锅炉烟气脱白项目可行性研究报告.docx
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锅炉烟气脱白项目可行性研究报告
锅炉烟气脱白项目
可行性研究报告
河北·石家庄
2018年8月
目录
第一章建设单位及项目概况1
1.1项目基本情况1
1.2编制依据5
1.3研究工作的范围5
第二章项目背景与建设的必要性7
2.1项目背景7
2.2项目建设的必要性8
第三章项目建设条件10
3.1地理位置10
3.2自然条件10
3.3社会概况14
3.4基础设施条件15
第四章工程技术方案16
4.1方案治理目标16
4.2方案设想16
4.3技术方案17
第五章项目工艺、技术、工程及物料消耗19
5.1基础数据19
5.2系统工艺设计20
5.3主要原材料、燃料、动力消耗指标29
5.4总图布置29
5.5土建工程29
5.6其他工程32
第六章环境保护33
6.1设计采用的环保标准33
6.2执行的限值33
6.3环境保护措施34
6.4环境影响评价结论34
第七章消防35
7.1编制依据及消防环境现状35
7.2消防设施和措施35
第八章劳动安全与卫生37
8.1劳动安全37
8.2安全防护措施37
8.3劳动保护38
第九章企业组织与劳动定员39
9.1企业组织39
9.2劳动定员和人员培训39
第十章项目管理与实施进度40
10.1编制依据和原则40
10.2项目实施进度40
第十一章投资估算和资金筹措42
11.1编制依据42
11.2资金筹措及使用计划44
第十二章环境经济损益分析45
12.1环境效益分析45
12.2社会效益分析45
第十三章社会稳定风险分析47
第十四章结论49
14.1结论49
14.2建议49
附件
附件企业投资项目备案信息
第一章建设单位及项目概况
1.1项目基本情况
1.1.1项目名称
项目名称：
锅炉烟气脱白项目。
1.1.2建设单位
本项目建设单位为××××××有限责任公司。
………………
1.1.3建设地点
××××××有限责任公司位于河北省××市××开发区，本项目建设地点位于××××公司现有厂区内，不征用新的土地。
1.1.4建设规模及内容
××××××有限责任公司××锅炉烟气脱白项目，是公司清洁生产、烟气治理的环保项目。
1）建设内容
在××锅炉脱硫塔出口加装表面式换热冷凝器（首选氟塑料），并在冷凝器出口设计预留水媒式MGGH或者GGH加热器空间，以适应更高的环保要求。
2）建设规模
建设一台（套）燃煤锅炉烟气脱白装置，包括烟气冷凝装置，设计预留烟气再加热装置。
年处理锅炉烟气828305m³，年有效利用小时数为8400h，有效控制并保证了烟气中硫化物、氮氧化物、饱和蒸气的达标排放。
1.1.5建设目的
根据《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》（河北省燃煤电厂深度减排验收参照标准），本项目建设目标按锅炉烟气超低排放要求确定，即氮氧化物≤30mg/m³、二氧化硫≤25mg/m³、烟尘≤5mg/m³；烟温控制采取降温冷凝方法的，正常工况下，夏季（4-10月）冷凝后烟温达到48℃以下，烟气含湿量11.0%以下；冬季（11月-次年3月）冷凝后烟温达45℃以下，烟气含湿量9.5%以下。
本项目改造完成后锅炉烟气白色烟羽基本消失，且每年减少SO2排放量6.96t/a，减少NOx排放量13.92t/a，减少烟尘排放量10.44t/a。
1.1.6项目投资与资金筹措
本项目总投资为600万元。
资金筹措方案：
企业自筹180万元，拟申请银行贷款420万元。
1.1.7项目实施进度
项目建设期为2018年8月-2019年3月，共8个月。
1.1.8劳动定员
项目建成运营后预计共需各类人员6人，与××××化工股份有限公司烟气脱白项目共用，项目人员为内部调剂，不新增劳动定员。
1.1.9主要经济技术指标
表1-1主要经济技术指标一览表
序号
指标名称
单位
数值
1
主要经济指标
1.1
项目总投资
万元
600
1.1.1
建设投资
万元
590
1.1.2
建设期利息
万元
10
1.1.3
流动资金
万元
0
2
污染物减排
2.1
SO2
t/a
6.96
2.2
NOx
t/a
13.92
2.3
烟尘
t/a
10.44
1.1.10结论
项目符合国家环保政策和产业政策，其环境效益和社会效益显著。
本工程××锅炉烟气脱白设施，采用冷却-冷凝-再加热（MGGH）工艺，将烟气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘、水蒸气降至排放标准。
湿法脱硫后的烟气经过脱白系统装置冷凝析出烟气中大量的水蒸气，不仅消除了烟气中的“白烟”现象，同时回收湿烟气中大量的冷凝水，实现水资源高效再利用。
项目建成后将对改善公司周围大气质量，实现洁净、高效生产，落实循环经济理念，构建企业和谐发展将发挥重要作用。
本项目实施后能够产生较好的环境效益、经济效益和社会效益，项目的建设是必要的、可行的。
1.2编制依据
1）《中华人民共和国节约能源法》（2016年7月修订）；
2）《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》；
3）《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》（生态环境部公告2018年第9号）；
4）《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）；
5）《河北省大气污染防治工作领导小组办公室关于建立重点行业超低排放（深度治理）示范引领制度的通知》（冀气领办〔2018〕128号）；
6）《××市环境保护局关于印发××市2018年重点行业大气污染深度治理专项行动方案的通知》（唐环气[2018]4号）；
7）《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案（验收标准）》；
8）《燃煤电厂大气污染物排放标准》（DB13/2209—2015）；
9）《国家税务总局关于环境保护、节能节水、安全生产等专用设备投资抵免企业所得税有关问题的通知》（国税函〔2010〕256号）；
10）《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正版）；
11）建设单位提供的基础数据、技术资料等相关资料；
12）与项目单位签订的工程咨询协议。
1.3研究工作的范围
根据国家对建设项目的可行性研究阶段的工作范围和深度规定，本报告针对××××××有限责任公司××锅炉烟气脱白项目建设的必要性、技术的可行性和运营的合理性进行分析研究；并对该项目建设场地与条件、规模与内容、环境保护、消防与安全、项目组织与实施、组织机构与定员、投资估算与资金筹措等方面进行综合研究和分析，重点研究和论述项目建设的必要性、建设内容及方案、投资估算与资金筹措，为项目的决策和建设提供可靠和准确的论证。
第二章项目背景与建设的必要性
2.1项目背景
大气污染一直是困惑京津冀地区的一个大难题。
随着近年来环保标准的不断提高及环保督查不断加大力度，京津冀地区的大气环境情况有所改善。
从目前来看，大气污染情况仍很严重，而且在目前标准下，改善幅度极为有限。
尤其是每年冬季，京津冀地区进入采暖季后，空气质量急剧下降。
采暖季恶劣的空气质量还会影响到第二年春季。
因此，改善京津冀地区冬季空气质量成为了大气污染防治的重中之重。
2018年01月16日，生态环境部发布了《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》，××市包含在内。
公告要求：
（二）现有企业。
1.对于国家排放标准中已规定大气污染物特别排放限值的行业以及锅炉，执行要求如下：
火电、钢铁、石化、化工、有色（不含氧化铝）、水泥行业现有企业以及在用锅炉，自2018年10月1日起，执行二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物特别排放限值。
2018年4月25日河北省大气污染防治工作领导小组办公室下发了河北省大气污染防治工作领导小组办公室关于建立重点行业超低排放（深度治理）示范引领制度的通知（冀气领办〔2018〕128号），通知要求燃煤电厂深度治理后，污染物排放浓度达到以下标准：
烟尘：
5mg/Nm3二氧化硫：
25mg/Nm3氮氧化物：
30mg/Nm3。
依据××市环保局“关于从严执行钢铁、焦化、电力行业主要污染物排放执行标准的通知”，××市所有燃煤电厂锅炉烟气采取烟温控制及其他有效措施，基本消除石膏雨和有色烟雨现象，烟温控制采取降温冷凝方法的，正常情况下，夏季（4月份~10月份）冷凝器出口温度不大于48℃，湿度不大于11%；冬季（11月份~3月份），冷凝器出口温度不大于45℃，湿度不大于9.5%。
为了保护环境，满足日趋严格的排放标准要求，××××××有限责任公司决定对××锅炉进行改造及新建烟气脱白设施。
2.2项目建设的必要性
2.2.1符合国家产业政策
该项目属于《产业结构调整指导目录（2013年修正版）》的鼓励类项目：
“三废”综合利用及治理工程，符合国家产业政策。
项目建设符合国家及地方相关产业政策的要求，符合国家节约能源及环保政策。
2.2.2有利于提高公司整体环保水平
××××××有限责任公司现有480t/h锅炉一台，从锅炉烟囱排出的废气含有二氧化硫、氮氧化物和粉尘等，既影响操作区环境，又污染大气。
为了满足日趋严格的排放标准，××××××有限责任公司拟新建××锅炉烟气消白设施，减少二氧化硫和烟尘、氮氧化物等排放量，使污染物达标排放，同时缓解地区空气污染。
2.2.3项目建设有助于改善环境
锅炉烟气脱白项目完成后可基本消除白色烟羽现象，同时也大大减少二氧化硫、氮氧化物等污染物排放，可进一步净化空气质量，提高当地及周边地区大气质量及综合环境质量。
综上，本项目符合××市环保局“关于从严执行钢铁、焦化、电力行业主要污染物排放执行标准的通知”，符合当前国家政策，是一项利国利民的措施，具有良好的环境效益和社会效益，因此该项目的实施是非常必要和迫切的。
第三章项目建设条件
3.1地理位置
××××××有限责任公司，位于××××开发区境内，位于东经？
？
，北纬？
？
之间，北距××市区约……。
拟建项目位于××××××有限责任公司现有厂区内，不需要新征土地。
项目所在厂区周围无自然保护区、风景名胜区、集中式饮用水水源保护地、濒危动植物等环境敏感点，该区工程地质情况良好，适合本项目的建设。
3.2自然条件
3.2.1地形、地貌
1）地形、地貌
场地内地面标高3.2-6.51m，场地南侧陡降，高差约3m。
拟建场地在地貌上属海积滩涂区。
2）场地地层埋藏分布及特征
根据勘察资料揭露40.00m深度范围内地层（表层在填土和素填士除外）为第四纪海积地层。
根据其埋藏、分布、岩性、特征及物理力学性质划分为以下7个工程地质层，简述如下。
第1层杂填土层厚0.9-8.6m
杂色:
主要由粉煤灰、粉质粘土、碎石组成。
为近几年随意堆填。
层庭深度（标高）0.9-8.6m（-2.25~3.01m）。
夹层1.1素填士层厚1.6-2.5m。
灰色，主要以粉质粘士为主，含植物根系和少量碎石。
为近几年随意堆填。
层底深度（标高）3.2-3.4m（0.04~0.25m）。
第2层粉质粘土（Q4"）层厚4.8-18.3m。
灰色；软塑；中等压缩性士:
切面稍有光泽，无摇振反应，韧性及干强度中等，土质较均匀，含少量粉砂颗粒，偶见贝壳碎片，局部夹粉砂、粉土薄层。
层底深度（标高）15.2-21.8m（-11.65~16.9m）。
第2.1层粉土（Q4"）层厚5.8-8.2m。
灰褐色；稍密:
很湿:
中等压缩性士，切面无光泽，据振反应中等，韧性及干强度低，士质不均匀，含少量粉砂颗粒，偶见贝壳碎片，局部夹粘土薄层。
层底深度（标高）10.1-11.6m（-8.14~5.54m）。
第2.2层粉土（Q4"）层厚3.0-5.2m。
灰褐色:
稍密:
很漫:
中等压缩性土，切面无光泽，据振反应中等，韧性及干强度低，土质不均匀，含少量粉砂颗粒，偶见贝壳碎片，局部夹粘土薄层。
层底深度（标高）18.7-20.6m（-17.22-14.24m）。
第3层粉质粘土（Q4"）层厚0.8-6.2m。
灰褐色:
可型:
中等压缩性士，切面稍有光泽，无摇振反应，韧性及干强度中等，土质均匀，偶见氧化铁斑。
层底深度（标高）18.6-26.8m（-23.24-14.98m）。
夹层3.1粉砂（Q4"）层厚0.6-4.30m。
灰黄，饱和，中密，中等压缩性，成分以石英、长石为主，砂质不纯，级配差。
层底深度（标高）19.2-25.0m（-19.25~-15.08m）。
第4层粉砂（Q"”）层厚0.7-4.1m
灰黄，饱和，中密-密实，低压缩性，成分以石英、长石为主，砂质不纯，级配差。
层底深度（标高）21.2-30.2m（-26.46~17.61m）。
第4.1层粉土（Q"）层厚1.9-6.9m
灰褐色:
中密:
很湿；中等压缩性土，切面无光泽，摇振反应中等，韧性及干强度低，土质不均匀。
含少量粉砂颗粒，偶见贝壳碎片，局部夹粘士薄层。
层底深度（标高）27.4-31.7m（-28.42~24.2m）。
第5层粉质粘土（Q-）年层摩0.7-7.相
灰色一灰黄，可塑，中等压缩性土，切面稍有光泽，无摇振反应，韧性及于强度中土质均匀，偶见氧化铁斑点，局部为粉砂、粉土薄夹层。
层底深度（标高）23.3-34.0m（-17.05-30.72m）。
第6层粉砂（Q"）层厚0.8-5.5m灰黄，饱和，中密一密实，低压缩性，成分以石英、长石为主，砂质不纯，级配差。
层底深度（标高30.6-35.5m（-29.27-25.72m）。
第7层粉质粘土（Q；）最大揭露厚度9.5m
灰色一灰黄。
可塑，中等压缩性士，切面稍有光泽，无摇振反应，韧性及干强度中等，土质均勾，偶见氧化铁斑点，局部为粉砂、粉土薄夹层。
（3）水文地质条件
地下水位埋深0.62-4.57m，水位标高1.94m，地下水类型为潜水，补给以大气降水和侧向补给为主，排水以蒸发和侧向径流为主，年变化幅度0.5m左右，近年最高水位标高1.4m。
（4）土的腐蚀性评价
依据地质资料可知场，场区按Ⅱ类环境考虑，在干湿交替的条件下，场区地下水和土对混凝土结构有中等腐蚀性；对混凝土结构中的钢筋有中等腐蚀性；按长期浸水考虑，对混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
（5）场区标准冻结深度
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的“中国季节性冻土标准冻深线图”，场区标准冻结深度为0.80m。
（6）抗震设防烈度及建筑场地类别
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），场区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，所属设计地震分组为第一组。
依据第4.1.4条和第4.1.6条的规定判定，场地类别为III类，根据第5.1.4条，建筑抗震设计特征周期值为0.45s。
根据《建筑工程抗展设防分类标准》（CB502220-2016）本工程抗震设防类别为标准设防。
3.2.2气象条件
××市属于温带海洋性气候，××开发区主要气象特征如下：
历年平均温度
11.9℃
历年最高温度
36.4℃
历年最低温度
-16.8℃
夏季通风室外计算温度
29.0℃
冬季采暖室外计算温度
－10℃
年平均湿度
65%
冬季平均相对湿度
58%
夏季平均相对湿度
79%
冬季大气压力
1.0437×105Pa
夏季大气压力
0.99×105Pa
年平均
1.0171×105Pa
3.3社会概况
××，河北省地级市，位于河北省………………
。
3.4基础设施条件
1）供水：
建设厂区内现有水源充足，水质优良，可以满足项目需要；
2）排水：
建设场地内有完善的排水管网，可以满足项目建设需要。
废水经处理后达标排放；
3）供电：
根据企业的设备用电负荷以及用电性质，厂区采用10kV和380V两级电压，能够满足本项目用电需求。
第四章工程技术方案
4.1方案治理目标
本项目实施后，满足河北省及××当地环保部门要求。
脱白效果：
通过实施降温冷凝技术，达到××市烟气脱白标准：
夏季（4月份-10月份）冷凝器出口温度不大于48℃，湿度不大于11%；冬季（11月份-3月份），冷凝器出口温度不大于45℃，湿度不大于9.5%，基本消除有色烟羽。
减排效果：
通过实施降温减排技术，能达到河北省污染物不高于烟尘:
5mg/Nm3、二氧化硫:
25mg/Nm3、氮氧化物:
30mg/Nm3的超低排放标准。
4.2方案设想
1）采用烟气冷凝工艺，湿式电除尘出口烟气温度从48℃，降低至43℃，单台480t/h锅炉烟气凝结水量为14068kg/h。
烟气中的大量水份被脱除，同时凝结水可大量吸附烟气的酸性气体和颗粒物，降低了污染物的排放；
2）采用烟气再热工艺，烟气排放温度由43℃提升为70℃，全年烟囱出口烟气无可见白色水雾；
3）锅炉烟气冷凝冷却水采用电厂冷却塔冷却水。
烟气升温采用电厂90℃热水作为升温热源；
4）锅炉烟气消白装置产生废物，主要是烟气中的凝结水水及杂质，可用作脱硫补水，也可用作冲渣水；
5）在规定的操作条件下，锅炉烟气消白装置能全负荷、连续、安全、稳定地运行，无故障操作时间≥8400小时，其主体设备使用寿命不小于15年。
4.3技术方案
结合本项目的预期治理目标和××锅炉的现有运行状态，拟采用原除尘器+原脱硫塔+新增低温非金属烟气冷凝换热器+新增非金属烟气再热器+原烟囱的工艺方案，工艺流程见下图。
4.3.1消白系统改造方案
××锅炉脱硫塔出口增加烟气冷凝器，烟气冷凝器后布置一层丝网除沫器用于捕集烟气冷凝水。
同时在丝网除沫器后预留烟气再热器空间，净烟道相应改造。
××、5#炉公用3台循环水泵，本次仅从循环水母管引一路循环水进入烟气冷凝器即可，循环水回水接入5#循环水回水母管。
4.3.2配套系统改造方案
烟气冷凝器设置冲洗水系统，考虑到每塔除雾器冲洗水泵流量及扬程皆可满足换热器冲洗水需求，为最大程度节省投资，本工程不再增设新的冲洗水泵，分别从每台吸收塔的除雾器冲洗水母管接一路管道至换热器进行冲洗。
4.3.3电气系统改造方案
××机组改造新增1台热控电源箱需要供电，在××脱硫低压段引接1路电源。
4.3.4控制系统改造方案
改造后所增加的控制与机组原同类型设备控制方式相同。
为保证烟气脱白效果和烟气脱白设备的安全经济运行，将设置完整的热工测量、自动调节、顺序控制、保护及热工信号报警等系统。
其自动化水平将使运行人员无需现场人员的配合，在控制室内即可实现对烟气脱白设备及其附属系统的启动、停止和正常运行工况的监视、控制和调整，以及异常与事故工况的报警、连锁和保护。
第五章项目工艺、技术、工程及物料消耗
5.1基础数据
××××××有限责任公司××锅炉为一台480t/h高温高压煤粉锅炉，本项目建设以脱白前的烟气基础数据为依据，改造前后烟气参数数据如表5-1所示。
表5-1烟气设计参数
序号
项目
单位
数据
备注
一、烟气参数
1
烟气来源类型
燃煤锅炉
2
锅炉容量
MW/（t/h）
480
3
锅炉数量
台
1
4
锅炉出口烟气量
m3/h
828305
5
××炉额定工况排烟温
℃
126
128.8
（设计温度）
6
脱硫塔出口烟温
℃
50
夏季
48.8
冬季
7
脱硫前除尘方式
1级电+袋一体
8
脱硫装置入口烟尘浓度
mg/Nm3
20
9
脱硫装置入口SO2浓度
mg/Nm3
3000以内
10
改造前SO2排放浓度
mg/Nm3
35以下
11
烟气脱硫工艺
（钙法、双减法、氨法、镁法）
钙法
12
改造前NOx排放浓度
mg/Nm3
50以下
二、现有风机参数
13
××炉吸风机
型号
Y126965
流量
m3/h
46800
压头
Pa
11880
电动机功率
kW
2240
三、达标排放指标
14
改造后粉尘排放浓度
mg/Nm3
≯5
设计值
≯5
保证值
15
改造后SO2排放浓度
mg/Nm3
≯25
设计值
≯25
保证值
16
改造后NOx排放浓度
mg/Nm3
≯30
设计值
≯30
保证值
17
排烟脱白效果
烟囱出口无明显白烟
环境温度在0℃以上
四、脱硫装置参数
18
脱硫吸收塔直径
m
10.5
19
脱硫塔立面结构图
19.1
脱硫塔进口烟道至第一层喷淋层距离
mm
3750
19.2
脱硫塔最上层喷淋至除雾器距离
mm
2000
20
除雾器
20.1
除雾器型式（屋脊/平板）
管式
20.2
除雾器级数
级
一级
20.3
除雾器高度
mm
3745
20.4
除雾器最上层冲洗管至出口烟道距离
mm
3500
5.2系统工艺设计
根据整体要求，设计方案如下：
1）××××××炉在吸收塔出口水平烟道安装氟塑料烟气冷凝器。
循环水从××化工5#炉循环水母管上引出，经换热后和××化工5#炉循环水回水管路汇合，最终经凉水塔竖井上塔喷淋降温。
2）烟气冷凝器冷凝下来的水收集后排入吸收塔或地坑，不需单独处理。
5.2.1工艺方案特点
本次烟气脱白改造具有以下特点：
1）工艺流程简单，烟气直接降温冷凝降低含湿量；
2）循环水采用母管供水，减少了管道数量，便于施工安装；
3）冷凝水进入吸收塔或地坑，无需单独进行废水处理，实现废水零排放。
5.2.2白色烟羽排放的影响因素及消除机理
烟囱内的烟气处于饱和状态，饱和烟气受温度较低的大气急剧冷却，烟气中水蒸气冷凝成液态，烟气透射光率下降，从而表现出烟囱冒白烟现象；随着烟气在大气中的进一步扩散，水蒸气的在大气中的浓度降低，阳光透射率提高，并且其中的水蒸气分压力下降、饱和温度下降而重新蒸发，进而白烟逐步减少直至消失。
白色烟羽排放的影响因素主要为环境温度、环境相对湿度、烟囱出口烟气温度、环境风速、烟气速度等。
其中：
环境温度越低，烟羽排放现象越明显，烟羽治理难度越大；环境湿度越大，烟羽中的水分难以及时扩散，造成烟羽影响范围增大，湿烟羽治理难度越大；烟囱出口烟气温度越低，湿烟羽长度越小，采用降温措施可以在一定程度上减弱或消除湿烟羽现象；环境风速越高，湿烟羽飘散的距离越远；烟气速度越大，湿烟羽的长度越大，表明燃煤机组负荷和烟囱出口直径也是影响湿烟羽排放的重要因素。
根据脱硫烟气的消“白烟”工作原理，基本为脱硫后蒸汽饱和烟气加热升温来防止“白烟”的产生。
“白烟”的产生原理如图5-1所示，图中曲线为相对湿度为100%的空气中含湿量随温度的变化趋势曲线，A点为排放湿烟气的初始状态，B点、C点为不同的环境空气状态，AB，AC分别与饱和湿度曲线相交于B1、C1点。
湿烟气从烟囱口排出后是否会出现白烟及出现白烟的长度，不仅与烟气本身含湿量的多少、烟气的温度（A点位置）有关，而且与它周围环境空气的温度、湿度（即B，C点位置）有关。
A点状态的湿烟气从烟囱口排出后，沿饱和湿度曲线变化到B1点，在这个过程中湿烟气中的水分凝结成小液滴，也即形成“白烟”然后由
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