1、脫硫廢水處理改造工程可行性研究報告 二 一 五 年 七 月 目 錄 1 概述.11.1 項目背景.11.1.1 項目名稱.11.1.2 項目建設單位概況.11.1.3 可行性研究報告編制依據.11.1.4 可行性研究報告編制原則.11.1.5 項目建設的必要性與迫切性.21.1.6 可行性研究范圍.21.2 項目概況.31.2.1 擬建地點.31.2.2 項目投入總資金及效益情況.31.3 可行性研究報告編制目的與方法.31.3.1 編制目的.31.3.2 主要編制方法.42 可行性研究基礎資料.52.1 電廠概況.52.1.1 電廠規模.52.1.2 廠址概述.52.2 工程地質及氣象.52
2、.2.1 工程地質條件.52.2.2 氣象.62.3 交通運輸.72.4 設計廢水水質.72.5 設計出水水質.92.6 設計水量.92.7 擬建設場地.102.8 工程建設條件.102.8.1 用電.102.8.2 用水、用汽.102.8.3 藥劑.102.9 污泥處理.103 工程技術方案.113.1 技術方案的選擇.113.1.1.國內外脫硫廢水處理技術綜述.12 3.1.2 技術方案設計需考慮的因素.123.1.3 工藝方案選擇原則.123.1.4 工藝系統設計原則.133.1.5 工藝技術方案的選擇.133.1.6 各方案的比較分析.153.2 擬建設場地選擇.163.3.2 中和、
3、反應及絮凝.173.3.3 澄清器.173.3.4 陶瓷膜池.173.3.5 清水池.183.3.6 污泥處理附屬設施.183.3.7 加藥系統.183.3.7 空氣壓縮系統.193.4 建筑工程及設備主材清單.194 電氣、熱控系統.224.1 電氣系統.224.1.1 設計范圍.224.1.2 設計依據及技術規范.224.1.3 電氣系統要求.224.1.4 照明、檢修、防雷接地及通訊.244.1.5 電氣設備清單.244.2 儀表和控制系統.254.2.1 設計原則.254.2.2 建設原則.254.2.3 設計要求.254.2.4 控制系統組成.264.2.5 儀表控制清單.264.2
4、.6 氣源.274.2.7 接地.275 土建工程.285.1 概況.285.1.1 設計原則.285.1.2 建(構)筑物設計要求.285.1.3 地基處理.295.1.4 設備基礎及地面處理.295.2 總體布置.295.2.1 主要建、構筑物及結構形式.296 其它設計.316.1 建筑設計.316.2 結構設計.316.3 給排水.316.4 消防.316.5 化驗分析.317 環境保護和安全措施.327.1 環境保護.327.2 安全防護.327.3 安全施工.328 節能與節水.348.1 節能措施.348.2 節水措施.349 人員編制.359.1 人員編制原則.359.2 人員
5、編制.359.3 運行人員技術要求.3510 工程項目組織實施及進度安排.3610.1 實施原則與步驟.3610.2 進度設想.3611 投資估算.3711.1 投資估算說明.3711.2 建設投資估算表.3912 經濟評價.錯誤錯誤!未定義書簽。未定義書簽。12.1 基本數據.錯誤錯誤!未定義書簽。未定義書簽。12.2 運行成本.錯誤錯誤!未定義書簽。未定義書簽。12.3 綜合評價.錯誤錯誤!未定義書簽。未定義書簽。13 結論與建議.錯誤錯誤!未定義書簽。未定義書簽。13.1 結論.錯誤錯誤!未定義書簽。未定義書簽。13.2 建議.錯誤錯誤!未定義書簽。未定義書簽。14 附件.461 1 概
6、述 1.1 項目背景 1.1.1 項目名稱 發電有限責任公司脫硫廢水處理改造工程可行性研究。1.1.2 項目建設單位概況 發電有限責任公司(以下簡稱“電廠”)位于內蒙古自治區鄂爾多斯市蒙西高新技術工業園區,一期建設規模為 2300MW 國產亞臨界直接空冷機組,兩臺機組已分別于 2007 年 11 月、12 月投產發電,機組原采用爐內噴鈣干法脫硫技術。2013 年電廠開始對煙氣脫硫系統進行改造,改造后采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫,脫硫裝置一爐一塔配置。濕法煙氣脫硫裝置未同步配套建設脫硫廢水處理設施。1.1.3 可行性研究報告編制依據 1)中華人民共和國環境保護法 (2014.04.24);2)中
7、華人民共和國水污染防治法 (2008.2.28);3)污水綜合排放標準 (GB8978-1996);4)火力發電廠廢水治理設計技術規程 (DL/T 5046-2006);5)火力發電廠化學水處理設計技術規程 (DL/T 5068-2006);6)投資項目可行性研究指南,中國電力出版社,2004 年;7)火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標 (DL/T 997-2006);8)蒙西電廠提供的項目基礎資料。1.1.4 可行性研究報告編制原則 1)執行國家關于環境保護的政策、符合國家的有關法規、規范與標準;2)在總體規劃的指導下,采用全面規劃、分期實施的原則,使工程建設與電廠的正常運行相協調,
8、既保護環境,又最大限度地發揮工程效益;3)因地制宜,充分發掘廠區已有設施的潛力,降低工程投資,同時使運行費用控制在較低水平上;2 4)選擇的處理工藝能滿足達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級標準和火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標(DL/T 997-2006)要求;5)工藝設計上堅持科學性、可靠性,確保處理后水質穩定達標,并預留下一步廢水深度處理回用接口;6)積極穩妥的利用先進技術和設備,確保污水處理的效果,提高自動控制及管理水平;7)妥善處理和處置廢水處理過程中產生污泥及副產物,避免產生二次污染。1.1.5 項目建設的必要性與迫切性 蒙西電廠位于內蒙古自治區鄂爾多斯市蒙
9、西高新技術工業園區,作為蒙西工業園區內的大型企業,其用水量和排水量十分巨大。脫硫廢水中一類污染物較多,根據國家污水綜合排放標準(GB8978-1996),一類污染物必須在車間出口達到排放標準。目前蒙西電廠脫硫廢水未經處理直接對外排放,存在較大的環保風險。隨著國家環保執法的日益嚴格,電廠迫切需要建設脫硫廢水處理設施,使得石灰石-石膏濕法脫硫裝置產生的脫硫廢水經處理后能夠同時滿足污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級標準和 火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標(DL/T 997-2006)要求。1.1.6 可行性研究范圍根據蒙西電廠的委托要求,本可行性研究報告的編制范圍為脫硫廢水處理
10、改造工程。本研究報告以電廠現有石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置的廢水情況,對以下方面的問題進行了分析論證:1)脫硫廢水處理改造工程水質、水量分析;2)脫硫廢水處理改造工程的規模及工藝處理流程;3)脫硫廢水處理改造工程各項工藝的具體參數;4)脫硫廢水處理改造工程的總平面布置;5)確定主要處理方案和主要設備;6)系統配電方式;7)自動控制方式和水平;3 8)公用系統工程及輔助生產設施;9)環境保護、工業衛生、勞動安全及消防等條件;10)項目的建設進度;11)工程投資估算;12)工程經濟評價。1.2 項目概況 1.2.1 擬建地點 蒙西電廠脫硫廢水處理改造工程擬建地點為電廠工業廢水池東側空地,全廠脫硫廢
11、水統一收集后經管道輸送到新建脫硫廢水預沉池,脫硫廢水在預沉池預沉后,用廢水泵提升至新建脫硫廢水處理車間進行處理。1.2.2 項目投入總資金及效益情況 工程估算靜態總投資:962 萬元。其中建筑工程費 257.39 萬元,設備購置費 416.90 萬元,安裝工程費 147.14 萬元,其他費用 140.57 萬元。工程投產后,每年可處理脫硫廢水約 8.25 萬 m3,年運行費用約 121.03 萬元/年(年運行時間按 5500 h 計算,脫硫廢水水量按 15m3/h 設計計算)。經處理過的脫硫廢水達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級標準和火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標(
12、DL/T 997-2006)要求后回用于電廠鍋爐爐渣噴濕系統,脫硫廢水處理系統事故狀態下出水排放至電廠所在工業園區內蒸發塘。本項目具有良好的環境和社會效益。1.3 可行性研究報告編制目的與方法 1.3.1 編制目的 開展本工程可行性研究的最終目的是:通過多種方案對比,選擇最佳工程方案,提高投資效益,避免投資決策失誤。根據蒙西電廠的具體情況和實際條件,通過對擬建工程項目的技術可行性、經濟合理性和項目可實施性等方面問題進行科學合理、周密論證,向蒙西電廠推薦具有針對性的,適用、先進為原則的工程方案,以達到4 如下目的:1)為決策機構提供可靠的技術依據;2)為項目建設招標書和初步設計工作提供依據;3)
13、為項目建設申請、批準提供依據。1.3.2 主要編制方法 1)收集相關資料,并進行現場調查,對電廠脫硫廢水進行取樣,分析水質情況,提出合理、可行的水質控制指標;2)根據相關的技術標準,蒙西電廠濕法煙氣脫硫裝置需要配套建設脫硫廢水處理設施,參考同類工程的設計、施工、運行等情況,提出合理的工程技術方案;3)對確定工藝方案,進行合理平面布置、投資估算及經濟評價;從多方面進行詳細的比較,形成結論和建議,供蒙西電廠參考和決策。5 2 可行性研究基礎資料 2.1 電廠概況 2.1.1 電廠規模 蒙西電廠一期建設規模為 2300MW 國產亞臨界直接空冷機組,兩臺機組已分別于 2007 年 11 月、12 月投
14、產發電。2013 年電廠開始對煙氣脫硫系統進行改造,改造后采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫,脫硫裝置一爐一塔配置。2.1.2 廠址概述 蒙西電廠 2300MW 工程廠址位于內蒙古自治區鄂爾多斯市蒙西高新技術工業園區北面,南距烏海市海勃灣區 20km,北距堿柜 3km,地理坐標為東徑 10647,北緯 3949。廠址在河套平原與千里溝沖洪積扇交匯處,屬黃河二級階地,地貌上總的趨勢為東北高、西南低,地表多為小沙丘,植被很貧瘠。蒙西電廠一期工程裝機容量為 2300MW,留有擴建條件。廠區總平面布置由東向西采用升壓站主廠房貯煤場的三列式布置方式。2.2 工程地質及氣象 2.2.1 工程地質條件 1)地貌與
15、地質概況在廠區勘察深度范圍內,分布有第四系全新統沖、洪積成因(Q4al+pl)和沖積成因(Q4al)的粘性土和砂類土。由于該地區形成該套地層時水系發育,沉積相變頻繁,地層十分復雜、巖性變化較大、不穩定,在資料整理時按力學性質及成因進行了歸并。本場區勘察深度范圍內,地基土自上而下共分為 8 大層,在大層中根據其力學性質及成因的不同,又分出亞層。2)地基土物理力學指標和承載力見表 1-1。6 表 1-1 地基承載力特征值 fak(kPa)層號 巖性 地基承載力特征值 fak(kPa)層號 巖性 地基承載力特征值 fak(kPa)粉砂90 粉細砂280 粉土120-1礫砂350-1礫砂300-2碎石
16、 400-2粉土250-1細砂 300 粉質粘土120-2礫砂 400 粉土280-3粉質粘土 300 注:fak為飽和狀態值。3)地震基本烈度蒙西電廠廠址所在地地震基本烈度為 8 度,地震動峰值加速度為 0.20g,地震譜反應特征值 0.35s。4)地下水條件在勘探深度內廠址區域未見地下水。5)地基處理附屬、輔助建(構)筑物荷重相對較小,對于這些建(構)筑物可視其上部荷重的要求,埋深取-2.0m-3.0m 左右,基礎型式上部結構形式分別采用鋼筋混凝土獨立基礎或條形基礎。6)基坑回填由于層粉土為含鹽膨脹土,挖出的層粉土不得用于回填,可以用-1、-2或砂礫石分層碾壓夯實回填,壓實系數 0.95。
17、2.2.2 氣象 氣象特征如下:累年平均氣溫 10.6 累年平均最高氣溫 17.1 累年年平均最低氣溫 4.9 累年極端最高氣溫 40.2 累年極端最低氣溫-32.6 累年平均氣壓 892900 Pa 累年平均相對濕度 42 7 累年平均降水量 174.5mm 累年平均蒸發量 3038.5mm 50 年一遇離地 10m10 分鐘平均風速 24.9m/s 全年主導風向 SSN 累年最大積雪深度 9cm 最大凍土深度 178cm。2.3 交通運輸 項目建設場地位于內蒙古自治區鄂爾多斯市鄂托克旗蒙西鎮境內,蒙西高新技術工業園區東北部約 10km,場地北側距烏堿線 446.9m,西側距離京藏高速 6.
18、25km,交通便利。包蘭鐵路和 110 國道從規劃區蒙西鎮生活區和蒙西工業區兩中心通過,丹東到拉薩高速公路從蒙西鎮生活區東側通過;烏海機場距園區僅五公里,客運、貨運十分便利。2.4 設計廢水水質 脫硫過程產生的廢水來源于脫硫系統排放漿液,脫硫廢水的雜質來源于煙氣,由于燃煤中富含多種重金屬元素,這些元素在爐內高溫下進行了一系列的化學反應,生成了多種不同的化合物,一部分隨爐渣排出爐膛,另外一部分隨煙氣進入脫硫吸收塔,被石灰石漿液吸收溶于漿液中。煤中含有的元素包括 F、Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr 等,這些元素都能夠隨煙氣溶解進入脫硫漿液中,濃度超過排放標準。脫硫廢水中含有的雜質主要是懸
19、浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬,其中很多是國家環保標準中要求控制的一類污染物。由于脫硫廢水的水質不同于其它的工業廢水,處理難度較大,因此,必須對脫硫廢水進行單獨處理。根據蒙西電廠提供的數據,設計采用的廢水水質為預估的脫硫廢水水質,水質資料見表 2-1。2014 年 6 月 9 日西安熱工院水處理實驗室對從蒙西電廠所取的脫硫廢水水樣主要水質指標進行檢測,結果如表 2-2 所示。8 表 2-1 蒙西電廠脫硫廢水水質分析結果 序號 監測項目 單位 分析結果 1 總汞 mg/L 0.031 2 總鉛 mg/L 0.053 3 懸浮物 mg/L 2092.8 4 溶固 mg/L 41460 5
20、 Cl-mg/L 13162.5 6 F-mg/L 10.86 7 pH mg/L 6.44 8 電導率 mS/cm 33.80 9 COD mg/L 250 10 濁度 NTU 62.0 表 2-2 脫硫廢水處理系統設計進水水質表 項目 單位 數量 體積流量 m3/h 15 懸浮物 kg/h 229 CaSO4*2H2O kg/h 83 CaSO3*(1/2)H2O kg/h 3 CaCO3 kg/h 5 MgSO4 kg/h 0 MgCO3 kg/h 0 CaF2 kg/h 0 MgF2 kg/h 0 CaCl2 kg/h 650 MgCl2 kg/h 55 Mg mg/L 630 Cl-
21、mg/L 20,000 密度 g/cm3 1.05 Pb mg/L 315 總Cr mg/L 2 pH 56 結合蒙西電廠目前具體用水及廢水排放現狀,脫硫裝置進水建議采用反滲透濃水處理后的排水,充分利用排放濃水,最大限度減少原水使用,節能減排;水質資料見表 2-3。9 表 2-3 用于脫硫工序的進水水質表 項目 單位 數量 體積流量 m3/h 15 懸浮物 kg/h 無 硬度(以CaCO3計)mg/L 4800 堿度(以CaCO3計)mg/L 1600 Cl-mg/L 1600 電導率 us/cm 9600 pH 78 2.5 設計出水水質 脫硫廢水處理系統的設計出水能夠同時滿足污水綜合排放標
22、準(GB89781996)一級標準和 火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標(DL/T 997-2006)要求,其主要水質指標見表 2-3。表 2-6 脫硫廢水設計出水水質表 序號 檢測項目 單位 控制值或最高允許排放濃度值 1 總汞 mg/L 0.05 2 總錫 mg/L 0.1 3 總鉻 mg/L 1.5 4 總砷 mg/L 0.5 5 總鉛 mg/L 1 6 總鎳 mg/L 1 7 總鋅 mg/L 2 8 懸浮物 mg/L 70 9 化學需氧量 mg/L 10010 氟化物 mg/L 10 11 硫化物 mg/L 1 12 pH 69 注:COD 的數值要扣除隨工藝水帶入系統的部分。
23、2.6 設計水量 脫硫廢水處理系統容量應滿足蒙西電廠一期 2 300MW 濕法煙氣脫硫裝置廢水排放需求。根據蒙西電廠提供的相關資料,本期脫硫廢水處理系統設計處理量按照15m3/h 考慮。10 2.7 擬建設場地 脫硫廢水處理改造工程擬建場地為電廠原工業廢水池東側空地或者脫硫吸收塔北側空地,建設場地可根據工程需要和電廠實際情況二者擇優選擇,工程建設時需要進行地基處理。2.8 工程建設條件 脫硫廢水處理改造工程在蒙西電廠廠區范圍內,建設用電、水、汽等方面條件完全滿足。2.8.1 用電 工程建設用電可直接接入電廠用電系統。系統用電由兩路進線電源分別引自6kV工作段,通過動力配電盤送至各用電負荷點。2
24、.8.2 用水、用汽 工程建設用水可接廠區工業水管網,用水量完全可以滿足。工程投入運行后的工業用水可連接到廠區工業水管網上,水量充足,主要用于系統溶藥用水和沖洗用水。本工程建設和運行期間基本不用蒸汽,如需要采用,可接廠區蒸汽管網。2.8.3 藥劑 本工程為常規水處理工程,工程投入運行后,主要使用的藥劑是水處理常規藥劑,主要包括:氫氧化鈉、鹽酸、凝聚劑、助凝劑、次氯酸鈉和有機硫等,以上藥劑蒙西電廠供應、儲存、使用等方面不存在問題,完全可以滿足系統運行需要。2.9 污泥處理 本工程投入運行后,系統產生的污泥主要有廢水預沉池污泥和板框壓濾機脫水后的泥餅兩部分,由汽車運至煤場晾干后進行摻燒。11 3
25、工程技術方案 3.1 技術方案的選擇 3.1.1.國內外脫硫廢水處理技術綜述 鍋爐煙氣濕法脫硫(石灰石/石膏法)過程產生的廢水來源于吸收塔排放水。為了維持脫硫裝置漿液循環系統物質的平衡,防止煙氣中可溶部分即氯離子濃度超過規定值和保證石膏質量,必須從系統中排放一定量的廢水,廢水主要來自石膏脫水和清洗系統。廢水中含有的雜質主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬,其中很多是國家環保標準中要求嚴格控制的第一類污染物。FGD 脫硫廢水必須綜合考慮如下污染物的去除效率和程度:pH 值(隨 FGD流程不同有差異,一般為 16.5);懸浮物固體成分及含量;石膏過飽和度;重金屬含量。對于濕法煙氣脫硫
26、技術,一般應控制氯離子含量小于 20000mg/L。脫硫廢水呈酸性(pH 46),懸浮物含量較高,一般含汞、鉛、鎳、鋅等重金屬以及砷、氟等非金屬污染物,此時許多重金屬離子仍有良好的溶解性。脫硫廢水的處理主要是以化學、機械方法分離重金屬和氟化物等。現行的典型脫硫廢水處理方法均是基于脫硫廢水的水質特點衍生而來,針對不同種類的污染物,其各自的去除機理如下:(1)酸堿度調節。先在廢水中加入石灰乳或其它堿性化學試劑如 NaOH 等,將pH 值調至 89,在該環節可以有效去除氟化物(形成 CaF2沉淀)和部分重金屬。(2)汞、銅等重金屬的去除。沉淀分離是一種常用的重金屬分離方法。除活潑金屬外,許多金屬的氫
27、氧化物的溶解度較小。故脫硫廢水一般采用加入可溶性氫氧化物,如石灰乳(Ca(OH)2)、氫氧化鈉(NaOH),產生氫氧化物沉淀來分離重金屬離子。由于在不同的 pH 值下,金屬氫氧化物的溶度積相差較大,故反應時應嚴格控制其 pH 值。在脫硫廢水處理中,一般控制 pH 值 8.59.5 之間,在這一范圍內可使一些重金屬,如鐵、銅、鉛、鎳和鉻生成氫氧化物沉淀。對于未去除的重金屬離子,可加入可溶性硫化物如硫化鈉(Na2S),以產生 Hg2S、CuS 等溶度積更小的沉淀,這兩種沉淀物質溶解度都很小,溶度積數量級在 10-5010-40之間。為了改善重金屬12 析出過程,一般可使用三價鐵鹽如 FeCl3及陰
28、離子態的絮凝劑。通過以上兩級處理,即可使重金屬達標排放。脫硫廢水處理工藝主要反應步驟如下:(1)先行加入堿液,調整廢水 pH 值,為后續處理工藝環節創造適宜的反應條件;(2)加入有機硫化物和適量的凝聚劑,通過機械攪拌創造合適的反應梯度使廢水中的大部分重金屬形成沉淀物并沉降下來;(3)通過投加的助凝劑和適宜的反應條件,使得廢水中的大部分懸浮物沉淀下來,通過澄清池(斜板沉淀池)予以去除;(4)將澄清池污泥送至污泥處理系統進行脫水,脫水后的污泥晾干后送至煤場摻燒或處置地進行處置。3.1.2 脫硫裝置進水反滲透濃水的處理 3.1.3 技術方案設計需考慮的因素 結合蒙西電廠的具體情況,電廠脫硫廢水處理技
29、術方案主要考慮以下因素:1)脫硫廢水中的主要超標污染物為懸浮物、COD、氟離子及各種重金屬等,脫硫廢水處理系統出水應同時滿足污水綜合排放標準(GB89781996)一級標準和火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標(DL/T 997-2006)要求,并預留下一步廢水深度處理回用接口。2)設計時應盡可能的考慮脫硫廢水加藥系統與工業廢水處理系統共用,脫硫系統用水采用鍋爐補給水處理反滲透濃水處理后的水源,以節約水耗。3)系統的設計應盡可能利用廠區原有構筑物。3.1.4 工藝方案選擇原則 遵照國家對廢水處理工程建設的有關規定,結合當前國內廢水處理技術的發展,提出如下工藝方案選擇原則:1)嚴格執行國家
30、關于環境保護的政策和基本建設法規,符合國家及地方的有關法規、規范和標準。2)優化設計,節約能耗,降低工程基建投資和運行費用,提高科學管理水平。3)充分利用電廠原有的設施、設備,并為廢水處理系統出水水質的進一步提高13 保留余地。4)工藝方案應采用成熟可靠、切實可行的處理工藝,確保處理后水質能夠滿足回用或達標排放要求。積極穩妥地利用和推廣新技術、先進工藝。5)工藝設備盡量選用優質設備,同時考慮售后服務的方便、快捷。整體提高系統自動化運行水平,降低運行人員的數量和操作強度,運行方便、維護簡單。3.1.5 工藝系統設計原則 1)根據現場調研情況和蒙西電廠提供的相關資料,本期脫硫廢水處理系統設計處理量
31、按照 15m3/h 考慮。2)為了防止脫硫廢水氯離子濃度超過規定值和保證石膏質量,脫硫廢水不作循環使用,即反滲透裝置處理后的濃水進入脫硫系統,產生脫硫廢水最終處理后直接達標排放或作爐渣噴濕用,不再循環使用。3)由于脫硫廢水來水懸浮物含量較高,為保證后續工藝絮凝反應效果,脫硫廢水在進入處理系統前需在廢水預沉池進行預澄清,通過預沉去除大部分懸浮物。預沉池的污泥每年進行人工清理一次,清理時應委托專業的污泥清理公司,清理的污泥晾干后運至煤場進行摻燒。4)脫硫系統采用傳統的三聯箱工藝,通過中和、沉淀、絮凝和過濾等反應程序,能夠去除懸浮物、氟離子及重金屬等多種污染物。5)三聯箱的出水自流至澄清器,在澄清器
32、中進行沉淀澄清,澄清器產生的污泥送至板框壓濾機。6)澄清器出水自流進入陶瓷膜過濾池,陶瓷膜形式為平板式,過濾精度為0.1um,一般沉淀過濾器是去除粒徑大于 20um 顆粒,陶膜在運行過程中,下面不斷曝氣,既避免陶瓷膜的污堵,又可以利用空氣中的氧氧化水中的還原性物質,降低出水的 COD 含量;陶瓷膜產生的污泥送至板框壓濾機。7)板框壓濾機產生的泥餅由汽車直接運至煤場晾干后進行摻燒。8)系統應盡量實現自動化,提高工作環境質量,減少運行人員工作強度。3.1.6 工藝技術方案的選擇 1)方案一:中和)方案一:中和沉淀沉淀絮凝絮凝過濾工藝過濾工藝采用氫氧化鈉溶液調節 pH 中和沉淀法工藝流程見圖 3-1
33、,工藝流程描述如下:14 清水池污泥濃縮池污泥外排上清液濾 液清水池污泥濃縮池污泥外排上清液濾 液清水池污泥濃縮池污泥外排上清液濾 液清水池污泥濃縮池污泥外排上清液濾 液清水池污泥濃縮池污泥外排上清液濾 液清水池污泥外排上清液濾 液清水池污泥外排上清液濾 液清水池污泥外排上清液濾 液清水泵圖 3-1 NaOH 調 pH 中和沉淀法流程圖 新建廢水預沉池兩座,FGD 旋流站來脫硫廢水進入廢水預沉池后在池內折流前進,前進過程中大部分懸浮物沉降下來,上清液通過廢水泵送至新建的脫硫廢水處理車間內三聯箱,池內污泥每年進行一次人工清理,污泥清理時兩座交替運行,清理后污泥由汽車直接運至煤場晾干后進行摻燒。預
34、沉池來脫硫廢水進入三聯箱后,在三聯箱的中和箱內投加投加 NaOH 溶液,快速攪拌將 pH 調整為 9.09.5 之間,中和箱內出水自流入反應箱,在反應箱投加有機硫和凝聚劑,將不能以氫氧化物形式沉淀的殘余重金屬以硫化物沉淀的形式去除,反應箱出水進入絮凝箱,在絮凝箱內投加助凝劑,在低轉速攪拌下進行絮凝反應,促進絮體進一步長大,然后通過澄清池沉淀去除,澄清出水再進入陶瓷膜池進行更高精度的過濾處理,并在陶瓷膜池內通過曝氣去除水中的還原性物質,最終滿足出水水質要求。澄清池底部污泥通過污泥輸送泵送至壓濾機,經壓濾機脫水后泥餅由汽車運至煤場晾干后進行摻燒,濾液最終回到廢水預沉池重新處理。澄清器出水自流進入陶
35、瓷膜過濾池,陶瓷膜形式為平板式,過濾精度為 0.1um,一般沉淀過濾器是去除粒徑大于 20um 顆粒,本報告之所以選用陶瓷膜過濾,就是因為陶瓷膜過濾精度高,而且耐高溫(可達 60)耐酸堿(使用 PH212),使用壽命可達 15 年以上,在極大提高過濾精度的同時,運行成本基本沒有變化。陶膜在運行過程中,下面不斷的鼓空氣,既避免陶瓷膜的污堵,又可以利用空氣中的氧來氧化水瓷中的還原性物質,降低出水的 COD 含量,在出水中加酸調節 pH至 69,如果出水 COD 含量偏高,可以加入適量次氯酸鈉以進一步降低出水 COD15 值。經過陶瓷膜的清水由陶瓷膜產水泵抽至清水池,再由清水泵輸送至電廠鍋爐爐渣噴濕
36、系統。本方案中的加藥系統均為 PLC 控制自動投加設備,包括 NaOH、凝聚劑、助凝劑、有機硫、鹽酸和次氯酸鈉等六套加藥系統。該方案中凝聚劑、助凝劑和鹽酸使用電廠原工業廢水車間加藥系統,只需新增 NaOH、有機硫和次氯酸鈉加藥系統,NaOH 計量及輸送設備 2 套,10m3 NaOH 溶液箱 2 臺,NaOH 加藥泵 2 臺。(1)方案一優點a)工業 NaOH 來源豐富,價格便宜,運輸方便。b)NaOH 調 pH 中和沉淀法污泥產量小,污泥處理系統投資相對較小。(2)方案一缺點a)NaOH 藥劑成本高,運行費用偏高。b)NaOH 藥劑具有強腐蝕性,運輸管理不方便。c)NaOH 調 pH 中和沉
37、淀法對氟離子和硫酸根去除能力有限。2)方案二:電絮凝工藝)方案二:電絮凝工藝電絮凝工藝是近年來出現在水處理方面的新工藝,在印染和電鍍廢水方面有著廣泛的應用,但在脫硫廢水處理方面應用較少。電絮凝工藝流程見圖 3-2 圖 3-2 電絮凝工藝流程圖 電絮凝,即電凝聚,其原理是將廢水作為可電解的介質,通過正負電極導以電流進行電解,這時可以產生三方面的作用:第一,當采用鐵板或鋁板作為陽極時,則鐵或鋁失去電子后將逐步溶解在水中成為鐵或鋁離子,并與水中的氫氧根結合起到混凝作用,有效地去除廢水中的懸浮物與膠體雜質;第二,在電解過程中,陰極16 和陽極還會不斷地產生 H2 和 O2 氣體,這些氣體以微小氣泡形式
38、逸出,可以起到類似氣浮中的溶氣作用,使廢水中的微粒雜質附著在氣泡上浮至水面,而后成為較易去除的浮渣得以去除;第三,重金屬離子及其他一些污染物將直接被電解氧化還原成重金屬或其他一些無害的或沉淀的物質得以去除。該技術最大特點是電絮凝代替化學絮凝,不需要加凝聚劑和助凝劑,由電極板提供絮凝所需離子。方案二主要優點如下:1)該工藝不需要凝聚劑和助凝劑加藥,加藥設備和加藥數量少,運行費用低。2)系統產泥量小。3)工程占地面積小。方案二主要缺點如下:1)電絮凝設備造價高,控制難度大。2)不能有效去除氟離子和硫酸根。3)電耗高,同時需要定期更換電極。4)是一種新興工藝,沒有類似工程及運行經驗可以借鑒。3.1.
39、7 各方案的比較分析 方案一和方案二主要特點比較見表 3-1。表 3-1 各方案主要特點對比 名稱 優點 缺點 方案一 1)中和沉淀絮凝過濾反應器設備投資小。2)對氟離子和硫酸根去除效果好,出水水質穩定。3)工藝成熟、穩定,應用廣泛,有類似工程運行經驗可以借鑒。4)可以作為零排放工程的預處理工藝。1)加藥系統設備多,運行維護工作量大。2)系統產泥量大。3)運行費用較中。方案二 1)該工藝不需要凝聚劑和助凝劑加藥,加藥設備和投加藥品數量少。運行費用低。2)系統產泥量小。3)工程占地面積小。1)電絮凝設備造價高。2)不能去除氟離子和硫酸根。3)電耗高,同時需要定期更換電極。4)是一種新興工藝,沒有
40、類似工程及運行經驗可以借鑒。對比方案一和方案二主要特點可知,方案二設備造價高且不能去除氟離子和硫17 酸根,無法滿足后期零排放蒸發結晶系統進水水質對硫酸根濃度限值要求。方案一設備基建投資?。还に嚦墒?、穩定,應用廣泛,有類似工程運行經驗可以借鑒;同時對氟離子和硫酸根去除效果好,出水水質穩定,可以作為零排放項目的預處理工藝,為電廠將來廢水零排放工程建設打下基礎。從蒙西發電公司的遠期廢水零排放的治理目標考慮,本可研推薦采用方案一,即中和沉淀絮凝過濾工藝。3.2 擬建設場地選擇 3.2.1 脫硫廢水預沉池 新建脫硫廢水預沉池共 2 座,從 FGD 旋流站來的脫硫廢水,進入脫硫廢水預沉池。脫硫廢水在廢水
41、預沉池中折流前進。通過廢水預沉池的初步沉淀作用,廢水中大部分懸浮物沉淀下來。廢水預沉池中的污泥每年進行人工清理一次,污泥清理時,兩座廢水預沉池交替運行。每座廢水預沉池頂設 2 臺脫硫廢水泵,1 用 1 備,出力均為 115m3/h。廢水泵的運行、停運均與廢水池液位信號連鎖,由脫硫廢水處理車間 PLC 自動控制,也可就地啟停。3.3.2 中和、反應及絮凝 廢水預沉池中的脫硫廢水通過廢水泵提升至三聯箱。在三聯箱中,通過加入氫氧化鈉、有機硫、凝聚劑、助凝劑完成 pH 調整、氫氧化物沉淀析出、混凝、絮凝反應等,使生成的絮凝物能在澄清器中沉淀,分離出來。廢水在三聯箱中的水力停留時間不小于 1.5h。3.
42、3.3 澄清器 廢水從三聯箱自流進入澄清器,廢水中的絮凝物通過重力作用沉積在澄清器底部,濃縮成泥渣,由刮泥裝置清除,清水則上升至頂部通過環形三角溢流堰自流至清水池。澄清器有效容積為 130m3,水力停留時間不小于 6h。3.3.4 陶瓷膜池 澄清器出水自流進入陶瓷膜池,在澄清器出水管上,加入 HCl 調節清水 pH 值,使其 pH 值在 69 之間,同時設置次氯酸鈉藥劑一套,在出水 COD 偏高時使用,以進一步降低出水 COD 值。陶瓷膜過濾精度為 0.1um,可以去除懸浮物及部分膠體,18 而且陶瓷膜在運行過程中,下面有曝氣,既可以保證陶瓷膜不容易污堵,也可以氧化水中還原性物質,降低出水 C
43、OD 指標。陶瓷膜池占地面積為 20m2。3.3.5 清水池 陶瓷膜池水由陶瓷膜產水泵抽至清水池,清水池有效容積為 30m3,采用地下設置。清水池頂設 2 臺清水泵,1 用 1 備,出力均為 20m3/h,與清水池液位信號連鎖。清水由清水泵輸送至電廠爐渣噴濕系統。事故狀態下出水排放至電廠所在工業園區內蒸發塘。3.3.6 污泥處理附屬設施 廢水預沉池的污泥每年進行人工清理一次。澄清器底部泥渣通過污泥輸送泵送至壓濾機車間進行脫水處理。3.3.7 加藥系統 1)加藥裝置布置本改造工程加藥系統由氫氧化鈉加藥裝置、鹽酸加藥裝置、凝聚劑加藥裝置、有機硫加藥裝置和助凝劑加藥裝置組成,其中鹽酸、氫氧化鈉、凝聚
44、劑和助凝劑使用電廠工業廢水處理車間原有加藥裝置,本項目只需新增次氯酸鈉和有機硫的加藥裝置,次氯酸鈉和有機硫加藥裝置布置在單獨的加藥間,加藥間設置通風孔、風機以及安全淋浴器等。2)加藥量的控制氫氧化鈉計量泵加藥量由調試確定,根據三聯箱 pH 計測定 pH 值,由脫硫廢水處理車間 PLC 調整氫氧化鈉計量泵頻率,使三聯箱 pH 值穩定在 99.5 之間。有機硫計量泵加藥量由調試確定,根據三聯箱進水電磁流量計測定水量,由脫硫廢水處理車間 PLC 通過計量泵附帶脈沖轉換器,調整計量泵頻率,實現流量比例加藥。助凝劑計量泵加藥量由調試確定,根據三聯箱進水電磁流量計測定水量,由脫硫廢水處理車間 PLC 調整
45、助凝劑計量泵頻率,實現流量比例加藥。凝聚劑計量泵加藥量由調試確定,根據三聯箱進水電磁流量計測定水量,由脫19 硫廢水處理車間 PLC 調整凝聚劑計量泵頻率,實現流量比例加藥。次氯酸鈉計量泵加藥量由調試確定,根據三聯箱進水電磁流量計測定水量,由脫硫廢水處理車間 PLC 調整次氯酸鈉計量泵頻率,實現流量比例加藥。鹽酸計量泵加藥量由調試確定,根據澄清器出水 pH 計測定清水 pH 值,由脫硫廢水處理車間 PLC 調整鹽酸計量泵頻率,使澄清器出水 pH 值穩定在 69 之間。3.3.7 空氣壓縮系統 脫硫廢水處理車間空氣壓縮系統由 2m3儀用空氣罐和 3m3雜用空氣罐組成,壓縮空氣來氣由電廠統一供應。
46、儀用空氣罐為閥門氣動裝置提供壓縮空氣,雜用空氣罐為板框壓濾機中心吹泥提供壓縮空氣及陶瓷膜吹脫用??諝夤艿啦馁|采用 304 不銹鋼。3.4 建筑工程及設備主材清單 表 3-4 脫硫廢水處理系統建筑工程及設備主材清單 序號 設備名稱 型號 單位 數量 備注 一 建筑工程 1 脫硫廢水處理車間 17m 8m 14m(兩層)1 座 鋼砼結構 2 廢水預沉池車間 30m 10m 4 m 1 座 鋼砼結構 3 廢水預沉池 360 m32 座 4 陶瓷膜池 V=80 m31 座 鋼砼結構 5 清水池 V=30 m31 座 鋼砼結構 6 地基處理 1 套 7 管溝、電纜溝等 1 套 8 設備基礎 1 套 9
47、泵坑 1m 1m 1.2m 1 座 二 主要設備 1 廢水泵 Q=115 m3/hP=0.30MPa 4 臺 進口螺桿泵,變頻 2 中和箱 V=7 m31 臺 帶攪拌器 3 反應箱 V=7 m31 臺 帶攪拌器 4 絮凝箱 V=7 m31 臺 帶攪拌器 5 澄清器 5000 H=7000 1 臺 帶刮泥機和斜板 6 污泥輸送泵 Q=0.110m3/hP=1.2MPa 2 臺 進口螺桿泵,變頻 20 序號 設備名稱 型號 單位 數量 備注 7 陶瓷膜產水泵 Q=20m3/hP=0.30MPa 2 臺 8 清水泵 Q=20m3/hP=0.30MPa 2 臺 進口螺桿泵 9 坑泵 Q=10m3/hP
48、=0.10MPa 1 臺 國產 10 儀表壓縮空氣罐 V=2m3 1000 1 臺 11 雜用壓縮空氣罐 V=3m3 1200 1 臺 12 板框壓濾機 1 臺 進口 13 積水盤 14 壓濾機沖洗水箱 V=3m31 臺 15 高壓清洗水泵 Q=8.52m3/h P=10MPa1 臺 國產 16 NaOH 加藥裝置 1 套 電廠原有 17 鹽酸加藥裝置 1 臺 電廠原有 18 凝聚劑加藥裝置 1 套 電廠原有 19 助凝劑加藥裝置 1 套 電廠原有 20 次氯酸鈉加藥裝置 1 箱 2 泵 1 套 21 有機硫加藥裝置 1 箱 2 泵 1 套 22 加藥間通風風機 1 臺 23 安全淋浴器 1
49、臺 24 氣動閥門及配件 1 套 進口 25 手動閥門 1 套 26 管道系統 1 套 27 油漆保溫及其他 1 套 28 平臺支吊架 1 套 29 電氣設備 1 套 29.1 就地控制箱 1 套 29.2 動力電纜及防火封堵 VV 1 套 29.3 電纜橋架及電氣安裝附材 1 套 29.4 MCC 控制柜 1 套 30 控制設備 1 套 30.1 控制電纜及防火封堵 KVV/KVVP 1 套 30.2 PLC 程控柜 1 套 30.3 PLC 卡件 1 套 30.4 操作員站 1 套 30.5 上位機 1 臺 30.6 交換機 1 臺 30.7 備用電源箱 1 臺 21 序號 設備名稱 型號
50、 單位 數量 備注 31 儀表 1 套 31.1 pH 計 2 套 31.2 壓力變送器 1 臺 31.3 壓力開關 8 臺 31.4 超聲波液位計 3 臺 31.5 磁翻板液位計 2 臺 31.6 壓力表 4 臺 31.7 濁度計 1 臺 31.8 流量計 2 臺 31.9 浮球開關 1 臺 31.10 安裝附件 1 套 32 電動葫蘆 起重 1t,提升高度 6m 1 臺 33 照明 1 套 22 4 電氣、熱控系統 4.1 電氣系統 4.1.1 設計范圍 本項目的電氣部分主要包括:脫硫廢水處理改造工程低壓配電系統(含所有用電建(構)筑物的動力、照明供配電),就地控制盤柜,系統內電纜敷設、3
51、80/220V系統接線及布置,防雷接地,照明檢修系統等。4.1.2 設計依據及技術規范 1)10KV 及以下變電所設計規范 (GB50053-2013);2)電力裝置系統的繼電保護和自動裝置設計規范 (GB50062-2008);3)供配電系統設計規范 (GB50052-2009);4)電氣裝置的電測量儀表設計規范 (GB50063-2008);5)民用建筑電氣設計規范 (JGJ 16-2008);6)交流電氣裝置的接地設計規范 (GB/T 50065-2011);7)建筑物防雷設計規范 (GB50057-2010);8)電氣簡圖用圖形符號 (GB/T4728);9)工業企業照明設計標準 (G
52、B50034-2013);10)火力發電廠安全性評價 中國電力出版社,2009 年;11)工業企業提供的用電設備資料及工藝布置圖。4.1.3 電氣系統要求 1)配電設計系統內配電采用電動機控制中心(MCC)的供電方式。電氣系統包括以下部分:(1)0.4kV 系統電氣配置及接線。(2)防雷保護及接地、滑線設計。(3)電氣設備布置。(4)電纜、電纜設施(包括電纜溝(隧)道、電纜橋架的布置)及防火阻燃。23(5)照明及檢修系統。(6)電纜清冊(包括電纜編號、型號、規范、截面、芯數、長度、起點、終點等)。(7)電氣設備及材料清冊。2)控制方式所有用電設備(除變頻泵及集裝裝置外)均在 MCC 上實現就地
53、控制,在現場控制柜上設有“手動/自動”控制選擇開關。自動時,由上位機、PLC 進行控制;手動時,在現場控制柜上進行手動控制。3)電氣設備配電脫硫廢水處理改造工程采用集中供電方式,在脫硫廢水處理車間內設配電間,安裝電源進線柜和電氣饋線柜。由受電、饋電、馬達控制中心組成系統的配電系統,同時留有遠程操作硬接線接口。本項目電氣負荷清單見表 4-1。表 4-1 電氣負荷清單 序號 名稱 單位 數量 單臺功率 kw 總功率 kw 運行功率 kw 運行狀態 備注 1 廢水泵 臺 4 2.2 8.8 4.4 經常連續 2 用 2 備 2 中和箱攪拌機 臺 1 2.2 2.2 2.2 經常連續 3 反應箱攪拌機
54、 臺 1 2.2 2.2 2.2 經常連續 4 絮凝箱攪拌機 臺 1 1.1 1.1 1.1 經常連續 5 澄清器刮泥機 臺 1 1.5 1.5 1.5 經常連續 6 陶瓷膜產水泵 臺 2 2.2 4.4 4.4 經常連續 7 清水泵 臺 2 2.2 4.4 4.4 經常連續 8 污泥輸送泵 臺 2 5.5 11 5.5 經常連續 9 壓濾機 臺 1 8 8 8 經常連續 10 高壓清洗泵 臺 1 15 15 15 偶爾 11 坑泵 臺 1 1.5 1.5 1.5 有時連續 12 電動葫蘆 臺 1 1.5 1.5 1.5 偶爾 13 鹽酸加藥裝置 套 1 1 1 1 經常連續 電廠原有 14
55、凝聚劑加藥裝置 套 1 1 1 1 經常連續 電廠原有 15 助聚劑加藥裝置 套 1 2 2 2 經常連續 電廠原有 16 氫氧化鈉加藥裝置 套 1 2 2 2 經常連續 電廠原有 17 次氯酸鈉加藥裝置 套 1 0.25 0.5 0.25 經常連續 18 有機硫加藥裝置 套 1 0.022 0.044 0.022 經常連續 19 加藥間通風風機 臺 1 1 1 1 有時連續 合計 52.372 69.144 58.972 24 通過計算得出,經常連續運行的電機總功率為 35.6 kW。4)電氣設備的控制設備采用 PLC 控制,實現對電氣設備的自動控制及聯鎖保護,并向計算機監控系統和聲光報警提
56、供電氣設備運行狀態。5)電氣設備的保護電機采用斷路器+接觸器+熱繼電器的保護方式,信號以硬接線送入控制系統(PLC)。4.1.4 照明、檢修、防雷接地及通訊 1)照明照明電源由配電室提供一路專用回路,由配電柜接到各分線箱。各分線箱設有單級和三級空氣開關和插座??刂剖摇⒅蛋嗍液娃k公室用雙管日光燈照明,泵房、廠房內照明用工廠燈。2)檢修電源為了設備檢修方便,設備相對較為集中的地方設檢修箱。廠房內合適位置配備檢修電源箱,據廠房內任意檢修點距離不超過 50 米。按 30kW 負荷考慮,能滿足一般檢修的需要。3)接地系統設計將新建廠房的接地網與廠內主接地網相連,并引入到電氣設備基座。采用與全廠統一的 T
57、N-S 接地型式,系統接地電阻不大于 4 歐姆。4)通訊脫硫廢水處理站設置電話機一部,接入全廠程控調度交換機通訊系統,實現生產調度通信、生產管理通信功能。4.1.5 電氣設備清單 電氣設備清單見表 4-2。表 4-2 電氣設備清單 序號 名稱 規格型號 單位 數量 備注 1 電機控制中心(MCC)MNS 套 1 2 控制柜 非標 套 1 3 電纜及橋架 ZR-YJV 批 1 25 序號 名稱 規格型號 單位 數量 備注 4 檢修電源箱 非標 套 1 5 防雷接地、照明 批 1 6 安裝附件 套 1 4.2 儀表和控制系統 4.2.1 設計原則 根據工藝要求,本工程必須對脫硫廢水處理系統進水流量
58、、中和箱 pH、澄清器出水 pH、水池液位等參數進行全程自動控制,設置超值報警系統,以便運行人員及時掌握系統運行狀況。4.2.2 建設原則 1)選擇運行穩定、數據質量高、維護方便的監測儀器。2)選擇技術成熟、先進的系統,保證總體運行穩定,可靠。3)按照國家有關標準和行業規范進行系統設計。4)系統可擴展性高,在線監測儀器能夠接入軟件和硬件,并有利于系統升級、擴展。5)選擇利于集成的計算機技術,保證后期與其它環保管理信息系統集成和數據共享。6)系統易于操作和使用,方便各種類型用戶的迅速掌握。7)整體投資性價比高。4.2.3 設計要求 1)對控制系統通訊網絡、電源、控制器進行冗余設計。2)現場儀表,
59、控制室微機監控系統等兩組數據同時顯示。3)水泵運行狀態顯示及無人值守自動運行控制。4)完善的連鎖保護功能5)整套裝置的運行是完全自動的。僅需要運行人員介入的內容如下:(1)通過相關控制設計啟停順序功能。(2)選擇正常運行和備用的設備。26(3)調整閉環控制參數的設定點和變化率。本節適用于全套裝置所有控制和監測設備的設計。(4)運行人員可在任一臺操作員站上監控整個系統。并有趨勢打印和事故追憶功能。4.2.4 控制系統組成 1)操作員站2)控制機柜(包括控制器、模件柜、中間端子柜和繼電器柜等)和通訊組件(包括交換機、光纜和通訊模板),各種 IO 通道數量按 120%配置,卡槽數量按 115%配置。
60、3)電動閥門及儀表配電箱、電磁閥箱。機柜供電的電源應為雙路,兩路可自動切換,并配有輔助的電源分配柜,滿足火力發電廠安全性評價中的具體要求。4)現場儀表4.2.5 儀表控制清單 儀表控制清單見表 4-3。表 4-3 儀表控制清單 序號 名稱 規格型號 單位 數量 備注 1 PLC 控制器及編程軟件 套 1 2 PLC 機柜 套 1 3 交換機 臺 2 4 UPS 3KVA 臺 1 5 操作員站 含工控機、顯示器等 套 2 6 監控軟件 套 1 7 操作臺椅 套 1 8 電磁閥箱 非標 批 1 9 自動化儀表 各種 套 1 10 電磁流量計 臺 2 11 超聲波液位計 0-8m 臺 3 12 pH
61、 計 0-14 臺 2 13 磁翻板液位計 臺 2 14 壓力變送器 就地顯示,二線制 420mA 輸出 臺 1 27 序號 名稱 規格型號 單位 數量 備注 15 壓力開關 臺 8 16 壓力表 Y-100 臺 4 17 浮球液位開關 臺 1 18 控制電纜 套 1 4.2.6 氣源 系統用氣源接自電廠原有的壓縮空氣系統。4.2.7 接地 儀表及控制系統接地與電氣系統共用接地網,熱控接地點據電氣接地點距離不小于 10 米。28 5 土建工程 5.1 概況 蒙西電廠脫硫廢水處理改造工程擬在電廠原工業廢水池東側空地建設,建設場地范圍內無其他建筑物及地下設施,由于建設場地土質偏軟,工程建設前需要進
62、行地基處理。5.1.1 設計原則 1)脫硫廢水處理車間外墻圍護結構、內隔墻為 240 厚機制頁巖空心磚或按當地習慣做法采用當地經濟適用的圍護材料。在樓面的所有洞口處、平臺、樓梯平臺以及不伸至墻壁的樓面及平臺的四周均設置帶護沿的欄桿,以作保護,護沿高度不低于 1050mm。所有鋼平臺和鋼梯等要防止腐蝕和銹蝕,所有室內和室外的鐵件將油漆。各建筑物的人行通道在障礙物之下的凈空不得小于 2.0m。配電間墻,樓面及天棚各構件將有良好吸聲隔熱性能,所有房間均要考慮采暖、除濕、防結露等功能。室內照度將符合設備人工照明的要求,在儀表盤上不得出現眩光。2)土建部分包括:總平面布置、豎向布置、建筑、結構、給排水等
63、。3)土建工程設計執行國家現行規程、規范。5.1.2 建(構)筑物設計要求 1)土建工程以安全、適用、經濟、美觀為基本原則,建筑標準與電廠主廠房等其他建筑群體相協調。土建工程遵循:現行國家有關標準、規范和規定的要求。土建設計根據生產工藝流程、使用要求,自然條件、建筑材料、建筑技術等因素,結合工藝設計進行建筑物的平面布置、空間組合及建筑造型設計,并注意建筑群體與周圍環境的協調。2)建筑設計配合工藝解決好建筑物內部通道、防火、防爆、防噪聲、保溫隔熱、29 采光、通風等方面的問題。各建(構)筑物采取適當的結構型式,所有建筑物外墻采用與主廠房相協調的外墻涂料墻面,樓地面根據實際要求采用混凝土地面、水磨
64、石地面或其它地面。結構上的設計荷載,根據相關規范、工藝提供的參數和安裝、運行、維修等要求綜合考慮。砼結構所用的鋼筋為 HPB235 級、HRB335 級鋼筋。砼采用的強度等級為 C15、C20、C25、C30、C35;其中基礎混凝土一般為 C20、C25,墊層為 C15,主體結構為 C30、C35。當采用鋼結構時,所有鋼結構構件(除鍍鋅構件外)均除銹、防腐涂漆等保護,并根據需要進行必要的保溫措施。廢水預沉池車間采用 60mm 厚保溫層的聚苯板夾芯彩鋼板結構,同時在車間內設置通風、除濕、采暖及照明系統。所有車間均設有照明設施。5.1.3 地基處理 需要根據各建(構)物的布置通過勘察決定。5.1.
65、4 設備基礎及地面處理 設備基礎采用鋼砼結構處理。地面采用水磨石地面。5.2 總體布置 本項目將建設脫硫廢水處理車間、廢水預沉池、澄清器、陶瓷膜池、清水池等。脫硫廢水處理改造工程在原工業廢水池東側空地進行建設,工程地質條件良好。建設總用地面積約 136 平方米,具體定位根據現場實際情況進行調整。5.2.1 主要建、構筑物及結構形式 主要建、構筑物見表 5-1。30 表 5-1 主要建、構筑物 序號序號 名名 稱稱 規規 格格 單位單位 數量數量 結構形式結構形式 備注備注 1 廢水預沉池 V=360m3座 2 砼結構 地下 2 陶瓷膜池 V=80m3座 2 鋼砼結構 3 清水池 V=30m3座
66、 1 鋼砼結構 地下 4 脫硫廢水處理車間 17m 8m 14m(高)座 1 鋼砼結構 5 廢水預沉池車間 300 m3座 1 鋼砼結構 6 管溝、電纜溝等 套 1 7 地基處理 套 1 8 設備基礎 套 1 9 泵坑 1m 1m 1.2m 座 1 31 6 其它設計 6.1 建筑設計 與廠區現有廠房及設備搭配和諧,設計中充分考慮廠內環境的美化及建筑物造型,盡量做到建筑物實用和美觀為一體,藝術和技術為一體。6.2 結構設計 建筑結構設計依據以下規范進行:1)給排水工程結構設計規范 (GB50069-2002);2)建筑結構荷載規范 (GB50009-2012);3)砌體結構設計規范 (GB50
67、003-2001);4)混凝土結構設計規范 (GB50003-2011);5)建筑地基基礎設計規范 (GB50007-2011)。6.3 給排水 新建車間內不設上下水系統。6.4 消防 電廠內有消防水系統,故本可研不再考慮新建消防水系統和新增消防車。只是根據 GB50140-2010建筑滅火器配置設計規范的規定在本工程界內設置相應的移動式消防設施。6.5 化驗分析 利用電廠原有分析室,分析項目主要是 COD、pH、水溫、懸浮物和重金屬等。32 7 環境保護和安全措施 7.1 環境保護 本工程影響環境的因素主要有固體(污泥)和噪聲,需要采取一定的防范措施,將環境影響減小到最低限度。設計中采用了以
68、下措施:1)各類水泵盡可能置于室內,并采取隔振措施以降低噪聲和振動污染。2)廢水預沉池污泥和壓濾機脫水后泥餅由汽車運至煤場晾干后進行摻燒。7.2 安全防護 1)脫硫廢水車間配有通風設備。2)水池需檢、維修時,應對池子進行換氣通風。3)廠內配置救生圈、安全帶、安全帽等勞防用品。4)所有電氣設備的安裝、防護等均需滿足電氣設備安全的有關規定。5)對液位和設備故障均有自動報警和保護功能。6)對工藝過程中所需的鹽酸、氫氧化鈉、凝聚劑和助凝劑由電廠原有工業廢水處理車間供應,本項目只需新增次氯酸鈉和有機硫的加藥裝置。次氯酸鈉和有機硫加藥裝置布置在單獨的加藥間內,加藥間設置通風孔、風機以及安全淋浴器等。7)開
69、展安全培訓工作,增強安全意識,完成主動安全防護工作;監理安全應急體系,明確責任人,明確急救路線,常備急救藥品,一旦發生事故,能夠盡快解決。8)為現場員工購買商業意外保險,以降低安全風險。7.3 安全施工 安全生產是實施企業管理重要環節,也是關系本工程形象及施工企業的頭等大事。為搞好安全生產針對本工程特制定如下安全措施:1)實施文明施工,安全施工。2)實行項目安全責任制,有專職安全員管理安全,制定安全規章制度。制定相應的安全技術施工保障體系。33 3)合理施工、材料堆放有序,符合文明安全施工要求,爭創優良工程。4)施工現場懸掛明顯安全警示標志。所有施工人員、技術人員進入施工現場必須要求采取合理的
70、安全防范措施。34 8 節能與節水 8.1 節能措施 本工程采取的節能措施如下:1)合理選用水處理工藝流程,在高程布置中盡量利用地形高差和重力自流,降低水頭損失,最大限度地節能。2)選用高效、節能型水泵和節能燈具,降低日常生產運行中的電能消耗。3)選用高效的設備,在確保出水水質的前提下,最大限度地減小水頭損失。4)選用節能電機,采用變頻控制,降低系統運行電耗。8.2 節水措施 本項目為脫硫廢水處理改造工程,工程中盡量采用節水型工藝和設備,充分利用鍋爐補給水反滲透濃水處理后水量用于脫硫系統,同時盡量調整運行方式,降低系統沖洗頻率和工業水耗量。35 9 人員編制 9.1 人員編制原則 根據生產與行
71、政管理的需要,按照建設部有關廢水處理工程設計規范規定,結合工藝的運行管理特點,對脫硫廢水處理站機構設置進行精簡,在保證脫硫廢水處理站能正常運行的條件下盡可能的減少人員配置。9.2 人員編制 根據蒙西電廠的具體情況,結合本工程設計的站區專業運行人員的技術和專業素質要求進行人員配置。脫硫廢水處理站工藝設計自動化程度高、管理簡單、運行穩定,壓濾機需要操作人員一名,按四班三倒計算,需要工作人員四名。9.3 運行人員技術要求 運行人員要求掌握以下技術要點:1)反滲透運行的操作常識2)水污染種類及防治原理;3)主要水處理工藝原理;4)藥劑的稀釋配比和水處理的效果;5)處理站的正常操作運行和維護;6)壓濾機
72、構造、正常操作和注意事項。36 10 工程項目組織實施及進度安排 10.1 實施原則與步驟 工程實施原則與步驟如下:1)本工程項目的實施首先應符合國內基本建設項目的審批程序;2)建立專門機構作為項目的執行單位,負責項目實施的組織協調和管理工作;3)由領導部門委托或指定人員擔任項目負責人,作為項目的法人及用戶代表;4)項目執行單位應與項目履行單位協商制定項目實施計劃表,并在履行前通知有關各方。項目執行單位應為履行單位開發工作創造有利條件,項目履行單位應服從項目執行單位的指揮和調度。10.2 進度設想 目前本項目處于工程的可行性研究階段,如果工程是可行的,建議按照如下的輪廓進度進行工程設計、招標、
73、施工、調試,計劃耗時 6 個月(不含招標時間),工程完成并投入正常的運行,項目實施進度見表 10-1。表 10-1 項目實施進度表 序號 工作階段 周 數 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 1 勘察設計 2 土建施工 3 設備采購與安裝 4 生產準備 5 設備調試 6 聯合試車運轉 7 交付使用 8 性能試驗 37 11 投資估算 11.1 投資估算說明 1)投資估算的范圍估算的范圍為蒙西電廠脫硫廢水處理改造工程。投資估算中包含地基處理費用。2)投資估算的依據(1)國家發改委、建設部發布的建設項目經濟評價方法、建設項目經濟評價參數。(2)投資估算編制辦法、單項工程
74、費用構成、工程建設其他費用構成、計算標準、費用性質和項目劃分辦法執行 2013 年國能電力2013289 號文頒發的電力建設工程定額和費用計算規定。(3)工程量:根據各設計專業提供的單項工程建設內容及工程量清單為依據。(4)建筑及安裝工程執行中電聯技經2013138 號文發布的建筑工程概算定額、熱力設備安裝工程概算定額、電氣設備安裝工程概算定額和電力建設工程預算定額第六冊調試。以上定額不足部分套用 2013 年版電力建設工程預算定額或執行地方有關定額,不做調整。取費執行 2013 年國能電力2013289 號文頒發的電力建設工程定額和費用計算規定中 300MW 機組取費標準。(5)設備價格:按
75、照廠家詢價計列,為設備到達施工現場車板交貨價,設備僅計取卸車費及保管費,費率按 0.7計取。(6)材料價格:安裝工程裝置性材料綜合預算價格執行中電聯定額2013469 號文頒布的電力建設工程裝置性材料綜合預算價格(2013 年版)。按 2014 年 7 月市場詢價計列價差,材料價差只計取稅金,列入總估算表“編制年價差”欄中。建筑材料價格電力建設工程概算定額-建筑工程(2013 年版)中的材料價格,并根據工程所在地最新建筑材料信息價計取材料價差,以上材料價差只計取稅金,38 列入總估算表“編制年價差”欄中。(7)人工工資執行電力工程造價與定額管理總站文件定額【2014】1 號文關于發布 2013
76、 版電力建設工程概預算定額價格水平調整的通知(附件 1)調整,建筑工程人工調整系數為 8.98%,安裝工程人工調整系數為 8.14%,人工費調整作為價差只計取稅金。(8)材機費調整執行電力工程造價與定額管理總站文件定額【2014】1 號文關于發布 2013 版電力建設工程概預算定額價格水平調整的通知。安裝工程概預算定額材機價差調整系數按(附件 3)調整,建筑工程概預算定額機械價差調整系數按(附件 5)調整,調整部分金額作為價差處理只計取稅金。(9)其他費用:執行 2013 年國能電力2013289 號文頒發的電力建設工程定額和費用計算規定中 300MW 機組取費標準。(10)本工程價格編制期為
77、 2014 年 8 月。(11)工程計劃建設期為 6 個月。3)資金來源本工程由蒙西電廠出資建設,出資比例 100%。項目投資不考慮貸款利息,總概算不計動態費用。39 11.2 建設投資估算表 1)總估算表表 11-1 總估算表 單位:萬元 序號 工程或費用名稱 建筑 工程費 設備 購置費 安裝 工程費 其它 費用 合計 各項占靜態投資比列()單位投資(元/kw)一 主輔生產工程(一)脫硫廢水處理系統 231.21 416.90 121.59 769.70 80.01 小計 231.21 416.90 121.59 769.70 80.01 二 編制年價差 26.18 25.55 51.73
78、5.38 三 其他費用(一)建設場地征用及清理費 0.00 0.00 0.00(二)項目建設管理費 19.11 19.11 1.99(三)項目建設技術服務費 58.36 58.36 6.07(四)分系統調試及整套啟動試運費 16.17 16.17 1.68(五)生產準備費1.12 1.12 0.12(六)基本預備費46.27 46.27 4.81 小計140.57 140.57 14.61 工程靜態投資257.39 416.90 147.14 140.57 962 100.00 各項占靜態投資的比例(%)26.76 43.34 15.29 14.61 100.00 40 2)安裝工程匯總估算表
79、表 11-2 安裝工程匯總估算表 單位:萬元 序號 工程項目名稱 設備購置費 安裝工程費 合計 技術經濟指標 裝置性 材料費 安裝費 其中:人工費 小計 單位 數量 指標 一 主輔生產工程 416.90 65.29 56.30 15.75 121.59 538.49(一)脫硫廢水處理系統 416.90 65.29 56.30 15.75 121.59 538.49 1 工藝系統 306.30 46.03 38.28 10.58 84.31 390.61 2 電氣及熱工系統 110.60 19.26 18.02 5.15 37.28 147.88 二 編制年價差 25.55 25.55 25.5
80、5 1 定額材機調整價差(定額【2014】1號文)12.30 12.30 12.30 2 人工價差(定額【2014】1號文)13.25 13.25 13.25 合計:416.90 65.29 81.85 15.75 147.14 564.04 41 表 11-3 建筑工程匯總估算表 單位:萬元 序 號 項目或費用名稱 設 備 購置費 建筑工程費 合計 技術經濟指標 金額 其中工資 單位 數量 指標 一 主輔生產工程 231.21 23.15 201.21(一)脫硫廢水處理系統 231.21 23.15 201.21 1 脫硫廢水處理車間 80.93 80.93 元/m31904 425.05
81、2 廢水預沉池車間 45.88 45.88 元/m2300 1529.3 3 廢預沉池 32.40 64.80 元/座 2 648000.00 4 清水池 2.70 2.70 元/座 1 27000.00 5 陶瓷膜池 7.20 14.40 元/座 2 72000.00 6 設備基礎 8.00 8.00 元/項 1 80000.00 7 管溝、電纜溝等 4.5 4.5 元/項 1 45000.00 8 地基處理 10.00 10.00 元/項 1 100000.00 二 編制年價差 26.18 26.18 1 材料價差 15.92 15.92 2 機械價差(定 額【2014】1號文)3.74
82、3.74 3 人工價差(定 額【2014】1號文)6.52 6.52 合計:231.21 23.15 231.21 42 4)其他費用估算表表 11-4 其他費用估算表 單位:萬元序號 工程或費用名稱 編制依據及計算說明 合價(一)建設場地征用及清理費電廠內部場地 0.00(二)項目建設管理費19.11 1 項目法人管理費(建筑工程費+安裝工程費)2.54 9.51 2 招標費(建筑工程費+安裝工程費+設備購置費)0.38 3.12 3 工程監理費(建筑工程費+安裝工程費)1.73 6.48(三)項目建設技術服務費58.36 1 項目前期工作費勘察設計費 13.4 5.36 2 知識產權轉讓與
83、研究試驗費估列 0.00 3 勘察設計費工程勘察設計收費標準(2002 年修訂本)40.00 4 設計文件評審費9.00 4.1 可行性研究設計文件評審費2013289 號文頒發的電力建設工程定額和費用計算規定40 萬元 10%計算 4.00 4.2 初步設計文件評審費2013289 號文頒發的電力建設工程定額和費用計算規定100 萬元的 5%計算 5.00 5 電力工程質量檢測費3.25 5.1 電力工程質量檢測費(建筑工程費+安裝工程費)0.2 0.75 5.2 環境監測驗收費估列 2.50 6 電力工程技術經濟標準編制管理費(建筑工程費+安裝工程費)0.2 0.75(四)分系統調試及整套
84、啟動試運費16.17 1 分系統調試費估列 5.00 2 施工企業配合調試費費安裝工程費 0.65 1.17 3 整套啟動試運費參照同類項目估列 10.00(五)生產準備費1.12 1 工器具及辦公家具購置費(建筑工程費+安裝工程費)0.3 1.12(六)基本預備費(建筑工程費安裝工程費設備購置費不含基本預備費的其他費用)5 45.81 合計140.57 43 12 經濟評價 12.1 基本數據 1)工程估算靜態總投資:962 萬元。2)工程建設期為 6 個月。3)正常運行期為 20 年。4)固定資產折舊年限按 20 年考慮,不計殘值。5)年運行時間按 5500h 計算。12.2 運行成本 1
85、)藥劑費藥劑費用計算見表 12-1。表 12-1 藥劑費用表 序號 名稱 單價(萬元/噸)小時耗藥量(噸)年耗費用(萬元)1 NaOH(32%有效含量)0.09 6.09 10-230.15 2 鹽酸(31%有效含量)0.09 1.5 10-40.07 3 凝聚劑(液體,有效鐵含量 11%)0.04 1.2 10-30.26 4 助凝劑(固體)2.5 1.2 10-50.17 5 有機硫 4.0 1.5 10-43.3 6 次氯酸鈉(液體,有效含量 10%)0.14 3.0 10-32.31 總計 36.26 2)電費經過計算,經常連續運行的電機總功率:35.6 kW,廠用電價按 0.36 元
86、/kWh 計,則電費為:7.05 萬元/年。3)工資及福利費本工程需要工作人員 4 名,共增加工資及福利費 20 萬元/年。4)修理費按固定資產的 1%,檢修維護費:9.62 萬元/年。5)折舊費 44 折舊年限 20 年,采用直線折舊法,不計殘值。折舊費:48.10 萬元/年。6)合計運行成本年運行成本合計為:121.03 萬元/年(含折舊費)。12.3 綜合評價 1)系統分析脫硫廢水處理改造工程完成后,每年可處理脫硫廢水 8.25 萬 m3(年運行時間按5500 h 計算,脫硫廢水水量按 15m3/h 設計計算)。脫硫廢水處理后回用于電廠鍋爐爐渣噴濕系統,事故狀態下輸送至電廠所在工業園區內
87、蒸發塘。2)經濟效益分析(1)運行成本本工程建成后,年運行成本合計為:121.03 萬元/年。(2)環境效益本項目為廢水處理改造工程,目前來看工程不具有經濟效益。但由于工程建成后能有效降低脫硫廢水的有害物質含量,其環保和社會效益十分明顯。隨著國家環保政策對火電廠廢水排放要求的日趨嚴格,本項目的經濟效益也將逐步體現。45 13 結論與建議 13.1 結論 1)本工程估算靜態總投資:962 萬元。其中建筑工程費 257.39 萬元,設備購置費 416.90 萬元,安裝工程費 147.14 萬元,其他費用 140.57 萬元。2)本報告推薦的 NaOH 調 pH 中和沉淀法方案,在經濟上是合理的,在
88、技術上是可行的。推薦方案的工藝流程具有出水水質好、泥量少、性能可靠、勞動強度低等優點。3)本工程投產運行后,每年可處理脫硫廢水 8.25 萬 m3(年運行時間按 5500 h,設計脫硫廢水水量 15m3/h 計算)。4)該工程建成后,年運行費用為 121.03 萬元/年,雖然項目的經濟效益不明顯,但具有良好的環保和社會效益。13.2 建議 1)由于本工程擬建場地周圍存在電纜溝和生活上水管,工程建設施工過程中,一定要對原有管溝、電纜走向摸排清楚,避免造成安全事故。2)脫硫廢水在廢水預沉池內沉淀的污泥較多,可每年進行一次人工清理,清理時應委托專業的污泥清理公司。3)電廠應盡量調整優化脫硫運行方式,
89、降低脫硫廢水產生量。4)本工程改造完成后,由于脫硫廢水已足夠用以爐渣噴濕,建議將原來用于鍋爐爐渣噴濕系統的反滲透濃水回用至脫硫工藝水箱。46 14 附件 附件一:蒙西發電有限責任公司脫硫廢水處理改造工程系統圖(見圖 14-1)附件二:蒙西發電有限責任公司脫硫廢水處理改造工程脫硫廢水車間平面布置圖(見圖 14-2 和圖 14-3)附件三:蒙西發電有限責任公司廠區總平面圖(見圖 14-4)經 營 方 針 以人為本 規范誠信 求實創新 追求卓越 西安熱工研究院有限公司部門聯系電話 院長工作部 029-82102152 82102122 科研管理部 029-82102121 82102163 市場部
90、029-82102185 82102587 電站清潔燃燒國家工程研究中心 029-82102331 82102556 煤粉鍋爐技術部 029-82102523 82102556 鍋爐設備及環保事業部 029-82102551 82102556 蘇州鍋爐燃燒及環保技術部 0512-68098689 029-82102579 燃料與燃燒試驗室 029-82102486 82102556 電站性能技術部 029-82102311 82102320 汽輪機及熱力系統技術部 029-82102330 82102320 電站化學技術部 029-82102565 82102369 電站水處理技術部 029-
91、82102455 82102317 電站水處理藥劑技術部 029-82102260 82102254 電站材料技術部 029-82102285 82102519 電站技術監督部 029-62226031 62226038 電站建設技術部 029-62226019 62226018 電站調試技術部 029-62226066 62226075 電站信息技術研究中心 029-82102165 82102526 電站信息及監控技術部 029-82102525 82102526 自動化技術研究中心 029-82102372 82102380 現場總線與控制技術部 029-82102590 8210238
92、1 自動化工程與仿真技術部 029-82102371 82102380 北京自動控制技術部 010-58733901 58733905 西安西熱鍋爐環保工程有限公司 029-82102523 82102556 西安西熱節能技術有限公司 029-62226032 62226038 西安西熱水務環保有限公司 029-82102455 82102317 西安西熱水處理藥劑有限公司 029-82102260 82102254 西安熱工研究院傳真 029-83238818 市場部傳真 029-82493690 科研管理部傳真 029-82102190 質量監督電話/傳真 .029-82102315 客戶服務電子郵箱 西安熱工研究院有限公司 THERMAL POWER RESEARCH INSTITUTE 地址:西安市興慶路136號 郵編:710032 傳真:(029)83238818 網址:(技術報告應加蓋專用章)TPRI