阳光发电公司1、2 号锅炉脱硝改造工程项目可研报告(pdf 119页)

1、 阳 光 发 电 有 限 责 任 公 司 1、2 号锅炉脱硝改造工程可研报告 西 安 热 工 研 究 院 有 限 公 司 西 安 热 工 研 究 院 有 限 公 司 二 一 一 年 十 月 TPRI 合同编号：TPRI/ 报告编号：TPRI/ 注意事项 1.本技术报告的著作权属西安热工研究院有限公司， 未经我院 的书面许可， 任何单位与人员不得部分复制本报告或擅自公 开发表； 2.凡注明了密级的技术报告， 任何部门与人员均不得私自对外 提供，不得复制； 3.无西安热工研究院有限公司技术报告专用章的技术报告， 不 属我院的正式技术报告； 4.对本技术报告有异议者， 请与西安热工研究院科研管理部联 系（电话：029-82102163） ； 5.西安热工研究院有限公司投诉电话（传真）029-82102315。 报告编号：TPRI/ 合同编号：TPRI/ 项目负责单位：西安热工研究院有限公司 项目承担部门：苏州锅炉燃烧与环保技术部 课题起讫日期：2011 年 8 月2011 年 9 月 项目负责人：宋玉宝 主要工作人员： 西安热工研究院有限公司： 陈 敏 张 雷 刘鹏举 童东峰 金理鹏 宋玉宝

2、 阳光发电有限责任公司： 贾新兵 刘文伟 孟崇林 郝海俊 韩志宏 张丽民 王俊杰 付学青 魏双云 耿瑞明 侯建志 杨立功 聂涛 张伟 李向宏 许新昌 李郭民 王国庆 王维贵 武晋涛 张润成 孟井明 闫立玮 程润明 赵小平 徐少平 报告编写人：金理鹏 报告校阅人：宋玉宝 审 核：赵俊武 批 准：牛国平 摘 要 阳光发电有限责任公司 1、2 号机组容量为 2300MW，于 1996 年和 1997 年投 入商业运行， 配套东方锅炉厂应用美国福斯特惠勒公司技术设计制造的 W 型火焰燃 烧锅炉，NOx 排放浓度约 12002200mg/Nm3。按新版火电厂大气污染物排放标准 （G13223-2011）要求，两台机组均须将氮氧化物排放浓度控制到 200mg/Nm3以下。 为此，电厂特委托西安热工研究院有限公司进行脱硝改造工程的可行性研究。 在摸底测试和资料收集基础上，可研报告从锅炉现状、场地空间、技术、投资、 运行成本、远期扩容、煤种适应能力等多角度对脱硝改造工程进行了综合论证，1、 2 号机组的脱硝改造工程具备实施条件，总结如下： 锅炉采用双螺旋浓淡分离燃烧器组织 W 型火焰燃烧无烟煤，没有实

3、施大范 围的空气分级燃烧，且火焰布置不利于大回流长火焰的形成，这是造成当前 NOx 排放浓度较高和炉效偏低的主要原因。 针对 200mg/Nm3的 NOx 控制目 标，低氮燃烧与选择性催化还原烟气脱硝 SCR 相结合的两步走改造路线比 较适合于本工程。此外，脱硝工程还需配套进行空预器防硫酸氢氨粘堵及引 风机扩压改造。 低氮燃烧改造采取的主要措施是更换现有的燃烧器喷嘴、 乏气风喷口外置及 在拱上增加分离式 SOFA 燃尽风， 在维持飞灰可燃物含量基本不增加的情况 下，将炉内 NOx 生成浓度控制到约 800mg/Nm3。 烟气脱硝改造采用高灰型 SCR 工艺，系统按入口 NOx 浓度 1000mg/Nm3、 出口 150mg/Nm3进行设计，脱硝效率为 85%。脱硝反应器布置在锅炉与静 电除尘器之间的烟道支架上方，起独立的钢架结构作为反应器的支撑结构。 按“21”模式布置催化剂，不设省煤器调温旁路，设反应器临时过渡旁路， 设入口烟道灰斗和耙式半伸缩蒸汽吹灰器。 液氨或尿素制氨工艺均能满足脱硝改造工程需要。根据电厂内外部条件：在 统筹考虑二期扩建工程时，可优先考虑采用液氨制氨工艺；如只考虑

4、当前的 场地条件，则无法满足液氨储存安全距离要求，只能采用尿素制氨工艺。无 论采用液氨还是尿素，均需通过安全与环评论证确定。 采用液氨工艺时， 改造工程静态投资为 15824 万元， 单位投资约 264 元/kW。 其中，SCR 投资为 8272 万元，LNB 投资 2801 万元，空预器投资 2013 万元， 引风机投资 833 万元， 其它费用 1763 万元。 固定资产折旧和还本付息期内， 年运行成本为 4632 万元，供电成本增加 15.0 元/MW.h，单位 NOx 减排成本 为 1.80 元/kgNOx。 采用尿素工艺时， 改造工程静态投资为 16880 万元， 单位投资约 281 元/kW。 其中， SCR 投资为 9207 万元， LNB 投资 2801 万元， 空预器投资 2013 万元， 引风机投资 833 万元， 其它费用 1853 万元。 固定资产折旧和还本付息期内， 年运行成本为 5294 万元， 供电成本增加 17.1 元/MW.h， 单位 NOx 减排成本 为 2.05 元/kgNOx。 得益于低氮燃烧改造，脱硝改造工程的 NOx 减排幅度较大，单位 NO

5、x 减排 成本约 2.0 元/kg， 高于当前 NOx 排污收费标准。 但通过脱硝改造， 降低 NOx 综合效率约 90%， 每年减少约 25662 吨氮氧化物排放量， 具有良好环保绩效。 关键词关键词：脱硝改造 工程可研 方案论证 投资与运行估算 目 录 第 1 部分 概述. 1 1.1 前言 1 1.2 项目必要性 1 1.3 研究范围与依据 4 1.4 可研程序 5 第 2 部分 工程概况 . 6 2.1 工程规模 6 2.2 厂址概述 6 2.3 机组设备概况 8 2.4 运行现状 17 2.5 脱硝还原剂 25 第 3 部分 脱硝改造路线 . 27 3.1 NOx 控制技术 27 3.2 脱硝路线选择 34 3.3 工程改造难点 35 第 4 部分 脱硝工程设想 . 36 4.1 低氮燃烧改造 36 4.2 SCR 改造 39 第 5 部分 环境效益和社会效益 . 69 5.1 环境效益 69 5.2 社会效益 70 第 6 部分 节约和合理利用能源 . 71 6.1 相关规定 71 6.2 原则 71 6.3 节约能源 71 6.4 节水和节约用地 72 第 7 部分 劳动

6、安全与职业卫生 . 73 7.1 劳动安全 73 7.2 安全措施 73 7.3 工业卫生 74 7.4 液氨运输 74 7.5 氨区报警系统 74 第 8 部分 水工及消防 . 76 8.1 概述 76 8.2 生活给水系统 76 8.3 消防系统 76 第 9 部分 生产管理与人员编制 . 78 第 10 部分 项目实施条件和轮廓进度 . 79 10.1 施工组织 79 10.2 施工方案 79 10.3 工程轮廓进度 80 10.4 工程招标 80 第 11 部分 投资估算及经济评价 . 82 11.1 投资估算 82 11.2 经济评价 84 第 12 部分 结论. 88 附录 A 投资与运行估算（液氨） . 90 附录 B 投资与运行估算（尿素） . 94 附录 C 红线图与 SCR 布置图 . 98 附录 D 山西省环境保护厅文件 . 107 附录 E 液氨或尿素供货意向书 . 109 附录 F TPRI 公司资质 110 西安热工研究院有限公司技术报告 1 第1部分 概述 1.1 前言 阳光发电有限责任公司（简称“阳光发电” ）1、2 号机组于 1996 年和 1997

7、年投 入商业运行，装机容量为 2300MW 燃煤机组。机组配套东方锅炉厂设计制造的 W 型火焰燃烧锅炉，NOx 排放浓度约 12002200mg/Nm3。按新版火电厂大气污染物 排放标准 （G13223-2011）要求，需采取措施将锅炉氮氧化物排放浓度控制到 200mg/Nm3以下。 受阳光发电委托，由西安热工研究院有限公司进行脱硝改造工程的可行性研究。 通过资料收集、测试试验、现场踏勘和技术分析等，对改造工程进行了综合论证， 推荐采用低氮燃烧和选择性催化还原烟气脱硝 SCR 相结合的两步走改造技术路线。 1.2 项目必要性 1.2.1 环保政策 我国一次能源结构中约 7080%由煤炭提供，2009 年全国耗煤 30.2 亿吨，每燃 烧一吨煤炭，约产生 530kg 氮氧化物。据中国环保产业协会组织的中国火电厂氮 氧化物排放控制技术方案研究报告的统计显示，2007 年火电厂排放的 NOx 总量已 增至 840 万吨，约占全国氮氧化物排放总量的 3540%，电站锅炉已成为主要的大气 污染固定排放源之一。 为了改善大气环境质量，国家与部分地方政府针对火电行业制定了日趋严厉的 氮氧化物排放标准

8、（图 1-1） ，要求采取措施进行污染治理。 污染排放费逐渐成为补偿治理成本的重要手段。现行国务院令字第 369 号 排污费征收标准管理办法执行 NOx“零排放”收费政策，按 0.60 元/污染 当量收费。 环境保护部办公厅函 2009 247 号 2009-2010 年全国污染防治工作要点 第三部分第 （九） 条要求： 全面开展氮氧化物污染防治。 以火电行业为重点， 开展工业氮氧化物污染防治。做好京津冀地区大气污染防治，推动长三角、 珠三角地区建立大气污染联防联控机制，并以火电行业为重点，开展工业氮 氧化物污染防治。在京津冀、长三角和珠三角地区，新建火电厂必须同步建 西安热工研究院有限公司技术报告 2 设脱硝装置，2015 年年底前，现役机组全部完成脱硝改造。 国务院办公厅转发环境保护部等部门函：国办发201033 号关于推进大气 污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知 提出积极推进重点区 域 （京津冀、 长三角和珠三角地区； 在辽宁中部、 山东半岛、 武汉及其周边、 长株潭、成渝、台湾海峡西岸等）的大气污染联防联控工作，建立氮氧化物 排放总量控制制度。新建、扩建、改建火电厂

9、应根据排放标准和建设项目环 境影响报告书批复要求建设烟气脱硝设施,重点区域内的火电厂应在“十二 五”期间全部安装脱硝设施，其他区域的火电厂应预留烟气脱硝设施空间。 十一届人大四次会议决定，我国将把氮氧化物和氨氮列入约束性指标，十二 五期间削减 10%。为此：第一，严格控制“两高一资”的项目，对千万人口以 上的城市，实行机动车总量控制，对电力和水泥行业实行氮氧化物的总量控 制，对长三角、珠三角、京津冀地区，建议探索实行煤炭总量控制。第二， 大规模地推行现役电厂和干发水泥生产线的脱硝改造工程。第三，加大淘汰 落后产能的力度。第四，加强环保监管，继续安装自动在线监测装置，同时 加大检查的力度，确保企业治污设施能够稳定达标运行。 新版火电厂大气污染物排放标准 （GB13223-2011）要求，采用 W 型火 焰炉膛的火力发电锅炉、现有循环流化床火力发电锅炉、以及 2003 年 12 月 31 日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火电锅炉自 2014 年 7 月 1 日起执行 200mg/Nm3的 NOx 排放限值， 新建机组自 2012 年 7 月 1 日 起执行 100mg/Nm3的 NOx 排放限值。 晋政函201160 号文 山西省人民政府关于下达山西省燃煤电厂烟气脱硝限 期治理任务的通知要求：国电太原第一热电厂、大唐太原第二热电厂、国 电电力大同第二发电厂等三家燃煤电厂于 2011 年 9 月底前完成试点机组脱 硝设施建设并投入运行；其余燃煤电厂，按照分布实施的原则，根据附件要 求的时间进度建成烟气脱硝设施，综合脱硝效率不得低于 70%。其中，全省 91 台机组 30185MW 机组的脱硝改造安排如下： 2011 年底前完成 14 台， 2012 年 8 月底完成 40 台，2013 年底前完成 30 台，2014 年底前完成 7 台。 西安热工研究院有限公司技术报告 3 图 1-1 燃煤锅炉 NOx 排放标准 1.2.2 技术现状 目前，适用于燃煤电站锅炉的成熟的氮氧化物控制技术主要有低氮燃烧技术 （LNB） 、选择性非催化还原脱硝技术（SNCR） 、选择性催化还原脱硝技术（SCR） 等。这些技术可单独使用，也可组

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