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(chǎng)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(chǎng)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(duì)國(guó)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(duì)國(guó)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(duì)企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)條件，并綜合考慮現(xiàn)有余熱資源及場(chǎng)地布置等因素，擬利用硅鐵電爐生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣余熱，通過(guò)設(shè)置余熱鍋爐產(chǎn)生的低壓過(guò)熱蒸汽余熱資源，配套建

2、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(jiǎn)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(guó)內(nèi)蒙古XXXX棋盤(pán)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(shí)，借助XXXX控股集團(tuán)年產(chǎn)660萬(wàn)噸煤炭和裝機(jī)容量93萬(wàn)千瓦的電力等配套產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，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(tái)礦熱電爐，總?cè)萘?18萬(wàn)KVA，鐵合金系列產(chǎn)品的生產(chǎn)能力達(dá)100多萬(wàn)噸，成為世界上總?cè)萘孔畲?，爐臺(tái)數(shù)最多，產(chǎn)能最高的鐵合金生產(chǎn)基地，不但是中國(guó)鐵合金產(chǎn)品

3、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(xiāo)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(xiāo)中東、歐美、日韓、東南亞、非洲等20多個(gè)國(guó)家、地區(qū)和中國(guó)30多個(gè)省市自治區(qū)。到2015年，憑借年5000萬(wàn)噸的煤炭產(chǎn)能和291萬(wàn)千瓦的發(fā)電能力，依托具有自主產(chǎn)權(quán)并可開(kāi)采數(shù)百年的金屬礦產(chǎn)資源以及109國(guó)道、110國(guó)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500多萬(wàn)噸,其中普通硅鐵70萬(wàn)噸、特種硅鐵5萬(wàn)噸、工業(yè)硅20萬(wàn)噸、硅錳15萬(wàn)噸、碳化硅1萬(wàn)噸、硅微粉10萬(wàn)噸、電石100萬(wàn)噸、氧化鋁80萬(wàn)噸

4、、電解鋁40萬(wàn)噸、水泥熟料155萬(wàn)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(shù)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(guó)際水準(zhǔn)。推進(jìn)資源綜合開(kāi)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(shì)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(shì)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，是公司發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。把優(yōu)勢(shì)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(guó)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

5、圍，才能提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。1.3項(xiàng)目提出的必要性和意義1.3.1開(kāi)展節(jié)能活動(dòng)能源是人類(lèi)賴(lài)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(mén)、一個(gè)行業(yè)乃至一個(gè)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增加，能源相對(duì)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(guó)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(lái)，國(guó)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)工作的通知和關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見(jiàn)等重要文件，批準(zhǔn)發(fā)布了節(jié)能中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃。為實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)，國(guó)家發(fā)改委啟動(dòng)了十大重點(diǎn)節(jié)能工程。通過(guò)實(shí)施十大重點(diǎn)節(jié)能工程，“十一五”期間將實(shí)現(xiàn)

6、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(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤；”的具體要求。2006年4月國(guó)家發(fā)改委等政府部門(mén)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(kāi)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(guó)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)。冶金工業(yè)節(jié)能潛力巨大。為此，國(guó)內(nèi)、外大型企業(yè)紛紛采取先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)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(zhǎng)速度尚難以適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，能

7、源價(jià)格仍呈上升趨勢(shì)，這對(duì)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(zhǎng)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(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的大量余熱的同時(shí)，又減少了冶金工業(yè)對(duì)環(huán)境的熱污染以及粉塵污染，這將給企業(yè)帶來(lái)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(shí)經(jīng)歷了從“排放廢物”到“凈化廢物”再到“利用廢物”的過(guò)程。到

8、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(guò)程治理替代末端治理成為國(guó)家環(huán)境與發(fā)展政策的真正主流，人們?cè)诓粩嗵剿骱涂偨Y(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(xiàn)，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） 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(kāi)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、

9、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(jiàn)，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(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)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(shū)規(guī)定的基于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則的清潔發(fā)展機(jī)

10、制（CDM），這些CO2的減排量是可以在國(guó)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(duì)溫室氣體排放對(duì)全球氣候變化帶來(lái)的嚴(yán)重影響，近20多年來(lái)，人類(lèi)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(guò)的京都議定書(shū)是這種努力的里程碑式的極其重要的成果。在聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約之下，世界各國(guó)最終簽署了具有法律約束力的京都議定書(shū)，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(guó)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(guó)家在此期間不承擔(dān)減排義務(wù)，而且可以將本國(guó)實(shí)現(xiàn)的減排量出售給發(fā)達(dá)國(guó)家，換取資金與技術(shù)，再用于國(guó)內(nèi)

11、的環(huán)境保護(hù)事業(yè)，促進(jìn)發(fā)展中國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，這就是京都議定書(shū)所設(shè)計(jì)的“清潔發(fā)展機(jī)制（簡(jiǎn)稱(chēng)CDMClean Development Machanism）”的精髓。CDM是京都議定書(shū)第12條所建立的發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家之間的一種國(guó)際合作機(jī)制。京都議定書(shū)所設(shè)計(jì)的CDM包含雙重目的：幫助發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；幫助發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)其減限排承諾。CDM規(guī)定發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)提供資金和技術(shù)的方式，與發(fā)展中國(guó)家開(kāi)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(guó)家締約方完成他們?cè)谧h定書(shū)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(guó)家通過(guò)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)

12、達(dá)國(guó)家可以大幅度降低其在國(guó)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(guó)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(wú)論在哪里進(jìn)行減排，效果都是一樣的，但在發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)減排所需的成本與難度相對(duì)更低一些。CDM模式的主要內(nèi)容是，發(fā)達(dá)國(guó)家可以在發(fā)展中國(guó)家的項(xiàng)目中投入資金、技術(shù)，幫助其減少溫室氣體的排放量，然后向發(fā)展中國(guó)家購(gòu)買(mǎi)其減排量，這樣發(fā)達(dá)國(guó)家就能以比較低的成本完成減排承諾。CDM在發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)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(guó)際市場(chǎng)上進(jìn)行交易，發(fā)展中國(guó)家可以通過(guò)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(guò)程中排放大

13、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(tái)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(wàn)kWh來(lái)計(jì)算，每年可減少CO2氣體的排放量近4.13萬(wàn)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)支持條件國(guó)外純低溫余熱發(fā)電技術(shù)從六十年代末期即開(kāi)始研制，到七十年代中期，無(wú)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(guó)得到應(yīng)用，并且出口到臺(tái)灣、韓國(guó)等一些國(guó)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

14、同，將公司二鐵總廠(chǎng)燒結(jié)車(chē)間現(xiàn)有的兩臺(tái)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(wàn)千瓦，年發(fā)電量為1.4億千瓦時(shí)。工程于2004年9月開(kāi)工，2005年9月6日，二鐵廠(chǎng)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(guó)安徽省寧國(guó)水泥廠(chǎng)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(guó)水泥廠(chǎng)余熱電站的工程設(shè)計(jì)、開(kāi)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(lái)，隨著國(guó)內(nèi)低參數(shù)、多級(jí)進(jìn)汽、飽和進(jìn)汽式

15、汽輪機(jī)的開(kāi)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(chǎng)開(kāi)發(fā)、制造），國(guó)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(yíng)鋼鐵企業(yè)，由于該企業(yè)燒結(jié)廠(chǎng)、煉鋼廠(chǎng)、軋鋼廠(chǎng)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(chǎng)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(méi)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(duì)周?chē)h(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

16、承擔(dān)該工程的設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的評(píng)估和實(shí)際測(cè)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(hào)為：QFW-6-Z單支座數(shù)字式無(wú)刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，額定功率為6MW。工程總投資約2200萬(wàn)元（部分設(shè)施利舊）。年收益為1572萬(wàn)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(jiǎn)稱(chēng)“TCDRI”）率先開(kāi)展了利用水泥廠(chǎng)

17、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(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥廠(chǎng)中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開(kāi)發(fā)工作。經(jīng)過(guò)“八五”期間的艱苦努力，完成了帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥廠(chǎng)中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開(kāi)發(fā)的攻關(guān)工作，成功地回收了水泥生產(chǎn)過(guò)程中大量排放的400以下的廢氣余熱，獲得了“八五”國(guó)家重大科技攻關(guān)成果獎(jiǎng)。1998年6月1日，為了更好的開(kāi)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(guó)中材集團(tuán)經(jīng)過(guò)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(cè)

18、資本增加至3億元，公司名稱(chēng)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(cè)地所在區(qū)域?yàn)閲?guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)XX北辰科技園區(qū)。經(jīng)營(yíng)范圍：余熱發(fā)電項(xiàng)目的投資、開(kāi)發(fā)、建設(shè)；余熱發(fā)電工程技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、咨詢(xún)及工程總承包；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(kāi)發(fā)方案及技術(shù)咨詢(xún)，代理清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目產(chǎn)生的減排額銷(xiāo)售業(yè)務(wù)。 中材節(jié)能發(fā)展有限公司擁有國(guó)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(jí)職稱(chēng)人員38人，中級(jí)職稱(chēng)19人，初級(jí)職稱(chēng)（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(cè)資本3億元。中

19、材節(jié)能發(fā)展有限公司擁有“新型干法水泥廠(chǎng)余熱發(fā)電”和“玻璃工廠(chǎng)余熱發(fā)電”兩項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利技術(shù)和其他專(zhuān)有技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。為我國(guó)迄今為止唯一具有低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)專(zhuān)利技術(shù)的企業(yè)，2008年1月榮獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予的第十屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)（國(guó)知發(fā)管字200819號(hào)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(chǎng)區(qū)域已經(jīng)開(kāi)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(xiàn)的純低溫余熱發(fā)電工程項(xiàng)目總承包合同，全

20、部采用本公司技術(shù)產(chǎn)品或國(guó)產(chǎn)裝備，成為中國(guó)首家向國(guó)外出口該類(lèi)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(xiàn)純低溫余熱發(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(chǎng)實(shí)施純低溫余熱發(fā)電。意味著世界高端客戶(hù)對(duì)本公司余熱發(fā)電技術(shù)的肯定，對(duì)中材節(jié)能發(fā)展有限公司今后開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)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(guó)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

21、泥工廠(chǎng)的近160條水泥生產(chǎn)線(xiàn)，總裝機(jī)容量近800MW，為我國(guó)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(guó)中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟并進(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(guó)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(kāi)始建設(shè)，現(xiàn)在共有硅鐵冶煉電爐48臺(tái)，硅錳合金冶煉電爐2臺(tái)，電石電爐6臺(tái)，工業(yè)硅電爐8臺(tái)，總計(jì)62臺(tái)電爐

22、。分布在十七個(gè)分廠(chǎng)內(nèi)，除一分廠(chǎng)外，上述電爐全部集中在半徑為1000米的范圍之內(nèi)。各分廠(chǎng)電爐設(shè)備規(guī)格及臺(tái)數(shù)如下表: 編號(hào)分廠(chǎng)名稱(chēng)分廠(chǎng)規(guī)模編號(hào)分廠(chǎng)名稱(chēng)分廠(chǎng)規(guī)模電爐規(guī)格臺(tái)數(shù)電爐規(guī)格臺(tái)數(shù)1硅鐵一分廠(chǎng)12500kVA210硅鐵十分廠(chǎng)25000kVA42硅鐵二分廠(chǎng)12500kVA411硅鐵十一分廠(chǎng)25000kVA43硅鐵三分廠(chǎng)12500kVA412硅鐵十二分廠(chǎng)25000kVA44硅鐵四分廠(chǎng)12500kVA413硅鐵十三分廠(chǎng)25000kVA65硅鐵五分廠(chǎng)12500kVA414冶煉試驗(yàn)廠(chǎng)12500kVA26硅鐵六分廠(chǎng)25000kVA215同源化工公司25000kVA67硅鐵七分廠(chǎng)25000kVA216EJM錳

23、合金公司25000kVA28硅鐵八分廠(chǎng)25000kVA217金屬冶煉公司6300kVA89硅鐵九分廠(chǎng)25000kVA2合 計(jì)：115.5萬(wàn)kVA62XXXX冶金集團(tuán)有限責(zé)任公司硅鐵分廠(chǎng)總計(jì)分四期，一期1分廠(chǎng)2臺(tái)12500KVA硅鐵電爐；二期2、3、4、5分廠(chǎng)，每廠(chǎng)4臺(tái)12500KVA電爐；三期6、7、8、9分廠(chǎng)，每廠(chǎng)2臺(tái)25000KVA電爐；四期10、11、12和13分廠(chǎng)，其中10、11、12分廠(chǎng)每廠(chǎng)4臺(tái)16500KVA電爐，13分廠(chǎng)6臺(tái)16500KVA電爐。此外，試驗(yàn)分廠(chǎng)2臺(tái)12500KVA電爐，同源化工6臺(tái)25000KVA電石爐。四期硅鐵分廠(chǎng)，每期對(duì)應(yīng)1個(gè)變電站，同源化工1個(gè)變電站，試驗(yàn)分

24、廠(chǎng)1個(gè)變電站，總計(jì)6個(gè)變電站。根據(jù)生產(chǎn)車(chē)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(jiàn)，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(chǎng)18臺(tái)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(chǎng)8臺(tái)25000KVA硅鐵電爐的余熱進(jìn)行發(fā)電；將每分廠(chǎng)多臺(tái)電爐的廢氣匯集后進(jìn)入一臺(tái)余熱鍋爐、每期工程配套建設(shè)一套低參數(shù)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。總計(jì)配套建設(shè)8臺(tái)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(jiàn)下表：電站編號(hào)分廠(chǎng)名稱(chēng)電爐鍋爐臺(tái)數(shù)機(jī)組臺(tái)數(shù)規(guī)格臺(tái)數(shù)一期硅鐵10分廠(chǎng)16500kVA411硅鐵11分廠(chǎng)1650

25、0kVA41硅鐵12分廠(chǎng)16500kVA41硅鐵13分廠(chǎng)16500kVA61二期硅鐵6分廠(chǎng)25000kVA211硅鐵7分廠(chǎng)25000kVA21硅鐵8分廠(chǎng)25000kVA21硅鐵9分廠(chǎng)12500kVA21合計(jì)2682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(tái)冶煉電爐共增設(shè)8臺(tái)余熱鍋爐；2）2臺(tái)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(duì)該系統(tǒng)余熱資源所做的

26、熱工標(biāo)定數(shù)據(jù)；國(guó)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(guó)家宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)政策和可持續(xù)發(fā)展的要求，堅(jiān)持“客觀(guān)、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(guò)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(guó)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

27、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。（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(guó)產(chǎn)設(shè)備。（5）余熱電站的電機(jī)控制和過(guò)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(tái)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

28、爐門(mén)開(kāi)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8月3日5日對(duì)七分廠(chǎng)2爐、八分廠(chǎng)2爐（25000kVA硅鐵冶煉電爐）和十分廠(chǎng)1爐（16500kVA硅鐵冶煉電爐）的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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250420，平均溫度約320，煙氣流量92000131000m3/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290440，平均溫度約353，煙氣流量2300079000m3/h（標(biāo)況），平均煙氣流量55167m3/h（標(biāo)況）,含塵濃度為7g

29、/m3（標(biāo)況）。以上數(shù)據(jù)與國(guó)內(nèi)、外同規(guī)模爐型相比，流量、溫度偏低。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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：電爐喂料口爐門(mén)采用空氣幕密封，導(dǎo)入了大量冷風(fēng)；由于現(xiàn)有空冷器效果較差，不能滿(mǎn)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(mén)，標(biāo)定時(shí)冷風(fēng)閥開(kāi)度為30。系統(tǒng)密封不嚴(yán)，造成大量冷空氣進(jìn)入。部分管道無(wú)保溫措施，表面散熱增加。針對(duì)上述存在的問(wèn)題首先要加強(qiáng)管理，采取相應(yīng)措施：電爐喂料口爐門(mén)的開(kāi)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；由于余熱鍋爐的排煙溫度保證在160以下，滿(mǎn)足布袋除塵的溫度要求，可以取消引風(fēng)機(jī)

30、入口處混冷風(fēng)閥門(mén)；加強(qiáng)系統(tǒng)密封；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(tái)25000kVA硅鐵冶煉電爐（六九分廠(chǎng)）的煙氣參數(shù)平均可達(dá)125000m3/h(標(biāo)況)360，四期18臺(tái)25000kVA電爐（十十三分廠(chǎng)）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(guó)內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備實(shí)際技術(shù)水平。4） 煙氣通過(guò)余熱鍋爐

31、沉降下來(lái)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(guó)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(chē)間之間的距離較遠(yuǎn)，給低壓蒸汽的輸送帶來(lái)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(duì)單壓和閃蒸兩種熱力系統(tǒng)進(jìn)行比較。1）按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算單臺(tái)電爐發(fā)電能力如下：系統(tǒng)類(lèi)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）

32、單壓系統(tǒng)25000kVA1.353107.5400166145116500kVA1.353104.7100156906閃蒸系統(tǒng)25000kVA1.353107.540.151.862125163416500kVA1.353104.710.150.7161259772）按改造后數(shù)據(jù)計(jì)算單臺(tái)電爐發(fā)電能力如下：系統(tǒng)類(lèi)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)25000kVA1.3531011.1800154214916500kVA1.353109.065001181743閃蒸系統(tǒng)2500

33、0kVA1.3531011.180.151.862118233216500kVA1.353109.0650.150.7161301813通過(guò)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(tái)電爐的平均余熱發(fā)電功率推算，一期電站18臺(tái)16500kVA硅鐵冶煉電爐和二期8臺(tái)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(hào)改造前、后電爐臺(tái)數(shù)鍋爐臺(tái)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184主汽：1.35 MPa31084.78t/h閃蒸：0.15 MPa11112.96 t/h1758630改造后184主汽：1.35 M

34、Pa310163.1t/h閃蒸：0.15 MPa11112.96 t/h32634二期改造前84主汽：1.35 MPa31060.3 t/h閃蒸：0.15 MPa11114.9 t/h1307215MW改造后84主汽：1.35 MPa31089.6t/h閃蒸：0.15 MPa11114.9 t/h18656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)貧庀髼l件估算，直接空氣冷卻系統(tǒng)的排汽背壓為0.0150.03MPa，與水冷系統(tǒng)相比，同樣條件下減少發(fā)電量約為1015

35、，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(guò)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。為便于運(yùn)行和檢修，設(shè)有多層平臺(tái)。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

36、.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1m的占80以上，平均粒徑為0.10.15m。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(duì)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

37、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(hù)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，使得整個(gè)鍋爐的漏風(fēng)率小于3。通過(guò)上述計(jì)算，10、11、12三個(gè)硅鐵分廠(chǎng)12臺(tái)16500kVA硅鐵冶煉電爐每分廠(chǎng)冶煉電爐可生產(chǎn)1.35MPa310的過(guò)熱蒸汽36.26t/h；

38、同時(shí)可通過(guò)閃蒸器產(chǎn)生0.15 MPa111的飽和蒸汽2.88 t/h。13硅鐵分廠(chǎng)6臺(tái)16500kVA硅鐵冶煉電爐可生產(chǎn)1.35MPa310的過(guò)熱蒸汽54.39t/h；同時(shí)可通過(guò)閃蒸器產(chǎn)生0.15 MPa111的飽和蒸汽4.32 t/h。6、7、8、9四個(gè)硅鐵分廠(chǎng)8臺(tái)25000kVA硅鐵冶煉電爐每分廠(chǎng)冶煉電爐可生產(chǎn)1.35MPa310的過(guò)熱蒸汽22.36t/h；同時(shí)可通過(guò)閃蒸器產(chǎn)生0.15 MPa111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(duì)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(xiàn)的壓力、溫度等損失，混合至主汽母管的主蒸汽

39、參數(shù)為1.25MPa300過(guò)熱蒸汽；補(bǔ)汽汽參數(shù)為0.15MPa111飽和蒸汽。汽輪機(jī)的通流部分由一個(gè)復(fù)速級(jí)和七個(gè)壓力級(jí)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(guò)前座架固定在汽機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)上，后軸承座用螺栓及半圓墊圈固定在后汽缸上，后汽缸通過(guò)后座架直接固定在基礎(chǔ)上。來(lái)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

40、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(guò)高時(shí)，可直接自動(dòng)向空排汽。為了很好的適應(yīng)工藝過(guò)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(cè)得的新蒸汽壓力信號(hào)輸入前壓調(diào)節(jié)器，與設(shè)定值比較后，輸出控制信號(hào)，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(kāi)大。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1.25MPa300；補(bǔ)汽汽

41、參數(shù)為0.15MPa111飽和蒸汽。一期電站4臺(tái)鍋爐共能生產(chǎn)主蒸汽量約為：1.35MPa310163.1t/h；閃蒸：0.15 MPa11112.96 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(tái)鍋爐共能生產(chǎn)主蒸汽量約為：1.35MPa31089.6t/h；閃蒸：0.15 MPa11114.9 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(tái)30MW低壓補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)組4臺(tái)余熱鍋爐；二期電站：1臺(tái)15MW低壓補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)組4臺(tái)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

42、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12000kW時(shí)汽機(jī)安全使用的最低進(jìn)汽參數(shù)P0.7MPa（A）t250二期電站汽輪機(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)P0.7MPa（A）t2

43、50該機(jī)組在額定功率40110%的情況下可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，它的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)汽參數(shù)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(mǎn)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(chǎng)多臺(tái)硅鐵冶煉電爐廢氣出口各設(shè)置一臺(tái)廢氣余熱鍋爐，每臺(tái)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(mén)（詳見(jiàn)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?gòu)南到y(tǒng)里解列出來(lái)。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(tái)余熱鍋爐I段生產(chǎn)的1.35MPa33

44、0的過(guò)熱蒸汽匯合后進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電，汽機(jī)主汽耗率6.12kg/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(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。汽輪機(jī)做功后的乏汽通過(guò)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(jiàn)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

45、設(shè)有旁通廢氣管道，一旦余熱鍋爐或電站發(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(duì)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(jiàn)下表：序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)數(shù)量

46、主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo)130MW低壓補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)1型號(hào)： BN301.25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 MPa111排汽壓力： 0.015MPa主汽耗率： 6.12kg/kW230MW發(fā)電機(jī)1型號(hào)： QF302型額定功率： 30MW額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min額定電壓： 10.5 kV3廢氣余熱鍋爐1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)： 1.35MPa31036.26t/h閃 蒸： 0.15 MPa11

47、12.88 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（標(biāo)況）出口廢氣溫度： 118主蒸汽參數(shù)： 1.35MPa31036.26t/h閃 蒸： 0.15 MPa1114.32 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(qǐng)灰裝置46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： 40m37鍋爐給水泵3流量： 10

48、0t/h揚(yáng)程： 274m二期電站主要設(shè)備選型見(jiàn)下表：序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo)115MW低壓補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)1型號(hào)： BN151.25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 MPa111排汽壓力： 0.015MPa主汽耗率： 6.12kg/kW215MW發(fā)電機(jī)1型號(hào)： QF152型額定功率： 15MW額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min額定電壓： 10.5 kV3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

49、參數(shù)： 1.35MPa31022.36t/h閃 蒸： 0.15 MPa1113.724 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(qǐng)灰裝置45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： 40m36鍋爐給水泵3流量： 50t/h揚(yáng)程： 274m2.5.5主要技術(shù)參數(shù)發(fā)電裝機(jī)：（3015）MW平均發(fā)電功率：（27.7415.8）MW年運(yùn)行：7200h年發(fā)電量：31348.8104kWh站用電率：6.4%年向硅鐵廠(chǎng)供電：29342.5104kWh年減少向電網(wǎng)購(gòu)電量：30250104k

50、Wh（線(xiàn)損按3%計(jì)算）2.5.5車(chē)間布置1）主廠(chǎng)房主廠(chǎng)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(chē)間組成，布置在各自廠(chǎng)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(tái)，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?；瘜W(xué)水處理車(chē)間布置在汽輪發(fā)

51、電機(jī)房的另一側(cè)，占地為918m，除氧器布置在化水車(chē)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(chǎng)廠(chǎng)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(xiàn)室外汽水管線(xiàn)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(chǎng)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(guó)家和行業(yè)的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定進(jìn)行。2.5.7硅鐵冶煉電爐廢氣工藝

52、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(lái)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(kāi)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(lái)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(xiàn)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, 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(lái)逐漸興起

53、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/h2.6.3 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(jiàn)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

54、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(chē)間供生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水，冷卻過(guò)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(duì)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(chǎng)區(qū)現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)接入，冷卻過(guò)設(shè)備的水（循環(huán)回水）回到廠(chǎng)區(qū)現(xiàn)有冷卻構(gòu)筑物。故一、二期電站不新增循環(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)

55、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/a2.7 化學(xué)水處理2.7.1 概述本工程

56、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(mǎn)足鍋爐及機(jī)組的正常運(yùn)行，鍋爐給水指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足工業(yè)鍋爐水質(zhì)（GB1576-2001）低壓鍋爐水質(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(guò)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(mǎn)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(mǎn)足余

57、熱電站鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)水車(chē)間補(bǔ)水處理方式擬采用“過(guò)濾反滲透”系統(tǒng)（見(jiàn)F05-化學(xué)水處理系統(tǒng)流程圖）。處理流程為：自廠(chǎng)區(qū)生活給水管網(wǎng)送來(lái)的水經(jīng)過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器、活性碳過(guò)濾器，過(guò)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(duì)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。2.7.4 化學(xué)水處理設(shè)備

58、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(hào)設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)1清水箱1容積： 50 m32清水泵2流量： 1530 m3/h揚(yáng)程： 3530 m3多介質(zhì)過(guò)濾器1設(shè)計(jì)出力： 31.4 m3/h4活性碳過(guò)濾器1設(shè)計(jì)出力： 31.4 m3/h5高壓泵1流量： 32m3/h揚(yáng)程： 166 m6反滲透裝置1設(shè)計(jì)出力： 20 m3/h7反滲透清洗裝置18軟水箱2容積： 50 m39軟化水泵2流量： 7.515 m3/h揚(yáng)程： 51.848 m2.7.5 化學(xué)水處理車(chē)間布置化學(xué)水處理車(chē)間布置在主廠(chǎng)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(chē)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（1011Al2O3）: 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：