煤矸石电厂2号锅炉节能改造工程可行性研究报告.doc

煤矸石电厂2号锅炉节能改造工程可行性研究报告xxxx矿业有限责任公司煤矸石电厂2号锅炉节能改造工程可行性研究报告第一章 申报单位及项目概况1.1 项目申报单位概况1.1.1项目名称及性质拟建项目名称：沈阳煤业（集团）鸡西盛隆矿业有限责任公司煤矸石电厂2号锅炉节能改造工程拟建项目性质：该项目属燃煤工业锅炉节能改造1.1.2项目申报单位项目申报单位：沈阳煤业（集团）鸡西盛隆矿业有限责任公司煤矸石电厂项目申报单位隶属关系：煤矸石电厂是沈阳煤业（集团）在鸡西投资十多亿的鸡西盛隆矿业有限责任公司下属“五矿二厂”其中的一个处级单位。项目法人代表：单忠凤项目申报单位地址：鸡西市梨树区碱场煤矿1.1.3项目申报单位情况沈煤集团鸡西盛隆公司煤矸石电厂，前身是黑龙江省碱场煤矿坑口热电厂，2006年3月29日由沈煤集团收购,企业现有职工170人。电厂燃料主要来源为碱场煤矿（该煤矿同样隶属于沈阳煤业集团鸡西盛隆矿业有限责任公司）生产的煤和煤矸石。2007年碱场煤矿已查明原煤储量约为5000万t，全矿有两对生产井口，现年产煤量为130万t左右（可产煤矸石20万t），可采年限约为40年。碱场煤矿于1989年利用自身优势建设一座坑口热电厂，设计装机容量12MW（三炉两机），1992年一期工程建成投产了2台35t/h中温中压链条炉排蒸汽锅炉+1台6MW单抽冷凝式机组，现年发电量3600万KWh，并承担梨树区碱场矿区4.6万建筑物的供热及碱场矿的热风负荷。2001年煤矸石电厂将1号锅炉由链条炉排蒸汽锅炉改造为循环流化床蒸汽锅炉，锅炉由原来燃烧19.03MJkg的原煤改为燃烧低位发热值小于10.74MJkg的煤矸石。当年企业获得了原黑龙江省经济贸易委员会颁发的“资源综合利用发电和热电联产企业(机组)认定证书”；2003年12月，企业又获得了原黑龙江省经济贸易委员会颁发的“资源综合利用发电和热电联产企业(机组)认定证书” (以煤矸石为燃料综合利用发电)，并可享受减免税优惠政策。近几年来，企业对矿区的煤矸石资源综合利用，发挥了较大的作用。1.2 项目概况1.2.1项目提出的必要性鸡西市是我国重要的煤炭生产基地，90年代煤炭生产达到了开发高潮，现已发展成为以煤炭工业为主的工业体系。鸡西市总体规划中强调要进一步发展煤电化新型能源产业，同时加快煤炭资源精深加工业，提高煤炭生产的附加值，改变能源城市单一生产原煤的局面，加快能源结构调整，大力发展新能源，提高能源资源利用效率。随着煤炭工业及煤炭精加工的发展，煤炭废弃物-煤矸石也大量产出，根据黑龙江省能源研究所编制的鸡西市煤矸石综合利用规划（20062020年），到目前为止，除已利用的部分煤矸石，现有掘进矸约12500万t；洗矸约2000万t；洗矸泥约300万t；而且今后每年仍将产生（600700）万t的煤矸石。仅隶属于沈煤集团鸡西盛隆有限责任公司的碱场煤矿已查明原煤储量约5000万t，全矿有两对生产井口，现年产煤量为130万t左右，可采年限约为40年。每年碱场矿产煤矸石20万t，而鸡西盛隆公司煤矸石电厂现在每年仅可消耗10万t，还剩10万t急需处理，如此大量的矸石因无法处理，露天堆积在洗煤厂和井口附近，并经常发生自燃，严重污染鸡西市环境。另外，煤矸石的露天堆放，给鸡西市的地表水和地下水造成污染，给人民生活带来极大损害。随着国家振兴东北老工业基地政策的实施，以及国家发展和改革委员会节能中长期专项规划、能源产业结构调整指导目录（2005年版）、中国节能技术政策大纲(2005年修订征求意见稿)和关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知(发改环资20061457号的颁布，沈煤集团鸡西盛隆有限责任公司按照“国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知”、国家发展改革委、建设部关于印发热电联产和煤矸石综合利用发电项目建设管理暂行规定的通知（发改办能源2007141号）和建设节约型社会的要求，该企业积极策划实施“以煤为主、变废为宝、多业并举”的循环经济产业链，建设煤矸石、供热、发电、建材综合开发利用一体化的“环保节能示范项目”。综上所述，为响应国家“节能减排”政策，实现“十一五”期间节能减排的总体目标，充分利用当地资源，节约宝贵的能源，改善鸡西市生态环境质量，沈煤集团鸡西盛隆有限责任公司对2号链条炉排蒸汽锅炉进行技术改造是非常必要的，这不仅符合国家的节能减排政策，而且也是企业提高经济效益的必然途径。1.2.2项目主要建设内容1)改造现有2号35t/h链条炉排蒸汽锅炉为CG-35/3.82-M循环流化床锅炉；2)更换现有水膜文丘里除尘器为布袋除尘器；1.2.3项目主要设备选型1.2.3.1锅炉参数锅炉型号 CG-35/3.82-M 额定蒸发量 35th 蒸汽压力 3.82MPa 蒸汽温度 450给水温度 105效 率 871.2.3.2布袋除尘器技术参数布袋除尘器型号 HJLM-2020型处理烟气量 120000m3/h烟气温度 150过滤面积 2020过滤风速 11.19m/min除尘器室数 6个滤袋规程 1606050滤袋数量 672条滤袋材质 聚本硫醚(PPS)针刺毡，工作温度150，短时间运行最高温度190，克重550g/出口排放浓度 50mg/nm3设备阻力 1500Pa1.2.5 项目主要技术经济指标项目总投资：1257.97万元静态投资：1157.19万元其中：锅炉改造工程费用为882.78万元其它费用为269.21万元基本预备费为105.20万元建设期贷款利息为92.18万元流动资金为2.60万元工程规模：改造135t/h链条炉排蒸汽锅炉为CG-35/3.82-M循环流化床锅炉年供热量 485100GJ 年均标煤耗率 43.8kg/GJ 年节标煤量 1.16万t总投资内部收益率 16.74%资本金净利润率 62%所得税后内部收益率 22.53%所得税后财务净现值（i=8%） 1065.34万元所得税后投资回收期 5.35年1.3 鸡西市概况1.3.1鸡西市区概况鸡西市位于黑龙江省东南部，地处寒冷地带，地理坐标东经1331813356 北纬：44514636，东北与鸡东县接壤，南与穆棱县毗邻，西与林口县相连。辖密山市，虎林市，鸡东县和六个行政区，全市总面积2.25万平方公里，人口194万。鸡西市自然环境优越，资源丰富。改革开放以来，鸡西经济建设日新月异，各项社会事业全面发展，人民生活水平显著提高，城市建设突飞猛进，处处呈现出兴旺发达的繁荣景象。鸡西煤田是我国最大煤田之一，煤的储量达140亿吨，除蕴藏着丰富的煤炭资源外，还有磷、石墨、石灰石、铁、萤石等矿藏。现有滴道、恒山、小恒山、麻山、城子河、大通沟、正阳、东海、穆棱、平岗、二道河子、张新等十二个煤矿。鸡西不仅是一个多种矿种、粮食、森工生产基地，旅游资源也十分丰富。主要旅游景区有中俄界湖-兴凯湖，中俄界江-乌苏里江、虎头军事要塞、关帝庙、珍宝岛等。鸡西市是一座以煤炭生产为主的资源型城市，通过多年来的长足发展，鸡西市工业已形成以煤炭、冶金、电力、非金属、建材、机械、化工、轻纺、森工、食品为主要行业，主导产业与后续产业、替代产业相衔接的新的工业格局。鸡西市共有行政区6个，有鸡冠、恒山、滴道、城子河、梨树和麻山区，是按矿山的分布建区，其中滴道和城子河区与鸡冠区相邻，组成鸡西市中心城区。各城区规划城市职能为：1）鸡冠区城市职能：综合中心，鸡西市政治、经济、文化中心和交通枢纽,重点发展机械、发电、钢铁、食品、化工、医药工业，是鸡西市商贸、旅游服务中心和物资集散地。2）城子河区城市职能：综合副中心、工业中心，是以煤炭开采加工和建材工业为主，农副产品加工为辅的城区。3）滴道区城市职能：农业生产服务中心，是以煤炭的开采加工、发电为主，机械制造、绿色食品加工为辅的城区。4）恒山区城市职能：交通枢纽、生态旅游、生态农业发展中心，以煤炭开采加工为主，同时发展石墨、建材、机械加工等工业。5）梨树区城市职能：交通枢纽、生态旅游、生态农业发展中心，是以绿色食品加工为主，煤炭产业为辅的城区。6）麻山区城市职能：工矿服务中心，是以非金属矿采选加工业为主的城区，同时发展建材和农副产品加工业。1.3.2 气象资料鸡西市碱场矿区地处于中纬度和季风盛行地带，属北温带大陆性季风气候，全年气候寒冷，四季分明，冬长寒冷干燥，夏短温热多雨，春秋两季短暂，气温变化急剧，年温差较大，风向以西风及西南风为主导风向。年平均气温3.6，年降水量400600毫米。具体的气象资料如下：年平均气温3.6一月平均气温-16.4七月平均气温21.9极端最低气温-38.0极端最高气温37采暖室外计算温度-23采暖期日平均温度-8.7采暖天数180天年平均降雨量538mm无霜期139天全年主导风向w 年平均风速3.3m/s最大冻土深度255cm抗震设防烈度为6度1.4 编制依据及原则1.4.1 编制依据1)关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知(发改环资20061457号，2006年7月25日)2) 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（2007年6月）3)关于组织申报2008资源节约和环境保护备选项目的通知(黑发改资2007989号 2007年10月19日)4) 中华人民共和国节约能源法5) 中华人民共和国环境保护法6) 小型火力发电厂设计规范GB500497) 城市热力网设计规范（CJJ34-2002）8)鸡西市城市发展总体规划（2003-2020）9)鸡西市城市供热规划 (2005-2020)11)鸡西市煤矸石综合利用规划(20062020)12) 沈煤集团鸡西盛隆有限责任公司提供的其它技术资料1.4.2 编制原则1.4.2.1 指导思想以科学发展观为指导，落实节约资源基本国策，围绕实现“十一五”GDP能耗降低20%左右的目标，以提高能源利用效率为核心，以企业为实施主体，大力调整和优化结构，加快推进节能技术进步，建立严格的管理制度和有效的激励机制，加大政府资金的引导力度，充分发挥市场配置资源的基础性作用，调动市场主体节约能源资源的自觉性，尽快形成稳定可靠的节能能力，为实现国家节能目标奠定坚实的基础。1.4.2.2 编制原则1）项目要与本地区经济社会发展规划及各类专项规划相结合。2）在技术可行、经济合理的前提下, 充分利用现有条件，采用新技术、新设备，贯彻节能方针，提高经济效益和社会效益。达到节能、综合利用和环保的统一。3）项目建设是在充分利用现有的房厂、公用基础设施基础上，从实际出发，合理确定项目建设规模，降低工程造价，尽快完成建设项目。4）基础数据详实，目标可行。数据资料来源可靠，经实地勘测、调查、核实。5）执行国家对能源的开发和利用并重的方针，合理利用能源，提高经济效益。执行国家有关政策、法规和条例的同时充分考虑城区现状及用户的具体情况。6）根据环保部门对热电厂主要污染物排放总量的控制指标要求，采用污染物排放控制的有效措施和设施；7）机组设备年利用小时数：根据电网负荷和热负荷实际，机组按5500h考虑。1.5 编制过程2008年02月初我院受沈煤集团鸡西盛隆有限责任公司正式委托，承担本项目的可行性研究工作。同时，向业主方提出了编制节能改造工程可行性研究报告所需的有关设计基础资料和支持性文件清单。2008年02月底我院有关专业人员与委托单位有关领导和专业人员共同在鸡西市调研和踏勘现场，研究和落实改造锅炉的技术改造方案、环境措施、施工安装场地、施工工期等问题，经多次反复讨论和协商，对本工程建设中的诸多重大原则达成了共识。2008年03月由院总工程师组织对可研方案和主要设计技术原则进行了初步评审。其后各专业按评审所确定的原则开展报告的编制工作。2008年03月20 日本报告草稿完成，交业主方进行内审，并按内审意见进行修改。2008年03月30日本报告正式交付出版。第二章 发展规划、产业政策和行业准入分析2.1 发展规划分析鸡西市梨树区燃煤工业锅炉节能改造完全符合鸡西市总体规划目标，符合鸡西市长远期发展战略要求，能够与城市发展和整体布局相协调。拟建项目的改造技术方案、采取的节能技术措施和建设规模均与鸡西市城市供热规划 (2005-2020)的要求相吻合，达到资源优化配置的目的，最大限度发挥投入资金的环保效益、社会效益和经济效益。2.2产业政策分析中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20左右，主要污染物排放总量减少10的约束性指标。为此，2006年以来国家相继出台了“十一五”十大重点节能工程实施意见、节能减排综合性工作方案、“十一五”资源综合利用指导意见、加快环保产业发展的意见等有关政策，国家加大了对节能减排工作的力度。国务院成立节能减排工作领导小组，部署节能减排工作，协调解决工作中的重大问题。领导小组办公室设在发展改革委，负责承担领导小组的日常工作，其中有关污染减排方面的工作由环保总局负责。申报单位积极响应国家节能减排产业政策，对企业现有燃煤工业锅炉进行节能技术改造，以实现节能减排任务，为实现鸡西市“十一五”节能减排目标作出企业应负的责任。企业现有2号链条炉排蒸汽锅炉已安装运行达15年，锅炉效率非常低下（仅为53%），另外，受2号炉体设计煤种的限制，只能燃烧40005000kcal/kg的原煤，不能燃烧低位发热值较低的劣质煤或煤矸石，与此同时碱场矿区每年产生大量煤矸石无法消耗，常年堆积成山，极易自燃，污染大气和地下水环境。针对现有锅炉主辅机不匹配、自动化程度、系统效率低和锅炉燃料不匹配等问题，集成现有先进技术，改造现有锅炉系统，提高锅炉整体运行效率和对劣质燃料的适应性。综上所述，拟建项目不仅可以增加企业的经济效益，而且还可以达到节能减排、保护环境的目的，达到企业和社会双赢的效果。项目的定位、改造技术方案、采取的技术场所均符合当前国家所提倡的节能减排、降低单耗的产业政策，是一项利国、利民的环保型项目。2.3 行业准入分析沈阳煤业（集团）鸡西盛隆矿业有限责任公司煤矸石电厂是拟建项目的承办单位，2006年企业统计数据显示，现有2号炉年耗原煤5.06万吨（折合标煤3.28万吨）。主要原因是2号锅炉运行时间已达15年，设备陈旧老化，导致锅炉年均热效率只有53%。另外该企业还存在以下几方面的问题：锅炉自动控制水平低；燃烧设备和辅机质量低；污染控制设施简陋，未安装脱硫装置，污染排放严重；节能监督和管理缺位等。由于企业现有2号锅炉运行效率低下，污染较为严重，所以，对2号锅炉进行技术改造节能潜力巨大。拟建项目采用新型高效锅炉房系统更新、替代低效锅炉，提高锅炉热效率。符合国家“十一五”十大重点节能工程-燃煤工业（窑炉）锅炉改造工程的要求。因此，拟建项目及其申报单位满足节能减排行业准入标准，也符合国家相关法律、法规文件要求的。第三章 拟建项目情况3.1 项目改造范围本项目在原沈阳煤业（集团）鸡西盛隆矿业有限责任公司煤矸石电厂基础上将2号中压35t/h链条炉排锅炉更换为CG-35/3.82-M循环流化床锅炉。同时将2号炉配套的水膜文丘里除尘器更换为布袋除尘器，其他附属设备填平补齐。3.2 项目建设规模和产品方案该项目改造完成后，煤矸石电厂规模为235t/h循环流化床锅炉和16MW发电机组。2号锅炉改造后最大小时供汽量为35t，按设备利用小时数5500h计算，2号锅炉改造后年供热量为485100GJ。3.3 项目建设条件3.3.1厂址及地理位置碱场矿区位于东经13534，北纬456，在鸡西市梨树区西南9km处。南临穆棱河，西接穆棱县连河村，北靠麻山区。矿区占地面积19.9平方公里。地势由北向南倾斜，地表为丘陵地带。平均海拔高度为300350m。拟建项目位于鸡西市梨树区沈煤集团鸡西盛隆公司煤矸石电厂内，该厂区地势平坦。3.3.2交通运输条件碱场矿区位于鸡西市梨树区西南9km处。南临穆棱河，西接穆棱县连河村，北靠麻山区。公路四通八达，交通便利，矿区有铁路专用线。拟建项目位于碱场矿区内，厂址所处环境良好，交通便利，外部协作条件、建设用水及用电充足。3.3.3燃料的供应情况项目改造后2号锅炉年供热量为485100GJ，主要消耗原材料为煤矸石。燃煤采用碱矿生产的煤矸石，燃煤运输采用公路运输。据煤质分析报告，Qnet,v,ar=10.74MJ/kg，灰分Aar=61.99，全硫含量Sar=0。矿井距电厂选定厂址8.5 km ，决定采用汽车运输，利用社会运力。申报单位锅炉原来燃用的煤为II类烟煤，改造前年消耗原煤量5.06万吨（折合标煤3.28万吨）；改造后锅炉燃用低位发热值为10.74MJ/kg的煤矸石，年消耗煤矸石5.80万吨（折合标煤2.12万吨），则改造后比改造前2号锅炉可节约标煤1.16万吨。3.3.4灰渣处理电厂排出的灰渣全部综合利用，用自卸翻斗车将灰渣送至砖厂，剩余灰渣运至原灰场，除尘器排出的细灰落入除尘器的贮灰斗，定时由灰罐汽车运出做水泥辅料。3.3.5工程地质碱场矿区属低山丘陵地形，地势北高南低，最高西大山海拔高度620m。厂址建在由侏罗系沙岩、泥岩、煤层构成的丘陵地层上。厂址工程地质特征如下：1)腐植土：厚度0.10-0.45m。黑浅黄色，主要由粉质粘土、碎石组成，含少量的植物根。2)粉质粘土：层位稳定，埋深0.10-0.45m，厚度0.20-1.90m。呈黄褐色，稍湿，可塑硬塑状态。能搓成2mm左右的土条，具粘性，碎石颗粒含量约占10%。粒径一般在20100mm；大者可达150mm。呈棱角状，成份多由粉、细沙岩组成。3)泥岩、粉、细沙岩、煤：埋深0.40-2.35m，且具有东深西浅的特点，控制厚度12.10m。4)根据工程地质报告，本次设计地耐力采用200kPa。5）厂区基本地震裂度为6度。3.4 项目节能技改方案3.4.1 锅炉选型该项目2号锅炉燃用的为II类烟煤，低位发热值为19.03MJ/Kg。链条炉排锅炉用于低位发热值为18.84MJ/Kg20.94 MJ/Kg以上、煤的水份15%、灰熔点1250的弱粘度或粘度适中的贫煤和烟煤，一般把该炉型称为吃细粮的锅炉，即要烧好煤，才能正常启动。由于该企业隶属于碱场煤矿，而碱场煤矿每年又可产生大量洗煤的废弃物-煤矸石，因此，在资源十分紧缺的形式下，原2号锅炉改造后再继续燃烧低位发热值较高的煤即为能源的浪费，也违背了国家当前节能减排降耗的产业政策。循环流化床锅炉是上世纪八十年代后期发展起来的炉型，作为一种清洁燃烧技术，近几年已经广泛的应用于生产蒸汽、电力和热电联产。循环流化床锅炉工作特性决定其具有如下优点：1）燃料适应性广循环流化床锅炉不仅可以燃用煤粉炉、链条炉排炉等的燃料，还可以燃用这些燃烧方式不能燃烧的劣质燃料，如煤矸石、油母页岩等。这些劣质燃料的可燃物少，热值比较低。另外还具有适应煤种多变和多种燃料混烧的优点。这对于充分利用闲散能源（如含有一定可燃物的炉渣、土焦屑、各种低热值可燃气体，节约能源效果十分显著。2）燃烧效率高循环流化床锅炉燃料粒度在810mm以下，在空气的吹托下，上下翻滚着火燃烧，在上下翻腾的料层中，炽热的灰渣占90%95%，新进入的煤粒占5%10%，因此新煤着火条件好，能燃烧各种劣质的燃料，其燃烧效率可达97%以上。3）环保性能好循环流化床锅炉的床温一般控制在850上下，炉膛温度在800900之间，均属于低温燃烧，氮氧化物生成量很少。另外可掺烧石灰石进行烟气脱硫，能很好的控制SO2的生成和排放，脱硫效率可达90%以上。4）适应负荷调节的性能好循环流化床锅炉适应负荷调节的比例很大，运行操作灵活，一般低负荷到30%，仍能保证蒸汽设计参数。还能像链条炉排锅炉那样压火，压火可达48小时，启动0.51小时，即可达到满负荷，冷态启动需3-6小时。5）灰渣利用好由于循环流化床锅炉是低温燃烧，灰渣化学活性好，呈片状结构。另外当掺烧石灰石，灰渣中石膏含量高，因此，可以作为硅酸盐水泥的熟料，作为火山灰粘合剂等建筑材料。从锅炉运行负荷率看，中温中压35t/h循环流化床锅炉比链条炉排锅炉高29个百分点。改造前2号锅炉燃用低位发热值为19.03MJ/Kg的原煤，当热负荷为35t/h时，35t/h链条炉排锅炉耗煤量为9.21t/h（锅炉年均热效率按53%计算），折合标煤耗量为5.98t/h。而改造后锅炉燃用低位发热值为10.74MJ/Kg的煤矸石,35t/h循环流化床锅炉耗煤矸石量为10.54t/h（锅炉年均热效率按82%计算），折合标煤耗量为3.86t/h。即改造前35t/h链条炉排锅炉比循环流化床锅炉多耗标煤2.12t/h，按设备年利用小时数5500h，35t/h循环流化床锅炉耗标煤量比链条炉排锅炉节约1.16万吨/年。综上所述，拟建项目在原电厂主厂房2号锅炉基础上改造成1台35t/h中温中压的循环流化床锅炉。锅炉型号及规格如下：锅炉型号：CG-35/3.82-MX额定蒸发量：35t/h额定出口蒸汽压力：3.82Mpa额定出口蒸汽温度：450给水温度：105设计效率：87%适用燃料：煤矸石主要设备选型见表3-1。设备布置平面图见K-01，剖面图见K-02。主要设备选型 表3-1序号名 称型号与规格单位数量1循环流化床锅炉CG-35/3.82-M台12一次送风机G9-19No.14DN=132KW台13二次送风机G9-19No.11.2DN=75KW台14引风机Y4-73-11No.14D N=110KW 台15布袋除尘器HJLM-2020 =99.9% 台13.4.2 燃烧系统3.4.2.1燃料 本项目改造后燃用的煤质分析如下： 硫分： Sar 0 灰分： Aar 61.99 挥发份： Vdaf 43.82 低位发热量: Qnet，ar 10.74MJ/kg(2568kcalkg)3.4.2.2燃烧系统本工程改造后，1台3 5t/h循环流化床锅炉额定负荷耗煤矸石量为10.54th。锅炉燃煤由皮带机经破碎转运至炉前钢煤仓，然后经落煤管进入炉前煤斗随螺旋给煤机进入炉内。由于本工程燃烧的煤矸石不含硫份，所以，燃料进入锅炉炉堂前不需要添加石灰石。锅炉一次送风机从锅炉间室外吸风送到一级空气预热器，预热后的一部份热风送入锅炉底部风室，通过风帽将燃料托起燃烧，其余分别送入旋风分离器和惯性分离器的回料阀；二次送风机从锅炉间室内吸风送至锅炉二级空气预热器后，均匀送至炉膛燃烧区助燃，以保证燃料燃尽。锅炉配置的一、二次风机均设变频，以便调节风量。根据环保要求及循环流化床锅炉的特殊性，本工程采用布袋除尘器，布袋除尘器除尘效率可达99.9。锅炉尾部烟气由除尘器净化后由引风机进入烟囱，然后排入大气。除尘器收集下来的细灰贮存在除尘器下部的灰斗内，用灰罐汽车运到综合利用场地或贮灰场。原则性燃烧系统图见K-03。3.4.3输煤系统3.4.3.1 燃料消耗量计算本项目改造后形成规模为2炉1机，锅炉设计燃料为煤矸石。该矿煤矸石低位发热量为10.74MJ/kg（2568cal/kg），灰分61.99%。锅炉额定负荷时煤矸石消耗量计算见表3-2。锅炉额定负荷时煤矸石消耗量计算见表 单位：t 表3-2锅炉容量煤矸石耗量小时耗量日耗量年耗量235t/h21.08505.9211.61043.4.3.2原有输煤系统1）煤场储煤场设在电厂区内西北角，占地约2800，储量可达1.1万t，可满足约20天最大负荷运行的储煤矸石量。煤场配备一台推煤机和一台装载机，进行堆煤、上煤等辅助作业。2）输煤系统原输煤系统采用单路三段皮带输送燃料，由地下受煤斗、电机振动给煤机，皮带输送机、环锤式碎煤机、犁式卸煤器等组成。第一段皮带机从地下受煤斗引出，与碎煤机相连，提升角度16；第二段与主厂房输煤层的水平皮带相接，提升角度18；第三段设在主厂房输煤层，为水平面布置。经校核，原储煤场及输煤系统均可满足项目改造后的需要。3.4.4热力系统主蒸汽管道仍采用原母管制系统，改造后锅炉的主蒸汽管路仍接至主蒸汽母管向汽轮机供主蒸汽。经校核计算，原电厂的除氧给水系统、工业水系统及疏水系统均不用改造，即可满足改造后工程的需要。原则性热力系统图见K-03。3.4.5 除灰系统锅炉排的灰渣落入新更换的重板除渣机内，由其倒入贮渣间中的贮渣斗内，定时由汽车将渣运出锅炉房外，做制砖源料。3.4.6化学水处理系统由于改造前后锅炉的容量没有发生变化，即改造后锅炉给水的用量与改造前相同，因此锅炉给水处理系统及设备维持原状态不变。3.4.7热工控制3.4.7.1主要监测项目锅炉系统的给水、饱和蒸汽、过热蒸汽、母管蒸汽、送风机出口、预热器出口、炉膛、省煤器出/入口、除尘器出/入口等处压力检测；给水、减温器出/入口蒸汽、锅炉出口蒸汽、预热器出/入口空气、炉膛、排烟等处温度检测；给水、减温水、过热蒸汽处流量监测及积算，汽包液位检测；烟气含氧量检测等。汽机系统的主汽门前/后蒸汽、各调速器门后蒸汽、排汽、调速油、润滑油、凝结水用管等处压力。主汽门前/后蒸汽、排汽、凝结水、汽油器出/入口、轴承等处温度检测；主蒸汽、凝结水流量检测及积算；除氧器系统主要设置蒸汽及给水泵出口和给水母管压力检测；水箱水位及温度检测。3.4.7.2主要控制系统1)锅炉给水自动调节系统给水自动调节系统的任务是改变给水量，使之适应锅炉的蒸发量。将汽包水位保持在一定的范围内。给水自动调节系统的汽包水位为主信号。反馈信号对蒸汽流量变化以补偿负荷的波动、取给水压力变化以补偿给水母管的压力波动，系统在大偏差时将自动分离积分作用。2)主蒸汽温度自动调节系统主蒸汽温度自动调节系统的任务是维持过量蒸汽和蒸汽温度在允许的范围内，并保护过热器使其管壁温度不超过允许的温度。为减少温度测量的惰性，设计以主蒸汽为主信号，取减温器前蒸汽温度和减温水流量为反馈 信号，通过改变减温水流量达到调节主蒸汽温度的目的。3)燃烧过程自动调节系统燃烧过程自动调节系统的任务是使燃料所提供的热量适应蒸汽负荷的需要，同时还要保证燃烧的经济性和锅炉的安全运行。为此，除要求维持过热器出口蒸汽压力恒定外，还要求保持一定的炉膛负荷及合理的空气过剩系数。因此，燃烧过程自动调节一个多变参数、多变量的自动调节系统、送风自动调节系统和炉膛负压自动调节系统。4)主蒸汽压力自动调节系统主蒸汽压力自动调节系统的任务是使锅炉的燃料消耗与蒸发量相适应，以维持主蒸汽压力稳定。5)送风自动调节系统送风调节的任务是保持送风量与燃料量相适应，以维持最佳的空气过剩系数，使燃料在炉膛内充分燃烧，保证锅炉具有较高的经济性。燃料量调节的同时，相应改变一、二次风量并采用烟气含氧量校正空气过剩系数，使不安全燃烧损失和排烟损失之和为最小，以提高热效率。6)炉膛负压自动调节系统炉膛负压调节的任务是使锅炉炉膛内压维持在-20-40Pa，以稳定锅炉燃烧及安全运行，达到既不使炉内烟灰喷出炉外，又不使冷空气漏入炉内影响锅炉热效率。设计采用调节引风机风门开度来实现，为防止风门开得过大或过小造成锅炉熄火，系统引入高值、低值选择器进行限制，并以送风量作为前馈信号。设计中还设置了热工信号及保护和联销系统、汽机与主控室之间生产联络信号系统等。3.4.7.3控制系统的构成各工序均采用分布式控制方式实施检测和控制。即在锅炉间、汽机间分别设立控制室。每一锅炉分别设置一台操作站，汽机也设置一台操作站。锅炉、汽机及除氧器之间组成网络，以便通过通讯网络互相调用其他系统得信息并达到互为备用的目的。本系统采用DCS控制系统。3.4.8 土建施工本项目在原锅炉房基础上进行改造，除了除尘间需要将屋面抬高，将布袋除尘器布置在室外，主厂房基本不变。更新的锅炉及附属设备基础按新设备要求进行重新施工。其他均为原有设施。第四章 节能方案分析4.1 编制依据1）中华人民共和国节约能源法；2）设备及管道保温技术通则；3）国家有关能源的法规和文件。4.2 能耗现状分析4.2.1能耗现状申报单位锅炉原来燃用的煤为II类烟煤，低位发热值为19.03MJ/kg，改造前年消耗原煤量5.06万吨（折合标煤3.28万吨），即锅炉标煤耗率为67.8kg/GJ。4.2.2改造前能耗指标拟建项目改造前能耗指标如下:年供热量 485100GJ锅炉标煤耗率 67.8kg/GJ锅炉年均热效率 53%4.3 节能技术措施我国解决能源问题的方针是开发与节约并举，把节约放在首位。节能工作是一种特定形式的“能源开发”，是解决我国能源供应紧张、保护能源资源、保护环境的有效途径。项目的建设方案设计要体现合理利用和节约能源的方针，节能是我国发展经济的一项长远战略方针。节约能源、保护环境，是我国的基本国策，又是重大的战略任务。国家为了节约能源，制定切实可行的节能措施。拟建项目采取的节能技术具体措施如下：1)工艺流程采取节能新技术、新工艺和新设备，不得选用已公布淘汰的机电产品，以及产业政策限制的规模容量。拟建项目在设计和设备选择时，按照目前国家推荐的节能新技术、新工艺、新设备进行系统和设备选择：a.采用先进高效的锅炉和供热系统；b.选用国家近年推荐的低耗能设备；鼓、引风机、循环水泵、补水泵选择变频调速装置，节约电能。c.建筑、照明采用先进的节能技术、材料和器具；d.热力管道全部采用保温性能好的聚胺酯泡沫塑料预制保温管敷设。2)合理安排能量，尽可能避免生产工艺中能量的不合理转换。以往的设计规范与现代节能要求有一定的差距，特别是在机电设备的负荷率上，设计指标往往高于实际运行值很多。根据近几年对风机、水泵等机电设备的调查，负荷率在50%60%，大大低于设计值。在拟建项目设计中，充分考虑了实际运行，因此，合理地选择设备容量和负荷率，降低了机电设备的能耗，降低了设计单耗。在采暖方面，充分考虑了东北地区的气候特点，在符合国家规定的前提下，合理地选择供热指标，同时又考虑了负荷的波动性，降低设计单耗。3)能源计量措施对锅炉及风机等配备完善的热工仪表，加强温度压力、流量等参数的计量、测试和记录，为节约能源和经济校核提供依据。4)加强工业水的重复利用。工业废水能重复利用的，一定要重复利用，以便节约水资源，达了节约水资源的目的。5)节能管理机构节能工作分为两个方面，一是技术途径，二是管理途径，在重视技术途径的前提下，搞好能源管理工作也是十分重要的。拟建项目建成后拟设置专门的能源管理部门，作好检测仪表的维护管理工作，作好能源消耗的监督工作，定期对设备的能耗情况进行监测，为企业降低能源消耗作出有益的工作。4.4 项目改造后节能效益4.4.1年节煤量拟建项目节能改造完成后年供热量仍为485100GJ。改造完成后燃煤锅炉的全年平均热效率取82%，标准煤耗率43.8kg/GJ，而改造前锅炉房的年均标煤耗率为67.8kg/GJ。全年节约标煤量计算公式：Bj=Qa(df-dq)10-3（t/a）式中Bj年节约标煤量 （t/a）Qa全年供热量 （GJ）df改造前锅炉标煤耗率 （kg/GJ）dq改造后锅炉标煤耗率 （kg/GJ）改造后锅炉年节约标煤量Bj=485100(67.8-43.8)10-3=1.16万t/a项目改造完成后因锅炉效率提高而节约标煤量1.16万t/a。4.5 项目改造后能耗分析4.5.1 能耗指标拟建项目改造完成后能耗指标如下:年供热量 485100GJ供热标煤耗率 43.8kg/GJ锅炉年均热效率 82%4.5.2节能效果分析拟建项目通过改造现有低效链条炉排锅炉，采用新型高效的循环流化床锅炉替代低效现有2号锅炉，同时优化锅炉的热力系统、燃煤系统及控制系统，从而达到提高锅炉的热能利用效率。使锅炉的能耗指标由原来的67.8kg/GJ降低到43.8 kg/GJ，达到国内同行业先进水平。总之，拟建项目符合国家节约能源的产业政策，项目制定的工程技术方案及设备选型科学合理，达到国内先进水平，取得了良好的节能效果。本工程节能改造完成后，不但节约了大量燃煤、水电等能源，而且取消了运煤、运灰车辆，节约大量人力物力。第五章 环境及社会效益拟建项目改造完成后，2号锅炉年供热量为485100GJ，锅炉效率提高29个百分点，每年可节约标煤1.16万t/a。5.1 环境效益5.1.1 项目改造后减少的烟尘量计算公式：MA=Ba（C1-C2）/100 Ay/100+q4/100QnDW/（81004.1868） fh 式中： MA 减少的烟尘排放总量 t/a Ba 采暖期节约原煤总量 t/a c1 改造后除尘器效率 %，取98%c2改造前除尘器效率 %，取60%Ay 燃煤应用基灰份 %q4 锅炉机械未燃烧的热损失 %Qndw燃煤的低位发热量 kJ/kgfh 锅炉烟气带出的飞灰份额 %年减少烟尘量：MA=Ba（C1-C2）/100 Ay/100+q4/100QnDW/（81004.1868） fh =1160029308/19030(99.8-65)/10030.80/100+10/10019030/(81004.1868)0.2=494（t/a）5.1.2 项目改造后减少的二氧化硫量计