年产60万吨兰炭炉尾气治理可行性报告

1府谷县三联煤电化工有限责任公司年产60万吨兰炭炉尾气治理可行性报告2008年8月21总说明1.1项目概况1.1.1项目名称：年产60万吨工业兰炭示范工程配套兰炭炉尾气治理4×6MW兰炭尾气发电项目。1.1.2承办单位：陕西省府谷县三联煤电化工有限责任公司1.1.3法定代表人：杨湛明1.1.4项目建设地点：陕西省府谷县三道沟乡新庙村1.1.5项目建设规模：新建4台35t/h兰炭尾气锅炉、和4台6MW直接空冷冷凝式汽轮发电机组。其中环保废气治理投资500万元。(见后附兰炭尾气发电锅炉废气治理方案)1.1.6项目建设目的：兰炭炉在生产兰炭过程中要产生大量尾气，每生产一吨兰炭将产生尾气700立方左右，热值1700-2000大卡。一般兰炭炉产生尾气基本都是外排，外排的尾气中含一氧化炭和氢气甲烷、氧气等是一种很好的气体能源，但也含有不少二氧化硫和碳氢化合物等有害气体，但这种尾气利用起来也是一种很好的热能源，不利用则对环境造成污染。解决工业兰炭在生产过程中产生的兰炭尾气造成的污染，减少温室气体排放，以提高项目的经济吸引力，促进兰炭行业的清洁生产、实现循环经济。1.2主要技术经济指标表1-2主要技术经济指标表项目名称单位数量备注装机容量MW4×6锅炉额定蒸汽量t/h4×35厂区用地面积hm22.0场地利用系数%60绿化系数%25耗水率m3/h48.98劳动定员人180年发电量GWh144年供电量GWh130厂用电率%9.5设备年利用小时数h6000静态总投资万元11647.46单位投资元/kW4853.113动态总投资万元11998.66单位投资元/kW4999.36计划总投资万元12948内部收益率%8.77全部投资%9.17自有资金财务净现值(全部投资)万元2034.26全部投资万元1210.02自有资金投资回收期(全部投资)年10.11全部投资年14.25自有资金投资利润率%7.50资本金净利润率%9.15投资利税率%7.501.3结论1、本项目充分依托现有企业，具有交通方便，资源、原材料丰富的优势，对于净化环境、综合利用、节能降耗、减少温室气体排放等方面有着积极的促进作用，符合国家产业政策2、作为三联煤电化工有限公司兰炭厂可持续发展战略中的一个重要项目，本项目建成后，回收利用上游兰炭生产过程产生的兰炭尾气进行发电上网，从而减少了西北电网因燃煤发电说产生的CO2排放。3、燃用兰炭尾气，减少了兰炭厂外排废气对环境的污染，实现清洁生产。4、项目建成后，环境污染治理通过燃烧、高烟囱排放等措施，对改善大气质量会产生一定的积极作用。综合结果已在环境评价报告中给予论证。综上所述，该项目在环保局的支持下，将提高内部收益率，具有较好的社会效益、经济效益和环境效益。2.项目建设的必要性2.1实现资源综合利用、符合国家产业政策府谷县地处陕西省北部，神府煤田东北部。煤炭资源特别丰富齐全，已探明储量113亿吨，属特低磷、特低硫、特低灰、优质煤种，在全国范围内有着得天独厚的优势。兰炭技术作为洁净煤技术的有机组成部分，它可以实现煤炭资源高效、清洁利用、节约能源；特别是利用侏罗纪煤，既解决了长期以来的煤炭资源不平衡问4题，又为神府地区丰富的煤炭深加工找到了一条新路子，被大家认为是煤炭行业升级换代的理想产品，是一项经济效益显著，社会效益良好项目。开发利用兰炭生产的副产品---兰炭尾气发电，既节约能源，又改善环境，达到资源综合利用、减小污染的目的，符合国务院国发（1996）36文件“国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用的意见的通知”的精神，符合我国的产业政策。2.2实现清洁生产、为可持续发展奠定基础在兰炭生产过程中的资源浪费、污染环境，已成为兰炭产业的一大弊病，它不仅给企业带来一定的经济损失，而且还污染环境，影响工人的劳动卫生安全。因此，充分地、彻底地根治三废、利用三废已提至能源重工业地区各级政府、各部门、各企业的重要议事日程，三废的利用可给企业带来良好的环境和一定的经效益，具有环境效益、社会效益、经济效益一举三得的优越性。已被一些同类企业的实践所证明。府谷县三联煤电化工有限责任公司利用外排兰炭尾气发电，不仅充分利用了现有的能源，实现了资源的综合利用，而且还可以为西北电网提供部分电能，部分缓解榆林地区的电力供应紧张。本项目建成后将为三联煤电化工有限公司实施可持续发展战略奠定良好的基础。总之，建设兰炭尾气发电项目，具有良好的综合社会环境效益，是国家鼓励发展的节能减排项目，不但可造福于子孙后代，同时也可为缓解全球变暖作出贡献。3建设条件3.1厂址条件3.1.1厂址概况拟建厂址在距府谷县的三道沟乡新庙村，地理坐标为东径110°47′19″、北纬39°11′04″，海拔高度1052米。距野大公路约1公里，并与三联煤电化工有限公司进厂道路相通,利用原长城5三联铁业有限责任公司废弃厂地,并新征部分土地，占地118.8亩,南距府店一级公路10公里，交通便利，厂址距庙沟门变电站约3公里。厂址地形较为平坦，属山麓斜坡堆积而成。该区域属府谷县煤电载能区规划中的庙沟门工业集中区。3.2水源本工程由府谷惠泉水务有限责任公司进行统一供水。合同价格4元/m³,每天供应0.8万m³,每年大约292万m³,而实际每年使用大约40.5万m³水。本工程对于生活污水及雨水排水采用合流制排放。工业污水采用综合净化方法进行处理，实现中水回用，达到零排放。根据初步测算,本项目建成后,总的最大需水量为50.6m3/h，折合0.014m3/s。根据三联煤电化工有限公司水量平衡，水量是可以满足新建4×6MW热电厂项目用水的需求，且略有余量。因此，供水不成问题。3.3燃料供应本项目所需燃料由三联煤电化工兰炭厂提供。兰炭尾气成分：净兰炭尾气的组成见下表。兰炭尾气（净干兰炭尾气）质量指标成分H2CH4CON2CO2O2V%11.810.821.7446.25.4热值8063.78kJ/Nm3兰炭生产所产生的废兰炭尾气外排量为56275Nm3/h，每吨兰炭产生的兰炭尾气约为562.75Nm3/t，扣除兰炭生产自用4000Nm3/h外，尚余52275Nm3/h可供电厂燃用。按锅炉热效率90%、兰炭尾气发热量8063kJ/Nm3计算，可生产3.82MPa、450℃的中温中压蒸汽140.6t/h。因此，当4台锅炉同时运行时，兰炭尾气量可以满足热电站的需要。因此，本项目建成后，燃料来源是有保证的。3.4电厂接入系统方案根据上述情况，初步设想电厂新建4×6MW机组接入系统方案为：四台发电机，直接接到10kV主母线上，再经两台16MVA双卷变压器接入电6厂35kV母线，35kV出线两回，接入附近35KV变电站。4工艺设想4.1电厂厂区总平面布置总平面布置应满足生产工艺流程的要求，根据生产性质、防火及工业卫生的要求，交通运输便捷，管理方便等条件，结合厂区地形及总体规划等，将热电厂进行分区布置。全厂共分五个功能分区；主生产区、冷却设施区、水处理区、变配电及辅助生产设施区。4.2装机方案根据兰炭厂外排兰炭尾气量,按照燃用兰炭尾气的原则。拟定装机方案如下:1、锅炉型号：TG-35/3.82-Q额定蒸发量：35t/h过热蒸汽压力：3.82MPa过热蒸汽温度：450℃给水温度：150℃排烟温度：150℃热风温度：170℃锅炉热效率：87.2%数量：4台2、汽轮机型号：KN6-3.43额定功率：6MW额定进汽温度:435℃额定进汽压力：3.43MPa额定进汽量：28.5t/h额定排汽压力：15.0KPa7数量：4台3、发电机型号：QF-K6-2额定容量：7.5MVA额定功率：6MW额定转速：3000rpm额定电压：10.5KV额定电流：688A功率因素：0.8效率：0.964数量：4台4.3燃气输配系统本项目所用气体燃料--兰炭尾气由燃料供应点—兰炭厂工艺工段的兰炭尾气放散口引接，采用架空管道输送到热电厂锅炉房外的兰炭尾气母管，再由兰炭尾气支管送至锅炉燃烧器供锅炉燃烧。兰炭尾气支管上设置水封阀、快速切断阀、电动调节阀、流量指示等安全设施及经济运行考核仪表。4.4燃烧系统4.4.1燃烧系统的特点兰炭尾气管道输送来的兰炭尾气经上层和下层兰炭尾气燃烧器把兰炭尾气与热空气混合后送入炉膛内燃烧。热空气由送风机供给，并经空气预热器加热后进入兰炭尾气燃烧器后送入炉膛。4.4.2拟定原则性燃烧系统燃料消耗量见表4.4-1兰炭尾气耗量表表4.4-1名称单位一台兰炭尾气炉四台兰炭尾气炉备注8小时耗气量Nm3/h1300052000日耗气量Nm3/h28600011440001d=22h年耗气量Nm3/h7800万31200万1a=6000h注：日耗量按22小时计，年耗量按6000小时计锅炉燃烧系统均采用单风机系统，即每台炉配一台送风机、一台吸风机。4.4.3主要辅助设备的选型1）送风机风量Q=51095m3/h风压H=5.112Kpa电动机功率N=110kW380V数量1台/炉2）引风机风量Q=130000m3/h风压H=3.2KPa,电动机功率N=185kW380V数量1台/炉4.5热力系统4.5.1拟定原则性热力系统1）本项目选用四台锅炉且汽轮机采用凝汽式机组,故主要汽水系统如主蒸汽、主给水系统均采用单母管切换制。2）系统设四台除氧器。除氧器加热蒸汽采用汽轮机二段抽汽，不足部分由一段抽汽补充。3）汽机采用三级回热加热系统。其中一段抽汽为调整抽汽，做高压加热器用汽。二段抽汽供除氧器的加热用汽。三段抽汽供低压加热器。4）锅炉补充水为反渗透除盐水，采用直接补进除氧器的方案。为满足机组启动前灌水的需要，在除盐水泵出口处设一路补水进入凝结水箱。5）锅炉连续排污采用一级扩容排污系统，四台炉设一台3.5m3的连续排污扩容器,排污水进入定期排污扩容器。全站设一台7.5m3的定期排污扩容器。96）每台汽轮机设两台凝结水泵，一台运行，一台备用。7）全站设一台1.0m3的疏水扩容器及一个20m3的疏水箱。除汇集全站管道及设备正常疏放水外，还考虑存放除氧器溢水及锅炉事故放水。疏水箱内的疏水通过疏水泵送至除氧器。疏水泵设两台，一台运行，一台备用。8）工业水系统采用环行母管制，水源来自金城公司煤焦化项目的供水管网，回收水回收后进入循环水吸水井，作为循环水的补充水，节约用水。4.5.2主要辅助属设备选型1）电动给水泵型号：DG46-50×12流量：46m3/h扬程：600m电动机功率：132kW台数：5台（4台运行1台备用）2）凝结水泵型号：4N6流量：30m3/h扬程：58m电动机功率：15kW台数：8台（4台运行，4台备用）3)疏水泵型号：ISR50-32-250B流量：10m3/h扬程：510kpa电动机功率：5.5kW台数：2台(1台运行，1台备用)4)除氧器型号:JR40出力:40t/h10工作压力:0.118Mpa工作温度:104℃台数:4台5）1.0m3疏水扩容器1台6）20m3疏水箱1台7）3.5m3连续排污扩容器1台8）7.5m3定期排污扩容器1台4.6化学水处理根据锅炉用水水质要求以及水源水质分析资料，水处理工艺流程如下：水工来水→机械过滤器→活性碳过滤器→5u过滤器→高压泵→反渗透装置→缓冲水箱→缓冲水泵→钠离子交换器→软化水箱→主厂房。参见水处理原则性系统图。再生系统：食盐贮槽→压力滤盐器→钠离子交换器再生液进口。反渗透的的加药装置及反渗透的清洗系统由厂家全部供货。反渗透的浓水回收至反洗水源，以降低水耗。该处理系统有成熟的经验。具有占地面积小、运行简单可靠、运行费用低等特点。整个水处理的运行均为PLC控制，反渗透的仪表和控制均由供货厂家负责。主要设备如下:水处理主要设备表编号设备名称及技术规范数量备注1机械过滤器：D=2000mm；H=1200mm32活性碳过滤器：D=2000mm；H=2000mm335µ保安过滤器；D=450mm24高压泵：WDG65-1212.5×12型；25m3/h；150mH2O2电动机：18.5kw25反渗透装置：出力9/h26钠离子交换器：D=1500mm；H=1600mm37盐溶解器：D=1000mm18软