2200MW机组脱硫增容改造工程可行性研究报告.docx
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2200MW机组脱硫增容改造工程可行性研究报告
2×200MW机组脱硫增容改造工程
可行性研究报告
第一章概述
1.1系统工程概况
X2×200MW机组，除尘器采用电袋除尘器，除尘效率不低于99.93%。
锅炉为岛式露天布置，采用向炉内添加石灰石粉脱硫。
本次改造的石灰石粉输送系统，系指由炉后石灰石粉仓出口至锅炉炉膛石灰石粉接口的输送系统，每台炉为一个单元，改造后输送气源采用独立罗茨风机供气。
本期工程共设二座500m3的石灰石中转仓，石灰石粉采用成品石灰石粉，由汽车运至厂内，并用泵打入中转仓中贮存。
每炉配置1套石灰石粉输送系统，两台炉配一套备用石灰石输送系统，本工程共配置石灰石粉输送系统3套。
改造项目地址在原设备位置处。
1.2编制依据
·X提供的煤质资料；
·内蒙古第二水文地质工程地质勘查院《鄂尔多斯X市棋盘井镇工业园区地质灾害危险性评估说明书》；
·DLGJ118-1997《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》；
·X提供提供的有关文件和上级部门的审批文件
·《火力发电厂设计技术规程》DL5000－2000
·《火力发电厂循环流化床锅炉脱硫设计技术规程》
·有关设计的法令、法规、标准及专业设计技术规程等；
第二章工程环境条件
2.1工程场址
X2×200MW机组脱硫改造工程场址位于X市鄂托克旗棋盘井镇高载能工业园区内。
2.2环境条件
2.2.1气温
多年平均气温（℃）：
9.8
多年平均最高气温（℃）：
16.4
多年平均最低气温（℃）：
3.8
多年极端最高气温（℃）：
40.2（1999.7.28）
多年极端最低气温（℃）：
-32.6（1971.1.2）
多年最冷月（1月）平均气温（℃）：
-8.4
2.2.2相对湿度
多年平均相对湿度（％）：
42
多年最小相对湿度（％）：
0（多次出现）
2.2.3气压
多年平均气压（hpa）：
893.0
多年最高气压（hpa）：
919.4（1981.12.1）
多年最低气压（hpa）：
871.2（1996.3.15）
2.2.4降雨量
多年年平均降水量（mm）：
157.9
多年年最大降水量（mm）：
264.4（1979）
多年年最小降水量（mm）：
71.8（1972）
多年一日最大降水量（mm）：
110.6（1967.8.25）
多年一小时最大降水量（mm）：
19.0（1973.7.10）
多年10分钟最大降水量（mm）：
9.9（1973.7.11）
多年最大一次连续暴雨量（mm）：
110.6
2.2.5累年最大积雪深度9cm（1971.1.19）
2.2.6风速
多年平均风速（m/s）：
2.9
多年定时2min最大风速（m/s）：
28（1964.5.23）
多年自记10min最大风速（m/s）：
24.0（1979.2.20）
2.2.7蒸发量：
多年年平均蒸发量（mm）：
3249.0
多年年最大蒸发量（mm）：
3919.3（1966）
多年年最小蒸发量（mm）：
2807.2（1996）
2.3工程自然条件
工程地貌属丘陵间平原，地形平缓开阔，地面高程约在1102.14～1110.88m之间。
Ⅰ工程东高西低，地形起伏不大，自然坡度1%，四周较为开阔。
Ⅱ工程东南高西北低，地形起伏较大，自然坡度2.0%，工程西侧较为开阔，并有自然冲沟通过。
工程内植被稀少，无拆迁。
2.4工程地质
2.4.1工程稳定性评价
根据收集到的区域构造资料，工程区域位于祁吕－贺兰山山字型脊柱活动构造带南缘。
该带主要由断裂隆起、槽地、凹陷带组成，包括桌子山南北向隆起带、乌达南北向挽近槽地、桌子山东麓南北向断裂，与之平行的小型断裂以及东部的赛乌素南北向凹陷带组成。
工程周边断裂带主要有黑龙贵压扭性断层、西来峰压扭性断层、棋盘井入字形断裂及南部楚伦翁古策太沟断层。
工程西部的黑龙贵压扭性断层，断层走向南北，长11.75km，西端略有弯曲，断层面倾向西，倾角78°，水平断距3km，上盘向东挤压并向南错动，断层破碎带30～50m，该断裂带在黑龙贵有露头，至白云乌素以南以隐伏断裂形式存在。
工程西部的西来峰压扭性断层，斯热特乌拉以北有露头，以南以隐伏断裂形式存在，断距90m，倾角64°。
工程南部楚伦翁古策太沟断层为一压性断层，走向东西，倾向北，断层长15km，切割上第三系地层。
棋盘井入字形断裂是站址东部的主干断裂，为压扭性断层，处于桌子山背斜南端，是千里山－桌子山东缘断层的分支断裂。
历史地震分区上，工程区处于磴口－海勃湾亚地震危险区。
历史上地震活动比较频繁，二级以上地震密集分布，但大多为2～4级地震，地震震级不高，地震活动程度较低，新构造运动以断块升降为主要特征。
综合判定上述工程周边几条断裂为微弱全新活动断裂－非发震断裂，控制弱震。
工程位于上述四条断裂带及分支的断块地形中，距离最近的断裂距离大于500m，工程处于相对稳定地块，满足《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》DL/T5074—1997的要求，适宜工程建设。
本区地震动峰值加速度值处于0.15g～0.20g，对应的地震烈度为7°～8°。
建议下一设计阶段进行场地地震安全性评价，以便确认基本地震烈度。
工程场地土类型为中硬土，建筑场地类别Ⅱ类。
2.4.2工程地质条件
根据设计推荐工程，主要对Ⅱ工程进行地质勘探工作,采用钻探、坑探、收资等手段，勘探点按方格网结合主要建筑物轮廓线布置。
初步勘测,场地地层岩性以粉细砂、砾石砾砂、黄土状粉土、泥岩、砂岩为主，可分为5层描述其岩性特征。
1粉细砂：
风积，黄色，含植物根系，稍湿，松散。
层厚一般在0.6～1.9m之间，最厚约2.7m，分布稳定，连续。
2砾石、砾砂：
冲洪积，杂色，级配较好，夹粉细砂层，混碎石块石，中密～密实，稍湿。
层厚一般在1～9.0m之间，分布稳定，连续。
-1粉细砂：
冲洪积，黄色，分选性较好，含云母，稍湿，中密。
该层土局部分布，呈夹层形式存在于
层中，层厚一般在2.3～2.6m之间。
3黄土状粉土：
洪积，白黄色～褐色，轻，含大量钙质，具大孔隙，混砾石，夹粉细砂层，中密，稍湿。
层厚一般在1～2.6m之间，呈夹层形式多层存在于
层中。
4泥岩：
紫褐色，厚层，见灰白色斑点，强风化。
局部分布，层厚一般为2.0m～4.3m。
⑤-1砂岩：
强风化，紫褐色～青灰色，厚层，细粒结构，层厚一般在3.0～15.9m之间，分布稳定，连续，层顶埋深为2.8m～16.5m，西北部深，东南部浅。
⑤-2砂岩：
中等风化，紫褐色～青灰色，厚层，细粒结构，本次钻探没有揭穿此层。
根据原位试验结果，结合土样试验成果综合考虑，各层土的物理力学性指标值，见表2.3-1。
表2.4-1场地土物理力学性指标值
指标
地层
天然
重度
r
（kN/m3）
内摩
擦角
Φ
（°）
内聚力
c
（kPa）
湿陷
系数
δs
自重湿
陷系数
δzs
湿陷起
始压力
Psh
（kPa）
压缩
模量
Es
（MPa）
承载力
特征值
fk
（kPa）
16.0
15
100
②
19.5
32~38
15~25
230~320
②-1
18.5
23~27
12~18
180~200
③
16.0
18~23
4~9
0.015~0.09
0.015~0.02
20.7~200
12~25
150~200
21.0
250~300
⑤-1
21.0
260~350
⑤-2
21.5
350~500
场地地下水为上层滞水，水位埋深大于8m，对基础及施工无影响。
2.4.3黄土湿陷性评价
场地土中
层黄土状粉土大部具有湿陷性，局部具有自重湿陷性，湿陷性程度为轻微～强烈。
根据各探坑所取土样试验结果计算，总湿陷量Δs都＜300mm，具有自重湿陷性土的地段自重湿陷量Δzs都＜70mm，根据规范，该场地为非自重湿陷性场地，该黄土状粉土地基湿陷等级为Ⅰ级轻微。
层黄土状粉土在场地中分布不均匀，其湿陷性在横向和纵向上无规律。
2.4.4工程地质总评价
1）与工程有关的周边几条断裂为微弱全新活动断裂，工程距离最近的断裂距离大于500m，满足规程要求，工程处于相对稳定地块，适宜建厂。
2）工程场地土类型为中硬土，建筑场地类别Ⅱ类。
3）建议工程主要建筑放置在场地的东南部，采用天然地基，基础置于
层泥岩或⑤层砂岩中。
其它建筑物可根据场地条件采用天然地基或人工地基。
4）
层黄土状粉土大部具有湿陷性，局部具有自重湿陷性，湿陷性程度为轻微～强烈。
该场地为非自重湿陷性场地，该黄土状粉土地基湿陷等级为Ⅰ级轻微。
5）该场地地下水为上层滞水，水位埋深大于8m，对基础及施工无影响。
6）工程场地地震动峰值加速度值暂为0.20g，地震烈度为8°。
7）本地区土的最大冻结深度为1.04m。
第三章工程改造技术方案
3.1改造项目概述
X2×200MW机组。
锅炉为循环流化床锅炉，脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部喷入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。
石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。
气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的二氧化硫与氧化钙接触发生化学反应被固化脱除。
为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰通过旋风分离器再送回燃烧室参与循环利用。
钙硫比达到2.2-2.5左右时，脱硫效率可达85%以上。
循环流化床燃烧方式的特点是清洁燃烧，脱硫效率可达80%-90%，氮氧化物排放可减少50%；燃料适应性强，特别适合中、低硫煤，燃烧效率高可达95%-99%。
炉内脱硫特点是系统简单，投资少，厂用电低，无废水排放，占地少。
本期改造工程钙硫比为2.2-3.0.
原有脱硫系统石灰石粉输送系统投运效率不高，容易堵管。
原有变频给料机出力仅为18t/h×18%=3.24t/h,不能满足现场所需。
变频给料阀在50Hz的18%以上工作时，经常发生堵管。
本次改造的石灰石粉输送系统，系指由炉后石灰石粉仓出口至锅炉炉膛石灰石粉接口的输送系统，入炉口由原来1个改为4个，每台炉为一个单元，改造后输送气源采用独立罗茨风机供气。
本期工程共设二座500m3的石灰石中转仓，石灰石粉采用成品石灰石粉，由汽车运至厂内，并用泵打入中转仓中贮存。
3.2设计数据对比
序号
名称
原有参数
改造设计参数
11
锅炉烟气量
623567Nm3/hdry实际氧
623567Nm3/hdry实际氧
22
当地大气条件
多年平均气压为1009.5毫巴
平均气温17°C
历年极端最高气温为41.2℃
多年平均相对湿度为79％
多年平均气压为1009.5毫巴
平均气温17°C
历年极端最高气温为41.2℃
多年平均相对湿度为79％
33
燃煤成分
收到基碳32.12%
收到基硫1.3%
收到基灰份53%
收到基水份1.952%
收到基碳32.12%
收到基硫1.3%
收到基灰份53%
收到基水份1.952%
4
原煤消耗量
107.5t/h
107.5t/h
44
石灰石品质
CaCO392.3%
MgO2.0%
惰性物5.58%
水分0.12%
CaCO392.3%
MgO2.0%
惰性物5.58%
水分0.12%
5
SO2去除量
3354kg/h
3935.5kg/h
6
输送气压
0.40Mpa（浓相输送）
0.073Mpa（稀相输送）
7
石灰石输送能力
3.24t/h
18.0t/h
88
脱硫效率
<75%
>88%
99
钙硫比
2.2-2.5
2.2-2.5
3.3输送系统改造方案
石灰石定量输送系统：
单套设备出力在0～18t/h的工作范围内，并能在0～18t/h范围内保证稳定运行。
实施方案如下：
拆除现有进气阀组，改用罗茨风机输送。
将原来正压输送改变为对应的低正压输送的进气系统。
在现场共安装三台罗茨风机，包括相关连接管道、止回阀、手动切换阀、安全阀等。
罗茨风机将石灰石粉库中的石灰石输送至锅炉炉膛的动力设备。
罗茨风机能在规定的环境条件下长期安全、可靠、平稳运行,并满足各种性能和工况要求；罗茨风机应有良好的可控性能，合理的运行操作方式及就地启停、调试和正常及事故情况下必需的检测、控制调节及保护等措施，以确保设备的安全经济运行。
风机入口装设高效率的空气过滤器，其结构设计便于拆换，并保证空气通过过滤器的最大流速不大于1.0～1.3m/s,压力损失为:
100～250Pa。
风机设置风冷却系统，保证风机机体、轴承和油系统正常运行。
设备在正常工况下长期运行时，轴承部位温度不得高于85℃，润滑油温度小于60℃。
风机本体采用优质产品，电机可采用国内产品，风机宜采用制造精良、压缩效率高的单级三叶罗茨型机芯，以充分降低设备和室内的噪音。
风机出口处设置安全阀、压力表、止回阀、弹性接头、温度表，实现对风机升压、温升的保护功能。
风机选用结构合理、效果好的消音器、减震设施及优质的辅机附件。
拆除现场石灰石粉仓落料口以下所有设备，包括缓冲仓，电动锁气器，气灰混合器等。
将现场落料管道改为DN300管径，依次加装手动检修阀、气动落料阀、变频电动给料机、混合式供料器。
并将出料管径抬高至4.00米。
石灰石仓体加工2米。
气动干灰阀采用防堵、防卡、防外漏设计，阀板采用耐磨不锈钢材质，阀门具备自洁功能，并具备气密性。
旋转计量给料机的计量装置采用转速计量，给料转速调节通过变频实现。
粉库至输送管道之间的管道上设置敲打砧，上部设置1个吹堵接口、自动恒温伴热装置及保温。
3.4渣仓、石灰石仓改造方案
渣仓：
渣库为全钢结构，直径8m，总高度约21m，有效容积不小于400m3。
渣库顶部封闭，四周设栏杆；每座渣库设1个从零米到21m库顶的扶梯。
平台、扶梯，设备布置、留孔位置按布置情况后确定。
每座渣库设有2个排出口，1个接干式卸渣机、1个接湿式卸渣机，安装在渣库的5m平台上。
排渣口底标高为8.0米，中间出口为湿式卸渣机接口，另一个出口为斜开口，具体位置在卸料设备布置后在确定。
5m平台可承受2台卸渣设备的荷载。
库顶钢平台的强度设计应能承受排气过滤器、斗式提升机、真空压力释放阀及人员通行等荷载。
渣库仓体钢板厚度不应小于10mm。
渣库下部锥体角不应小于60度。
渣库的平台可满足400kg/m2的荷载。
渣库顶部设1台起重1t，悬臂伸出库壁1.5m，吊钩距库顶2m的电动悬臂吊。
悬臂吊可以由0m将货物吊至渣库顶部。
渣库设有装车操作室。
石灰石仓储存仓：
石灰石粉库为全钢结构，直径8m，高度20m，有效容积不小于500m3。
石灰石粉库顶部封闭，四周设栏杆，5m设有运转层；石灰石粉库设1个从零米到5m运转层、到20m库顶的扶梯。
平台、扶梯位置按布置情况后确定。
每座石灰石粉库设有1个排出口接输送系统，设备安装在零米。
库顶钢平台的强度设计应能承受排气过滤器、真空压力释放阀及人员通行等荷载。
石灰石粉库仓体由钢板焊制，厚度不小于10mm，锥斗壁设气化装置和空气炮破拱装置，气化板、空气炮，在仓体上予留安装孔。
石灰石粉库下部锥体角不小于60度。
石灰石粉库的平台可满足400kg/m2的荷载。
石灰石库顶部设1台起重1t，悬臂伸出库壁1.5m，吊钩距库顶2m的电动悬臂吊。
悬臂吊可以由0m将货物吊至石灰石库顶部。
3.5电气部分
1.石灰石输送系统设风机控制柜3面，通过动力电缆和控制电缆与石灰石输送系统连接。
设置检修电源柜1面。
石灰石仓渣仓电气控制装置电控箱2台。
（每台电控箱内包括每座渣库的搅拌机、干灰散装机、给料机、气动干灰阀等的控制）
2.就地电源柜1面，接触器采用B系列产品。
操作按钮、开关、信号灯、继电器选用德国金钟穆勒产品。
配电回路全部采用施奈德元器件。
接线端子采用凤凰端子。
3.安装防尘防水金卤灯具。
3.6仪控部分
石灰石粉输送系统采用就地控制与DCS控制相结合的方法，主要控制在就地控制箱实现，设备保护采用就地硬接线逻辑保护，DCS系统中主要进行石灰石量调节控制即旋转给料机转速和MFT后锅炉保护逻辑。
启动输送系统前准备：
启动前除罗茨风机出口切换阀选择其中1路保持“开”状态，其它手动阀均应处于全开状态并保持。
启动顺序：
打开分配器后各支线上的气动关断阀（至少同时开3个，延时3s）→启动罗茨风机（延时35~85s）→风机运行正常→启动电动给料机（延时15~35s）→给料机调整到设定频率，运行正常→开启进料气动关断阀向供料器中给料→按照机组运行情况，及时调整给料机转速，满足石灰石粉输送要求。
关闭顺序：
关闭进料气动关断阀（延时15~45S）→关闭电动给料机（延时30~80S）→关闭罗茨风机（延时10~30S）→关闭分配器后各支线上的分配气动关断阀（延时3s），完成输送过程。
注：
设备或阀门之间间隔时间按照输送系统现场情况确定，主要原则是：
前级或下一级设备运行完全正常，或系统余粉全部输送完毕。
3.7土建部分
本工程主要建筑放置在场地的东南部，采用天然地基，基础置于
层泥岩或⑤层砂岩中。
其它建筑物可根据场地条件采用天然地基或人工地基。
本工程主要构筑物有罗茨风机基础3套、风机房2套、彩钢板房2套，基础形式均采用钢筋砼独立基础。
地面硬化面积为300平方米，采用混凝土浇灌。
地下土建主要是电缆沟和管道沟，电缆沟长约300米，深度1.0米，宽0.5米。
管道沟长约80米，深度1.6米，宽0.5米。
第四章工程量清单
4.1石灰石输送系统改造工程清单
序号
名称
型号及规范
数量
单位
备注
一、
设备
1
输送风机
Q=55m3P=0.075MPaN=132kW
3
台
水冷
2
手动蝶阀
DN175PN1.0
8
台
3
对夹蝶式止回阀
DN175PN1.0
3
台
4
手动检修阀
GH73Y-1.0DN250PN1.0
3
台
5
气动进料阀
GH674X-1.0DN250PN1.0
2
台
6
膨胀节
DN250PN1.0
3
台
7
计量给料器
JGLJ（Ⅱ）-G12.5Q=2~12.5t/h
2
台
配带电机防护罩
8
混合式供料器
GLQ-DN175Q=2~12.5t/h
2
台
9
方圆节
400×400/DN175
3
台
10
锁气阀
JM-1.0-DNH250-DNP80V=1.0m3
1
套
带进、出料阀
11
排气平衡阀
GH674Y-1.0DN80PN1.0
2
台
12
落粉管伴热及控制
2
套
含恒温控制箱
13
助吹阀组件
18
套
14
敲打砧
3
套
15
防堵取样装置
DN80
3
套
16
粉库连续料位计
高能声波料位计
3
台
川仪
17
高料位声光报警装置
3
台
18
过滤器
1/2”
3
台
19
低料位计平台及直爬梯
3
套
20
高料位计平台
1
套
#4仓
21
仪用压缩空气管道伴热
1
套
22
仪用压缩空气管道保温
1
套
23
空气净化器
1
台
24
石灰石粉仓脉冲布袋除尘器
类型：
脉冲袋式布袋除尘器；过滤面积：
15m2；
2
台
25
石灰石粉仓布袋除尘器通风机
类型：
离心式；流量：
1600m3/h；压力：
1733Pa；电压：
380V；功率：
3kW
2
台
26
石灰石粉仓真空释放阀
标准透气值：
769Pa；最大透气值：
2636Pa
2
台
27
石灰石仓本体
FC8×500
座
2
青岛
德施普公司
V有效=500m3
二、
电气部分
1
风机控制柜
800×600×2200
3
面
含软起，每个132kW
2
就地电源柜
800×600×2200
1
面
3
电缆安装辅材
1
套
4
动力电缆
ZR-YJV-6/6kV-3×120
1030
米
5
控制电缆
ZRC-KVVP22-0.45/0.75-4×1.5
780
米
6
控制电缆
ZRC-KVVP22-0.45/0.75-14×1.5
450
米
7
控制电缆
ZRC-DJYPVP22-0.3/0.5-1X2X1.0
850
米
8
控制电缆
ZRC-KVV-0.45/0.75-2×1.5
1800
米
9
低压动力电缆
ZRC-VV22-0.6/1-2X4
500
米
10
金卤灯具
防水防尘灯具
10
套
11
照明电线
BV－500
150
米
12
热镀锌扁钢
-50X4
100
米
13
变频器
VLTMicroDriveFC51
2
台
三、
管道及其附件
1
落粉管道
DN250
10
米
2
风机输送管道
DN219
200
米
3
排气平衡阀管道
DN80
50
米
4
吹堵管道
DN25
30
米
5
不锈钢管
Φ10×1
40
米
6
PVC管道
Φ12
20
米
7
90°热压弯头
DN219PN1.0
10
个
8
90°直角三通
DN219PN1.0
2
个
9
等径四通
DN219PN1.1
1
个
10
90°热压弯头
DN80PN1.0
3
个
11
90°直角三通
DN80PN1.0
1
个
12
60°热压弯头
DN80PN1.0
1
个
13
管道支吊架
1
套
四、
设计及调试
1
系统设计
3
套
含施工图设计、现场技术服务费
2
升级会员 