燃煤锅炉除尘、脱硫改造项目可行性分析.doc

燃煤锅炉除尘、脱硫改造项目可行性分析一、项目概况随着经济的高速发展，国家对环保的要求日益严格。旧的锅炉大气污染物排放标准已经实施十多年，已经跟不上时代的发展。新的锅炉大气污染物排放标准从今年开始正式实施，所有在用锅炉的排放烟气达不到新标准的项目，均被环保部门要求整改。 根据目前实施的锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014：10t/h以上在用的燃煤锅炉从2015年10月1日起（10t/h以下含10t/h的在用燃煤锅炉从2016年7月1日起）执行以下排放标准：粉尘浓度80mg/m3，二氧化硫浓度400mg/m3。按照此标准，目前所有锅炉都需进行除尘、脱硫改造。二、锅炉现状分析1.一锅炉有四台链条式燃煤锅炉（两台10t/h炉、一台15t/h炉、一台600万大卡导热油炉），这四台锅炉均只配备了花岗岩水膜除尘器。二锅炉有四台燃煤锅炉（两台10t/h炉、一台20t/h炉、一台600万大卡导热油炉），其中20t/h循环流化床炉的烟气处理设备为花岗岩水膜除尘器+不锈钢脱硫塔，其他三台链条式燃煤锅炉只配备了花岗岩水膜除尘器。2.目前七台链条式燃煤锅炉排放烟气中的粉尘浓度在100200mg/m3左右，二氧化硫排放浓度在400-500mg/m3左右；一台20t/h循环流化床炉的粉尘浓度在169mg/m3左右，二氧化硫排放浓度在102mg/m3左右。3.以上八台锅炉按新标准要求：粉尘排放浓度（80mg/m3）均未达标，二氧化硫排放浓度除20t/h炉循环流化床炉外其余均未达标。三、常用除尘、脱硫设备的比较与选择见附件一、附件二四、改造方案通过以上对比分析，适合应用于我司除尘改造的有两种方式：其一是干式导流管除尘器；其二是湿式电除尘器或布袋除尘器；以下针对循环流化床锅炉和链条式燃煤锅炉使用哪种除尘器进行说明、选择。适合应用于我司锅炉脱硫改造的是：采用不锈钢双碱法脱硫工艺。1、20t/h循环流化床锅炉除尘改造方案20t/h目前配备了花岗岩水膜除尘器+不锈钢脱硫塔，二氧化硫排放浓度能够达到最新标准，但是粉尘排放浓度无法达到标准，必须进行除尘改造。方案一: 湿法电除尘器(SDSL)：在20t/h炉的脱硫塔后安装新的湿法电除尘器，使烟气经过水膜除尘器进行除尘后，由引风机送入脱硫塔后进行脱硫，最后再进入湿法电除尘器进行强化除尘。湿式电除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备，主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质，是治理大气粉尘污染的理想设备。湿法电除尘器的除尘效果高，阻力小，停炉改造工期短，还具有脱水作用，对烟囱也能起到保护作用。降低综合投资和运行费用，具有较好经济性，但除下来的粉尘会进入沉淀池，不有利于保持循环水的清澈，需要对沉淀池进行改造。方案二:布袋除尘器：原计划将原有的花岗岩水膜除尘器拆除，更换成干式布袋除尘器，但是存在几个问题：袋式除尘器阻力大；袋式除尘器每年更换布袋维护费用高；停炉改造工期长；循环流化床锅炉烟气中粉尘含量大，必须建造气力输灰系统和灰库来储存干灰，造价高，还可能出现粉尘二次飞扬污染；但是优点是：除下来的粉尘不会进入沉淀池，有利于保持循环水的清澈。方案选择：通过以上对比，选择方案一：增加湿法电除尘器；选择理由：在已有花岗岩水膜除尘器+不锈钢脱硫塔的基础上，增加湿法电除尘器，占地小，施工工期短，进一步除去烟气中细小的粉尘，还具有脱水作用，对烟囱也能起到保护作用，运行费用低：电耗约20-25kw/h；但花岗岩水膜除尘器每年需进行一次大修，还需使用高低压电源控制系统，除尘水造成二次污染等。理想改造方案：袋式除尘器+不锈钢脱硫塔，可处理高浓度粉尘烟气，除尘效率最高，可极大改善沉淀池的过滤压力，无需使用高低压电源控制系统；但占地大，施工困难、工期长，运行维修费用高：电耗约10kw/h，每年更换滤袋约10-20万元。2、七台链条式燃煤锅炉除尘、脱硫改造方案七台链条式燃煤锅炉目前配备了花岗岩水膜除尘器，无脱硫装置，粉尘和二氧化硫排放浓度均无法达到最新标准，必须进行除尘脱硫改造。方案一:将原有的花岗岩水膜除尘器拆除，对场地进行重新规划布局。为每台锅炉各安装壹台干式导流管除尘器，并在引风机后部安装壹台湿法不锈钢气动乳化脱硫塔（双碱法）。改造后引风机安装在干法除尘器之后，引风机不会出现带水现象。导流管除尘器和不锈钢脱硫塔总阻力约为2200Pa，原有的引风机的风压较小，需要调换引风机大小功率使用或者更换新的高风压的引风机。方案二:保留原有的水膜除尘器，直接在引风机后安装湿法脱硫+湿法电除尘器设备。改造后的烟气处理流程是：锅炉烟气先进入花岗岩水膜除尘器进行除尘；然后由引风机送入湿法脱硫电除尘器设备与循环液反应，去除烟气中的二氧化硫并且进行强化除尘；脱硫后的烟气通过烟管进入烟囱达标排放。方案选择：通过以上对比，选择方案二：增加不锈钢脱硫塔+湿式电除尘器（一体化）；选择理由：在已有花岗岩水膜除尘器基础上，增加不锈钢脱硫塔+湿式电除尘器，占地小，施工工期短，进一步除去烟气中细小的粉尘，还具有脱水作用，对烟囱也能起到保护作用，但花岗岩水膜除尘器每年需进行一次维修，还需使用高低压电源控制系统，除尘水造成二次污染等。理想改造方案：干式导流管除尘器+不锈钢脱硫塔，干式导流管除尘器可处理高温的烟气，不耗水，基本不需要维护，可极大改善沉淀池的过滤压力，无需使用高低压电源控制系统，运行费用低：电耗0.75kw/h，但需要对除尘、脱硫系统设备重新布置改造，施工困难、改造工期长，投资费用大。3、沉淀池改造一锅炉和二锅炉现有的方形沉淀池沉淀效果较差，并且行车抓斗清灰困难。将方形沉淀池拆除，改成圆形沉淀池，增强沉淀效果（另附图），沉淀池采用中心沉灰排污结构设计（即设计成1012m圆型六等分边浅中深结构的沉淀池，池中心再作一个2m的圆型深井）。烟尘采用干式除尘，很大程度可以缓解沉淀池的过滤压力。并配备污泥压滤系统。五、改造内容、时间及费用1、改造内容：见附件三、附件四：锅炉除尘脱硫改造一、二方案初步报价单。 2、改造时间：2016年全年3、改造费用：总投资约费用650-680万元。机动维修厂 2015年11月13日8水膜除尘器干式导流管除尘器干式电除尘器袋式除尘器湿式电除尘器除尘效率85-95%80-90%98-99%98-99%98-99%除尘原理烟气通过水膜时，粉尘被洗涤下来利用离心力和惯性，使粉尘与烟气分离利用电场使粉尘荷电后，被吸附在阳极板上，通过机械振打使粉尘脱落使烟气穿过滤布，让粉尘被拦截下来利用电场使粉尘荷电后，被吸附在阳极板上，通过冲洗方式使粉尘脱落适用范围主要用于早期中小锅炉的烟气除尘处理目前大量使用在中小锅炉的烟气除尘处理主要使用在大型锅炉、电站锅炉的烟气除尘处理多用于冶金、水泥、化工、轻工等行业的气体净化，废气中的原料回收工艺，中小锅炉除尘处理主要用于浓度小于300mg/m3的含尘高湿度烟气的除尘处理，可实现粉尘的超低排放设备阻力约800-1000Pa约800-1000Pa约300-400Pa约1500-1800Pa约200-300Pa优点可处理高温、高湿的烟气；具有较低效率的脱硫作用；耐腐蚀,使用寿命长可处理高温的烟气；不耗水、耗电量低；结构简单，基本不需要维护；可处理高温的烟气；不耗水、耗电量低；除尘效率较高。可处理高浓度粉尘烟气，除尘效率最高可处理含有细微粉尘的烟气；同时还具有脱水除雾作用。除尘效率最高缺点运行时需耗水耗电，能耗高；会产生含尘废水，必须配备水处理设施，容易造成二次污染；对颗粒较小的细微粉尘的去除效率不高，但是可以与湿法脱硫塔配套使用，使细微粉尘在湿法脱硫塔内去除。设备结构复杂；设备投资高；占地面积大；对操作、运行、维护管理要求高；只适合处理180以下烟气，不能处理高温及有湿度的烟气；滤袋遇火星容易烧毁，而且寿命有限，必须定时更换；设备占地面积大；设备阻力大粉尘进口浓度不得高于300mg/m3，必须使用中水或者自来水进行冲灰经济性能设备投资低运行费用：电耗约15kw/h设备投资低运行费用：电耗0.75kw/h设备投资最高运行费用：电耗约30kw/h设备投资较高，运行费用：电耗约10kw/h，更换滤袋每年约10-20万设备投资中等运行费用：电耗约20-25kw/h工艺选择水膜除尘器除尘效率低、需要配套沉淀池、容易造成二次污染；干式电除尘器设备投资高、设备占地面积大，目前场地不允许；袋式除尘器的滤袋遇火星容易烧毁，而且寿命有限，必须定时更换、设备占地面积大；建议：将原有的水膜除尘器拆除，改为干式导流管除尘器并且在引风机后安装脱硫塔。如果原有水膜不拆除，则建议加装湿法脱硫塔+湿式电除尘器。附件一 常用除尘设备的比较与选择附件二 常用脱硫工艺的比较与选择石灰石/石灰-石膏法旋转喷雾干燥法炉内干法喷钙氨 法双碱法/碱法脱硫效率85-95%70-80%30-40%80-90%85-95%脱硫剂石灰石/石灰消石灰石灰石氨水消石灰及钠碱脱硫机理利用石灰浆液洗涤烟气，使石灰与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙，脱去烟气中的SO2，再将亚硫酸钙氧化反应生成石膏。将生石灰制成石灰浆，将石灰浆喷入烟气中，使氢氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。然后由后部的电除尘器去除颗粒。直接向锅炉炉膛内喷入石灰石粉，石灰石粉在高温下分解为氧化钙，氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。利用氨水吸收烟气中的二氧化硫，形成硫酸铵溶液用NaoH作吸收剂脱硫，产生亚硫酸钠，再用Ca(OH)2作为NaoH的再生剂，产生亚硫酸钙，再将亚硫酸钙氧化反应生成石膏。适用范围应用情况国内外应用广泛，主要用于大型电站锅炉脱硫处理国内外均有少数成功应用实例，主要用于中型锅炉脱硫处理国内外均有少数成功应用实例，主要用于中小型锅炉并且脱硫效率要求不高的情况。国内外均有少数成功应用实例应用广泛，主要用于中小型锅炉脱硫处理优点脱硫率高、工艺成熟、适合所有煤种、操作稳定、脱硫剂易得工艺简单工艺简单副产物硫酸铵可回收工艺简单、脱硫剂易得缺点工艺复杂、附属设备较多，占地面积大，而且一次性投资较高，不适合改造项目脱硫率较低、操作复杂、运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染脱硫率很低、操作复杂、运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染、对锅炉运行有影响氨蒸气泄漏必须定期向污水站排出一部分污水，降低循环水中盐类浓度，否则容易造成循环系统结垢经济性能设备投资高，运行费用较低设备投资中等，运行费用中等设备投资中等，运行维护费用较低设备投资较高，运行费用高，但是副产物具有经济价值设备投资中等，运行维护费用较低工艺选择石灰石/石灰-石膏法，工艺复杂、附属设备较多，占地面积大，而且一次性投资较高，不适合改造项目。旋转喷雾干燥法、炉内干法喷钙、氨法脱硫在国内运用较少，工艺不成熟。双碱法适合中小锅炉脱硫处理应用广泛。附件三 锅炉除尘脱硫改造方案一初步报价单序号名 称（型号）规格/型号/材质及壁厚/单体总重等单位数量一10吨炉、600万大卡炉1干式导流管除尘器处理烟气量：28000-35000 m3/h，外壳碳钢，内装陶瓷导流管，含电动卸灰阀、振打器套62不锈钢双碱法脱硫（湿法气动乳化不锈钢脱硫塔）处理烟气量：28000-35000 m3/h，塔体采用316L不锈钢材质，壁厚4-5mm，外部支撑塔架为碳钢。套63进出口烟气管道316L不锈钢烟管800套6小计350万万元350二15吨炉1干式导流管除尘器处理烟气量：45000-50000 m3/h，外壳碳钢，内装陶瓷导流管，含电动卸灰阀、振打器套12湿法气动乳化脱硫塔处理烟气量：45000-50000 m3/h，塔体采用316L不锈钢材质，壁厚4-5mm，外部支撑塔架为碳钢。套13进出口烟气管道316L不锈钢烟管950套1小计70万元万元70三20吨炉1湿法电除尘器本体处理烟气量：60000-65000 m3/h，含外壳、阴阳极、冲洗系统、保温箱套12湿法电除尘器高低压控制系统高压变压器、隔离开关柜、高低压成套系统套13进出口烟气管道316L不锈钢烟管1100套1小计100万元万元100四土建类及其他（需方负责）1设备基础除尘器、脱硫塔基础套82沉淀池改造3压滤机系统4自来水水源、电源接入湿电5引风机调整更换费小计约130万元万元130总价合计约650万元附件四 锅炉除尘脱硫改造方案二初步报价单 序号名 称（型号）规格/型号/材质及壁厚/单体总重等数量单位一10吨炉、600万大卡炉1湿法脱硫电除尘器处理烟气量：30000-35000 m3/h，塔体采用316L不锈钢材质，壁厚4-5mm，外部支撑塔架为碳钢。下部为脱硫段，上部为湿法电除尘器。6套2高低压控制系统含控制柜及控制柜之后的电缆6套小计300万二15吨炉1湿法脱硫电除尘器处理烟气量：45000-50000 m3/h，塔体采用316L不锈钢材质，壁厚4-5mm，外部支撑塔架为碳钢。下部为脱硫段，上部为湿法电除尘器。1套2高低压控制系统含控制柜及控制柜之后的电缆1套小计70万三20吨炉1袋式除尘器处理烟气量：50000-55000 m3/h，含