电除尘改造工程建设项目可行性研究报告.docx

电除尘改造工程建设项目可行性研究报告.docx

《电除尘改造工程建设项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电除尘改造工程建设项目可行性研究报告.docx（60页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电除尘改造工程建设项目可行性研究报告

附图目录

1F03370K–A–01电除尘器改造增加一电场平、立面布置图

附件目录

附件1：

《宜兴华润热电有限公司2×60MW#1、#2炉电除尘改造工程可行性研究合同书》

附件2：

《宜兴华润热电有限公司2×60MW机组#2炉电除尘器改造前性能试验报告》

附件3：

江苏省电力设计院设计资质

1概述

1.1项目背景及概况

国家环保部2011年发布《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）。

新标准要求从2014年1月1日起，现有火电厂燃煤锅炉执行烟尘≤30mg/Nm3的排放标准；在国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区，应严格控制企业的污染物排放行为，在上述地区的火力发电锅炉及燃气轮机组执行烟尘≤20mg/Nm3的排放标准。

宜兴华润热电有限公司执行重点地区的排放标准，要求烟尘的排放浓度为≤20mg/Nm3。

为响应国家对烟尘控制工作的要求，2013年4月，宜兴华润热电有限公司委托我院开展宜兴华润热电有限公司2×60MW机组#1、#2炉电除尘改造可行性研究。

宜兴华润热电有限公司位于江苏宜兴市西南约3公里的环保科技工业园园区西北部，地处工业园区下风向，西靠西溪河，北临西氿湖800米。

电厂一期工程2×60MW机组锅炉为无锡锅炉厂制造的UG-260/9.8-M型高温、单锅筒、自然循环、“Ⅱ”型布置的固态排渣煤粉炉。

脱硫系统采用1炉1塔氧化镁湿法烟气脱硫技术。

2台机组分别在2004年12月和2005年3月投产发电。

#1、#2机组电除尘器厂家为浙江菲达环保科技股份有限公司，每台机组配备1台FAA3×40M-2×64-120型双室三电场除尘器，除尘设计效率≥99.6％。

1.2主要编制依据

（1）《宜兴华润热电有限公司2×60MW#1、#2炉电除尘改造工程可行性研究合同书》。

（2）《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011

（3）《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000

（4）《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》DL/T5375-2008

（5）国家颁发的除尘器规程、规定及相应的技术标准。

（6）其它内部、外部设计接口资料或文件。

1.3电除尘器改造的必要性

宜兴华润热电有限公司2×60MW机组分别在2004年12月和2005年3月投产发电，从2014年7月1日起，将执行GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》中重点地区烟尘排放限值≤20mg/Nm3。

2013年4月17日～18日电厂委托苏州热工研究院有限公司对#2炉电除尘器进行了性能试验。

#2炉燃用近设计煤种100%负荷时，实测电除尘器出口烟尘排放浓度约180mg/Nm3左右，燃用近校核煤种100%负荷时，实测电除尘器出口烟尘排放浓度最大约241mg/Nm3左右。

根据当前电除尘器出口烟尘排放浓度，并考虑湿法脱硫有一定的除尘作用,烟囱入口烟尘排放浓度无法低于≤20mg/Nm3，不能满足从2014年7月1日起执行的新火电厂大气污染物排放标准中规定≤20mg/Nm3的要求。

为确保电厂烟囱入口烟尘排放浓度在执行新标准后低于限值20mg/Nm3，保证电除尘器的除尘效率，满足国家日益严格的环保要求，宜兴华润热电有限公司拟对2×60MW机组电除尘器进行改造。

1.4研究范围

（1）本项目研究范围是宜兴华润热电有限公司2×60MW#1、#2炉电除尘器提效改造。

（2）根据宜兴华润热电有限公司要求，通过本次有针对性的技术方案比选，使2×60MW机组电除尘器出口烟尘排放浓度达到30mg/Nm3以下，通过脱硫装置一定的除尘作用，最终使烟囱入口烟尘排放浓度达到20mg/Nm3以下，满足现行《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）。

1.5主要技术原则

（1）确保电除尘器改造后烟尘排放量满足国家标准排放要求,改造后电除尘器出口的烟尘浓度≤30mg/Nm3，烟囱入口的烟尘浓度≤20mg/Nm3；

（2）最大限度利用原有设备，减少对原有设备拆除，缩短改造工期，合理降低改造成本；

（3）除灰系统改造满足电厂运行要求；

（4）锅炉设备年有效运行时间按7200h计；

（5）当电除尘器系统发生故障不投入运行时，短时不影响机组的正常运行；

（6）整个装置运行安全、可靠、维护方便。

1.6工作简要过程及主要参编人员

业主委托可研的时间为2013年4月，工作实施时间为2013年4月～2013年5月。

实施过程主要包括去现场踏勘、向各有关厂家进行调研、业主提供所需各种原始资料、与业主就有关问题交换意见、院内外评审、研究、编制报告等。

我院组织机务、电气、热控、土建和技术经济等相关专业人员参加了本项目的可行性研究工作。

2工程实施原有条件

2.1厂址概况

2.1.1地理位置

宜兴华润热电有限公司厂址位于江苏省宜兴市西南部，环保科技工业园园区西北部，距宜兴市中心区约3km路程。

2.1.2厂址条件

宜兴华润热电有限公司电厂厂区属于冲积平原地貌，场地内地形比较平坦，第四系覆盖层厚度小于50米，上部主要由冲积成因的粘土及粉土组成，下部主要由残积成因的粘性土混碎石（残积土）组成，其下为中风化石灰岩，第四系土层分布尚均匀，土质上部较差，中下部土质较好，基岩顶板埋深略有起伏，40.50～45.70米。

2.1.3场地地震效应

根据《建筑抗震设计规范》，结合场地土的剪切波速及第四系覆盖层厚度，判定本场地土的类型为Ⅱ类中软场地土。

抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，特征周期0.35s。

设计地震分组为第一组。

本场区深度20米内无液化土层。

2.2水文气象条件

2.2.1厂区地下水情况

拟建场地地下水类型上部为潜水类型，主要受大气降水和地表水渗漏补给，不同季节有所升降。

中部（3）层土为弱承压含水层，以渗透及越流形式补给及排泄。

下部（8）层为基岩裂隙承压含水层，主要以越流形式补给及排泄。

该工程对基坑开挖影响的地下水为上部潜水。

勘察期间，该地下水（上部潜水）埋深在0.90～1.00米（相对标高2.31～2.35米），历年最高水位标高为3.45米，根据地区经验，该地下水及地基土对钢筋混凝土无侵蚀，对钢结构具有弱侵蚀性。

2.2.2主要气象参数

（1）气压

多年平均大气压力101590Pa

（2）气温

多年平均大气温度15.7℃

多年极端最高气温39.6℃

多年极端最低气温-13.1℃

（3）湿度

多年平均相对湿度81%

多年最小相对湿度7%

（4）降水量

多年年平均降水量1221.4mm

多年年最大降水量1695.9mm

（5）风向、风速、风压及雪压

30年一遇，10分钟平均最大风速16m/s

多年最大积雪深度37cm

2.3电厂主设备参数

2.3.1锅炉

锅炉是无锡锅炉厂制造的UG-260/9.8-M型高温、单锅筒、自然循环、“Ⅱ”型布置的固态排渣煤粉炉。

锅炉室外布置，其前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器，水平烟道装设了两级对流过热器，炉顶、水平烟道两侧及转向室设置顶棚和包墙管，尾部竖井烟道中交错布置两级省煤器和两级管式空气预热器。

锅炉主要设计参数如下表2-1：

表2－12×60MW机组主要设备参数表

序号

参数名称

单位

参数

1

型式

亚临界一次中间再热控制循环锅炉

2

额定蒸发量

t/h

260

3

额定蒸汽温度

℃

540

4

额定蒸汽压力

MPa

9.8

5

汽包工作压力

MPa

11.28

6

给水温度

℃

215

7

热风温度

℃

322

8

排烟温度

℃

134

9

设计炉效

%

91.5

10

设计燃料

烟煤

11

燃料消耗量

kg/h

35520

12

锅炉本体烟气阻力

Pa

1493

13

锅炉本体空气阻力（包括燃烧器阻力）

MPa

3146

14

过热器介质侧阻力

MPa

1.45

15

省煤器工质侧阻力

MPa

0.31

16

烟气流量（134℃）

m3/h

451454

17

冷风量（20℃）

m3/h

261694

2.3.2电除尘器

表2-2原有静电除尘器主要设计参数与技术性能（单台炉）

序号

项目

单位

参数

1

电除尘器型号

FAA3×40M-2×64-120型

2

电除尘器型式

双室三电场混合宽间距静电除尘器

3

配备数量

台

1/台炉

4

处理烟气量

m3/h

446170

5

烟气处理时间

s

14.81

6

设计效率

％

99.63

7

保证效率

％

99.6

8

校核煤种效率

％

99.6

9

本体阻力

Pa

≤280

10

本体漏风率

％

≤3

11

噪声

dB

80

12

外形尺寸

m×m×m

13

有效断面积

m2

154

14

长、高比

1

15

室数/电场数

2/3

16

阳极板型式及总有效面积

m2

480C9216

17

阴极线型式及总长度

m

RSB芒刺线9216

18

比集尘面积/一个（或几个）供电区不工作时的比集尘面积

m2/m3/s

74.36

19

逐进速度/一个（或几个）供电区不工作时的逐进速度

cm/sec

7.47

20

烟气流速

m/sec

0.81

21

壳体设计压力

22

负压

KPa

-8.7

23

正压

KPa

+8.7

24

壳体材料

Q235-A

25

每台除尘器灰斗数量

个

6

26

每台除尘器所配整流变压器台数

台

6

27

整流变压器型式（油浸式或干式）及重量

T

油浸式2

28

每台整流变压器的额定容量

kVA

29

整流变压器适用的海拔高度和环境温度

m、℃

1000，-20～+40

2.3.3引风机

现有引风机为离心式风机，风机由南通金通灵风机厂设计制造，型号为Y4-60-11NO23.3D；电机型号为YKK500-6，额定功率为630KW。

风机的主要设计参数见表2-3:

表2-3引风机主要设计参数

项目

单位

设计煤种

风机入口容积流量

m3/h

252922

额定转数

r/min

高速985，低速750

风机全压升（包括附件损失）

Pa

5992

风机轴功率

KW

521

风机全压效率

%

85.10

2.3.4电除尘飞灰处理系统

电除尘飞灰处理系统由无锡市华星电力环保修造厂设计并供货。

（1）在每台炉一电场两个灰斗下各设一台LD1.5（V=1.5m3）；二电场两个灰斗下各设一台LD1.0（V=1.0m3）型仓泵；三电场两个灰斗下各设一台LD0.6（V=0.6m3）型仓泵；每台炉配置6台仓泵，二台炉共12台仓泵。

（2）每台炉一电场2台仓泵采用一根DN100（Ф114×7）变径至DN125（Ф140×7）输灰管将灰输送至两座灰库贮存。

（3）每台炉二、三电场4台仓泵合用一根DN80（Ф95×7）变径至DN100（Ф114×7）输灰管将灰输送至两座灰库贮存。

在库顶设置气动切换阀，粗、细灰库可任意切换。

（4）系统中配置自动防堵装置，在每根输灰管的起始端设置一套自动吹堵装置，确保系统在任何情况下稳定﹑可靠运行。

（5）输灰管道均采用普通无缝钢管,弯管采用耐磨弯管。

为了对供气压力进行监控，在供气管道上设置了压力变送器，对气源压力进行监控。

（6）输灰系统设计选型参数

表2-4单台炉电除尘器飞灰处理系统设计参数

飞灰参数

含水量：

干灰灰温：

≤150℃堆积比重：

0.8t/m3

设

备

选

型

参

数

项目

一电场

二电场

三电场

灰斗数量（个）

2

2

2

电除尘器总排灰量（t/h）

8.92（设计煤种）

仓泵型号

LD-1.5

LD-1.0

LD-0.6

仓泵数量（台）

2

2

2

仓泵容积m3

1.5

1.0

0.6

输送管数量

1根

四台泵1根

工作压力Mpa

0.15～0.25

输送管规格（mm）

DN100/DN125

DN80/DN100

输送距离

～400米

输送高度

～26米

单根管弯头数量

90°弯头12个

单台炉弯头及三通数量

12个

弯头型式

陶瓷耐磨弯头（半径为5～7倍输灰管直径）

系统

设计

经济

指标

输送流速m/s

～10.5（物料平均流速）

仓泵出口初速m/s

5～7

单根管耗气量m3/min

～13.6

～7.9

输送灰气比kg/kg

25：

1

输送系统所需压缩空气压力

0.5～0.7MPa

2.3.5烟囱

烟囱高度150m，为单筒钢筋混凝土烟囱，底部直径12.6m，内筒出口直径4m。

2.4燃料

2.4.1原锅炉设计和脱硝改造煤质分析数据

根据电厂提供的资料，原锅炉设计和校核煤质分析数据和脱硝改造设计和校核煤质分析数据见表2-5。

表2-5锅炉设计、脱硝改造设计和校核煤质分析数据

项目

单位

锅炉

设计

煤种

锅炉

校核

煤种

脱硝改造设计煤种

脱硝改造校核煤种

工

业

分

析

收到基低位发热值Qnet.ar

kJ/kg

20515

18841

20285

18470

收到基全水份Mt

%

＜8

＜8

11.8

13.08

收到基灰份Aar

%

28

30.4

21.04

27.43

固定碳

%

干燥无灰基挥发份Vdaf

%

27

25

35.70

38.32

空气干燥基水份Mad

%

元

素

分

析

收到基碳Car

%

52

50

53.4

46.6

收到基氢Har

%

3.49

2.7

3.83

3.73

收到基氧Oar

%

7.21

7.1

8.52

6.88

收到基氮Nar

%

0.81

1

0.81

0.75

收到基全硫St.ar

%

0.49-0.8

0.8

0.60

0.81

可磨性系数

灰熔融性

变形温度DT

℃

1250

1250

1500

1300

软化温度ST

℃

1450

1450

1500

1340

熔融温度FT

℃

1500

1500

1500

1400

2.4.2电除尘器改造前燃煤煤质和飞灰成分分析

2013年4月17日～4月18日，苏州热工研究院在电除尘器改造前对对试验煤质进行了工业分析、元素分析、发热量分析、可磨性指数和灰熔融特性温度分析，对试验期间取得的飞灰进行成分、粒径分布、比电阻、密度等分析。

分析结果见表2-6～2-10。

表2-6试验煤质分析数据

项目

单位

4月17日

近设计煤种

4月18日

近校核煤种

工

业

分

析

收到基低位发热值Qnet.ar

kJ/kg

21250

19250

收到基全水份Mt

%

10.3

8.5

收到基灰份Aar

%

19.75

26.52

固定碳

%

43.46

39.76

干燥无灰基挥发份Vdaf

%

37.87

38.81

空气干燥基水份Mad

%

5.63

4.77

元

素

分

析

收到基碳Car

%

54.81

50.58

收到基氢Har

%

3.51

3.23

收到基氧Oar

%

10.41

10.01

收到基氮Nar

%

0.74

0.48

收到基全硫St.ar

%

0.48

0.68

可磨性系数

51

55

灰熔融性

变形温度DT

℃

＞1500

＞1500

软化温度ST

℃

熔融温度FT

℃

表2-7飞灰成分分析

序号

分析项目

分子式

单位

4月17日

近设计煤种

4月18日

校核煤种

1

二氧化硅

SiO2

%

51.99

50.81

2

三氧化二铁

Fe2O3

%

6.38

4.31

3

三氧化二铝

Al2O3

%

29.65

34.40

4

二氧化钛

TiO2

%

2.26

1.88

5

氧化钙

CaO

%

6.60

5.23

6

氧化镁

MgO

%

/

/

7

氧化钠

Na2O

%

/

/

8

氧化钾

K2O

%

1.71

1.93

9

三氧化硫

SO3

%

0.53

0.65

10

二氧化锰

MnO2

%

0.09

0.07

表2-8飞灰比电阻

序号

温度（℃）

比电阻（Ω•cm）

4月17日

近设计煤种

4月18日

近校核煤种

1

16

7.77x109

8.08x109

2

90

3.06x1011

5.05x1011

3

100

4.80x1012

7.48x1012

4

110

8.78x1012

1.84x1013

5

120

1.19x1013

2.53x1013

6

130

1.35x1013

4.04x1013

7

140

1.55x1013

4.04x1013

8

150

1.68x1013

4.04x1013

9

160

1.84x1013

5.05x1013

10

170

1.55x1013

3.37x1013

11

180

1.35x1013

2.53x1013

12

190

1.01x1013

1.84x1013

表2-9飞灰粒径分布分析

序号

粒径（μm）

4月17日

近设计煤种

4月18日

校核煤种

1

<2.5

<0.69%

<0.48%

2

2.5～5

0.69%～1.06%

0.48%～0.82%

3

5～10

1.06%～1.61%

0.82%～1.41%

4

10～20

1.61%～2.36%

1.41%～2.22%

5

20～30

2.36%～2.97%

2.22%～2.83%

6

30～40

2.97%～3.30%

2.83%～3.16%

7

40～60

3.30%～3.73%

3.16%～3.71%

8

>60

>3.73%

>3.71%

表2-10飞灰密度分析

试验煤质

堆积密度（g/cm3）

真密度（g/cm3）

4月17日近设计煤种

0.6123

2.0687

4月18日近校核煤种

0.5534

2.0923

2.5现有电除尘器概况

#1、#2机组从投运以来，#1电除尘分别于2007年6月、2008年5月、2009年5月、2010年11月、2011年9月、2012年9月经历了6次小修，于2009年10月进行了一次大修。

#2电除尘分别于2008年9月、2010年4月、2011年4月、2012年3月、2012年9月经历5次小修。

2008年8月份，诸暨电除尘器研究所对#1、#2炉2台电除尘器分别进行了性能测试，测试结果1#炉电除尘器除尘效率99.64%，2#炉电除尘器除尘效率99.61%。

在2011年1月电厂对#1、#2炉2台电除尘器分别进行了脉冲供电、降压振打的节能改造，改造后节能效果明显。

2013年4月，宜兴华润热电有限公司委托苏州热工研究院有限公司对现有#2炉电除尘器进行了性能测试（测试报告见附件二），电除尘器性能测试结果见表2-11、表2-12。

根据测试结果，#2电除尘器燃用近设计煤种时，电除尘器出口烟尘排放浓度约180mg/Nm3，除尘效率约为98.59%，燃用近校核煤种时，电除尘器出口烟尘排放浓度约241mg/Nm3，除尘效率约为98.72%。

表2-11电除尘器性能测试汇总（4月17日近设计煤种100%负荷）

项目

单位

A侧

B侧

机组发电负荷

MW

60

锅炉蒸发量

t/h

245

进口烟尘浓度

mg/（Nm3）

13442.6

12493.0

进口折算烟尘浓度（6%O2）

mg/（Nm3）

12079.5

11314.7

进口烟气温度

℃

131.5

128.2

进口烟气湿度

%

8.5

8.5

进口烟气量

Nm3/h

127869.7

121262.8

249132.5

进口烟气流速

m/s

14.13

13.47

进口烟气静压

kPa

-1.39

-1.36

进口烟气全压

kPa

-1.31

-1.28

出口烟尘浓度

mg/（Nm3）

179.2

182.0

出口折算烟尘浓度（6%O2）

mg/（Nm3）

164.0

165.5

出口烟气温度

℃

128.3

125.1

出口烟气湿度

%

8.5

8.5

出口烟气量

Nm3/h

132350.2

120563.5

252913.7

出口烟气流速

m/s

13.80

12.79

出口烟气静压

kPa

-1.41

-1.38

出口烟气全压

kPa

-1.32

-1.31

除尘效率

%

98.62

98.55

98.59

本体漏风率

%

1.0

本体阻力

Pa

44

52

烟尘排放量

kg/h

21.7

20.1

烟尘排放总量

kg/h

41.8

电除尘器能耗

kW

40.26

表2-12电除尘器性能测试汇总（4月18日近校核煤种100%负荷）

项目

单位

A侧

B侧

机组发电负荷

MW

60

锅炉蒸发量

t/h

245

进口烟尘浓度

mg/（Nm3）

20384.2

18349.9

进口折算烟尘浓度（6%O2）

mg/（Nm3）

18276.3

16621.3

进口烟气温度

℃

128.2

124.6

进口烟气湿度

%

8.4

8.4

进口烟气量

Nm3/h

129887.8

119291.4

249179.2

进口烟气流速

m/s

14.99

13.43

进口烟气静压

kPa

-1.42

-1.39

进口烟气全压

kPa

-1.32

-1.31

出口烟尘浓度

mg/（Nm3）

228.6

254.2

出口折算烟尘浓度（6%O2）

mg/（Nm3）

208.8

231.9

出口烟气温度

℃

122.5

122.3

出口烟气湿度

%

8.4

8.4

出口烟气量

Nm3/h

130145.3

123596.5

253741.8

出口烟气流速

m/s

13.42

12.83

出口烟气静压

kPa

-1.44

-1.45

出口烟气全压

kPa

-1.36

-1.38

除尘效率

%

98.88

98.57

98.73

本体漏风率

%

1.2

本体阻力

Pa

42

63

烟尘排放量