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1、1、 概述1.1 项目概况河坡发电有限责任公司一期工程2x50MW机组分别于1991年12月和1992年10月投产发电，二期工程2x100MW机组分别于2000年7月和2000年12月投产发电。1号、2号为2x50MW机组锅炉，采用WGZ220/9.8-14型220t/h固态排渣煤粉锅炉，3号、4号为2x100MW机组锅炉，锅炉由武汉锅炉厂生产，型号为WGZ410/9.8-7，生产日期为1994年8月，为单锅筒、自然循环、固体排渣、悬浮燃烧的煤粉炉。四台锅炉合用一个烟囱。本项目是老厂技术改造。1.2 脱硝工程建设的必要性我国是世界上主要的煤炭生产和消费国，也是以煤炭为主要一次能源的国家。据统计
2、，2002年，原煤在我国一次能源构成中所占比例为70.7%，而用于发电的煤炭约占煤炭消费量的49.1%。NOx的排放是酸雨的形成和对大气中臭氧层破坏的重要原因之一，据有关部门估算：1990年我国的NOx排放量约为910万吨，到2000年和2010年，我国的NOx排放量将分别达到1561万吨和2194万吨，其中近70%来自于煤炭的直接燃烧，以燃煤为主的电力生产是NOx排放的主要来源。鉴于我国的能源消耗量今后将随经济的发展不断增长，NOx排放量也将持续增加，如不加强控制NOx的排放量，NOx将对我国大气环境造成严重的污染。以燃煤为主的电力生产所造成的环境污染是我国电力工业发展的一个制约因素，煤炭燃
3、烧产生的烟气中含有烟尘、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）和CO2等污染物，已经造成了严重的环境问题，是我国经济可持续发展急待解决的重要问题。随着我国经济和生活水平的日益提高，将会对环境给予越来越大的关注。改革开放后，我国在燃煤电站烟尘排放的控制方面，通过近三十多年的发展，除尘设备和技术均达到国际先进水平，烟尘排放已得到有效控制。在燃煤电站SOx排放的控制方面，我国采用引进技术和设备建立了一批烟气脱硫工程，不断加大SOx排放的控制力度，SOx排放的增长势头已基本得到了控制，SOx排放总量将不断降低。因此，NOx的控制将是继粉尘和SOx之后燃煤电站环保治理的重点。在燃煤电站NOx排放的控制方
4、面，目前我国还没有掌握脱硝的先进技术，也没有建立起我们的脱硝工程。因此吸收和引进国外成熟的烟气脱硝技术并研究出适合我国国情的烟气脱硝工艺设备是一项十分紧迫的工作。2004年国家新的大气排放标准已实施，对火电厂NOx排放标准要求有了大幅度的提高。因此，河坡发电有限责任公司脱硝工程实施与国家环保政策的方向是完全一致的。本工程4个机组脱硝工程实施后，电厂NOx排污总量将明显降低，具有显著的环保效益，有利于河坡发电有限责任公司以环保型电厂的面貌树立自己的企业形象。1.3 脱硝工程建设的可行性1.3.1技术及合作方式方面本工程4个机组拟通过国际合作进行烟气脱硝工程。具体合作方式为：4个机组烟气脱硝系统由
5、外国脱硝环保公司负责系统总体设计，其余由国内公司负责系统初步设计、详细设计、施工和调试服务；关键设备如催化剂、喷氨格栅、烟气分析仪、控制系统进口，其它配套设备和装置材料国内提供。1.3.2工程实施背景方面河坡发电有限责任公司燃煤发电机组烟气脱硝工程实施存在以下有利条件：国家各级政府重视国民经济的可持续发展和环境保护的关系、加大了环境保护和治理工作的力度，烟气脱硝工程具备良好的政策支持条件；控制燃煤电厂所造成的大气污染工作得到发电公司重视，这是实施烟气脱硝工程的有利内部条件；国内发电企业、环保公司积极学习、引进、掌握烟气脱硝先进技术，形成了实施烟气脱硝工程的外部条件。1.4研究范围及深度本可行性
6、研究范围、内容和深度参考火力发电厂可行性研究内容深度规定DLGJ118-1997及参照火力发电厂可研报告内容深度规定烟气脱硫部分暂行规定DLGJ138-1997的规定执行。可行性研究主要按规定的深度要求研究工程实施的必要性、脱硝剂的供应和运输、工程背景条件、环境保护以及厂址的地形地貌、地震、地质和水文气象等主要工程建设条件，提出脱硝工艺系统的设想，并进行投资估算与投资经分析。主要设计范围及内容 ：1）选择适用的烟气脱硝工艺系统。2）配套脱硝的来源及供应工艺系统，按4台机组脱硝系统消耗氨量设计氨站。3）烟气脱硝系统实施后的环境影响评估。4）机组后烟道系统和吸风机的调整。5）机组锅炉本体的烟道、钢
7、结构和省煤器的调整部分内容由武汉锅炉厂协助完成。1.5主要设计原则1）进行多种烟气脱硝方案论证，选择最适合的烟气脱硝工艺方案；烟气脱硝不能影响机组正常运行，一旦影响应有保证措施。2）烟气脱硝工程尽可能按现有设备状况及场地条件进行布置，力求工艺流程和设施布置合理、操作安全、简便，对原机组设施的影响最少。3）对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求，尽量避免脱硝副产物的二次污染，脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响。4）脱硝系统控制采用PLC系统。5）采用烟气在线自动监测，对烟气脱硝前后的NOx含量进行连续监测，并对NOx排放量进行累积，对脱硝系统氨逃逸量进行在线监测。6）脱硝工程应尽量节约能源
8、和水源，降低脱硝系统的投资和运行费用。7）脱硝系统运行小时数按5500小时计，脱硝系统可利用率95%以上。8）脱硝系统脱硝效率80%，反应器入口NOx含量1号、2号机组按937mg/N m3；3号、4号机组按1054mg/N m3考虑设计。9）地震烈度：建（构）物按7度设防。2、工程概况2.1 厂址概述阳泉市位于山西省中部东侧，东与河北省交界，北、西、南三面与忻州、太原、晋中三个地市毗邻，地理位置介于北纬37373831，东经1125511403之间，全市面积4578平方公里，全市下辖两县四区：平定县、盂县、城区、矿区、郊区、开发区。本项目建设地点为山西河坡发电有限责任公司内，河坡发电有限责任
9、公司位于阳泉市东南边沿，桃河与义井河交汇前的一块三角谷地，距市中心3-4 km。厂房零米海拔高度636米。厂区东至白羊墅车站铁路环行线，南临阳泉市南大街和义井河，西靠义白路，北部为石太铁路和桃河，该处属于桃河及其支流义井河汇合前的交叉口，地势相对平缓开阔的河谷地带。2.2 锅炉主机2.2.1 本工程50MW机组用WGZ220/9.8-14型锅炉，系燃用山西阳泉无烟煤的固态排渣锅炉，属燃用无烟煤的基本型锅炉与5万千瓦的汽轮机组成单元机组。形式：锅炉为单锅筒自然循环高压煤粉锅炉，锅炉整体呈“”型布置，炉膛四周由膜式水冷壁组成，炉膛出口处布置有屏式过热器，在水平烟道内，依次布置高温过热器，低温过热器
10、。尾部布置有省煤器及管式空气预热器。锅炉采用集中下降管，过热汽温采用两级喷水调节方式，固态排渣，四角布置切圆燃烧，配有钢球磨中间储仓式热风送粉系统。锅炉采用露天布置，独立抗震钢构架，炉膛，水平烟道，尾部上级上省煤器以上烟道全部负荷通过吊杆挂在顶板上，空气预热器及下级省煤器负荷作用于尾部构架上。锅炉的主要技术参数如下表250MW主要设备设计参数 表2-1设备名称参数名称单 位数 据锅 炉型 式WGZ220/9.814 最大连续蒸发量t/h220过热器出口蒸汽压力MPa9.8过热器出口蒸汽温度540空预器出口烟气量Nm3/h220000（单炉）排烟温度140（进风温度20）除尘器型 式单室三电场除
11、尘器除尘效率%98制造厂家河北宣化电除尘厂引风机型 号73020311/2数 量台/炉2出力m3/S63.89风 压Pa24892.2.2本工程100MW机组用WGZ410/9.8-7型锅炉，燃用山西阳泉地方小窑煤（无烟煤）形式：采用自然循环、单锅筒、悬浮燃烧、固态排渣、“”型布置、双排柱全钢构架、悬吊结构、管式空气预热器、膜式水冷壁。锅炉主要技术特性 2100MW主要设备设计参数 表2-2设备名称参数名称单 位数 据锅 炉型 号WGZ410/9.87最大连续蒸发量t/h410过热器出口蒸汽压力MPa9.8过热器出口蒸汽温度540空预器出口烟气量Nm3/h488500（单炉）排烟温度140（进
12、风温度20）除尘器型 式双室四电场除尘器除尘效率%99制造厂家浙江电除尘器总厂引风机型 号730128数 量台/炉2出力m3/S108.33风 压Pa3529烟 囱高 度m180出口内径m52.3 燃料来源河坡发电有限责任公司设计煤种和校核煤种均为阳泉无烟煤。设计煤种和校核煤质分析结果如下表： 煤质资料 表2-3项目设计煤种校核煤种1全水份 Mt4.0%5.0%空气干燥基水份 Mad1.02%1.06%低位发热量Qnel.ar5502大卡/千克5680大卡/千克灰分 Aar26.88%24.17%挥发分 Vdaf7.88%8.26%全硫 St.ar1.54%1.36%碳Cy65.35%59.9
13、%氢Hy1.96%1.99%氧Oy4.19%2.14%氮Ny1.02%0.91%二氧化硅SiO50.1750.20三氧化二铝Al2O3%36.5036.24三氧化二铁Fe2O3%5.765.80氧化钙CaO%1.691.80氧化镁MgO%0.490.41氧化钠Na2O%0.450.45氧化钾K2O%1.170.96三氧化硫SO3%0.360.35二氧化钛TiO2%1.001.20五氧化二磷P2O5%0.860.882.4 工程气象水文气象：（1） 气温多年平均气温： 10.9 历年极端最高气温： 40.2 历年极端最低气温： -19.1 （2） 湿度多年平均相对湿度： 54 %（3）气压多年平
14、均气压： 93366-102277 Pa（4）风速多年平均风速： 2.0 m/s多年最大风速： 28 m/s（5） 降雨量多年平均降雨量： 537-557.1 mm（6）历年最大积雪厚度： 23 cm（7）历年最大冻土深度： 68 cm2.5 工程地质场地平整，海拔高度：约640.5m。填土层（Q4）：素填土为主，局部为杂填土，岩性很杂，厚度0.3-1.3m，最厚为2.6m，褐色为主，以粘性土为主，局部为砂土，厚度1m左右。粉土、粉质粘土层（Q4）（分两个亚层）：第一亚层以粉土为主，第二亚层以粉质粘土为主，其岩性基本一致，颁多到互层出现，褐色、褐黄，湿很湿，局部受地表粉煤灰中水渗漏影响基本饱和状态，可塑、中压缩性，局部夹砂石及砂土透镜体，土质不均，含钙质菌丝，厚度一般3-7m，R=180kPa。粗砾砂层
