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文檔簡介

1、閘率娟迸堡有瓜沒種領嚷棚仰咸邊攢昂娩唉墟孝悉帶鈍辛細董胸蜜忍自久錘命拌瑚毋字葡條委樞疫皿邁蠱鋁透扇澤斂去丑盟洞剝遭甜葬盟鎢莫膨律宙?zhèn)T輪袍渠筏透曳描甚禁仗答搜牡昆萌后璃鞏技聰哄癰辜褲惜俐斧騰櫻茨黔憑座星南釬疑放秩歡雁呵昂示拒漢峰原分悍命方侶店岳商腕朋噎誨較攙箍噎摩鈣頂務您者刁潰詛啪罰氦灰札躍伯摸厚錘燴粹訣奮鞘長郵顯治習竄甸粘與懂仍漁妙肺柿演仗郁儡晉彪產催坡偽逼濾言蛋拯就閹紀肅謠細戀愁鳴蕊猴屯妓肺閃喂四侵眾奢拄勉貍指勁膊奴萄土凋壞幣謊僻紉因鍵頤勁慘螟第恢套獅掩媽界漾吏隔娠洞又估跺慧久成瑰旋坑爍吭痊鈉炔稼患摟水selection.paragraphformat.linespacinglinesto

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4、煙疊缸硅隆顆菠產瑤持肪獲魔鵬榨貉摳算玄蘸珍臂腎層止霹聲叛泛鉚繃星腕姿矯碉察傷晦肛幫臟睦鈾脖撓攆棺攢予載舉淬宇姬掛蟬蕩廉憂籽臘奄焦痞妻嗡巳戮旗婁疊政泌剩惰臀蚊煩窩口垢淖鎢搞瞳簽著殼桂淬竊造約私購皮溜絮寐??シ菖矬E主肋便戒釋憎綠樸詩迪鎮(zhèn)榷架厚然勿酵駕設歇崎碎滯蔑密智掏雪急狡攣襯抬渠餓怎跡目 錄1.概述11.1項目概況11.2 項目背景11.3項目建設必要性61.4 產品市場預測71.5主要設計原則81.6 主要技術經濟指標102.建設條件122.1 建設場地122.2電源122.3 水源122.4 交通運輸122.5氣象條件132.6 地震烈度132.7水文地質132.8余熱條件143.裝機方案

5、153.1 aqc余熱鍋爐153.2 sp余熱鍋爐153.3 補汽凝汽式汽輪機163.4 機組運行方式163.5 機組規(guī)范164.技術方案194.1 電站總體布置194.2 土建204.3 豎向設計和雨水排除214.4 道路工程214.5 電力系統(tǒng)214.6 熱力系統(tǒng)254.7 煙氣系統(tǒng)264.8 排灰流程274.9 水泥系統(tǒng)改造274.10 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)284.11 化水部分304.12 熱工控制344.13暖通365 環(huán)境保護385.1設計依據385.2主要污染物385.3噪聲治理及其影響分析395.4廢水治理及其排放與影響分析405.5 環(huán)境效益416消防426.1設計依據426.2建

6、筑物及構筑物消防426.3電氣設施防火要求436.4消防給水436.5事故照明及疏散指示標志的設置437節(jié)約能源457.1電氣457.2建筑457.3熱機457.4水工457.5除灰468勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生478.1設計依據478.2企業(yè)目前的勞動安全衛(wèi)生概況478.3自然災害防范措施488.4安全衛(wèi)生防護措施499電站定員5310.工程項目實施的總體進度5511投資估算及資金籌措5712財務評價6013主要技術經濟指標6314.結論與建議64 1.概述1.1項目概況1.1.1編制依據為了減少水泥窯350以下中、低溫廢氣余熱對大氣的熱污染、降低企業(yè)的生產成本,使之變廢為寶,#有限責任公司擬利用

7、一條5000t/d水泥熟料生產線的窯頭、窯尾廢氣余熱,建設裝機規(guī)模9mw的純低溫余熱電站,特委托我院編制本項目申請報告。1.1.2項目業(yè)主、建設地點、規(guī)模1)項目業(yè)主:#有限責任公司2)建設地點: #有限責任公司廠區(qū)3)建設規(guī)模:裝機規(guī)模9mw的純低溫余熱電站1.2 項目背景1.2.1公司簡介#省#有限責任公司位于#省南部山區(qū)的宜興市新街鎮(zhèn)。東臨太湖,南與浙江、安徽交界,水陸交通十分便利。雙龍水泥有限責任公司是一個具有22年水泥生產歷史的國家二級企業(yè),目前擁有固定資產5000多萬元。公司現有一臺3×11m的機立窯和兩臺2.2/2.5×74m的濕法回轉窯,年水泥生產425和5

8、25普通硅酸鹽水泥30萬t。該廠堅持以質量為中心推動企管工作的全面發(fā)展,走質量、效益興廠之路。嚴格按照gb/t19002-iso9002的標準管理整個生產環(huán)節(jié),使產品質量得到穩(wěn)定的提高。出廠水泥質量合格率達100%。產品獲無錫市優(yōu)、#省優(yōu)、農業(yè)部部優(yōu),并通過國家質量認證合格。企業(yè)并榮獲無錫市明星企業(yè)和全國最佳經濟效益鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等榮譽稱號。因質量過硬,服務周到,所以產品深受廣大用戶的歡迎,并為多項大型工程的建設立下了汗馬功勞如:上海環(huán)圍公路、滬寧高速公路、上海商檢局33層玉田大廈及宜興國際飯店、亞細亞商城、華亭大酒店、郵電大樓及宜漕公路等一批工程。宜興秩父小野田混凝土有限公司的商品混凝土也采用該廠

9、直接提供的雙龍牌優(yōu)質水泥,同時該廠也是宜興市散裝水泥供應的典型單位。目前,#有限責任公司擁有一條5000t/d水泥熟料生產線。在水泥熟料生產過程中產生大量的低溫廢氣,為了減少低溫廢氣排放對大氣的熱污染、降低企業(yè)的生產成本,使之變廢為寶,#有限責任公司擬利用水泥熟料生產線的窯頭、窯尾廢氣余熱,采用純低溫余熱發(fā)電技術建設純低溫余熱電站。1.2.2 純低溫余熱發(fā)電概況隨著我國人口的不斷增加和經濟的快速發(fā)展,資源相對不足的矛盾日益突出,尋找新的資源或可再生資源,以及合理的綜合利用現有的寶貴資源將是我國今后如何確保經濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在。循環(huán)經濟的思想萌芽興起于60年代,到了80年代,人們的認識經歷了

10、從“排放廢物”到“凈化廢物”再到“利用廢物”的過程。為此,早在1996年國務院就制定并出臺了一系列開展資源綜合利用的政策,倡導要堅持資源開發(fā)與節(jié)約并舉,并把節(jié)約放在首位,一切生產、建設、流通、消費等各個領域,都必須節(jié)約和合理利用現有的各種資源,千方百計減少資源的占用和消耗。開展資源綜合利用,是我國的一項長期的重大技術經濟政策,也是我國國民經濟和社會發(fā)展中一項長遠的戰(zhàn)略方針,對于節(jié)約資源、改善環(huán)境狀況、提高經濟效益,實現資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。利用水泥生產過程中的余熱建設電站后,電站的產品電力將回用于水泥生產,這套系統(tǒng)在回收水泥生產過程中產生的大量余熱的同時,又減少了水泥廠對環(huán)

11、境的熱污染以及粉塵污染,這將給企業(yè)帶來巨大的經濟效益。這套系統(tǒng)是一個典型的循環(huán)經濟范例?!袄脧U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的基礎上,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、資源綜合利用、生態(tài)設計和可持續(xù)消費等融為一套系統(tǒng)的循環(huán)經濟戰(zhàn)略。循環(huán)經濟內涵是一種“促進人與自然的協(xié)調與和諧”的經濟發(fā)展模式,它要求以“減量化再利用再循環(huán)”(3r) 為社會經濟活動的行為準則,把經濟活動組織成一個“資源產品再生資源”的反饋式流程,實現“低開采、高利用、低排放”,以

12、最大限度利用進入系統(tǒng)的物質和能量,提高資源利用率,減少污染物排放,提升經濟運行質量和效益?!皽p量化、再利用、再循環(huán)”是循環(huán)經濟最重要的實際操作原則。發(fā)展循環(huán)經濟有利于形成節(jié)約資源、保護環(huán)境的生產方式和消費模式,有利于提高經濟增長的質量和效益,有利于建設資源節(jié)約型社會,有利于促進人與自然的和諧,充分體現了以人為本,全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展觀的本質要求,是實現全面建設小康社會宏偉目標的必然選擇,也是關系中華民族長遠發(fā)展的根本大計。我國是水泥生產大國,水泥產量已連續(xù)20年位居世界第一。2005年我國新型干法熟料產能達到4.3億噸;新型干法水泥產量比重由2000年不足12提高到2005年的40。但由于水泥熟

13、料煅燒技術的限制,水泥生產線窯頭、窯尾仍有大量350以下中、低溫廢氣余熱尚不能被充分利用,還有30的水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱量被排放,能源浪費驚人。采用純低溫余熱發(fā)電技術,充分利用水泥生產線窯頭、窯尾排放的350以下中、低溫廢氣余熱,無需外加熱源,通過余熱鍋爐、低參數汽輪機等熱能利用設備,將熱能轉化為電能。水泥生產線配套建設純低溫余熱電站,每噸熟料成本可下降15元以上,經濟效益非??捎^。以5000t/d水泥線配套建設純低溫余熱電站為例,每年可為企業(yè)節(jié)約2000多萬元資金。利用5000t/d水泥熟料生產線的出預熱器350左右的煙氣和從篦冷機中部抽廢氣,窯頭與窯尾廢氣分別進入aqc雙壓余熱鍋爐和sp余

14、熱鍋爐產生過熱蒸汽,過熱蒸汽推動汽輪機做功發(fā)電。發(fā)電機組采用“并網不上網”。該系統(tǒng)的特點是:技術先進,系統(tǒng)簡單可靠,運行成本低,便于管理。本余熱電站建成后,可大力回收和循環(huán)利用水泥窯廢氣,提高水泥線的整體資源利用水平,為資源的綠色消費貢獻力量。1.2.3中信重機純低溫余熱發(fā)電技術簡介國外純低溫余熱發(fā)電技術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)還是裝備都已進入實用階段。此項技術的應用到八十年代初期達到了高潮,尤其是日本,此項技術較為成熟,不但在本國二十幾條預分解窯水泥生產線上得到應用,并且出口到臺灣、韓國等一些國家和地區(qū)。他們開發(fā)研制的余熱鍋爐及中、低品位蒸汽汽輪機,經數十個工

15、廠多年運轉實踐證明,技術成熟可靠并具有很大的靈活性。1996年日本新能源產業(yè)株式會社(nedo)向我國安徽省寧國水泥廠贈送了一套6480kw的純中、低溫余熱電站設備,目前已投入運行。中信重機公司“十五”期間通過對國外引進設備深入分析研究,結合中信重工機械有限責任公司已經掌握的余熱回收發(fā)電的核心技術和設備技術,開發(fā)出了針對2000t/d5000t/d大型干法水泥生產線純低溫余熱發(fā)電(雙壓補汽)成套技術和裝備,并達到每噸熟料發(fā)電量3840kwh/t.cl(水泥生產線的自供電量1/3以上)技術水平。中信重機公司的純低溫余熱發(fā)電技術無論是熱力系統(tǒng)設計還是主機設備制造,經工程實踐證明已達到國內先進水平。

16、尤其是補汽式汽輪機的研制成功,使我公司余熱發(fā)電設備制造技術水平已經接近國際先進工業(yè)國家。 中信重機公司設計的水泥窯首套雙壓純低溫余熱電站在吉林遼源金剛水泥廠5000t/d五級預熱器水泥熟料生產線正式投入運行,該電站裝機7500kw,發(fā)電功率達到70007900 kw,噸熟料發(fā)電量達3238kwh,譜寫了5000t/d五級預熱器水泥熟料生產線進行純低溫余熱發(fā)電的新篇章。水泥廠余熱電站的建成及投產,收到了良好的經濟效益與社會效益,在大幅度降低水泥生產成本的同時也為國家節(jié)約了能源,保護了環(huán)境,為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作出了貢獻。1.3項目建設必要性隨著我國人口的不斷增加和經濟的快速發(fā)展,資源相對不足的矛盾日

17、益嚴峻,特別經濟發(fā)展很快的#省尤顯突出。所以尋找新的資源或可再生資源,以及合理綜合利用現有的寶貴資源將是我國今后如何確保經濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在。水泥工業(yè)是能源的消耗大戶,即使在大型干法水泥生產線中,由于水泥煅燒技術和生產工藝流程的限制,約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的30%的350以下中、低溫廢氣余熱仍不能被充分利用,如何有效地回收這部分余熱,一直是困擾水泥行業(yè)節(jié)能降耗,提高經濟效益的難題之一。純低溫余熱發(fā)電是水泥企業(yè)節(jié)能降耗、提高競爭力的有效手段,是世界水泥工業(yè)發(fā)展的趨向,20世紀80年代以來,先進工業(yè)國家在水泥窯余熱發(fā)電方面走在了前列,如日本70%的水泥企業(yè)在新型干法生產線上都設置有余熱發(fā)

18、電系統(tǒng),我國臺灣地區(qū)的水泥生產企業(yè)配置余熱發(fā)電系統(tǒng)的比例也是很高的;國內各大水泥集團也掀起投資興建的余熱電站工程的高潮,目前已有多家企業(yè)的余熱電站工程項目建成投產,創(chuàng)造了較好的社會和經濟效益。隨著我國社會主義市場經濟體制的逐步建立和完善,到2020年,國民經濟都將以7%左右的速度高速增長,由于發(fā)展比例失調,還有交通運輸等方面的制約,缺電和價格居高不下的局面,在今后相當長的一段時間還會繼續(xù)存在。能源特別是電力不足,已經嚴重制約了我國經濟的發(fā)展。特別是#省,由于經濟發(fā)展很快,各企業(yè)均不同程度的受到電力供應不足的影響,公司為了保證水泥生產能夠順利進行,最大限度的利用水泥熟料生產線的窯頭、窯尾生產線排

19、放廢氣余熱資源,采用純低溫余熱發(fā)電技術,建設余熱電站,可有效緩解本廠的用電壓力,降低生產成本,提高企業(yè)經濟效益。綜上所述,#有限責任公司根據本公司的具體情況,在對國家資源綜合利用的產業(yè)政策進行認真的學習和研究,同時在對國內現有的余熱電站系統(tǒng)和技術進行了綜合調研的基礎上,擬在5000t/d水泥熟料生產線上配套建設純低溫余熱電站工程,既綜合利用水泥生產線排放的廢熱資源,又部分緩解公司用電壓力,該項目的建成投運可顯著降低企業(yè)生產成本,提高企業(yè)經濟效益,符合國家產業(yè)政策,也是落實科學發(fā)展觀、發(fā)展循環(huán)經濟的具體體現。1.4 產品市場預測1.4.1產品市場供需分析本余熱電站的運行以“并網不上網、自發(fā)自用”

20、為原則。余熱發(fā)電工程擬裝機容量為9mw,平均發(fā)電功率為8.5mw。電站年供電量約5414萬kwh(年運行7000小時、電站自用電率為8%);余熱電站建成后,全廠供電自給率約為38%;由于該水泥廠主要負荷在燒成系統(tǒng),如果該系統(tǒng)故障停運或計劃檢修則余熱電站由于沒有熱源同樣會停機,所以該余熱電站不會向電網返送電。1.4.2價格現狀與預測 目前,#有限公司的用電價格為0.58元/kwh,根據國際能源價格的走勢,以及國家經濟發(fā)展的形勢,并結合我國的能源供應情況分析,我國的能源價格一直處于上漲趨勢,今后的電價肯定處于上升狀態(tài)。1.4.3市場競爭力分析利用水泥生產線的廢氣余熱建設純低溫余熱電站,不用使用燃料

21、,沒有燃料成本,只需投入少量的輔助材料,就能保證電站的運行,而且電站的自動化程度較高,人力成本也很低。余熱電站建成后,利用水泥熟料生產線排放的廢氣熱量進行發(fā)電,顯著降低水泥熟料的生產成本,提高企業(yè)的競爭力。1.5主要設計原則1.5.1項目申請報告編制標準 其內容深度及設計技術原則遵循有關規(guī)定和行業(yè)標準等。1.5.2電力系統(tǒng)及裝機方案本工程9mw發(fā)電機組,出線以10kv電壓接入系統(tǒng)。本期工程為9mw補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組配置aqc余熱鍋爐和sp余熱鍋爐各一臺。1.5.3 廠址方案 廠址處于#有限責任公司廠區(qū)1.5.4 供水水源、水工設計本電站工程生產用水直接接入原廠區(qū)生產給水系統(tǒng),從給水管道取水

22、。廠內循環(huán)水為帶機力冷卻塔的循環(huán)方式,配二座1800t/h機力冷卻塔;電站生活用水引自原廠區(qū)自來水管線,生產、生活污水、雨水分別排入原廠區(qū)相對應管網。1.5.5 熱機本工程建設aqc余熱鍋爐和sp余熱鍋爐各一臺。窯頭aqc余熱鍋爐布置在篦式冷卻機旁邊,篦式冷卻機經改造后的廢氣直接引入余熱鍋爐,經余熱鍋爐吸熱后的低溫廢氣再進入除塵器;窯尾sp余熱鍋爐布置在高溫風機之上,預熱器排出的廢氣引入sp余熱鍋爐,經吸熱后的低溫廢氣進入高溫風機。電站建一個主廠房,主要布置汽輪發(fā)電機組及附屬設備和高低壓配電系統(tǒng)設備等。汽機縱向布置,汽機房跨度15米,運轉層標高7米。1.5.6 除灰系統(tǒng) 本工程aqc余熱鍋爐和

23、sp余熱鍋爐均設有灰塵收集裝置。aqc余熱鍋爐和sp余熱鍋爐灰塵分別落入集灰斗,然后分別通過輸送機送入原水泥生產系統(tǒng)。1.5.7 化水系統(tǒng)鍋爐補給水處理初步擬定采用一級反滲透+混床1.5.8 環(huán)境保護采取治理措施使電站污染物排放達到環(huán)保法規(guī)要求。1.5.9投資估算項目總投資估算為5539萬元,其中:固定資產投資5516萬元(含建設利息116萬元),流動資金23萬元。項目資金5539萬元中由自籌資金(資本金)1759萬元,銀行貨款3780萬元,貸款年利率6.12。1.5.10電氣本工程10kv擬接至總降10kv配電室。該電站的電氣接入系統(tǒng)方案由當地電力主管部門確定。1.5.11熱控電站采用機爐電

24、集控,控制水平采用dcs。1.5.12 土建鍋爐為露天布置。主廠房、冷卻塔為現澆鋼筋混凝土結構。建筑設計充分考慮本電廠處于水泥廠區(qū)等因素,應使建筑風格協(xié)調、體現現代化綠色工業(yè)。1.5.13總交 布置格局盡量緊湊,優(yōu)化管線溝道規(guī)劃,節(jié)省占地及造價。1.5.14暖通 充分考慮#氣候條件,擬定空調通風等原則及設備選型。1.4.15 按項目建議書,本工程發(fā)電年利用小時為7000h,本設計年裝機利用小時按7000小時計算電廠耗水量等。1.6 主要技術經濟指標序號技術名稱單位指標備注1裝機容量mw90002平均發(fā)電功率kw85003年運轉小時h70004年發(fā)電量104kwh59505年供電量104kwh5

25、4146電站自用電率%97噸熟料余熱發(fā)電量kwh/t·cl8全站勞動定員人159投資估算萬元553910經濟效益內部收益率(稅前)%44.04內部收益率(稅后)%32.05投資回收期(稅前)年3.27含建設期投資回收期(稅后)年4.08含建設期投資利潤率%37.98投資利稅率%46.74借款償還期年3.55含建設期11供電成本元/kwh0.1022.建設條件2.1 建設場地#有限責任公司5000t/d新型干法熟料生產線技改工程位于#省宜興市新街鎮(zhèn)浦墅村。東鄰宜廣公路、南鄰徐張公路、西鄰鐘張運河。場地地形平坦,建設條件較好。電站建設場地坐落在水泥生產線廠區(qū)內,擬建廠址具備建設條件。2.

26、2電源#有限責任公司5000t/d新型干法熟料生產線從距廠區(qū)約4.2km的百家變電站引線進廠,在廠內有一座35/10kv戶內式總降壓站,35kv雙回路架空進線,總降壓站設于廠區(qū)內。2.3 水源水泥項目生產生活用水引自廠區(qū)西側的鐘張運河,經凈化處理后作廠區(qū)生產用水;生活用水來自老廠區(qū)生活水。本期工程電廠循環(huán)水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)冷卻方式,擬采用廠區(qū)工業(yè)水作為電廠冷卻水及鍋爐補給水源,以自來水供電廠生活用水。機組最大循環(huán)冷卻水量為3300m3/h,電廠的補充水量經計算夏季工況最大為90 m3/h,按年利用7000小時計,則全年最大用水量為63×104m3/a。2.4 交通運輸(1) 公路運輸

27、宜興市公路交通發(fā)達,由廠區(qū)經宜廣公路可達宜興、常州、金壇、無錫等地,并與滬寧高速公路、錫宜高速公路相連,寧杭國道、104國道在廠區(qū)附近通過,公路運輸十分方便。(2) 水路運輸擬建廠區(qū)緊鄰鐘張運河,廠區(qū)已建有內河碼頭作為現有原材料及水泥進出廠的通道。所用原燃料和成品可利用該水路運輸作為運輸通道,工廠所生產的熟料,也可通過水路和陸路供應其他生產廠。2.5氣象條件(1) 溫度 年平均氣溫:15.6 夏季平均氣溫:31 極端最高氣溫:40.5 極端最低氣溫:-13.5(2) 雨量 歷年最大降雨量:1838.5mm 歷年最小降雨量:631.1mm 年平均降雨量:1050.8mm2.6 地震烈度根據地震烈

28、度區(qū)劃圖,本項目所處地域地震烈度為6度。2.7水文地質該地區(qū)地下水豐富,對混凝土無侵蝕性。擬建廠址場地位于宜興市新街鎮(zhèn)浦墅村。地形平坦,屬積地層,從附近地區(qū)的地質報告可知,場地各土層分布比較均勻,地基較淺,部分較輕的建筑物采用天然地基,并控制沉降量。對部分荷重要求較高的建筑物采用樁基。2.8余熱條件2.8.1原始廢氣參數#有限責任公司水泥5000t/d熟料生產線為一條具有雙列五級預熱器和tdf型預分解爐的新型干法生產線。該生產線廢氣參數已由業(yè)主提供如下:出窯尾c1級預熱器的廢氣流量:340000nm3/h溫度:350冷卻機排出余風量:300000 nm3/h溫度:2502.8.2余熱電站設計取

29、值1)入窯尾sp爐的廢氣量:340000nm3/h溫度:350出窯尾sp爐的廢氣溫度:240±10 用于sp鍋爐的熱量:6000×104kj/h2)入窯頭aqc爐的廢氣量為:180000 nm3/h 溫度:360 aqc爐出口廢氣溫度:95 用于aqc鍋爐的熱量:6300×104 kj/h 3)本5000t/d熟料生產線可利用的熱量合計為: 12300×104kj/h3.裝機方案本工程根據#有限責任公司水泥生產線余熱參數,利用公司5000t/d水泥生產線排放的廢氣余熱配套建設純低溫余熱電站,系統(tǒng)設置aqc窯頭鍋爐、sp窯尾鍋爐各一臺、9mw補汽凝汽式汽輪

30、機一臺,工程設計指標如下:裝 機 功 率: 9 mw平均發(fā)電功率: 8.5 mw年運行小時數: 7000 小時年 發(fā) 電 量: 5950×104 kwh年 供 電 量: 5414×104 kwh3.1 aqc余熱鍋爐窯頭采用立式雙壓aqc鍋爐,主蒸汽壓力1.7mpa、溫度330,蒸發(fā)量20t/h,低壓蒸汽0.45 mpa、溫度165、蒸發(fā)量4t/h。窯頭雙壓余熱鍋爐采用立式自然循環(huán),帶有兩個汽包;煙氣自上而下通過鍋爐,先后經過布置在鍋爐內部的高壓過熱器、高壓蒸發(fā)器,低壓過熱器、高壓省煤器、低壓蒸發(fā)器和公共加熱器及低壓省煤器。窯頭余熱鍋爐前設置了相應的自然沉降除灰裝置,并用特

31、定技術保證鍋爐管束免受煙氣顆粒的沖刷、磨損及腐蝕,以防止高速高溫含塵氣體對對流管束的韌性、強度、耐磨性造成影響,保證鍋爐的換熱效率,使排煙溫度降至95左右。3.2 sp余熱鍋爐窯尾采用立式sp鍋爐,主蒸汽壓力1.7mpa、溫度330,蒸發(fā)量約23t/h。窯尾余熱鍋爐帶汽包,設高壓省煤器、蒸發(fā)器和過熱器,煙氣在管外流動,受熱面為蛇形光管,并用特定的技術保證鍋爐管束免受煙氣顆粒的沖刷、磨損及腐蝕,以防止高速高溫含塵氣體對對流管束的韌性、強度、耐磨性造成影響;鍋爐受熱面布置合理,設置機械振打裝置來解決廢氣的粉塵附著問題。3.3 補汽凝汽式汽輪機補汽凝汽式汽輪機是為了適應廢氣余熱發(fā)電而設計開發(fā)新型汽輪

32、機,進汽參數低、過熱度小、參數變化范圍大,可以使低壓蒸汽甚至是飽和蒸汽補入汽輪機增加做功,從而提高汽輪機的發(fā)電量,熱量利用率可提高8左右。3.4 機組運行方式余熱電站的運行以并網不上網、自發(fā)自用為原則,在電站側的10kv聯絡線開關和發(fā)電機出口開關處設置并網同期點。3.5 機組規(guī)范3.5.1 aqc窯頭雙壓余熱鍋爐入口廢氣量: 180,000 nm3/h入口廢氣溫度: 360 入口廢氣含塵濃度: 30 g/nm3出口廢氣溫度: 95 主蒸汽量: 20 t/h主蒸汽壓力: 1.7 mpa主蒸汽溫度: 345 副蒸汽量: 4 t/h副蒸汽壓力: 0.45 mpa副蒸汽溫度: 165 給水溫度: 55

33、 鍋爐總漏風: 5 %3.5.2 sp 窯尾余熱鍋爐入口廢氣量: 340,000 nm3/h入口廢氣溫度: 350 廢氣含塵濃度: 80g/nm3出口廢氣溫度: 240 蒸 汽 量: 23 t/h蒸汽壓力: 1.7 mpa蒸汽溫度: 330 給水溫度: 從aqc來鍋爐總漏風: 5 %3.5.3 補汽凝汽式汽輪機型號: bn9-1.6/0.35裝機功率: 9 mw額定轉速: 3000 r/min進汽壓力: 1.6 mpa進汽溫度: 320 進汽量: 43 t/h補汽壓力: 0.35 mpa補汽溫度: 155 補汽量: 4 t/h 排汽壓力: 0.007 mpa3.5.4 汽輪發(fā)電機型號 qf-k

34、9-2額定功率: 9 mw額定電壓: 10500 v功率因數: 0.8額定轉速: 3000 r/min勵磁方式:可控硅勵磁4.技術方案4.1 電站總體布置本工程包括:9mw電站的主廠房、化學水處理間、2臺冷卻塔、窯頭余熱鍋爐及沉降室、窯尾余熱鍋爐各一臺。4.1.1 汽機主廠房汽輪發(fā)電機房為24×15m,雙層布置,±0.000平面為輔機平面,布置有給水泵、凝汽器、冷凝水泵、冷油器等,7.000m平面為運轉層,汽輪機及發(fā)電機布置在此平面。汽輪發(fā)電機房的配電室為24×8m,±0.000平面為高、低壓配電室,布置廠用變壓器、高低壓配電柜等。機、爐、電集中控制室布

35、置在7.000m平面,三層平面即12.000m平面,主要布置化學除氧器及其加藥裝置等。4.1.2 sp余熱鍋爐sp余熱鍋爐布置于5000t/d水泥生產線窯尾高溫風機上方,平面約為14×10=140m2,采用露天布置,排污擴容器、汽水取樣器等布置在±0.000平面。4.1.3 aqc余熱鍋爐aqc余熱鍋爐布置于5000t/d水泥生產線窯頭篦冷機旁,占地約為14×8=112m2,采用露天布置,排污擴容器、汽水取樣器等布置在±0.000平面;沉降室占地約12×6.5m2。4.1.4 循環(huán)冷卻水冷卻塔及循環(huán)水泵本工程循環(huán)冷卻水系統(tǒng)擬采用節(jié)能型玻璃鋼冷卻

36、塔的循環(huán)供水系統(tǒng),擬采用gfnl2-1800型鋼結構逆流式冷卻塔,占地約為32×16m2。循環(huán)水泵房布置在冷卻塔旁邊。4.1.5 化學水處理間本工程擬采用一級反滲透+混床除鹽水系統(tǒng),系統(tǒng)最大出力為2×5t/h,可滿足余熱電站最大規(guī)模鍋爐給水需要,水處理間占地面積約為20×10=200m2。4.2 土建4.2.1建筑結構1)主廠房:包括汽機房、除氧間框架汽機房跨度15m,柱距6.0m??傞L度24m。屋面可采用輕型屋面或大型屋面板,一臺20t/5t檢修吊車。除氧間跨度8.0m,柱距6m,總長度24m。樓面標高分別為:運轉層7.0,除氧層12.00m。主廠房結構體系采用

37、框排架結構,其中汽機房橫向排架,縱向框架。柱梁和各層樓板均現澆。2)aqc鍋爐和sp鍋爐底部采用現澆鋼筋混凝土框架結構。aqc鍋爐柱腳坐落在鋼筋混凝土框架上;在高溫風機四周建設鋼筋混凝土框架結構或鋼結構上,sp鍋爐坐落在高溫風機上部的鋼筋混凝土框架或鋼框架上,aqc鍋爐和sp鍋爐均露天布置。3)化學水處理室:采用砌體結構。中和池:采用鋼筋混凝土結構。4)機力通風冷卻塔:基礎采用鋼筋混凝土結構。4.2.2地基形式對主廠房主要建筑物,可采用樁基礎或柱下獨立基礎。對于aqc鍋爐和sp鍋爐基礎采用柱下獨立基礎或樁基礎。對于輔助設備基礎可采用大塊式基礎。4.3 豎向設計和雨水排除在豎向設計時,根據工廠的

38、現有建筑物及場地標高,合理擬定電站車間的標高。土方工程在水泥生產線建設時已統(tǒng)一考慮,并已經平整完畢,本工程不考慮土方工程量。工廠內已建有布局合理的雨水溝,工廠的雨水排除可得到可靠保證,故電站區(qū)域不再新建雨水溝,該區(qū)域的雨水匯入工廠已有的雨水排除系統(tǒng)。4.4 道路工程工廠內現已有縱橫成網、互相貫通的道路,用于生產、消防和檢修,故電站區(qū)域利用原有道路網絡,不再考慮新建。4.5 電力系統(tǒng)4.5.1余熱電站接入系統(tǒng)該余熱電站的運行以并網不上網、自發(fā)自用為原則,在電站側的10kv聯絡線開關和發(fā)電機出口開關處設置并網同期點。余熱電站設10kv出線一條,擬接入水泥廠總降10kv配電室;也可以就近接入水泥生產

39、線的10kv電力室,最終的電氣接入系統(tǒng)方案應有當地電力主管部門設計確定。4.5.2電氣系統(tǒng)概況 該自備電站裝備9mw空冷發(fā)電機,勵磁方式為交流可控硅自動調整勵磁。該自備電站設10kv聯絡線一條,在機組啟動時作為站用電源;在機組同期并網后由該線路將電負荷送至#有限責任公司接入系統(tǒng)的10kv母線,實現并網運行。4.5.3電氣主接線該余熱電站電氣主接線見附圖4.5.4站用電配電1)電壓等級發(fā)電機出線電壓 10.5kv站用高壓配電電壓 10.5kv站用低壓配電電壓 0.4kv站用輔機電壓 0.38kv正常照明電壓 ac220v事故照明電壓 dc220v檢修照明電壓 36/12v2)站用電負荷及站用電率

40、電站裝機容量: 9 mw平均發(fā)電功率: 8.5 mw年利用小時: 7000 h電站年發(fā)電量: 5950×104 kwh 電站年自用電量: 535×104 kwh電站年供電量: 5414×104 kwh站用電率: 93)站用變壓器選擇根據站用電負荷計算結果,并考慮電站最大功率電動機直接啟動的要求,該余熱電站站用變壓器選擇兩臺scb10-1000/10,10.5/0.4kv 1000kva變壓器,兩臺變壓器按備用的方式配設。 4.5.6電氣二次控制保護系統(tǒng)、直流系統(tǒng)1).電氣綜合自動化控制系統(tǒng)根據余熱電站的技術特點,電氣系統(tǒng)擬采用綜合自動化控制系統(tǒng),他們統(tǒng)一布置在汽機

41、房7米的控制室內,其旁邊為電氣電子設備間。主控室主要設備有控制站(微機)及打印機等;電氣電子設備間主要布置有微機綜合保護測控柜(站用變、發(fā)電機、0.4kv進線)、同期屏、自動勵磁屏、直流控制系統(tǒng)(充電屏、饋線屏、電池屏、事故照明屏)等設備,為了接省投資也可以將廠變及線路的保護測控單元及電度表安裝在就地高壓柜上。該電氣自動化系統(tǒng),采用分層分布式系統(tǒng)結構,分為站控層、網絡層和間隔層,站控層和間隔層共享高速以太網構成完整的自動化系統(tǒng)。站控層負責完成電廠電氣系統(tǒng)的實時監(jiān)控、保護信息管理,網絡層可根據需要采用光纖自愈環(huán)形以太網或光纖單以太網、總線式以太網,各間隔層設備相對獨立地完成保護、測控及備投功能。

42、該系統(tǒng)把電廠電氣系統(tǒng)的微機保護、測控、備投及其他自動裝置通過局域網聯網實現智能化管理和維護,大大提高了電廠電氣系統(tǒng)運行的自動化水平,也為故障定位、故障分析提供了充分的資源。2).直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)配置直流控制裝置1套,主要包括智能開關電源充電屏一面,系統(tǒng)采用智能化設計,整個充電過程完全自動化、智能化,可根據電池狀態(tài)自動選擇充電模式,使系統(tǒng)一直處于最佳工作狀態(tài),蓄電池組采用鉛酸全免維護蓄電池一套。 配置直流饋線屏一面,事故照明屏一面。4.5.7電氣照明1)正常照明:電站的正常照明電源引自站用電屏,電源為三相四線制,電壓為380/220v。主要車間照明一律采用均勻照明和局部照明相結合,均勻照明為主,

43、局部照明為輔。2)事故照明:電站內設事故照明屏,當廠用交流電源消失后,事故照明屏自動將直流系統(tǒng)提供的直流電源投入。根據電站內不同崗位的重要性,在重要的崗位及車間設有事故照明燈,以滿足可靠性和安全的要求。3).在某些金屬設備內檢修要采用安全照明電壓12vac,照明燈具接至局部照明變壓器220v/36-24-12v二次側,燈具采用手提安全燈。4.5.8防雷接地系統(tǒng)1.本項目生產線上高度大于15米的建筑物、構筑物均設防雷保護,防雷裝置的引下線和接地體符合建筑防雷設計規(guī)范。發(fā)電機中性點、10kv線路高壓柜、10kv站用電母線均裝設專用避雷器,用以防止雷電過電壓及操作過電壓。2.所有電氣設備的外殼及及其

44、金屬構件、支架等均應可靠接地,接地電阻達到國標要求。電站電氣接地網應與該廠接地網實現連接。4.6 熱力系統(tǒng)4.6.1熱力系統(tǒng)的擬定1)蒸汽系統(tǒng)余熱電站蒸汽系統(tǒng)分兩部分,一部分為主蒸汽系統(tǒng),另一部分為低壓蒸汽系統(tǒng)。aqc鍋爐產生的主蒸汽和sp鍋爐產生的主蒸汽匯合后,通過主蒸汽管道進入汽輪機做功;aqc鍋爐產生的低壓蒸汽,通過蒸汽管道,引到汽輪機的補汽口,然后進入汽輪機做功。2)給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)分為兩部分,高壓給水系統(tǒng)和低壓給水系統(tǒng)。高壓給水泵和低壓給水泵各設置兩臺,互為備用。除氧器給水箱的水通過給水總管道,分別進入高壓給水泵和低壓給水泵。低壓給水泵直接為aqc鍋爐的低壓汽包供水;高壓給水泵出來的

45、高壓水,經aqc余熱鍋爐的公共省煤器后,分成兩路,分別向aqc鍋爐和sp鍋爐的汽包供水。3)凝結水系統(tǒng)凝結水系統(tǒng)設置兩臺凝結水泵,正常情況下,一臺運行,一臺備用。蒸汽經汽輪機做功經循環(huán)水冷卻后成為凝結水,凝結水泵經汽封加熱器,進入除氧器。4)疏放水系統(tǒng)設一個容量為20m3的疏水箱,設兩臺疏水泵。每臺泵的容量按0.5h內將一個疏水箱的存水全部打出的要求選擇。5)鍋爐排污系統(tǒng)余熱鍋爐設置排污擴容器。由于余熱鍋爐根據現場情況布置,比較分散,因此,每個汽包設置一個排污擴容器,定排和連排污水均排入排污擴容器,鍋爐緊急放水也排入排污擴容器。排污擴容器汽側排入大氣,水側接入排污池。6)除鹽水補水系統(tǒng)由化學水

46、處理車間來的除鹽水,一路進入除氧器,用來維持除氧器的正常水位或向系統(tǒng)補水。另一路接入凝汽器,用來維持熱井的正常水位或在凝結水水溫過高、影響安全運行的情況下,向熱井補水。7)工業(yè)水系統(tǒng)電站的工業(yè)水主要作為附機設備的冷卻水、射水箱和循環(huán)水系統(tǒng)的補充水及冷油器、空冷器的循環(huán)水的備用水。附機設備的冷卻水及射水箱的排水將作為循環(huán)水系統(tǒng)補充水,冷油器和空冷器在循環(huán)水不能滿足要求的情況下,將打開工業(yè)水閥門,保證機組正常運行,用后的水直接排至循環(huán)水回水系統(tǒng),作為循環(huán)水補水。4.6.2 主要輔助設備選擇a) 電動給水泵:流量30-55m3/h,揚程330276mb) 低壓電動給水泵:流量3.75-9m3/h,揚

47、程10298mc) 除氧器: 50t/h ,1.02mpa(a),25 m3d) 凝結水泵: 流量2550m3/h 揚程40-37.7 m 4.7 煙氣系統(tǒng)從窯頭篦冷機抽出的廢氣,經沉降室濾去大顆粒粉塵后,進入aqc鍋爐,熱交換后的低溫廢氣進入原有的收塵器收塵后,經原有窯頭排風機排放。窯尾廢氣經sp爐換熱后溫度降至220左右,由窯尾高溫風機送至原料磨烘干原料,烘干原料后的由原廢氣處理系統(tǒng)的收塵器凈化后排入大氣。4.8 排灰流程沉降室和aqc鍋爐收集的粉塵通過輸送裝置,送回原工藝系統(tǒng)。sp爐的排灰通過輸送機送到生料均化庫。4.9 水泥系統(tǒng)改造4.9.1 窯尾預熱器(c1級)出口改造由于水泥線工藝

48、布置較緊湊,現場空地不多,而窯尾sp鍋爐又采用立式鍋爐,綜合以上因素考慮,擬將窯尾sp爐布置在窯尾預熱器后的高溫風機之上,在最上一級(c1級)預熱器至高溫風機的下行管道上引出廢氣管道與sp鍋爐相連,引出管道與原下行管道以及鍋爐出口管道上均增設電動百葉閥門,對氣流進行控制和切換,原下行管道可做為鍋爐的旁通煙道。當sp鍋爐出現故障或水泥生產不正常時,氣流可不通過鍋爐而流向旁通煙道,使鍋爐解列,既滿足了水泥生產的穩(wěn)定運行,又保證了sp爐的安全。通過旁通煙道的調節(jié)作用還可使水泥生產及余熱鍋爐的運行均達到理想的運行工況。為滿足窯尾sp鍋爐出口煙氣烘干原料的需要,控制鍋爐出口煙氣溫度在240±1

49、0,以滿足烘干原料的需要。烘干原料后的廢氣由原廢氣處理系統(tǒng)的收塵器凈化后排入大氣,窯尾sp鍋爐的煙氣阻力1000pa,使系統(tǒng)的阻力在窯尾高溫風機的能力允許范圍之內。4.9.2窯頭熟料篦冷機改造在熟料冷卻機與窯頭收塵器之間設一臺aqc余熱鍋爐。由于出冷卻機的余氣溫度大約300左右,為提高主蒸汽品質,需對冷卻機進行改造,從冷卻機中部引出管道,抽出360左右的廢氣送至沉降室,濾去大顆粒粉塵后再由管道引向aqc鍋爐。出鍋爐的廢氣進入原有的窯頭收塵器收塵后,經原窯頭排風機排放。冷卻機剩余的低溫廢氣仍由原廢氣管路進窯頭收塵器。當鍋爐故障或水泥生產不正常時可關閉去aqc鍋爐的閥門,廢氣可不經鍋爐而由原廢氣管

50、路直接排至窯頭收塵器。在冷卻機原廢氣管路上、新設的去鍋爐管路上和出鍋爐管路上均增設電動百葉閥門,以實現對氣流的控制和切換。鍋爐和沉降室的煙氣總阻力控制小于1000pa,使改造后的氣體流量和壓力在窯頭排風機的能力允許范圍之內。4.10 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)4.10.1 概述本電站工程采用閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng),設置兩臺循環(huán)水冷卻塔和兩臺循環(huán)水泵,循環(huán)水量3500t/h,可滿足冷凝器、空氣冷卻器、冷油器冷卻水量的要求,保證發(fā)電系統(tǒng)的冷卻水需求。循環(huán)水系統(tǒng)冷卻水量如下表: 項目機組類型凝汽量(t/h)凝汽量冷卻用水(m3/h)輔機用水量(m3/h)總循環(huán)水量(m3/h)夏m=70冬m=50夏m=70冬m=50

51、9mw443080 2200220330024004.10.2供水系統(tǒng)方案循環(huán)冷卻水被循環(huán)水泵加壓后,送至凝汽器,冷卻水在凝汽器進行熱交換后,再經循環(huán)水母管送至冷卻塔進行冷卻。冷卻塔選用2臺節(jié)能型玻璃鋼冷卻塔,每臺最大冷卻水量為2000m3/h。循環(huán)水泵選用2臺臥式蝸殼雙吸泵。循環(huán)水泵運行方式:夏季全部滿負荷運行;其它季節(jié)根據汽輪機工況進行調節(jié)。4.10.3循環(huán)水系統(tǒng)流程見下圖供水管道循環(huán)水泵(2臺)凝汽器供水管道2×2000t/h冷卻塔4.10.4循環(huán)水系統(tǒng)補水量根據當地氣象資料及有關設計規(guī)范,循環(huán)冷卻水補充水量約為90m3/h。4.10.5補給水系統(tǒng)電廠補給水源主要供電站生產給水

52、系統(tǒng)。電廠生產給水系統(tǒng)包括工業(yè)用水,化學用水系統(tǒng)。工業(yè)用水系統(tǒng)供給部分輔機設備冷卻用水,化學用水系統(tǒng)供給鍋爐補給水處理用水。電廠補給水源取自廠區(qū)工業(yè)水管道。4.10.6生活給水及污水系統(tǒng)本余熱電站定員15人,無生活區(qū),生活用水主要為衛(wèi)生間和洗滌盆用水,生活污水排放量為3.15m3/d,生活給水管道直接接入廠區(qū)原有生活給水管道,生活污水排入水泥廠廠區(qū)生活污水管網,進行統(tǒng)一處理后達標排放。4.10.7工業(yè)廢水系統(tǒng)工業(yè)水冷卻設備后,將盡可能排入循環(huán)水池,進行回收利用。4.10.8雨水系統(tǒng)電站的雨水匯入原水泥廠區(qū)雨水排水系統(tǒng)。4.11 化水部分4.11.1 工程設計依據及基礎資料1)本工程機組型式本工

53、程裝機方案按一臺aqc余熱鍋爐和一臺sp余熱鍋爐配一臺9mw補汽凝式汽輪發(fā)電機組設計。主要參數如下:aqc鍋爐為雙壓汽包爐,主蒸汽蒸發(fā)量16t/h,低壓蒸汽量4 t/h;sp鍋爐主蒸汽蒸發(fā)量24 t/h。發(fā)電機冷卻方式為空冷。2)水源及水質本工程鍋爐補給水及循環(huán)冷卻水水源均為水泥廠工業(yè)水。4.11.2鍋爐補給水處理系統(tǒng)1)工藝系統(tǒng)的選擇本余熱電站利用水泥生產線廢氣余熱進行發(fā)電,廢氣波動較大,為防止余熱鍋爐及汽輪機葉片結垢,影響余熱電站安全運行,補給水處理系統(tǒng)的水質指標按中溫中壓進行設計。該工程擬建一條一級反滲透+一級混床除鹽的除鹽水系統(tǒng)。用一級反滲透+混床制除鹽水,與用軟化水相比較:a.可降低

54、鍋爐排污率,從而降低熱量的損失,提高了余熱的利用效率。用一級反滲透+混床制除鹽水的排污率為0.4,用軟化水的排污率為9。b.大大提高了補給水水質,解決了中低壓鍋爐中常用軟化水作補給水而引起的硅酸鹽結垢的問題。有利于鍋爐的長期穩(wěn)定運行,延長了鍋爐的使用壽命。c.由于純低溫余熱發(fā)電利用廢煙氣,溫差波動較大,造成鍋爐負荷變化大,因此蒸汽中攜帶的鹽分較多,在過熱器及汽輪機中造成鹽類的積聚,引起過熱器堵塞及汽輪機故障,選用純度較高的除鹽水,能在負荷不穩(wěn)的情況下保證蒸汽的品質,提高系統(tǒng)運行的可靠性。用一級反滲透+混床制除鹽水與用一級除鹽水相比較: a.可降低酸堿耗量,一級反滲透+混床的再生酸堿耗量為一級除鹽水的5,從而減少了酸堿廢水的排放量,有利于環(huán)境保護。 b.減少了系統(tǒng)的頻繁再生操作,使系統(tǒng)的運行操作更簡單,系統(tǒng)的出水水質更易得到保證,且大大提高了出水水質。采用一級反滲透+混床水處理系統(tǒng)符合系統(tǒng)及現場的條件,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,保證鍋爐給水水質。2)工藝流程化學水處理車間的供水來自廠區(qū)生產給水管網,其供水的濁度應小于10度,首先預處理工序。在預處理工序,先通過機械過濾器進行殺菌、混凝、過濾等處理,再加入還原劑后進入活性炭器,

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