1、烟气脱硫系统预设计 卷册检索号 30-F286C-Q06徐州彭城发电厂三期工程（21000MW级机组）初步设计第二十四卷 烟气脱硫系统预设计中国电力顾问集团华东电力设计院电力工程勘测设计甲级0900011sj 工程勘测甲级0900016-kj 2007年5月 上海徐州彭城发电厂三期工程（21000MW级机组）初步设计第二十四卷 烟气脱硫系统预设计 总 工 程 师： 设计总工程师： 附图目录：1 脱硫系统流程图 F286C-Q06-012 石灰石浆液制备系统图 F286C-Q06-023 石膏脱水系统流程图 F286C-Q06-034. 脱硫DCS配置图 F286C-Q06-045. 脱硫系统主
2、接线图 F286C-Q06-056. 厂区总平面布置图 F286C-Z-041 概述1.1 设计依据(1) 华东电网有限公司华东电网计2005604号关于徐州彭城发电厂三期工程(21000MW)接入系统设计(一次部分)审查意见的通知。(2) 国家环境保护总局环审200657号关于徐州彭城发电厂三期(2900兆瓦)工程环境影响报告书的批复。(3) 江苏省建设厅苏建规造字20066号建设项目选址意见书的批复。(4) 水利部水保函2005296号关于徐州彭城发电厂三期工程(2900MW)水土保持方案的复函。(5) 江苏省地震局苏震安评200514号关于徐州彭城发电厂三期工程场地地震安全性评价工作报告
3、的批复。(6) 江苏省水利厅苏字申2006第73号取水许可申请书。(7) 电力规划设计总院电规发电2006349号关于印发徐州彭城发电厂三期工程(21000MW级机组)可行性研究报告审查会议纪要的通知。(8) 电力规划设计总院电规发电2006477号关于印发徐州彭城发电厂三期工程(21000MW机组)利用城市中水可行性研究专题报告的审查意见。1.2 电厂的建设规模及资金来源本工程为徐州彭城发电厂三期扩建项目，建设21000MW级超超临界燃煤发电机组，并同步建设烟气脱硫和脱硝装置。根据合资建设经营彭城发电厂三期工程项目意向书，本期工程项目注册资本金占工程动态投资的25%，由华润益斯特亚电力有限公
4、司(华润电力控股有限公司)、国投华靖电力控股股份有限公司、江苏省国信资产管理集团有限公司、徐州华兴投资有限公司四方分别以35%、30%、20%和15%的比例分摊投资，其余资金拟由中国工商银行和中国交通银行贷款筹措。1.3 本期工程的建设进度根据江苏电力市场分析的结果，本工程的21000MW级机组可于“十一五”末建成投运。由于本工程的供电负荷主要是苏南，因此，电力送出受徐州电网电力送出及苏北苏南过江通道容量的制约，工程的建设进度应和苏南苏北过江通道的建设相协调，以适应苏南苏北过江通道的送电能力，将本期的电力送往苏南。1.4 本工程脱硫岛设计范围本工程脱硫部分采取整岛招标，本脱硫工程设计原则，是供
5、业主进行本期工程脱硫部分进行整岛招标确定招标书主要技术原则、协调与电厂其他部分的接口，脱硫岛设计范围包括，满足全套脱硫装置(FGD)需要的工艺、废水处理、电气、通信、热控、土建(脱硫部分总平面布置、建筑、结构、暖通)、水工(包括消防)、环保、脱硫副产品处理等。1.5 脱硫岛外部项目协作及分工本工程由本院进行的设计内容如下：(1) 厂区总体规划，包括与一、二期工程的统一规划和协调。(2) 主厂房、辅助、附属厂房内生产设施(除外协部分)全部工程。(3) 升压配电装置工程(以出线绝缘子串为界)。(4) 循环水及锅炉补给水系统全部工程。(5) 厂区范围内燃料输送、贮存系统的全部工程。(6) 厂区范围内
6、除灰设施全部工程。(7) 厂区范围内生产设施、构筑物的道路、上下水道、沟道及照明等全部工程。(8) 环境保护和治理工程(本工程的脱硫、脱硝部分由业主采取整岛形式招标，脱硫、脱硝岛的施工图设计由中标厂商负责)。(9) 厂区绿化规划(10) 厂内通信设施(11) 工程总概算由业主委托其它专业设计单位完成的设计项目内容如下：(1) 厂区运煤铁路专用线。与我院的设计分界线为翻车机室南面第一排柱中心向南30m处。(2) 京杭大运河南岸蔺山大件卸货及运煤、出灰码头。(3) 厂区外运货、运灰道路(包括大件运输道路的加固改造)。(4) 厂区通信。(5) 厂外中水供水管网等。脱硫岛的分界，原则上为脱硫岛区域(包
7、括脱硫废水楼)外1 m，详见脱硫总平面布置图，如有特殊的分界要求，详见各专业的说明。2 场地条件和自然条件2.1 厂址地理位置徐州彭城发电厂厂址位于江苏省徐州市，铜山县柳新。厂址北靠京杭大运河(不牢河段)，蔺家坝下游京杭大运河与桃园河汇合处的南岸，南至铜山县丁楼、李庄和东面的大口村各约0.8km，厂址东距津浦铁路约8km，南离陇海铁路约11km，连接津浦、陇海两条铁路的茅夹线(茅村夹河寨)从电厂以南约2.5km处通过，电厂主入口南约200m正在建设绕城高速公路(四环路)。彭城电厂厂区及其四周地势平坦，历史上原为黄泛区，经过历年改造，目前都是一般的农田，厂区外围散布有少量农舍，附近无大的村庄。现
8、有厂区东西平均宽约800m，南北平均长约900m，厂区围墙内总用地约658300m2，其中80000m2为施工生活用地。厂址自然地坪标高在34.6035.20m左右(1956年黄海高程系统)。厂址的百年一遇洪水位为35.33m，百年一遇内涝水位为34.58m。一、二期工程主厂房及其它主要建筑物的室内地坪设计标高为36.00m，室外场地地坪设计标高为35.80m，均高于百年一遇洪水位和百年一遇内涝水位，保证电厂安全运行。2.2 交通运输条件电厂的对外交通状况良好，水陆交通方便快捷。2.2.1 铁路徐州市位于江苏省北部并与鲁、豫、皖相邻，是津浦和陇海两条铁路干线的交汇点，因此，铁路交通十分便利。电
9、厂一期工程已建成铁路专用线，从国家铁路线上的杨屯车站接轨进入厂内，全长4.5km。一期工程建设时的大部分设备和材料，都采用铁路运输。杨屯站位于茅夹线上，是徐州铁路枢纽的周边站，站场按工业编组站设计布置。杨屯站西距陇海线上的夹河寨站10km，东距茅夹线上的周宅子站7.6km。站的西咽喉设走行线，与徐州九里山矿区的南岗集配站联接，东咽喉有徐州万寨港和电厂铁路专用线接轨点。杨屯站现有股道布置为一级二场，计有正线二股，到发线十四股，有效长度均为1050m。在上行端设机车待车线一股，有效长度400m；徐州北端设一股牵出线，有效长度550m。根据站场条件，可以根据需要进行扩建。电厂厂内站在二期工程完工后现
10、有十二股道：其中重车线2条，每条有效长度1050m；空车线4条，每条有效长度1100m；机车走行线1条，有效长度1011m；机待线1条，有效长80m；卸油线1条，有效长316m；禁翻车卸车线1条，有效长435m；车辆临修线1条，有效长120m；轨道衡线1条，有效长227m。本期工程的所需燃料仍采用铁路运输，在工程建设期间的大部分设备和材料，也以铁路运输较为方便。因此，杨屯接轨站需进行扩建改造，厂内站现有股道也要延伸或改造。有关铁路方面的改扩建的可行性研究工作，已由建设单位另行委托中铁济南勘察设计咨询院有限公司进行。根据中铁济南勘察设计咨询院有限公司已完成的徐州华润电力有限公司彭城发电厂三期铁路
11、专用线工程可行性研究和专用评审意见，扬屯站改扩建方案为：杨屯站内已有电厂一、二期工程到发线3条，三期工程在预留的18股位置增加到发线1条就可满足电厂燃煤直达列车的运输要求。2.2.2 公路电厂厂区内的道路已形成网络，并有进厂公路(华润路)与徐州市的公路主干线三环路相连，进厂公路长约4km，按二级公路标准建成，混凝土路面。三期工程建设时的地方材料和部分中小件设备可通过公路运抵电厂，另外电厂南大门外正在建设环城高速公路(四环路)，公路交通非常方便。2.2.3 水路厂址北侧紧邻京杭大运河，该段京杭大运河为二级航道，2000吨驳船可常年通航。离厂区约500m处的运河岸边建有简易卸货码头一座，主要装卸煤
12、炭，根据上海交运大件物流有限公司徐州彭城发电厂三期2900MW工程汽轮发电机组大件设备运输可行性方案及专家评审意见，该码头通过适当改造，本工程建设中的大件设备，可利用水运到现场，当地，地方性建筑材料也可通过水路运至电厂。另外，当工程建成投产之后，业主打算将码头继续作为灰渣综合利用水路外运和补充部分由水路来煤的煤炭和灰渣的综合运输码头。2.3 工程水文气象2.3.1 工程水文特征值(1) 本工程高程系统采用1956年黄海基面高程。1956年黄海基面高程=废黄河基面高程0.14m。(2) 设计洪水位根据1992年3月淮河水利委员会对徐州彭城发电厂厂址设计洪水位提供的结论意见，推荐采用现状情况下再现
13、1957年时的洪水位35.33m作为厂址百年一遇设计洪水位。和一、二期工程相同。(3) 设计枯水位根据当地水文站对蔺家坝闸下19852003年对不牢河的实测水位统计资料，推荐97%保证率的设计枯水位为29.80m。本工程补给水泵房的取水口前池底板高程应根据满足97%保证率的设计枯水位并参照设计河底高程27.00m进行设计。(4) 内涝1957年徐州地区发生百年一遇洪涝灾害，由于湖西大堤决口，使整个地区汪洋一片，洪涝不分。故1957年洪水相当于百年一遇涝水。由于电厂场地标高在百年一遇洪水位以上，厂区不受内涝影响。(5) 水温由于近期电厂河段无实测水温资料，故水温选用厂址下游94km处的中运河邳县
14、水文站19621967年的水温资料，见下表。邳县水文站19621967年的水温资料月份123456789101112平均水温1.42.88.014.220.524.828.028.623.216.810.13.3最高水温5.97.720.022.029.030.034.035.530.525.018.77.8最低水温0.00.02.07.011.019.521.321.518.08.51.70.0夏季频率为10%的日平均最高水温为31.4。2.3.2 工程气象特征值(1) 气压(Pa) 历年平均气压： 101220 历年年最高气压： 104240 (2000年1月31日)(2) 气温() 历年
15、平均气温： 14.4 极端最高气温： 40.6 (1972年6月11日) 极端最低气温： -22.6 (1969年2月6日) 历年平均最高气温： 19.8 历年平均最低气温： 9.9 历年最热月平均气温： 27.1 (7月) 历年最冷月平均气温： 0.2 (1月) 历年最热月最高气温平均： 34.0 (1994年7月)(3) 绝对湿度(Pa) 历年平均绝对湿度： 1350 最大绝对湿度： 4100 (1964年8月7日) 最小绝对湿度： 30 (1965年3月15日)(4) 相对湿度(%) 历年平均相对湿度： 69 最小相对湿度： 2 (1961年2月19日、1965年3月15日)(5) 降水
16、量(mm) 历年平均降水量： 842.5 历年最大年降水量： 1213.4 (1963年) 历年最大月降水量： 481.3 (1982年7月) 历年最大一日降水量： 315.4 (1997年7月17日) 历年最大一小时降水量： 83.5 (1997年7月17日) 历年最长一次降水量： 368.8 (1965年7月622日)(6) 蒸发量(mm) 历年平均蒸发量： 1798.9 历年最大蒸发量： 2279.0 (1978年)(7) 日照 历年平均日照时数： 2261.9h 历年最多年日照时数： 2592.8 (1966年) 历年平均日照百分率： 51%(8) 雷暴(d) 历年平均雷暴日数： 25
17、.5 最多雷暴日数： 41 (1963年)(9) 历年最大积雪深度： 25cm (1964年2月15日)(10) 最大冻土深度： 24cm (1968年1月2日)(11) 风速及风向 历年平均风速： 2.6m/s 实测10分钟平均最大风速： 15.8m/s (SSW) 全年主导风向： ENE (频率12%) 夏季主导风向： ENE、E、ESE (频率11%) 冬季主导风向： ENE (频率13%)根据建筑结构荷载规范徐州地区的50年一遇风压为0.35kg/m2，100年一遇风压为0.40kg/m2。根据建筑结构荷载规范徐州地区的50年一遇雪压为0.35kg/m2，100年一遇雪压为0.40kg
18、/m2。(12) 历年各月平均气压、气温、相对湿度、绝对湿度、风速、降雨量如下表月 份一二三四五六七八九十十一十二月平均气压(Pa)10227010208010163010106010059010012099900100200100950101610102030102260极端最高气压(Pa)104420104080103470103180102110101340100940101380102350103250104060104200极端最低气压(Pa)1002509951099100989109905098750987309889098890100160100220100430月平均气温()
19、0.22.58.014.920.625.127.126.421.615.78.62.4极端最高气温()19.824.430.134.838.240.640.038.236.234.529.021.3极端最低气温()-17.3-22.6-7.6-1.44.812.415.815.75.0-1.0-8.3-13.5月平均相对湿度(%)656362636466808175716966最小相对湿度(%)8226862728179106月平均绝对湿度(Pa)4104706601060150020502850276019201250790490月平均风速(m/s)2.42.73.13.23.03.02.7
20、2.32.22.12.32.3最大风速(m/s)及风向13.3SW15.4NE15.8SSW15.3SSW14.0ENE15.4ENE14.0W13.3NW13.6ENE15.0W13.0NNW13.0W月平均降雨量(mm)16.220.234.450.464.7101.6246.1136.183.947.927.213.8最大降雨量(mm)72.157.7115.5191.7313.6262.5481.3317.2247.6135.8100.761.6最小降雨量(mm)0.00.00.22.72.58.145.910.30.60.40.00.0月平均蒸发量(mm)53.579.8143.81
21、97.2247.8265.1206.2187.3155.1131.085.158.3最大蒸发量(mm)89.1131.0225.7317.8350.4424.9272.5257.4209.3186.0137.797.8最小蒸发量(mm)30.543.886.8105.1135.6167.6144.5130.7103.077.448.030.01988年至2002年热季频率为10%的湿球温度为26.2，相应日期的气象参数见下表：热季频率为10%的气象参数表日期湿球温度干球温度相对湿度平均风速逐日平均气压2001.8.526.227.889%1.5m/s1003.5hPa1999.7.2926.2
22、30.373%0.6m/s997.1hPa1998.7.726.230.272%2.5m/s999.3hPa1998.8.926.228.187%1.9m/s999.7hPa(13) 暴雨强度公式：式中：q 暴雨强度，公升/(公顷秒)； P 重现期，年； t 设计历时，分钟。2.4 厂区地震、地质条件(1) 厂址区区域地质构造稳定，无全新世活动断裂带通过，场地稳定性较好，适宜扩建。(2) 根据本场地三期扩建工程地震安全性评价工作报告，50年超越概率10%条件下，拟建厂址基岩水平向地震动峰值加速度值为0.087g；地表水平向地震动峰值加速度值为0.121g，特征周期为0.5s。相应地震基本烈度为
23、度。拟建场地覆盖层的平均等效剪切波速为200m/s，场地土类型属中软场地土，建筑场地类别为类，为可进行工程建设的一般场地。(3) 厂址区勘察期间稳定水位在4.210.6m，稳定水位高程在23.4529.98m。设计可将地下水位埋深按0.5m考虑。经室内水土分析试验，厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。(4) 轻型辅助建筑物，在地基承载力及变形验算满足设计要求时，可采用天然地基，以1为主要持力层，但要注意地基的不均匀沉降，且须验算下卧层强度、变形是否满足要求。(5) 可采用振冲、挤密碎石桩等方法进行浅地基处理，将置换率达到20%，提高复合地基承载力，以满足水工等附属建筑物的需要。
24、(6) 厂区主要建筑物宜采用桩基，以PHC-AB600(130)-38b型和PHC-AB600(110)-35b型为主力桩型，打入式沉桩，桩端持力层可选在、层；大型附属建筑物宜采用PHC-AB600(110)-28b型桩，打入式沉桩，桩端持力层选层层底。在冷却塔基础地段考虑使用钻孔扩底灌注桩或支盘灌注桩；在小型附属建筑物地段采用小预制桩。最终单桩承载力标准值、桩型、桩长确定宜在综合试桩和施工图勘察后最终确定。(7) 厂区内上部粉土、砂土层普遍存在液化现象，液化等级为轻微中等。可基本分为三个区域：中等液化区、轻微液化区和不液化区，中等液化区主要沿掩埋古河道河床分布。可通过预制桩法或干振碎石桩法加
25、固液化地基。(8) 厂址区下伏灰岩地层岩溶发育，但因其具有埋深较深、岩性硬度较高、上覆粘土性质好、溶洞中大部分有粘土充填及地下水未被大量抽汲等特点，上部桩基对灰岩层产生的附加应力不会导致溶洞的坍塌，桩基方案成立。但需在下阶段勘察中进一步查清岩溶的水平向发育。(9) 基坑的开挖需采取适当的基坑支护措施，保证基坑坑壁的稳定。同时，要求根据基坑的开挖深度、范围、开挖期间的地下水位，采取必要降水措施，避免流砂等现象产生。(10) 建议在下阶段进行干振碎石桩浅地基处理实体试验和小桩的试桩。2.5 水源2.5.1 工程需水量同一、二期工程一样，本期工程的21000MW级机组仍采用带双曲线自然通风冷却塔的闭
26、式循环冷却水系统。在考虑了多种节水措施之后，经水量平衡计算，并考虑了一、二期工程锅炉补充水由原地下水供给改成由本期工程补充水供给的增加水量400m3/h，本期工程补充水取水量为5400m3/h，合1.5m3/s。2.5.2 取水水源工程的补充水水源有两个：城市中水和京杭大运河不牢河段的河水。城市中水水源为徐州荆马河污水处理厂处理后的尾水。该污水处理厂位于徐州市区北郊，距电厂约14km。该厂设计总处理规模为20104m3/d，分两期建设，一期工程规模为10104m3/d已于2004年建成投用，出水水质(除磷酸盐外)已达到国家污水综合排放标准(GB8976-1996)中的一级标准。徐州市发改委和徐
27、州市市政公用事业局都已有正式文件，同意电厂本期工程使用徐州荆马河污水处理厂的中水5104m3/d(约2100m3/h)。直供电厂的中水经深度处理后水质达到作为循环冷却水系统补充水标准(GB/T19923-2005)，中水外管网建设结合市政规划统筹进行，中水输送管网铺设至电厂围墙外1.0m处，费用在水价中体现，并委托徐州城建排水有限公司负责筹建、实施。电厂已与徐州城建排水有限公司签订了“中水利用协议”。地表水源为京杭大运河不牢河段。取水口位于京杭大运河不牢河段解台闸蔺家坝闸之间、不牢河右岸，距厂址约500m。经徐州市人民政府同意，徐州市水利局出文承诺：在特殊干旱年份依据“徐州市抗旱水源应急调度预
28、案”，通过合理配置和优化调度保证电厂用水。本期工程水资源论证报告书已由江苏省水文水资源勘测局编制完成，江苏省水利厅批复了本工程取水许可申请书(苏字申2006第73号)。3 脱硫岛设计条件3.1 燃料本期工程设计煤种采用晋中烟煤，校核煤种采用徐州混煤。锅炉点火及助燃采用0号轻柴油。考虑到本工程铁路来煤，煤质变化比较大，建议脱硫岛招标时，脱硫的设计煤种收到基含硫按1%考虑。项目设计煤种校核煤种烟煤烟煤工业分析全水分Mt.ar%8.07.5空干水分Mad%0.81.43挥发分Vdaf%3525灰分Aar%30.4029.23固定碳F.Car%40.0447.45元素分析（收到基）Car%50.554.46Har%4.63.42St,ar%0.830.76Oar%4.643.33Nar%1.031.3Aar%30.4029.23Mt.ar%8.07.5低位发热量Qnet,arKJ/kg2096621736哈氏可磨指数HGI6474灰熔融温度DT（变形温度）12501300ST（软化温度）13001350FT（溶化温度）14001450灰成分Sio249.0349.33Fe2O32.835.54Al2O337.54
