硅鐵廠礦熱爐

1、礦熱爐余熱綜合回收發(fā)電系統(tǒng)一、概況工業(yè)余熱是指鋼鐵、石化、建材、有色金屬的工業(yè)生產(chǎn)線中產(chǎn)生的大量余熱。而余熱發(fā)電技術(shù)就是指利用 企業(yè)的高品位熱量進行回收，并集中轉(zhuǎn)化為電力供企業(yè)自用的技術(shù)。我國一直將利用余熱發(fā)電作為節(jié)能降 耗、實現(xiàn)循環(huán)發(fā)展的重要措施之一，并給予了大力支持，目前我國的余熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，但 在鐵合金、電石領(lǐng)域中，產(chǎn)品顯熱、煙氣余熱以及其他余熱綜合回收發(fā)電技術(shù)仍比較欠缺。西安瑞馳冶金設(shè)備有限責(zé)任公司針對鐵合金、電石、水泥等領(lǐng)域?qū)ｉT整合技術(shù)力量，依托清華大學(xué)、西安 科技大學(xué)、西安交通大學(xué)等多所院校和研究機構(gòu)，開發(fā)出高效適用的余熱發(fā)電技術(shù)一一礦熱爐余熱回收發(fā) 電系統(tǒng)，提高了余

2、熱回收率，降低了成本，縮短了投資回收期。該技術(shù)是在不影響企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量和不增加一次能源（煤、燃油或天然氣）消耗量的前提下將企業(yè) 廢棄的熱量轉(zhuǎn)化為二次能源一一電力供企業(yè)內(nèi)部使用。當(dāng)前，節(jié)能減排已成為我國的基本國策，而鐵合金、電石、水泥行業(yè)又正是典型的高能耗行業(yè)，在這些行 業(yè)里推廣余熱回收發(fā)電技術(shù)有利于降低企業(yè)能耗，提高能源利用效率。不久前國家三部委發(fā)文取消了高耗 能企業(yè)的優(yōu)惠電價，對鐵合金行業(yè)的電價優(yōu)惠，自2007年10月20日起全部取消。在用電成本增加的情況 下，鐵合金、電石、水泥等企業(yè)余熱回收發(fā)電項目的投資回收期將進一步縮短，該項技術(shù)將會有更好的發(fā) 展前景。二、原理礦熱爐余熱回收發(fā)電系

3、統(tǒng)是將礦熱爐產(chǎn)品顯熱回收、煙氣余熱回收、煙氣中CO燃燒熱能回收和低壓低溫 發(fā)電技術(shù)綜合在一起的礦熱爐綜合余熱回收發(fā)電系統(tǒng)。該產(chǎn)品特點主要體現(xiàn)在首次將密閉熱風(fēng)隧道窯應(yīng)用 于礦熱爐產(chǎn)品顯熱回收發(fā)電；首次將熱風(fēng)爐應(yīng)用于煙氣中CO燃燒熱能回收發(fā)電；煙氣余熱回收發(fā)電首次采 用三級除塵技術(shù)，徹底清除煙氣中的粗顆粒、中細顆粒及細顆粒粉塵，使煙氣排放達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。該 產(chǎn)品同時利用PLC控制平臺，工業(yè)機監(jiān)控，管理軟件實現(xiàn)自動化控制，使礦熱爐產(chǎn)品顯熱、煙氣余熱高效 回收系統(tǒng)安全、可靠、持續(xù)、穩(wěn)定地運行，達到熱能高效回收和發(fā)電，實現(xiàn)節(jié)能降耗、消煙除塵、美化環(huán) 境的要求。產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于鐵合金、電石、鋼鐵、水泥、

4、電解鋁、電解銅、黃磷等高能耗企業(yè)的余熱發(fā) 電項目。原理示意圖如下：礦熱爐余熱綜合回收發(fā)電系統(tǒng)二、技術(shù)優(yōu)點：該技術(shù)已通過國家專利申請（專利申請?zhí)枺?00710018092.6）首次將密閉熱風(fēng)隧道窯應(yīng)用于礦熱爐產(chǎn)品顯熱回收發(fā)電該發(fā)電系統(tǒng)利用熱風(fēng)隧道窯，將出爐產(chǎn)品引入熱風(fēng)隧道窯內(nèi)并密封，用干燥后的空氣對其顯熱進行熱 交換，輸入余熱鍋爐，生成工業(yè)蒸汽，使顯熱回收更加徹底。首次將熱風(fēng)爐應(yīng)用于煙氣中CO燃燒熱能回收發(fā)電該發(fā)電系統(tǒng)利用熱風(fēng)爐將煙氣引入其中，充分燃燒掉煙氣中的CO,通過二次配風(fēng)使煙氣溫度從1400C降低 到800C，熱交換后輸送至余熱鍋爐，生成工業(yè)蒸汽用于發(fā)電，使出爐煙氣控制在200C，再經(jīng)袋

5、除塵器排 入大氣，既解決了余熱鍋爐的安全問題，同時又延長了余熱鍋爐和袋除塵器的使用壽命。使整套發(fā)電系統(tǒng) 運行更加安全。煙氣余熱回收發(fā)電首次采用三級除塵技術(shù)，徹底清除煙氣中的粗顆粒、中細顆粒及細顆粒粉塵，使煙氣 排放達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。該發(fā)電系統(tǒng)采用三級除塵技術(shù)，將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量煙氣經(jīng)引風(fēng)機輸送至重力除塵器進行一級除塵， 除去50um粉塵粒子；經(jīng)高溫旋風(fēng)除塵器進行二級除塵，除去10um, V50um粉塵粒子；二級除塵后的 煙氣輸送至熱風(fēng)爐，經(jīng)一次配風(fēng)，充分燃燒掉煙氣中的CO,再經(jīng)二次配風(fēng)使煙氣溫度降低到600C800C，送至余熱鍋爐進行熱交換，煙氣溫度控制在200C ；出爐煙氣（CO氣體已充

6、分回收）送至袋除塵器， 進行三級除塵，除去0.2um, 10um粉塵粒子，使煙氣排放達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。礦熱爐余熱回收發(fā)電系統(tǒng)包括水處理系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)、廢熱回收系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機組、熱工儀表 及自動保護報警系統(tǒng)。本技術(shù)的優(yōu)點在于將企業(yè)丟棄的大量高品位熱量進行回收利用，并轉(zhuǎn)化為企業(yè)所必需的二次能源 電力供企業(yè)內(nèi)部使用，實現(xiàn)了產(chǎn)銷一體化。發(fā)電成本只有電網(wǎng)電價的815%，不僅提高了資源的綜合利 用率，同時降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，還避免了電網(wǎng)檢修、限電及雷雨大風(fēng)天氣等因素停電給企業(yè)造成的經(jīng) 濟損失。本裝置自動化水平較高，操作簡便，維護方便、運行可靠，無二次污染。三、技術(shù)指標(biāo)：1、產(chǎn)品顯熱回收率達到85%

7、90%；2、煙氣中的粉塵含量達到50毫克/m3以下；3、煙氣中的粉塵顆粒直徑達到0.2um以下；4、煙氣中所含CO充分燃燒時產(chǎn)生的熱能回收率達到95%；四、解決方案（以某鐵合金廠為例）1、概況某鐵合金廠生產(chǎn)規(guī)模及廢氣參數(shù)如下表：分廠編號生產(chǎn)規(guī)模冶煉廠布置單臺設(shè)備廢氣參數(shù)（標(biāo)況）數(shù)量設(shè)備臺數(shù)一4X21000kVA 電爐11X4450C 125000Nms/h )二2X25000kVA 電爐11X2500C 125000ms/h三4X16500kVA 電爐11X4450C 100000m3/h項目投資總額約3.109億元，建成3臺9 MW、2臺7.9MW合計43.8MW的發(fā)電能力和30噸低壓換熱站

8、24萬 m2的供熱能力，項目投產(chǎn)后節(jié)能能力為165410噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年，并形成32.13萬噸碳/年的二氧化碳減排能力， 年節(jié)能效益為4495萬元，項目投資回收期為3.78年。2、具體方案余熱發(fā)電方案整體考慮10臺電爐，其中：2臺25000KVA電爐，每臺電爐配置一臺余熱鍋爐，兩臺電爐配置一套9MW的低壓發(fā)電機組；4臺21000KVA電爐，每臺電爐配置一臺余熱鍋爐，兩臺電爐配置一套9MW的低壓發(fā)電機組，共安裝兩套 發(fā)電機計18MW的發(fā)電機組； 4臺16500KVA電爐，每臺電爐配置一臺余熱鍋爐，兩臺電爐配置一套7.9MW的低壓發(fā)電機組，共安裝兩 套發(fā)電機計16.8MW的發(fā)電機組。同時利用余熱發(fā)電機

9、組出口處的過熱蒸汽，在汽輪發(fā)電機輸出總管上，裝設(shè)一套蒸汽減溫減壓裝置，將 蒸汽降壓到0.8兆帕，供生活使用，通過熱力管道輸送至生活區(qū)供冬季供暖。建設(shè)兩套換熱站，供應(yīng)生活 區(qū)采暖面積為180000M2，廠區(qū)采暖面積為60000 M2，總共240000M2。全部工程完成，共計建設(shè)10臺余熱鍋爐，5套低壓發(fā)電機組，合計容量43.8MW的發(fā)電機組；建設(shè)一套減 溫減壓裝置、兩套換熱站和相應(yīng)的熱力管網(wǎng)，供熱面積24萬M2。3、經(jīng)濟效益分析發(fā)電效益：發(fā)電機組總的裝機功率為43.8MW，平均發(fā)電功率為40MW，電站年運行時間為7200h，電站自 用電率為7%，電價按0.40元/kWh，年平均發(fā)電成本0.10元

10、/ kWh計(含人員工資及設(shè)備折舊費)，則： 40X7200X(0.40-0.10)=8640萬元/年，每年因發(fā)電產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為8640萬元/年。供熱效益：低壓供熱系統(tǒng)，年運行時間為5個月，蒸汽價格按2.8元/m2，2.8X240000X5=336萬元/年， 每年因冬季供暖產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為336萬元/年。兩項效益為8976萬元4、投資回收期投資回收期約為3.46年5、節(jié)能量及節(jié)能效益年節(jié)能量年發(fā)電量萬 kWh/a年供熱量(t/a)自用電量萬 kWh/a用水量 (104m3/a)年節(jié)能量(t /a)年減排量(t /a)28800108002800122ce165410CUT270000年節(jié)能效

11、益年供電量萬 kWh/a年節(jié)能萬元 /a年供汽量 (t/a)減少購汽費萬元/a年節(jié)能費 萬元/a年運行費 萬元/a年節(jié)能效益萬元/a28800897610800810897624408976五、項目運作方式“西安瑞馳”根據(jù)根據(jù)高能耗企業(yè)的經(jīng)營情況、市場規(guī)模、資金實力，主要采取以下幾種合作方式：工程總承包模式(交鑰匙模式)即業(yè)主提供資金，“西安瑞馳”負責(zé)余熱發(fā)電電廠的設(shè)計、采購、建造、試運行及工程技術(shù)服務(wù)，業(yè)主享 有整個余熱發(fā)電的所有權(quán)。項目的建設(shè)周期一般在12個月以內(nèi)，整個項目建設(shè)調(diào)試結(jié)束，投入正式運營， 業(yè)主享有整個項目運營收益。BT運營模式“西安瑞馳”帶資金并負責(zé)余熱發(fā)電電廠的設(shè)計、采購、建造、試運行及工程技術(shù)服務(wù)，整個項目建設(shè)調(diào) 試結(jié)束后，“西安瑞馳”將整個項目轉(zhuǎn)讓給業(yè)主方，一旦項目移交，業(yè)主方需要支付受讓款。該運營模式 下，余熱發(fā)電項目總的轉(zhuǎn)讓價格要高于工程總承包模式，這是因為“西安瑞馳”提供資金，同時承擔(dān)建造 風(fēng)險所致。 “合同能源管理”模式“西安瑞馳”采取的是準(zhǔn)“合同能源管理”模式，即“西安瑞馳”帶資金(必要時需業(yè)主方提供貸款擔(dān)保)， 負責(zé)余熱發(fā)電電廠的設(shè)計、采購、建造、試運行及工程技術(shù)服務(wù)，在整個項目建設(shè)調(diào)試結(jié)束，投入正式運 營，“西安瑞馳”在一定期限內(nèi)享有整個項目的所有權(quán)，并