1、锅炉烟气脱硫工程可行性研究报告锅炉烟气脱硫工程建设项目可行性研究报告附图：总平面布置图 第一章 总论1. 项目概况1.1 项目名称 某煤化有限责任公司锅炉烟气脱硫项目1.2 项目建设单位项目建设单位： 某煤化有限责任公司单位性质：民营企业法人代表： 项目负责人： 1.3 建设地点 某邹城工业园区某煤化有限责任公司厂区1.4 建设内容与规模1.4.1 建设内容 本项目主要对2台75t燃煤燃气混烧锅炉进行脱硫技术改造。主要建设烟气系统、吸收剂制备及加浆系统、吸收塔系统、副产品处理系统、氧化空气系统、工艺水系统、电气系统、仪表及自动控制系统1.4.2 项目性质本项目为环保技改项目。项目建成后，SO2
2、排放浓度：80mg/Nm3，SO2年减排量为372t。1.5 项目总投资及资金筹措项目总投资3200万元，建设投资3000万元（包括建筑投资1100万元、设备购置及安装投资1900万元）。流动资金200万元。资金来源均为自筹。项目投资明细如表1-1所示：表1-1 项目投资明细表 单位：万元序号费用名称投资额备注一项目总投资32001建设投资30001.1建设费11001.1.2基建费11001.2设备投资19001.2.1设备购置费17001.2.2设备安装费2002流动资金200二固定资产形成30001.2 编制依据和原则1.2.1编制依据（1）中华人民共和国环境保护法；（2）中华人民共和国
3、大气污染防治法（3）建设项目环境保护管理条例中华人民共和国国务院令第253号（4）国务院环境保护“十二五”规划（5）环境空气质量标准GB30951996（6）锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001（7）大气污染物综合排放标准（8）某煤化有限责任公司提供的锅炉构造、燃料、烟气排放指标的相关资料；（9）编制可行性研究报告合同 相关标准和技术规程 DB37/ 6642007 火电厂大气污染物排放标准GB30951996 环境空气质量标准GB185992001 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB123482008 工业企业厂界环境噪声排放标准 GBZ12002 工业企业设计卫生标准G
4、B13271-2001 锅炉大气污染物排放标准GB16297-1996 大气污染物综合排放标准DJ4622009 工业锅炉及炉窑始发烟气脱硫工程技术规程DL/T51212000 火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程1.2.2 编制原则1、项目建设必须遵循国家的各项政策、法规和法令，符合国家产业政策、投资方向及行业和地区的规划；2、采用的工艺技术要先进适用、操作运行稳定可靠、能耗低、脱硫效率高、烟气排放标准要高于国家和地方标准；3、全部工艺装置单元设为一个联合装置，集中布置，统一规划，减少占地面积； 4、 充分考虑本项目与已有的公用工程设施统筹安排，提高投资效率； 5、充分考虑利用现有土建基础设施
5、，最大程度减少投资； 6、采用成熟、先进节能技术，提高能量利用率； 7、采用成熟、先进节水技术，减少新水用量，降低废水排放量； 8、严格执行国家、地方及主管部门制定的环境保护、安全设施、消防和职业卫生的设计规定、规程和标准。1.3 项目投资单位介绍某煤化有限责任公司是由某恒信集团和江苏沙钢集团合资建设的一家大型现代化煤化工企业，位于某省邹城市工业园区，占地一千余亩，注册资本6亿元，在职职工1700人，建有4组JNDK55-05型捣固焦炉，同时配套建有备煤车间、熄焦系统、煤气净化车间、甲醇车间及废水处理站、大型现代化内河码头等公用辅助设施。设计年产240万吨焦炭、25万吨甲醇、13万吨煤焦油、4
6、万吨粗苯、3万吨硫铵、1万吨硫磺及3000万方城市煤气。2012年实现销售收入102亿元，创利税2.5亿元。公司遵循“高起点、高标准、高质量、节能环保、技术领先”的原则进行规范建设，在工艺、安全、环保、节能等方面采用了国内外多项先进的技术和设备，焦炉为国内先进的JNDK55-05型宽炭化室捣固焦炉；采用了大型装煤推焦二合一地面除尘站、清洁低水分熄焦、A/O法废水处理等先进技术；实现了炼焦配煤自动化、焦炉四大车的自动对位、炉号自动识别、推焦自动联锁等焦化自动化控制；甲醇采用了国内先进的纯氧部分转化、低压合成、节能型的三塔精馏等技术；全厂实现了DCS自动控制，公司项目被中冶集团评为“2010年度冶
7、金行业优秀设计工程”。作为新兴的大型现代化煤化工企业，拥有国内最先进的技术及设备，地处国家煤炭基地，紧邻黄金水道-白马河，技术人材荟萃，发展煤化工的内外部环境优越。为实现企业健康、持续、稳定发展，公司以科学发展观为指导，以循环经济、可持续发展为理念，注重环境效益和社会效益，实施资源综合利用，向高端煤化工产品延伸。“十二五”期间，公司拟在焦油加氢、煤制乙二醇、焦炉煤气制取LNG、焦油产品深加工、煤沥青碳纤维等高端煤化工产品方面进行研发，拉伸优质产品链，提高产品附加值，打造国内高端煤化工产品基地。利用35年时间将建成集化学工业、煤炭深加工、精细化学品为一体的销售收入超过200亿的大型综合企业，成为
8、某乃至全国最大的化学工业基地。1.4 项目建设情况公司现有2台75t循环流化床锅炉，配有两台电除尘，两台355KW风机。1.5 项目建设背景某煤化有限责任公司现有2台75t锅炉，考虑到公司内部煤气存有富裕量的情况，锅炉装有燃煤和燃焦炉煤气两套燃烧系统。燃煤时脱硫系统采用炉内喷钙工艺，由于焦炉和甲醇装置生产负荷调整时，锅炉燃烧煤气量供应不稳定，需要启用燃煤系统，进而造成二氧化硫排放量的不稳定，最大可达600mg/L, 最低为60mg/L。甲醇装置改造完毕后消耗煤气量增多，供应锅炉燃烧的煤气量降低，燃煤比重将进一步增加，每台锅炉均加装一台电除尘器；为控制二氧化硫排放量，保护环境，公司决定改造炉内喷
9、钙脱硫装置，在除尘器后增设一台高效湿法脱硫装置。国家节能减排工作的形式与任务。我国是以燃煤为主的能源结构的国家，煤产量已据世界第一位。年产量达到12亿吨以上。煤炭占一次能源消费总量的75%。燃煤造成的大气污染有粉尘、SO2、NOX和CO2等。随着煤炭消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断增加，连续多年超过2000万吨，已居世界首位。随着城市化、现代化以及工业的发展，国民经济的持续快速发展 ,我国生产生活用电需求量、对能源的需求量也在迅速增长。能源的大量消耗，将会导致大量SO2及硫的污染物的生成 ,对我们以及我们赖以生存的环境产生了深刻的影响和损害。目前，随着人们环保意识的增强和国家排污总量收
10、费政策，大气污染物排放标准等环保政策的强制执行，SO2排放的治理已势在必行。能源生产部门既要实施高能高效的生产，同时也要满足该领域的环保指标，承担起经济发展中对环境不可推脱的责任。烟气脱硫，是一种应对能源燃烧生产中带来的污染的技术。成功的烟气脱硫技术，为人们在生活与发展中坚持人与自然的和谐提供了技术上的支持；同时也推进在工业、生产等领域的可持续发展。另外，SO2是生产硫酸和一系列重要化肥的必要原料。我国是一个人口大国，也是农业大国，更是化肥大国。据报载，2005年，我国的合成氨年需求量达33Mt，磷肥需求量10Mt。硫酸是生产磷肥的主要原料之一，目前我国的年产量超过23MT，等同于SO215M
11、t。近年来，由于我国的硫资源相对缺乏，为满足磷肥增长的需要，大量进口硫磺。 2005年，我国进口的硫资源折合SO2超过10Mt。加上国内自产的SO2，我国化肥行业需要的SO2将超过20Mt/a。 随着国民经济的快速增长，工业的快速发展以及人类对大自然保护要求的不断提高，为了保护我们的生存空间，节约能源、降低消耗，治理并防止二氧化硫烟气污染成为迫在眉睫的工作。烟气治理，温室效应造成的严重害，世人瞩目。烟气治理的除尘、脱硫一体化，以废治害、以害制害，综合利用、综合开发，是降低脱除SO2成本的最有效途径。我国是煤炭消费大国，随着煤炭消费不断增长，燃煤排放的SO2也不断增加，连续多年超过两千万吨，位居
12、世界首位。治理SO2排放是当前我国环境保护工作的一件大事。大气污染是二十一世纪人类社会生存和发展所面临的最严重的环境问题之一,其中燃煤烟气中二氧化硫的污染控制是目前大气污染控制领域中最主要的任务。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,占世界煤产量的25%,而在很长一段时间内,我国一次能源以煤炭为主的格局很难改变,因此燃煤是我国大气污染的主要来源。我国煤炭产量的80%多用于直接燃烧,产生大量的煤烟型大气污染。煤燃烧产生SO2、NOx、HF、CxHy等有害气体,造成的酸雨、温室效应和臭氧层破坏等大气污染,严重影响了人类的生存环境。因此削减和控制燃煤产生的SO2污染,是我国能源和环境保护部门面临的严
13、峻挑战。 近年来国民经济和社会发展十二五规划纲要指出“推进火电、钢铁、有色、化工、建材等行业二氧化硫和氮氧化物治理，强化脱硫脱硝设施稳定运行，加大机动车尾气治理力度。深化颗粒物污染防治。建立健全区域大气污染联防联控机制，控制区域复合型大气污染。地级以上城市空气质量达到二级标准以上的比例达到80%。”“十二五”节能减排综合性工作方案指出：“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。2015年，全国化学需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在2347.6万吨、2086.4万吨，比2010年的2551.7万吨、2267.8万吨分别下降8%；实施脱硫脱硝工程，推动燃煤电厂、钢铁行业烧结机脱硫，形成二氧化硫
14、削减能力277万吨；某省十二五期间二氧化硫排放量控制在160.1万吨。为积极响应国家节能减排政策，解决锅炉燃煤过程中产生的二氧化硫对周边环境污染问题，满足污染物排放控制指标的要求，某煤化有限责任公司提出对2台75t锅炉进行脱硫技术改造，本项目采用氧化镁湿法脱硫进行改造，采用氧化镁为原料对二氧化硫进行回收。项目实施后可以大幅减少二氧化硫排放量，具有良好的经济效益和环境效益。1.6 项目建设必要性项目的建设符合国家相关产业政策目前，我国仍处于工业化加速发展阶段，经济社会发展面临着严峻的资源和环境双重约束，迫切需要加速推进焦化等重点行业的节能减排，这既是国家节能减排战略的迫切需要，也是焦化行业调整产
15、业结构、提升竞争力的紧迫任务。本项目针对现有锅炉建设烟气脱硫设施，符合国家相关产业政策，属于鼓励建设项目。项目将减轻对周边地区的污染，满足相关排放指标的要求环境恶化如酸雨、粉尘、温室效应等，对我国的社会和自然生态带来了一系列的危害。为遏制当前环境不断恶化的发展势头，必须控制并减少二氧化硫、粉尘等污染物排放量。本项目的实施将有效降低某煤化有限责任公司锅炉的二氧化硫的排放量，减轻对区域大气环境的污染。同时，本项目实施后，锅炉二氧化硫排放量将显著降低，从而满足锅炉大气污染物排放标准第时段的要求，可见，项目的建设具有良好的环境效益。综上所述，本项目建设符合我国当前大力推进的节能减排和环境保护政策，可减
16、少二氧化硫等污染物的排放，对于实现我国“十二五”减排约束性指标具有积极意义。1.7研究范围（1） 工程建设规模与产品方案的确定（2） 工艺技术方案选择（3） 建厂条件和厂址方案（4） 总图布置（5） 环境保护、节能、劳动安全卫生、消防（6） 工厂组织和劳动定员（7） 项目实施计划（8）工程建设投资及社会环境效益分析1.8研究结论（1）某煤化有限责任公司烟气脱硫项目符合公司发展要求，符合国家节能减排政策的要求，项目的建设将对国家、地区节能减排做出贡献，具有显著地环境效益和社会效益，因此，锅炉烟气脱硫工程项目的建设是十分必要的。（2）项目采用氧化镁湿法脱硫技术，工艺先进，设备方案合理，经济性较好，
17、原料来源丰富，节能效果显著，环境保护与劳动安全设计合理，不造成二次污染。（3）本项目各项建设条件较好，方案可靠，社会环境效益好。（4）项目建成后每年可减少SO2排放量372t，环境效益良好，因此某煤化有限责任公司焦炉烟气余热回收项目是可行的。第二章 项目建设概况本项目拟对某煤化有限责任公司的2台75t锅炉进行技术改造，并要求改造完成后SO2排放浓度：80mg/Nm3。2.1项目设计基本参数2.1.1 原始参数1、锅炉参数：额定蒸发量： 75t/h 需处理的锅炉台数： 2台锅炉运行方式： 一用一备 锅炉排烟温度： 145（引风机后）额定负荷烟气总量： 164800 m3/h2.1.2锅炉主要参数
18、设备名称参数名称单位参数锅炉生产厂家济南锅炉厂家形式循环流化床规格型号YG-75/3.82-M10最大连续发热量t/h75锅炉实际耗煤量t/h12.375锅炉排烟温度BMCR设计值145最高连续运行温度145旁路烟气温度（20min）过量空气系数数量台32.1.3 原有除尘器参数设备名称参数名称单位参数除尘器生产厂家江苏百斯特环境工程有限公司形式2台套静电除尘数量台2除尘效率%99.2本体阻力Pa250进口含尘mg/Nm3120出口含尘mg/Nm3502.1.4引风机参数设备名称参数名称单位参数引风机生产厂家江南南通宏大型号QAY-3A 20D数量台2风量m3/h219799风机全压Pa399
19、3进口全压Pa实测出口风压Pa电机功率Kw3552.2 设计指标需要处理2台75t/h锅炉参数：数量： 2台。锅炉排烟温度： 145。总烟气量： 164800 m3/h。SO2 原始浓度： 3013mg/Nm3。SO2 目前排放浓度： 600mg/Nm3。湿法脱硫改造后SO2排放浓度：80mg/Nm3。SO2脱除效率：99.9%。SO2减排量：372t/a。脱硫后净烟气排放温度为60左右。装置出口烟气含液滴量低于75mg/Nm3。系统阻力：1000Pa。废液处理系统采用自动板框压滤机。设计年可运行时间：8000小时。装置使用年限30年。第三章 建设规模与工程技术方案3.1 建设规模本项目拟进行
20、建设一套氧化镁法湿法脱硫装置，根据目前国家环保标准和公司的中长期规划，项目建成后二氧化硫排放量为80mg/L。建设内容包括：烟气系统、氧化镁制浆系统、吸收循环系统、反冲洗系统、渣浆处理系统、配电及控制系统等六大部分。3.2工程技术方案3.2.1 工程技术方案的比较和选择烟气脱硫（FGD）的基本原理均是碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫。世界上目前的脱硫工艺技术种类很多，总共大约有200多种，其中常用的而且现在有较多工程运行业绩的烟气脱硫的技术有30多种，烟气脱硫工艺方式根据脱硫剂使用时的实际情况大致可分为干法、半干法、湿法三种，其中干法和半干法烟气技术稳定性较差，脱硫效率低，对焦炉负荷的适应性较
21、差，一般脱硫效率在80%以下，而且脱硫剂利用率低下，一般干法、半干法脱硫剂利用率不到50%，而湿法脱硫技术脱硫效率可达到95%以上，脱硫剂利用率高，一般能达到98%以上。根据某煤化的基本情况，结合国家环保的烟气排放速率的要求及排放总量的要求，如果采用干法或半干法烟气脱硫工艺来完成该工程的脱硫净化，将完全不能满足脱硫环保要求，而且随着社会的发展，环保要求将会越来越严格，因此面临越来越严格的环保形势，干法和半干法从工艺上来说仅从脱硫效率本身来说是绝对不能满足要求的，因此经过评估，该工程的脱硫工艺只能是湿法脱硫工艺技术才能满足要求。湿法烟气脱硫(WFGD)技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化
22、硫。该技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉的除尘系统之后、烟囱之前,脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂和脱硫生成物均为湿态,其脱硫过程的反应温度低于露点,反应速度快,脱硫效率高,技术比较成熟,生产运行安全可靠,因此在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位。但该工艺系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。运用比较广泛的工艺有:石灰石石膏法、氧化镁法、氨法、海水法、钠碱法、双碱法等。在脱硫要求较高的场合,通常需要考虑采用技术成熟、安全、高效的湿法烟气脱硫技术。根据脱硫后的副产物能否回收利用的情况,烟气脱硫技术又可分为抛弃法和再生回收法脱硫技术(资源循环利用法)。 在常用的湿法脱硫方法
23、中:钙法和海水法为抛弃法,镁法分为抛弃法和回收法两种,氨法为回收法。通常,氨法脱硫和海水法脱硫适合于大型的火力发电装置,但对建设条件有较高的要求。例如,氨法的脱硫剂价格昂贵、运行费用高、系统复杂,要求有可靠的脱硫剂来源和处理副产品(硫酸铵)的条件;海水法要求有靠海而建的发电装置,并且装置建设区的环境敏感度和环保要求不是特别高的海区。由于氨法脱硫和海水法脱硫在诸多条件上的苛刻,而且去除效果不是特别突出,在烟气脱硫上目前应用最多的是钙法和镁法,两者均适合于大型的火力发电装置,其中镁法更适合于中、小型的发电装置或热电联供装置。常用湿法烟气脱硫技术的特点综合比较如表3-1,它的应用经济指标如表3-2。
24、表3-1 几种常用脱硫技术的特点比较 比较类型石灰石-石膏法氧化镁法氨法技术成熟性最成熟很成熟较成熟脱硫效率%909595989095工程难易性较难易较难操作环境一般好好效益分析一般好较好前景分析有局限性好好有利因素有大量大型机组工业化应用业绩占地小,无堵塞结垢,副产品可利用,可实现循环经济,有中型机组应用业绩不易堵塞,副产品可利用,可实现循环经济,有大型机组 工业化应用业绩 制约因素投资高、占地大、易堵塞、 副产品利用难 抛弃法有应用,循环法有待进一步开发 投资高,占地大、吸收剂来源受限价格高,技术经济风险较大 表3-2 常用脱硫技术经济指标的比较(锅炉规模:2220t/h原煤含硫率:1%)
25、经济指标钙法（湿）镁法（湿）湿式氨法锅炉二氧化硫生成量 t/a783078307830脱硫剂CaCO3MgONH3单位投资额 万元/t蒸汽10.239.5512.28脱硫剂耗量 t/a1220459504150耗电量 10万KWh/a2136941.51397电费 万元/a811.68470.75530.86水、汽 万元/a40.4437.07127单位运行脱硫成本 元/kg1.5611.92表3-1表明,钙法和镁法脱硫效率较氨法高,效果好,因此是当前湿法烟气脱硫技术中选择较多的工艺;从表3-2经济指标上比较,钙法要逊色于镁法脱硫技术,运行成本价比镁法脱硫技术高。此外,钙法脱硫技术不仅消耗大量
26、的矿产资源,还将产生大量回收利用价值相对较小的副产物,造成新的二次污染,在我国势必会成为被废弃的工艺方法。钙法和镁法脱硫技术的应用比较以2007年某市实际完成的烟气脱硫工程为例,对钙法和镁法两种脱硫技术进行比较。装置规模:50MW机组(200t/h锅炉), 脱硫前烟气量230000Nm3/h(干态,含SO2,150010-6),年运行时间:7000h,电费:0.5元/(kW.h), 水费:1.0元/m3,人工费:2万元/(人.a), CaCO3粉到厂价:200元/t(含运费100元/t), 轻烧镁粉(MgO粉)到厂价: 550元/t(含运费200元/t)。计算MgO法同石灰石石膏法的年运行费用
27、和脱除1kgSO2的费用,并对它们进行技术经济的对比分析,结果如表3-3。 表3-3 钙法与镁法技术实际应用中的对比项目石灰石-石膏法氧化镁法年耗量年费用（万元）年耗量年费用（万元）脱硫剂（t）5638112.762415132.83耗电量(kWh)5480000273.984631200231.56耗水量（m3）14500014.519229019.23人工费（人.万元）61248直接费用总计（万元）413.24391.62消减SO2（t）31283128消减SO2（t）/kg费用（元）1.321.25少交排污费（万元）187.68187.68环保电价增收（万元）525525脱硫副产物回收二
28、水石膏8400t七水硫酸镁12000t冲抵直接费后收益（万元）333.04321.06装置建设投资（万元）26501200投资回报期（a）7.963.74表3-3中少交的排污费用,按1998年国务院批准的在两控区进行二氧化硫排污收费的标准0.60元/kgSO2计。本表未将其计入经济收益中。环保电价增收的费用,是按国内部分省区的现行政策在原有上网电价的基础上再增加0.015元/kWh计。钙法脱硫的副产品石膏,按出厂价40.0元/t计入经济收益。如果按照抛弃处理,此部分收益为零。镁法脱硫的副产品七水硫酸镁可以有多种方法进行回收,回收的效益比钙法脱硫回收石膏的效益高许多。从我国农业肥料市场的需求情况
29、看,七水硫酸镁的市场前景十分好。由于缺少七水硫酸镁回收装置的建设投资数据和产品销售数据,故镁法的副产品销售暂不计入经济收益中。 表3-3的数据表明,镁法脱硫技术的运行费用和消减1kgSO2的费用均低于钙法脱硫技术;一次性投资低于石灰石石膏法。并且MgO工艺具有工艺简单、吸收剂用量少、反应活性高、吸收SO2效率高、用水量少、系统规模小、装置占地少、投资费用低、运行稳定可靠、不易堵塞、腐蚀性小等显著优点。而且,镁法脱硫的吸收剂MgO来源可靠,我国MgO储量居世界第一,产量也居世界第一。因此,结合我国各地的实际情况,积极推广应用MgO法烟气脱硫工艺是必要的和可行的。随着人们对环境治理的日益重视和工业
30、含硫烟气排放量的不断增加,投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。而具有吸收剂来源可靠、用量少、反应活性高、吸收效率高、用水量少、系统规模小、装置占地少、投资费用低、运行稳定可靠、不易堵塞、腐蚀性小等显著优点的镁法脱硫技术将成为循环经济发展方向上的优选工艺技术。 因此，本项目选择氧化镁法工艺。3.2.2 工艺流程描述氧化镁法脱硫的反应机理氧化镁的脱硫机理与氧化钙的脱硫机理相似，都是碱性氧化物与水反应生成氢氧化物，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁再经过回收SO2后进行重复利用或者将其强制氧化全部转化成硫酸盐制成七水硫酸镁。氧化镁湿法烟气脱硫系统主要由烟气系
