黄磷尾气发电项目方案

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1、瑞驰卡能黄磷尾气发电项目建议书第一章概述我国是黄磷、电石、碳化硅的生产大国，而黄磷、电石、碳化硅的生产是 高耗能大户，同时在生产中要产生大量的高含 CO的尾气，以黄磷生产为例，每 生产一吨黄磷，就要副产 25003000m尾气，尾气中CO的含量一般都在80犯 上，如此巨大的尾气量，而目前在这些企业中 80姒上的尾气都是直接排入大气 中，造成了很大的能源、资源的浪费和严重的环境污染。节能减排，建立环境友 好型的文明社会是我国的基本国策， 随着环境保护政策的落实和加强，尾气回收 利用势在必行，并关系到企业的生存和发展。多年来黄磷尾气、电石尾气、碳化硅尾气等没有能很好的回收利用的根 本原因是尾气回收

2、净化技术比较复杂，投资较大。这类尾气中除含有大量的COCH、H2、CO等有用气体外，还含有一定量的硫化物、磷化物、神化物、氟化物 等有害物质和大量的粉尘，用简单的过滤除尘、水洗、碱洗法制得的净化尾气达 不到化工合成工艺气的要求，只能用作燃料，经济效益不佳。近十多年来我国许 多科研单位、高等院校、生产企业、设计公司等都在致力于尾气回收净化和综合 利用的研究和开发工作，并取得了可喜的成果，技术日趋成熟，并建立起多处示 范性装置，运行良好。利用尾气回收，变废为宝，虽然尾气回收净化需要一定的 投资，但其生产成本远低于直接用煤、气、油生产的产品，而且解决了环境污染 的大问题。1.1 项目申请单位情况概述

3、及编制依据1.1.1 项目申请单位概况*化工企业现有两台/套1万吨/年黄磷生产系统，可年生产成品黄磷（五氧 化二磷）2万吨，年产值*万元。1.1.2 项目概述该企业年产黄磷2万吨，每生产一吨黄磷可产生黄磷尾气（ CO 95%） 3000NM3,全年副产尾气2X3000=6X 107NM（除部分尾气用于矿石烘干和工艺加 温外，剩余部分全部燃烧（点天灯）外排，此工艺不仅浪费了资源也污染了环境。西安瑞驰节能责任有限公司黄磷尾气的热值约为2716大卡，和11MJ如果用黄磷尾气作燃料供发动机 发电1NM尾气可发电1KW/H目前公司全年副产尾气约 2万吨X 3000=6X 107nM, 除去用于黄磷原材料

4、工段烘 干矿石和 工艺加温外，剩余 黄磷尾气量 约为5000nm3/h(co100%),可以组建一座装机容量为 5000kw的机组。该项目为黄磷尾气综合利用及节能环保项目， 利用排空燃烧的黄磷尾气作为 燃料进行发电，减少环境污染。1.2 研究范围化工有BM公司*项目可行性研究的范围主要包括利用黄磷尾气发电技术的 可行性，以及相应的工程总图布置、气处理系统、供气系统、燃烧系统、电力系 统、环境保护等技术方案的确定和投资及财务分析。1.3 项目建设的必要性黄磷尾气的主要组成成分是一氧化碳(co100%,是很好的燃料。为了解决 化工企业排空黄磷尾气燃烧造成的浪费和对环境污染问题，在治理污染的同时，

5、将排空燃烧的黄磷气变为综合利用的资源，最大限度的利用其资源价值。因此提出了黄磷尾气发电项目。1.3.1 黄磷尾气发电的经济效益(1)将剩余黄磷尾气引入发电机组发电可以有效的减少黄磷尾气对环境的污 染，有利于环境保护。(2)利用剩余黄磷尾气发电，实现了资源综合利用，变废为宝。(3)利用剩余黄磷尾气发电，可以为公司创造巨大的经济效益。(4)利用剩余黄磷尾气发电，具有较好的社会效益，保护了企业周边的环境。(5)利用剩余的黄磷尾气发电，降低了黄磷的生产成本，增强了企业的竞争 力，实现了公司的可持续发展。(6)利用剩余的黄磷尾气发电，响应了国家关于节能减排方针及号召。1.3.2 黄磷尾气发电的社会效益黄

6、磷尾气发电不仅具有较好的经济效益， 而且具有较好的社会效益。首先是 环境受益，黄磷尾气经过燃烧发电过程后，对环境的危害减少，其次是缓解电力 资源紧缺。目前我国存在较大范围的电力紧缺局面。黄磷产生是个耗电极大的过程，当地电能几乎全部来源于水力发电，而水力发电受季节变化影响很大，因而利用黄磷尾气发电对黄磷生产企业、对社会、对环境都是非常有利的。1.3.3 项目受国家政策鼓励，符合企业发展长期目标我国是发展中国家，可持续发展的前提是发展，在比较长的时期内，我国将 以较高的发展速度发展经济和电力行业， 但又不能重走其他工业国家“先污染后 治理”的老路，这是我国面临的一大难题和挑战。我国每年新增发电量仍

7、有很大 部分是煤电，可以预料燃煤带来的排放污染，以及重视资源利用和环境保护的影 响，将会长期存在下去。2000年7月18日国家经贸委颁发的资源综合利用电 厂（机组）认定管理办法第二条指出废气利用机组为资源综合利用机组，享受 国家有关资源综合利用电厂的优惠政策。1.4 主要技术设计原则根据技能建设方针、相关法律细则和地方法规、国家和行业有关设计规范和 规程，本工程在设计中将体现以以下技术原则：1.4.1 统一规则、分布实施、以气定电和适度规模的原则，以最大限度的利用黄 磷尾气为主要任务，符合改善环境、节约能源的要求。1.4.2 尽量降低工程造价，提高经济效益，工艺流程合理，管线布置短捷，建筑 物

8、布置紧凑，减少工程用地，缩短建设工期，提高综合经济效益。1.4.3 根据能源供应条件和优化能源结构的要求，从改善环境质量、节约能源出 发，优化方案。我公司在贵企业提供的相关资料的基础上，各专业展开了全面的工作。对电 站的平面布置、黄磷尾气的处理工艺、装机容量方案、水工、环境等工程做了充 分的研究和比较，确定采用10台500GF-RG%组。于2011年3月完成可行性研 究报告。第二章电力系统企业现有变电开关站将进行相应改造。发电站机组发出的电升压到*kv ,通过电缆与公司*kv母线并网第三章燃气供应系统3.1燃料消耗量单台机组正常连续耗气量按4OOnmVMcolOO%)考虑，总耗气量约为4000

9、nm3/h(co100%),能满足10台发电机组连续耗气量。3.2典型黄磷尾气组分组成COCOQ其磷碑氟硫他含量85-952-40.1-0.53-5g/m30.5-1.00.07-0.080.4-0.50.6-63.3发电机组用气压力及气设置黄磷尾气作为黄磷工业生产的废气，用于*机组进行发电必须经过除尘、脱 硫等净化处理设施。首先经过水洗脱去黄磷中的粉尘和部分硫、磷、氟、神等， 然后通过碱液pds脱硫（磷）脱去黄磷气中的硫（磷），净化后的黄磷气引自5000m 气柜，最后通过加压风机输送到发电站内供发电机组燃烧发电，为使发电机组正常运行，输送至每台发电机组的进气压力必须在 3kpa以上。第四章机

10、组选型方案4.1 建设规模的确定有限公司年产黄磷2万吨，每吨黄磷副产尾气（CO100%） 3000Nm3 ,全年 副产尾气约6X 107Nm3 ,除去用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温的部分 外剩余气量约为5X 107Nm3 ,约合5000 Nm3 /h（CO100%）,可供5000KW机组发 电。拟建电站的装机容量应在 5000kw。该工程建成后所发电量，可满足企业部分用电的需要，不足部分由电网提供， 经济效益显著。4.2 装机方案方案一：用特种黄磷尾气燃烧锅炉配燃气轮机发电黄磷尾气不用再净化处理，直接选用2台SZS n-12-Q系列燃黄磷尾气专用 锅炉，驱动两台2500KW或3000KW

11、汽轮发电机组发电，完成整个黄磷尾气利 用发电项目。优点：该产品单机容量大，具有启动快捷、运行稳定、故障率低、自动化程度 高，燃料适应范围广等特点。缺点：燃气轮机大修需返回制造厂修理，费用大，维修周期长，年平均维修费 用高，特种专用锅炉价格高，大修周期短（3-4年）大修专用配件费用高（锅炉费 用的20%）。燃气轮机对供给的进气燃料指标要求高，如气压、浓度 （32%）、清洁度高 （低于2mg/ Nm3 ）等，需增设燃气增压装置和净化装置；机组冷却水量大，需 建设专用的冷却水池，工程占地面积大。由于燃气轮机运行噪声大，燃机发电厂房需采用高性能的隔音结构， 建筑物 结构复杂，要求高。燃气轮机系统投资高

12、，投资回收期长。方案二：用洁净的黄磷尾气直接驱动燃气发电机组发电黄磷尾气经过净化处理（黄磷尾气用于燃气机发电，必须净化。要求如下：硫：=1000mg/Nm3 磷：=80mg/Nm3 氟：=5mg/Nm3 种：=5mg/Nm3我公司提出的发电机组正常运行的新的黄磷尾气净化工艺，具方案为：水洗+碱液PDS兑硫（磷）。采用工艺如下：黄磷尾气 高压水雾脱水器一一高压水雾精脱水器一一PDS脱硫一 一磷精脱水器一一净化器。用燃气内燃机发电选用10台500GF-RG机组装机容量：10X500KW。优点：500GF-RG机组对可燃气体适应能力强，只要可燃气体压力在3Kpa以上都能被有效利用，适应极低压力的燃气

13、，不必增压，减少投资和提高有效发 电量；热效益高，热效益可达 30-35%。由于单机容量小，电站的调节能力强，提高了供电的稳定性。机组安装环境要求不高，机房结构简单，配套设施少，故工程建设周期短， 占地面积小。500GF-RG机组投资低，回收期短，经济效益可观。缺点：500GF-RG机组属于活塞式内燃机，运动的零部件多，维修工作量较 大，要求维修人员技术素质高。方案三：用经过净化处理的洁净黄磷尾气使用普通燃气锅炉驱动汽轮发电 机组发电黄磷尾气经过净化处理供两台普通 12吨燃气锅炉驱动两台3000KW汽轮机 组发电，黄磷尾气净化工艺，具方案为：水洗 +碱7取PDS脱硫（磷）。采用工艺如下：黄磷尾

14、气-高压水雾脱水器-高压水雾精脱水器-PDS脱硫-磷精 脱水器一净化器。处理后的洁净尾气直接供普通燃气锅炉使用并用于驱动汽轮机组发电。优点：设备选型范围广，组网方便维修费用低，投资回收期短。缺点：本方案控制节点多，影响运行周期因数复杂，占地面积大，施工工期 长。通过对以上三种方案进行综合比较， 结合化工企业的实际情况。方案二更适 合用于黄磷尾气发电，占地面积小，建设投资少，加之采用单机容量中等的机群 站具有调度灵活的特点。确定方案二是最佳且可行的方案。4.3 机组的系统组成整个系统包括：润滑系统、空气过滤系统、点火系统、冷却系统、排气系统、 发电机组控制系统。全套装置包括：燃气发动机、发电机、

15、空气过滤器、排气消音器、机组辅助系统、燃气调压装置、机组系统同期控制盘等装置燃气电站的性质：控制和操作方式：发电机工作循环：额定转速：进气方式：气缸布置方式：冷却方式：启动方式：4.4瓦斯发电机组性能参数瓦斯发电机组型号：机组型号：发电机型号：控制屏：额定功率：额定电压：额定频率：额定因数（CO100%S）:额定转速：调压方式：励磁方式：电压调整率：相数与接法：调速器型号：常用电站集中控制系统四冲程1000r/min增压式双列V型开式，强制水冷24V直流电启动500GF-RGW12V190ZLDK-2c1FC6454-6LA42PCKI-RB500500KW400V50Hz0.8（滞后）1000r/min自动无刷5% （可调）三相四线制2301A负荷分配及速度控制器近、远距离控制操纵方式：冷却方式：强制水冷、换热器换热、开式循环启动方式：24V直流电启动机油消耗率：（g/kwh）1.5g排气温度：0 550 c发电机绝缘