山西 XX熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵 器 改造 項 目 可行性研究報告 山西 XX 投資咨詢有限責任公司 二一 年 十二 月 山西 XX熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵 器 改造項 目 可行性研究報告 山西 XX 投資咨詢有限責任公司 二一年 十二 月 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 i 目 錄 第一章 總論 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 項目提出的背景和建設的必要性 . 2 1.3 編制依據研究范圍 . 3 1.4 編制原則 . 4 1.5 主要技術經濟指標 . 4 1.6 可行性研究結論 . 5 第二章 項目目標及效果分析 . 6 2.1 國家發(fā)展規(guī)劃以及有關的政策法規(guī) . 6 2.2 污染現狀及存在問題 . 6 2.3 本項目擬實現的目標和預期效果 . 8 第三章 工程技術方案 . 9 3.2 改造方案的選擇 . 15 3.3 改 造技術方案 . 17 3.4 改造前后污染排放對比 . 20 第四章 動力供應及消耗 . 21 第五章 公用工程及配套設施 . 22 5.1 總圖布置 . 22 5.2 電氣設計 . 22 第六章 廠址條件和廠址位置 . 23 6.1 廠址地理位置 . 23 6.2 廠址自然與社會經濟條件 . 23 6.3 廠址選擇意見 . 26 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 ii 第七章 環(huán)境保護 . 27 7.1 設計依據 . 27 7.2 主要污染物 . 27 7.3 污 染防治措施 . 27 7.5 環(huán)境管理與監(jiān)測 . 28 7.6 環(huán)境影響評價 . 28 第八章 勞動保護與安全衛(wèi)生 . 29 8.1 設計依據 . 29 8.2 主要危險因素分析 . 29 8.3 安全衛(wèi)生防范措施 . 29 8.4 勞動安全衛(wèi)生機構 . 31 第九章 消防 . 32 9.1 設計依據 . 32 9.2 廠區(qū)的消防環(huán)境現狀 . 32 9.3 工程的火災危險類別 . 32 9.4 消防設施和措施 . 32 第十章 節(jié) 能 . 33 10.1 設計原則 . 33 10.2 節(jié)能措施 . 33 第十一章 生產組織和勞動定員 . 34 11.1 工廠體制及管理機構 . 34 11.2 人員編制 . 34 第十二章 施工條件和進度計劃 . 35 12.1 建設周期規(guī)劃 . 35 12.2 實施進度規(guī)劃 . 35 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 iii 第十三章 投資估算與資金籌措 . 36 13.1 投資估算 . 36 13.2 資金籌措 . 36 第十四章 財 務 評 價 . 38 14.1 評價依據 . 38 14.2 評價說明 . 38 14.3 運行成本費用測算 . 38 14.4 項目收益測算 . 38 14.5 環(huán)境效益評價 . 38 14.7 社會效益評價 . 39 14.8 財務分析結論 . 39 第十五章 研究結論與建議 . 40 15.1 結論 . 40 15.2 建議 . 40 附圖： 區(qū)域位置圖 總平面布置圖 除塵凈化系統(tǒng)流程圖 附件：企業(yè)營業(yè)執(zhí)照 企業(yè)機構代碼證 環(huán)評批復 監(jiān)測報告 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 iv 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 1 第一章 總論 1.1 概述 1.1.1項目名稱 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵 器 改造 項目 1.1.2項目承辦單位 山西 XX 熱電有限責任公司 法定代表人： XXX 1.1.3 項目建設規(guī)模 改造 2#鍋爐電除塵 器 ，處理煙氣 規(guī)模 300000 Nm3/h。 1.1.4 項目建設規(guī)模 太原市 X 1.1.5 企業(yè)概況 山西 XX熱電有限責任公司電廠是山西 XX煤電股 份有限公司和山西焦煤集團有限責任公司共同出 資建設的綜合利用電廠 ， 是 2004 年太原市工業(yè)調產中電項目之一，典型的坑口電廠，距煤礦井口僅 200 余米。電廠規(guī)劃容量350MW ，總投資 87858 萬元。 2003 年 5 月公司成立， 2004 年 4 月項目正式開工， 2005 年 10 月 24 日 1 號機組投產， 2005 年 12 月 31 日 2 號機組投產，2008 年 6 月 14 日 3 號機組投入商業(yè)運行。公司設有發(fā)電部、燃料部、財務部等共 12 個部門，共有職工 258 人。 按照循環(huán)經濟要求， 山西 XX 熱電有限責任公司 每年消化礦區(qū)煤矸石 50萬噸、煤泥 25萬噸、中煤 20萬噸。作為 XX 前山礦區(qū)集中供熱的熱源點 ，已取代原運行的 72臺鍋爐，實現集中供熱，供熱面積達 350 萬平方米，減山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 2 少煙塵排放和 SO2 排放，改善前山礦區(qū)環(huán)境質量。作為電源點， 1、 2#機組通過單回 220KV 線入晉陽站， 3#機通過單回 110KV 并入河澇灣變電站。 XX熱電公司每年實現熱電銷售收入 19000 萬元，實現利稅 3000 余萬元，具有良好的經濟效益，同時還可帶動周邊地區(qū)經濟建設的發(fā)展。 1.2 項目提出的背景和建設的必要性 目前，火力發(fā)電在我國電力工業(yè)中占有重要地位，由于火電廠排放的煙氣污染物對環(huán)境的污染日益嚴重，我國早在 1996年修訂頒布并于 1997年 1月實施了火電廠大氣污染物排放標準（ GB13223-1996），對于在城市中新建電廠煙塵排放濃度限值 200gm/m3。這一指標與發(fā)達國家比較尚有很大差距（美國為 40mg/m3，德國為 50mg/m3，日本和英國均為 100mg/m3）。 2003年 12月， 頒布了修訂后的 火電廠大氣污染物排放標準 GB13223-2003， 在新標準 中 國家對電廠污染物排放的要求進一步提高 。 對于本新標準實施之日起（第 3 時間段）的新、改、擴建火電廠，煙塵最高允許排放質量濃度為 50mg/m3（過?？諝庀禂禐?1.4，標準狀態(tài)下干煙氣含煙 塵的濃度） 。 雖然 山西 XX熱電有限責任公司 采用以煤矸石為主的燃料屬于資源綜合利用型的熱電聯(lián)供項目，排放標準許可為 200mg/m3, 國家標準 只是 為最低要求標準，我國大氣保護法已規(guī)定地方可以制定嚴于國標的排放標準，對火電廠在煙塵排放濃度控制方面還將更加嚴格， 太原市已提出該公司提高除塵效率，減少煙塵排放，為改善太原市的大氣環(huán)境做貢獻 。 因此 ，保證鍋爐煙氣除塵設施的穩(wěn)定達標運行將成為企業(yè)十分重視的工作。 由于以往常規(guī)單相電源輸出功率較低，使得常規(guī)三電場靜電除塵器無法適應新的環(huán)保要求，為滿足高的環(huán)保要求，以往許 多廠家普遍采用了增大電山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 3 除塵器單體體積或增加電場級數等辦法，于是出現許多大型四電場和五電場的電除塵器，但這樣一來，在提高除塵器收塵效果的同時，也帶來很多弊端，例如：三相用電不平衡、功率因數低、初級電網損耗大等問題，造成嚴重的電網污染，不利于工廠用電和節(jié)能。于是人們渴望有一種既能適應更高環(huán)保要求又能節(jié)能減排的產品。 需求推動發(fā)展，為適應日趨嚴峻的市場要求，人們開始從電氣角度尋找出路。于是市場上先后推出了三相電源、高頻開關電源等新一代高效除塵電氣產品，并經過現場運行證明它們能夠確實有著比單相電源更加有效的 除塵效果及節(jié)約用電等諸多優(yōu)點，所以它們必將成為單相硅整流電源的替代產品得以推廣。 山西 XX熱電有限責任公司 采用的 雙室四電場靜電除塵器除塵 除塵效率達到 99%， 粉塵排放濃度約為 132mg/m3（ 滿足 GB13223-2003中第 三 時段的排放要求 ） 。由于地處省會 太原市，應做到更高更好 的環(huán)保工作，為進一步提高除塵效率，使設備穩(wěn)定高效運行， 根據省、市環(huán)保局的要求， 對現有三臺鍋爐 鍋爐除塵器 進行改造，采用 三 相電源 替代原有的單相電源，不僅提高了除塵電壓而且提高了電的利用率，使除塵效率提高 到 99.7%以上 ， 排放濃度降低到 50mg/m3以下 。 1.3 編制依據研究范圍 1.3.1 編制依據 （ 1） “ 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵 器改造 項目”可行性研究報告編制委托書； （ 2） 火電廠大氣污染物排放標準 GB13223-2003； 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 4 （ 3） 火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范 GB50229-2006； （ 4） 山西 XX 熱電有限責任公司 提供的基礎資料 （ 5） 中華人民共和國環(huán)境保護法 1998 年 12 月 6 日 （ 6） 建筑設計防火規(guī)范（ GB50016-2006）； （ 7）中華人民共和國機械行業(yè)標準 高壓靜電除塵用整流設備（ JB/T9688 1999） 1.3.2 編制依據編制范圍 : （ 1）項目建設必要性分析和論證； （ 2）處理技術、工藝方案選擇； （ 3）工程設計方案和工程內容； （ 4）工程實施計劃； （ 5）工程投資估算與技術經濟分析。 1.4 編制原則 （ 1）堅持“客觀、公正、科學、可靠”的原則，真實、全面地反映項目的有利和不利因素，為業(yè)主決策和政府部門審批提供依據。 （ 2）嚴格貫徹執(zhí)行國家有關環(huán)保、勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生、計量、消防等方面的現行規(guī)定和標準， 保證技術改造項目達到預期的效果 。 （ 3） 堅持科學態(tài)度，正確處理近期和遠期的關系，合理確定 項目的建設規(guī)模， 設備 選擇上集中體現技術先進成熟、運行安全可靠的原則，盡可能減少項目的建設投資和運行成本。 1.5 主要技術經濟指標 工程總投資 161 萬元， 其中 基礎改造投資 5 萬元， 設備及工器具購置費 130 萬 元； 安裝工程費 3 萬 元； 工程建設其他費用 8 萬元 ，基本預備費山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 5 15 萬元 。無流動資金 。 表 1-1 工程主要經濟技術一覽表 序 號 項 目 單 位 指 標 備 注 一、 廢氣處理規(guī)模 m3/h 300000 二、 增加 削減粉塵 與改造前相比年削減粉塵 噸 /年 15 三 年操作日 D 330 四 工程總投資 萬元 161 基礎改造 萬元 5 設備工器具 萬元 130 安裝費 萬元 4 其他費用 萬元 8 預備費 萬元 15 五 年節(jié)省電費 萬元 16 1.6 可行性研究結論 1.6.1項目總投資及資金來源 該項目總投資為 161 萬元。 全部 為建設單位自有資金。 1.6.2項目的可行性 項目所采用的技術方案為成熟、可靠、有實踐運行的技術， 是可行的、合理的。 項目實施后，將 提高電除塵器的運行電壓，除塵效率將進一步得到提高和保障，為改善太原市的大氣環(huán)境質量起到積極的 作用，具有較好的環(huán)境效益，同時技術改造后，提高了除塵器的電利用率，節(jié)電 25%左右，有一定的節(jié)能效益。 建議各級政府部門對此項技術改造給予積極的支持和配合。 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 6 第二章 項目目標及效果分析 2.1 國家發(fā)展規(guī)劃以及有關的政策法規(guī) 環(huán)境保護是我國的一項基本國策，是落實科學發(fā)展觀的重要內容。 “十一五 ”是我 國 加快推進經濟和社會發(fā)展，全面建設小康社會的關鍵時期，也是環(huán)境保護事業(yè)快速發(fā)展的關鍵時期。 目前，火力發(fā)電在我國電力工業(yè)中占有重要地位，由于火電廠排放的煙氣污染物對環(huán)境的污染日益嚴重，我國早在 1996年修訂頒布并于 1997年 1月實施了火電廠大氣污染物排放標準（ GB13223-1996），對于在城市中新建電廠煙塵排放濃度限值 200gm/m3。這一指標與發(fā)達國家比較尚有很大差距（美國為 40mg/m3，德國為 50mg/m3，日本和英國均為 100mg/m3）。 2003年 12月， 頒布了修訂后的 火電廠大氣污染物排放標準 GB13223-2003， 在新標準 中 國家對電廠污染物排放的要求進一步提高 。 對于本新標準實施之日起（第 3 時間段）的新、改、擴建火電廠，煙塵最高允許排放質量濃度為 50mg/m3（過?？諝庀禂禐?1.4，標準狀態(tài)下 干煙氣含煙塵的濃度） 。 山西 XX 熱電有限責任公司擁有的 3 臺鍋爐的煙氣均需按照第三時段煙塵排放標準進行處理和排放。 2.2 污染現狀及存在問題 山西 XX 熱電有限責任公司電廠規(guī)劃容量 350MW ， 2005 年 10 月 24 日1 號機組投產， 2005 年 12 月 31 日 2 號機組投產， 2008 年 6 月 14 日 3 號機組投入商業(yè)運行。 公司每年 消化礦區(qū)煤矸石 50 萬噸、煤泥 25萬噸、中煤 20 萬噸。作為XX 前山礦區(qū)集中供熱的熱源點，已取代原運行的 72 臺鍋爐，實現集中供熱，山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 7 供熱面積達 350 萬平方米，減少煙塵排放和 SO2 排放，改善前山礦區(qū)環(huán)境質量。 作為電源點， 1、 2#機組通過單回 220KV 線入晉陽站， 3#機通過單回 110KV并入河澇灣變電站。 XX 熱電公司每年實現熱電銷售收入 19000 萬元，實現利稅 3000余萬元，具有良好的經濟效益，同時還可帶動周邊地區(qū)經濟建設的發(fā)展。 公司采取了積極有效的環(huán)保措施使生產中的各項污染物排放基本達到國家有關排放標準。主要的環(huán)保措施見下表： 主要設備及環(huán)保設施 一覽表 項 目 單位 措 施 鍋爐 種類 循環(huán)流化床鍋爐 (CFB) 蒸發(fā)量 t/h 220 3 汽輪機 機型 CC50-8.83/0.98/0.25型雙抽凝汽式直接空冷供熱機組 2 額定功率 MW 50(最大功率 60MW) 3 發(fā)電機 型號 QF-60-2型 額定功率 MW 50 3 煙氣治理設備 煙氣脫硫裝置 種類 循環(huán)流化床鍋爐，摻燒石灰石 脫硫效率 % 90 煙氣除塵裝置 種類 雙室四電場靜電除塵器 除塵效率 % 99 煙囪 型式 鋼筋砼現澆結構 (三臺爐合用一座 ) 高度 m 180 出口內徑 m 4.5 NOx控制措施 方式 分級循環(huán)燃燒 效果 NOx排放量降至 250ppm 以下 冷卻水方式 直接空冷 排水處理方式 “凈”廢水 采用直接空冷方式，無循環(huán)排污水產生 工業(yè)廢水 經絮凝 -沉淀處理后回用于干灰加濕、輸煤沖洗、堆煤場地噴 灑等。全部復用 ,不外排。 生活廢水 經二級接觸氧化處理后用于綠化 灰渣處理方式 粉煤灰 干除灰方式，氣力輸送。 爐渣 干排渣 灰渣綜合利用途徑 粉煤灰 配套實施“新型建材園區(qū)”項目，總用量約 50 萬 t/a，擬全部利用。 爐渣 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 8 由于鍋爐煙氣是火電廠最大的污染源，在上述的污染物排放及處理措施中煙氣治理措施成為公司最為重 要的環(huán)保措施。 鍋爐煙氣除塵采用 雙室四電場靜電除塵器，除塵效果達到 99%以上，具有很高的除塵效率。 該除塵器采用的電源供應模式為 GGAJ02-1.4A/72KV 單 相電源設備，該設備與目前先進的三相電源整流設備相比仍有不少的缺點： 1、電能轉換效率低 ； 2、不平衡供電：單相輸入，一相工作，兩相空載，不平衡問題嚴重； 3、平均電壓低：負載二次電壓與峰值電壓之間存在 25-35%的脈動，容易產生火花擊穿，運行二次電壓低，影響整體除塵效率。 為了更好保證靜電除塵器的穩(wěn)定運行和提高煙氣除塵效果，公司擬采用先進的三相電源整流設備替 代原 GGAJ02-1.4A/72KV單相電源設備。 2.3 本項目擬實現的目標和預期效果 對現有靜電除塵器電源設備進行技術改造后可使除塵器運行更為高效、節(jié)能。 從提高的除塵電壓上分析，除塵效果能過提高 10%以上。 按現有排放平均濃度 136mg/m3 情況考慮 ， 參考已改造完成的 1#鍋爐煙氣排放濃度42mg/m3，年可減少粉塵排放 15 噸 。同時除塵器可節(jié)電 25%，年節(jié)電 32 萬度。 因此本改造項目 將為企業(yè)健康發(fā)展奠定堅實的基礎。 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 9 第三章 工程技術方案 3.1 山西 XX 熱電有限責任公司 生產情況簡介 3.1.1 工程概況 山西 XX 熱電有限責任公司 以劣質煤 (煤矸石和中煤 )為燃料，采用高效、節(jié)能型的循環(huán)流化床鍋爐， 進行熱電聯(lián)供。 其工藝流程是：把經過破碎加工后的燃料 (煤矸石、中煤 )、石灰石 (作為 SO2 的吸收劑 )及熱空氣送入鍋爐內進行燃燒，使其化學能轉化為熱能，將經過處理的水加熱成中溫次高壓蒸汽，蒸汽推動汽輪機轉動，把熱能轉化為機械能，汽輪機則帶動發(fā)電機發(fā)電，再將機械能轉變?yōu)殡娔堋?鍋爐爐膛內的空氣由送風機供給，經空氣預熱器加熱后送入爐膛，這樣可使爐膛內的燃料得到充分燃燒；從汽輪機出來的蒸汽通過冷凝器冷卻成凝結水，再送入鍋爐進水系 統(tǒng)經除氧、加熱后循環(huán)使用。從汽輪機引出的調整抽汽進入熱力管線輸送給 XX 礦區(qū)集中供熱管網，最后送入各個用戶。其凝結水由熱網疏水泵升壓后返回凝結水系統(tǒng)。 鍋爐爐膛內燃燒后的灰渣，較大顆粒的爐底渣可經冷渣器排出爐外，而較小顆粒的爐灰可以從裝在爐膛出口的兩只旋風分離器的返料器返回爐膛循環(huán)燃燒，剩余的煙氣經空氣預熱器放熱后，經過四電場靜電除塵器除塵后，由引風機送進 180m 高煙囪排放到大氣中。 電廠排出的灰渣可從渣倉、灰?guī)熘苯友b車，運輸至綜合利用用戶，一時利用不完的灰渣運至擬選事故貯灰場堆存。電除塵器除下的粉煤灰由氣力 輸送至灰?guī)?，或經調濕后進行綜合利用或至灰場堆存。 生產工藝流程 及 主要工藝環(huán)節(jié)分述如下： 燃料準備 鍋爐燃料包括燃煤及石灰石粉，煤源為官地選煤廠和太原選煤廠的矸石山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 10 和中煤，成品石灰石粉由山西焦煤集團水泥廠和古交水泥廠直接供應。由于運距較近且公路運輸的條件較好，所以電廠的燃料采用公路運輸。廠區(qū)受料設施為縫隙式受煤槽， 10 輛 20t 的自卸汽車可同時卸車，在煤槽上部設可拆卸鋼篦子，由鋼篦子分離出原料中各種大塊，保證后續(xù)設備的安全運行。在縫隙式煤槽下部采用葉輪式給煤機給料，葉輪給煤機出力為 600t/h。 為達到循環(huán)流 化床鍋爐對燃煤的顆粒要求 (8mm)，設置有二級破碎裝置，一級破碎設備為環(huán)錘式破碎機，破碎后燃煤顆粒 8mm；在二級破碎錘擊式破碎機前安裝有振動篩，運輸機來煤經振動篩篩分后小于 8mm 的煤直接進入系統(tǒng)，大于 8mm 的煤進入錘擊式破碎機，經破碎機破碎后進入系統(tǒng)。 成品石灰石粉用密封罐車運至廠內，利用罐車自帶壓縮空氣卸車系統(tǒng)將石灰石粉送入廠區(qū)石灰石粉倉內。廠內石灰石粉用倉泵輸送，在石灰石粉倉下設置一倉泵，分別將石灰石粉送至爐前的石灰石粉倉。 運煤系統(tǒng)采用雙路帶式運輸機系統(tǒng)，運輸機設計參數為 B=800mm，V=1.6m/s， Q=310t/h，雙路運輸機可同時運行，輸送系統(tǒng)單路設備出力為310t/h。運煤系統(tǒng)在 1#轉運站及皮帶煤倉間上煤處設有交叉，筒倉及煤倉間卸料設備為犁式卸料器，犁式卸料器采用程序控制。 燃燒系統(tǒng) 鍋爐為循環(huán)流化床鍋爐 (CFB)。鍋爐主要技術規(guī)范為： 鍋爐額定蒸發(fā)量： 220t/h 過熱蒸汽出口溫度： 540 過熱蒸汽出口壓力： 9.81Mpa 該 鍋爐采用爐前給煤方式，燃料經爐前的 4 個給煤口直接送入敷設有耐火材料的爐膛下部還原區(qū)。石灰石由石灰石粉倉經中間計量倉、緩沖倉、混合閥后由氣 力送入爐膛。 鍋爐的一次風經過空氣預熱器加熱到 250 后分成兩部分，第一部分熱山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 11 空氣進入爐膛底部風室，通過布置在布風板上的風帽使床流化；另一部分熱空氣是為了點火用，該熱空氣點火成功后與第一部分熱空氣混合進入爐膛底部風室。二次風系統(tǒng)分為二路：第一路冷風作為給煤皮帶的密封用風，送至給煤機，以克服爐內正壓，防止爐膛煙氣倒流進入給煤系統(tǒng)；第二路風經過暖風器及二次風空氣預熱器后，風溫約 260 ，作為二次風進入爐膛上部的二次風箱，用于補充燃燒空氣，完成分級燃燒，增加床內擾動和保持錐段及上爐膛的氣流速度，保證床內良好的燃燒 及脫硫反應。 每臺鍋爐配一臺雙室四電場靜電除塵器，除塵效率在 99.7%以上。三臺爐合用一座煙囪，煙囪高度為 180m，出口內徑為 4.5m。 采用正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)方案。在每個灰斗下部配一小倉泵，用壓縮空氣直接將飛灰輸送到灰?guī)?。灰?guī)斓撞吭O濕式攪拌機和干灰散裝機，用來卸料裝車；灰?guī)熘械母苫矣酶苫夜捃囘\往綜合利用地點，可將灰調濕后用密閉汽車運至廠外貯灰場。 鍋爐排渣進入冷渣器，將熱渣從 800 冷卻至 200 后經輸送機 (埋刮板機或鏈式機等 )將渣輸送到爐后渣倉內，然后用自卸汽車將渣送到綜合利用點。如建材廠生產出現事 故，則運至廠外貯灰場。 熱力發(fā)電 電廠發(fā)電的主要設備是汽輪機和發(fā)電機。鍋爐內的中溫次高壓蒸汽進入汽輪機內膨脹作功，沖動汽輪機轉子，汽輪機轉子帶動發(fā)電機轉子運轉，使發(fā)電機產生電力。 選用雙抽凝汽式直接空冷供熱機組，其主要技術規(guī)范如下： 型號： CC50-8.83/0.98/0.25 型 額定 /最大功率： 50MW/60MW 額定轉速： 3000r/min 主汽門前壓力： 8.83Mpa 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 12 主汽門前溫度： 535 工業(yè)抽汽壓力： 0.98Mpa 額定 /最大工業(yè)抽汽量： 140t/h/230t/h 采暖抽汽壓力： 0.25Mpa 額定 /最大采暖抽汽量： 100t/h/200t/h 發(fā)電機的主要技術規(guī)范為： 型號： QF-60-2 型 額定功率： 60MW 額定電壓： 10.5kV 額定轉速： 3000r/min 功率因數： 0.8 額定頻率： 50Hz 本項目承擔生活熱負荷及采暖熱負荷，生活熱負荷主要是 0.25Mpa 用山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 13 汽，采用工業(yè)抽汽 0.98Mpa， 262 的蒸汽直接向用戶供熱。采暖供熱系統(tǒng)采取在廠內設熱力站，裝設熱網加熱器，用參數 0.25Mpa、 150 的采暖抽汽加熱熱網循環(huán)水。熱網加熱器出口熱水溫度 120 ， 供至各二級采暖熱力站，回水溫度為 70 。 3.1.2 工程的先進性 電廠根據當地煤炭資源的特點和環(huán)境保護的要求，選用 220t/h 循環(huán)流化床燃煤鍋爐。 循環(huán)流化床燃燒技術是近十幾年來發(fā)展起來的潔凈、高效的新型燃燒技術，它采用了分級循環(huán)燃燒系統(tǒng)。 循環(huán)流化床燃煤鍋爐應用于發(fā)電機組的主要優(yōu)點是： 燃燒效率高。由于采用分級循環(huán)燃燒系統(tǒng)，氣固兩相混合接觸較好，滯留時間較長。設計合理的循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率可達 99%，與煤粉爐的燃燒效率相當，但在燃燒低品位煤時，其燃燒效率將大大優(yōu)于煤粉爐，而且其燃燒效率不受爐內脫硫 過程的影響； 燃料的適應性廣。它不僅可燃用煤粉爐使用的各種燃料，而且能燃用高灰分高水分的褐煤、洗中煤、煤泥、煤矸石等劣質燃料。循環(huán)流化床鍋爐為有效利用這些其它燃燒方式根本無法利用的劣質燃料提供了一條很好的途徑。 爐內脫硫、低 NOx 生成，控制煙氣污染物效果好。需要對煙氣脫硫時，可在燃料中加入石灰石，當 Ca/S 比為 1.5-3.0 時脫硫效率可達 80 95。由于燃燒溫度低和采用分級燃燒， NOx 的生成量較低。一般情況下 NOx 排放濃度可降低到 500mg/m3 以下。低于火電廠 NOX的排放標準 (650mg/m3)。 燃料和石灰石制備及給料系統(tǒng)較簡單。入爐煤顆粒一般要求在 310mm 以下。石灰石顆粒在 1mm 以下，比爐外煙氣脫硫使用的石灰石粉細度（ 250 目篩余 5）要粗得多； 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 14 負荷變化范圍大，調節(jié)特性好。由于循環(huán)流化床鍋爐所特有的良好的水循環(huán)特性、汽溫控制特性和燃燒特性，使得其具有較大的負荷變化范圍，鍋爐負荷可在 30110范圍內穩(wěn)定運行； 灰渣便于綜合利用。循環(huán)流化床鍋爐灰渣未經高溫熔融過程，活性較好，且可燃物少，有利于作水泥摻合料和其它建筑材料的原料。 發(fā)電標準煤耗低，由于鍋爐的燃燒效率高，使 發(fā)電標準煤耗降低。本工程發(fā)電標準煤耗為 332.2g/kw.h，為國內中型熱電廠的先進水平。 總之，循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高，污染物排放量少，發(fā)電煤耗低，是一種高效、低污染燃燒技術，是一種好的清潔生產工藝。 3直接空冷系統(tǒng) 直接空冷是將汽輪機排出的乏氣，由管道引入稱之為空冷凝汽器的鋼制散熱器中，由環(huán)境空氣直接將其冷卻為凝結水，減少了常規(guī)二次換熱所需要的中間冷卻介質，換熱溫差大，效果好。避免了冷卻水蒸發(fā)、風吹和排污損失，節(jié)約用水。此外，直接空冷系統(tǒng)還有以下特點： 電廠整體占地面積較小。由于空冷凝汽器布置在 汽機房前的高平臺上，平臺下仍可布置電器設備等，空冷凝汽器占地得到綜合利用，使得電廠整體占地面積減少。 冬季防凍措施比較靈活可靠。直接空冷通過改變風機轉速或停運風機或使風機反轉來調節(jié)空冷凝汽器的進風量，直至吸熱風來防止空冷凝汽器凍結，調節(jié)相對靈活，效果好且可靠。 3.1.3 鍋爐煙氣處理情況簡介 靜電除塵器的工作原理是利用高壓 電場 使煙氣發(fā)生 電離 ，氣流中的 粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。負極由不同斷面形狀的金屬導線制成，叫放電電極。正極由不同幾何形狀的金屬板制成，叫集塵電極。靜電除塵器的性能受粉塵性質、設備構造和煙氣流速等三個因素的影響。粉塵的比電阻是評山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 15 價導電性的指標，它對除塵效率有直接的影響。比電阻過低，塵粒難以保持在集塵電 極上，致使其重返氣流。比電阻過高，到達集塵電極的塵粒電荷不易放出，在塵層之間形成電壓梯度會產生局部擊穿和放電現象。這些情況都會造成除塵效率下降。 靜電除塵器的電源由控制箱、升壓變壓器和整流器組成。電源輸出的電壓高低對除塵效率也有很大影響。因此，靜電除塵器運行電壓需保持 40 一 75kV 乃至 100kV 以上。 與其它類型的除塵器相比，電除塵器有如下明顯的特點： 除塵效率高，三電場電除塵器的除塵效率可達 99.0以上，四電場電除塵器的除塵效率可達 99.7以上； 本體壓力損失小，壓力損失一般為 160300Pa； 能耗低，處理 1000m3 煙氣約需用電 0.20.6kw.h； 處理煙氣量大，可達 106m3/h 以上； 可在高溫下運行，普通鋼材可在 350 以下運行。 電廠燃用洗中煤和矸石，并摻燒石灰石，所以燃料的總灰分很高。為了保護環(huán)境空氣質量，使煙塵排放濃度不超過最高允許排放濃度限值，必須采用高效除塵器。 山西 XX 熱電有限責任公司所采用的鍋爐煙氣處理設施 電除塵設備為先進的 雙室四電場靜電除塵器。 采用 靜電除塵器的 除塵效率 可達 99%。 3.2 改造 方案 的選擇 3.2.1 現有靜電除塵器供電電源系統(tǒng)存在的問 題 單相電源加到電除塵器所產生的峰值電壓比平均電壓高 25%，易在電除塵器電場中誘發(fā)電火花：電暈電流密度低，在高濃度粉塵或帶脫硫系統(tǒng)的工況下，難以提高電場的平 均電壓、電流，影響整體除塵效率，使得電除塵器山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 16 的出口氣體排放難以達標 。 為彌補該不足采用了 增大電除塵器單體體積或增加電場級數等辦法，于是出現許多大型四電場和五電場的電除塵器，但這樣一來，在提高除塵器收塵效果的同時，也帶來很多弊端，例如：三相用電不平衡、功率因數低、初級電網損耗大等問題，造成嚴重的電網污染，不利于工廠用電和節(jié)能。于是人們渴望有一種既能適應 更高環(huán)保要求又能節(jié)能減排的產品。 需求推動發(fā)展，為適應日趨嚴峻的市場要求，人們開始從電氣角度尋找出路。于是市場上先后推出了三相電源、高頻開關電源等新一代高效除塵電氣產品，并經過現場運行證明它們能夠確實有著比單相電源更加有效的除塵效果及節(jié)約用電等諸多優(yōu)點，所以它們必將成為單相硅整流電源的替代產品得以推廣。 目前 2#鍋爐煙氣靜電除塵器的實際運行效率 99%， 2009年 5月監(jiān)測的數據表明，該除塵器出口煙氣粉塵濃度為 132mg/m3，雖然達到了 標準 的要求，但與 太原市提出的 50mg/m3要求還遠較大的距離。 3.2.2 三相 電源系統(tǒng)的優(yōu)點 三相電源采用三相可控硅全控移相調壓技術，將三相 380V/50Hz 電網電源由三組可控硅調壓后、經三相變壓器升壓，在次級整流后并聯(lián)成一路高壓直流信號加到電除塵器電場。 由于每臺電源設備相對電網都是三相平衡負載，因此無論電場多少，都不會造成三相用電不平衡。 同時單相電源的電源效率約為 70%，而三相電源的電源效率達 95%；在相同的額定輸出功率條件下，三相電源的交流輸入電流，約為單相電源的43%，因此能有效地 減少線路損耗和無功損耗，有著非常科學的電力應用特點和顯著的節(jié)能 效果，它代表著國內外高壓靜電除塵用整流設備最先進的技術水平。 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 17 三相電源具有顯著特點 1、 三相平衡輸入，可以減少初級電流 ，減少電網缺相損耗；如：要給電除塵器本體提供 1.0A/72KV 的電源即 72KW 的負載功率， 采用單相電源的輸入電流為： 271A。一路缺相；采用三相電源的每相輸入電流為： 114A。對電網無污染，無缺相損耗，是屬于綠色環(huán)保設備；更適合做成電除塵電源的大功率輸出，更能滿足當前本體大型化的特點。 2、可直接節(jié)能 25%以上，單相輸出效率一般設計為： 0.7。在實際使用單相的效率會更低一些；而三相的輸出效率 為： 0.95。如果算上單相工作時電流缺相空損，實際節(jié)能效果 超過 25%。 3、輸出的二次電壓平穩(wěn)，峰值電壓與有效值、平均值電壓基本一致，在相同的擊穿電壓下，其二次輸出平均電壓可提高 15%以上，電場的電流密度可提高一倍以上，即輸出二次輸出電流增加一倍；對于相同的負載，采用三相電源可比單相提高一倍以上的有效輸出功率；有利提高一些電壓電流偏低的應用場合的電暈功率，有利于克服高濃度粉塵的運行效果，從而提高除塵效率；對于新設計的本體可以減少收塵的比面積，降低除塵器總重量，減低成本 3.3 改造技術方案 本 項 目 擬 選 用 廈門 綠 洋 電 氣 有 限 公 司 生 產 的GGAJ06-1.6A/95KV-1.6A/100KV 三相電源整流設備。 該 產品符合中華人民共和國機械行業(yè)標準 高壓靜電除塵用整流設備（ JB/T96881999）。 （ 1） 高壓控制柜采用標準的冷彎型鋼框架式結構組成，采用統(tǒng)一的2.2m(高 )0.8（寬） 0.6(深 )外形尺寸。進出線方式有底部進、出線和頂部（母線排）進線、底部出線 (2)整流變壓器 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 18 整流變壓器為油浸自冷式，包括交流升壓和高壓硅堆橋整流兩大部分。 (3)阻尼電阻 阻尼電阻串聯(lián)在整流變壓器高壓輸出端和除塵器電場之間 ，是整流設備電路系統(tǒng)中的保護元件，它在運行中起著限制閃絡沖擊電流，吸收高次諧波保護控制電路的重要作用。對于配用高壓隔離開關柜的戶外型側出線整流變壓器，通常將阻尼電阻安裝在開關柜內。 主回路工作原理 三相交流 380V、 50Hz 電源 LA、 LB、 LC，經過空氣開關 QA1，進入主交流接觸器 KM1， KM1 輸出分別連接到三組正反向并聯(lián)的可控硅進行移相調壓，輸出連到變壓器一次側輸入端 XA、 XB、 XC；經二次側三組高壓線圈分別升壓整流后并聯(lián)成一路負高壓經阻尼電阻輸出供給電除塵器。變壓器二次電壓、二次電流取樣信號，反饋到 HVC2009 漢顯控制器，通過控制器自動判斷分析計算三相可控硅導通角，來控制整流變壓器的輸出電壓，形成閉環(huán)式自動調壓系統(tǒng)。 設備的使用 (1) 第一次啟動前的檢查與調整 a.將進入控制柜的電源斷開； b.檢查控制器的插頭是否連接可靠； c.檢查所有連接線是否正確可靠； d.檢查各熔斷器是否良好、有無松動； e.用 2500V 兆歐表檢查負載（電除塵器電場）絕緣，一般其電阻值應在 100 兆歐以上。 f.用萬用表檢查二次電流電壓取樣電阻是否符合要求。 g.校對三相動力進線相序是否正確。打開內門， “合上 ”主空氣開 關 QA1，再合上操作電源斷路器 QA2，轉動主令開關 SA1，接通控制回路電源，觀察山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 19 柜面上的 “相序錯誤 ”黃色指示燈是否點亮，燈亮表示斷相或相序錯誤，要切斷總電源，調整進線 LA、 LB、 LC 的順序，直到 “相序錯誤 ”燈不再亮為止，關閉內門板，方可進入正常操作。 (2)設備啟動： “合上 ”主空氣開關 QA1，再合上操作電源斷路器 QA2，主令開關 SA1 轉向 “本地 ”位置， “電源指示 ”綠燈 HL1 點亮， HVC2009 主控制器和 LDHB31A 三相脈沖控制器上電，并自動復位，顯示器顯示歡迎詞界面，然后進入關機記錄界面，按 “確認 ”鍵進入初始待機界面。若此時按 “自動 ”鍵，則控制器自動控制主接觸器 KM1 吸合，隨后電壓慢慢升高，達到某一設定值后運行在該值附近。當按 “手動 ”鍵后進入手動待機界面，此時根據菜單選擇需要的操作。主接觸器 KM1 吸合后， “電源指示 ”綠燈 HL1 熄滅， “系統(tǒng)運行 ”紅燈 HL3點亮。反之，主接觸器 KM1 釋放后， “電源指示 ”綠燈 HL1 將點亮， “系統(tǒng)運行 ”紅燈 HL3則熄滅。 (3)設備停止： 按 “停止 ”鍵后，控制器先將電壓將為零，隨后釋放主接觸器 KM1，斷開主回路。然后將主令開關 SA1 轉向 “斷 ”位置。 設備使用 注意事項 (1)為防止操作過電壓，不能在設備運行狀態(tài)下轉換高壓隔離開關或直接拉閘。 (2)整流變壓器與控制柜之間的電流和電壓反饋信號連接線必須使用金屬屏蔽線，以防干擾。 (3)設備運行時不得進入高壓隔離室。 設備的維護保養(yǎng) 根據環(huán)境條件定期對控制柜和整流變壓器進行清掃和擦拭，保持控制柜內部和整流變壓器套管清潔。 山西 XX 熱電有限責任公司 2#鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 20 變壓器的干燥劑若變色，應及時進行復原或更換。 每年進行一次變壓器油的試驗，其擊穿電壓不低于 35KV/2.5mm,否則要重新濾油或更 換新油，新油的耐壓值應大于 45KV/2.5mm。 每年測量一次接地電 阻，其值不應大于 2.0 3.4 改造 前后污染排放對比 改造前， 電除塵器 運行電壓低 ,一次電壓運行在（ 150-200） V 左右 ,二次電壓運行 45-55KV 左右 ;一次電流 200A 左右 , 二次電流 500mA 左右。改造后，一次電壓運行在（ 380-400） V 左右 ,二次電壓運行 75-80KV 左右 ;一次電流 300A左右 , 二次電流 1000mA 左右 。 根據 1#電除塵器運行的效果， 改造后 除塵 設備運行穩(wěn)定