氨法脱硫可行性分析研究报告文档格式.docx
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我国一次能源以煤为主的结构近期不会发生变化,预计到2010
年和2020年煤炭产量将分别达到18亿吨和21亿吨。
如不加以控制,2010年和2020年全国二氧化硫排放量将分别达到3300万吨和3900万吨。
到那时,酸雨污染的区域范围将进一步扩大,二氧化硫污染的城市数量将进一步增加,污染程度将进一步加重,对人民群众健康和生态环境的危害更加严重,造成的经济损失更大。
因此,对二氧化硫排放的控制工作必须下大决心,尽早开始。
1.1.4研究范围
本工程研究范围:
锅炉排放烟气的脱硫治理,建设脱硫设施及副产品硫酸铵的生产装置。
本装置投产后,烟气排放SO2浓度W
100mg/Nm3(DB12/151-2003并总量控制)同时生产硫酸铵9.8kt/a。
本工程建成后,电站改燃优质低硫煤,则根据上述计算和分析,当综合除尘效率为99.63%,综合脱硫效率为91.5%时,#1〜#3高压气中烟尘排放浓度为28.9mg/m3,SO2的排放浓度为77.7m3,NOx排放浓度为215.0mg/m3,分别满足天津市地方环境标准――DB12/151-2003《锅炉大气污染物排放标准》火电厂(站)锅炉大气污染物排放限值(改扩建):
烟尘30mg/m3,SO2100mg/m3,NOx450mg/m3。
本项目的烟囱高150米,高度符合《锅炉大气污染物排放标准》DB12/151-2003的要求;
出口内径小于最大出口内径4.3米,符合环保要求。
1.1.5研究的主要过程多次派专人到各大碱厂、电厂考察、学习、取经,以促进本项工程的实施,力争使本项目达到国内先进水平。
1.2研究结论
1.2.1研究的主要综合结论本工程项目是为治理高压锅炉烟气,是一项利国利民的环保项
目。
项目实施后,烟气排放SO2浓度w100mg/Nm3(DB12/151-2003并总量控制),同时能除去部分粉尘,减轻了对环境的污染,环保效益巨大。
而且副产化肥硫酸铵(N含量大于18%),变废为宝,同时能为企业创造经济效益。
并且解决了部分员工的就业问题,具有一定的社会效益。
1.2.2存在的主要问题和建议
(1)由于现场位置有限,#1~#3高压炉烟气排放管道的改造较为困难。
(2)由于原有#1烟囱未考虑脱硫,烟囱内未进行防腐,故本工程对#1~#2炉脱硫后烟气须经加热后再经烟囱排放,现场布置后,对现有排渣车的通行造成影响。
附:
主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
数量
备注
-一-
设计规模
1
脱除二氧化硫能力
kt/a
4.9319
2
生产硫酸铵能力
9.8
-二二
年操作日
小时/年
6500
三
原料及辅助材料消耗
氨水(20%)
m3/a
78000
四
动力消耗
新鲜水
m3/年
702000
循环水
1300000
3
电
kW.h/年
10309000
4
蒸汽
吨/年
13260
五
三废排放量
尾气(含SO2mg/Nm3)
mg/Nm3
77.7
减少了排放烟气中SO2的量,达标排放
六
工厂用地
装置用地面积
m2
2000
综合技术经济指标
表1-1
建、构筑物用地面积
498.31
道路及广场用地面积
720
七
工厂建筑面积
305
八
能耗指标
吨标煤/年
九
总定员
人
12
全部厂内调剂
其中:
生产工人
管理人员
十
总投资
万元
5800
固定资产投资
5501
(1)
建设投资
(2)
固定资产投资方向调节税
(3)
建设期利息
流动资金
299
其中铺底流动资金
90
十一
年销售收入
6871
十二
成本和费用
年均总成本费用
6016
增量
年均经营成本
5653
十三
年均利润总额
573
十四
年均销售税金
十五
财务评价指标
投资利润率
%
14.74
投资利税率
资本金利润率
9.87
全投资回收期
(含建设期2年)
(税前/税后)
年
7.04/8.26
5
全投资内部收益率
6
17.70/13.13
7
全投资净现值
1697/313
8
自有资金内部收益率
13.13
9
自有资金净现值
313
2.市场预测
2.1市场预测硫酸铵为白色或浅色的结晶体,可直接用做化学肥料,还可用于工业原料,在食品、纺织、皮革、医药行业等有一定的用途。
目前,中国土壤和农作物缺硫较为广泛,且呈上升趋势。
据美国硫研究所估计,中国目前每年缺硫80万吨,如不采取正确措施,到2010年每年将缺硫270万吨。
大量试验结果表明,在中国缺硫面积日益扩大的土壤中施硫对达到高产优质高效是必须的。
如云南和广东省进行的试验中硫肥总增产粮食96980吨,甘蔗15万吨,总经济效益为1亿人民币。
本项目实施后,可大幅降低天津碱厂脱硫成本,同时可解决我国部分土地缺硫问题,副产硫酸铵可出售。
2.2市场价格分析
近年来硫酸铵市场出现明显的上涨行情,同前期相比,上涨了60~80元/吨。
目前硫酸铵的出厂价大多为900~1150元/吨,最高的超过1250元/吨。
3•产品方案及生产规模
3.1产品方案:
本工程的产品为硫酸铵(含N>
18%)。
3.2生产规模
高压炉原设计采用西山贫煤煤中含硫量1.5%~2.5%。
煤中掺烧
10%石灰石。
根据天津市大气污染防治条列:
不允许使用高硫煤,而且由于国内燃煤市场因素,天津碱厂#1~#3高压炉实际使用的是混煤,混煤中含硫量为0.5%。
煤炭中全硫组成为:
1.有机硫;
2.硫铁矿;
3.硫酸盐。
前两项为可燃硫,燃烧后生成二氧化硫(SO?
),后一项为不可燃硫,列入灰分,沉入炉渣。
一般情况下,可燃硫占全硫分的70%—90%,治理中一般取80%计算,每吨汽消耗煤为0.16吨,即耗煤34.7吨/时.炉,同时在炉中加入石灰除硫(脱硫效率能达10%),一部分硫随炉渣排掉(约为10%),本装置脱硫效率为90%,工作时间为6500h,贝憔置生产能力为:
脱除二氧化硫量=34.7X0.5%x2X3X(1-0.1)x(1-0.1)x0.9X6500
=4931.9t/a
即生产规模:
脱除二氧化硫能力:
4.9319kt/a
生产硫酸铵能力:
9.8kt/a
3.3产品的规格及质量指标
产品质量标准(DL/P808-2002)
产品质量标准表3-1
项目
控制指标
N
>
18%
水分
<
1.5%
游离酸(H2SO4)
2.0%
4.工艺技术方案
4.1工艺技术方案的选择
4.1.1工艺路线确定的原则和依据
锅炉烟气脱硫能够得到大量有用的副产品,副产品品种的不同决定了烟气洗涤及废液处理的工艺路线。
采用氨作为SO2的吸收剂,与用其他碱类相比较,其脱硫费用较低,且氨可以留在成品里,以氮肥形式提供使用。
本项目工艺借鉴4#高压炉脱硫的成功经验,采用氨为脱硫剂,副产硫酸铵,建设规模为脱除二氧化硫能力:
4.9319kt/a;
生产硫酸铵能力:
9.8kt/a。
氨法脱硫工艺以氨水为吸收剂,吸收、浓缩、氧化、脱水、除雾在一座脱硫塔内一次完成,出塔液硫酸铵溶液再经过分离、干燥等过程,可以生产出N含量大于18%的副产品硫酸铵化肥。
该工艺的技术特点是:
投资低、占地相对较少;
没有污水和其他废物;
副产硫酸铵可作化肥使用。
该技术在国内烟气脱硫中处于领先水平。
4.1.2国内外烟气脱硫工艺技术概况近年来,世界各发达国家在烟气脱硫(FGD)方面均取得了很大的进展,美国、德国、日本等发达工业国家在2004年前完成了200610MW的FGD处理容量。
目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有:
(1)湿法脱硫技术,占85%左右,其中石灰-石膏法约占36.7%,其它湿法脱硫技术约占48.3%;
(2)喷雾干燥脱硫技术,约占8.4%;
(3)吸收剂再生脱硫法,约占3.4%;
(4)炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法,约占1.9%;
(5)海水脱硫技术;
(6)电子束脱硫技术;
(7)脉冲等离子体脱硫技术;
(8)烟气循环流化床脱硫技术
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