1、某市双华热电厂除尘、脱硫工程可行性研究报告某省环境保护科学研究院二 OO六年七月目 录第一章 总 论 11.1 项目简介 11.2 编制依据、规范 11.3 编制原则 21.4 编制内容、范围 21.5 企业概况 21.6 项目的提出与必要性 2第二章 基本概况 .42.1 某市概况 42.2 某市城区概况 5第三章 电厂现状 83.1 热源部分 83.2 热网部分 83.3 锅炉现状 83.4 电厂用煤及排污情况 .10第四章 工艺技术方案及设备选择 114.1 烟气系统 .114.2 除尘系统 .124.3 除尘水系统 .124.4 脱硫系统 .134.5 烟气分析系统 .164.6 控制
2、及保护系统 .164.7 辅机系统 .204.8 技术关键 .224.9 技术指标 .234.10 电气系统及照明设计电气系统 .24第五章 环境保护 275.1 编制依据 .275.2 大气污染物排放治理 .275.3 污水排放治理 .285.4 灰渣污染治理 .285.5 噪声污染治理 .28第六章 劳动安全和工业卫生 296.1 劳动安全 .296.2 消防安全 .296.3 工业卫生 .29第七章 节约及合理利用能源 307.1 节水 .307.2 节电 .307.3 节约原材料 .30第八章 劳动组织及定员 31第九章 工程项目实施的条件和轮廓进度 329.1 热电厂改造工程项目实施
3、的条件 .329.2 热电厂改造工程轮廓进度 .32第十章 技术方案比较、市场预测和社会经济效益 3310.1 技术方案比较 3310.2 产品市场预测 3410.3 社会经济效益分析 35第十一章 投资估算及资金筹措 3711.1 投资估算编制原则及依据 3711.2 资金筹措 37第十二章 结 论 .38附表一 投资总估算表 39附表二 安装部分汇总估算表 401第一章 总 论1.1 项目简介项目名称：某市双华热电厂除尘、脱硫工程承办单位：某市双华热电有限责任公司建设地点：某省某市沿江路 76 号项目性质：改建1.2 编制依据、规范（1）某省电力有限公司：黑电生【2001】23 号文件关于
4、申报某省火力热电厂锅炉尾部延期环保示范工程的请示（2）国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部联合发布的热电联产项目可行性研究技术规定2001 年 1 月（3）中华人民共和国国家标准小型火力热电厂设计规范（GB50049-94）（4）中华人民共和国行业标准城市热力网设计规范（CJJ34-2002）（5） 中华人民共和国节约能源法（6） 中华人民共和国环境保护法（7） 中华人民共和国大气污染防治法（8） 火电厂大气污染物排放标准 （GB13223-1996）（9） 火力热电厂污水治理设计技术规定 （DL/T5046-95）（10） 建筑防震设计规范 （GBJ11-89）（11） 工业企业噪
5、声控制设计规范 （GBJ78-85）21.3 编制原则（1） 按照可持续发展原则，为某市寻求经济、社会、环境三种效益的平衡点，促进城市体制有序地发展；（2）按照城市规划总体性原则和目标，以保护环境为宗旨。（3）通过技术改造提高煤气的利用率。（4）技术可操作性强，力求达到高质量、高标准的要求。1.4 编制内容、范围本可行性研究的范围包括项目的背景、改造技术的先进性、可行性、市场预测、工艺技术及赊购年产规模、投资估算等。主要将热电厂现有 2 台 20 吨的 AZD20-2.45/400-AII 蒸汽锅炉的多管旋风除尘器改造为除尘脱硫一体化设施。1.5 企业概况原某市热电厂始建于 1965 年，19
6、91 年实现热电联产，是某市唯一的集中供热热源。该厂位于城区北侧，北靠松花江支流，现已围成人工湖，厂区东侧是市电业局安装公司，西侧是某市木材公司，南侧是某市三江口酒业有限责任公司及部分居民区。电厂现装有四炉三机，锅炉为 220t/h，型号 AZD20-2.45/400；配套 3000KW 发电机组，型号 N3-24。135t/h 蒸汽锅炉，型号为 DHL35-3.82/450-AZ；配套 3000KW 发电机组。135t/h 蒸汽锅炉，型号为UG-35/3.82-M, 配套 6000KW 发电机组。运行时是降温降压运行，压力:2.45Mpa，温度 400。1.6 项目的提出与必要性某镇作为某市
7、政府所在地，是全市的政治、文化、经济、交通中心，随着城市化人口的增加，对生活舒适程度，环境的绿化要求3愈加提高，目前某市采暖方式为集中供热、分散小锅炉和土法采暖，城区内大气污染严重，空气中悬浮微粒和 SO2浓度均超过国家规定的标准，这种状况已经无法满足城市发展的需要。某市双华热电厂为老厂，尤其是厂内 2 台 AZD20-2.45/400-AII 蒸汽锅炉已经投产使用 2、30 年，设备严重老化，除尘效果远远达不到要求，对环境产生一定影响。因此，对热电厂除尘、脱硫系统的改造是非常必要的。4第二章 基本概况2.1 某市概况某市位于某省东北部，某和松花江交会处南岸，隶属于某省某市，地理位置为北纬 4
8、72547481720，东经 1321832134715。某市东与抚远县接壤，南与富锦市、饶河县为邻，西隔松花江与绥滨县相望。市域土地总面积 6252km2。现有人口 15.80 万人。某市区距哈尔滨 637km，距某市 240km，距俄罗斯比罗比詹市 200km。项目地理位置图见图一。某市地处三江平原下游，地形、地貌处于三江低地冲积平原，平均海拔高度为 55m。某市 2003 年工业总产值 17369 万元，主要工业类别以食品工业、建材工业、能源工业、饲料工业和木材加工业为主，资源加工型企业比重较大，约占全部工业的 70%左右。主要工业产品有：啤酒、白酒、食品、精制米、电力、建材产品、饲料产
9、品和木制产品等。农业总产值 47692 万元，粮豆薯面积占总播种面积 85%左右，其他经济作物以蔬菜、饲料和林业为主。2002 年粮豆薯总产量达到 19104t。近年来，某第一产业所占比重持续下降，第二、第三产业比重持续上升，2002 年三类产业的比重为39.5:20.9:39.6，工业基础地位得到有效加强，今后经济发展的总体规划是：调整优化第一产业，大力发展第三产业。农业要加大产业化进程，基本思路为：一是紧紧围绕农业和农村经济结构战略性调整、农业增效、农民增收这条主线，遵循市场经济规律，以实现主辅换位为目标，促进龙头企业、基地、产业链条整体素质和效益的5提高。进一步增强农业竞争力。二是突出名
10、优产品，突出一体化经营，要根据市场需求，依托资源优势，围绕主导产业，实行区域化布局、专业化生产、一体化经营。三是要由单纯抓生产、抓基地向产、加、销一体化转变；由片面追求数量扩张向数量、质量并重，以质量发展为转变。四是要支持农业产业化经营与农业经济结构调整相结合，农业产业化经营与乡镇企业发展和小城镇建设相结合。根据现有发展基础，按照国内外市场的要求，某市工业发展要以优化结构和规模经济为目标。以发展高新技术产业和外向型农副产品加工业为重点，通过改造和提升传统产业。加快绿色食品、饲料、建材工业的发展，用国家实施老工业基地调整改造的机遇，使绿色食品工业、木材加工业、医药加工工业、新型建材工业等有资源依
11、托，市场前景好的高新技术产业迅速形成规模，形成以绿色食品工业、饲料工业、医药工业、新型建材工业、木材工业为支撑的现代化工业格局。抓住国家实施老工业基地调整改造的政策机遇，加快交通基础设施、港口基础设施、旅游基础设施建设步伐，通过优化发展环境，制定优惠政策，鼓励发展非公有制经济。为吸引外商投资，促进非公有制经济发展，某市还制定了招商引资优惠政策以吸引外资。2.2 某市城区概况2.2.1 水文地质某市属三江平原的一部分，除北部沿某南岸局部为低山残丘外，其余均为低平辽阔的沉积低平原。海拔一般在 40-60m，地势由西向东倾斜，地面坡降在 1/5000-1/6000 左右，地貌组合差异不大。该地区地层
12、成因属第四纪冲击层，大部分由表土、粘土、砂土组成，土6壤承载能力在 1.5km/cm2 以上，地下水位在 1.5-2.5m 之间。松花江从原某市热电厂厂址北部流过，是本项目的纳污水体。松花江流经某市 39.5km，最高水位 55.49m，最低水位 47.41m，最大流量为 16400m3/s，最小流量为 360 m3/s。松花江某段水质较好，基本符合松花江水系类水质要求。2.2.2 气象某市属于大陆性季风气候，四季分明，春季降水少，乍暖时期多大风；夏季短暂，热量、雨量集中；秋季凉爽、寒潮；冬季漫长，严寒而干燥。全年盛行风向为偏西风，年平均风速 3.8 m/s，年平均气温 1.4，日极端最高气温
13、 37.7，日极端最低气温-40.8，年平均降雨量 540mm。全年无霜期 136 天，最大冻土层 2.3m，采暖期187 天。2.2.3 交通运输城市交通以陆路、水路为主。夏季大宗货物以松花江水运为主，客运以陆路为主，连接祖国南北的公路大动脉同三公路已全程贯通。沿松花江水系上行可达某、哈尔滨等大中城市，某市地方铁路已于2003 年 9 月 20 日开工建设，一期工程向阳川至某段 2004 年底可投入运营。2.2.4 行政与工业经济某镇是中国共产党某市委员会和某市人民政府所在地，是全市的政治、经济、文化、信息和商业中心，市区人口 3.9 万人，其中：暂住人口 0.1 万人。市区的房地产开发业到
14、目前为止，市区已有房屋建筑面积145104m2，其中：楼房面积 70104m2，平房建筑面积775104m2，年新增建设面积为 6104m2，增长率为 4%。2.2.5 能源生产及消费情况某市是能源消费型城市，煤、电、油等能源产品通过外进或国网提供，全市每年消耗煤炭约 12104t，煤炭产地主要以双鸭山、鹤岗为主，煤炭平均热值 5452kcal/kg，平均单价 170 元/ 吨，运输方式以水运为主，汽运为辅；电力已并入国网，并已完成农网改造工程，城乡电力供应充足，全市每年用电 3000104kWh，其中，某市热电厂热电联产可提供电力 1500104kWh；全市每年需各类燃料油2104t，其中汽
15、油 1.22104t，柴油 0.8104t，全部由当地石油公司负责运输供应。水运占 45%；铁路、陆路占 55%。全市年供水能力 240104t，年消耗用水 200104t。排放污水 150104t。2.2.6 城区环境情况市区环境质量较稳定，城市大气环境质量达到功能区二类标准，烟尘排放量控制在 400t 以内，SO 2 浓度 0.013/Nm3，SO 2 排放量400t。水环境质量达到三类水体标准，年污水排放量约 150104t，城市污水排放、污水处理设施落后，只有少部分通过人工河排放至排放地点。全镇灰渣排放量约为 2.5104t，综合利用率为 100%，全部用于制灰渣砖，制化肥或镇坑筑路等
16、，现有贮灰场一处，面积6000m2，另有 3 处砖厂废弃地可利用，目前城区除集中供热外，还有小区供热及个体私营企业锅炉 54 台，烟囱 54 座。8第三章 电厂现状3.1 热源部分目前双华公司于 2003 年 10 月份租凭老厂进行生产经营，人员仍用老厂原班人马。现有热源设备为四炉三机，分别是 4#蒸汽锅炉型号为 AZD20-2.45/400-AII，1982 年建设投产；5#蒸汽锅炉型号为AZD20-2.45/400-AII，1972 年建设投产；6#锅炉型号为 DHL35-3.28/450-AII，2000 年建设投产；7锅炉型号 UG-35/3.82-M，2006 年建设投产。三台汽轮发
17、电机组为，4#汽轮机 1982 年建设投产，型号为 N3-24 型；5#汽轮机 1972 年建设投产，型号为 N3-24型，7汽轮机 2006 年建成。汽轮机总装机容量为 12000KW。3.2 热网部分现有热电厂改扩建后形成两条管网，两种供热方式：一是低真空供热方式，热网与热用户直接连接，供热面积为 28 万平方米，敷设时间为 1991 年，采暖期供热参数为 63；二是汽水换热高温水运行方式，即锅炉蒸汽经减温减压换热后转变成高温水，然后分别送到四个换热站，经换热后送至用户，供热面积为 22 万平方米，敷设时间 2000 年，采暖期供热参数为 82。3.3 锅炉现状锅炉现状见下表。9锅炉排放情
18、况表01 锅炉 02 燃料 03 除尘装置 04 脱硫装置成份含量N2.1除尘率N2.1 脱硫率锅炉序号N2锅炉名称及型号 C7吨位（吨/小时、MW/h、万大卡/小时）N3、2炉排结构 C4燃烧方式C4年运行天数N3天运行小时数用途C9燃料名称C3产地C9年耗量（万吨/年）N6.3采暖期耗量（万吨/年）N6.3含硫% 灰份%名称型号及规格C10除尘方法C8启用日期N8总投资（万元）N4.2运行费用（元/天）N5.1设计% 实测%名称型号及规格C10脱硫方法C9启用日期N8总投资（万元）N4.2运行费用（元/天）N5.1设计%实测%014#炉AZD20-25/400-AII20t/h倒转炉排加抛
19、煤机机械烧 150 24采暖用 烟煤双鸭山 30070 0.5 25陶瓷旋风一级除尘多管旋风除尘1988.09.02 10 25 90% 80%025#炉AZD20-25/400-AII20t/h倒转炉排加抛煤机机械烧 50 24采暖用 烟煤双鸭山 0.5 25陶瓷旋风一级除尘多管旋风除尘1997 20 25 90% 80%036#炉DHL35-3.82/450-AII35t/h 链条 机械 烧 180 24 采暖 用 烟煤 双鸭 山 0.5 25GZT-C型脱硫除尘湿法除尘烟气脱硫2001.01.17 60 25 95% 81% 80% 70%04 UG-35/3.82-M 35t/h 抛煤
20、机 机械 烧 180 24 采暖 用 烟煤 双鸭 山 0.5 25 二级除尘05 锅炉 06 引风机 07 烟气排放情况 08 烟尘埃 09 二氧化硫 10 氮氮化 物型号 C10 台数 N2 型号 C10 台数 N2 烟囱编 号 N2烟囱高度（米）N3出口温度（度）N3烟囱材质 C6排放规律 C7空气系数a年排气总量（万标立米/年）N7.2林格曼黑度（级）N1排放浓度（毫克/标立米）N5.1排放量（吨/年）N6.2排放浓度（毫克/标立米）N5.1排放量（吨/年）N6.2排放量（吨/年）N6.211 监测单位名称C1012 监测日期 N813 备注（填几号锅炉排几号烟囱）4#G43-73-11
21、N0-9D 1 Y5-47N0-12D 1 01 50 136 砖砌稳定连续排放 1.4 16589.18 41.10 30.94 170.1901、02 锅炉用 02烟囱5#G4-73NO-13D 1 Y5-47N0-13D 1 02 45 130 砖砌稳定连续排放 1.4 9203.96 222.3 20.46 85.84 94.4203 锅炉用 01 烟囱6#G4-73NO-10D 1 Y5-47N0-14D 1说明：1、一台锅炉填写一栏，超过 3 台的请自行加页填报。2、锅炉用途指生产用、采暖用、生活用、发电用，如多用途则全部填报。2、烟囱编号参看“填报说明” 。4、运行时间若每年、每
22、天生产的时间变化很大，应在备注中注明。5、监测日期指最近监测的时间。103.4 电厂用煤及排污情况热电厂燃料为双鸭山二类烟煤，煤质含水分为 4.53%，灰分为23.71%，挥发份为 35.86%，含硫份为 0.38%，低位发热量为24010kj/kg。年耗原煤量为 4.6 万吨。主要污染物烟尘的排放量为 218.14 吨，氮氧化物的排放量为414 吨，二氧化硫的排放量为 279.68 吨。由于该企业建厂较早，早期除尘设备选型不好设备老化，除尘设备没有达到环保要求。只有两台 35t/h 蒸汽锅炉配套除尘器为水浴式除尘器，其除尘效率可达到 95%以上。11第四章 工艺技术方案及设备选择本项目的改造
23、是使烟气在通过安装有特殊喷嘴的除尘脱硫塔时达到饱和，9095%的灰尘被除掉，并且含尘的灰水经处理后可以循环使用，降低了除尘系统的耗水量。其后，烟气经过文丘里管，由于压差的变化，饱和烟气中的水分以没有被除掉的细小灰尘颗粒为中心，形成含尘水滴，然后含尘水滴在现有除尘系统的水膜除尘器中被分离，最终的除尘效率可达 99.6%。另外，在循环的灰水中加入石灰浆，利用除尘系统的除尘脱硫塔，钙基吸收剂通过特殊喷淋与烟气中 SO2进行中和反应，达到脱除烟气中 SO2的目的，脱硫效率可达 80%总体改造方案为：新建除尘脱硫塔、文丘里管、两级沉降池、脱硫剂贮存仓、消化槽、中间储备槽等设备，各设备由管道连接，构成了除
24、尘系统、脱硫系统和辅机系统，由单独的控制单元完成整个系统的运行控制。除尘脱硫塔就地支撑，节省了空间和建设费用。4.1 烟气系统烟气系统主要由烟道、除尘脱硫塔、U 型管、低速文丘里、联箱、风门、捕滴器和引风机等组成，烟气从锅炉道内流入烟道联箱，经原来两个主烟道进入，然后进入 2 个除尘脱硫塔，再分别经过 12个低速文丘里管（每个除尘脱硫塔-对应 6 个文丘里管）通过烟道分别进入 2 个捕滴器，从捕滴器流出后进入联箱，最后纯净烟气经引风机进入烟囱筒排入大气中。引风机压头用于克服整个系统流动阻力。经过计算，除尘脱硫系统阻力约为 1.20KPA1.40KPA，可以满12足原风机设计及实际运行的要求。为
25、了保证冬季引风机能正常运行，在烟气系统中增加了一个防结露系统，具体请见防结露系统。4.2 除尘系统在除尘系统中，除尘器是关键设备，主要由除尘脱硫塔、螺旋喷嘴、文丘里管和捕滴器组成.在除尘系统中共有 2 个除尘脱硫塔，单个除尘脱硫塔为 4515.45m 圆柱(底部为锥形),有 12 个低速文丘里管(每个除尘脱硫塔-对应 6 个丘里管),两个捕滴器.在单个除尘脱硫塔内安装有 8 个特殊喷嘴,每个喷嘴在除尘反应塔内形成一个向下运动的水膜,共有 8 层水膜.当温度为 155C 的含尘烟气进入除尘脱硫塔内,同水帘相互碰撞接触,灰尘同液滴凝集,重力作用使含尘液滴沉于一级沉降池内.4.3 除尘水系统除尘洗涤
26、循环水系统和灰水系统按除尘脱硫塔的数量分为两个相同单元,每个单元单独运行.在泵房地层设计了一个长 17 米、宽为3 米、深为 3.5 米的二级沉降池 2 个，使除尘脱硫塔、一级沉降池、二级沉降池、循环水泵和喷嘴形成闭合主循环。除尘洗涤循环是一个内循环水系统，由一级沉降池、二级沉降池、循环泵及除尘脱及除尘脱硫塔等组成，一级沉降池位于除尘脱硫塔下方，为倒锥形，其上部与除尘脱硫塔相互连通，底部与排灰沟相连。当从除尘脱硫塔内喷嘴喷出的循环水对烟气除尘洗涤后，进入一级沉降池，一部分高浓度灰浆从底部排入灰浆，沉降池上部灰水通过管道进入二级沉降池，灰浆中固体颗粒经过较充分沉降后沉淀，而上部低浓度灰水经循环水
27、泵输送到位于除尘脱硫塔中部 813个不同高度的喷嘴中进行除尘循环。根据单元制运行设计原则，在泵房层布置 4 台循环水泵，2 台运行，2 台切换式备用。灰水系统主要由补给水、排浆管路、泥浆泵和灰沟等组成。为了保证除尘脱硫塔底部一级沉降池有足够的水进行排灰，需要向除尘脱硫塔内补偿水量，补给水源来自热电厂的灰场，除尘过程所需的补给水分为三路，一是通过在文丘里管中的特殊喷嘴喷水除尘后，利用重力作用在文丘里管出口处进入联络管，再进入除尘脱硫塔内，流入一级沉降池；第二路、第三路补水分别引入一、二级沉降池和清水池；其中第三路补水管路上装有电动蝶阀，电动蝶阀受除尘系统的液位控制回路控制。这个控制回路的目的就是
28、使沉降池液面保持稳定。在二级沉降池底部有高浓度灰浆管，通过灰浆泵把高浓度灰浆排入灰沟，在泵房底层布置 4 台灰浆泵进行排污，2 台运行，2台切换式备用。4.4 脱硫系统4.4.1 工程原理湿式除尘脱硫一体化技术中的脱硫系统是基于目前世界上成熟的湿法脱硫技术原理开发的简易脱硫技术。该技术以生石灰（CaO）或熟石灰（Ca（OH） 2）为脱硫剂，通过消化配制成石灰浆液加入除尘系统的循环溶液中，在除尘的同时脱除烟气中的二氧化硫，脱硫副产物与除尘的灰浆一起排入堆场抛弃。整个系统运行中发生的化学反应如下：CaOSO 21/2H 2OCaSO 31/2H2OCa(OH)2SO 21/2H 2OCaSO 31
29、/2H2OH 2OCaSO31/2H2OSO 21/2H 2OCa（HSO 3） 2142CaSO31/2H2OO 22H 2O2CaSO 42H20化学反应理为：SO2（气）H 2OSO 2（液）H 2OSO2（液）H 2OH HSO 32H SO 2CaOH 2OCa（OH） 2Ca 2 2OH H OH H 2OHSO31/2O 2SO 24HSO32 1/2O 2SO 2 4Ca2 SO 2 4CaSO 4本系统中，脱硫剂首先制成 15%20%的浆液定量加入除尘系统的沉降池中与除尘用洗涤循环水一起喷入除尘脱硫塔，同时除去烟气中的粉尘和二氧化硫，通过脱硫剂生石灰（CaO）或熟石灰（Ca（
30、OH） 2）的加入可达到减少除尘系统腐蚀和减少氧化硫排放两个目的。本系统的基本流程为石灰生产厂生产的石灰采用专用罐车运至厂内转机与控制楼，采用气力输送运至石灰中间储仓，在中间储仓下，通过计量给料装置与配料水一起进入石灰消化槽消化制浆，用泵将消化浆液倒运至中间出料槽，再用泵（或自流）送入除尘系统的二级沉降池中，与除尘系统的循环洗溶液一起进入除尘脱硫塔进行脱硫和除尘。4.4.2 系统组成本项目脱硫系统包括干脱硫剂的运输和贮存、脱硫剂的消化和制浆、浆液输送和浆液加入系统和工业卫生通风除尘系统。4.4.2.1 干脱硫剂的运输和贮存15在本项目中,拟采用的脱硫剂为石灰；石灰极易吸潮和飞扬，为保证系统的工
31、业卫生条件，采用专用可防雨防潮自卸车，使用气力输送向中间储仓加料。中间储仓为 32005000mm 的锥型钢槽，有效容积 15m3，缓冲时间8 小时。4.4.2.2 脱硫剂的消化和制浆在本系统中，中间储仓的脱硫剂将通过计量加料装置加入消化槽中，同时按比例向消化槽中加水，消化槽为 40002400mm 平底槽，采用机械搅拌，消化槽有效容积为 30m3，储存与消化时间约为34 小时。系统中水的流量连续测量，并与石灰的计量加入装置连锁控制，消化槽设 3 个料位触点控制进料和出料。4.4.2.3 浆液输送和浆液加入消化槽内的石灰浆通过 2 台渣浆泵（用 1 备 1）送入两台中间槽，进行贮存和缓冲，两台
32、中间槽为 30002400mm,总有效容积30m3，缓冲时间 23 小时。每台中间槽设 3 个料位触点控制进料，每台中间槽设 2 台渣浆泵（用 1 备 1）向除尘系统沉降池出料（或自流出料） 。通过检测除尘系统沉降池的 PH 值控制出料量。4.4.2.4 工业卫生通风除尘系统本项目的干脱硫剂贮运系统易产生粉尘飞扬,因此在其易于飞扬点加收尘风机,将近此部分风引至收尘系统入口烟道。本项目的脱硫剂消化工序产生蒸汽，因此采用通风机将其集中排放至室外。4.4.3 技术指标(1)钙硫比:1.4(2)脱硫效率:80%(3)石灰纯度:90%16(4)石灰粒度：100%200m，90%90m(5)装置利用率：9
33、0%4.4.4 运行参数（1）石灰浆浓度：15%20%（2）沉降池浆液 PH 值：5.57.0（3）燃煤含硫: 0.5%（4）系统入口烟气 SO2浓度:1200mg/m 3（5）进入系统水量: 10m 3/h（6）每台炉每天石灰用量:15t。4.5 烟气分析系统建立 SO2在线监测和控制系统，通过监测整个系统的烟气量和进出脱硫系统的 SO2浓度，调整整个脱硫系统的工艺参数。4.6 控制及保护系统4.6.1 工作原理该控制系统的设计，采用目前较先进的控制技术，选用性能价格比较高的控制设备，使系统的功能强大、系统先进、实用性强、性能可靠。计算机显示与控制系统由计算机与可编程控制器等组成。4.6.1
34、.1 计算机监视功能的实现在现场的一次仪表即各种传感器通过信号电缆将现场实际设备模拟量参数以微电信号的形式传到 PLC 可编程控制器中。在可编程控制器中模拟信号转换成数字信号进行储存，计算机与 PLC 可编程控制器相连，计算机读取 PLC 中的数据，在计算机 CRT 上转换成相应的数值，集中显示现场各种设备的各类信号，从而实现计算机的17监视功能。4.6.1.2 计算机控制功能的实现就地各种设备如泵类、风机的启/停及阀门的开/关等，需要在计算机上通过对计算机的操作来完成。在计算机画面上操作相应的软开关，通过与计算机相连的 PLC 可编程控制器输出一开关量（DO） ，此开关量通过中间继电器来控制
35、设备的启/停和开关。同时就地设备的运行状态通过开关量反馈到 PLC 中，计算机读取该信号在 CRT 上显示设备的运行状态，从而实现了远程计算机控制。4.6.1.3 模拟量自动控制回路模拟量的自动控制均采用单回路控制系统,由传感器测量被控对象的变化值后转换成标准的统一信号(4-20MA),该信号送给 PLD 调节器经调整后送到台上操作器,再由操作器输出控制执行机构实现闭环控制.4.6.2 系统组成控制系统由一台工业计算机、可编程控制器、计算机 CRT 监视及控制台、就地控制柜、传感器及执行机构等组成。控制系统主要控制对象为水膜除尘系统，烟气脱硫系统。4.6.3 技术指标及功能4.6.3.1 计算
36、机监控系统计算机是该控制系统中的重要组成部分之一，它是实现自动控制及系统在线监视的重要的人机界面。通过软件的编程使计算机在该控制系统中具有如下功能：（1）在计算机上可实现控制系统的启停操作；（2）显示整个除尘脱系统的动态画面；18（3）可实现整个除尘脱硫系统的动态参数显示（4）可实现分系统的画面显示及动态曲线显示；（5）具有对整个系统的运行工况定时自动存储功能；（6）可实现对各种参数进行综合打印；（7）具有参数超限显示及报警功能；（8）可实现各种泵、风机及其它设备的运行状态显示；4.6.3.2 可编程控制器可编程控制器为该控制系统的核心部分。可编程控制器通过RS232 接口与计算机相连，为计算
37、机提供相应的各种数据。可编程控制器上的 A/D 模块即为数据采集单元，它接收来自传感器的模拟信号，然后转换成数字信号提供给可编程控制器。通过开关量输入模块计算机可实现对运行设备的在线监视，利用开关量输出模块可实现对外部阀门的开/关或设备的启/停和各项操作。4.6.3.3 就地操作控制柜就地操作控制柜布置在就地设备附近，在就地控制柜上，不仅可实现就地操作也可以通过计算机利用远程开关量进行远程操作。在就地控制柜内布置各类传感器将就地设备的运行状态传到计算机或控制盘上，实现计算机显示及远方自动控制4.6.4 控制回路控制系统中有多个需要闭环自动控制的参数，如水位、料位等。为确保系统被控参数的稳定可靠
38、，在这些闭环自动控制中均利用单回路调节器来实现，操作在控制台上通过操作器进行，可实现自动/手动的切换操作。在该系统中一共有多个单独控制回路，在此仅介绍两个控制回19路，其他控制回路大致与此相似。有：脱硫剂控制回路、给料控制回路、水位控制回路、流量控制回路等。4.6.4.1 除尘-脱硫沉降池水位控制回路经除尘-脱硫塔冲洗后的污水根据运行及脱硫-除尘的要求，须将污水集中沉降以便再次循环利用。运行要求必须维持沉降池内的水位在一定的范围内，保证系统稳定运行。在该设计中将原来利用调节排污门的方法来控制水位，改为利用调节补水阀门开度来控制水位。该设计可解决排污门磨损问题及由于排污不畅使灰水浓度增加等问题。
39、4.6.5 软件编程该控制系统的软件程序主要包括 PLC 程序和组态软件程序，其中 PLC 程序致关重要，它是整个系统能够正常运转的关键。组态软件主要起到监控和记录的目的，这些功能都需要有 PLC 来很好的配合。4.6.5.1 PLC 程序PLC 的编程语言主要是梯形图,是可编程控制器比较通用的语言,它的运行方式也很特殊，采用循环扫描工作方式，CPU 从第一条指令开始执行程序，直到最后一条，如此周而复始不断循环。4.6.5.2 组态软件组态软件是安装在计算机上的监控软件，它可以从 PLC 中的寄存器中读取有用的数据，以供显示、记录和分析，并可以在手动状态下根据操作员的操作向 PLC 输出开关量
40、和模拟量，以控制整个系统的正常运转。也可以传递系统参数,重新调整系统运行的状态。同时，它提供了一个较完善画面制作程序，可实现系统流程图及测量20值的在线检测等。PLC 程序框图4.7 辅机系统程序开始设置系统参数读取模拟量数据转换模拟量数据读取开关量数据输出开关量数据输出模拟量数据PLC 只在上电时向内部寄存器写入参数（主要是 A/D、D/A 模块和 PID 控制参数）读取各个传感器数据和电机转速将读取的数据转换成用户可以识别的数量级或制式如果系统处于手动状态，则根据操作者操作输出开关量和模拟量；如果系统处于自动状态，则开关量和模拟量的输出完全由程序（PID）自身来完成读取各个电机的启停状态循
41、环工作214.7.1 防结露系统4.7.1.1 工作原理根据以往经验，冬季室外气温低于-15、排烟温度低于 45时，引风机将发生严重结露，导致叶轮积灰、震动，影响锅炉机组安全、经济运行。为防止室外温度低于-15时引风机内严重结露，造成大量积灰，引起引风机震动，本项目增加了防结露系统。从锅炉尾部两个烟道分别引出一个烟道旁路，经布袋除尘器，将部分烟气引入引风机入口处新增咳调烟量的小联箱中，该系统以除尘脱硫塔入口与捕滴器出口间的烟气压降为动力，与烟气除尘主流程并联运行，用以提高除尘系统排烟温度。通过调整防结露系统的烟道挡板，可调节旁路烟气量，满足机组经济运行的需要。4.7.1.2 系统组成该系统主要
42、由连接烟道、高效布袋除尘器、烟道挡板和烟道补偿器等串联组成。为减轻磨损，烟道挡板布置于干式除尘器下游。4.7.1.3 技术指标及运行参数（1）布袋除尘器除尘效率不低于 99%。（2）最大旁路烟气量不低于锅炉额定排烟量的 15%。（3）旁路烟道挡板全开时，防结露系统阻力约为 1.20kPa。4.7.1.4 主要设备防结露系统主要设备如表 4-1 所示。表 4-1 防结露系统的主要设备表设备名称 型号 功率 数量 备注布袋高效尘器 445m 2烟道挡板 2烟道补偿器 7烟道手动挡板 4224.7.2 沉降池系统4.7.2.1 工作原理沉降池系统是利用灰水在大容量容器中流速显著降低，使部分飞灰能在重
43、力的作用下沉降下来，将灰水分为浓相区和稀相区，并在浓相区内灰水排掉来实现排灰的目的。4.7.2.2 系统组成和主要设备沉降池系统是指二级沉降池。二级沉降池分为 2 个独立的沉降池，布置于转机与控制楼底层，每个二级沉降池长为 17m、宽为3m、深为 3.5m，由布置于其上的 2 台灰浆泵完成排污工作污水经渣池排至灰场，每个二级沉降池配一台工作泵和一台备用泵；稀相灰水由循环泵送入除尘脱硫塔内喷嘴。4.7.2.3 技术指标和运行参数（1）排浆量 100m3/h；重量浓度大于 23%。（2）内循环水量 3200m3/h。4.8 技术关键4.8.1 除尘脱硫塔针对各类型机组、煤种的烟气情况，对除尘脱硫塔
44、内流动、流动阻力、塔体型式以及设备大型化等问题进行研究，完成除尘、脱硫二塔合一专用技术的研究开发。4.8.2 脱硫机理对飞灰的特性进行研究，着重研究飞灰的碱性物质对灰水酸碱度的影响，研究灰水的循环与烟气中二氧化硫反应达到自脱硫作用的反应机理，提高除尘脱硫一体化技术的自脱硫率。同时，为了满足脱硫环保的要求，通过在循环灰水中加入钙基23脱硫剂，研究其反应机理和最佳反应条件，在自脱硫的基础上进一步提高脱硫效率。由于碱基脱硫剂易在消化槽、中间槽及运输管道中腐蚀、磨损及结垢，因此，上述设备的设计材质、流动参数、清洗防护等关键技术在设计中都予以了足够的研究和重视。4.8.3 三防（防磨、防腐、防结露）技术
45、通过建立液固两相流动试验装置，可对现场的灰浆浓度、流动、沉降速度等进行模拟，对沉降系统的结构形式、浆液流动方式等进行研究，在使用较小的沉降空间条件下，获得较好的沉降分离效果，降低循环灰水浓度，优化灰水循环系统，降低灰水对管路、特殊喷嘴的磨损，提高系统使用寿命。从机理上对灰水的酸碱度对系统的腐蚀进行研究，综合考虑系统腐蚀与脱硫效果的关系，从根本上解决系统的腐蚀问题。烟气通过灰水的洗涤，烟气温度大幅度降低，在烟气温度降低到露点温度以下时，容易引起引风机带水、积灰振动，本项目结合烟气温度及除尘效果，对该技术关键展开充分研究，对于冬季寒冷地区，可采用防结露系统来提高烟气温度，保证机组的正常运行。通过对
46、三防方面的研究，提高系统运行的安全性和稳定性。4.8.4 自动控制除尘脱硫一体化系统采用分散控制系统（DCS）来完成除尘脱硫中的程序控制，实现全部运行参数的自动控制、检测、数据处理、屏幕显示、超限报警及事故处理功能。研究开发适应国情的自控系统及专用软件，并形成自主知识产权。4.8.5 系统成套24研究开发除尘脱硫一体化的湿式除尘器改造工程成套技术，结合示范及推广应用工程，完成工程应用的设备和控制系统配套，为除尘脱硫一体化的工程化、系列化提供设计依据和运行指导。4.9 技术指标4.9.1 除尘系统（1）系统阻力约为 1.20kPa1.40kPa；（2）耗水量：260m 3/h；（3）耗电量：63
47、0kW；（4）喷嘴寿命：大于 2 年；（5）烟气处理量：当烟气入口飞灰浓度为 30g/Nm3，烟气处理量为 82104Nm3/h；（6）系统正常运行时，捕滴器出口烟气温度不低于 60，除尘效率不低于 99.6%；当室外温度低于零下 15，捕滴器出口烟气温度不低于 60。4.9.2 脱硫系统（1）钙硫化：1.4（2）脱硫效率：80%（3）石灰纯度：90%（4）石灰粒度：100%200m，90%90m装置利用率：90%（5）每台炉每天石灰用量：15t。4.10 电气系统及照明设计电气系统4.10.1 电气接线本改造工程新增 2 台容量为 800kVA 的除尘脱工作变压器（125台炉配 1 台） ，
48、电源引自主厂房 6kV。低压系统采用 380/220V 动力和照明共用的中性点直接接地系统。采用动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）的控制方式。变压器选用干式变压器，低压配电（柜）盘选用抽屉式。采用集中供电方式，即由馈电、电动机控制中心组成配电系统，布置于相应泵房的配电装置室内，变压器布置在开关柜端部。为操作方便，便于设备维护，离相应泵房配电装置较远的电动机装设就地操作箱，并设置启、停按钮和指示灯，同时具有远方操作功能。4.10.2 电气设备的保护配置每台电机加热继电器和空气开关的保护，可编程控制器对过热保护，过电流动作进行监控。实现对电机的保护。4.10.3 照明和检修工作照明由就地配
49、电柜供电，照明电压为 220V。事故照明采用应急灯。检修电源由就地配电柜引接。检修电源箱侧设置漏电保护开关（1 对 1 配备） ，确保人身安全。设备一览表设备名称 规格 数量 备注1.烟气系统1.1 除尘脱硫塔 2 台1.2 低速文丘里管 12 个1.3 捕滴器 2 个2.除尘水系统2.1 二级沉降池 1733.5 2 个2.2 循环水泵 4 台 2 用 2 备2.3 灰浆泵 4 台 2 用 2 备3.脱硫系统3.1 脱硫剂贮存仓 32005000mm 1 座3.2 消化槽 40002400mm 1 个3.3 渣浆泵 4 台 2 用 2 备263.4 中间储备槽 30002400mm 2 台3.5 收尘风机 1 台3.6 通风机 1 台4.控制及保护系统4.1 工业计算机 1 台4.2 可编程控制器 1 台4.3 就地操作控制柜 1 台5.防结露系统5.1 布袋高效除尘器 445m 2 个5.2 烟道挡板 2 个5.3 烟道补偿器 7
