2200MW机组脱硫增容改造项目工程可行性研究报告.docx
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2200MW机组脱硫增容改造项目工程可行性研究报告
双欣电力有限公司
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
鄂尔多斯双欣电力有限公司2×200MW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
·内蒙古双欣化工有限公司提供的煤质资料；
·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》；
·内蒙古双欣化工有限公司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
鄂尔多斯双欣电力有限公司2×200MW机组脱硫改造工程场址位于鄂尔多斯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
鄂尔多斯双欣电力有限公司2×200MW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
系统调试
3
套
五、
输送风机房及土建
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