要求也一年比一年提高，为了实现全国到2005年二氧化硫排放量减少20%的目标，现有大多数锅炉除尘器都必须加装脱硫设备和除尘升级。

随着国家经济快速增长和我国加入WTO，环保必须与国际接轨，我国的烟气排放标准会有逐年提高的趋势，为了适应环保的新形势和提高企业形象，该项目的实施也是有必要的。

根据《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003的分类范围宜昌市属于“两控区”，锅炉的能力大于65t/h，需按照该标准执行。

按建设的时间分类股份有限公司热电装置的锅炉属于第Ⅱ时段，SO2允许最高排放浓度2005年为1200mg/Nm3，2010年为400mg/Nm3，烟尘允许最高排放浓度2005年为200mg/Nm3，2010年为50mg/Nm3，而且标准将越来越严格。

目前我厂有75t/h锅炉四台、130t/h锅炉一台，采用静电除尘和水膜除尘，脱硫率为90%，除尘率为98.1%，其SO2平均排放浓度为1342mg/Nm³，烟尘平均排放浓度为1025mg/Nm3，已经超过了当前国家火电厂大气污染物排放标准，且环保部门已经对我们提出限期整改。

公司热电装置不仅每年为国家提供6亿多度电力供应，创造了巨大的经济效益。

而且还为股份有限公司安全、正常生产提供稳定的电力和蒸汽保障。

如果因为其烟气中污染物排放超标而停产，将造成不可估量的损失，因此提出对公司热电厂原有烟气脱硫装置进行更新换代是符合时代发展和国家环保要求的，项目的实施就更有必要。

本项目与世界著名的美国孟山都公司合作，该公司在国际上有200多家烟气脱硫业绩，其运行情况良好，且积累了丰富的烟气脱硫实践经验。

因此该项目引进孟山都关键技术和设备，并与我公司技术部门共同开发研究电石渣烟气脱硫技术，再采用该项技术对公司热电厂烟气脱硫进行改造，达到国家对热电行业的最新环保要求，在技术上是切实可行的。

由于本项目是环保治理项目，没有直接的经济效应，但是可以减少热电厂烟尘和的SO2总排放量，将创造巨大的环保效益和社会效益，因此也是可行的。

1.2研究结论

可行性研究结论如下：

一、股份有限公司热电厂120万Am3/h烟气脱硫工程的建设充分依托公司现有水、电等公用设施条件，可节约投资，加快建设速度；该工程的建设对控制企业的污染物排放，进一步加强企业环保意识，将产生积极的促进作用；同时将减少二氧化硫的排污费，节约生产成本。

二、工程新增三台静电除尘装置，用于烟气中烟尘的处理。

三、工程脱硫引进处于世界领先水平的美国孟山都公司关键技术和设备，可以减少运行费用。

四、该工艺采用我厂电石渣作为脱硫剂，利用以废治废，不增加企业的废物排放量。

本报告研究结果表明，该工程的实施不仅可以实现巨大的环保、经济效益，同时可以取得一定的社会效益，项目是可行的。

2工艺技术方案

2.1工艺技术方案的选择和确定

目前国内外普遍采用的烟气脱硫技术（FGD）有干法、半干法、湿法。

国内技术单位投资大约在250元/KW，引进国外技术投资约在350元/KW。

运行成本在0.017～0.02元/KWh。

根据《火电厂大气污染物排放标准》的规定，SO2的排放量要小于400mg/Nm3，烟尘的排放量要小于50mg/Nm3，要达到该标准，按现在电厂的烟气情况，脱硫率需达到95%以上，除尘率需达到99.91%以上。

2.1.1脱硫工艺技术选择

根据本项目烟气脱硫率的要求，我们对目前世界上现有的烟气脱硫技术进行了调查和研究，并根据技术成熟情况进行分类，选择了如下八家公司进行该项目的方案制定：

美国孟山都公司、天赐三和环保、杭州理想科技、上海申川环保、北京中联动力、洛阳天誉环保、浙江华特环保、浙江天蓝脱硫除尘有限公司。

按脱硫原理分类，天赐三和、浙江天蓝、浙江华特的双碱法脱硫方案都属于钠钙双碱法脱硫工艺；杭州理想的单碱脱硫方案、浙江华特的袋式湿法、静电湿法、单碱法脱硫方案都属于石灰湿法脱硫工艺；北京中联动力的循环流化床脱硫方案属于石灰干法脱硫工艺；上海申川、洛阳天誉的方案都属于氨法脱硫工艺；孟山都的动力波脱硫方案用电石渣作脱硫剂，其工艺技术独特，可以达到以废治废的目的。

各技术方案具体如下：

（1）钠钙双碱法脱硫工艺

该法使用NaOH（或Na2CO3）溶液吸收烟气中的SO2，生成HSO3-、SO32-与SO42-，再用Ca（OH）2再生，反应方程式如下：

（1）

（2）

氧化过程（副反应）

（3）

（4）

再生过程

2NaHSO3+Ca（OH）2Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2H2O（5）

Na2SO3+Ca（OH）2=>2NaOH+CaSO3↓（6）

式（5）为第一步反应再生反应，式（6）为再生至pH＞9以后继续发生的主反应。

在钠钙双碱法脱硫工艺中，SO2的脱除主要是发生的是式

（1）和式

（2）的反应，起脱硫作用的是Na2SO3，NaOH只需少量以补充损失的钠离子。

由于在吸收过程中以烧碱、Na2SO3为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，从原理上来说比较可行。

但该工艺是通过调节pH值来控制结垢，在实际运行中pH计很快结垢，不能准确测量，最终会导致系统结垢。

（2）石灰石湿法烟气脱硫工艺

该法是用石灰浆吸收烟气中的SO2，反应原理如下：

脱硫过程：

Ca（OH）2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

CaSO3·1/2H2O+1/2H2O+SO2→Ca（HSO3）2

氧化过程：

2CaSO3·1/2H2O＋2O2+3H2O→2CaSO4·2H2O

Ca（HSO3）2+1/2O2+H2O→CaSO4·2H2O+SO2↑

石灰湿法烟气脱硫工艺较为成熟，脱硫效率较高，但在此过程中生成的CaSO4·2H2O即石膏比较容易在喷嘴、管道上结垢，堵塞喷嘴和管道，这也是一个世界性的难题。

杭州理想的解决结垢堵塞的方法是将脱硫塔设计成接近空塔，防止脱硫塔堵塞；喷嘴设计成在正常生产时可拆卸，定期（3个月）拆卸清堵；在脱硫泵和喷嘴之间采用PPR或内衬胶管来防腐和防止管道结垢，其余部分采用明沟等方式防结垢。

同时其采用控制PH值延缓CaSO4·2H2O在管道中沉淀，并使CaSO4·2H2O在沉淀池中加速沉淀的方法防止管道结垢堵塞。

该工艺理论上可行，但工业化应用业绩很差，达不到我公司要求。

（3）石灰干法烟气脱硫工艺

石灰干法烟气脱硫工艺的反应原理和湿法相同，不同的是湿法采用石灰浆吸收烟气中的SO2，而干法使用的石灰粉吸收烟气中的SO2。

与石灰湿法脱硫工艺相比，石灰干法烟气脱硫虽然解决了喷嘴和管道堵塞问题，但脱硫效率较低，最高只能达到90％，而且占地面积比较大，投资和运行费用也很高。

（4）氨法脱硫工艺

氨法脱硫工艺是以液氨吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸氢铵，亚硫酸氢铵再氧化成硫酸铵，反应原理如下：

吸收：

SO2＋H2O＋xNH3=（NH4）xH2-xSO3（亚硫酸铵）

氧化：

（NH4）XH2-XSO3+1/2O2+（2-x）NH3=（NH4）2SO4（硫铵）

氨法脱硫的特点是变废为宝，不产生二次污染，但氨法脱硫目前技术不够成熟，上海申川和洛阳天誉使用的都是华东理工大学的技术，两家提供的业绩也都是天津碱厂，但天津碱厂的装置目前还没有运行。

（5）动力波烟气脱硫工艺

孟山都的动力波烟气脱硫方案使用聚氯乙烯产生的废渣（电石渣）作脱硫剂，吸收烟气中的SO2，达到以废治废的目的。

该技术