余熱發(fā)電項(xiàng)目可研

1、所屬專題:余熱余壓利用工程云南永昌鉛鋅股份有限公司 電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目可行性研究報告質(zhì)量認(rèn)證注冊號 : 05007Q 10074R1M 河 北 能 源 工 程 設(shè) 計 有 限 公 司 2009年 5月 石家莊批 準(zhǔn) 單衛(wèi)東審 核 王彩霞 韓建鋒校 核 姚晌陽 粟 濤王永林 何立波編 制 王婷婷 葉青青 樊貞圓 莘英卿 沈永兵 蔡偉健 尹銳佳 顏如焱 張青枝 李春龍目 錄1總論 . 1 1.1申報單位概況 . 1 1.2項(xiàng)目背景 . 1 1.3編制依據(jù)、原則 . 3 1.4項(xiàng)目概況 . 3 1.5綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) . 52 發(fā)電規(guī)模與供電方案 . 7 2.1發(fā)電規(guī)模 . 72.2供電方案 . 73

2、 廠址選擇 . 8 3.1廠址選擇原則 . 8 3.2廠址選擇位置現(xiàn)狀 . 8 3.3交通運(yùn)輸 . 9 3.4電廠水源 . 104 技術(shù)方案 . 11 4.1永昌公司電爐冶煉情況 . 11 4.2煙氣余熱情況 . 11 4.3余熱利用方案 . 14 4.4主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) . 155設(shè)備方案 . 17 5.1熱力系統(tǒng) . 17 5.2水處理系統(tǒng) . 23 5.3循環(huán)及供水系統(tǒng) . 25 5.4電氣系統(tǒng) . 30 5.5熱工控制系統(tǒng) . 32 5.6附屬生產(chǎn)系統(tǒng) . 366工程方案 . 37 6.1土建部分 . 376.2安裝工程 . 417電站總體規(guī)劃及平面布置 . 50 7.1電站總體規(guī)劃

3、. 507.2電廠總平面布置原則 . 518環(huán)境保護(hù) . 53 8.1設(shè)計依據(jù) . 53 8.2污染治理原則 . 53 8.3項(xiàng)目環(huán)境概述 . 53 8.4環(huán)境保護(hù) . 54 8.5綠化 . 55 8.6環(huán)境監(jiān)測 . 56 8.7水土保持 . 568.8工程環(huán)境影響評價 . 579安全、工業(yè)衛(wèi)生、消防 . 58 9.1設(shè)計依據(jù) . 58 9.2勞動安全 . 58 9.3職業(yè)衛(wèi)生 . 61 9.4消防 . 6210節(jié)約和合理利用能源 . 65 10.1編制依據(jù) . 65 10.2節(jié)能 . 65 10.3節(jié)水 . 66 11勞動定員及組織 . 68 11.1勞動組織及管理 . . 68 11.2人

4、力資源配置 . . 68 11.3人員培訓(xùn) . . 68 12項(xiàng)目實(shí)施條件和輪廓進(jìn)度 . 69 12.1工程項(xiàng)目實(shí)施的條件 . 69 12.2工程項(xiàng)目實(shí)施的輪廓進(jìn)度 . 69 13投資估算 . 70 13.1工程概況 . 70 13.2編制依據(jù) . 71 13.3投資估算 . 72 14融資方案 . 82 14.1資金籌措 . 82 14.2投資計劃與資金籌措 . 82 15 財務(wù)評價 . 83 15.3財務(wù)分析 . 89 16結(jié)論及建議 . 107 16.1主要結(jié)論 . 107 16.2建議 . 108 附圖目錄 . 109附件 . 1101總論云南永昌鉛鋅股份有限公司(簡稱永昌公司前身為創(chuàng)

5、建于 1958年的勐興鉛廠。 原是一個年產(chǎn)粗鉛 300噸, 固定職工 229人 , 年產(chǎn)粗鉛 300噸的小型地方國有企業(yè),當(dāng)時企業(yè)名稱為“龍陵縣勐糯鉛鋅礦” 。 后歷經(jīng)改擴(kuò)建、兼并改制、債轉(zhuǎn)股等歷程至今,企業(yè)資本、生產(chǎn)能力 和抗風(fēng)險能力不斷提升和增強(qiáng),在短短幾年里,公司發(fā)展到總股本 29864萬元,總資產(chǎn) 8.8億元。目前,公司由五家股東單位組成。公司 下設(shè) 8個管理部門, 5個分公司、 6個黨支部,擁有職工 1568人。 多年來,公司始終堅持貫徹和落實(shí)消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)法 ,在“重 質(zhì)量、守誠信,抓安全、求發(fā)展,講環(huán)保、鑄輝煌”的質(zhì)量方針指引 下,確保廣大用戶和消費(fèi)者的合法權(quán)益不受侵犯,以科學(xué)的

6、管理體制 和嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)制度,以及務(wù)實(shí)、奮進(jìn)的工作態(tài)度,服務(wù)于社會各 界。 由于工作扎實(shí), 1998年公司被中國質(zhì)量無投訴活動委員會授予 “ 98質(zhì)量百日無投訴單位” ; “勐糯牌”商標(biāo)于 1997年被保山地區(qū)評為“著 名商標(biāo)” , “永昌牌”商標(biāo)于 2007年被云南省評為“著名商標(biāo)” ;公司 繼 2000年順利通過了 ISO9002:1994質(zhì)量體系認(rèn)證后,于 2003年順 利通過了 ISO9001:2000質(zhì)量體系換版審核;先后榮獲國家科技進(jìn)步 二等獎、全國“安康杯”競賽優(yōu)勝企業(yè)、全國綠化模范先進(jìn)單位、全 國行業(yè)產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量金杯獎、云南省科技進(jìn)步一等獎、云南省安全示 范企業(yè)、云南省思想政

7、治工作先進(jìn)單位、云南省勞動關(guān)系和諧企業(yè)、 連續(xù)兩屆榮獲云南省文明單位等榮譽(yù)稱號。永昌公司目前生產(chǎn)規(guī)模為:采選鉛鋅礦 14萬噸 /年,冶煉電鋅 2萬噸 /年; 硅鐵 5萬噸 /年, 工業(yè)硅 5萬噸 /年;生產(chǎn)硫酸 1.6萬噸 /年。每 年可實(shí)現(xiàn)銷售收入 10億元,年上繳稅費(fèi) 1億元以上。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源和資源相對不足已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸,如何合理的利用現(xiàn)有的寶貴資源是確保我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的 關(guān)鍵所在。為此,國務(wù)院在節(jié)能減排綜合性工作方案中指出,到 2010年,中國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗將由 2005年的 1.22噸標(biāo)準(zhǔn)煤下 降到 1噸標(biāo)準(zhǔn)煤以下, 降低約 20%; 單位工業(yè)增加值用水量

8、降低 30%; 主要污染物排放總量減少 10%。所以,節(jié)能減排已成為高耗能工業(yè)尤 其是傳統(tǒng)重工業(yè)發(fā)展過程中面臨的重大戰(zhàn)略性任務(wù),一方面這些企業(yè) 是是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是國家經(jīng)濟(jì)水平和綜合國力的重要標(biāo) 志,另一方面它們又是耗能大戶。所以在節(jié)能減排中占用舉足輕重的 作用。余熱發(fā)電技術(shù)以充分利用工業(yè)余熱,實(shí)現(xiàn)“熱電聯(lián)供”為顯著特 點(diǎn)可達(dá)到既減排又增收的雙重目的,是工業(yè)余熱科學(xué)轉(zhuǎn)換的最好方案 和最好的能源節(jié)約方式。這也是“十一五”期間國家十大重點(diǎn)節(jié)能工 程和建設(shè)節(jié)約型社會重點(diǎn)工程之一的“余熱余壓利用工程”及相關(guān)技 術(shù)應(yīng)用日益在鋼鐵、水泥、石化等行業(yè)風(fēng)靡的主要原因。但是,許多 大型企業(yè)都是通過購買

9、國外技術(shù)及產(chǎn)品來建立余熱利用生產(chǎn)線,民族 自主創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品遭遇到了冷落,甚至無人知曉在這一領(lǐng)域也會有 自主創(chuàng)新的國產(chǎn)技術(shù)。北京世紀(jì)源博科技有限責(zé)任公司毅然承擔(dān)了這一重任,作為工業(yè) 節(jié)能減排專家,利用自主研發(fā)的專利技術(shù),成功完成和建設(shè)濟(jì)鋼、昆 鋼、重鋼、珠鋼、湘鋼、東嶺等余熱發(fā)電項(xiàng)目,已成為國內(nèi)余熱發(fā)電 技術(shù)的領(lǐng)先者、主力軍。北京世紀(jì)源博公司在鋼鐵企業(yè)各環(huán)節(jié)都取得 了卓有成效的業(yè)績。先后建設(shè)了濟(jì)鋼轉(zhuǎn)爐余熱電站、昆鋼 3燒燒結(jié)余 熱電站、紅鋼燒結(jié)余熱電站、珠鋼電爐余熱電站、昆鋼 4燒燒結(jié)余熱 電站、重鋼環(huán)保搬遷工程余熱電站、華菱湘鋼燒結(jié)余熱電站,其中濟(jì) 鋼轉(zhuǎn)爐余熱電站、 昆鋼 3燒燒結(jié)余熱電站、

10、 紅鋼燒結(jié)余熱電站, 昆鋼 4燒燒結(jié)余熱電站已建成順利投產(chǎn),其他項(xiàng)目在建設(shè)過程中。對于錳鐵、工業(yè)硅、硅鐵合金等行業(yè)北京世紀(jì)源博公司也關(guān)注已 久,在湖南鐵合金廠、內(nèi)蒙古鄂爾多斯鐵合金廠已做過大量的測量和調(diào)研工作,對鐵合金電爐的生產(chǎn)狀況和余熱源情況十分了解,此外, 在建的珠鋼電爐余熱電站已進(jìn)入施工階段,煉鋼電爐與鐵合金電爐相 比,煙氣成分、溫度和流量都比較類似,但煉鋼電爐煙氣周期性更強(qiáng), 造成煙氣溫度和流量都有很大的波動,公司對該項(xiàng)目前期做了一年多 的準(zhǔn)備工作,詳實(shí)的核準(zhǔn)了電爐余熱資源,確定了完整準(zhǔn)確的技術(shù)方 案。公司經(jīng)過對各類電爐余熱資源專門的分析、計算和討論,針對不 同種類電爐余熱回收利用的技

11、術(shù)路線和方案已非常準(zhǔn)確和切實(shí)可行。 1.3編制依據(jù)、原則1.3.1 編制依據(jù)1云南永昌鉛鋅股份有限公司提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料;2 小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范及火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深 度規(guī)定及與設(shè)計有關(guān)的法令、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及專業(yè)設(shè)計技術(shù)規(guī)定等; 3建設(shè)單位提供的各種支持性文件。本工程設(shè)計本著工藝先進(jìn)、可靠,設(shè)備選型合理的原則,技術(shù)達(dá) 到國內(nèi)先進(jìn)水平。根據(jù)云南永昌鉛鋅股份有限公司目前的生產(chǎn)、管理 情況,結(jié)合公司今后整體發(fā)展改造的思路進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計中,充分考慮工藝的先進(jìn)性、適用性、可靠性,充分考慮 設(shè)備、儀表的可操作性?？偲矫娌贾眉肮に嚥贾冒凑赵O(shè)計規(guī)范要求,設(shè)備選型考慮安全生 產(chǎn)和清潔生產(chǎn)要求,選擇

12、先進(jìn)、節(jié)能、可靠的產(chǎn)品。本項(xiàng)目擬建一座裝機(jī)容量為 15MW 的電爐余熱電站。針對永昌公司電爐冶煉煙氣的特點(diǎn),工程設(shè)計方案為:在現(xiàn)有煙道上加裝三通,煙氣經(jīng)三通切換進(jìn)入余熱鍋爐降溫后再 進(jìn)入布袋除塵器, 最后排空。 如圖 1-1所示, 以余熱鍋爐代替原有的空 氣換熱器,這樣就可進(jìn)行余熱利用,節(jié)能減排,通過余熱鍋爐回收高 溫?zé)煔庥酂岙a(chǎn)生蒸汽。原有空氣換熱器及煙氣管道作為改造后余熱鍋 爐及煙氣管道的旁通管道,當(dāng)余熱電站任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障時可以隨時 切換到原有管道,不影響生產(chǎn)工藝正常運(yùn)行。 圖 1-1 余熱回收系統(tǒng)工藝流程圖本電站工程裝機(jī)容量 15WM , 按機(jī)組利用小時數(shù) 7500h , 年發(fā)電量 11

13、250萬 kWh ,扣除 10%自耗電之外年供電量 10125萬 kWh ,按目前 的執(zhí)行電價每年可有 4860萬元的供電收入。本項(xiàng)目投資 14708萬元, 其中由企業(yè)自籌 30%, 向銀行貸款 70%。 全部投資內(nèi)部收益率為 19.06%,全部投資投資回收期為 6.1a ,各 項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。項(xiàng)目用水:本項(xiàng)目年新水用量為 73.65×104t ,按照永昌公司廠區(qū) 總體規(guī)劃及實(shí)際水量裕量,利用現(xiàn)有水源和管網(wǎng)可以滿足要求。公用設(shè)施:利用永昌公司廠區(qū)現(xiàn)有的公用設(shè)施和道路,不另外新 建。項(xiàng)目綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 1-1。表 1-1 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 2 發(fā)電規(guī)模與供電方案根據(jù)永昌公司電爐

14、煙氣余熱回收量,本工程擬采用 6臺余熱鍋爐 系統(tǒng)以及 1臺 RN15-1.6+QF-15-2/10.5kV凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。 7臺鐵 合金電爐同時運(yùn)行時, 回收的煙氣余熱共可產(chǎn)生 1.6MPa 飽和蒸汽 83t/h進(jìn)入汽輪機(jī)組發(fā)電,余熱電站裝機(jī)容量為 15MW 。余熱電站為永昌公司余熱回收再利用自備電站,屬于節(jié)能降耗和 能源循環(huán)利用型項(xiàng)目,電站外供所有電量供電爐冶煉使用,可減少廠 區(qū)全部外購電量的 10%左右。根據(jù)該電站的特點(diǎn)及建設(shè)規(guī)模,接入系統(tǒng)方案初步擬定為:發(fā)電 機(jī)出口電壓采用 10.5kV ,站內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)電壓母線(為單母線 , 發(fā)電 機(jī)通過真空斷路器與母線相連接。 10.5kV 母線

15、再通過一臺 110/10kV、 18000kV A 升壓變壓器經(jīng) 110kV 電纜聯(lián)絡(luò)線與云南保山永昌鉛鋅有限 公司內(nèi)部 110kV 總降站 110kV 側(cè)連接, 110kV 采用架空鋼芯鋁絞線接 入。余熱電站啟動電源引接:由 110kV 聯(lián)絡(luò)線倒送電啟動。3 廠址選擇廠址選擇的主要原則為:節(jié)約用地,充分利用廠區(qū)原有場地。(2有利于廠區(qū)合理布置和安全運(yùn)行,滿足生產(chǎn)工藝要求,廠區(qū) 布置緊湊合理,有利于安全生產(chǎn)運(yùn)行。3.2.1 地點(diǎn)與地理位置永昌公司地處云南省保山市龍陵縣,東臨怒江與施甸相望,西與 平達(dá)相接,南隔怒江與鎮(zhèn)康縣及緬甸毗鄰相通,北與怒江壩一水相依。 礦區(qū)占地面積 30平方公里。3.2.

16、2 廠址選擇永昌公司電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程選址于永昌公司硅業(yè)分公司廠區(qū) 的空地上,因本工程利用電爐煙氣余熱發(fā)電,為縮短煙氣管道和蒸汽 管道距離減少散熱損失,充分利用廠區(qū)內(nèi)的現(xiàn)有公輔設(shè)施,不再進(jìn)行 廠址比選。廠址能滿足項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營的要求。本工程位于永昌公司硅業(yè)分公司廠區(qū)空地上。該區(qū)域地形平坦, 現(xiàn)狀場地標(biāo)高與總廠標(biāo)高系統(tǒng)一致,因此本工程豎向設(shè)計仍采用平坡 式。其工程地質(zhì)資料需要永昌公司提供,或者簽訂合同后由建設(shè)方進(jìn) 行詳細(xì)勘探。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范 (GB50011-2001 ,本工程建構(gòu)筑物抗 震設(shè)防烈度為 8度,設(shè)計基本地震加速度值為 0.20g 。保山市地處云南省西部,位于東徑 98&

17、#176;25100°02和北緯24°0825°51之間。東與大理州、臨滄地區(qū)接壤,北與怒江州、 西與德宏州毗鄰,西北、正南同緬甸交界,國境線長 167.78千米。國 土面積 1.96萬平方千米,其中:壩區(qū)占 8.21%,山區(qū)占 91.79%。市政 府所在地隆陽區(qū),距省會昆明市 593千米,是滇西政治、經(jīng)濟(jì)、文化 中心,也是歷代郡、府、司、署所在地。氣溫最熱月平均氣溫 28.3 最冷月平均氣溫 7.7 年平均氣溫 18.6 濕度最熱月平均相對濕度 69 %最冷月平均相對濕度 72 %年平均相對濕度 70 %大氣壓力海拔 1300m 左右大氣壓力 86 kPa風(fēng)向、

18、風(fēng)速年主導(dǎo)風(fēng)向 S , SE最大風(fēng)速 17 m/s平均風(fēng)速 3.1 m/s降水量年平均降水量 1189 mm日最大降水量 103 mm永昌公司地處云南省保山市龍陵縣,東臨怒江與施甸相望,西與 平達(dá)相接,南隔怒江與鎮(zhèn)康縣及緬甸毗鄰相通,北與怒江壩一水相依。 礦區(qū)占地面積 30平方公里。本工程位于永昌公司硅業(yè)分公司廠區(qū)內(nèi)部,廠區(qū)已建成完善的交通系統(tǒng),本工程對外交通運(yùn)輸、出入口等采用廠區(qū)交通系統(tǒng),在此不 再贅述。本工程生產(chǎn)運(yùn)輸為管道輸送方式。本工程將充分利用廠區(qū)道路及硬化場地,以滿足設(shè)備安裝、檢修 及消防需要。補(bǔ)給水水源為永昌公司廠區(qū)統(tǒng)一供給,分別供至循環(huán)水系統(tǒng)和工 業(yè)水系統(tǒng)。本工程分別采用生活、消

19、防獨(dú)立的供水系統(tǒng),生活用水由永昌公 司廠區(qū)現(xiàn)有生活給水管網(wǎng)統(tǒng)一供給。本工程位于永昌公司的廠區(qū)內(nèi), 屬于廠區(qū)的一部分,本工程界區(qū)內(nèi)消防與廠區(qū)內(nèi)的消防統(tǒng)一考慮,廠 區(qū)內(nèi)設(shè)有完整的消防系統(tǒng),所以,本工程內(nèi)不設(shè)消防水池、消防水泵 及消防穩(wěn)壓系統(tǒng)。4 技術(shù)方案永昌公司電爐采用半封閉煙罩冶煉形式,煙氣處理仍采用傳統(tǒng)工 藝:由電爐、半封閉集煙罩出來的高溫含塵煙氣,經(jīng)空氣冷卻器自然 降溫后去除了火星和大顆粒粉塵,再進(jìn)入布袋除塵器過濾下來煙氣中 的細(xì)微粉塵,凈化后的氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙囪直接排入大氣。布袋除塵 器濾袋內(nèi)的粉塵經(jīng)清灰、卸灰,由輸灰車送走統(tǒng)一處理。4.1.2 永昌公司對余熱發(fā)電項(xiàng)目的要求在工業(yè)生產(chǎn)冶煉企

20、業(yè),冶煉生產(chǎn)是主業(yè),余熱回收是副業(yè)。永昌 公司對本余熱發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)方案要求如下:(1 必須結(jié)合電爐冶煉工藝生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行余熱回收利用系統(tǒng)的設(shè) 計,不能影響正常生產(chǎn)。(2進(jìn)布袋除塵器煙氣溫度控制在 150以上,防止布袋結(jié)露及 引風(fēng)機(jī)腐蝕。(3高效利用余熱,投資合理。4.2 煙氣余熱情況4.2.1 煙氣余熱現(xiàn)狀永昌公司電爐高溫?zé)煔獾牧鞒淌?電爐高溫?zé)煔饪諝饫鋮s器 布袋除塵器引風(fēng)機(jī)煙囪排入大氣。高溫?zé)煔庠谶M(jìn)入布袋除塵器 之前需要冷卻到布袋濾袋承受溫度以下,采用空氣冷卻器的形式通過 自然循環(huán)散熱,大部分熱量排放到周圍空氣中,即浪費(fèi)了寶貴的余熱 資源,又對周邊環(huán)境造成了熱污染。4.2.2 煙氣余熱數(shù)據(jù)北

21、京世紀(jì)源博公司對 2#電爐和 4#電爐分別進(jìn)行了實(shí)地測量工作, 采用畢托管和熱電偶等工具測量了煙氣的流量和溫度,其中一組測量 數(shù)據(jù)如圖 4-1、 4-2、 4-3和 4-4所示。云南永昌鉛鋅股份有限公司電爐余熱發(fā)電工程 可行性研究報告 圖 4-1 2#電爐煙氣流量趨勢圖 圖 4-2 2#電爐煙氣溫度趨勢圖 圖 4-3 4#電爐煙氣流量趨勢圖 圖 4-4 4#電爐煙氣溫度趨勢圖從圖上看出電爐煙氣的流量和溫度是波動的,這是由生產(chǎn)工藝的 特點(diǎn)所決定。通過現(xiàn)場測量和觀察發(fā)現(xiàn)冶煉期間打開爐門進(jìn)行加料、 搗爐等操作時,由于煙氣管路負(fù)壓運(yùn)行會吸入過多冷空氣,使煙氣溫 度產(chǎn)生較大波動。另外,每臺鐵合金電爐在冶

22、煉過程中,每隔 2個小 時會有 3040分鐘時間出鐵水,此時煙氣溫度和流量都會有不同程度 的下降, 有時溫度會從 500下降到 300, 流量也有不同程度的下降, 這個變化隨冶煉周期也呈現(xiàn)周期性波動。根據(jù)所有測量結(jié)果的統(tǒng)計和分析, 12500kV A 電爐和 25000kV A 電 爐煙氣流量和溫度的算術(shù)平均值如下:(1 1#和 2#共 2臺 12500kV A 硅鐵電爐可利用余熱量為:17×104Nm 3/h-400(2 3#和 4#共 2臺 25000kV A 硅鐵電爐可利用余熱量為:28×104Nm 3/h-400(3 5#、 6#和 7#共 3臺 25000kV A

23、 工業(yè)硅電爐可利用余熱量為: 42×104Nm 3/h-400該數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)設(shè)計依據(jù),考慮到煙氣溫度和流量的波動情況, 主要設(shè)備參數(shù)的選取都有一定裕量以及超負(fù)荷運(yùn)行能力,如余熱鍋爐 蒸發(fā)受熱面就是按最大煙氣參數(shù)進(jìn)行設(shè)計,留有富余量以保證適應(yīng)煙 氣參數(shù)波動的影響。4.3 余熱利用方案4.3.1 余熱利用必要性(1采用余熱回收技術(shù)和低壓蒸汽余熱發(fā)電技術(shù),充分利用現(xiàn)有 余熱資源,既降低了硅鐵冶煉能耗,又提高了能源利用率,有利于永 昌公司的可持續(xù)發(fā)展。(2余熱發(fā)電工程建成后,減少了廢熱對大氣的污染,改善了廠 區(qū)環(huán)境。(3綜合利用永昌公司余熱資源,增加企業(yè)自發(fā)電量,有利于永 昌公司節(jié)能降耗和提

24、升企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量, 帶來可觀的節(jié)能效益、 經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。(4從技術(shù)角度看,項(xiàng)目的建成可以進(jìn)一步推動自主創(chuàng)新的國產(chǎn) 技術(shù)的發(fā)展,提高民族自主創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品的競爭能力,促進(jìn)產(chǎn)研結(jié) 合,形成技術(shù)及企業(yè)層面的雙向良性循環(huán)。(5項(xiàng)目的建成將使節(jié)能減排貫穿于各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。常規(guī)余熱發(fā)電汽輪機(jī)多采用過熱蒸汽形式,此時汽輪機(jī)對進(jìn)汽蒸 汽的過熱度有嚴(yán)格要求,過熱度不夠會導(dǎo)致蒸汽濕度增加,影響汽輪 機(jī)效率甚至縮短葉片的使用壽命,嚴(yán)重時汽缸、主汽門外殼等高溫部 件內(nèi)壁溫度會急劇下降而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形,使金屬部件產(chǎn) 生裂紋造成重大事故。從 12500kV A 和 25000kV A 電爐的

25、實(shí)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn), 煙氣的流量和溫 度是波動的。如果仍采用過熱蒸汽發(fā)電形式,那么余熱源經(jīng)常性的波 動對余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽品質(zhì)會有很大影響,過熱度很難保證。 根據(jù)鐵合金電爐煙氣參數(shù)波動的特點(diǎn),北京世紀(jì)源博公司建議采 用飽和蒸汽發(fā)電技術(shù),該技術(shù)方案專門針對有波動的余熱源。因?yàn)橹?要有熱量就能產(chǎn)生飽和蒸汽,飽和蒸汽只有壓力參數(shù)的要求沒有過熱 度的要求,控制非常簡單,而且飽和蒸汽汽輪機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)很廣范圍 內(nèi)的滑壓運(yùn)行,不需要調(diào)整冶煉工藝。北京世紀(jì)源博公司擁有專利技術(shù)的機(jī)內(nèi)除濕再熱的多級沖動式汽 輪機(jī)(專利號:ZL200510034193.3是一種先進(jìn)的飽和蒸汽發(fā)電設(shè)備, 在汽輪機(jī)汽缸內(nèi)的其中一相鄰級或

26、若干相鄰級的級間設(shè)置有級間蒸汽 再熱器,由該汽輪機(jī)的主汽門后的主蒸汽管上引出一股新蒸汽通入蒸 汽再熱器中,用于加熱汽輪機(jī)中膨脹到一定程度的濕飽和蒸汽,降低 其濕度,以保護(hù)汽輪機(jī)不受水蝕損害。汽輪機(jī)可以自由使用飽和蒸汽 或過熱度比較低的蒸汽,在保持比較高的效率情況下不用擔(dān)心葉片的 水蝕問題。任何壓力的飽和蒸汽、濕蒸汽、過熱度過小的蒸汽都可直 接用來發(fā)電。這種汽輪機(jī)是我們在長期的地?zé)岚l(fā)電、低品位余熱發(fā)電 的過程中發(fā)明出來的 , 使用此項(xiàng)技術(shù),在同樣的余熱條件下可以多發(fā) 25%左右的電力,從而大幅提高余熱電站的經(jīng)濟(jì)性。本工程利用煙氣余熱發(fā)電,運(yùn)行方式為以熱定電,機(jī)組選型按全 年發(fā)電量最大化優(yōu)化設(shè)計。

27、直接利用飽和蒸汽發(fā)電實(shí)現(xiàn)機(jī)組大范圍的 滑壓運(yùn)行,適應(yīng)硅鐵電爐周期性的煙氣參數(shù)波動,保證機(jī)組安全、平 穩(wěn)運(yùn)行,并提高發(fā)電效率。1#和 2#兩臺 12500kV A 的硅鐵電爐容量較小,設(shè)置一臺余熱鍋爐, 兩爐煙氣匯總進(jìn)入該余熱鍋爐。 3#和 4#兩臺 25000kV A 的硅鐵電爐單 獨(dú)設(shè)置兩臺余熱鍋爐, 5#、 6#和 7#三臺 25000kV A 工業(yè)硅電爐單獨(dú)設(shè) 置三臺余熱鍋爐。共 6臺余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽匯總后進(jìn)入汽輪機(jī)組, 6股蒸汽匯合于 蒸汽總管共有 1.8MPa , 207, 83 t/h的飽和蒸汽作為主蒸汽通入汽輪 發(fā)電機(jī)組,電站裝機(jī)容量為 15000kW 。4.4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指

28、標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 4-2。表 4-2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 5設(shè)備方案5.1 熱力系統(tǒng)原則性熱力系統(tǒng)的擬定主要依據(jù)機(jī)組的型式和參考有成熟運(yùn)行經(jīng) 驗(yàn)機(jī)組的系統(tǒng)擬定(見原則性熱力系統(tǒng)圖 。主蒸汽系統(tǒng)采用單母管制,從 6臺鍋爐出來的蒸汽匯聚在一起, 經(jīng)主汽門后分兩路進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)做功。凝結(jié)水系統(tǒng)采用母管制,從凝汽器出來的水經(jīng)凝結(jié)水泵打致真空 除氧器,系統(tǒng)選用 2臺 110%容量的凝結(jié)水泵,一臺運(yùn)行一臺備用。 給水系統(tǒng)采用母管制,配 3臺給水泵,給水泵出口管均接到一根 給水母管上,從母管上再引出 2根管分別去各個鍋爐省煤器,如鍋爐 有不同負(fù)荷,可在去鍋爐的給水管道上設(shè)給水操作臺,調(diào)節(jié)給水流量, 以滿足

29、不同的鍋爐負(fù)荷要求。按照設(shè)計技術(shù)規(guī)程,流量裕量 10%。壓 頭裕量 20%。凝汽器采用射水抽氣器抽真空。本工程根據(jù)實(shí)際的具體情況配置 1臺機(jī)組。 選用 2臺 110%容量的 臥式離心式凝結(jié)水泵,一臺運(yùn)行一臺備用。本機(jī)組抽真空采用射水抽氣系統(tǒng),設(shè)置 2臺射水抽氣器和 3臺射 水泵, 其中 1臺射水抽氣器和 1臺射水泵用于凝汽器的抽真空, 1臺射 水抽氣器和 1臺射水泵用于真空除氧器的抽真空, 剩余的泵作為備用。 汽機(jī)房內(nèi)設(shè)一臺起重量為 32/5t的電動橋式起重機(jī)。本項(xiàng)目鍋爐熱源來自硅鐵電爐排出的煙氣,鍋爐為負(fù)壓運(yùn)行,要 求密封性好。針對鍋爐的煙氣和運(yùn)行特點(diǎn),為了提高鍋爐的熱效率, 使鍋爐安全、穩(wěn)

30、定運(yùn)行,本鍋爐在整個設(shè)計中采取了以下相應(yīng)措施。(1工作安全可靠。鍋爐設(shè)計采用廣為應(yīng)用的立型煙道式自然循 環(huán)余熱鍋爐,蒸發(fā)受熱面就是按最大煙氣參數(shù)進(jìn)行設(shè)計,留有富余量 以保證適應(yīng)煙氣參數(shù)波動的影響,采用合理結(jié)構(gòu)確保水循環(huán)安全。(2重量輕、尺寸小。(3機(jī)動性強(qiáng)。本型鍋爐水容量小,啟動速度快。(4運(yùn)行費(fèi)用省。本型鍋爐不設(shè)強(qiáng)制循環(huán)泵、燃燒設(shè)備,因此設(shè) 備工作可靠,運(yùn)行成本低。(5結(jié)構(gòu)簡單,制造簡易,安裝方便。(6煙道截面形狀好。本型鍋爐煙道截面長、寬比例較一般余熱 鍋爐為佳,煙氣充滿度好,爐內(nèi)熱力均勻、熱偏差小,受熱面沖刷較 完全,對改善爐內(nèi)傳熱性能,提高工作可靠性,減少煙氣阻力都有利。(7一體化構(gòu)架

31、結(jié)構(gòu)使鍋爐安裝更簡便。(8鍋爐蒸發(fā)器、省煤器受熱管均采用環(huán)向繞翅管,加強(qiáng)換熱效 果。(9爐墻采用金屬護(hù)板;人孔、穿墻管(集箱 、護(hù)板接縫處全 密封設(shè)計;受熱面集箱內(nèi)置,確保鍋爐不漏風(fēng)。(10選取合適的煙速,據(jù)鐵合金電爐空氣冷卻器運(yùn)行情況看, 只要保證一定的煙氣流速可以有效的解決鍋爐受熱面的積灰問題。 鍋爐為水冷、室外布置、全鋼結(jié)構(gòu)、平衡通風(fēng)、低溫低壓自然循 環(huán)汽包爐,主要技術(shù)參數(shù)見表 5-1。 根據(jù)硅鐵電爐煙氣余熱的特點(diǎn)設(shè)計, 采用飽和蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組, 與常規(guī)過熱蒸汽汽輪發(fā)電機(jī)組相比可適應(yīng)余熱源參數(shù)大范圍的波動, 能夠保證機(jī)組安全運(yùn)行,并且采用級間再熱之后在相同條件下能提高 發(fā)電效率。汽輪機(jī)主要技術(shù)規(guī)范如下:(1型式:凝汽式汽輪機(jī)。(3轉(zhuǎn)速:3000r/min主要技術(shù)參數(shù)見表 5-2。 發(fā)電機(jī)主要技術(shù)規(guī)范如下:(1型式:水、空冷式主要技術(shù)參數(shù)見表 5-3。表 5-3 發(fā)電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 主要汽機(jī)輔機(jī)設(shè)備選型及技術(shù)參數(shù)見表 5-4。表 5-4 汽機(jī)輔機(jī)設(shè)備表 注:汽輪機(jī)輔助設(shè)備最終以汽機(jī)廠家配套為準(zhǔn)。本工程的備品備件應(yīng)在設(shè)備訂貨時要求設(shè)備制造廠提供 3年的備 品備件,見表 5-5,表 5-6。表 5-5 余熱鍋爐及煙道備品備件 其它設(shè)備備品備件在設(shè)備訂貨時確定,為保證三年用量的備品備 件。5.2 水處理系統(tǒng)鍋爐補(bǔ)給