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產(chǎn)品簡介
某濱海熱電廠工程采用“煙塔合一”排煙方案
某濱海熱電廠工程采用“煙塔合一”排煙方案
產(chǎn)品價格:¥300
上架日期:2012-11-03 11:40:06
產(chǎn)地:江蘇
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詳細(xì)說明
    某濱海熱電廠工程采用“煙塔合一”排煙方案-------江蘇華能高空修建防腐有限公司
      

    1   概述

    1.1  工程概況

    某濱海熱電廠工程(以下簡稱本工程)規(guī)模為,本期建設(shè)2×350MW超臨界燃煤機(jī)組,規(guī)劃容量4×350MW超臨界燃煤供熱機(jī)組,工程廠址濱海,不在機(jī)場凈空限制區(qū)域。

    本工程供水系統(tǒng)擬采用海水冷卻塔二次循環(huán)供水系統(tǒng),海水補(bǔ)給水取自廠址附近海域。

    1.2  煙塔合一技術(shù)國內(nèi)應(yīng)用概況

    火電廠鍋爐排出的煙氣通過冷卻塔排放,即簡稱為煙塔合一的技術(shù)是國內(nèi)2006年以來在電力工程設(shè)計中引起關(guān)注的一項新技術(shù)。

    由于火電廠煙氣濕法脫硫技術(shù)的采用,脫硫后煙氣溫度低,煙囪排煙存在煙氣抬升高度不足和腐蝕問題。為增加脫硫后煙氣抬升高度,提出煙氣從冷卻塔排放的煙塔合一方案。

    據(jù)文獻(xiàn)介紹,用冷卻塔排煙,理論上有利于煙氣的抬升與擴(kuò)散,從而可以彌補(bǔ)冷卻塔幾何高度的不足,滿足環(huán)境保護(hù)要求,具有一定的環(huán)境可行性。但是,由于冷卻塔防腐費用較高,一般煙塔合一方案的投資遠(yuǎn)高于常規(guī)的煙囪排煙方案。隨環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高,煙氣脫硝已不可廻避,使采用煙塔合一與常規(guī)的煙囪排煙方案的投資差距已在縮小。

    2006年華能北京高碑店熱電廠第一座排煙冷卻塔投運以來,在國內(nèi)火電行業(yè)引起了強(qiáng)烈反響,出于對新技術(shù)的敏感,國內(nèi)一些工程紛紛準(zhǔn)備采用煙塔合一。據(jù)了解采用了煙塔合一的工程有華能北京熱電廠、國華三河電力有限公司二期、天津東北郊熱電廠、石家莊良村熱電廠、大唐哈爾濱第一熱電廠、錦州熱電廠、大連干井子熱電廠、朝陽熱電廠、天津軍糧城電廠、國華徐州電廠、寶雞第二發(fā)電廠、廣東中山熱電廠、哈爾濱平南熱電廠等,這些工程已通過了環(huán)境影響評價,有的在建,有的已投產(chǎn)。這些工程采用煙塔合一的原因大都是由于電廠的煙囪高度受到廠址附近機(jī)場的限制。

    某些工程,如浙江寧海電廠二期,采用海水二次循環(huán)冷卻系統(tǒng),采用煙塔合一冷卻塔可不必另外采取防腐措施,這既利用了海水冷卻塔的防腐措施,又省去了煙囪,從而節(jié)約了投資,因此業(yè)主對此饒有興趣,后因某些原因最終未采用。

    2   本工程排煙與冷卻方案簡介

    2.1  煙囪+海水塔方案

    本工程二臺鍋爐合用一座鋼筋混凝土煙囪,煙囪高度為180m,出口直徑為7.5m。冷卻設(shè)施為每臺機(jī)組配一座淋水面積為3845m2的雙曲線自然通風(fēng)海水冷卻塔。

    2.2  煙塔合一方案

    2.2.1       海水排煙塔

    根據(jù)優(yōu)化比選,每臺機(jī)組配一座淋水面積為3845m2的雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔。冷卻塔為海水細(xì)高型排煙冷卻塔,高130m,承擔(dān)機(jī)組的排煙和冷卻功能。

    2.2.2       煙氣系統(tǒng)流程和系統(tǒng)配置方案

    煙塔合一的煙氣排放系統(tǒng)由煙道和冷卻塔構(gòu)成。其煙氣流程為自空預(yù)器煙氣側(cè)出口除塵器引風(fēng)機(jī)原煙道吸收塔凈煙道排煙冷卻塔。

    根據(jù)排煙塔、鍋爐脫硫設(shè)備和煙道的配置與連接方式,結(jié)合熱電廠的供熱可靠性要求,本工程配置的凈煙道采用煙道半交叉方案,一機(jī)配一座排煙塔。

    2.3   廠區(qū)總平面布置格局

    2.3.1       煙囪+海水塔方案

    采用常規(guī)的總平面三列式格局,依次布置為卸煤、貯煤場區(qū)主廠房區(qū)(汽機(jī)、鍋爐、脫硫)配電裝置區(qū)/冷卻塔區(qū),冷卻塔區(qū)與汽機(jī)房較近,循環(huán)水管溝路徑較短捷。

    2.3.2       煙塔合一方案

    總平面為四列式格局,依次布置為卸煤、貯煤場區(qū)煙塔區(qū)(排煙塔、脫硫)主廠房區(qū)(汽機(jī)、鍋爐)配電裝置區(qū)。排煙塔布置在爐后,煙道較順,但與汽機(jī)房較遠(yuǎn),循環(huán)水管溝較長,部分路徑有迂回。

    3   技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

    3.1  排煙方案技術(shù)比較

    煙塔合一方案與煙囪方案技術(shù)比較見下:

    序號

    項目

    海水煙塔合一

    海水塔+煙囪

    海水塔

    煙囪

    1

    數(shù)量(臺)

    2

    2

    1

    2

    高度(m

    130

    130

    180

    3

    淋水面積(m2

    3845

    3845

     

    4

    防腐級別

    5

    總平面布置

    爐后布置,循環(huán)水管溝長

    塔、煙囪布置靈活,煙道循環(huán)水管溝順

    6

    系統(tǒng)復(fù)雜程度

    復(fù)雜,煙道需交叉

    簡單

    7

    運行維護(hù)條件

    壽命長,維護(hù)工作量少

    壽命長,維護(hù)工作量少

    壽命長,維護(hù)工作量少

    8

    施工條件

    防腐施工復(fù)雜

    防腐施工復(fù)雜

    如用鈦鋼板施工難度大

    9

    環(huán)境影響

    環(huán)境評價嚴(yán)格,飄滴影響不明

    環(huán)境評價有章可偱

    10

    運行經(jīng)驗

    尚無

    由根據(jù)上表,兩個排煙方案的優(yōu)缺點歸納如下:

    1煙塔合一省去了煙囪,并可利用海水塔的防腐措施,無煙囪施工工作量;

    2煙塔合一總平面布置受限,煙道布置較復(fù)雜,循環(huán)水管長、煙道長;

    3煙囪方案防腐施工作量和難度均較大;

    4煙塔合一環(huán)境影響環(huán)境評價嚴(yán)格,飄滴影響不明;

    5煙塔合一運行經(jīng)驗上海水排煙塔尚無運實踐。

    可見兩個排煙方案技術(shù)上差距不大,煙塔合一技術(shù)上優(yōu)勢不明顯,而且有一定技術(shù)風(fēng)險。

    3.2  經(jīng)濟(jì)比較

    煙塔合一方案與煙囪方案投資差別比較見下表:

    序號

    費用名稱

    單位

    海水煙塔合一

    海水塔+煙囪

    海水塔

    煙囪

    1

    煙囪(FRP防腐)

    萬元

    0

     

    2111

    煙囪(鈦鋼板防腐)

    0

     

    2750

    2

    海水冷卻塔

    萬元

    0

    4267

    0

    3

    海水排煙塔冷卻塔

    萬元

    4844

    0

    0

    4

    玻璃鋼煙道及支架

    萬元

    1500

    0

    0

    5

    循環(huán)水系統(tǒng)可比部分

    萬元

    2015

    586

    6

    循環(huán)水系統(tǒng)土建可比部分(包括循環(huán)水泵房、循環(huán)水管基礎(chǔ))

    萬元

    546

    391

    7

    合計

    萬元

    8905

    73557994

    8

    循環(huán)水泵年運行費用差

    萬元

    48

    0

    注:本表只比較兩個方案投資上有差異的部分,括號內(nèi)的數(shù)字為煙囪采用鈦鋼板防腐的投資合計。

    由上表可見,海水煙塔合一方案比海水塔+煙囪方案投資高約1550萬元,如果煙囪采用鈦鋼板防腐,煙塔合一比海水塔+煙囪方案投資還要高約911萬元;由于煙塔合一總平面布置受限,循環(huán)水管較長,循環(huán)水泵年運行費增加48萬元,海水煙塔合一的方案經(jīng)濟(jì)性明顯處于劣勢。

    4   煙塔合一方案的技術(shù)政策分析

    根據(jù)2006年以來采用煙塔合一工程環(huán)境評價的實踐,關(guān)于環(huán)境影響評價的煙氣抬升和環(huán)境空氣污染物擴(kuò)散模式,目前仍無進(jìn)展,相應(yīng)的適合我國環(huán)境條件的經(jīng)驗公式,煙氣抬升和環(huán)境空氣污染物擴(kuò)散模式還有待于進(jìn)一步研究,尚無相應(yīng)的環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)和方法。由于無相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,且認(rèn)識上可能還不盡一致,2007年,營口熱電廠新建工程就是因環(huán)境評價評審過程出現(xiàn)了問題,迫使業(yè)主放棄了煙塔合一。

    據(jù)悉,200910月,環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心曾在北京主持召開了火電廠大氣預(yù)測評價有關(guān)問題研討會。會議認(rèn)為,鑒于煙塔合一的排煙的環(huán)境影響尚無定論,煙塔合一的排煙方式暫不宜推廣。

    另據(jù)透露,200912月,環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心又在北京主持召開了火電項目煙塔合一方案環(huán)境影響研討會。與會專家和代表就煙塔合一排煙的源強(qiáng)參數(shù)、三河電廠煙塔合一排煙的實測結(jié)果、煙塔合一排煙的環(huán)境影響預(yù)測模式以及評估中心提出的關(guān)于煙塔合一方案的主要議題進(jìn)行了認(rèn)真的研討,形成的專家意見如下:

    1)煙塔合一技術(shù)是將火電廠煙囪和冷卻塔合二為一,取消煙囪,利用冷卻塔排放煙氣,冷卻塔既有原有的冷卻散熱功能,又替代煙囪排放脫硫脫硝除塵后的煙氣。目前主要有濕冷塔(二次循環(huán)冷卻塔)及干冷塔(空氣間接冷卻塔)排煙兩種情況。

    2)目前國內(nèi)尚沒有煙塔合一排煙的工程設(shè)計技術(shù)規(guī)范、排氣量計算方法標(biāo)準(zhǔn)和評價技術(shù)規(guī)范,且實測結(jié)果表明,煙塔合一排煙時,壁效應(yīng)非常明顯,塔出口氣流速度和溫度分布很不均勻,因此采用煙塔合一排煙方案時,報告書中應(yīng)給出多種情況下的源強(qiáng)詳細(xì)參數(shù)表,并提供其計算過程,盡可能給出排放量大而抬升高度低的排放源參數(shù)。

    3)煙塔合一德國模式的模式原理是合理的,但由于國內(nèi)最初使用的德國模式的氣象條件是模式軟件系統(tǒng)預(yù)置值而非項目所在地附近的實際氣象資料,而我國幅員廣大,氣候背景差異大,地形和氣象條件復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于德國,因此在中國使用時在模式中應(yīng)盡可能采取當(dāng)?shù)氐臍庀髤?shù),至少包括百頁箱高度處的環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、不同穩(wěn)定度下的環(huán)境垂直風(fēng)指數(shù)和不同穩(wěn)定度下的環(huán)境垂直溫度變化率。

    4)由于煙塔合一排煙,排氣速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于煙囪排放方案,因此煙塔合一排煙時必須考慮大風(fēng)下洗等不利氣象條件。當(dāng)環(huán)境溫度偏高時,煙塔合一排煙的混合氣體熱浮力小,甚至出現(xiàn)無熱浮力現(xiàn)象,應(yīng)謹(jǐn)慎采用煙塔合一排煙方案。

    5)采用煙塔合一排煙方案時,必須與煙囪排煙方案進(jìn)行比較。在復(fù)雜地形條件下,需用導(dǎo)則模式對德國模式的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比對。

    6)中國環(huán)科院就山西神頭發(fā)電有限公司上大壓小”2×600MW機(jī)組工程給定的排放源參數(shù),采用干冷塔、濕冷塔和煙囪排煙方案分別進(jìn)行了計算比較,干冷塔的環(huán)境影響總體上要小于煙囪和濕冷塔排放方案。專家認(rèn)為,神頭發(fā)電有限公司上大壓小”2×600MW機(jī)組工程在采用嚴(yán)格的污染防治措施后,利用空冷塔排煙方案,其環(huán)境影響是可以接受的。

    7)采用煙塔合一排煙方案時,環(huán)境空氣防護(hù)距離可采用估算模式的空腔區(qū)水平尺度進(jìn)行估算,一般不宜超過500。

    8)煙塔合一排煙方案不屬于環(huán)保技術(shù),且在發(fā)達(dá)國家沒有得到普遍使用,因此在國內(nèi)不宜普遍使用與推廣。煙塔合一排煙的適用區(qū)域或情況主要包括北方干燥、半干燥地區(qū)有建筑物限高的區(qū)域(如機(jī)場附近的凈空要求限制了煙囪高度);景觀環(huán)境有特殊要求的地區(qū)。且采用煙塔合一排煙方案時,其污染物治理應(yīng)采用國內(nèi)最先進(jìn)的大氣污染控制技術(shù)和最好的環(huán)境管理水平。

    9)建議對已運行的煙塔項目進(jìn)行環(huán)境影響后評估,進(jìn)行室內(nèi)風(fēng)洞及水槽試驗、野外試驗,以檢驗該類項目環(huán)評技術(shù)路線、評價方法及評價結(jié)論,盡快建立煙塔合一排煙的工程設(shè)計技術(shù)規(guī)范和環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范。

    歸納起來可知,煙塔合一排煙方案在國內(nèi)不宜普遍使用與推廣;煙塔合一排煙的適用特定的區(qū)域或情況;采用煙塔合一排煙方案時,其污染物治理應(yīng)采用國內(nèi)最先進(jìn)的大氣污染控制技術(shù)和最好的環(huán)境管理水平。

    本工程不屬于由于機(jī)場附近的凈空要求限制了煙囪高度,同時景觀環(huán)境也無特殊要求,屬于不宜采用之列。如考慮本工程海水冷卻的特殊條件,同意采用煙塔合一的話,需謹(jǐn)慎考慮其污染物治理應(yīng)采用國內(nèi)最先進(jìn)的大氣污染控制技術(shù)和最好的環(huán)境管理水平,因國內(nèi)尚未出臺統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,操作起來難度也較大,相關(guān)的評估和審批同樣難度很大,無疑帶來了可批性風(fēng)險。

    5   結(jié)論

    1)本工程采用海水冷卻塔+煙囪和海水煙塔合一方案兩種排煙方案技術(shù)上都是可行的;

    2煙塔合一方案可充分利用本工程海水冷卻的特定條件,可避免建設(shè)煙囪和腐蝕風(fēng)險,技術(shù)上有一定的優(yōu)勢;

    3)經(jīng)論證煙塔合一方案雖然可省去煙囪,但由于塔防腐費用的增加、循環(huán)水管道和煙道加長和循環(huán)水泵加大,海水煙塔合一方案比海水塔+煙囪方案投資高約1550萬元,如果煙囪采用鈦鋼板防腐,煙塔合一比海水塔+煙囪方案投資還要高約911萬元,循環(huán)水泵年運行費增加48萬元,煙塔合一在經(jīng)濟(jì)上并沒有優(yōu)勢;

    4)鑒于國家環(huán)境審批部門對采用煙塔合一采取限制和嚴(yán)格控制的技術(shù)政策,采用煙塔合一方案能否被批準(zhǔn)和多長周期能批準(zhǔn),均難以估計,相對于工程工期存有風(fēng)險。

    綜上所述,本工程采用 煙塔合一方案技術(shù)上優(yōu)勢不明顯,經(jīng)濟(jì)上也并無優(yōu)勢,且存在可批性風(fēng)險,又無工程業(yè)績,故不宜推薦煙塔合一方案


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