辽宁省某公司锅炉湿法脱硫项目可行性研究报告案例
第一章 总论
1.1项目名称及承办单位
1.1.1项目名称
1.1.2项目法人及法人代表
1.1.3项目建设地点
1.1.4报告编制单位
1.2编制依据
1.2.1国家及行业法规
1.2.2方政府及环保部门的政策规定
1.2.3项目单位提供的资料
1.2.4项目性质及建设规模
1.3研究目的及研究范围
1.3.1研究目的
本可行性研究的目的是为了寻求先进适用的脱硫工艺技术;在现有有限的场地上实现紧凑的设备布置;工程的安全实施;与主体机组的无缝连接和装置的稳定可靠运行;各项脱硫指标能够满足现行的环境保护标准和其它相关规定的要求;脱硫剂价廉易得;脱硫副产品可综合利用。
1.3.2研究范围
1.4主要技术原则
结合工程的实际情况,在脱硫系统工艺设计方案拟定时,要妥善处理好与运行机组的衔接关系,尽可能减少在工程实施过程中对主体机组的影响,确保主体供热、发电工程正常运行并充分利用公司的现有场地和现有公用设施,以利于节约工程投资。
1.5脱硫工程建设的必要性
1.6工作的简要过程
1.7项目总投资及资金来源
项目总投资589.83万元,全部为企业自筹。
1.7.1项目管理与实施
项目建设期为项目建设进度拟定为8个月。
1.7.2环境保护
1.8项目结论及建议
1.8.1项目结论
公司积极响应政府号召,实施燃煤锅炉脱硫项目,在很大程度上减少污染物的产生量和排放量,有效地降低so2和烟尘的排放量,对保护环境,确保“十一五”节能减排目标的实现,促进资源节约型、环境友好型社会建设,都具有十分重要的意义。
项目总投资589.83万元,全部由企业自筹。项目建成后,锅炉主要污染物so2减排量为2770t/a,同时减排烟尘141.3t/a,具有很好的环保和社会效益。项目总投资589.83万元,年利润总额33.83万元,税后投资回收期为9.29年。
1.8.2建议
建议项目建设中加强质量监督管理,加强成本控制,降低造价。同时政府应加大扶持力度,确保项目的正常运行。
1.9主要经济技术指标表
项目主要技术经济指标表
第二章 项目建设背景及必要性
2.1项目建设背景性
空气中的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因,酸雨使得森林枯萎,土壤和湖泊酸化,植被破坏,粮食、蔬菜和水果减产,金属和建筑材料被腐蚀。有研究表明我国每排放一吨二氧化硫造成的经济损失约2万元。同时空气中的二氧化硫也严重地影响人们的身心健康,二氧化硫还可形成硫酸酸雾,危害更大。
……
2.2必要性
第三章 项目建设条件及选址
3.1项目建设条件
3.1.1地理位置及区域范围
3.1.2自然资源条件
3.1.3一次水水质分析
3.2水、电、气供应条件
3.2.1供水
按照脱硫工程的有关设计参数,燃煤锅炉脱硫装置工艺水总消耗量约为10m3/h。
本期脱硫装置所需的工艺水来源于电厂主体工程的工业水,主要用于制作石灰浆。
3.2.2供电
脱硫系统所用25kva 380v交流电源由#4静电除尘器变压器段提供,用于脱硫段与脱硫电机的供电。正常运行情况下,用电负荷29kva.。
3.2.3供压缩空气
脱硫装置的仪用压缩空气消耗量不大,脱硫装置的仪用压缩空气气源由主体工程的仪用压缩空气系统提供。
3.3项目选址
第四章 企业状况
4.1企业概况
4.1.1基本情况
4.1.2环境敏感区域和保护目标
4.2锅炉建设及污染物排放
4.2.1锅炉建设基本情况
4.2.2锅炉燃煤概况
4.2.3机组污染物排放状况
图表 3:工程废气排放情况一览表
第五章 工程技术方案
5.1主要脱硫工艺及项目脱硫工艺的选择
5.1.1主要脱硫工艺
fgd法是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术,主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的so2,并使其转化为较稳定的硫的化合物。fgd技术种类繁多,但是真正工业化的只有十几种。fgd技术按脱硫后产物的含水量大小可分为湿法、半干法和干法;按脱硫剂是否再生分为再生法和不可再生法;按脱硫产物是否回收分为回收法和抛弃法。其中湿法脱硫技术应用约占整个工业化脱硫装置的85%左右。主要有以下几种:
……
5.1.2项目脱硫工艺的选择
5.2双碱法脱硫工程描述
5.2.1双碱法工艺原理
5.2.2工程描述
5.2.3技术特点
1、从技术、经济及装置运行稳定性、可靠性上考虑采用生石灰和氢氧化钠作为脱硫剂,保证系统脱硫效率可达96%。
2、采用双碱法脱硫工艺,可以基本上避免产生结垢堵塞现象,减少昂贵的naoh耗量和降低运行费用。
3、采用悬流洗涤方式可在较小的液气比下获得较大的液气接触面积,进而获得较高的脱硫除尘效率;并且,较小的液气比可以减少循环液量,从而减少循环泵的数量,从而降低了运行成本也减少了造价。
4、保证本脱硫装置连续运行,年运行时间大于8400小时。
5、为确保整个系统连续可靠运行,采用优良可靠的设备,以确保脱硫系统的可靠运行。
6、按现有场地条件布置脱硫系统设备,力求紧凑合理,节约用地。
7、最大限度的把脱硫水循环利用,但是由于烟气中含有一定浓度的盐份和cl离子,反应塔内部分水分蒸发,因此形成循环水中盐和cl离子的积累,由于过高的盐和cl离子浓度会降低脱硫效率和腐蚀反应装置,所以必须调整脱硫循环水水质并补充少量工业用水。
5.3设计基础参数
5.3.1脱硫系统设计基础参数
5.3.2脱硫系统各项性能参数
第六章 脱硫工程设想
6.1脱硫装置的总平面布置
本布置按一炉一塔(喷淋式空腔塔)、无升压风机布置。
脱硫系统按其工艺特性集中布置于炉后烟囱南侧。脱硫采取一炉一塔的布置方式,无升压风机,两台炉吸收塔布置在炉后烟囱南侧,两台炉吸收塔的西侧及东侧分别布置吸收塔浆液循环泵。再生池和澄清池利用已经建成两个300m3的沉淀池(加以改造)。
6.2一炉一塔脱硫工艺系统设计
6.2.1脱硫工艺系统
本工程烟气脱硫技术为双碱法湿法烟气脱硫工艺。方案设计采用先进的喷淋塔(悬流洗涤方式)工艺,塔内上部设置喷淋层,出口烟道上设二级除雾器。在吸收塔内,烟气中的so2被脱硫剂浆液洗涤并与浆液中的naoh发生反应,最终生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,在吸收塔的后部设有旋风分离器,以除去脱硫后烟气带出的细小液滴,使烟气在含液滴量低于75mg/nm3下排出。其他同样有害的物质如飞灰,so3,hcl和hf也大部分得到去除。
氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的二氧化硫,然后再用生石灰加水熟化成氢氧化钙溶液作为第二碱,再生吸收液中naoh。再生后的吸收液送回脱硫塔循环使用。
6.2.2脱硫工艺系统设计
6.2.3脱硫系统和现有系统的影响
本项目采用双碱法湿法烟气脱硫工艺(fgd),设置于系统现有除尘器后,引风机和烟囱前,并形成一个相对独立的脱硫系统。烟气自烟道引出经过fgd装置脱硫后返回烟道,故这种工艺相对于其它脱硫工艺与主系统之间的关系比较简单。
6.3主要设备选型
6.3.1主要设备选型原则
6.3.2主要设备
6.4公用工程
6.4.1给排水
6.4.2 压缩空气
脱硫装置的仪用压缩空气消耗量很小。脱硫装置的仪用压缩空气气源由电厂的仪用压缩空气系统提供,用气量为0.5m3/min,在脱硫系统内设置仪用储气罐。
6.4.3供配电
低压pc采用单母线分段接线,设380/220v脱硫i、ii段,由两台低压干式变低压侧供电。380/220v脱硫i、ii段之间设联络开关,正常时联络开关打开,当某一段进线电源故障时跳开该段进线开关,联络开关自动闭合,mcc均采用双回供电,两路电源互相闭锁。
380/220v系统为中性点直接接地系统,接于pc上的馈线回路采用空气断路器。低压电器的组合应保证在发生短路故障时,各级保护电器有选择性的正确动作。
低压系统应有不少于20%的备用配电回路。
6.4.4 电气设备布置及电缆敷设
脱硫系统设低压配电柜,布置在现有尾气在线监测室,mcc及其余电气设备均采用集中室内布置方式。
电缆设施符合相关的标准和规范。
电缆根据工程实际情况恰当地采用电缆沟道﹑电缆桥架﹑地下埋管以及电缆直埋的敷设方式。
敷设于电缆桥架和电缆支、吊架上的电缆做到排列整齐﹑美观。
0.4kv动力电缆、控制电缆、信号电缆等按有关标准和规范分层(或分隔)敷设。
6.4.5二次线及继电保护
脱硫系统电气系统设置常规控制屏,所有开关状态信号、电气事故信号及预告信号均送入脱硫系统规控制屏。脱硫系统控制室不设常规测量表计,采用4~20ma变送器(变送器装于相关开关柜)输出送入脱硫规控制屏。测量点按《电测量及电能计量装置设计技术规程》配置。
380v厂用系统及电动机由空气开关脱扣器及熔断器实现保护。继电保护配置按《火力发电厂厂用电设计技术规定》配置。
6.4.6防雷与接地
6.5建筑、结构部分
6.5.1建(构)筑物抗震设防原则
建(构)筑物设防烈度(包括计算地震作用设防烈度和抗震措施设防烈度)均按照基本烈度6度设防。
6.5.2地基处理
结合主厂房地段地基处理的选择及试桩成果,荷载较大的建构筑物及设备基础拟采用沉管灌注桩或预制方桩,主要构建筑物采用沉管灌注桩预制方桩。
6.5.3建筑设计
在满足国家现行的有关规范的前提下,土建工程的方案选择和确定,首先以满足工艺安全生产、操作检修为前提,同时兼顾其它各有关专业的需要,对不同生产要求的建筑物,选择合理的结构型式,力求土建设计达到:适用、经济、合理、美观,以适应和体现现代工业文明生产的要求,同时尽可能地降低工程造价,使有限的投资尽快形成生产能力,获得最佳经济效益。脱硫区域的建(构)物需与主厂房协调,力求立面造型简洁,色彩明快,体现出工业建筑的时代风貌,使整个厂区统一和谐。
6.5.4结构设计
第七章 环境保护
7.1项目周围环境现状
7.2主要污染源
7.3治理方案
7.4绿化
绿化在防止污染、保护和改善环境方面起着特殊的作用,它具有较好调温、调湿、改善气候、净化空气、减弱噪声等功能。绿化应做到点、线、面相结合,沿道路两旁种植成线型绿化带,建筑周围种植花草、树木,使道路和空地不露土,尽量增大绿化面积,形成环境优美的工作环境。
7.5项目对周围环境影响的变化
7.5.1总量控制和环境保护标准
7.5.2 对周围环境影响的改善
图表 5:全厂烟气脱硫后so2排放量表(设计煤质)
7.6 其他污染物处理效果评估
7.7工程实施后的社会效益
第八章 劳动安全和工业卫生
8.1消防
8.2劳动安全和工业卫生
8.2.1生产过程中主要职业危险,危害因素分析
脱硫系统以30%naoh溶液为so2吸收剂,副产物为石膏,无毒害性和易燃易爆的危险性介质添加或产生;无高温高压的工艺过程,吸收反应条件接近常温常压(循环吸收液温度45~50℃,压力300~400mmh2o)。生产过程中主要职业危害因素为石灰石粉在输送和使用过程中可能形成的粉尘(泄漏的石膏浆干燥后也会形成扬尘)和一些大型流体输送设备(循环泵,氧化风机等)的噪声,对工人的健康有一定的危害。
8.2.2职业安全卫生防护的措施
1、防尘
按照《工作场所有害因素职业接触限值》(gbz2-2002)的有关规定:脱硫系统内与石灰石粉尘或石膏粉尘有直接接触的场所,如石灰石粉仓、石灰石浆液制备场地、吸收塔等,石灰石粉尘或石膏粉尘浓度不得大于10mg/m3。
工程设计时对石灰石粉制备和制浆,尽量采用机械化、自动化、全封闭系统,避免直接操作。粉仓的顶部设置脉冲式布袋除尘器,粉仓的底部通过密闭的螺旋加湿机定量下料。
输送浆液的机泵采用可靠的机械密封,管道系统设计注意防泄漏、防堵塞和自动冲洗的设计,保持脱硫系统长期稳定运行的良好状态。
易产生粉尘的工作场所地面排水良好,冲洗方便,设置必要的喷水防尘和个人防护等设施,降低由于粉尘对工人的健康带来的影响。
2、防噪声
脱硫系统的循环泵,氧化风机等大型运转设备会产生较大的噪声,为了减轻噪声对工人身体健康造成的影响,在设备订货时,要根据《工业企业噪声卫生标准(gbz1-2002)》向厂家提出限制设备噪声的要求将设备噪声控制在允许的范围之内。任何噪声高于85db(a)的设备,均需采取设备基础和进出口管道减振措施,或同时采用隔音材料、封闭空间进行隔音,将噪声控制在低于85db(a)的水平。
脱硫控制室内的防噪声设计要求低于60db(a)。
3、其他
防腐蚀:30%naoh溶液为强碱性溶液,有很强的腐蚀性,在灌装naoh溶液时,要穿戴防腐蚀衣物。
防电伤害:电器设备应采取必要的机械,电气联锁装置以防止误操作。
防触电及雷击:电气设备选用有五防设施的设备;严格执行电工持证上岗,配电室工作票制度;在高压电气设备的周围按规定设置栅栏或屏蔽装置。
生产装置中的厂房及室外设备根据不同情况设置防雷击的避雷针、避雷带,所有电气设备要有防雷击设施并有接地设施。
防机械伤害:所有机械外露传动部件均应加装防护装置或采取其它防护措施。设备布置上要留有足够的检修场地。所有钢平台及楼梯踏板要采用花纹钢板或格栅板以防工作人员滑倒。在所有楼梯孔、设备吊装孔、操作平台等处周围设置防护栏和盖板,以防高处跌落。
安全标志:在与消防、安全有关的醒目位置,按《安全标志》(gb289-1996)要求,设置安全标志。
防烫伤:在生产装置中对温度较高的设备和管道,为避免人体烫伤,设备和管道按规定予以保温,其表面温度不高于60℃。
8.2.3事故状态下环境应急措施
若主体工程发生故障,脱硫装置应停止喷淋;若脱硫装置发生故障,将视故障大小情况,按操作规程的规定进行处理;若在运行中发生净烟道漏气现象,则应减负荷、补焊有关部位,补焊结束后再满负荷运行,在装置停车期间,认真检查,予以修复。因脱硫后净烟气不会对周围环境产生明显的污染,短时停车可不采取疏散措施。
第九章 节约能源
9.1必要性
能源和水资源是社会生产发展的基础,节约能源和水资源是我国长期的战略任务。现在我国能源和水资源利用率很低,消耗指标很高,节约能源和水资源不仅极其必要,而且潜力很大。因此,本项目建设采用新技术、新设备、新材料以达到最少的能源消耗。
9.2节能原则
1、合理选择和利用资源
根据国家的有关能源政策和法规,在设计中因地制宜选择能源种类,在工作过程中尽可能做到能源综合利用、重复利用、分级利用。
2、积极推广应用新技术、新设备、新材料
设备选用国家推荐节能产品,严禁选用国家明令淘汰的高能耗设备。
3、设置能源检测仪表,加强对能源的计量和管理。
9.3节能措施
9.3.1主要节能措施
1、工程设计阶段将尽力优化工艺系统设计,择优选用经济高效,运行可靠的主辅机设备,采用各种有效的节能措施,以节约和合理地利用能源。
2、脱硫装置的耗电量,约占发电机组容量的1.2~1.5%,本装置不设增压风机和ggh电耗量将进一步降低。
3、脱硫循环泵的电耗比较大,拟优化工艺设计方案,选择合适的“气液比”。
9.3.2其它节能措施
第十章 项目管理及实施计划
10.1项目实施领导小组
为了确保该项目的顺利实施,成立项目实施领导小组,下设各专业组,负责项目实施工作。
10.2项目管理
为保证项目如期完成,项目建设小组合理配置相关专业人员,组成精简、高效的管理机构。
1、原则
项目管理实行公开招标和合同管理,建立施工监理制度,严格执行工程建设标准,做到建管并重。对项目资金的使用要专款专用,严禁挪用,并切实加强审计监督,制订奖惩制度,明确权、责、利,确保项目顺利实施。
2、施工管理
经项目管理办公室统一规划,确定项目责任人的技术责任和经济责任,对项目做出详细施工方案、明确项目目标、实施进度、质量技术保证等内容,经组长审批后方可执行。根据工程规划分阶段对工程进行验收,严把质量关。对不合格项目坚决不予验收,拒绝拨给项目经费,并根据责任合同和经济合同,对相关负责人追究相应的责任。
……
10.3项目实施计划
10.3.1项目实施条件
本工程脱硫装置的外部条件如:场地,脱硫所需的吸收剂,水、电、蒸汽、脱硫石膏处置等条件已基本落实。脱硫设备的交通运输道路等条件已经具备。脱硫设备堆放场地及安装施工场地待实施阶段作详细规划,施工所需水、电、气(氧气、乙炔、压缩空气等)、都已具备。
10.3.2项目实施计划
本项目批准后,承建单位严格按照国家对各项工程的有关规定和程序,积极开展以下工作:
1、前期工作:项目可行性研究报告的编制及批复、准备设计资料等。
2、勘察、设计:建设场地勘察和项目设计等。
3、施工准备:标准设备采购,非标设备设计与制造,落实协作关系及场区拆迁平整。
4、土建施工:进行总图及建筑单体施工。
5、设备定货及安装:进行所需设备的购买、安装及调试。
6、装饰工程:对建筑进行装修。
7、竣工验收:交工验收。
为加快建设进度,缩短建设工期,各阶段工作应尽量提前进行,允许有一定程度交叉,项目建设周期为1年。
第十一章 项目定员
11.1生产管理
11.2人员编制
11.3人员培训
为使本项目建成后能顺利投产及投产后长期连续稳定运行,必须对相关操作工、技术人员、管理人员进行系统的培训。
本项目的工艺技术和设备运行的自动化水平较高,操作严格,因此,拟根据技术情况,一般操作工可现场培训,成套先进技术和装置的关键操作岗位的主要操作人员需到相应的生产厂进行培训或由供货商派出技术人员在现场进行培训,经考试或考核合格者取得上岗合格证后方可上岗。
所有人员,上岗前都应进行培训和安全教育,掌握相关技术方面的技能,进行理论学习和专业知识学习并经考试合格后方可执证上岗,同时进行该公司的三级安全教育,应取得相应的合格证后,方可上岗。
第十二章 项目招投标方案
为了提高建设项目的工程质量,缩短工程建设期,防范和化解工程建设中的违规行为,提高经济效益,制定本项目的招投标方案。
12.1招标范围及招标组织形式
招标的范围包括项目建设的设备招标、施工监理招标、施工企业选择招标三项,面向社会全部进行公开招标。
鉴于项目法人单位目前尚不具备自行招标所具备的编制招标文件和组织评标的能力,该项目招投标活动,全部委托给有资质的招标代理机构办理。
12.2投标、开标、评标和中标程序
12.3评标委员会的人员组成和资质要求
第十三章 投资估算和资金筹措
13.1投资估算
13.1.1编制范围
13.1.2编制依据
13.1.3编制方法
1、建筑工程根据相同结构的类似工程决算,并参考当地建设工程造价指数信息进行调整,以指标形式计入;
2、安装工程根据有关规定及设备安装类似工程决算,以设备购置费为基础,按指标形式计入;
3、设备购置费:设备费按现行市场价格计算,根据近期类似工程报价或合同价格进行估价。设备运杂费:运杂费以设备费为基础以指标形式计算;
4、材料价格:执行现行建筑工程预算材料价格。
5、其它费用按有关规定计取。
13.1.4总投资
图表 6:总投资构成表
13.2资金筹措
13.2.1资金筹措
13.2.2使用计划
图表 7: 投资计划与资金筹措表
第十四章 效益分析
14.1财务评价说明
1、该项目评价依据国家发改委、建设部颁发的《建设项目评价方法与参数》(第三版)及现行的财税制度编制;
2、财务评价方法依据本工程特点,所有指标仅对本建设投资部分进行财务分析;
3、项目计算期按16年计,其中建设期为1年,生产经营期为15年;
4、根据项目性质,生产期内第1年及以后各年均为100%;
5、基准财务内部收益率为8%。
14.2产品成本
14.2.1产品成本估算依据
1、原材料、动力费
该项目费用主要是生产用原辅材料费用,根据各种原料的年耗量及建设期末产品及近期当地市场价格为基础计算。
该项目年主要原料和动力成本71.81万元。
……
14.2.2产品总成本
经计算本项目经营期平均年总成本费用为141.12万元,年均固定成本费用为38.81万元,年均可变成本费用为102.31万元,年均经营成本费用为103.76万元。
14.3经济效益分析
14.3.1计算原则及主要参数
1、计算原则
本报告是针对烟气脱硫工程烟气脱硫系统建设与运行成本的经济性进行分析。主要经济效益为通过脱硫改造,so2排放量减少进而减少了排污费,副产品石膏销售收入未计算入。
2、主要参数及资金来源
设备年利用小时数:本工程投产后设备年利用小时数按7500h计算。
吸收剂消耗及价格:脱硫装置30%烧碱价格为800元/t(包括运费),消耗量为48.25kg/h。
石灰石吸收剂价格为350元/t(包括运费),消耗量为118.15kg/h。
用水量:脱硫装置用水量按消耗水10t/h计算。
修理费:按脱硫装置造价的1.5%预提。
用电量:脱硫装置用电量20kw/h,年耗电15.00万kw/h,电价按0.34元/kwh。
折旧率;固定资产折旧采用直线法,净残值率为5%,折旧年限取15年。
收入:按国家发改委等四部委排《污费征收标准及计算方法》核算,二氧化硫、烟尘排污费标准为每一污染当量0.6元。
14.3.2计算结果
从国民经济评价角度看公司锅炉增加脱硫系统将有助于改善环境状况,降低污染,在满足国家环保规定的前提下,使地区建设争取更大的排放空间,为区域建设和经济可持续发展奠定了基础。
图表 8:主要技术经济指标表
14.4项目敏感性分析
考虑到决策过程中的投资、成本等诸多变量在项目实施以后,可能因某种原因而出现一定的偏差,敏感性分析就是要对这些不确定因素予以充分的估计,分析其对项目经济效益的影响,以便为项目最终决策提供依据。
由分析可知,项目最敏感时因素为经营收入,当经营收入向不利方向变化10%时,税前全部投资财务内部收益率降为6.66%,将使企业的经营受到影响。
第十五章 结论与建议
15.1结论
本工程投运后将大大降低so2排放量,除对当地大气环境质量的改善有利外,还可以减少每年缴纳的排污费用,从而获得一定的经济效益。项目总投资589.83万元,年利润总额33.83万元,税后投资回收期为9.29年。本社会效益、项目经济明显,项目是可行的。
15.2建议
实施脱硫改造后由于排烟温度降低,将对烟囱产生一定的腐蚀影响,应适时观测烟囱的腐蚀情况,必要时应对烟囱进行防腐改造。
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