锅炉房选址.doc

锅炉房选址：1 靠近现有负荷中心。2 与东区热电厂对应，东区热电厂投产后作为其备用热源和调峰锅炉。3 位于全年主导风向的下风向。4 规划区域内无重要建筑，拆迁赔偿费用低。5 锅炉房耗水量较大，引用洛河水可降低企业运行费用。锅炉房占地：1 煤库考虑储存一个月的用煤，企业可在用煤淡季价格较低时进煤，降低成本。2 为降低污染物排放总量，采用两级除尘和高效脱硫，并建石灰库。3 灰渣直接综合利用，减少运输量，增加企业经济效益。1 概 述2 设计依据 国家现行有关规范、规程、技术规定及河南省、郑州市地方现行有关规定等。主要规范有： 建筑设计防火规范 （GB50016-2006）锅炉房设计规范（GB 50041-92）锅炉大气污染物排放标准（GB 13271-2001）蒸汽锅炉安全技术监察规程（1997年修订版）环境空气质量标准（GB3095-1996）工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）3 设计原则3.1 满足城市规划要求，重现城市总体环境与热源厂规划构思的协调，继承地域文脉，达到建筑群体与周边环境的对话和沟通。3.2 注重“业主利益“，最大限度地开发土地的利用价值。3.3 注重“以人为本，以生产为主”的设计原则，做到工艺流程通畅、生产运输路线短捷、便利，为职工创造一个良好的工作和休息、娱乐环境。3.4 环境景观设计注重“生态型”构思，开发环境的多重功能作用，创造良好的休闲、娱乐、生产的空间环境。3.5 规划与建筑单体在注重“经济、适用、美观”的同时应具有一定的超前性。3.6 工艺设计及设备选择充分体现成熟先进、经济节约、运行可靠、节约能源、保护环境的原则。4 主要设计方案4.1 炉型选择南关热源厂一期为429MW热水锅炉，二期为329MW热水锅炉，设计总供热能力为203MW，设计压力1.6MPa，设计供回水温度120、70。最大燃料消耗量43.5t/h，煤库面积为60112=6720m2。采用装载机堆煤可储存10.3天的最大用煤量，采用桥式抓斗起重机堆煤可储存30.8天的最大用煤量。一期锅炉采用链条炉排锅炉，热效率较高，锅炉烟尘初始排放浓度低，仅为循环流化床的八分之一，适合热负荷变化较大的情况。二期考虑采用循环流化床锅炉，热效率高，并可以燃烧劣质煤及链条炉排锅炉未燃尽的煤渣，对于节约能源，提高能源的利用效率十分有利。4.2锅炉烟气的脱硫、除尘和其它环保措施链条炉排锅炉烟气采用旋风除尘器除尘+异比重流态化高效脱硫装置除尘、脱硫脱水装置；循环流化床锅炉烟气除尘采用三电场静电除尘器，脱硫采用回流式烟气循环流化床脱硫法。可以满足国家标准GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准的要求。煤库、渣库及运煤廊、运渣廊均采用封闭措施，以防止煤灰飞扬对周围环境造成污染。风机及水泵均安装在专用的房间内，并设置消音装置，以降低噪音污染。需要排放的污水主要为生活污水及少量的软化水装置的反洗水，不含有害物质。4.3 燃料运输锅炉房的燃煤运输拟采用联合输送系统。4台29MW锅炉采用链条锅炉，3台29MW锅炉采用循环流化床锅炉。运煤系统同时考虑两种锅炉的燃煤输送，设置成双路系统，按照循环流化床锅炉对燃煤的特点进行布置，并在中间设置切换措施，必要时可以互为备用。 煤由汽车运输，称量后存放在煤库内。煤由桥式抓斗起重机、装载机和推煤机进行转运至各自的受料斗，由1#皮带输送机输送至碎煤机室，在碎煤机室设置滚筒筛和环锤式碎煤机，其中链条锅炉的煤不经过碎煤机而直接落至2#皮带输送机，循环流化床锅炉的煤经过碎煤机破碎成小于等于10mm的粒径后落至2#皮带输送机，然后转运至3#皮带输送机。最终煤由3#皮带输送机运至各煤斗。3#皮带输送机可根据两种锅炉的高度不同设置成倾斜布置。在1#皮带输送机的头部设有永磁带式除铁器，在2#皮带输送机中间设置电子皮带秤进行入锅炉房的煤量计量，在碎煤机室及煤仓间设置手动起吊设施。4.4 灰渣运输锅炉房的灰渣运输拟采用独立的输送系统：链条锅炉的渣采用重型框链除渣，锅炉的灰尘通过湿式除尘器进行收集，在沉灰池沉淀后，采用抓斗捞出并转运堆放，最后由汽车外运进行利用。循环流化床锅炉的渣由于量少，可以采用翻斗车在锅炉一层进行收集并运至堆放处。循环流化床锅炉的灰拟采用气力输送：在每个电除尘器集灰斗下设置一台小型仓式气力输送泵，采用正压密相气力输送方式输送至灰库存放。除灰系统设置一座空压机房，空压机房内设置3台空冷式螺杆空气压缩机，二用一备，并设置相应冷冻式干燥机及过滤装置。飞灰系统设置2座9m,库容约760m3的带有气化槽的平底型灰库，其中粗、细灰库各一座，分别存放一、二电场的粗灰和三电场的细灰，以满足不同用途的综合利用需求。每座灰库下分别设置1台汽车散装机和1台加湿搅拌机，将干灰或加湿灰卸至装灰汽车运往综合利用场地。两座灰库间设置一气化风机房，风机房中设置3台气化风机及空气电加热器提供平底型灰库中气化槽的流态化风，以保证灰库排灰通畅。气化风机为二用一备。4.5 烟风系统空气、烟气流程：空气鼓风机锅炉炉膛助燃烟气静电除尘器（旋风除尘器脱硫装置脱水装置）引风机烟囱排放。链条锅炉的鼓、引风机采用电动机拖动，变频调速调节。循环流化床锅炉的鼓、引风机采用汽轮机拖动。4.6 水处理系统：水处理系统：锅炉带过热器，盐类易沉积在过热器中，所以要除盐，根据水中离子含量可采用：当含盐量小于1000mg/L，采用阴阳离子交换装置对自来水进行软化及处盐，采用高位热力除氧装置对软化水除氧。当含盐量大于1000mg/L，采用反渗透装置阴阳离子交换装置高位热力除氧装置水处理工艺系统。4.7 热力流程：自来水除氯装置阴阳离子水处理装置水箱除氧水泵高位热力除氧器锅炉给水泵锅炉分汽缸进入热力管网热用户凝结水回到热力管网回到锅炉房除氧器。锅炉排污水先进入排污膨胀器，汽化产生的蒸汽进入除氧水箱，污水进入热交换器加热软化水，温度降至50以下排至沉灰池中和除尘酸水，此项可节能2.5%；4.8 单体建筑说明办公楼主要用于热源厂、供热管网的组织机构等相关的管理、技术和后勤办公用房。办公楼具有现代气息，与周围的城市环境相协调。在办公楼内设食堂、单身宿舍，主要用于职工就餐和单身职工的住宿、文化娱乐和体育活动。该楼以实用为主。主厂房的一楼为除渣间，变配电所，二楼为操作层和控制室，局部为三层用于运煤间。该建筑体形高大，正面采用大玻璃窗及大理石贴面，使整个建筑具有庄重、雄伟的气势。辅助间主要用于水泵间、水处理间、化验分析室、仪表间及办公室、会议室、休息室。该建筑与主厂房协调一致。4.9 总体布置说明热源厂的规划布置采用人车分流的布置方式，厂区内道路系统采用环状道路，便于生产运输。厂区道路采用沥青混凝土路面，为便于厂区内各建构筑物之间的水平运输、设备的安装、维护和满足消防要求，建筑物四周均设车行道，道路宽6m，主要转弯半径为6m，路砖铺砌人行道。绿地系统采用点、线、面相结合的布置方式。建构筑物四周及办公区重点绿化，选用中南地区常见的树种，植银白杨为庭荫树，冷杉、紫叶李为庭园及开阔草坪的观赏树，配金银木、丁香、绿篱和草坪，花坛植以时令花卉，同时运用少量建筑小品设置在绿化区内，以提高绿化处理效果，厂区内除道路、建筑物硬化地以外的地面均植草皮，营造出一个环镜优美的现代化厂区。绿化率大于35%。根据热源厂的工艺要求、周围环境和城市规划的有关要求，热源厂的规划布置大致可分两个区域：生产区及办公、生活区。分区明确，便于生产、管理。锅炉房的主要立面和城市的总体环境协调。5 重点说明的几个内容5.1 关于锅炉炉型的选择建议一期429MW热水锅炉采用链条炉排锅炉，二期329MW热水锅炉采用循环流化床锅炉。理由如下：链条炉排锅炉的技术成熟，运行可靠，操作简单，管理方便，烟尘初始排放浓度低，无需配置高效的电除尘或布袋除尘装置。锅炉配套的送引风机的风量、风压较小，耗电量少，对热负荷的适应性较强。链条炉排锅炉安装方便，施工周期短，整个工程的造价和费用均较低。但其不能进行炉内脱硫，需要单独设置脱硫装置，对煤种的适应性较差，热效率低于循环流化床锅炉。循环流化床锅炉是近年来发展起来的一种炉型，其优点为：燃料适应性广、燃烧效率高、负荷适应性好、脱硫脱氮效果好、利于实现灰渣综合利用。但与链条炉相比，烟尘初始排放浓度高七到八倍，需配置高效的电除尘或布袋除尘装置，需增加燃料制备设备、电除尘设备，风机能耗也较高，其耗电量较多，约为链条炉的两倍，炉墙严密性要求高。锅炉磨损严重，易结焦，特别是低负荷时更易结焦、热效率下降较快、炉内脱硫效率降低。另外造价及运行费用均较高，操作比较复杂，对运行管理要求较高。综上所述，可设置4台29MW链条炉及3台29MW循环流化床锅炉。在热负荷较低和热负荷不稳定时，运行链条炉排锅炉，热负荷较大及稳定时运行循环流化床锅炉，从而保证循环流化床锅炉的稳定运行，仅需对链条炉排锅炉进行调节。5.2 节能措施链条炉排锅炉可采取如下措施提高锅炉的热效率：采用双轧辊型煤装置：由于当由炉前煤仓下来的煤为细煤或煤末含量高时，炉排漏煤量大，通风不畅，造成空气分布不均，排烟含尘量高，炉温较低，锅炉达不到出力，燃烧效率低，采用分层燃烧后，虽起一定分层作用，但效果仍不显著。而采用型煤装置，锅炉出力能提高1015，热效率提高810，锅炉初始排烟的烟尘含量可减少5075。采用可变分层分行分段给煤装置，可提高锅炉热效率5-10。采用燃气脉冲吹灰技术，可提高锅炉热效率23。采用金属密封技术。风机采用变频调速控制，可节电30%以上。除渣水的循环利用。循环流化床锅炉可采取如下措施提高锅炉的热效率：鼓引风机采用汽轮机拖动，废汽进入热力除氧器，不但节约电能，而且充分利用高压蒸汽的能量，进入热力除氧器的蒸汽无需再减压。采用木炭点火代替燃油点火，其费用只有油点火的五分之一。其余节能措施：采用阴阳离子水处理系统，降低锅炉的排污率；锅炉排污水先进入排污膨胀器，汽化产生的蒸汽进入除氧水箱，污水进入热交换器加热软化水，温度降至50以下排至沉灰池中和除尘酸水，此项可节能2.5%；水处理系统的反洗水也排至沉灰池中和除尘酸水；采用DCS分散控制系统对锅炉燃烧系统、热力系统、烟风系统、上煤除渣系统进行检测及控制；增加灰渣综合利用。5.3原煤的混煤配煤前述的运煤系统和循环流化床锅炉运煤系统完全一致，在碎煤机室设置必要的旁通，即可实现各路系统单独运行，互不干扰，特别是在分期建设时。在某一路系统出现故障等需要时又可以互为备用，系统运行更加可靠。原煤的混煤配煤：主要利用在煤库内的转运设施和多个受煤斗进行灵活配煤，根据不同煤种，经过煤质分析后，可以调节各个受煤斗下面的给料机，按照需要进行给料配煤，然后在输送转运和破碎过程中进行混煤。此种方式系统简单，节省投资，运行灵活，主要需要加强监督管理，定期进行煤质分析，优选出合理的配煤比例，然后调节给料机的给料量。5.4锅炉烟气的脱硫和除尘：循环流化床锅炉烟气脱硫：循环硫化床锅炉的烟气脱硫方法有：普通炉内脱硫法和回流式烟气循环流化床脱硫法。普通炉内或预混脱硫效率8090（Ca/S在3以上，运行不经济），Ca/S通常取1.5-2，实际脱硫效率仅为6065。设备投资： 35万元/台（75t/h）。回流式烟气循环流化床脱硫法，Ca/S在1.2时，脱硫效率90以上。主要针对循环流化床炉内脱硫其固硫剂利用率低的缺点而开发出的炉外脱硫设备。设备投资： 65万元/台（75t/h）。虽然普通炉内脱硫就能达标排放，并且设备投资较低，但其石灰用量大，运行成本高，效率偏低，而且郑州市对污染物总量排放有控制，应尽量减少锅炉烟气二氧化硫的排放，因此推荐回流式烟气循环流化床脱硫法。循环流化床锅炉烟气除尘循环硫化床锅炉的烟气除尘方法有：尾部电除尘和布袋除尘。该两种除尘方法均能满足循环硫化床锅炉的烟气除尘要求，其他除尘方法如多管旋风除尘、水膜除尘甚至两级除尘，均无法达标排放。布袋除尘效果稳定、占地少、耗电少，但由于国产滤网不过关，进口滤网价格昂贵，使用寿命短，因此决定采用三级电场的静电除尘器。静电除尘器投资： 190万元/台（75t/h）。链条炉排锅炉烟气的脱硫和除尘：链条炉排锅炉烟气的脱硫和除尘有以下几种方式：A旋风除尘+普通湿法脱硫，脱硫效率7080，除尘效率97%。设备投资：40万元/台（35t/h）。B旋风除尘+异比重流态化高效脱硫装置（华北电力大学研制），脱硫效率95以上，除尘效率97%。设备投资：65万元/台（35t/h）。C旋转喷雾法烟气脱硫。脱硫效率80。缺点是电耗高，维护工作量大。D活性炭吸附烟气脱硫。脱硫效率9598，缺点是流程复杂，投资高，应用不广。采用B方案，相对方案A在投资增加不多的情况下，脱硫效率高，系统运行稳定可靠。5.5灰渣输送系统的方案比较链条锅炉采用湿式除尘，相比于静电除尘，投资少很多，除尘效果稳定，经济可靠，另外可以将所有锅炉的排水和碱性排污水排至沉灰池，进行中和脱硫时的酸性水，减少石灰石的投放量，同时充分利用了流化床锅炉的排污水，有效补充蒸发的水分。链条锅炉的渣采用重型框链除渣，运行稳定可靠，由于可以布置在一层地面，避免了地下布置时，排水困难，检修不方便。链条锅炉的渣在必要时可以进入煤库，与优质煤混合后进入流化床锅炉进行充分燃烧，进一步提高效率，节约原煤。流化床锅炉的灰采用气力输送，单独设立灰库进行储存，可以减少灰库的投资。