上海外高桥第三发电厂烟气余热回收项目总结报告

外高桥第三发电有限责任公司零能耗脱硫系统项目总结报告责任单位：上海外高桥第三发电有限公司地址：上海市海徐路1281号邮政编码：200137项目责任人：冯伟忠二零零九年七月目录第一章总论……………………………………………………………………………………..…..31.1技术名称……………………………………………………………………………..…..…31.2技术申报单位……………………………………………………………………………....31.3工程背景介绍………………………………………………………………………………31.4技术的示范意义…………………………………………………………………………..4第二章技术背景和同技术领域国内、外发展现状……………………………………………....52.1技术背景…………………………………………………………………………………….52.1.1当前的脱硫形势与背景：…………………………………………………………...52.1.2火电厂脱硫存在的问题……………………………………………………………...52.1.3技术路线简介……………………………………………………………………..….72.2技术来源…………………………………………………………………………………….82.2.1烟气余热回收利用…………………………………………………………………...82.2.2脱硫辅机优化运行……………………………………………………………...……92.3同技术领域国内、外发展现状…………………………………………………………...102.3.1传统低温省煤器的应用…………………………………………………………….102.3.2烟气露点温度计算………………………………………………………………….122.3.3有限腐蚀的低温省煤器系统……………………………………………………….13第三章工艺流程和技术方案………………………………………………………………..……153.1设计参数本工程建设……………………………………………………….....................153.2“零耗能”系统连接和工艺流程………………………………………………………...173.3烟气余热回收利用装置一烟水换热器的设计方案……………………………………...193.3.1管型选择…………………………………………………………………………….193.3.2方案设计………………………………………………………………………...…..193.3.3材料选择……………………………………………………………………….……203.4脱硫辅机优化运行方案设计…………………………………………………………...…203.4.1烟气旁路烟道的设计……………………………………………………………….213.4.2单引风机运行的机组低负荷范围的初步确定………………………………….…213.5技术基础和技术关键点…………………………………………………………………...213.5.1烟水换热器传热管的低温腐蚀研究…………………………………………….…213.5.2烟水换热器传热管堵灰情况分析及解决办法研究……………………………….223.5.3烟水换热器的昀佳运行工况和分水流量分析………………………………….…223.5.4脱硫辅机优化运行方式研究…………………………………………………….....23第四章技术经济分析…………………………………………………………………….……….244.1总述……………………………………………………………………………….………..244.2等效焓降法………………………………………………………………………….……..244.3经济性估算…………………………………………………………………….…………..254.3.1烟气余热回收利用经济性分析…………………………………………………….254.3.2脱硫辅机优化运行经济性分析………………………………………………...…..27第五章工程方案………………………………………………………………………….……295.1烟气余热回收利用系统…………………………………………………….……..………2915.1.1参数设计…………………………………………………………………………….295.1.2结构设计………………………………………………………………………….…295.1.3土建基础与钢结构设计…………………………………………………………….305.1.4其他设计要求……………………………………………………………………….315.2脱硫辅机运行优化………………………………………………………………….…..…325.2.1工程内容……………………………………………………………………….……325.2.2增压风机旁路烟道的安装位置…………………………………………………….32第六章技术先进性和创新性分析……………………………………………………..…………336.1传统低温省煤器的布置方式……………………………………………………..……….336.2本工程中烟水换热器的布置方式………………………………………………..……….346.3脱硫烟气热量回收技术创新点论述…………………………………………...…………356.4脱硫辅机优化运行技术创新点评述……………………………………………...………36第七章经济效益和社会效益评价………………………………………………………………..377.1直接经济效益分析…………………………….…………………………………..………377.1.1节能节水实物量………………………………………………………………….…..377.1.2节能节水直接经济效益计算……………………………………………………….377.1.2.1烟气余热回收利用节能实物量：………………………………………………377.1.2.2脱硫辅机优化运行节能实物量：………………………………………………387.1.3投资回收期测算…………………………………………………………….………..387.2间接经济效益分析………………………………………………………………..………397.3社会效益分析……………………………………………………………………...………407.4商业化推广前景………………………………………………………………………..….40第八章项目建设期与实施机构………………………………………………………….…….428.1项目建设期…………………………………………………………………………….…..428.2项目施机构………………………………………………………………………….……..42附图………………………………………………………………………………………….…….432第一章总论1.1技术名称零能耗烟气脱硫系统设计技术1.2技术申报单位单位名称：上海外高桥第三发电有限责任公司单位地址：上海市海徐路1281号法定代表人：徐国宝1.3工程背景介绍上海外高桥电厂三期扩建工程是国家核准的继浙江华能玉环、山东邹县、江苏泰州电厂后第4个百万千瓦级超超临界机组项目，是“十一五”期间上海市内电源建设的重点，于2006年2月16日正式开工建设，工程将建设2台100万千瓦级超超临界燃煤发电机组，同步安装烟气脱硫装置，并在一台机组上安装烟气脱硝装置。工程新建3.5万吨级（兼顾5万吨级）卸煤码头泊位l座，设计年通过能力420万吨。工程动态总投资93.2亿元，项目资本金18.6亿元由申能股份有限公司、上海电力股份有限公司、国电电力发展股份有限公司分别按40％、30％和30％的比例出资，资本金以外所需资金由中国建设银行贷款解决，两台机组计划于2008年3月和2008年6月份投产发电。.外高桥电厂三期工程建成投产后，与外高桥电厂一期工程装机容量4*300MW(亚临界国产引进型机组，锅炉由上海锅炉厂供应，汽轮机由上海汽轮机厂供货，1992年开工建设，1998年全部建成投产)，外高桥电厂二期工程装机容量2x900MW（超临界进口机组，锅炉由ALSTOM/EVT公司供货，汽轮机由SIEMENS公司供货，两台机组分别于2004年4月和9月投入商业运行）一起，上海外高桥电厂将总计拥有装机容量500万千瓦，成为中国昀大的火力发电基地之一。3与外高桥电厂二期工程相对高效的900MW超临界机组相比，外高桥电厂三期工程1000MW超超临界燃煤机组效率、机组参数和环保指标将进一步提高，热效率要提高1.2%，设计供电煤耗为284克／千瓦时，达到二十一世纪国际先进水平，不仅提供了巨大的电能资源，同时也将节约大量煤炭资源，大大减少火力发电对环境的污染，同时，1000MW超超临界燃煤机组电厂可节水800-1000吨／小时，为我国电力行业步入可持续发展阶段起到了表率作用。外高桥电厂三期扩建工程的建设将进一步满足上海的用电需求，优化上海电网电源结构，提升我国百万千瓦级发电设备自主设计和制造能力，提高我国燃煤发电的环保水平。1.4技术的示范意义l、本技术通过对烟气脱硫系统进行优化，实现充分利用锅炉烟气余热加热回热系统凝结水做功并降低排烟温度，有效提高锅炉运行的热经济性，大大节约机组的发电煤耗和水耗，同时在单侧增压风机上增加旁路，在机组低负荷情况下采用旁路运行方式，大大降低厂用电量。该技术推广后，对于高耗能、高耗水的火力发电企业将带来显著的经济、社会、环境效益。2、本项目是在目前国内昀为先进、单机容量昀大、运行参数昀高的1000MW超超临界燃煤发电机组上进行的重大调整，反映了上海外高桥第三发电有限责任公司的雄厚技术实力和强烈的创新意识。3、本项目地处中国经济的龙头—上海，在建设资源节约型和环境友好型社会的倡导下，对于各行业技术进步、节能降耗、节水具有重要的宣传作用、带动作用和表率作用。4、本项目符合国家发展改革委提出的“突出重点、注重示范、企业综合实力较强、前期工作扎实、社会效益和环境效益明显”等要求，符合国家和上海市的产业发展导向，符合节能、省地、节水和污染排放少等要求。4第二章技术背景和同技术领域国内、外发展现状2.1技术背景2.1.1当前的脱硫形势与背景：我国是一个以煤炭为主要能源的国家，而其中电力用煤在煤炭消费中的地位昀为重要，其消耗量约占到全国煤炭消耗量的61%左右。煤炭消耗的直接后果是SO2气体的大量排放。国家环保总局2007年进行监测的340个城市中有64个城市位于S02污染控制区，超过三级的城市比例占35.9%，比上年增加7.8％。有116个城市位于酸雨控制区，S02浓度达到二级标准的城市比上年减少4.5%；超过三级的城市比例比上年增加2.7％。487个市（县）的降水监测结果显示，2003年出现酸雨的城市为265个，占上报城市数的54.4%；酸雨频率大于40％的城市138个，占28.4％。与上年相比，出现酸雨的城市比例增加4.1%；酸雨频率超过40％的城市比例上升了7.2%，酸雨污染较上年加重。酸雨控制区106个城市中出现酸雨的城市95个，占89.6％。酸雨频率超过40％的城市比例为53.7%,比上年上升了6.9%．这说明S02的污染程度在逐年加重。、目前我国的电力供应形势非常紧张，2007年，全国发电装机容量再上新台阶，到2007年底，全国发电装机容量达到71822万千瓦，比上年净增加净1亿千瓦，增长15.15％。尽管大量的脱硫装置在建，但电力S02排放量不断攀升，按照目前的排放控制水平，到2020年，中国火电厂排放的S02将达到2100万t以上．如果火电厂排放的大气污染物得不到有效控制，将直接影响到中国大气环境质量的改善和电力行业的可持续发展，火电厂脱硫项目完成与否也是“十一五”计划能否实现的关键。在目前酸雨污染严重、S02排放总量居高不下的形势下，必须采取切实有效措施，强化对重点火电脱硫项目的监管度。火电厂脱硫已成为控制我国大气污染的关键。2.1.2火电厂脱硫存在的问题20