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1、XX电力XX发电分公司#1、#2锅炉脱硝技术改造可行性研究报告 XX环境保护研究院 XX电力XX发电分公司二一一年十一月目 录1 前言11.1 NOx减排背景11.2 电厂概况21.3 工程建设必要性21.4 研究范围21.5研究依据21.6 主要设计原则32 项目概况42.1建设条件42.2 锅炉基本情况52.3 系统相关设备163 脱硝工程技术方案的选择203.1 建设规模203.2 脱硝技术介绍203.3烟气脱硝技术的选择原则283.4 针对XX电厂的脱硝改造方案293.5 脱硝还原剂方案的选择414 技术改造对其他系统的影响484.1 钢架与基础改造方案484.2 脱硝系统对空预器的影
2、响484.3 引风机的影响544.4除灰系统的影响554.5 控制系统的影响554.6 对电气系统的影响564.7对全厂公用系统的影响564.8 对劳动安全、环境保护的影响575 节能环保与社会效益585.1 能耗分析585.2 节能措施综述585.3 环境与社会效益585.4 改造工程环境保护596 劳动安全与职业卫生606.1 系统存在的安全问题606.2 安全防治措施606.3 劳动与保护617 项目实施及轮廓进度627.1 项目实施条件627.2 项目实施办法627.3 项目实施轮廓进度628改造、运行和维护费用(方案一)638.1投资估算及成本638.2 财务评价679改造、运行和维
3、护费用(方案二)679.1投资估算及成本679.2 财务评价6710 结论6711 可研报告附件67附件一 ：脱硝工程可研附图67661 前言1.1 NOx减排背景近年来，我国经济快速发展，电力需求和供应持续增长。截至2010年底，全国火电装机容量为7.07亿千瓦，占全国总装机容量的73%，火电发电量约占全部发电量的80%以上，消耗燃煤16亿吨。每燃烧一吨煤炭，约产生530kg氮氧化物。 据中国环保产业协会组织的中国火电厂氮氧化物排放控制技术方案研究报告的统计显示，2007年火电厂排放的NOx总量已增至840万吨，约占全国NOx排放总量的3540%。 在普遍安装高效率脱硫装置后，电站锅炉排放的
4、NOx已成为主要的大气污染固定排放源之一。为了贯彻中华人民共和国大气污染防治法，改善大气环境质量，保护生态环境，建设可持续发展经济，实现十一五规划目标，对于氮氧化物排放巨大的火电行业，采取节能减排措施进行污染控制已是迫在眉睫：1) 国家与部分地方政府针对火电行业制定了日趋严厉的大气污染物排放标准，要求采取措施进行污染治理。为更好地适应“十二五”环境保护工作的新要求，环境保护部在总结实践经验的基础上，对火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2003）进行了修订，新标准将自2012年1月1日起实施。新版火电厂大气污染物排放标准（二次征求稿）要求2003年12月31日前投产的燃煤锅炉必须达到20
5、0mg/m3的NOx排放标准。同时根据XX电厂更加严格的排放要求，锅炉NOx排放浓度须达到100mg/m3以下。2) 污染排放费已成为补偿治理成本的重要手段。现行排污费征收标准管理办法国务院令字第369号执行NOx“零排放”收费政策，按0.63元/污染当量收费。相比于美国约11元人民币/kg的NOx收费标准，国内NOx排放收费标准可能还会大幅度提高。1.2 电厂概况XX电力XX发电分公司（简称：XX电厂）#1、#2锅炉容量为2350MW。锅炉为1205T/H三菱MB-FRR 亚临界、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、辐射、强制循环汽包型燃煤露天锅炉，该炉为倒“U”型布置。锅炉最高NOx
6、排放浓度约为698.4 mg/m3（标态、干基、6%O2）。1.3 工程建设必要性为满足国家火电厂大气污染排放标准（GB13223-2011）排放标准的要求实现达标排放，为完成国家和公司“十二五”环保减排任务，根据XX电厂脱硝建设指导意见的要求，XX电厂2350MW机组进行脱硝工程改造是十分必要的。1.4 研究范围1.4.1研究范围参照火力发电厂可行性研究报告内容深度规定（DLGJ-97）和比照火力发电厂可行性研究报告内容深度烟气脱硫部分暂行规定（DLGJ138-1997）的要求，本脱硝工程可行性研究的范围主要包括：(1)脱硝工程的建设条件； (2)脱硝工程烟气脱硝工艺方案的选择；(3)脱硝工
7、程改造对其他系统的影响(4)劳动安全与职业卫生(5)安装与施工计划(6)节能环保与社会效益(7)脱硫工程投资估算及运行成本分析；(8)脱硫工程技术与技术经济分析；1.5研究依据1)火电厂大气污染物排放标准GB13223（二次征求意见稿）。2)XX电厂提供的#1、#2锅炉设计资料和相关测试试验报告。3)现行的国家及部颁行业有关规程，规定和规范。1.6 主要设计原则脱硝工程的设计原则如下： （1）按照安全、可靠、经济、适用的原则，进行多方案的选择、比较，选用技术先进、工艺成熟、运行可靠的烟气脱硝工艺技术；（2）烟气脱硝系统布置满足系统整体布置要求；确保脱硝系统工作时不影响锅炉的正常运行；（3）脱硝
8、工艺的选择及设备布置充分考虑现场条件，公用工程考虑其它机组脱 硝改造的发展；（4）脱硝工艺应尽可能节约能源，尽可能降低脱硝系统的投资与运行费用，减少占地；（5）采用成熟、可靠的控制系统，逐步实现科学化、自动化管理，尽量减轻劳动强度。（6）本次脱硝改造工程，包括#1、#2炉的脱硝系统及装置，4台炉的公共液氨区系统及装置（以下简称脱硝系统），并预留#3、#4炉脱硝改造公用系统接口。（7）#1、#2机组烟气脱硝改造按照总体脱硝效率86%进行设计，催化剂按“21”模式布置，初装两层。使用“低氮燃烧器SCR”工艺或者“SCR”工艺将NOx排放浓度控制到100mg/m3以下。（8）脱硝装置设置进、出口挡板
9、门及烟道旁路。（9）SCR系统机组侧SCR_DCS采用与机组DCS相同的硬件设备作为过程控制站，每台机组设置一套独立控制站，新增操作员台、工程师站等。氨区采用与化学水网公用PLC系统相同的硬件设备作为过程控制站，作为机组公用系统PLC的功能控制站，作为一个独立控制站与相应机组公用系统的PLC联网。新增操作员台、工程师站等，放置于化学水网中心。（10）本项目工艺水、仪表空气、杂用空气和加热蒸汽从锅炉系统现有管线就近接入。（11）还原剂储存与制备单元涉及到消防、暖通等的可研（消防可研现在同步完成，请追加），而SCR区域暂认为在锅炉消防控制范围内，不做消防的设计考虑。2 项目概况2.1建设条件2.1
10、.1 地理位置XX电厂位于山西省运城地区XX市西北约5km的西辛封村以北，西北距禹门口约5km，厂址东临侯（马）西（安）铁路及晋（城）禹（门）公路（108国道），南面侯（马）禹（门口）高速离厂仅1km，西靠河滩纱丘区防护林带，北为农田。 厂址位于山西运城地区XX市境内汾河与黄河交汇处附近的黄河东岸三级阶地上，厂区地势开阔平坦，地势东西低，中间高，南北平缓，自然坡度12%，局部坡度5%，地面标高392.0414.0（黄海高程）。2.1.2 工程地质厂址西距黄河堤约1km，场地标高高于黄河百年一遇洪水位21.5125.68m，不受山洪及黄河洪水威胁。整个厂区地处同一地貌单元，但稍有差异，东部大多为
11、冲洪积黄土状亚粘土，而西部边缘则为现代风成半固定砂丘区。厂区地下水属第四系孔隙潜水型。含水层厚度一般大于30m，主要由粉细砂、中砂和卵石构成。勘探结果表明，地下水静止水位埋深一般为2532m之间，其标高在372.00374.00m之间，年变化幅度仅12m。厂区地下水对混凝土和钢筋无侵蚀性。建筑场地类别为II类。厂址地震基本烈度为7度；50年超越概率10%、地震动峰加速度0.17g，地震动反应特征周期为0.4S。2.1.3 交通运输情况电厂东临侯（马）西（安）铁路及晋（城）禹（门）公路（108国道），南面侯（马）禹（门口）高速离厂仅1km，交通比较便利。 2.1.4 气象条件电厂所属地区属晋陕黄
12、土高原，属暖温带大陆性气候，受季风影响，一年四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷多风，春季干旱，秋季阴湿，春温高于秋温。 电厂厂址多年主要气象要素如下： 多年平均相对湿度60% 实测最大风速24m/s 50年一遇10分钟平均最大风速(距地面10米高) 32m/s 多年平均大气压964.8hPa 多年平均气温13.5 多年极端最高气温42.5 多年极端最低气温-19.9 多年平均年降雨量489.5mm 多年平均风速2.0m/s 最大风速(定时最大)24m/s 最大积雪深度150mm 最大冻土深度610mm 最高风速（30年一遇，十分钟）30m/s 主导风向 E 2.1.5 公用工程状况烟气脱硝工程所
13、需的工业水、电、压缩空气等公用工程设施和辅助生产设施（消防、分析化验、环保、安全急救等），依托XX电厂现有设施的富余能力，不新增设施。本装置区工业水、仪表空气与操作空气均从锅炉系统就近接入。所需蒸汽就近在蒸汽管网接入。2.2 锅炉基本情况2.2.1 简介XX2x350MW配套锅炉为1205T/H三菱MB-FRR 亚临界、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、辐射、强制循环汽包型燃煤露天锅炉，该炉为倒“U”型布置，设计燃用山西临汾洗中煤与牢寨原煤以3：2比例混合的煤种。炉膛出口烟温：986燃烧器布置于炉膛四角，采用四角切圆燃烧方式，假想切圆直径为1470mm、1327mm，整组燃烧器为一、二
14、次风间隔布置。为降低NOx的生成，采用了三菱PM(pollution minimum)煤粉燃烧器，对煤粉进行浓淡分离，在燃烧器顶部分别布置了一层OFA喷咀和两层AA(additional air)风喷咀。整组燃烧器可上下摆动25。锅炉自下而上设有A、B、C、D四层共16只煤粉燃烧器及AB、CD两层共八只油枪，每只燃烧器(油和煤)均装有独立的火焰检测器。油枪采用蒸汽雾化，最大出力为30%BMCR，供锅炉启动及稳定燃烧的使用，每只油枪均配有高能电子点火器。锅炉水循环的设计采用了强制循环锅炉技术，在炉膛的高热负荷区使用了抑制膜态沸腾性能优异的内螺纹管。三台炉水泵由日本TORISHIMA(酉岛)公司采用KSB技术制造，泵的流量2050 m3/h，两台泵运行可带100%BMCR。蒸发受热面采用膜式水冷壁结构，以保证炉膛严密性。采用无缝钢管和内螺纹管，炉膛四壁的管子外径均为45.0mm。水包代替全部下联箱，前后水冷壁下部组成内80度的V型炉底。水冷壁上联箱有40根168.3mm的导汽管与汽包相联，4根406.4mm的集中下降管汇集于508mm的炉水泵入口联箱。为了控制每根水冷壁管的流量以及相应的出口含汽率和膜态沸腾的裕度，确保水冷壁的安全，每根水冷壁管均装有不同孔径的节流孔板。汽
