兖州锅炉技改工程可行性研究报告.docx
《兖州锅炉技改工程可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《兖州锅炉技改工程可行性研究报告.docx（54页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
兖州锅炉技改工程可行性研究报告
兖州锅炉技改工程
可行性研究报告
1概述
1.1工程概况
1.1.1工程概况
兖州圣地热电有限责任公司2×75t/h锅炉技改工程是由兖州圣地热电有限责任公司负责筹建的老厂技术改造项目，厂址位于兖州市经济开发区兖州圣地热电厂内。
兖州圣地热电有限责任公司现有1×C12MW和2×C6抽凝机组，配套1×130t/h循环流化床锅炉和3×35t/h抛煤机型锅炉。
本技改工程建设规模为2×75t/h循环流化床锅炉，替代原有3×35t/h抛煤机链条锅炉及相应的配套附属设施。
本技改工程锅炉主要燃用当地煤矿洗煤产生的抛弃物---煤泥，属于国家鼓励扶持类的工业废弃物综合利用项目。
本技改工程的所需资金为企业自筹。
1.1.2供热规划容量及本工程建设规模
a.本技改工程规划容量为2×75t/h循环流化床锅炉。
b.本技改工程规划与电厂总体规划相协调，新建系统和建筑要与原有的系统和建筑保持一致。
c.针对本工程是替代锅炉、主要燃烧煤泥的特点，厂区总平面布置在满足工艺功能条件下布置力求紧凑，充分利用原有的建（构）筑物，以降低电厂建筑面积和减少占地。
1.2编制依据
1.兖州圣地热电有限责任公司与山东省热电设计院签订的编制《兖州圣地热电有限责任公司2×75t/h锅炉技改工程可行性研究报告》的设计合同。
2.国家发展计划委员会国家经济贸易委员会、建设部联合下发的计基础[2001]26号《热电联产项目可行性研究技术规定》。
3.兖州圣地热电有限责任公司提供的地形测量图、煤质分析、煤炭买卖合同、供热协议等设计资料。
4.设计人员现场调查的热负荷及其它资料。
1.3研究范围
a锅炉技改方案论证
b结合地区工业热负荷的情况，论证技改锅炉的可行性、必要性。
c建设工程设想（本工程主要生产和辅助工艺系统配置原则及建筑结构方案，对厂外管网本可行性研究报告不包括在内）
d环保、灰渣综合利用、劳动安全和工业卫生
e节约和合理利用能源
f工程实施条件和轮廓进度
g投资估算与经济评价
1.4城市概况
兖州是中国古九州之一，位于中国山东省的西南部，历史上被誉为“九省通衢，齐鲁咽喉”，总面积651平方公里，耕地60万亩，人口60万，辖7镇3个街道办事处，兖州市的城市性质是以能源、冶金和机械为主的工业基地，是山东省正在全力打造的鲁南经济带重点城市和交通枢纽，陆路运输、水路运输、海外航运、航空运输便利快捷，物流成本优势明显，综合实力居全国百强县第48位，古老而年轻的兖州市正以蓬勃发展之势努力建设现代化工业城市、国际化开放城市、人性化和谐城市。
1.5建设必要性
1.5.1社会经济发展的需要
兖州经济开发区是国家发改委核准、山东省人民政府批准设立的省级经济开发区，依托兖州市得天独厚的区位和资源优势，开发区致力于科学发展、率先发展、和谐发展，不断增强实力、激发活力、彰显魅力，成为兖州改革开放的先导区、机制创新的样板区、工业产业的集聚区和投资环境的示范区。
先后吸引美国、日本、荷兰、法国、加拿大、爱尔兰、意大利、新加坡以及上海、浙江、江苏、广东等国内外40余家知名企业前来投资兴业，陆续新引新上联诚富柏、美国美导、益海集团、凯登制浆、华北农机、今麦郎食品、诺力电源、迪一电子等一批大高好项目，并成功实现了与世界500强企业的携手合作。
区内现有企业400余家，其中规模以上企业77家，形成了金属机械加工、高新技术、食品加工、热电联产、精细化工、物流服务等特色产业。
立足产业优势，开发区设有侨商投资服务基地。
随着兖州市开发区经济的快速发展，电厂现有供热能力已经不能满足社会经济发展的需要。
1.5.2节约能源保护环境的需要
煤泥是煤矿洗煤后产生灰分高、水分多、粒度细、粘度大和低热值的劣质副产品。
它遇水流失,风干即飞扬,难以储存和运输。
这不仅给工业生产和人民生活带来诸多的不便,而且对周围环境造成较严重的污染,在一定程度上损害了煤矿的形象。
这部分尚有利用价值的煤炭资源大多被遗弃,成了煤矿环境污染源之一。
根据《国家发展改革委、国家环保总局关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》（发改能源[2007]1456号）第三条：
“到“十一五”末，………，煤矸石、煤泥等固体废弃物综合利用率由2005年的43%提高到70%”。
本工程2×75t/h循环流化床锅炉是以煤泥作为锅炉主要燃料燃烧，辅助掺烧次煤，煤泥和次煤的混合比例为80%，每年可以节约大量的优质煤炭，还可以保护当地环境，符合国家的产业政策。
1.5.3企业自身发展的需要
兖州圣地热电有限责任公司肩负着为兖州市北部及新城区供热的任务，目前的机组的容量随着兖州市的经济的快速发展已经不能满足供热的要求，且原有的三台链条炉运行了十几年，设备老化严重且效率低下，已经不能安全可靠的运行，为了不影响电厂安全经济的运行，本技改工程迫在眉睫。
综上所述，本技改工程是非常必要的。
1.6主要设计原则
1.6.1本工程为锅炉技术改造项目，将老厂3×35t/h链条炉拆除后，利用原有场地及建筑物新安装2×75t/h循环流化床锅炉。
本工程是技改项目，必须拆除或拆迁某些原有的老设施，但本着经济安全、实用的原则进行设计，尽量利用原有的设施，以节约投资。
1.6.2燃料供应：
电厂燃料采用当地产的次煤和煤泥，次煤和煤泥用汽车运送至厂内。
1.6.3供水水源：
采用原有的地下水源，已有五口地下水井最大补水能力500t/h，满足本工程技改后全厂的补水量，本工程不再新增地下水井。
1.6.4装机方案：
2×75t/h循环流化床锅炉。
1.6.5燃煤运输系统：
燃煤输送系统采用原有的系统，原有一条550mm宽的输煤皮带，输煤能力为100t/h。
满足本工程锅炉改造后全厂燃煤耗量，本工程不再新建输煤系统。
根据本工程主要燃烧煤泥的特点，新建两套煤泥输送系统。
1.6.6除渣系统：
采用机械除渣方式，本工程新上一座300m3渣库；
除灰系统：
采用气力除灰，原有两台空压机不能满足本工程气力除灰要求，新建一套气力输灰系统，把灰运送至已有的400m3灰库中，满足本技改工程完成后全厂3台炉24小时的储灰量。
1.6.7设备利用小时数：
6500h/a。
1.6.8化学水处理设施：
原有老厂的化学水处理系统设计最大出力150t/h，但系统已经运行多年，设备老化比较严重，已经不能达到设计出力，需对老厂的化学水处理系统进行改造，改造后的化学水处理系统采用反渗透技术，满足本工程锅炉技改后全厂最大化学补水量150t/h的要求。
1.7法人篇
兖州圣地热电有限责任公司是济宁明源工贸公司与济宁圣地电业集团合资的股份制企业。
公司法人代表张玉明同志是济宁市知名的优秀企业家，有着多年管理、经营公司的成功经验。
。
兖州圣地热电有限责任公司位于兖州经济开发区中心位置，占地235亩，现有装机容量29MW，配套1×130t/h循环流化床锅炉及3×35t/h抛煤机型锅炉，拥有年供热180多万GJ、供电1.9亿KWh的生产能力。
2003年公司投资新上了循环流化床锅炉热电联产技改项目，既提高了企业供热能力，又改善了供热蒸汽质量，进一步满足了兖州市城区集中供热和国家环保要求。
目前企业已累计建设供热管线15公里，集中供热区域不断扩展，工业热负荷市场稳定，为地方经济发展作出了突出贡献，实现了热电联产企业的社会效益、环保效益、经济效益三统一，企业连续多年被授予全国地方火（热）电厂安全文明生产达标电厂、“安全生产先进单位”和“济宁电力系统先进企业”等荣誉称号。
2热负荷
2.1供热现状
2.1.1热源和供热现状
目前兖州市现有集中供热热电厂四家，分别为太阳纸业热电厂、兖州圣地热电有限责任公司、古城煤矿热电厂、新兖经济园区（银河）热电厂。
目前这几家热电厂，总的供热面积为220万平方米左右。
2.1.2热用户现状
兖州圣地热电有限责任公司供热区域内有工业用户几十家，由兖州圣地热电有限责任公司供热的用户现有10家，最大用汽量为75t/h，并向兖州恒通热力有限公司提供供热采暖负荷54GJ/h。
2.2热负荷
2.2.1现状热负荷
（1）工业热负荷
根据现场调查的热负荷显示，现状工业热用户有今麦郎（食品）兖州有限公司、山东力诺电源有限公司、兖州百盛淀粉有限公司，兖州中博园工贸有限公司4家，采暖期每小时最大用汽量52.3t/h。
现状工业热负荷调查表见下表2-1
现状工业负荷调查表表2-1
序号
名称
参数
Mpa/℃
采暖期t/h
非采暖期t/h
备注
最大
平均
最小
最大
平均
最小
1
今麦郎（食品）兖州有限公司
0.8/200
20
16
5
19
11
4
2
山东力诺电源有限公司
0.8/200
13
8
3
11
7
3
3
兖州百盛淀粉有限公司
0.8/200
18
13
6
13
8
3
4
兖州中博园工贸有限公司
0.8/200
1.3
0.7
0.35
1
0.5
0.2
5
合计
0.8/200
52.3
37.7
14.35
44
26.5
10.2
（2）民用热负荷
现有电厂冬季采暖热负荷分为两部分：
一部分为电厂汽机抽汽外供至各公司换热站；一部分是电厂采用循环水向兖州恒通热力有限公司提供54GJ/h热负荷，再由兖州恒通热力有限公司负责城区30万m2的居民采暖。
冬季采暖时间为120d。
采暖热负荷调查表表2-2
序号
名称
参数
采暖期t/h
备注
Mpa/℃
最大
平均
最小
1
山东联诚金属制品有限公司
0.4/180
2.5
1.5
0.8
2
山东雅士佳联诚工业有限公司
0.4/180
1.3
0.9
0.5
3
山东迪一电子有限公司
0.4/180
1.2
0.8
0.5
4
兖州集团大陆机械有限公司
0.4/180
16
14
9
5
兖州市科大鼎新有限公司
0.4/180
1.5
0.8
0.5
6
合计
0.4/180
22.5
18
11.3
7
兖州恒通热力有限公司
热水65℃/50℃
54GJ/h
48GJ/h
36GJ/h
2.2.2近期热负荷
近期新增的热用户有山东田园森科技有限公司和兖州市天成化工有限公司，属全年工业用汽，用汽参数0.8MPa/200℃。
近期工业负荷调查表表2-1
序号
名称
参数
Mpa/℃
采暖期t/h
非采暖期t/h
备注
最大
平均
最小
最大
平均
最小
1
山东田园森科技股份有限公司
0.8/200
60
50
30
60
50
30
2
兖州市天成化工有限公司
0.8/200
20
15
10
20
15
10
合计
0.8/200
80
65
40
80
65
40
2.3设计热负荷
根据工业热负荷用汽参数可以看出其用汽参数为0.8MPa、200℃，焓值为2840KJ/kg，采暖用汽参数为0.4MPa、180℃，焓值为2819KJ/kg，原有2×C6汽轮机抽汽参数为0.98MPa、274℃，焓值为2996KJ/kg，可得出工业热负荷折减系数K1=2840/2996=0.95，采暖热负荷折减系数K2=2819/2996=0.94；同时，考虑到各工业热用户的用汽同时率以及管网损失，得到本技改工程电厂出口设计热负荷：
项目
单位
采暖期t/h
非采暖期t/h
最大
平均
最小
最大
平均
最小
工业设计蒸汽热负荷
0.98Mpa274℃
现有
t/h
43
31
11
36
21
7
新增
t/h
70
57
35
70
57
35
采暖设计蒸汽热负荷
0.98MPa，274℃
现有
t/h
21
17
11
0
0
0
新增
t/h
0
0
0
0
0
0
合计
全厂
t/h
134
105
57
106
78
42
循环水供热65℃/50℃
现有
GJ/h
54
48
36
0
0
0
新增
GJ/h
0
0
0
0
0
0
合计
GJ/h
54
48
36
0
0
0
2.4凝结水回收
通过对热用户调查了解到，生产热负荷中工业用汽大多数为直接用汽，虽有少数间接用汽，但换热后凝结水都在各自厂内回收使用，因此本工程的生产热负荷凝结水不回收利用；采暖蒸汽热负荷经换热站产生的凝结水品质较好，可以回收利用，凝结水回收率为0.8。
3燃料
3.1燃料来源
本台锅炉所需燃料来源为当地煤矿提供的次煤和煤泥。
3.2燃料特性
根据业主提供的煤质资料，本期工程锅炉燃料为次煤和煤泥的混合燃烧。
设计煤种分析资料见表3-1。
燃煤煤质特性（表3-1）
项目名称
符号
单位
设计煤种
煤种
次煤
煤泥
收到基碳
Car
%
34.97
30.52
收到基氢
Hdaf
%
2.55
1.94
收到基氧
Oar
%
6.21
5.63
收到基氮
Nar
%
0.9
0.98
全硫
St,ad
%
0.47
0.20
收到基全水份
Mar
%
4.09
20.2
收到基灰份
Ad
%
50.29
57.71
干燥无灰基挥发份
Vdaf
%
50
14.74
收到基低位发热量
Qar.ne
KJ/kg
15901
14700
根据燃煤含硫量可知，排放烟气含硫量较高，需要进行炉外脱硫。
3.3点火燃料及助燃用油
锅炉点火及助燃均利用原有的燃油系统，采用0#轻柴油，油质特性见表3-2。
油质特性表（表3-2）
项目
单位
数值
恩氏粘度（20℃）
E
1.2～1.67
运动粘度（20℃）
Cst
3.8～8.0
灰份
%
≤0.25
硫份
%
≤0.25
C16H34
%
≥50
闪点
℃
65
凝固点
℃
0
低位发热值
kJ/kg
41870
3.4燃煤运输
燃料次煤和煤泥采用汽车运输，运输车辆将次煤由煤矿直接运至电厂煤场，煤泥运至煤泥棚中。
3.5燃煤耗量
本期锅炉额定负荷下燃煤耗量（表3-3）
燃料耗量
单位
1台炉
2台炉
小时耗量
原煤
t/h
3.37
6.74
煤泥
t/h
13.48
26.96
日耗量
原煤
t/d
80.90
161.8
煤泥
t/d
323.59
647.18
年耗量
原煤
万/a
2.19
4.38
煤泥
万/a
8.76
17.52
注：
每天按锅炉额定负荷下24小时运行，全年6500小时计，次煤和煤泥掺烧比例为20：
80。
4装机方案
4.1锅炉选型
本工程是锅炉技改项目替代原有3×35t/h链条炉，根据电厂新增的热负荷，结合国产燃烧煤泥的锅炉型式，拟选锅炉型式与二期工程锅炉相同。
二期工程锅炉为中温次高压循环流化床锅炉，这种锅炉属绿色环保型锅炉，能燃烧低热值的煤矸石和煤泥，而且燃烧效率高，运行可靠，在安全使用方面技术成熟，同时本技改工程锅炉蒸汽参数和二期工程锅炉蒸汽参数一致，本工程的锅炉主汽母管可以直接和二期工程锅炉主汽连接在一起，增加了全厂供热的可靠性，因此本工程锅炉选用中温次高压循环流化床锅炉。
4.2技改方案及全厂主要经济技术指标
根据设计热负荷情况，按照供热经济可靠、以热定电的原则，利用已有的供热机组（1×C12+2×C6+1×130t/h），本工程提出两个技改方案：
方案一：
2×75t/h中温次高压循环流化床锅炉
方案二：
3×35t/h中温次高压循环流化床锅炉
经对两个装机方案分析计算，两个方案投资相差不大，但方案一比方案二全厂效率高，方案二不能满足采暖期最大热负荷。
经综合比较推荐方案一2×75t/h中温次高压循环流化床锅炉。
本项目拟提出1×C12+2×C6+1×130t/h+2×75t/h全厂装机方案的主要经济技术指标详见表4-1
表4-1主要技术经济指标
序号
项目
单位
采暖期
非采暖期
最大
平均
最大
平均
1.
锅炉蒸发量
t/h
239.2
225.9
185.5
137.8
2.
汽机外供汽量
t/h
120
105
106
78
3.
减温减压器供汽量
t/h
14
0
0
0
4.
循环水供热量
GJ/h
54
48
0
0
5.
发电年均标煤耗
kg/Kwh
0.389
6.
供热年均标煤耗
kg/GJ
42.3
7.
机组年利用小时
h
6500
8.
冬季采暖时间
h
2880
9.
年供热量
GJ/a
2.11×106
10.
电厂综合用电率
%
14.35
11.
年发电量
Kwh/a
183.78×106
12.
年供电电量
Kwh/a
131.71×106
13.
全年耗煤量
t/a
13.69×104
14.
热电比
%
444.42
15.
全厂热效率
%
64.35
4.3主设备技术规范
锅炉技术参数
锅炉型式：
中温次高压循环流化床锅炉、全钢结构、自然循环汽包炉。
数量：
2台
锅炉最大连续蒸发量：
75t/h
过热蒸汽压力：
5.3Mpa
过热蒸汽温度：
450℃
给水温度：
150℃
锅炉效率：
≥86%
锅炉排烟温度：
150℃
锅炉排污率：
2%
点燃方式：
0#轻柴油
4.4运行方式及供热可靠性分析
外界最大热负荷时：
电厂3台锅炉全部运行，其中电厂原有1×130t/h锅炉带90%的负荷，本技改工程2×75t/h锅炉各带80%的负荷。
原有1×C12抽凝机组在最大抽汽工况下运行，外供蒸汽70t/h，发电15000KWh，原有2×C6抽凝机组中其中一台在最大抽汽工况下运行，外供蒸汽50t/h，发电6000KWh，另一台在纯凝工况下运行，通过低真空循环水外供54GJ/h的热负荷，发电6000KWh。
剩余的热负荷通过减温减压器外供14t/h蒸汽，汽机、锅炉、均是安全、经济工况运行，但需要用减温减压器调节热负荷。
外界最小热负荷时：
电厂原有1×130t/h锅炉带90%的负荷，本技改工程2×75t/h锅炉都停运备用或检修。
原有1×C12抽凝机组在额定工况下运行，外供蒸汽42t/h，发电15000KWh，原有2×C6抽凝机组停运备用。
汽机、锅炉、均是安全、经济工况运行。
关于机炉运行匹配方式，是根据供热负荷大小权衡，现场运行匹配方式很多，但对于原厂已有的抽凝机组来讲，其最大抽汽量是一定的，已由制造厂制定。
运行机组带负荷匹配是根据机组特性、健康状况、安全要求及运行的经济性来决定的，由运行管理人员来调度。
电厂已有的1×130t/h锅炉发生故障或检修时，本技改工程2×75t/h锅炉各带100%的负荷，能满足采暖期最大63%的热负荷；当本技改工程2×75t/h锅炉其中一台发生故障或检修时，电厂2台锅炉都满负荷运行，能满足采暖期最大86%的热负荷。
当电厂任一台汽机发生故障，主蒸汽通过减温减压器可以保证采暖期最大100%的热负荷。
综上所述，本技改工程完成后，全厂的供热是安全可靠的。
全厂汽平衡详见下表
全厂汽平衡表单位：
t/h
类别
项目
供热蒸汽
备注
采暖期最大热负荷
非采暖期最大热负荷
锅炉新蒸汽平衡
锅炉蒸发量
245.41
184.87
汽机进汽量
225.34
179.3
汽水损失
7.33
5.54
减温减压器
12.74
0
平衡状况
0
0
0.98Mpa蒸汽平衡
汽机抽汽
138.24
111.56
抽汽外供蒸汽
120
120
减温减压器
14
0
对外供汽
134
120
厂自用汽
18.24
11.56
平衡状况
0
0
5厂址条件
5.1厂址概述
5.1.1厂址地理位置
兖州圣地热电有限责任公司位于兖州经济开发区中心位置，地理座标：
东经116°21′—116°30′，北纬35°19′—35°29′，即位于兖州市西偏北约6.5km，与山东煤炭局兖州矿山机械厂相邻，南部紧靠济兖公路327国道，隔路有居民区，东部有缫丝厂等，距并网的变电站较近，是现有的热负荷中心。
5.1.2地形地貌及水文气象
厂址地貌属汶泗河冲积平原，地形东高西低，坡降仅千分之三，厂址海拔高度在48.1-48.4米之间，大部分地貌相对平坦。
厂址不压矿和文物遗迹，符合城市规划要求。
本地区属暖温带季风大陆性气候，冬季寒冷，雨雪稀少；春季多风,雨水较少;夏季雨热同季，降水集中；秋季日照充足。
①气温：
累年平均气温13.7℃，累年极端最高气温42℃，最低气温-15.7℃。
②降水：
历年平均年降水量720mm，最大值1179.33mm，最小值408mm。
③风速：
年平均风速2.8m/s，历年最大风速20m/s。
④风向：
累年全年主导风向为东南风，大风主要是夏季雷雨阵风和冬季寒潮大风。
⑤历年最大冻土深度：
24cm。
5.1.3厂址地质条件
①工程地质：
根据地质工程勘测资料，厂址地质条件如下：
本厂区处于中朝准地台鲁西断窿的中北部，菏泽一尼山隆起上的尼山凸起与曲阜凹陷的交结部位，场区地势平坦，无不良地质现象。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）有关规定，判定场地类型为中软场地，建筑场地类别为III类，由于拟建筑物荷载较大，场区在浅部存在软弱土层，拟建筑物不宜采用浅基础，根据场区地层性质及环境条件，建议拟建筑物宜采用长螺旋钻孔压灌超流态素混凝土桩复合地基。
②地下水：
地下水水位41.13米，水位埋深7m左右，场区地下水对砼及钢结构无腐蚀性。
③厂址稳定性：
地质资料显示场区没有活动断层通过，整个区域是稳定的。
④地震烈度：
根据国家地震局及建设部震发办中国地震烈度区划分，本厂址地震烈度为VI度。
综上所述，厂址地质条件适合建厂。
5.2交通运输
铁路：
新欧亚大陆桥和京沪铁路在此交汇，南有新石铁路、陇海铁路，东有京沪铁路，西有京广铁路、京九铁路。
兖州火车站是全国一等货运站、山东省最大的铁路货运编组站、鲁西南最大的客运中转站和物资集散地。
公路：
公路四通八达，日菏高速、京沪高速、京福高速在此通连，327国道等9条公路干线穿境而过，全市公路总长630公里，公路密度是全国平均水平的3倍，截止2007年底通车里程871.3公里，其中高速公路19.2公里，国道25.5公里，省道87.3公里。
5.3工程水源
兖州有丰富的水资源，地下水储量约20亿m3，深层日开采量可达60万m3，是中国山东三大丰水区中唯一尚未大量利用地区，水质较好，属于奥陶系岩溶裂隙水，含有丰富的矿物质和微量元素，是天然的矿泉水。
兖州西南的南四湖为我国北方最大的淡水湖，面积1266平方公里，流域面积3170平方公里，有53条河流汇入，入湖水量29.6亿m3，每年可利用的地表水量为14.5亿m3。
升级会员 