（節(jié)能減排項(xiàng)目）大型集群電爐低溫?zé)煔庥酂豳Y源綜合利用工程可研報(bào)告

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1、XXXX冶金集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目——大型集群電爐低溫?zé)煔庥酂豳Y源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 XXXX冶金集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群電爐低溫?zé)煔庥酂豳Y源 綜合利用能效電廠工程 初步技術(shù)方案 1 項(xiàng)目建設(shè)單位情況 1.1項(xiàng)目概況 XXXX冶金有限責(zé)任公司根據(jù)本公司余熱資源的具體情況，在對國家及內(nèi)蒙古自治區(qū)資源綜合利用的產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)現(xiàn)有的資源綜合利用電站的系統(tǒng)和技術(shù)進(jìn)行了綜合調(diào)研，為了實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和執(zhí)行資源綜合利用政策，針對企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)條件，并

2、綜合考慮現(xiàn)有余熱資源及場地布置等因素，擬利用硅鐵電爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，通過設(shè)置余熱鍋爐產(chǎn)生的低壓過熱蒸汽余熱資源，配套建設(shè)低參數(shù)余熱電站。以達(dá)到充分利用廢熱資源，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益之目的。 1.2項(xiàng)目建設(shè)單位情況簡介 XXXX冶金有限責(zé)任公司隸屬于XXXX控股集團(tuán)，座落于京包銀蘭經(jīng)濟(jì)帶的工業(yè)重鎮(zhèn)中國內(nèi)蒙古XXXX棋盤井工業(yè)園區(qū)，占地面積 15平方公里。依托豐富的礦產(chǎn)資源和超凡的創(chuàng)業(yè)膽識，借助XXXX控股集團(tuán)年產(chǎn)660萬噸煤炭和裝機(jī)容量93萬千瓦的電力等配套產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，大膽探索高載能循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，實(shí)現(xiàn)了資源、能源和高附加值產(chǎn)品的快速轉(zhuǎn)化。投巨資建設(shè)了64臺礦熱電爐，總?cè)萘?/p>

3、118萬KVA，鐵合金系列產(chǎn)品的生產(chǎn)能力達(dá)100多萬噸，成為世界上總?cè)萘孔畲?，爐臺數(shù)最多，產(chǎn)能最高的鐵合金生產(chǎn)基地，不但是中國鐵合金產(chǎn)品生產(chǎn)和出口的特大型支柱企業(yè)，在全世界鐵合金生產(chǎn)領(lǐng)域中產(chǎn)銷量均名列前茅。產(chǎn)品有普通硅鐵、特種硅鐵、硅錳合金、電石等，遠(yuǎn)銷中東、歐美、日韓、東南亞、非洲等20多個(gè)國家、地區(qū)和中國30多個(gè)省市自治區(qū)。 到2015年，憑借年5000萬噸的煤炭產(chǎn)能和291萬千瓦的發(fā)電能力，依托具有自主產(chǎn)權(quán)并可開采數(shù)百年的金屬礦產(chǎn)資源以及109國道、110國道和東烏鐵路等便利的交通運(yùn)輸條件，XXXX冶集團(tuán)將涉足鉻鐵、硅鈣、氧化鋁、電解鋁、水泥熟料、稀貴金屬鐵合金等領(lǐng)域，產(chǎn)能總量將達(dá)到5

4、00多萬噸,其中普通硅鐵70萬噸、特種硅鐵5萬噸、工業(yè)硅20萬噸、硅錳15萬噸、碳化硅1萬噸、硅微粉10萬噸、電石100萬噸、氧化鋁80萬噸、電解鋁40萬噸、水泥熟料155萬噸。 XXXX冶金有限責(zé)任公司以“XXXX”品牌為創(chuàng)業(yè)靈魂,以“質(zhì)量和服務(wù)是XXXX的象征” 為興業(yè)目標(biāo)，一心樹就“能源經(jīng)濟(jì)、高科技經(jīng)濟(jì)和資本經(jīng)濟(jì)”同軌道加速運(yùn)行的“藍(lán)?！卑l(fā)展戰(zhàn)略，全力構(gòu)筑用“集智、放膽、拓荒、創(chuàng)新”的企業(yè)文化精神凝結(jié)而成的品牌發(fā)展之路。產(chǎn)品的純度、精度都達(dá)到了國際水準(zhǔn)。 推進(jìn)資源綜合開發(fā)利用，實(shí)施資源控制戰(zhàn)略，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集中度，培育產(chǎn)業(yè)集群，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，使優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大

5、，是公司發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。把優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，必須堅(jiān)持“科技是第一生產(chǎn)力”的思想，只有在我國高載能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域不斷地探索、創(chuàng)新，搶占技術(shù)制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突圍，才能提高產(chǎn)業(yè)競爭力。 1.3項(xiàng)目提出的必要性和意義 1.3.1開展節(jié)能活動(dòng) 能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，能源使用效率的高低已成為一個(gè)部門、一個(gè)行業(yè)乃至一個(gè)國家技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增加，能源相對不足的矛盾已日顯突出，尋找新的能源或可再生能源，以及合理的綜合利用現(xiàn)有的寶貴能源將是我國今后如何確保經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。 2005年以來，國務(wù)院先后發(fā)出了《關(guān)于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)近期重點(diǎn)工作的通知》和

6、《關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見》等重要文件，批準(zhǔn)發(fā)布了《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》。為實(shí)現(xiàn)《規(guī)劃》目標(biāo)，國家發(fā)改委啟動(dòng)了十大重點(diǎn)節(jié)能工程。通過實(shí)施十大重點(diǎn)節(jié)能工程，“十一五”期間將實(shí)現(xiàn)節(jié)約2.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能目標(biāo)。并重點(diǎn)提出“十一五”期間“實(shí)現(xiàn)在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)……形成年節(jié)能能力266萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤；……”的具體要求。 2006年4月國家發(fā)改委等政府部門又頒布了《千家企業(yè)節(jié)能行動(dòng)實(shí)施方案》，進(jìn)一步明確了“以提高能源利用效率為核心，堅(jiān)持節(jié)能與結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步和加強(qiáng)管理相結(jié)合，大力調(diào)整和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，開發(fā)和推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)”的指導(dǎo)思想。 冶金工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)原材料工業(yè)，也是高耗能、高污染工業(yè)。冶金

7、工業(yè)節(jié)能潛力巨大。為此，國內(nèi)、外大型企業(yè)紛紛采取先進(jìn)技術(shù)，開展節(jié)能降耗和綜合利用，不斷優(yōu)化企業(yè)的能耗指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo)，以期達(dá)到能耗最少，環(huán)保最優(yōu)。 目前，能源生產(chǎn)的增長速度尚難以適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，能源價(jià)格仍呈上升趨勢，這對于能源費(fèi)用占企業(yè)生產(chǎn)總成本20%～30%的冶金工業(yè)將是新的挑戰(zhàn)。因此，節(jié)能降耗將是冶金工業(yè)長期發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)。 1.3.2循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 利用硅鐵電爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的400℃以下的廢氣余熱作為熱源的純低溫余熱發(fā)電，在不增加生產(chǎn)能耗的前提下，整個(gè)熱力系統(tǒng)不燃燒任何一次能源，電站的產(chǎn)品——電力將回用于冶金生產(chǎn)，這套系統(tǒng)在回收冶金工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量余熱的同時(shí)，又減少

8、了冶金工業(yè)對環(huán)境的熱污染以及粉塵污染，這將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這套系統(tǒng)是一個(gè)典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)范例。 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想萌芽興起于60年代，到了80年代，人們的認(rèn)識經(jīng)歷了從“排放廢物”到“凈化廢物”再到“利用廢物”的過程。到了90年代，特別是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略成為世界潮流的近幾年，源頭預(yù)防和全過程治理替代末端治理成為國家環(huán)境與發(fā)展政策的真正主流，人們在不斷探索和總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出以資源利用最大化和污染排放最小化為主線，逐漸將清潔生產(chǎn)、資源綜合利用、生態(tài)設(shè)計(jì)和可持續(xù)消費(fèi)等融為一套系統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略。循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵是一種“促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)與和諧”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，它要求以“減量化→再利用→再循環(huán)”（3R

9、） 為社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的行為準(zhǔn)則，把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組織成一個(gè)“資源→產(chǎn)品→再生資源”的反饋式流程，實(shí)現(xiàn)“低開采、高利用、低排放”，以最大限度利用進(jìn)入系統(tǒng)的物質(zhì)和能量，提高資源利用率，最大限度地減少污染物排放，提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和效益?！皽p量化、再利用、再循環(huán)”是循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的實(shí)際操作原則。 由此可見，節(jié)能減排是社會(huì)和政府在能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的巨大壓力下提出的緊迫要求,也是冶金行業(yè)面對日益激烈的市場競爭的經(jīng)濟(jì)形勢下的明智選擇。而利用日益成熟的低溫余熱發(fā)電技術(shù)，可大量回收和充分利用冶金工業(yè)中的低溫廢氣余熱，提高冶金工業(yè)的整體資源利用水平，此項(xiàng)技術(shù)必將成為冶金工業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑之一。 余熱電站

10、建成后，可大力回收和循環(huán)利用工業(yè)廢氣，提高企業(yè)的整體資源利用水平，為資源的綠色消費(fèi)貢獻(xiàn)力量。另外，利用企業(yè)的廢氣余熱進(jìn)行發(fā)電，實(shí)際上就是相應(yīng)減少了電力系統(tǒng)中燃煤電站產(chǎn)生同等電量而產(chǎn)生的CO2的排放。根據(jù)《京都議定書》規(guī)定的基于市場經(jīng)濟(jì)原則的清潔發(fā)展機(jī)制（CDM），這些CO2的減排量是可以在國際碳排放交易中出售的，從而可以進(jìn)一步減少余熱發(fā)電的投資成本。 1.3.3理想的CDM項(xiàng)目 為了應(yīng)對溫室氣體排放對全球氣候變化帶來的嚴(yán)重影響，近20多年來，人類社會(huì)進(jìn)行了持續(xù)不懈的努力。1997年12月在日本京都通過的《京都議定書》是這種努力的里程碑式的極其重要的成果。在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》之下，世

11、界各國最終簽署了具有法律約束力的《京都議定書》，規(guī)定在2008到2012年的第一個(gè)承諾期內(nèi)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家必須將二氧化碳排放總量在1990年排放總量的基礎(chǔ)上減少5.2%；發(fā)展中國家在此期間不承擔(dān)減排義務(wù)，而且可以將本國實(shí)現(xiàn)的減排量出售給發(fā)達(dá)國家，換取資金與技術(shù)，再用于國內(nèi)的環(huán)境保護(hù)事業(yè)，促進(jìn)發(fā)展中國家的可持續(xù)發(fā)展，這就是《京都議定書》所設(shè)計(jì)的“清潔發(fā)展機(jī)制（簡稱CDM－Clean Development Machanism）”的精髓。 　　CDM是《京都議定書》第12條所建立的發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家之間的一種國際合作機(jī)制?！毒┒甲h定書》所設(shè)計(jì)的CDM包含雙重目的：幫助發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；幫

12、助發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)其減限排承諾。CDM規(guī)定發(fā)達(dá)國家通過提供資金和技術(shù)的方式，與發(fā)展中國家開展項(xiàng)目合作，將項(xiàng)目所實(shí)現(xiàn)的“核證減排量（CERs）”用于發(fā)達(dá)國家締約方完成他們在議定書中的減排承諾 。CDM被普遍認(rèn)為是一種“雙贏”機(jī)制：發(fā)展中國家通過合作可以獲得資金和技術(shù)，有助于實(shí)現(xiàn)自己的可持續(xù)發(fā)展；發(fā)達(dá)國家可以大幅度降低其在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)減排所需的高昂費(fèi)用。 　　清潔發(fā)展機(jī)制為發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)減排承諾提供了另一種可行的途徑。在全球范圍內(nèi)，無論在哪里進(jìn)行減排，效果都是一樣的，但在發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)減排所需的成本與難度相對更低一些。CDM模式的主要內(nèi)容是，發(fā)達(dá)國家可以在發(fā)展中國家的項(xiàng)目中投入資金、技術(shù)，幫助其減少溫室氣

13、體的排放量，然后向發(fā)展中國家購買其減排量，這樣發(fā)達(dá)國家就能以比較低的成本完成減排承諾。CDM在發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家之間創(chuàng)造了一種商機(jī)，使溫室氣體的減排量可以作為商品在國際市場上進(jìn)行交易，發(fā)展中國家可以通過CDM項(xiàng)目獲得一定的資金和較先進(jìn)的技術(shù)。 火力發(fā)電項(xiàng)目需要燃燒大量的煤炭資源，并在生產(chǎn)過程中排放大量的CO2氣體，本項(xiàng)目建成后的發(fā)電能力，相當(dāng)于減少了燃煤電站燃煤量， 以一臺與6MW余熱發(fā)電機(jī)組相當(dāng)?shù)娜济喊l(fā)電機(jī)組，按年發(fā)電量4200萬kWh來計(jì)算，每年可減少CO2氣體的排放量近4.13萬t，因此余熱發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的社會(huì)環(huán)保效益十分明顯，是一個(gè)很好的CDM項(xiàng)目。 1.4項(xiàng)目的技術(shù)支持條件

14、 國外純低溫余熱發(fā)電技術(shù)從六十年代末期即開始研制，到七十年代中期，無論是熱力系統(tǒng)還是裝備都已進(jìn)入實(shí)用階段。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用到八十年代初期達(dá)到了高潮，尤其是日本，此項(xiàng)技術(shù)較為成熟，不但在本國得到應(yīng)用，并且出口到臺灣、韓國等一些國家和地區(qū)。 2004年2月14日，馬鋼同日本川崎重工業(yè)代株式會(huì)社簽定了利用燒結(jié)余熱發(fā)電項(xiàng)目的合同，將公司二鐵總廠燒結(jié)車間現(xiàn)有的兩臺300平方米燒結(jié)帶冷機(jī)產(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收發(fā)電，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為1.75萬千瓦，年發(fā)電量為1.4億千瓦時(shí)。工程于2004年9月開工，2005年9月6日，二鐵廠燒結(jié)余熱發(fā)電并網(wǎng)發(fā)電成功。預(yù)計(jì)項(xiàng)目投產(chǎn)三年后便可收回前期投入的全部成本。具有極高的經(jīng)濟(jì)效

15、益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。 據(jù)考查，該系統(tǒng)的技術(shù)方案和1996年日本新能源產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社（NEDO）向我國安徽省寧國水泥廠4000t/d預(yù)分解窯贈(zèng)送的一套6480kW的純中、低溫余熱電站設(shè)備完全一致。而寧國水泥廠余熱電站的工程設(shè)計(jì)、開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)化正是由XX水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)的。 近年來，隨著國內(nèi)低參數(shù)、多級進(jìn)汽、飽和進(jìn)汽式汽輪機(jī)的開發(fā)成功（XX水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合有關(guān)汽輪機(jī)制造廠開發(fā)、制造），國產(chǎn)裝備的純中、低溫余熱電站已進(jìn)入了成熟階段，采用中、低品位余熱動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)械的純中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)具有更顯著的節(jié)能效果。 撫順新鋼鐵有限責(zé)任公司是東北地區(qū)較有實(shí)力的民營鋼鐵企業(yè)，由于該企業(yè)燒結(jié)廠

16、、煉鋼廠、軋鋼廠都設(shè)有余熱鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽解決了全廠冬季采暖和生產(chǎn)用汽的需要，節(jié)約了大量的一次能源。但在非采暖期，這些蒸汽由于沒有找到很好的用途被白白排入大氣，即浪費(fèi)了能源，又損失了大量的軟化水，同時(shí)蒸汽排放產(chǎn)生的噪聲對周圍環(huán)境也造成了一定的影響。 2005年10月?lián)犴樞落撹F有限責(zé)任公司委托XX水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院能達(dá)公司承擔(dān)該工程的設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)過詳細(xì)的評估和實(shí)際測量，綜合蒸汽管網(wǎng)的壓力確定為0.49MPa（飽和），流量為45t/h左右，基于以上兩個(gè)條件，經(jīng)計(jì)算，汽機(jī)選型為：N5.5-0.49飽和進(jìn)汽凝汽式汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組，發(fā)電機(jī)型號為：QFW-6-Z單支座數(shù)字式無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，額定功

17、率為6MW。工程總投資約2200萬元（部分設(shè)施利舊）。年收益為1572萬元，約需1.4年的時(shí)間即可收回全部投資。工程已于2007年7月投入運(yùn)行，目前，實(shí)際發(fā)電功率為5MW。 中材節(jié)能發(fā)展有限公司的前身為XX水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院能達(dá)技術(shù)發(fā)展有限公司。 上世紀(jì)80年代中期，XX水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司（簡稱“TCDRI”）率先開展了利用水泥廠廢氣余熱進(jìn)行發(fā)電的研究。1990年，TCDRI成立中低溫余熱發(fā)電“八五”攻關(guān)組，承擔(dān)“八?五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目――《帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥廠中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開發(fā)》工作。經(jīng)過“八?五”期間的艱苦努力，完成了《帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥廠中、低溫余熱發(fā)電技

18、術(shù)及裝備的研究開發(fā)》的攻關(guān)工作，成功地回收了水泥生產(chǎn)過程中大量排放的400℃以下的廢氣余熱，獲得了“八?五”國家重大科技攻關(guān)成果獎(jiǎng)。 1998年6月1日，為了更好的開展余熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)工作，TCDRI余熱發(fā)電室改組為XX能達(dá)技術(shù)發(fā)展有限公司。 2007年7月9日，中國中材集團(tuán)經(jīng)過精心的前期準(zhǔn)備，聯(lián)合戰(zhàn)略投資者共同簽署了“XX能達(dá)技術(shù)發(fā)展有限公司增資協(xié)議”，公司注冊資本增加至3億元，公司名稱變更為“中材節(jié)能發(fā)展有限公司”。 中材節(jié)能發(fā)展有限公司注冊地所在區(qū)域?yàn)閲壹壐咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)――XX北辰科技園區(qū)。經(jīng)營范圍：余熱發(fā)電項(xiàng)目的投資、開發(fā)、建設(shè)；余熱發(fā)電工程技術(shù)開發(fā)、設(shè)計(jì)、咨詢及工程總承包

19、；相關(guān)建筑材料、金屬材料、保溫材料、機(jī)械電器批發(fā)、零售；提供清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目的開發(fā)方案及技術(shù)咨詢，代理清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目產(chǎn)生的減排額銷售業(yè)務(wù)。 中材節(jié)能發(fā)展有限公司擁有國內(nèi)從事余熱發(fā)電業(yè)務(wù)最大的一支技術(shù)隊(duì)伍，截止到2007年底職工人數(shù)108人，其中高級職稱人員38人，中級職稱19人，初級職稱（包括碩士）人員28人，本科以上學(xué)歷90人，占公司員工比例83.33%。注冊資本3億元。 中材節(jié)能發(fā)展有限公司擁有“新型干法水泥廠余熱發(fā)電”和“玻璃工廠余熱發(fā)電”兩項(xiàng)專利技術(shù)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和其他專有技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。為我國迄今為止唯一具有低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)專利技術(shù)的企業(yè)，200

20、8年1月榮獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授予的第十屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)（國知發(fā)管字[2008]19號文）。 中材節(jié)能發(fā)展有限公司的業(yè)務(wù)形態(tài)主要有三種模式：工業(yè)余熱發(fā)電工程的總承包（EPC）、工業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目的成套技術(shù)裝備供應(yīng)（EP）、工業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目的投資（BOT）。 中材節(jié)能發(fā)展有限公司的市場區(qū)域已經(jīng)開始向全球擴(kuò)展，2007年1月15日與“泰水泥SAIM”簽訂了3條水泥生產(chǎn)線的純低溫余熱發(fā)電工程項(xiàng)目總承包合同，全部采用本公司技術(shù)產(chǎn)品或國產(chǎn)裝備，成為中國首家向國外出口該類技術(shù)的企業(yè)。 2007年5月，中材節(jié)能發(fā)展有限公司與世界第一大水泥制造商“拉法基Larfarge”簽訂4條水泥生產(chǎn)線純低溫

21、余熱發(fā)電項(xiàng)目工程總承包合同。這是拉法基公司第一次在其全球所屬的水泥制造工廠實(shí)施純低溫余熱發(fā)電。意味著世界高端客戶對本公司余熱發(fā)電技術(shù)的肯定，對中材節(jié)能發(fā)展有限公司今后開拓國際市場具有深遠(yuǎn)的意義。 截止2008年3月底，由TCDRI改組的“中材節(jié)能發(fā)展有限公司”已經(jīng)完成和正在建設(shè)中的國內(nèi)外純低溫余熱發(fā)電的投資項(xiàng)目（BOT）、合同能源管理項(xiàng)目（EMC）、工程總承包項(xiàng)目（EPC或EP）、工程設(shè)計(jì)和技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目涉及近130個(gè)水泥工廠的近160條水泥生產(chǎn)線，總裝機(jī)容量近800MW，為我國乃至世界的節(jié)能減排事業(yè)作出了卓越貢獻(xiàn)！ 以上這些余熱電站的相繼建成及投產(chǎn)，標(biāo)志著我國中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟并

22、進(jìn)入批量實(shí)際應(yīng)用階段，已經(jīng)收到良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，在大幅度降低水泥生產(chǎn)成本的同時(shí)也為國家節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境，為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作出了貢獻(xiàn)。中材節(jié)能發(fā)展有限公司在大量的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，使得該項(xiàng)技術(shù)日臻成熟、投資額不斷降低。 2 擬建項(xiàng)目情況 2.1擬建項(xiàng)目范圍及內(nèi)容 XXXX冶金有限責(zé)任公司于2004年5月開始建設(shè)，現(xiàn)在共有硅鐵冶煉電爐48臺，硅錳合金冶煉電爐2臺，電石電爐6臺，工業(yè)硅電爐8臺，總計(jì)62臺電爐。分布在十七個(gè)分廠內(nèi)，除一分廠外，上述電爐全部集中在半徑為1000米的范圍之內(nèi)。 各分廠電爐設(shè)備規(guī)格及臺數(shù)如下表: 編號 分廠名稱 分廠規(guī)模 編

23、號 　分廠名稱 分廠規(guī)模 電爐規(guī)格 臺數(shù) 電爐規(guī)格 臺數(shù) 1 硅鐵一分廠 12500kVA 2 10 硅鐵十分廠 25000kVA 4 2 硅鐵二分廠 12500kVA 4 11 硅鐵十一分廠 25000kVA 4 3 硅鐵三分廠 12500kVA 4 12 硅鐵十二分廠 25000kVA 4 4 硅鐵四分廠 12500kVA 4 13 硅鐵十三分廠 25000kVA 6 5 硅鐵五分廠 12500kVA 4 14 冶煉試驗(yàn)廠 12500kVA 2 6 硅鐵六分廠 25000kVA 2 15

24、 同源化工公司 25000kVA 6 7 硅鐵七分廠 25000kVA 2 16 EJM錳合金公司 25000kVA 2 8 硅鐵八分廠 25000kVA 2 17 金屬冶煉公司 6300kVA 8 9 硅鐵九分廠 25000kVA 2 合 計(jì)： 115.5萬kVA 62 XXXX冶金集團(tuán)有限責(zé)任公司硅鐵分廠總計(jì)分四期，一期1分廠2臺12500KVA硅鐵電爐；二期2、3、4、5分廠，每廠4臺12500KVA電爐；三期6、7、8、9分廠，每廠2臺25000KVA電爐；四期10、11、12和13分廠，其中10、11、12分

25、廠每廠4臺16500KVA電爐，13分廠6臺16500KVA電爐。此外，試驗(yàn)分廠2臺12500KVA電爐，同源化工6臺25000KVA電石爐。四期硅鐵分廠，每期對應(yīng)1個(gè)變電站，同源化工1個(gè)變電站，試驗(yàn)分廠1個(gè)變電站，總計(jì)6個(gè)變電站。 根據(jù)生產(chǎn)車間的總圖布置及工藝流程，結(jié)合電爐廢氣參數(shù)的特性，本方案擬采用按區(qū)域和生產(chǎn)規(guī)模分組（按照業(yè)主方意見，余熱發(fā)電工程暫按兩期規(guī)劃），一期電站利用10、11、12和13硅鐵分廠18臺16500KVA硅鐵電爐的余熱進(jìn)行發(fā)電；二期電站利用6、7、8、9硅鐵分廠8臺25000KVA硅鐵電爐的余熱進(jìn)行發(fā)電；將每分廠多臺電爐的廢氣匯集后進(jìn)入一臺余熱鍋爐、每期工程配套建設(shè)

26、一套低參數(shù)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組?？傆?jì)配套建設(shè)8臺余熱鍋爐，共2座汽輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)。 余熱電站配置方案見下表： 電站編號 分廠名稱 電爐 鍋爐 臺數(shù) 機(jī)組 臺數(shù) 規(guī)格 臺數(shù) 一期 硅鐵10分廠 16500kVA 4 1 1 硅鐵11分廠 16500kVA 4 1 硅鐵12分廠 16500kVA 4 1 硅鐵13分廠 16500kVA 6 1 二期 硅鐵6分廠 25000kVA 2 1 1 硅鐵7分廠 25000kVA 2 1 硅鐵8分廠 25000kVA 2 1 硅鐵9分廠 12500kVA 2 1 合計(jì)

27、 26 8 2 根據(jù)工程實(shí)際情況及業(yè)主的要求，本方案研究的范圍如下： 1）26臺冶煉電爐共增設(shè)8臺余熱鍋爐； 2）2臺套汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)； 3）電站冷卻系統(tǒng)（風(fēng)冷方案）； 4）站用電系統(tǒng)； 5）電站自動(dòng)控制系統(tǒng)； 6）電站室外汽水系統(tǒng)； 7）電站煙風(fēng)系統(tǒng)； 8）電站相關(guān)配套的通訊、給排水、照明等輔助系統(tǒng)。 2.2 技術(shù)方案編制依據(jù) 業(yè)主方提供的有關(guān)該項(xiàng)目的基礎(chǔ)資料； 中材節(jié)能發(fā)展有限公司2007年8月對該系統(tǒng)余熱資源所做的熱工標(biāo)定數(shù)據(jù)； 國家有關(guān)法律、法規(guī)，技術(shù)規(guī)范、規(guī)定等。 2.3主要設(shè)計(jì)原則及指導(dǎo)思想 技術(shù)方案必須體現(xiàn)國家宏觀經(jīng)濟(jì)政策和可持續(xù)發(fā)展的要求

28、，堅(jiān)持“客觀、公正、科學(xué)、可靠”的原則，真實(shí)、全面地反映項(xiàng)目的有利和不利因素，提出可供業(yè)主決策的建議。 總體技術(shù)方案要求，在本工程實(shí)施和電站在正常發(fā)電時(shí)不能影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，在此前提下設(shè)計(jì)遵循“穩(wěn)定可靠，技術(shù)先進(jìn)，降低能耗，節(jié)約投資”的原則，認(rèn)真研究項(xiàng)目建設(shè)條件，通過多方案比較，提出供業(yè)主選擇的技術(shù)方案，為業(yè)主選擇適宜的技術(shù)方案提供依據(jù)。具體指導(dǎo)思想如下： （1）嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的要求。做到建設(shè)項(xiàng)目的安全設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)，同時(shí)施工，同時(shí)投入生產(chǎn)與使用。 （2）在穩(wěn)定可靠的前提下，提倡技術(shù)先進(jìn)，要盡可能采用先進(jìn)的工藝技術(shù)方案，以降低發(fā)電成本和基建投入。

29、 （3）盡可能利用公司現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施并盡最大可能利用余熱。 （4）生產(chǎn)設(shè)備原則上采用國產(chǎn)設(shè)備。 （5）余熱電站的電機(jī)控制和過程控制采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，達(dá)到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制的目的，并最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。 2.5 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案 2.5.1可利用的余熱資源 XXXX冶金集團(tuán)有限責(zé)任公司上述26臺冶煉電爐，均為矮煙罩半封閉式礦冶爐，配干法布袋除塵裝置。 半封閉式硅鐵還原電爐排出的廢氣帶走的熱量相當(dāng)于輸入電能總量的40%～50%。煙氣量的大小及溫度的高低受冶煉爐況與操作爐門開閉的影響，與混入空氣的多少有直接關(guān)系。 根據(jù)中材節(jié)能發(fā)展有限公司2007年

30、8月3日～5日對七分廠2＃爐、八分廠2＃爐（25000kVA硅鐵冶煉電爐）和十分廠1＃爐（16500kVA硅鐵冶煉電爐）的現(xiàn)場測試結(jié)果和業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，其主要廢氣參數(shù)如下： 25000kVA硅鐵冶煉電爐煙氣溫度250～420℃，平均溫度約320℃，煙氣流量92000～131000m3/h（標(biāo)況），平均煙氣流量113000m3/h（標(biāo)況），含塵濃度為5g/m3（標(biāo)況）； 16500KVA硅鐵冶煉電爐煙氣溫度290～440℃，平均溫度約353℃，煙氣流量23000～79000m3/h（標(biāo)況），平均煙氣流量55167m3/h（標(biāo)況）,含塵濃度為7g/m3（標(biāo)況）。 以上數(shù)據(jù)與國內(nèi)、外同規(guī)模爐

31、型相比，流量、溫度偏低。通過現(xiàn)場勘查和與業(yè)主的充分交流、分析、研究，我們認(rèn)為導(dǎo)致煙氣流量、溫度偏低的主要原因有以下幾方面： ①電爐喂料口爐門采用空氣幕密封，導(dǎo)入了大量冷風(fēng)； ②由于現(xiàn)有空冷器效果較差，不能滿足布袋除塵的溫度要求，所以在引風(fēng)機(jī)入口處增設(shè)了混冷風(fēng)閥門，標(biāo)定時(shí)冷風(fēng)閥開度為30％。 ③系統(tǒng)密封不嚴(yán)，造成大量冷空氣進(jìn)入。 ④部分管道無保溫措施，表面散熱增加。 針對上述存在的問題首先要加強(qiáng)管理，采取相應(yīng)措施：①電爐喂料口爐門的開度盡量減小，空氣幕密封風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速裝置，減少不必要的冷風(fēng)侵入；②由于余熱鍋爐的排煙溫度保證在160℃以下，滿足布袋除塵的溫度要求，可以取消引風(fēng)機(jī)入口處

32、混冷風(fēng)閥門；③加強(qiáng)系統(tǒng)密封；④增加保溫措施，減少表面散熱損失。 采取以上各項(xiàng)措施后，進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣溫度將會(huì)明顯提高，據(jù)估算，三期8臺25000kVA硅鐵冶煉電爐（六～九分廠）的煙氣參數(shù)平均可達(dá)125000m3/h(標(biāo)況)－360℃，四期18臺25000kVA電爐（十～十三分廠）煙氣參數(shù)平均為90000 m3/h(標(biāo)況)－380℃。 2.5.2 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案設(shè)計(jì)原則 1） 充分利用公司現(xiàn)有廢氣余熱資源； 2） 本余熱電站的建設(shè)及運(yùn)行應(yīng)不影響原有生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行； 3） 本余熱電站的系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng)以成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省投資、提高效益為原則，并考慮目前國內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備

33、實(shí)際技術(shù)水平。 4） 煙氣通過余熱鍋爐沉降下來的爐灰應(yīng)回收利用以達(dá)到節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境的目的。 2.5.3 裝機(jī)方案及熱力系統(tǒng)確定 2.5.3.1裝機(jī)方案的確定 根據(jù)目前國內(nèi)純余熱發(fā)電技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合硅鐵生產(chǎn)余熱資源情況，本工程裝機(jī)方案采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。 由總圖布置及工藝流程可知，同一系統(tǒng)各生產(chǎn)車間之間的距離較遠(yuǎn)，給低壓蒸汽的輸送帶來較大的困難，根據(jù)上述余熱條件以及目前的純低溫余熱發(fā)電的技術(shù)水平，本方案僅對單壓和閃蒸兩種熱力系統(tǒng)進(jìn)行比較。 1）按實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算單臺電爐發(fā)電能力如下： 系統(tǒng) 類別 電爐 規(guī)格 鍋爐主 汽壓力（MPa） 鍋爐主 汽溫度（℃）

34、 鍋爐主 蒸汽流量（t/h） 閃蒸蒸 汽壓力（MPa） 閃蒸蒸 汽流量（t/h） 鍋爐排 煙溫度（℃） 發(fā)電功率 （kW） 單壓系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 7.54 0 0 166 ～1451 16500kVA 1.35 310 4.71 0 0 156 ～906 閃蒸系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 7.54 0.15 1.862 125 ～1634 16500kVA 1.35 310 4.71 0.15 0.716 125 ～977 2）按改造后數(shù)據(jù)計(jì)算單臺電爐發(fā)電能力如下：

35、 系統(tǒng) 類別 電爐規(guī)格 鍋爐主 汽壓力（MPa） 鍋爐主 汽溫度（℃） 鍋爐主蒸汽流量（t/h） 閃蒸蒸 汽壓力（MPa） 閃蒸蒸 汽流量（t/h） 鍋爐排 煙溫度（℃） 發(fā)電功率 （kW） 單壓系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 11.18 0 0 154 ～2149 16500kVA 1.35 310 9.065 0 0 118 ～1743 閃蒸系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 11.18 0.15 1.862 118 ～2332 16500kVA 1.35 310 9.065 0

36、.15 0.716 130 ～1813 通過上述計(jì)算，閃蒸系統(tǒng)具有較高的發(fā)電能力，因此建議采用閃蒸熱力系統(tǒng)。按照以上單臺電爐的平均余熱發(fā)電功率推算，一期電站18臺16500kVA硅鐵冶煉電爐和二期8臺25000kVA硅鐵冶煉電爐改造前、后電站計(jì)算平均發(fā)電能力及裝機(jī)容量如下： 電站編號 改造前、后 電爐臺數(shù) 鍋爐臺數(shù) 蒸汽參數(shù) 平均發(fā)電 功率（kWh） 裝機(jī)容量（MW） 一期 改造前 18 4 主汽：1.35 MPa－310℃－84.78t/h 閃蒸：0.15 MPa－111℃－12.96 t/h 17586 30 改造后 18 4 主汽：1.35

37、 MPa－310℃－163.1t/h 閃蒸：0.15 MPa－111℃－12.96 t/h 32634 二期 改造前 8 4 主汽：1.35 MPa－310℃－60.3 t/h 閃蒸：0.15 MPa－111℃－14.9 t/h 13072 15MW 改造后 8 4 主汽：1.35 MPa－310℃－89.6t/h 閃蒸：0.15 MPa－111℃－14.9 t/h 18656 以上計(jì)算結(jié)果是基于汽輪機(jī)排汽壓力均為0.0075MPa，汽輪機(jī)效率均為80％的條件得到的。此方案中，由于采用直接空氣冷卻系統(tǒng)使汽輪機(jī)的排汽壓力升高，進(jìn)、出口焓差顯著下降，根據(jù)當(dāng)?shù)貧?/p>

38、象條件估算，直接空氣冷卻系統(tǒng)的排汽背壓為0.015~0.03MPa，與水冷系統(tǒng)相比，同樣條件下減少發(fā)電量約為10％～15％，即一期改造后的平均發(fā)電能力為27.74MW；二期改造后的平均發(fā)電能力為15.8MW。 2.5.3.1.1余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)形式及清灰方案 根據(jù)工藝流程和廢氣參數(shù)及粉塵的特性，余熱鍋爐采用單鍋筒、光管受熱面、自然循環(huán)方式、露天立式布置，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。煙氣從上向下依次橫向沖刷過熱器、蒸發(fā)器、省煤器，氣流方向與粉塵沉降方向一致，有利于受熱面的清灰。鍋爐受熱面采用光管錯(cuò)排方式布置，使氣流在管壁形成擾動(dòng)，阻止煙塵沉降。鍋爐分兩段設(shè)置，其中I段為蒸汽段，II段為熱水段。為便于

39、運(yùn)行和檢修，設(shè)有多層平臺。 試驗(yàn)證明：煙塵的主要成份為：SIO2、C、CaO、Fe2O3、AI2O3等，各種成份所占比例分別為：91.7%、7.5%、0.2%、0.2%、0.3%，其它成份占0.1%，堆積比重只有0.2t/m3，煙塵粒度≤1μm的占80％以上，平均粒徑為0.1~0.15μm。當(dāng)煙氣溫度≥160℃、通流截面風(fēng)速≥8m/s時(shí)，煙氣粉塵很難在光管受熱面堆積成型。但是，硅微粉表面張力很小，具有較強(qiáng)的親水性。 針對廢氣粉塵粒度很小，比重較輕的特點(diǎn)，余熱鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)積灰?guī)茁瘦^小，但在事故狀態(tài)下，仍然存在積灰的可能，如電爐電極冷卻水套漏水、鍋爐爆管等。因此在鍋爐的各受熱面之間布置了激

40、波脈沖清灰裝置。以減輕余熱鍋爐的積灰，提高鍋爐的換熱效率。 鍋筒材料為20g，安裝在鋼架頂部。鍋筒內(nèi)部裝置的一次分離采用縫隙擋板結(jié)構(gòu)，二次分離元件為特殊的鋼絲網(wǎng)分離器。為了保證好的蒸汽品質(zhì)和合格的鍋水，還裝有加藥管和表面排污管。 為保證安全和便于操作，鍋筒上部裝有壓力表、安全閥和備用管座。鍋筒前方設(shè)有兩組石英玻璃管水位表，其中一只為雙色水位表，便于用戶單位設(shè)置工業(yè)攝像頭以監(jiān)視水位；一組電接點(diǎn)液位計(jì)管座，可作水位顯示和接水位報(bào)警器用；兩組水位平衡容器，作水位記錄與控制用。 鍋爐四周布置有內(nèi)護(hù)板，與熱煙道組成煙氣通道，內(nèi)護(hù)板、熱煙道外敷設(shè)輕型保溫層。鍋爐整個(gè)外表面采用彩色鋼板作保護(hù)層，使得整

41、個(gè)鍋爐的漏風(fēng)率小于3％。 通過上述計(jì)算，10、11、12三個(gè)硅鐵分廠12臺16500kVA硅鐵冶煉電爐每分廠冶煉電爐可生產(chǎn)1.35MPa－310℃的過熱蒸汽36.26t/h；同時(shí)可通過閃蒸器產(chǎn)生0.15 MPa－111℃的飽和蒸汽2.88 t/h。13硅鐵分廠6臺16500kVA硅鐵冶煉電爐可生產(chǎn)1.35MPa－310℃的過熱蒸汽54.39t/h；同時(shí)可通過閃蒸器產(chǎn)生0.15 MPa－111℃的飽和蒸汽4.32 t/h。 6、7、8、9四個(gè)硅鐵分廠8臺25000kVA硅鐵冶煉電爐每分廠冶煉電爐可生產(chǎn)1.35MPa－310℃的過熱蒸汽22.36t/h；同時(shí)可通過閃蒸器產(chǎn)生0.15 MPa－1

42、11℃的飽和蒸汽3.724 t/h。 2.5.3.1.2低溫余熱發(fā)電汽輪機(jī)的特點(diǎn) 本項(xiàng)目采用的汽輪機(jī)是針對低溫余熱發(fā)電而特殊設(shè)計(jì)的低參數(shù)補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)?？紤]管線的壓力、溫度等損失，混合至主汽母管的主蒸汽參數(shù)為1.25MPa—300℃過熱蒸汽；補(bǔ)汽汽參數(shù)為0.15MPa—111℃飽和蒸汽。 汽輪機(jī)的通流部分由一個(gè)復(fù)速級和七個(gè)壓力級組成，不設(shè)回?zé)岢槠?。汽輪機(jī)前汽缸選用耐熱鉻鉬合金鑄鋼材料，后汽缸則采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵材料。前后汽缸用垂直中分面法蘭螺栓聯(lián)接，上下半汽缸，由水平中分面螺栓聯(lián)接，前汽缸用貓爪結(jié)構(gòu)搭在前軸承座上，前軸承座通過前座架固定在汽機(jī)基礎(chǔ)平臺上，后軸承座用螺栓及半圓墊圈固定在后汽缸

43、上，后汽缸通過后座架直接固定在基礎(chǔ)上。 來自余熱鍋爐的主蒸汽經(jīng)隔離閥、速關(guān)閥進(jìn)入汽輪機(jī)高壓部分蒸汽室，然后由調(diào)節(jié)汽閥控制進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分，蒸汽膨脹作功后，乏汽排入凝汽器凝結(jié)成水，再由凝結(jié)水泵泵出至除氧器。凝結(jié)水泵出口處引一路凝結(jié)水回凝汽器熱井作再循環(huán)管路。凝汽器上裝有安全膜板，當(dāng)凝汽器內(nèi)壓力過高時(shí)，可直接自動(dòng)向空排汽。 為了很好的適應(yīng)工藝過程的不穩(wěn)定，汽輪機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須適應(yīng)進(jìn)汽參數(shù)的波動(dòng)，保證汽輪機(jī)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。為此增加了前壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其基本原理是：將測得的新蒸汽壓力信號輸入前壓調(diào)節(jié)器，與設(shè)定值比較后，輸出控制信號，直接控制同步器，當(dāng)新汽壓力偏低時(shí)，控制調(diào)節(jié)汽閥關(guān)小，反之開大。

44、純低溫余熱發(fā)電是一種以汽定電的調(diào)節(jié)方式，達(dá)到在維持系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)熱－電轉(zhuǎn)換的目的。 2.5.3.1.3 裝機(jī)方案的確定 根據(jù)余熱鍋爐所能產(chǎn)生的主汽品位，本工程選用低壓補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)，主蒸汽參數(shù)確定為1.25MPa－300℃；補(bǔ)汽汽參數(shù)為0.15MPa—111℃飽和蒸汽。 一期電站4臺鍋爐共能生產(chǎn)主蒸汽量約為：1.35MPa－310℃－163.1t/h；閃蒸：0.15 MPa－111℃－12.96 t/h，平均余熱發(fā)電功率約為27.74MW，額定裝機(jī)功率為30MW。 二期電站4臺鍋爐共能生產(chǎn)主蒸汽量約為：1.35MPa－310℃－89.6t/h；閃蒸：0.15 MPa－111℃－

45、14.9 t/h，平均余熱發(fā)電功率約為15.8MW，額定裝機(jī)功率為15MW。 綜上所述，本工程確定裝機(jī)方案如下： 一期電站：1臺30MW低壓補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)組＋4臺余熱鍋爐； 二期電站：1臺15MW低壓補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)組＋4臺余熱鍋爐 一期電站汽輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率 30MW 經(jīng)濟(jì)功率 28MW 最大功率 33MW 轉(zhuǎn) 速 3000r/min 額定主進(jìn)汽壓力 1.25MPa（A） 最大允許主進(jìn)汽壓力 1.6MPa（A） 額定主進(jìn)汽溫度 300℃ 最大主進(jìn)汽溫度 340℃ 額定排汽壓力 0.015MPa（A） 負(fù)荷大于12000k

46、W時(shí)汽機(jī) 安全使用的最低進(jìn)汽參數(shù) P≥0.7MPa（A） t≥250℃ 二期電站汽輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率 15MW 經(jīng)濟(jì)功率 15MW 最大功率 16.5MW 轉(zhuǎn) 速 3000r/min 額定主進(jìn)汽壓力 1.25MPa（A） 最大允許主進(jìn)汽壓力 1.6MPa（A） 額定主進(jìn)汽溫度 300℃ 最大主進(jìn)汽溫度 340℃ 額定排汽壓力 0.015MPa（A） 負(fù)荷大于6000kW時(shí)汽機(jī) 安全使用的最低進(jìn)汽參數(shù) P≥0.7MPa（A） t≥250℃ 該機(jī)組在額定功率40~110%的情況下可以長期穩(wěn)定運(yùn)行，它的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)汽參數(shù)

47、范圍較廣，適應(yīng)能力強(qiáng)。 2.5.3.2 熱力系統(tǒng) 根據(jù)上述裝機(jī)方案，為滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要并達(dá)到節(jié)能、回收余熱的目的，結(jié)合生產(chǎn)工藝條件，熱力系統(tǒng)方案確定如下： 在每個(gè)分廠多臺硅鐵冶煉電爐廢氣出口各設(shè)置一臺廢氣余熱鍋爐，每臺鍋爐均與系統(tǒng)原有的空氣冷卻器并聯(lián)布置。 為了防止余熱鍋爐事故時(shí)，影響硅鐵爐的正常生產(chǎn)，在余熱鍋爐和空冷器的進(jìn)口處各增加一個(gè)電動(dòng)控制閥門（詳見F02－余熱鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)圖）。以便余熱鍋爐事故時(shí)，可以迅速從系統(tǒng)里解列出來。 余熱鍋爐分II段設(shè)置，其中I段為主蒸汽段， II段為熱水段。各臺余熱鍋爐I段生產(chǎn)的1.35MPa－330℃的過熱蒸汽匯合后進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電，汽機(jī)主汽耗率6.

48、12kg/kWh；汽機(jī)補(bǔ)汽壓力0.15MPa，補(bǔ)汽發(fā)電汽耗12.63kg/kWh，汽機(jī)超發(fā)能力10%，并且在此負(fù)荷能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。 汽輪機(jī)做功后的乏汽通過直接空氣冷卻系統(tǒng)冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵送入真空除氧器，再經(jīng)給水泵為余熱鍋爐熱水段提供給水，熱水段生產(chǎn)的190℃的熱水，其中一部分熱水作為鍋爐蒸汽段的給水，多余的熱水送至閃蒸器從而形成完整的熱力循環(huán)（詳見附圖F03－電站原則性熱力系統(tǒng)圖）。 上述方案的配置，可以使電站運(yùn)行方式靈活、可靠，能很好地與硅鐵生產(chǎn)配合，可最大限度的利用余熱。 上述方案的特點(diǎn)如下： 1）為了保證電站事故不影響硅鐵正常生產(chǎn)，余熱鍋爐均設(shè)有旁通廢氣管道，一旦余熱

49、鍋爐或電站發(fā)生事故時(shí)，可以將余熱鍋爐從硅鐵生產(chǎn)系統(tǒng)中解列，不影響硅鐵生產(chǎn)的正常運(yùn)行。 2）余熱鍋爐采用立式鍋爐，減少占地面積，減少漏風(fēng)，提高余熱回收率。 3）本工程采用真空除氧方式，有效的保證除氧效果，并最大限度的利用余熱。 4）針對廢氣粉塵粒度很小，比重較輕的特點(diǎn)，余熱鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)積灰?guī)茁瘦^小，但在事故解列的情況下，仍然存在積灰現(xiàn)象，因此在鍋爐的各受熱面之間布置了激波脈沖清灰裝置。以減輕余熱鍋爐的積灰，提高鍋爐的換熱效率。 以上各項(xiàng)措施已經(jīng)在眾多工程中應(yīng)用，并取得了較好的效果，因此該技術(shù)是成熟、可靠的。 2.5.4主要設(shè)備 一期電站主要設(shè)備選型見下表： 序號 設(shè)備名稱及型

50、號 數(shù)量 主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo) 1 30MW低壓補(bǔ)汽 凝汽式汽輪機(jī) 1 型號： BN30－1.25型 額定功率： 30MW 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 主汽壓力： 1.25MPa 主汽溫度： 3005℃ 補(bǔ)汽參數(shù)： 0.15 MPa－111℃ 排汽壓力： 0.015MPa 主汽耗率： 6.12kg/kW 2 30MW發(fā)電機(jī) 1 型號： QF30－2型 額定功率： 30MW 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 額定電壓： 10.5 kV 3 廢氣余熱鍋爐 1

51、 入口廢氣量： 360000m3/h（標(biāo)況） 入口廢氣溫度：380℃ 入口廢氣含塵濃度：7g/m3（標(biāo)況） 出口廢氣溫度： 118℃ 主蒸汽參數(shù)： 1.35MPa－310℃－36.26t/h閃 蒸： 0.15 MPa－111℃－2.88 t/h 給水溫度： 40℃ 鍋爐總漏風(fēng)： ≤3% 廢氣阻力： ≤700Pa 循環(huán)方式： 自然循環(huán) 布置方式： 立式露天布置 4 廢氣余熱鍋爐 3 入口廢氣量： 540000m3/h（標(biāo)況） 入口廢氣溫度： 380℃ 入口廢氣含塵濃度：7g/m3（

52、標(biāo)況） 出口廢氣溫度： 118℃ 主蒸汽參數(shù)： 1.35MPa－310℃－36.26t/h閃 蒸： 0.15 MPa－111℃－4.32 t/h 給水溫度： 40℃ 鍋爐總漏風(fēng)： ≤3% 廢氣阻力： ≤700Pa 循環(huán)方式： 自然循環(huán) 布置方式： 立式露天布置 5 激波脈沖請灰裝置 4 6 真空除氧器 2 出力： 100t/h 工作壓力： 0.0075MPa 工作溫度： 45℃ 除氧水箱： 40m3 7 鍋爐給水泵 3 流量：

53、 100t/h 揚(yáng)程： 274m 二期電站主要設(shè)備選型見下表： 序號 設(shè)備名稱及型號 數(shù)量 主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo) 1 15MW低壓補(bǔ)汽 凝汽式汽輪機(jī) 1 型號： BN15－1.25型 額定功率： 15MW 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 主汽壓力： 1.25MPa 主汽溫度： 3005℃ 補(bǔ)汽參數(shù)： 0.15 MPa－111℃ 排汽壓力： 0.015MPa 主汽耗率： 6.12kg/kW 2 15MW發(fā)電機(jī) 1 型號： QF15－2型 額定功率：

54、15MW 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 額定電壓： 10.5 kV 3 廢氣余熱鍋爐 4 入口廢氣量： 250000m3/h（標(biāo)況） 入口廢氣溫度：360℃ 入口廢氣含塵濃度：5g/m3（標(biāo)況） 出口廢氣溫度： 118℃ 主蒸汽參數(shù)： 1.35MPa－310℃－22.36t/h閃 蒸： 0.15 MPa－111℃－3.724 t/h 給水溫度： 40℃ 鍋爐總漏風(fēng)： ≤3% 廢氣阻力： ≤700Pa 循環(huán)方式： 自然循環(huán) 布置方式： 立式露天布置 4 激波脈沖請灰裝置 4

55、 5 真空除氧器 2 出力： 50t/h 工作壓力： 0.0075MPa 工作溫度： 45℃ 除氧水箱： 40m3 6 鍋爐給水泵 3 流量： 50t/h 揚(yáng)程： 274m 2.5.5主要技術(shù)參數(shù) 發(fā)電裝機(jī)： （30＋15）MW 平均發(fā)電功率： （27.74＋15.8）MW 年運(yùn)行： 7200h 年發(fā)電量： 31348.8104kWh 站用電率： 6.4% 年向硅鐵廠供電： 29342.5104kWh 年減少向電網(wǎng)購電量： 30250104kWh（線損按3%計(jì)

56、算） 2.5.5車間布置 1）主廠房 主廠房由汽輪發(fā)電機(jī)房及電站控制室、高低壓配電室、化學(xué)水處理車間組成，布置在各自廠區(qū)中心附近的空地上，占地4230m。 汽輪發(fā)電機(jī)房占地為4221m，雙層布置，0.000平面為輔機(jī)平面，布置有給水泵、汽輪機(jī)凝汽器及供油系統(tǒng)等，8.000平面為運(yùn)轉(zhuǎn)層，汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)布置在此平面。為了便于檢修，汽機(jī)間內(nèi)設(shè)平梁起重機(jī)1臺，跨距LK=19.5m，起重量50/10t，軌頂標(biāo)高16.500。 高低壓配電室、電站控制室布置在汽輪發(fā)電機(jī)房的北側(cè)，占地為924m，雙層布置。高、低壓配電室布置在0.000平面，電站控制室布置在7.500平面。 化學(xué)水處理車間

57、布置在汽輪發(fā)電機(jī)房的另一側(cè)，占地為918m，除氧器布置在化水車間上的15.600平面。 2) 廢氣余熱鍋爐 廢氣余熱鍋爐布置于各分廠廠房除塵器側(cè)的空地上，采用露天布置，占地1018m，余熱鍋爐運(yùn)行平面為4.500m，除灰裝置，汽水取樣器、排污擴(kuò)容器、加藥裝置等布置在0.000平面。 2.5.6 電站室外管線 室外汽水管線主要有：自余熱鍋爐至汽機(jī)房的主蒸汽管道；由汽機(jī)房去余熱鍋爐的給水管道。 管道敷設(shè)方式：管道采用架空敷設(shè)，并盡量利用廠區(qū)現(xiàn)有的建筑物或構(gòu)筑物做管道的支吊架以減少占地面積和節(jié)省投資。 管道保溫及油漆：管道保溫采用巖棉管殼和巖棉板，管道設(shè)計(jì)按照國家和行業(yè)的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定

58、進(jìn)行。 2.5.7硅鐵冶煉電爐廢氣工藝系統(tǒng)改造 由于余熱鍋爐設(shè)置于加熱爐生產(chǎn)的主要管道上，一旦發(fā)生事故（如鍋爐爆管、粉塵堵塞等）將影響硅鐵冶煉電爐的正常運(yùn)行。為防止這種情況發(fā)生，余熱鍋爐廢氣管道及發(fā)電系統(tǒng)汽水管道均考慮了應(yīng)急處理措施。 1）保留原來的廢氣管道，在該管道上設(shè)旁通閥，一旦鍋爐發(fā)生事故，開啟旁通閥使原廢氣管道暢通，保證硅鐵冶煉電爐生產(chǎn)正常進(jìn)行。 2）發(fā)電系統(tǒng)汽水管路考慮了將余熱鍋爐從發(fā)電系統(tǒng)中解列出來的措施。 2.6 冷卻系統(tǒng) 本工程是利用公司硅鐵冶煉電爐生產(chǎn)線的廢氣余熱分別建設(shè)一套裝機(jī)容量為30MW（一期電站）和一套裝機(jī)容量為15MW（二期電站）的低溫余熱電站,

59、 年運(yùn)轉(zhuǎn)7200 h。 本工程所在地區(qū)水資源貧乏，采用近年來逐漸興起的直接空氣冷卻系統(tǒng)即采用直接空氣冷卻的凝汽設(shè)備；輔助設(shè)備采用冷卻水系統(tǒng)。風(fēng)冷系統(tǒng)方案（待補(bǔ)充） 2.6.1輔助設(shè)備冷卻用水量 根據(jù)一、二期電站規(guī)模，確定輔助設(shè)備冷卻水量如下： 一期電站： 冷油器冷卻水量： 200 m3/h 空冷器冷卻水量： 240 m3/h 鍋爐給水泵冷卻水量： 4 m3/h 循環(huán)冷卻水總量： 444 m3/h 二期電站： 冷油器冷卻水量： 100 m3/h 空冷器冷卻水量： 120 m3/h 鍋爐給水泵冷卻水量： 2 m3/h 循環(huán)冷卻水總量： 224 m3/h

60、 2.6.3 冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行方案 本工程輔助設(shè)備冷卻用水?dāng)M采用循環(huán)系統(tǒng)（見F04-1,2-給排水系統(tǒng)流程圖）。機(jī)組的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水泵站、冷卻構(gòu)筑物、循環(huán)水池及循環(huán)水管網(wǎng)。該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，循環(huán)冷卻水泵自循環(huán)水池抽水送至各生產(chǎn)車間供生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水，冷卻過設(shè)備的水（循環(huán)回水）利用循環(huán)水泵的余壓送至冷卻構(gòu)筑物，冷卻后的水流至循環(huán)水池，供循環(huán)水泵繼續(xù)循環(huán)使用。 2.6.4循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)備選型 本工程輔助設(shè)備冷卻用水采用循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)水量相對較小，為了節(jié)省投資和減少占地，輔助設(shè)備冷卻水系統(tǒng)由廠區(qū)現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)接入，冷卻過設(shè)備的水（循環(huán)回水）回到廠區(qū)現(xiàn)有冷卻構(gòu)筑物。故一、二期電站不新

61、增循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。 2.6.5系統(tǒng)損失水量與補(bǔ)充水量 根據(jù)余熱電站建設(shè)所在地區(qū)氣象條件和本工程輔助設(shè)備的冷卻用水量，以及系統(tǒng)所采用的冷卻構(gòu)筑物型式，計(jì)算得出： 一期電站： 蒸發(fā)風(fēng)吹滲漏水量： 8 m3/h 系統(tǒng)排水量： 2 m3/h 損失水量： 10 m3/h 間接循環(huán)利用率為97.7 %左右，一期電站循環(huán)水系統(tǒng)需補(bǔ)充水量為10m3/h 。 二期電站： 蒸發(fā)風(fēng)吹滲漏水量： 4 m3/h 系統(tǒng)排水量： 1 m3/h 損失水量： 5 m3/h 間接循環(huán)利用率為97.7 %左右，二期電站循環(huán)水系統(tǒng)需補(bǔ)充水量為5m3/h 。 2.6.6 技術(shù)指標(biāo) 根據(jù)供水情況和

62、循環(huán)水給水水質(zhì)要求，循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下： 二期電站 年消耗原水量： 7.2104 m3/a 年消耗緩蝕阻垢劑： 1t/a 二期電站 年消耗原水量： 3.6104 m3/a 年消耗緩蝕阻垢劑： 0.5 t/a 2.7 化學(xué)水處理 2.7.1 概述 本工程余熱電站中的余熱鍋爐的蒸汽壓力均為低壓蒸汽鍋爐。為滿足鍋爐及機(jī)組的正常運(yùn)行，鍋爐給水指標(biāo)應(yīng)滿足《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》（GB1576-2001）低

63、壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。 2.7.2 化學(xué)水處理水量 給水在鍋爐內(nèi)不斷蒸發(fā)濃縮，超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)蒸汽的品質(zhì)就會(huì)惡化，影響鍋爐的安全運(yùn)行，因此要不斷地把濃縮的爐水從汽鍋中含鹽濃度較高地段的水面引出，同時(shí)要不斷地給鍋爐補(bǔ)水，以滿足鍋爐穩(wěn)定、正常的運(yùn)行。 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，一、二期電站汽水系統(tǒng)補(bǔ)水量之和為8.5m3/h，故障及調(diào)試階段最大約15m3/h。故本工程一、二期化學(xué)水處理系統(tǒng)合建生產(chǎn)能力按按20m3/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2.7.3 化學(xué)水處理系統(tǒng)方案 根據(jù)公司的水源情況，且為了滿足余熱電站鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)水車間補(bǔ)水處理方式擬采用“過濾＋反滲透”系統(tǒng)（見F05-化學(xué)水處理系統(tǒng)流程圖）。處理流

64、程為：自廠區(qū)生活給水管網(wǎng)送來的水經(jīng)過多介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器，過濾后經(jīng)高壓泵加壓后送至反滲透裝置，出水達(dá)標(biāo)后進(jìn)入軟水箱，再由軟水泵將軟化水送至汽輪發(fā)電機(jī)房供機(jī)組使用。出水水質(zhì)達(dá)到：硬度≤0.03mmol/L。 為控制鍋爐給水的含氧量，減少溶解氧對熱力系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕，采用真空除氧的方式。汽輪發(fā)電機(jī)房設(shè)有真空除氧器，軟化水經(jīng)除氧后：含氧量≤0.05mg/L。 鍋爐汽包水質(zhì)的調(diào)整，是采用藥液直接投放的方式，由加藥裝置中的加藥泵向余熱鍋爐汽包投加Na3PO4溶液來實(shí)現(xiàn)的。 2.7.4 化學(xué)水處理設(shè)備選型 根據(jù)上述水量及工藝流程的特點(diǎn)，設(shè)備選型如下： 序號 設(shè)備名稱及型號 數(shù)量 主要技

65、術(shù)參數(shù) 1 清水箱 1 容積： 50 m3 2 清水泵 2 流量： 15～30 m3/h 揚(yáng)程： 35～30 m 3 多介質(zhì)過濾器 1 設(shè)計(jì)出力： 31.4 m3/h 4 活性碳過濾器 1 設(shè)計(jì)出力： 31.4 m3/h 5 高壓泵 1 流量： 32m3/h 揚(yáng)程： 166 m 6 反滲透裝置 1 設(shè)計(jì)出力： 20 m3/h 7 反滲透清洗裝置 1 8 軟水箱 2 容積： 50 m3 9

66、 軟化水泵 2 流量： 7.5～15 m3/h 揚(yáng)程： 51.8～48 m 2.7.5 化學(xué)水處理車間布置 化學(xué)水處理車間布置在主廠房一側(cè)，其包括水處理間、化驗(yàn)室及值班室，平面尺寸約為9m21m，水箱布置在車間5.000m平面上。 2.7.6 技術(shù)指標(biāo) 根據(jù)該公司的供水情況和鍋爐給水水質(zhì)要求，化學(xué)水處理系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下： 一期電站： 年消耗原水量： 5.04104 m3/a 年產(chǎn)軟水量： 3.96104 m3/a 年消耗98%Na3PO412H2O： 14 t/a 反滲透藥品耗量　 凝聚劑（10～11％Al2O3）: 　　　　　 1.5 t/a 反滲透阻垢劑：　　　　　　　　　　　1.5 t/a 　　　 氨：　　　　　　　　　　　　　　　　1.5 t/a 二期電站： 年消耗原水量：