装机规模9mw的纯低温余热电站项目可行性研究报告

目录1概述111项目概况112项目背景113项目建设必要性614产品市场预测715主要设计原则816主要技术经济指标102建设条件1221建设场地1222电源1223水源1224交通运输1225气象条件1326地震烈度1327水文地质1328余热条件143装机方案1531AQC余热锅炉1532SP余热锅炉1533补汽凝汽式汽轮机1634机组运行方式1635机组规范164技术方案1941电站总体布置1942土建2043竖向设计和雨水排除2144道路工程2145电力系统2146热力系统2547烟气系统2648排灰流程2749水泥系统改造27410循环冷却水系统28411化水部分30412热工控制34413暖通365环境保护3851设计依据3852主要污染物3853噪声治理及其影响分析3954废水治理及其排放与影响分析4055环境效益416消防4261设计依据4262建筑物及构筑物消防4263电气设施防火要求4364消防给水4365事故照明及疏散指示标志的设置437节约能源4571电气4572建筑4573热机4574水工4575除灰468劳动安全、工业卫生4781设计依据4782企业目前的劳动安全卫生概况4783自然灾害防范措施4884安全卫生防护措施499电站定员5310工程项目实施的总体进度5511投资估算及资金筹措5712财务评价6013主要技术经济指标6314结论与建议641概述11项目概况111编制依据为了减少水泥窑350以下中、低温废气余热对大气的热污染、降低企业的生产成本，使之变废为宝，XXXX有限责任公司拟利用一条5000T/D水泥熟料生产线的窑头、窑尾废气余热，建设装机规模9MW的纯低温余热电站，特委托我院编制本项目申请报告。112项目业主、建设地点、规模1）项目业主XXXX有限责任公司2）建设地点XXXX有限责任公司厂区3）建设规模装机规模9MW的纯低温余热电站12项目背景121公司简介江苏省XXXX有限责任公司位于江苏省南部山区的宜兴市新街镇。东临太湖，南与浙江、安徽交界，水陆交通十分便利。双龙水泥有限责任公司是一个具有22年水泥生产历史的国家二级企业，目前拥有固定资产5000多万元。公司现有一台311M的机立窑和两台22/2574M的湿法回转窑，年水泥生产425和525普通硅酸盐水泥30万T。该厂坚持以质量为中心推动企管工作的全面发展，走质量、效益兴厂之路。严格按照GB/T19002ISO9002的标准管理整个生产环节，使产品质量得到稳定的提高。出厂水泥质量合格率达100。产品获无锡市优、江苏省优、农业部部优，并通过国家质量认证合格。企业并荣获无锡市明星企业和全国最佳经济效益乡镇企业等荣誉称号。因质量过硬，服务周到，所以产品深受广大用户的欢迎，并为多项大型工程的建设立下了汗马功劳如上海环围公路、沪宁高速公路、上海商检局33层玉田大厦及宜兴国际饭店、亚细亚商城、华亭大酒店、邮电大楼及宜漕公路等一批工程。宜兴秩父小野田混凝土有限公司的商品混凝土也采用该厂直接提供的双龙牌优质水泥，同时该厂也是宜兴市散装水泥供应的典型单位。目前，XXXX有限责任公司拥有一条5000T/D水泥熟料生产线。在水泥熟料生产过程中产生大量的低温废气，为了减少低温废气排放对大气的热污染、降低企业的生产成本，使之变废为宝，XXXX有限责任公司拟利用水泥熟料生产线的窑头、窑尾废气余热，采用纯低温余热发电技术建设纯低温余热电站。122纯低温余热发电概况随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾日益突出，寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的宝贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。循环经济的思想萌芽兴起于60年代，到了80年代，人们的认识经历了从“排放废物”到“净化废物”再到“利用废物”的过程。为此，早在1996年国务院就制定并出台了一系列开展资源综合利用的政策，倡导要坚持资源开发与节约并举，并把节约放在首位，一切生产、建设、流通、消费等各个领域，都必须节约和合理利用现有的各种资源，千方百计减少资源的占用和消耗。开展资源综合利用，是我国的一项长期的重大技术经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益，实现资源的优化配置和可持续发展具有重要的意义。利用水泥生产过程中的余热建设电站后，电站的产品电力将回用于水泥生产，这套系统在回收水泥生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了水泥厂对环境的热污染以及粉尘污染，这将给企业带来巨大的经济效益。这套系统是一个典型的循环经济范例。“利用废物”的过程。到了90年代，特别是可持续发展战略成为世界潮流的近几年，源头预防和全过程治理替代末端治理成为国家环境与发展政策的真正主流，人们在不断探索和总结的基础上，提出以资源利用最大化和污染排放最小化为主线，逐渐将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一套系统的循环经济战略。循环经济内涵是一种“促进人与自然的协调与和谐”的经济发展模式，它要求以“减量化再利用再循环”（3R）为社会经济活动的行为准则，把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程，实现“低开采、高利用、低排放”，以最大限度利用进入系统的物质和能量，提高资源利用率，减少污染物排放，提升经济运行质量和效益。“减量化、再利用、再循环”是循环经济最重要的实际操作原则。发展循环经济有利于形成节约资源、保护环境的生产方式和消费模式，有利于提高经济增长的质量和效益，有利于建设资源节约型社会，有利于促进人与自然的和谐，充分体现了以人为本，全面协调可持续发展观的本质要求，是实现全面建设小康社会宏伟目标的必然选择，也是关系中华民族长远发展的根本大计。我国是水泥生产大国，水泥产量已连续20年位居世界第一。2005年我国新型干法熟料产能达到43亿吨；新型干法水泥产量比重由2000年不足12提高到2005年的40。但由于水泥熟料煅烧技术的限制，水泥生产线窑头、窑尾仍有大量350以下中、低温废气余热尚不能被充分利用，还有30的水泥熟料烧成系统总热量被排放，能源浪费惊人。采用纯低温余热发电技术，充分利用水泥生产线窑头、窑尾排放的350以下中、低温废气余热，无需外加热源，通过余热锅炉、低参数汽轮机等热能利用设备，将热能转化为电能。水泥生产线配套建设纯低温余热电站，每吨熟料成本可下降15元以上，经济效益非常可观。以5000T/D水泥线配套建设纯低温余热电站为例，每年可为企业节约2000多万元资金。利用5000T/D水泥熟料生产线的出预热器350左右的烟气和从篦冷机中部抽废气，窑头与窑尾废气分别进入AQC双压余热锅炉和SP余热锅炉产生过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮机做功发电。发电机组采用“并网不上网”。该系统的特点是技术先进，系统简单可靠，运行成本低，便于管理。本余热电站建成后，可大力回收和循环利用水泥窑废气，提高水泥线的整体资源利用水平，为资源的绿色消费贡献力量。123中信重机纯低温余热发电技术简介国外纯低温余热发电技术从六十年代末期即开始研制，到七十年代中期，无论是热力系统还是装备都已进入实用阶段。此项技术的应用到八十年代初期达到了高潮，尤其是日本，此项技术较为成熟，不但在本国二十几条预分解窑水泥生产线上得到应用，并且出口到台湾、韩国等一些国家和地区。他们开发研制的余热锅炉及中、低品位蒸汽汽轮机，经数十个工厂多年运转实践证明，技术成熟可靠并具有很大的灵活性。1996年日本新能源产业株式会社（NEDO）向我国安徽省宁国水泥厂赠送了一套6480KW的纯中、低温余热电站设备，目前已投入运行。中信重机公司“十五”期间通过对国外引进设备深入分析研究，结合中信重工机械有限责任公司已经掌握的余热回收发电的核心技术和设备技术，开发出了针对2000T/D5000T/D大型干法水泥生产线纯低温余热发电（双压补汽）成套技术和装备,并达到每吨熟料发电量3840KWH/TCL（水泥生产线的自供电量1/3以上）技术水平。中信重机公司的纯低温余热发电技术无论是热力系统设计还是主机设备制造，经工程实践证明已达到国内先进水平。尤其是补汽式汽轮机的研制成功，使我公司余热发电设备制造技术水平已经接近国际先进工业国家。中信重机公司设计的水泥窑首套双压纯低温余热电站在吉林辽源金刚水泥厂5000T/D五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机7500KW，发电功率达到70007900KW，吨熟料发电量达3238KWH，谱写了5000T/D五级预热器水泥熟料生产线进行纯低温余热发电的新篇章。水泥厂余热电站的建成及投产，收到了良好的经济效益与社会效益，在大幅度降低水泥生产成本的同时也为国家节约了能源，保护了环境，为可持续发展战略作出了贡献。13项目建设必要性随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾日益严峻，特别经济发展很快的江苏省尤显突出。所以寻找新的资源或可再生资源，以及合理综合利用现有的宝贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。水泥工业是能源的消耗大户，即使在大型干法水泥生产线中，由于水泥煅烧技术和生产工艺流程的限制，约占水泥熟料烧成系统总热耗量的30的350以下中、低温废气余热仍不能被充分利用，如何有效地回收这部分余热，一直是困扰水泥行业节能降耗，提高经济效益的难题之一。纯低温余热发电是水泥企业节能降耗、提高竞争力的有效手段，是世界水泥工业发展的趋向，20世纪80年代以来，先进工业国家在水泥窑余热发电方面走在了前列，如日本70的水泥企业在新型干法生产线上都设置有余热发电系统，我国台湾地区的水泥生产企业配置余热发电系统的比例也是很高的；国内各大水泥集团也掀起投资兴建的余热电站工程的高潮，目前已有多家企业的余热电站工程项目建成投产，创造了较好的社会和经济效益。随着我国社会主义市场经济体制的逐步建立和完善，到2020年，国民经济都将以7左右的速度高速增长，由于发展比例失调，还有交通运输等方面的制约，缺电和价格居高不下的局面，在今后相当长的一段时间还会继续存在。能源特别是电力不足，已经严重制约了我国经济的发展。特别是江苏省，由于经济发展很快，各企业均不同程度的受到电力供应不足的影响，公司为了保证水泥生产能够顺利进行，最大限度的利用水泥熟料生产线的窑头、窑尾生产线排放废气余热资源，采用纯低温余热发电技术，建设余热电站，可有效缓解本厂的用电压力，降低生产成本，提高企业经济效益。综上所述，XXXX有限责任公司根据本公司的具体情况，在对国家资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究，同时在对国内现有的余热电站系统和技术进行了综合调研的基础上，拟在5000T/D水泥熟料生产线上配套建设纯低温余热电站工程，既综合利用水泥生产线排放的废热资源，又部分缓解公司用电压力，该项目的建成投运可显著降低企业生产成本，提高企业经济效益，符合国家产业政策，也是落实科学发展观、发展循环经济的具体体现。14产品市场预测141产品市场供需分析本余热电站的运行以“并网不上网、自发自用”为原则。余热发电工程拟装机容量为9MW，平均发电功率为85MW。电站年供电量约5414万KWH（年运行7000小时、电站自用电率为8）；余热电站建成后，全厂供电自给率约为38；由于该水泥厂主要负荷在烧成系统，如果该系统故障停运或计划检修则余热电站由于没有热源同样会停机，所以该余热电站不会向电网返送电。142价格现状与预测目前，XXXX有限公司的用电价格为058元/KWH，根据国际能源价格的走势，以及国家经济发展的形势，并结合我国的能源供应情况分析，我国的能源价格一直处于上涨趋势，今后的电价肯定处于上升状态。143市场竞争力分析利用水泥生产线的废气余热建设纯低温余热电站，不用使用燃料，没有燃料成本，只需投入少量的辅助材料，就能保证电站的运行，而且电站的自动化程度较高，人力成本也很低。余热电站建成后，利用水泥熟料生产线排放的废气热量进行发电，显著降低水泥熟料的生产成本，提高企业的竞争力。15主要设计原则151项目申请报告编制标准其内容深度及设计技术原则遵循有关规定和行业标准等。152电力系统及装机方案本工程9MW发电机组，出线以10KV电压接入系统。本期工程为9MW补汽凝汽式汽轮发电机组配置AQC余热锅炉和SP余热锅炉各一台。153厂址方案厂址处于XXXX有限责任公司厂区154供水水源、水工设计本电站工程生产用水直接接入原厂区生产给水系统，从给水管道取水。厂内循环水为带机力冷却塔的循环方式，配二座1800T/H机力冷却塔电站生活用水引自原厂区自来水管线，生产、生活污水、雨水分别排入原厂区相对应管网。155热机本工程建设AQC余热锅炉和SP余热锅炉各一台。窑头AQC余热锅炉布置在篦式冷却机旁边，篦式冷却机经改造后的废气直接引入余热锅炉，经余热锅炉吸热后的低温废气再进入除尘器；窑尾SP余热锅炉布置在高温风机之上，预热器排出的废气引入SP余热锅炉，经吸热后的低温废气进入高温风机。电站建一个主厂房，主要布置汽轮发电机组及附属设备和高低压配电系统设备等。汽机纵向布置，汽机房跨度15米，运转层标高7米。156除灰系统本工程AQC余热锅炉和SP余热锅炉均设有灰尘收集装置。AQC余热锅炉和SP余热锅炉灰尘分别落入集灰斗，然后分别通过输送机送入原水泥生产系统。157化水系统锅炉补给水处理初步拟定采用一级反渗透混床158环境保护采取治理措施使电站污染物排放达到环保法规要求。159投资估算项目总投资估算为5539万元，其中固定资产投资5516万元（含建设利息116万元），流动资金23万元。项目资金5539万元中由自筹资金（资本金）1759万元，银行货款3780万元，贷款年利率612。1510电气本工程10KV拟接至总降10KV配电室。该电站的电气接入系统方案由当地电力主管部门确定。1511热控电站采用机炉电集控，控制水平采用DCS。1512土建锅炉为露天布置。主厂房、冷却塔为现浇钢筋混凝土结构。建筑设计充分考虑本电厂处于水泥厂区等因素，应使建筑风格协调、体现现代化绿色工业。1513总交布置格局尽量紧凑，优化管线沟道规划，节省占地及造价。1514暖通充分考虑江苏气候条件，拟定空调通风等原则及设备选型。1415按项目建议书，本工程发电年利用小时为7000H，本设计年装机利用小时按7000小时计算电厂耗水量等。16主要技术经济指标序号技术名称单位指标备注1装机容量MW90002平均发电功率KW85003年运转小时H70004年发电量104KWH59505年供电量104KWH54146电站自用电率97吨熟料余热发电量KWH/TCL8全站劳动定员人159投资估算万元553910经济效益内部收益率（税前）4404内部收益率（税后）3205序号技术名称单位指标备注投资回收期（税前）年327含建设期投资回收期（税后）年408含建设期投资利润率3798投资利税率4674借款偿还期年355含建设期11供电成本元/KWH01022建设条件21建设场地XXXX有限责任公司5000T/D新型干法熟料生产线技改工程位于江苏省宜兴市新街镇浦墅村。东邻宜广公路、南邻徐张公路、西邻钟张运河。场地地形平坦，建设条件较好。电站建设场地坐落在水泥生产线厂区内，拟建厂址具备建设条件。22电源XXXX有限责任公司5000T/D新型干法熟料生产线从距厂区约42KM的百家变电站引线进厂，在厂内有一座35/10KV户内式总降压站，35KV双回路架空进线，总降压站设于厂区内。23水源水泥项目生产生活用水引自厂区西侧的钟张运河，经净化处理后作厂区生产用水；生活用水来自老厂区生活水。本期工程电厂循环水系统采用闭式循环冷却方式，拟采用厂区工业水作为电厂冷却水及锅炉补给水源，以自来水供电厂生活用水。机组最大循环冷却水量为3300M3/H，电厂的补充水量经计算夏季工况最大为90M3/H，按年利用7000小时计，则全年最大用水量为63104M3/A。24交通运输1公路运输宜兴市公路交通发达，由厂区经宜广公路可达宜兴、常州、金坛、无锡等地，并与沪宁高速公路、锡宜高速公路相连，宁杭国道、104国道在厂区附近通过，公路运输十分方便。2水路运输拟建厂区紧邻钟张运河，厂区已建有内河码头作为现有原材料及水泥进出厂的通道。所用原燃料和成品可利用该水路运输作为运输通道，工厂所生产的熟料，也可通过水路和陆路供应其他生产厂。25气象条件1温度年平均气温156夏季平均气温31极端最高气温405极端最低气温1352雨量历年最大降雨量18385MM历年最小降雨量6311MM年平均降雨量10508MM26地震烈度根据地震烈度区划图，本项目所处地域地震烈度为6度。27水文地质该地区地下水丰富，对混凝土无侵蚀性。拟建厂址场地位于宜兴市新街镇浦墅村。地形平坦，属积地层，从附近地区的地质报告可知，场地各土层分布比较均匀，地基较浅，部分较轻的建筑物采用天然地基，并控制沉降量。对部分荷重要求较高的建筑物采用桩基。28余热条件281原始废气参数XXXX有限责任公司水泥5000T/D熟料生产线为一条具有双列五级预热器和TDF型预分解炉的新型干法生产线。该生产线废气参数已由业主提供如下出窑尾C1级预热器的废气流量340000NM3/H温度350冷却机排出余风量300000NM3/H温度250282余热电站设计取值1）入窑尾SP炉的废气量340000NM3/H温度350出窑尾SP炉的废气温度24010用于SP锅炉的热量6000104KJ/H2）入窑头AQC炉的废气量为180000NM3/H温度360AQC炉出口废气温度95用于AQC锅炉的热量6300104KJ/H3）本5000T/D熟料生产线可利用的热量合计为12300104KJ/H3装机方案本工程根据XXXX有限责任公司水泥生产线余热参数，利用公司5000T/D水泥生产线排放的废气余热配套建设纯低温余热电站，系统设置AQC窑头锅炉、SP窑尾锅炉各一台、9MW补汽凝汽式汽轮机一台，工程设计指标如下装机功率9MW平均发电功率85MW年运行小时数7000小时年发电量5950104KWH年供电量5414104KWH31AQC余热锅炉窑头采用立式双压AQC锅炉，主蒸汽压力17MPA、温度330，蒸发量20T/H，低压蒸汽045MPA、温度165、蒸发量4T/H。窑头双压余热锅炉采用立式自然循环，带有两个汽包；烟气自上而下通过锅炉，先后经过布置在锅炉内部的高压过热器、高压蒸发器，低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器和公共加热器及低压省煤器。窑头余热锅炉前设置了相应的自然沉降除灰装置，并用特定技术保证锅炉管束免受烟气颗粒的冲刷、磨损及腐蚀，以防止高速高温含尘气体对对流管束的韧性、强度、耐磨性造成影响，保证锅炉的换热效率，使排烟温度降至95左右。32SP余热锅炉窑尾采用立式SP锅炉，主蒸汽压力17MPA、温度330，蒸发量约23T/H。窑尾余热锅炉带汽包，设高压省煤器、蒸发器和过热器，烟气在管外流动，受热面为蛇形光管，并用特定的技术保证锅炉管束免受烟气颗粒的冲刷、磨损及腐蚀，以防止高速高温含尘气体对对流管束的韧性、强度、耐磨性造成影响；锅炉受热面布置合理，设置机械振打装置来解决废气的粉尘附着问题。33补汽凝汽式汽轮机补汽凝汽式汽轮机是为了适应废气余热发电而设计开发新型汽轮机，进汽参数低、过热度小、参数变化范围大，可以使低压蒸汽甚至是饱和蒸汽补入汽轮机增加做功，从而提高汽轮机的发电量，热量利用率可提高8左右。34机组运行方式余热电站的运行以并网不上网、自发自用为原则，在电站侧的10KV联络线开关和发电机出口开关处设置并网同期点。35机组规范351AQC窑头双压余热锅炉入口废气量180，000NM3/H入口废气温度360入口废气含尘浓度30G/NM3出口废气温度95主蒸汽量20T/H主蒸汽压力17MPA主蒸汽温度345副蒸汽量4T/H副蒸汽压力045MPA副蒸汽温度165给水温度55锅炉总漏风5352SP窑尾余热锅炉入口废气量340，000NM3/H入口废气温度350废气含尘浓度80G/NM3出口废气温度240蒸汽量23T/H蒸汽压力17MPA蒸汽温度330给水温度从AQC来锅炉总漏风5353补汽凝汽式汽轮机型号BN916/035装机功率9MW额定转速3000R/MIN进汽压力16MPA进汽温度320进汽量43T/H补汽压力035MPA补汽温度155补汽量4T/H排汽压力0007MPA354汽轮发电机型号QFK92额定功率9MW额定电压10500V功率因数08额定转速3000R/MIN励磁方式可控硅励磁4技术方案41电站总体布置本工程包括9MW电站的主厂房、化学水处理间、2台冷却塔、窑头余热锅炉及沉降室、窑尾余热锅炉各一台。411汽机主厂房汽轮发电机房为2415M，双层布置，0000平面为辅机平面，布置有给水泵、凝汽器、冷凝水泵、冷油器等，7000M平面为运转层，汽轮机及发电机布置在此平面。汽轮发电机房的配电室为248M，0000平面为高、低压配电室，布置厂用变压器、高低压配电柜等。机、炉、电集中控制室布置在7000M平面，三层平面即12000M平面，主要布置化学除氧器及其加药装置等。412SP余热锅炉SP余热锅炉布置于5000T/D水泥生产线窑尾高温风机上方，平面约为1410140M2，采用露天布置，排污扩容器、汽水取样器等布置在0000平面。413AQC余热锅炉AQC余热锅炉布置于5000T/D水泥生产线窑头篦冷机旁，占地约为148112M2，采用露天布置，排污扩容器、汽水取样器等布置在0000平面；沉降室占地约1265M2。414循环冷却水冷却塔及循环水泵本工程循环冷却水系统拟采用节能型玻璃钢冷却塔的循环供水系统，拟采用GFNL21800型钢结构逆流式冷却塔，占地约为3216M2。循环水泵房布置在冷却塔旁边。415化学水处理间本工程拟采用一级反渗透混床除盐水系统，系统最大出力为25T/H，可满足余热电站最大规模锅炉给水需要，水处理间占地面积约为2010200M2。42土建421建筑结构1）主厂房包括汽机房、除氧间框架汽机房跨度15M，柱距60M。总长度24M。屋面可采用轻型屋面或大型屋面板，一台20T/5T检修吊车。除氧间跨度80M，柱距6M，总长度24M。楼面标高分别为运转层70，除氧层1200M。主厂房结构体系采用框排架结构，其中汽机房横向排架，纵向框架。柱梁和各层楼板均现浇。2）AQC锅炉和SP锅炉底部采用现浇钢筋混凝土框架结构。AQC锅炉柱脚坐落在钢筋混凝土框架上；在高温风机四周建设钢筋混凝土框架结构或钢结构上，SP锅炉坐落在高温风机上部的钢筋混凝土框架或钢框架上，AQC锅炉和SP锅炉均露天布置。3）化学水处理室采用砌体结构。中和池采用钢筋混凝土结构。4）机力通风冷却塔基础采用钢筋混凝土结构。422地基形式对主厂房主要建筑物，可采用桩基础或柱下独立基础。对于AQC锅炉和SP锅炉基础采用柱下独立基础或桩基础。对于辅助设备基础可采用大块式基础。43竖向设计和雨水排除在竖向设计时，根据工厂的现有建筑物及场地标高，合理拟定电站车间的标高。土方工程在水泥生产线建设时已统一考虑，并已经平整完毕，本工程不考虑土方工程量。工厂内已建有布局合理的雨水沟，工厂的雨水排除可得到可靠保证，故电站区域不再新建雨水沟，该区域的雨水汇入工厂已有的雨水排除系统。44道路工程工厂内现已有纵横成网、互相贯通的道路，用于生产、消防和检修，故电站区域利用原有道路网络，不再考虑新建。45电力系统451余热电站接入系统该余热电站的运行以并网不上网、自发自用为原则，在电站侧的10KV联络线开关和发电机出口开关处设置并网同期点。余热电站设10KV出线一条，拟接入水泥厂总降10KV配电室；也可以就近接入水泥生产线的10KV电力室，最终的电气接入系统方案应有当地电力主管部门设计确定。452电气系统概况该自备电站装备9MW空冷发电机，励磁方式为交流可控硅自动调整励磁。该自备电站设10KV联络线一条，在机组启动时作为站用电源；在机组同期并网后由该线路将电负荷送至XXXX有限责任公司接入系统的10KV母线，实现并网运行。453电气主接线该余热电站电气主接线见附图454站用电配电1）电压等级发电机出线电压105KV站用高压配电电压105KV站用低压配电电压04KV站用辅机电压038KV正常照明电压AC220V事故照明电压DC220V检修照明电压36/12V2）站用电负荷及站用电率电站装机容量9MW平均发电功率85MW年利用小时7000H电站年发电量5950104KWH电站年自用电量535104KWH电站年供电量5414104KWH站用电率93）站用变压器选择根据站用电负荷计算结果，并考虑电站最大功率电动机直接启动的要求，该余热电站站用变压器选择两台SCB101000/10，105/04KV1000KVA变压器，两台变压器按备用的方式配设。456电气二次控制保护系统、直流系统1）电气综合自动化控制系统根据余热电站的技术特点，电气系统拟采用综合自动化控制系统，他们统一布置在汽机房7米的控制室内，其旁边为电气电子设备间。主控室主要设备有控制站（微机）及打印机等；电气电子设备间主要布置有微机综合保护测控柜（站用变、发电机、04KV进线）、同期屏、自动励磁屏、直流控制系统（充电屏、馈线屏、电池屏、事故照明屏）等设备，为了接省投资也可以将厂变及线路的保护测控单元及电度表安装在就地高压柜上。该电气自动化系统，采用分层分布式系统结构，分为站控层、网络层和间隔层，站控层和间隔层共享高速以太网构成完整的自动化系统。站控层负责完成电厂电气系统的实时监控、保护信息管理，网络层可根据需要采用光纤自愈环形以太网或光纤单以太网、总线式以太网，各间隔层设备相对独立地完成保护、测控及备投功能。该系统把电厂电气系统的微机保护、测控、备投及其他自动装置通过局域网联网实现智能化管理和维护，大大提高了电厂电气系统运行的自动化水平，也为故障定位、故障分析提供了充分的资源。2）直流系统直流系统配置直流控制装置1套，主要包括智能开关电源充电屏一面，系统采用智能化设计，整个充电过程完全自动化、智能化，可根据电池状态自动选择充电模式，使系统一直处于最佳工作状态，蓄电池组采用铅酸全免维护蓄电池一套。配置直流馈线屏一面，事故照明屏一面。457电气照明1）正常照明电站的正常照明电源引自站用电屏，电源为三相四线制，电压为380/220V。主要车间照明一律采用均匀照明和局部照明相结合，均匀照明为主，局部照明为辅。2）事故照明电站内设事故照明屏，当厂用交流电源消失后，事故照明屏自动将直流系统提供的直流电源投入。根据电站内不同岗位的重要性，在重要的岗位及车间设有事故照明灯，以满足可靠性和安全的要求。3）在某些金属设备内检修要采用安全照明电压12VAC，照明灯具接至局部照明变压器220V/362412V二次侧，灯具采用手提安全灯。458防雷接地系统1本项目生产线上高度大于15米的建筑物、构筑物均设防雷保护，防雷装置的引下线和接地体符合建筑防雷设计规范。发电机中性点、10KV线路高压柜、10KV站用电母线均装设专用避雷器，用以防止雷电过电压及操作过电压。2所有电气设备的外壳及及其金属构件、支架等均应可靠接地，接地电阻达到国标要求。电站电气接地网应与该厂接地网实现连接。46热力系统461热力系统的拟定1）蒸汽系统余热电站蒸汽系统分两部分，一部分为主蒸汽系统，另一部分为低压蒸汽系统。AQC锅炉产生的主蒸汽和SP锅炉产生的主蒸汽汇合后，通过主蒸汽管道进入汽轮机做功；AQC锅炉产生的低压蒸汽，通过蒸汽管道，引到汽轮机的补汽口，然后进入汽轮机做功。2）给水系统给水系统分为两部分，高压给水系统和低压给水系统。高压给水泵和低压给水泵各设置两台，互为备用。除氧器给水箱的水通过给水总管道，分别进入高压给水泵和低压给水泵。低压给水泵直接为AQC锅炉的低压汽包供水；高压给水泵出来的高压水，经AQC余热锅炉的公共省煤器后，分成两路，分别向AQC锅炉和SP锅炉的汽包供水。3）凝结水系统凝结水系统设置两台凝结水泵，正常情况下，一台运行，一台备用。蒸汽经汽轮机做功经循环水冷却后成为凝结水，凝结水泵经汽封加热器，进入除氧器。4）疏放水系统设一个容量为20M3的疏水箱，设两台疏水泵。每台泵的容量按05H内将一个疏水箱的存水全部打出的要求选择。5）锅炉排污系统余热锅炉设置排污扩容器。由于余热锅炉根据现场情况布置，比较分散，因此，每个汽包设置一个排污扩容器，定排和连排污水均排入排污扩容器，锅炉紧急放水也排入排污扩容器。排污扩容器汽侧排入大气，水侧接入排污池。6）除盐水补水系统由化学水处理车间来的除盐水，一路进入除氧器，用来维持除氧器的正常水位或向系统补水。另一路接入凝汽器，用来维持热井的正常水位或在凝结水水温过高、影响安全运行的情况下，向热井补水。7）工业水系统电站的工业水主要作为附机设备的冷却水、射水箱和循环水系统的补充水及冷油器、空冷器的循环水的备用水。附机设备的冷却水及射水箱的排水将作为循环水系统补充水，冷油器和空冷器在循环水不能满足要求的情况下，将打开工业水阀门，保证机组正常运行，用后的水直接排至循环水回水系统，作为循环水补水。462主要辅助设备选择A电动给水泵流量3055M3/H，扬程330276MB低压电动给水泵流量3759M3/H，扬程10298MC除氧器50T/H,102MPAA，25M3D凝结水泵流量2550M3/H扬程40377M47烟气系统从窑头篦冷机抽出的废气，经沉降室滤去大颗粒粉尘后，进入AQC锅炉，热交换后的低温废气进入原有的收尘器收尘后，经原有窑头排风机排放。窑尾废气经SP炉换热后温度降至220左右，由窑尾高温风机送至原料磨烘干原料，烘干原料后的由原废气处理系统的收尘器净化后排入大气。48排灰流程沉降室和AQC锅炉收集的粉尘通过输送装置，送回原工艺系统。SP炉的排灰通过输送机送到生料均化库。49水泥系统改造491窑尾预热器（C1级）出口改造由于水泥线工艺布置较紧凑，现场空地不多，而窑尾SP锅炉又采用立式锅炉，综合以上因素考虑，拟将窑尾SP炉布置在窑尾预热器后的高温风机之上，在最上一级（C1级）预热器至高温风机的下行管道上引出废气管道与SP锅炉相连，引出管道与原下行管道以及锅炉出口管道上均增设电动百叶阀门，对气流进行控制和切换，原下行管道可做为锅炉的旁通烟道。当SP锅炉出现故障或水泥生产不正常时，气流可不通过锅炉而流向旁通烟道，使锅炉解列，既满足了水泥生产的稳定运行，又保证了SP炉的安全。通过旁通烟道的调节作用还可使水泥生产及余热锅炉的运行均达到理想的运行工况。为满足窑尾SP锅炉出口烟气烘干原料的需要，控制锅炉出口烟气温度在24010，以满足烘干原料的需要。烘干原料后的废气由原废气处理系统的收尘器净化后排入大气，窑尾SP锅炉的烟气阻力1000PA，使系统的阻力在窑尾高温风机的能力允许范围之内。492窑头熟料篦冷机改造在熟料冷却机与窑头收尘器之间设一台AQC余热锅炉。由于出冷却机的余气温度大约300左右，为提高主蒸汽品质，需对冷却机进行改造，从冷却机中部引出管道，抽出360左右的废气送至沉降室，滤去大颗粒粉尘后再由管道引向AQC锅炉。出锅炉的废气进入原有的窑头收尘器收尘后，经原窑头排风机排放。冷却机剩余的低温废气仍由原废气管路进窑头收尘器。当锅炉故障或水泥生产不正常时可关闭去AQC锅炉的阀门，废气可不经锅炉而由原废气管路直接排至窑头收尘器。在冷却机原废气管路上、新设的去锅炉管路上和出锅炉管路上均增设电动百叶阀门，以实现对气流的控制和切换。锅炉和沉降室的烟气总阻力控制小于1000PA，使改造后的气体流量和压力在窑头排风机的能力允许范围之内。410循环冷却水系统4101概述本电站工程采用闭式循环冷却水系统，设置两台循环水冷却塔和两台循环水泵，循环水量3500T/H，可满足冷凝器、空气冷却器、冷油器冷却水量的要求，保证发电系统的冷却水需求。循环水系统冷却水量如下表凝汽量冷却用水（M3/H）总循环水量（M3/H）项目机组类型凝汽量（T/H）夏M70冬M50辅机用水量（M3/H）夏M70冬M509MW4430802200220330024004102供水系统方案循环冷却水被循环水泵加压后，送至凝汽器，冷却水在凝汽器进行热交换后，再经循环水母管送至冷却塔进行冷却。冷却塔选用2台节能型玻璃钢冷却塔，每台最大冷却水量为2000M3/H。循环水泵选用2台卧式蜗壳双吸泵。循环水泵运行方式夏季全部满负荷运行；其它季节根据汽轮机工况进行调节。4103循环水系统流程见下图4104循环水系统补水量根据当地气象资料及有关设计规范，循环冷却水补充水量约为90M3/H。循环水泵（2台）凝汽器22000T/H冷却塔供水管道供水管道4105补给水系统电厂补给水源主要供电站生产给水系统。电厂生产给水系统包括工业用水，化学用水系统。工业用水系统供给部分辅机设备冷却用水，化学用水系统供给锅炉补给水处理用水。电厂补给水源取自厂区工业水管道。4106生活给水及污水系统本余热电站定员15人，无生活区，生活用水主要为卫生间和洗涤盆用水，生活污水排放量为315M3/D，生活给水管道直接接入厂区原有生活给水管道，生活污水排入水泥厂厂区生活污水管网，进行统一处理后达标排放。4107工业废水系统工业水冷却设备后，将尽可能排入循环水池，进行回收利用。4108雨水系统电站的雨水汇入原水泥厂区雨水排水系统。411化水部分4111工程设计依据及基础资料1）本工程机组型式本工程装机方案按一台AQC余热锅炉和一台SP余热锅炉配一台9MW补汽凝式汽轮发电机组设计。主要参数如下AQC锅炉为双压汽包炉，主蒸汽蒸发量16T/H，低压蒸汽量4T/H；SP锅炉主蒸汽蒸发量24T/H。发电机冷却方式为空冷。2）水源及水质本工程锅炉补给水及循环冷却水水源均为水泥厂工业水。4112锅炉补给水处理系统1）工艺系统的选择本余热电站利用水泥生产线废气余热进行发电，废气波动较大，为防止余热锅炉及汽轮机叶片结垢，影响余热电站安全运行，补给水处理系统的水质指标按中温中压进行设计。该工程拟建一条一级反渗透一级混床除盐的除盐水系统。用一级反渗透混床制除盐水，与用软化水相比较A可降低锅炉排污率，从而降低热量的损失，提高了余热的利用效率。用一级反渗透混床制除盐水的排污率为04，用软化水的排污率为9。B大大提高了补给水水质，解决了中低压锅炉中常用软化水作补给水而引起的硅酸盐结垢的问题。有利于锅炉的长期稳定运行，延长了锅炉的使用寿命。C由于纯低温余热发电利用废烟气，温差波动较大，造成锅炉负荷变化大，因此蒸汽中携带的盐分较多，在过热器及汽轮机中造成盐类的积聚，引起过热器堵塞及汽轮机故障，选用纯度较高的除盐水，能在负荷不稳的情况下保证蒸汽的品质，提高系统运行的可靠性。用一级反渗透混床制除盐水与用一级除盐水相比较A可降低酸碱耗量，一级反渗透混床的再生酸碱耗量为一级除盐水的5，从而减少了酸碱废水的排放量，有利于环境保护。B减少了系统的频繁再生操作，使系统的运行操作更简单,系统的出水水质更易得到保证，且大大提高了出水水质。采用一级反渗透混床水处理系统符合系统及现场的条件，有利于系统的稳定运行，保证锅炉给水水质。2）工艺流程化学水处理车间的供水来自厂区生产给水管网，其供水的浊度应小于10度，首先预处理工序。在预处理工序，先通过机械过滤器进行杀菌、混凝、过滤等处理，再加入还原剂后进入活性炭器，中和残余的氧化剂，去除机械杂质、胶体、微生物、有机物过滤后得到污染指数SDI5的过滤水，再经加入阻垢剂后进入反渗透处理工序，避免反渗透膜上结垢。在反渗透处理工序，水经保安过滤器进一步去除杂质，再用高压泵升压后送至两级反渗透装置，除去大约96盐后得到一级脱盐水进入离子交换（混床）处理工序。一级脱盐水经脱碳塔脱除二氧化碳后，再由中间水泵送进入混合床进行深度处理，将水中的各种盐类去除，达到二级脱盐水质量（即水质达到电导率不大于02US/CM，二氧化硅不大于10PPB）后进入二级脱盐水箱。二级脱盐水进入除盐水箱后，再通过除盐水泵供至余热锅炉。3）系统出力的确定根据计算，结合本工程确定的装机方案，确定锅炉补给水量的设计值如下锅炉正常补给水水量23TH，锅炉最大补给水水量49TH。本次设计锅炉补给水处理系统的出力按满足锅炉补给水量的设计值要求设计。系统正常出力5TH，最大出力10TH。4）化学水处理车间布置化学水处理车间的建筑形式为单层布置方式，处理间为单层厂房，内设控制室、值班室、药剂贮存间、化学分析室，车间外部设地下中和池，车间内的所有废水通过室内排水沟进中和池，其中酸碱废水经中和后排入厂区排水管网。5）技术指标根据该水泥厂的供水情况和锅炉给水水质要求，化学水处理系统主要技术指标如下年消耗原水量41104T年产除盐水量25104T年消耗40NAOH10T年消耗35HCL10T年消耗98NA3PO412H2O41T4113给水、炉水校正处理及汽水取样1）给水、炉水校正处理系统为了防止锅炉结垢，炉水采取加磷酸盐处理。AQC锅炉的高、低压汽包和SP锅炉汽包分别设一套磷酸盐加药装置。根据炉水的化验结果，向汽包内加入适量磷酸三钠溶液，调整炉水PH值，达到除垢防腐的目的。为了减少给水系统的腐蚀，有效地除去给水中的溶氧，防止热力系统的氧腐蚀，给水采取加吗啉及加联氨处理。给水加吗啉及加联氨、炉水加磷酸盐均为两箱两泵组合装置。给水加吗啉装置布置在化水间，加联氨装置布置在除氧间，炉水加磷酸盐装置布置在余热锅炉旁边零米位置。2）水取样为了准确无误的监控机炉运行中给水、炉水和蒸汽的品质变化情况，判断系统中的设备故障，分别在相应的地方设置汽水取样器。另在化学水处理间设一汽水化验间。4114循环水处理系统根据本工程水源水质、循环水量，为达到经济合理和充分节水的目的，循环水处理系统采用加阻垢剂处理。为了抑制循环水系统中的菌藻的生长，防止菌藻污堵凝汽器铜管，运行中间断投加杀菌灭藻剂。加药系统采用一套自动加药装置，分别投加HEDP阻垢分散剂和异噻唑啉酮杀菌灭藻剂。加药装置室外布置，就近放在玻璃钢冷却塔旁边。阻垢分散剂能有效降低水的硬度，防止设备、管道结垢；杀菌灭藻剂对循环水中常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。412热工控制4121机组控制方式本工程为水泥厂纯低温余热发电项目，规模为9MW补汽凝汽式机组，采用机炉电集中控制方式，两炉一机组合设一集中控制室。采用技术先进、性能可靠的集散型控制系统，即DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM,简称DCS系统。集中控制室设在7米汽机间，测量和控制电缆通过电缆夹层进入电子设备间和集中控制室。机组设工程师站1台，操作员站炉1台、机1台（两者可以互相切换）。辅助控制盘位于操作台后面，上面设有极少量必要的常规仪表、操作设备和随主设备供货的控制监视设备。电子设备间布置DCS机柜，DEH机柜等，电动门配电箱等就地布置。4122控制水平为使机组的控制水平适应自动化技术的快速发展，本工程机组的自动化水平将按下列原则进行设计。实现机、炉、电的统一运行管理，机组以DCS的操作员站的CRT为中心对机组的运行进行监视和控制。4123控制功能1）采集和处理功能（DAS）DAS是分散控制系统的一个功能站，通过CRT屏幕的显示，为运行人员提供机组运行的各种信息，具有报警显示、报表打印、模拟量输出、开关量输出、运行操作指导、事故追忆、画面拷贝和性能计算等功能。2）模拟量控制系统（MCS）协调锅炉、汽机及辅机的运行。主要控制回路有机组负荷、主汽压力、主汽温度、给水、除氧器水位、凝汽器水位、轴封压力、汽包水位及温度的自动控制。3）顺序控制系统（SCS）根据工艺系统的特点和要求，把机组和辅机的启、停控制程序分成若干个特定的功能组，分别接受SCS的指令，实现有关程序控制功能。汽机配置汽机数字电液调节系统（DEH）、汽机紧急跳闸保护系统（ETS）。4124主要热工控制设备选型主要热控设备将选择技术先进成熟的具有成功运行经验的产品。主要的一次仪表有压力、差压变送器，流量变送器，温度检测及变送元件，锅炉汽包水位电视监测系统等。电源选用可靠的电源，保证系统不断电和不受电压浮动的影响。系统实现完全冗余，包括网络、电源、操作站、主控器、I/O模块等。且能实现无扰动切换。系统硬件能实现热插拔功能。系统开放，系统网络采用工业以太网，全面支持TCP/IP协议。一次元件、变送器的信号传输均采用屏蔽电缆，DCS系统内部的电缆随设备成套供货。电缆线路均敷设在电缆桥架或电缆沟内，尽可能与电力电缆分开。不能分开时加分隔板。电缆的选择和敷设符合能源部的规定。接地电缆和电力接地点分开，保证“一点接地”。413暖通4131概述本工程的汽机房控制室、化学水处理间值班室和控制室空调设计；汽机房高低压配电室、化学水处理间分析室和药品储藏间通风设计。4132采暖该厂所在地区不属于采暖地区,电站内不设计采暖系统。4133通风1汽轮发电机房开设天窗，其通风、排热采用自然通风。2对散发有害气体的化学水处理车间采用机械通风换气，对有余热发生的高低压配电室亦采用机械通风。夏季通风室外计算温度26，通风换气次数选取15次/H。4134空气调节汽机房控制室要求室内温度202，故设分体式空调器，以满足电气设备及劳动保护要求；化学水处理分析室和值班室也加设空调设施。5环境保护51设计依据环境空气质量标准（GB30951996）中的二级标准城市区域环境噪声标准（GB309693）中的2类标准大气污染物综合排放标准（GB162971996）中的2级标准工业企业噪声控制设计规范GBJ8785工业企业厂界噪声标准GB1234890中的2类标准污水综合排放标准GB897896大气环境质量标准GB30951996工业炉窑大气污染物排放标准GB90781996锅炉烟尘排放标准GB38418352主要污染物521烟尘、二氧化硫本工程是利用水泥生产线窑头、窑尾排放的废气作为热源，余热锅炉只是吸收废气中的热量，不使用燃料，故不增加原水泥厂粉尘及SO2的排放量。512噪声经调查类比分析，本工程主要设备噪声源及噪声值，见下表。本工程主要设备噪声源情况设备名称台套数噪声值DBA备注汽轮发电机组19598523废水1）化学水处理中反冲洗水,反冲洗水中有酸洗水、碱洗水和含浊度水。2）冷却塔排污水，主要含浊度。3）锅炉定期排污水、连续排污水。4）工业废水5）少量的生活污水因此本项目主要污染物是噪声和生产排污水。53噪声治理及其影响分析531噪声治理本工程主要噪声污染源的防治措施，详见下表。主要噪声污染防治措施余热锅炉28285循环水泵28590冷却塔27882锅炉排汽口2100105噪声源噪声限值DBA防治措施汽轮机90装隔音罩循环水泵85基础减震冷却塔80选择低噪声设备锅炉排汽口110加装高效排汽消声器汽轮发电机房采用封闭厂房，使之传至距车间最近围墙65米外的噪声均低于55DBA；锅炉排汽产生的噪声属偶发性噪声，且每次排汽时间短。锅炉排汽管道设消声器消声后低于85DBA；532噪声影响分析本工程为水泥生产线的配套工程，噪声源主要集中在主厂房内和余热锅炉附近，在采取了有效的减震、防噪等措施后，在一般情况下热电厂的厂界噪声基本能满足工业企业厂界噪声标准GB1234890中的要求。54废水治理及其排放与影响分析541废水治理1锅炉定期排污水、连续排污水降温后排入工厂现有排水系