炭黑生产排出可燃尾气发电项目可行性研究报告

1 炭黑生产排出可燃尾气发电项目 可行性研究报告 第一章 项目总论 目背景 目名称 项目名称：炭黑生产排出可燃尾气发电项目 目承办单位 承 办 单 位 ： X 地 址： 项目建设地址 ： 注 册 资 金 ： 1000 万元 目产品说明 该企业的的主要产品为炭黑，在炭黑的生产工艺过程中，使用的原料煤焦油在经过一系列的工艺处理后生产出各种牌号的炭黑，同时也会产生出大量的可燃气体，这些可燃气体排到大气中不仅会造成大气环境的污染，而且随之而来的大量的宝贵的能源也就浪费掉 了。该企业为了积极响应国家节能减排的重大战略决策，想方设法充分的把这份能源利用好。提出利用排出的可燃气体作为燃料产生高温蒸汽，带动汽轮机发电的战略构想。该项目的出发点就是要变废为宝，利用排出可燃尾气作为二次能源，用来生产过热蒸汽，进而带动汽轮发电机组发电并进入电网。这样不仅消除了排 2 气对环境的污染，更给企业带来可观的经济效益，同时也体现出显著的社会效益 。 目基本情况及主要经济指标 目基本情况： 该项目充分依托现有企业具有交通方便 ,排出可燃尾气资源丰富的优势 ,对净化环境、节能 , 综合利用转 化增值等方面有着积极的促进作用。特别是在节能减排方面做出积极贡献，除企业取得可观的经济效益外，也取得显著的社会效益。该项目合理利用资源 ,充分利用该企业现有场地 ,水源 ,设备 ,公用设施的优势 ,使炭黑生产过程中的外排可燃尾气得以充分的利用 ,实现电力供应自给并向外销售的目的，具有显著的经济效益 ,社会效益和环境效益。每年发电 2400 万度，按每度上网电价 /度计，该企业可获得 984 万元的销售收入，以及年平均税后利润 元。 /度计算为 1224 万元，折算标煤可节约 9360 吨，可见该项目实现社会效益也是显著的。 目建设规模 根据炭黑生产过程排出的可燃尾气量及发热值，选用 2台 10T/H 次高温中压燃气锅炉，和 2 台 次中压冷凝抽汽式汽轮发电机组组合为成套发电装置。 目建设内容： 1）主厂房包括汽机间，锅炉间和电热控制间、除氧间、 3 烟囱及其有关的热力系统，燃烧系统，热工控制等。 2）电力系统：主控制室，配电室。 3）供排水系统：工业循环水系统及必要的相关设施。 4）水处理系统：包括锅炉补给水化学处理，炉水及给水加药设施。 5）炭黑尾气供应：包括炭黑尾气输送接口 至锅炉之间的管道。 6）暖通和空调。 7）环保设施。 生活设施由该公司统一考虑解决。 本可研报告根据国家有关的方针政策，依据现行规程，规范，结合当地实际情况，在征求企业意见的基础上，编制本报告，主要技术原则如下： 1） 设计规模： 2台 10T/ 2台 2） 建设地址在该公司厂区的西北部，靠近炭黑车间，以缩短炭黑尾气输送距离，节省投资。 3） 燃料使用该公司炭黑车间生产的外排尾气。 4） 水源接至公司水源管线。 5） 发电电力厂接入系统电压为 10 以 10压接入电网。 4 6） 采用机力冷却塔循环供水系统。 7） 化学水处理系统采用反渗透系统。 8） 机，炉，电集中控制室，电采用综合自动化控制系统，热工控制采用 制系统。 9） 生产废水，生活污水排水入该公司污水处理站， 经处理合格后，一部分送生产区作地面冲洗用水，绿化用水等，多余部分进入公司的排水管网，排至公司围墙外排水渠。 10） 由于处于冬季寒冷地区，锅炉采用室内布置。 11） 全厂定员 41人。 目投资情况 项目建设总投资为 元，其中 该公司自筹 银行贷款 850万元并利息 要经济指标 项目建设主要经济指标见下表 序号 项 目 名 称 指 标 1 建设总投资（万元） 静态投资（万元） 装机容量（ 发电量（万千瓦时） 2400 5 运行时间（小时） 8000 5 6 销售收入（万元） 984 7 发电量折标煤量（吨） 9360 8 劳动定员（人） 41 9 税前年均利润（万元） 0 年均上缴所得税（万元） 1 年均税后利润（万元） 2 项目内部收益率（税后） % 3 生产 稳定第三年后盈亏平衡点（） 4 投资年均利润率（） 5 税后投资回收期（含建设期）年 该公司经营范围：炭黑制造和销售。其生产的炭黑符合国家标准 2003，并达到美国 国材料 与试验协会 ） 标准，也即取得了出口到国外的质量认可资格。生产的炭黑牌号为 档炭黑产品，满足市场需 求受到市场的好评。该企业占地 40000 平方米，现有资产 5500万元，其中固定资产 4478 万元，被银行评为 信誉企业。现有职工 256 人，其中 :科技人员 78 人。 究工作依据 6 论 1）该项目充分依托现有企业的各项基础设施，具有资源，原材料丰富的优势，对于净化大气环境，节能减排，综合利用，转化增值等有着积极的促进作用，符合国家产业政策。 2）作 为该公司综合利用资源，发展循环经济战略中的一个重要项目，该项目建成后，可利用排出的废气即炭黑尾气为该公司提供廉价的电能。还可外供电能上网，从而增加企业的经济效益，为公司的可持续发展打下良好的基础。 3）燃用炭黑尾气发电，减少了炭黑尾气排放对环境的污染，实现清洁生产，改善环境条件。 综上所述，该项目投资低，运行成本低，具有较好的社会效益，环境效益和经济效益。该综合利用发电建设项目，在技术上是成熟的，经济效益是显著的，因此是可行的。 第二章 项目建设背景和必要性 目建设背景 基于该企业属于化工类行业，在 生产炭黑的过程中有大量余热，及可燃尾气排出，这些可燃尾气大量放空，不仅造成能源的严重浪费，同时也污染了环境。因而就为小型热电联产汽轮机应用提供了广阔的应用前景。小型热电联产汽轮 7 机可与锅炉配套，利用具备一定热值的企业生产工艺尾气生产蒸汽，驱动汽轮机 发电机发电。这样不仅符合国家的节能减排的政策，也为企业带来可观的经济效益。 目建设符合国家和地方政府的产业发展政策 国家历年来非常重视环保、节能工作，特别是在近年来陆续的推行了许多新的强制政策，在 2006年发布国务院关于加强节能工作的决定。指出，能源 问题已经成为制约中国经济和社会发展的重要因素，要从战略和全局的高度，充分认识做好能源工作的重要性，高度重视能源安全，实现能源的可持续发展。并提出，解决中国能源问题，根本出路是坚持开发与节约并举、 节约优先的方针 ， 大力推进节能降耗，提高能源利用效率。 必须把节能工作作为当前的 紧迫任务，列入各级政府重要议事日程 ，切实下大力气，采取强有力措施，确保实现“十一五”能源节约的目标，促进国民经济又好又快地发展。决定明确，到“十一五”期末，万元国内生产总值（按 2005年价格计算）能耗下降到 “十五” 期末降低 20左右，重点行业主要 产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国际先进水平。决定强调，要建立节能目标责任制和评价考核体系。决定还规定，建立固定资产投资项目节能评估和审查制度。对未进行节能审查或未能通过节能审查的项目一律不得审批、核准，从源头 杜绝能源的浪费。 8 中国从 2006年开始，虽然实施单位能耗公报制度，并将能耗降低指标分解到各省份，中央政府与各地政府和主要企业分别签订了节能目标责任书。在这 一系列政策措施作用下，但是， 2006年全国节能减排任务未能达标。 2006 年国民经济和社会发展统计公报显示，当年中国万元能耗为 是中国单位能耗 2003年以来首次下降。 基于这种情况，国家发改委于 2007 年 1 月 16日，发布了“十一五”资源综合利用指导意见。在分析我国资源综合利用现状的基础上，提出了 2010年资源综合利用目标、重点领域、重点工程 和保障措施。在“十一五”资源综合利用指导意见中提出加快资源综合利用立法进程，逐步形成以循环经济法为核心，资源综合利用条例为基础，包括主要废物资源化利用管理专项法规相配套的资源综合利用法律法规体系 。建立资源综合利用统计制度，将重要资源综合利用信息数据纳入国民经济统计体系，为国家宏观调控和企事业 单位开展资源综合利用提供统一、权威的数据信息。这些措施为开展再生资源回收与循环利用统计提供了基础环境。 2007年 4 月，国家发展改革委发布能源发展“十一五”规划，规划中提出：到 2010年，我国一次能源消费总量 9 控制目标为 27亿吨标准煤左右， 年均增长 4%。该规划主要阐明国家能源战略，明确能源发展目标、开发布局、改革方向和节能环保重点，是未来五年我国能源发展的总体蓝图和行动纲领。有关方面要按照规划要求，结合具 体实际，积极开展工作，努力完成规划确定的各项任务。 2007年 6 月 3 日国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知。节能减排综合性工作方案提出，要对新建建筑实施建筑能效专项测评，节能不达标的不得办理开工和竣工验收备案手续，不准销售使用。同时，方案还透露中国将适时出台燃油税，研究开征环境税 。 2007年 4 月 27日，国务院召开全国节能减排工作电视电话会议，动员和部署加强节能减排工作。中共中央政治局常委、国务院总理温家宝出席会议并作重要讲话。 温家宝 总理在讲话中说到：必须清醒地看到，节能减排面临的形势仍然相当严 峻。 2006年，全国没有实现年初确定的节能降耗和污染减排的目标，加大了“十一五”后四年节能减排工作的难度。我在十届全国人大五次会议上做的政府工作报告中郑重提出：“十一五规划提出这两个约束性指标是一件十分严肃的事情，不能改变，必须坚定不移地去实现”。完成“十一五”规划目标任务，今年是关键。今年的节能减排任务完成得好，可以为今后几年的工作打下 10 坚实的基础；今年的节能减排任务完成得不好，就会增加以后三年的工作压力。 进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要。温室气体排放引起的全球气候变化，备受国 际社会广泛关注。我国是以煤炭为主的能源生产大国和消费大国，减少污染排放，是我们应该承担的责任。我们要把节能减排作为当前加强宏观调控的重点，作为调整经济结构、转变增长方式的突破口和重要抓手，作为贯彻科学发展观和构建和谐社会的重要举措，进一步增强紧迫感和责任感，下大力气、下真功夫，实现“十一五”规划确定的节能减排目标，履行政府向人民的庄严承诺。在重点工作和具体措施上讲到：全面实施节能减排重点工程。着力抓好节约和替代石油、燃煤锅炉改造、热电联产、电机节能、 余热利用、 能量系统优化、建筑节能、绿色照明、政府机构节能以 及节能监测和服务体系建设等十项重点节能工程，“十一五”期间形成 吨标准煤的节能能力，其中今年形成 5000万吨节能能力。认真实施燃煤电厂二氧化硫治理、城市污水处理厂及配套管网建设和改造、重点流域水污染治理等七项重点污染防治工程。同时，要加大其他重点领域的节能减排工作。加快开发利用水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源。 加大节能减排的投入。建立政府引导、企业为主和社会参与的节能减排投入机制。各级政府要加大对节能减排投入，引导社会资金投资节能减排项目。鼓励和引导金融机 11 构加大对循环经济、环境保护及节能减排技 术改造项目的信贷支持。解决节能减排的资金问题，主要采用市场机制的办法，按照“谁污染、谁治理，谁投资、谁受益”的原则，促使企业开展污染治理、生态恢复和环境保护。 综上所述，可见 节能减排工作大范围展开，新节约能源法使节约资源成为我国基本国策，节能减排工作已成为全社会参与的国事、大事。 国家将通过进一步完善有利于节能减排的财税政策，积极、有力的支持这项工作。这些都为该项目的实施打下了坚实的政策基础。 辽宁省在发展地方经济的方向上，也把节能减排项目作为优先支持的重点项目。项目公司的尾气发电项目一直以来受到了多方的 关注和支持。 该项目的建设，是该企业对国家节能减排工作的高度认识和积极响应，是企业正常生产经营和对社会负责的表现，也是企业高效益发展的必由之路。 上述这些国家和地方政府的政策明显提示，项目发展得到了国家政策的支持和扶持，也为该项目的顺利实施提供了可靠的保证。 设项目的重要性 12 2007年 10月 28日，全国人大常委会表决通过修改后的节约能源法，国家主席胡锦涛签署主席令予以公布。修改后的节约能源法自 2008年月日起施行。新的节能法由原来的章 50条增加为章 87条，分别为总则，节能管理，合理使 用与节约能源，节能技术进步，激励措施，法律责任，附则。与 1998年月日开始施行的节能法相比，新的节能法进一步明确了 节能执法主体，强化了节能法律责任。 修改后的节能法进一步完善了我国的节能制度，规定了一系列节能管理的基本制度。修改后的节能法进一步明确了重点用能单位的节能义务，强化了监督和管理。在新法中，政府机构也被列入节能 法监管重点。中华人民共和国节约能源法使节约资源成为我国基本国策。它进一步完善了我国的节能制度，规定了一系列节能管理的基本制度，如实行节能目标责任制 和节能考核评价等制度，国务院和 县级 以上地方各级人民政府每年向本级人民代表大会或者其常务委员会报告节能工作，省、自治区、直辖市人民政府每年向国务院报告节能目标责任的履行情况；实行固 定资产投资项目节能评估和审查制度 等。 综上所述，可见该项目的实施完全符合国家的长远战略目标，不仅减少了一氧化碳等可燃气体的排放，净化了尾气排放的清洁度，改善了对大气的污染；而且利用可燃尾气产生蒸汽推动汽轮机发电，发电量可达 3000千瓦，年发电量 13 可达 2400万度，发电送到电网企业由此每年取得 984万元的收入，由此企业的综合效益明显提高。 家政策的要求 2007年发布国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知打响了节能减排的发令枪，其体现了国家对环保的重视。在政策监督下 ,未来遏制高耗能高污染行业过快增长，加快淘汰落后生产能力，加快 能源结构调整将成为节能减排重要工作内容。 即将通过的中华人民共和国和国循环经济促进法，将于 2009 年 1 月 1 日起施行。从法律地位上确定了企业应当按照国家规定，对生产过程中产生的粉煤灰、煤矸石、尾矿、废石、废料、废气等工业废物进行综合利用；企业应当采用先进或者适用的回收技术、工艺和设备，对生产过 程中产生的余热、余压等进行综合利用。并规定，建设利用余热、余压、煤层气以及煤矸石、煤泥、垃圾等低热值燃料的并网发电项目，应当依据法律和国务院的规定取得行政许可或者报送备案。电网企业应当按照国家规定，与综合利用资源发电的企业签订并网协议，提供上网服务，并全额收购并网发电项目的上网电量。对利用余热、余压、煤层气以及煤矸石、煤泥、垃圾等低热值燃料的并网发电项目， 价格主管部门按 14 照有利于资源综合利用的原则确定其上网电价 。违反本法规定，电网企业拒不收购企业利用余热、余压、煤层气以及煤矸石、煤泥、垃圾等低热值燃料生产的电 力的，由国家电力监管机构责令限期改正；造成企业损失的，依法承担赔偿责任。 充分保障了企业余热发电项目的经济利益。 目前 节能减排 已经成为众多企业 和政府 所追求的重要目标 和责任 ， 该项目有大量的可燃尾气可以利用，这不仅可以为该企业增加大量收入，也为地区环境保护、节能减排作出一定的贡献。 该项目的建设不仅可以节约大量的宝贵的能源，项目建成后年供发电量为 2400万度，折算可节约标煤为 9360吨，并可为该企业年均增加税后利润 均为地方提供所得税 这对 该企业今后 发展 必然增添了积极活力，对企业的健康、持续发展也 是非常必要。 同时也为地方经济做出一定的贡献。 项目的建设，除了促进该企业自身的发展和提高之外，对地方经济的拉动也是明显的，第一可以带动相关企业加大利用余热和二次能源的积极性。第二有利于该企业进一步做大做强，发展更多的产品，不仅对地方的经济发展有利而且 15 也为抚顺地区的节能减排做出一定的贡献。第三年均为地方提供 四可提供 41人的就业岗位，以缓解地区就业矛盾。综上所述该项目的建设有利于方经济发展，对建设和谐 社会有积极意义。 第三章 市场、技术分析 我国进入 21世纪，基础工业和城市化的步伐加快，特别是提出加大力度支持三农政策以来，我国的能源消耗，尤其对电力的需求不断提高。该项目的发电量虽然小，也对我国日益需求电力是个有益的补充。并且节能减排、热电联产也是国家大力提倡和支持的，符合国家政策和发展趋势。 2009年 1月执行的中华人民共和国和国循环经济促进法，为该项目发电上网提供了可靠的保障。 余热 发电 是在一定经济技术条件下，在能源利用中没有被利用的能源，也就是 多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的 17%67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的 60%。 16 余热发电 是 利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术 ， 余热发电不仅节能，还有利于环境保护。余热发电的重要设备是锅炉。它利用 废气 、 废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。 生产工艺排出可燃副气是宝贵的化学燃料能源，引入锅炉燃烧产生蒸汽热能，是回收利用工艺余热，提高能源利用率、减少环境污染的有效措施，具有非常好的经济效益和社会效益。 这是一项比较成熟的应用技术，已经在许多部门和单位予以实现并大力推广的技术。 该项目就是利用炭黑生产过程排出的可燃尾气，利用它具有的化学能经过锅炉转变成热能，再通过汽轮机转化为机械能，又经发电机转化为电能的。 该项目是由该企业 炭黑生产装置引来的炭黑尾气经开口水封，开关水封，防爆水封后，送往炭黑尾气 锅炉。在专用燃烧器中，炭黑尾气与经锅炉空气预热器预热后的空气 经鼓风机 以切向旋流方式混合、燃烧。燃烧中，炭黑尾气中的有害成份转变成无害成份，并形成高温烟气。高温烟气经尾气锅炉的各受热面与软化水进行换热后，软化水受热生成发电供热的蒸汽；高温烟气传热后温度逐渐下降，最终经锅炉引风机抽出，从烟囱排向大气。 这样不仅 避免了对大气环境的污染 ，还 回收了炭黑尾气的热能 进行发电。 17 软化水在尾气锅炉中，吸收热量被加热成饱和蒸汽。饱和蒸汽由锅筒进入过热器，进一步被加热成过热蒸汽，过热蒸汽经高压分汽缸，由主蒸汽管进入汽轮机，在汽轮机 中冲动转子，带动发电机组发电；机组发出的电进入当地电网，也可 供给炭黑生产装置使用。在汽轮机中，过热蒸汽作功后压力、温度逐渐下降，最后进入凝汽器被循环水冷却成凝结水，由凝结水泵加压后经抽汽器送至除氧器，再经锅炉给水泵送至锅炉中，完成热力循环。 其间，在汽轮机中有少部分未完全作功的蒸汽经汽轮机非调抽汽口抽出，经低压分汽缸送至除氧器供给除氧器用汽，完成供热发电全过程。 第四章 厂址选择及建设条件 址选择 该项目建设地址在辽宁省顺城区。 设条件 该项目建设地点坐落在顺城区，此地为该公司 提供了良好的公 共设施，供电、排水、消防、通信等设施齐全。距火车站较近， 距离沈阳航空港只有 40近的海港营口也只有 200大连海港约 400就为技术协作及运输提供了方便。 顺地区地貌 抚顺呈东南高，西北低之势。东部和南部山峦起伏，森 18 林茂密。属长白山系龙岗山脉，平均海拔 400 500m。北部山势低平，为丘陵地带，西部为浑河冲积平原，海拔为 80300 象条件 据抚顺地区的资料表明，该项目建设地址 属中温带大陆性季风气候，四季分明，夏季温暖多雨，冬季寒冷，春秋两季较短，多风， 适合项目建设 ： 海拔高度 高空气温度 最低空气温度 最热月平均温度 最冷月平均温度 年平均气温 : 全年主导风向 : 东北 年平均风速： s 年平均降雨量： 最大积雪深度： 冻结深度： 震烈度： 7 度 水文地质，无不良地质现象 第五章 项目技术方案 述 19 2006 年 7 月 25 日，国家发改委会同科技部、财政部、建设部、国家质检总局、国家环保总局、国务院机关事务管理局、中共中央直属机关事务管理局等七个部委合组编制、下发了发改环资【 2006】 1457 号文“十一五”十大重点节能工程实施意见，把区域热电联产工程、余热余压利用工程、能量系统优化工程等和有关的工程列入重点实施工作内容，明确了配套措施和组织实施单位。 小型热电联产是利用企业的废气废料等可利用的一切热能转换成电能的节能减排的有效措施，具有投资少、见效快、综合经济效益显著的特点。 该项目是利用炭黑生产过程中排出的可燃尾气作为二次能源，新建二台蒸汽锅炉，每台生产 10 吨 /时 热蒸汽，用来带动二台 1500轮机发电机组发电，进而将电力送到电网实现供电，企业增加了一项可观的经济收益。由于采用热电联产发电机组，其工艺先进、成本低、效益高等特点，已被很多企业在余热余气发电上广泛采用，是一种较为成熟适行的技术方案。 术方案 目建设规模 根据该企业提供的炭黑生产过程中排出的可燃尾气，采用 2 台 10T/H 高温中压燃气锅炉，配 2 台 现发电、供电。 20 平面布置 1)总平面布置的原则和功能划分 认真贯彻执行“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕地”的基本国策，因地制宜，合理布置，节约用地，提高土地利用率。 力求工艺流程顺畅，工艺管线短捷，节省基建投资费用。 满足防火、防爆、安全、卫生、环保等规范要求。 各种设施布置紧凑，辅助设施服务便利。 尽量利用原有设施。 置和功能划分 总平面布置应满足生产工艺流程的要求，根据生产性质、防火及工业卫生的要求，交通运输便捷，管理方便等条件，结合厂区地形及总体规划等，将项目建设进行分区布置。共分三个功能分区；主生产区、冷却设施区及辅助生产设施。 根据厂址条件及该企业意见，按两炉两机做总平面布置，大体控制在长 600 该工程在该企业现有空地建尾气发电装置车间，根据工艺要求进行布置：该项目位于厂区西北侧，由北向南依次布置主厂房、风机、烟囱、水泵房、机力塔和水化间。这样布置便于生产管理，且管线及电缆短捷、 21 方便。 厂区设 于生产和消防。 2）竖向布置布置原则： 满足生产、运输及装卸对高程的要求。 因地制宜利用地形，力求土石方量最少。 场地坡度应能使雨水迅速排出。 厂区地形较平坦，故本项目竖向设计拟采用平坡式布置方式。 场地雨水采用明沟排水方式，接入该企业的排水沟。 整个建筑设施的空地上种植草皮、灌木，以利于环境保护。 案原则 1)严格执行小型火力发电厂设计规范 贯彻节约能源，节省投资、综合利用、保护环境的基本原则； 2) 采用成熟技术，选配可靠设备、参考实用经验，在 保证使用安全、操作方便的同时，提高系统运行效率； 项目用炭黑生产过程中排除的可燃尾气，其主要成分为一氧化碳、氢气、少量的甲烷等，其气量为 2 万立方米 /时，为低热值的可燃气。该企业提供的尾气成分见下表： 组成 O 2 2S 热值 22 V % M 16M 3405M 该工程 2 台 凝抽气式汽轮发电机组，配 2 台10t/h 燃气锅 炉。据炭黑尾气元素分析资料取低位热量为3405m , 经计算每 m 折 算 405/热值为 热效率 86%计算， 项目可用燃气量为每小时 2 万立方米， 20000=14011005h。按 00 度过热蒸汽，按蒸汽耗量 其产蒸汽量： 14011005/0699Kg/h 即可每小时产蒸汽 满足项目需要的燃气量。 锅炉在额定负荷时的燃料耗量见下表（单位： h） 耗量 h 104d 104a 2h 20000 48 16000 注： 1 上表中燃料耗量是按锅炉在额定蒸发量工况下计算。 2 设备年运行小时数按 8000 由此可以看出，本项目建成后，燃料来源有充分保证，可保证机组正常运转。 1) 燃气 锅炉 10t/燃气锅炉参数表 名称 单位 参数 额定蒸汽量 t/h 10 23 过热蒸汽温度 400 过热蒸汽压力 水温度 105 数量 台 2 2） 汽轮机参数表 汽轮机参数表 名称 单位 参数 型式 次中压中温冷凝式 型号 定功率 汽温度 390 蒸汽压力 定进汽量 /最大进汽量 t/h 0 数量 台 2 2) 发电机 发动机参数表 名称 单位 参数 型号 180 额定功率 定转速 500/1500 额定电压 率因素 % 80 24 数量 台 2 艺流程 炭黑生产过程的排放尾气经管道进入两台 10T/h 燃气锅炉，生产过热蒸汽带动两台 1500轮发电机组发电，进而送入电网。 工艺流程如下图 1）主厂房包括汽机间，锅炉间和除氧间，配电间，烟囱及其有关的热工系统，燃烧系统，热工控制等。 2）电力系统：主控制室，配电室。 3）供排水系统：工业循环水系统及必要的相关设施。 炭黑生产装置排出的可燃尾气 2 万立米 /时 0T/H 过热蒸汽锅炉机组 0T/H 过热蒸汽锅炉机组 1500轮机发电机组 1500轮机发电机组 送变电设备 电网 25 4）水处理系统：包括锅炉补给水化学处理，及冷凝水处理设施。 5）炭黑生产出的尾气供应：包括炭黑尾气 输送接口至锅炉之间的管道。 6）暖通和空调。 7）生活设施由该公司统一考虑解决。 本可研根据国家有关的方针政策，依据现行规程，规范，结合该企业实际情况，在征求该企业意见的基础上，编制本报告，主要技术原则如下： 1）设计规模 原料：燃用气采用该公司炭黑生产线外排炭黑尾气。 主要设备： 中压冷凝抽汽式汽轮发电机组 2 中压碳黑尾气锅炉。 发电量： 2400 万度 2)项目建设地址 在该公司厂区的西北部的空闲地建设，靠近炭黑车间生产线，以缩短炭黑尾气输送距离，节省投资。循环 水冷却系统进冷却水塔冷却，以便再利用，达到节约用水的目的。 3）燃料使用该企业炭黑车间的外排炭黑尾气。 4）水源接至公司自有水源水管线。 5)电力接入系统电压为 10 26 6）采用机力冷却塔循环供水系统。 7）化学水处理系统采用采用反渗透系统。 8）机，炉，电集中控制室，电气采用综合自动化控制系统，热工控制采用 制系统。 9） 生产废水，生活污水排水入该公司污水处理站， 经处理合格后，一部分送生产区作地面冲洗用水，绿化用水等，多余部分进入公司的排水管网，排至公司围墙外排水渠。 10） 由于处于寒冷地区，锅炉采用室内 布置。 11） 项目与工厂区相关设施的连接顺畅、得当。 12） 建设总投资为 元。 13） 资金来源：该公司自筹 款 850万元，贷款期为 3 年，建设期利息 计建设投资贷款 该项目建设蒸汽锅炉和汽轮机发电机组采用总承包方式，分别由锅炉制造公司和汽轮机发电机组制造公司进行承包一直到安装试车交付使用为止。其主要设备为 2 台 10 吨 /时中压蒸汽锅炉，及其辅机配套设备，和 2 台 1500凝抽气式汽轮发电机组。 00汽锅炉估算表 单位： 万元 27 序号 名称 型号 数量 总价 一 锅炉主机 002 锅 炉 辅 机 1 引风机 7 2 电控箱 2 32 3 给水泵 11 4 6 4 仪表阀门 2 套 16 5 热力除氧器 10t/h 2 12 6 水处理 10t/h 2 9 7 定期排污膨胀器 进口 2 5 8 连续排污膨胀器 进口 2 百得燃烧器 56 三 辅 机 合 计 安装费 70 五 总 计 台锅炉需投资 元 汽轮发电机组的估算表 单位：万元 序号 名称 型号 数量 总价 一 汽轮发电机组 2 440 1 汽轮机 2 发电机 180 2 二 辅助设备和材料 298 1 冷却水塔 500m 2 32 2 检修行车 10 吨 1 8， 28 3 电气控制柜 10 60 4 安装材料费 管道、阀门 仪表等 2 套 44 5 其它 控制、配电等 2 套 130 6 包装、运输费 2 4 三 安装费 2 20 四 合计 1 738 两台汽轮发动机组需投资为 738 万元 (因两台机组可共一台行车 ) 本项目所用气体燃料 炭黑尾气由燃料供应点 炭黑车间的尾气排放口引接，采用架空管道输送到电厂锅炉房外的尾气母管，再由尾气支管送至锅炉燃料供锅炉燃烧。 尾气支管上设置尾气进气气动调节阀、水封阀、尾气放空气动调节阀等安全设施。 炭黑生产排放的可 燃尾气经燃烧器使炭黑尾气与预热空气混合后送入炉膛内燃烧。 空气分别由送风机供给，并经空气预热器加热后进入尾气燃烧器后送入炉膛。锅炉燃烧系统均采用单风机系统，即每台炉配一台送风机一台引风机。 29 1) 本项目选用两台冷凝抽汽式汽轮机机组，故主要汽水系统如主蒸汽、主给水系统均采用母管制。 2) 为确保供汽的可靠性，主蒸汽母管设有减温减压器向厂区供汽管道供汽。 3) 系统设两台除氧器。除氧器加热蒸汽采用汽轮机二段抽汽。 4) 汽机采用两极回热加热系统，一段抽汽供热用户，二段抽汽供除氧器的加热用汽。 5) 锅炉补充水为反渗透除盐 水，采用直接补进除氧器的方案。 6) 系统还设一台定期排污扩容器，一台连续排污扩容器。 7) 每台汽轮机设两台凝结水泵，一台运行，一台备用。 8) 项目设一台 5汇集该项目管道及设备正常疏放水外，还考虑存放除氧器溢水及锅炉事故放水。疏水箱内的疏水通过疏水泵送至除氧器。疏水泵设两台，一台运行，一台备用。 9) 工业水系统采用环行母管制，水源来自该公司的供水管网，回收水回收后进入循环水吸水池、，作为循环水的补充水，以节约用水。 两台机选配） 设备名称 型号 技术规 范 数量 给水泵 13 4 30 凝结水泵 8t/h 4 除氧器 大气旋膜式 Q=15 t/h 除氧器水箱 减温减压器 10 t/h 00/180 1 定期排污扩容器 型号 积 1.5 连续排污扩容器 型号 积 0.5 疏水泵 4 m3/h 15 m 2 疏水箱 疏水扩容器 0.4 要设备技术特点 气锅炉 采用锅炉资质等级高、有经验的锅炉公司设计、制造、安装等总承包。在 设计中采用大炉膛、多烟管，充分考虑辐射对流受热面和烟气流截面， 高 热效率，且超负荷适应性强。运行过程中负荷变化时气压稳定。独有的水位控测器与锅炉本体溶为一体的设计，避免假水位的产生，同时使锅炉外型紧凑美观 。 、 炉体制造 、 骨架制造 、 引风机 、 水泵 31 、 除氧器 、 燃烧器 、 水处理 、 电器 、 仪表 、 安装 、 设计 、 材料采购、设备制作 、 安装施工 、 烘炉 、 人员培训 、 试车维护 使用的 机 具有效率高、节能、风量大的特点，可达到排烟效果好节能的目的，最后由烟囱排放。 轮机发电机组 该项目选择有实力有业绩的汽轮机动力设备公司的汽轮机发电机组，并由其进行设计、制造、安装等总承包。该机组 采用西方先进的科学技术进行设计制造，具有结构紧凑、操作简便、安全可靠、占地面积小、节能效果好等特点。机组核心部分采用美国公司生产的伍德沃得调速器。发电机组配用西德 司许可证进行生产的发电机，速度及负 32 荷调节稳定，更适合于电力独立运行的用户使用 。 型号： 额定功率： 1500定转速6500/1500r/进气压力 进气温度： 390 度；排气压力： 进气量： h。 电机 型号： 180; 额定电压： 10500V; 功率因数： 效率： 接法：星型三相六线制； 励磁方式：可控硅或无刷励磁 层平面快装结构 建设一个冷却水塔，容积为 200 立方米，循环水量300T/H，高度 16 米，由制造厂家在现场制作安装。 汽轮机仪表；全液压调速系统；冷凝系统；供油系统；联轴器（含齿轮箱）； 安装用的材料：地脚螺栓及垫铁；以及管道、阀门、仪表、电线、电缆、铜排等 1、设计 33 2、材料采购、 3、设备制造 4、安装施工 5、人员培训 6、试车、维护 厂房布置 主厂房按两炉整体考虑，采用汽机房、除氧间、锅炉房三列式布置，除氧间为单框架结构。炉后场地依次布置吸风机、烟囱。 主厂房布置尺寸如下： 运行层标高 7 米；柱距 汽机房跨度 15 米、行车轨顶标高 9 米，屋架下弦标高10米； 除氧间跨度 15米、除氧层标高 10 米； 锅炉房跨度 15米。 引风机采用室外布置。 汽轮机采用横向布置，机头朝 C 列。电动给水泵靠 C 列侧纵向布置。在汽机房扩建端零米设有检修场地，可满足机组大小修的要求。除氧给水控制室布置在汽机房运转层 34 为满足机组检修起吊的需要，汽机房设一台 100动单梁桥式起重机。 除氧间底层布置低压变及配电装置， 锅炉采用全封闭布置。 炉后场地依次布置吸风机、 烟囱，吸风机露天布置，设防雨罩。 烟囱高 25m，出口直径 根据该企业提供的水质分析结果，该水质属于低含盐量的地下水，总离子量在 750左右，总硬度在 。根据原水水质及机组对水质的要求，该机组的锅炉补给水处理为一级反渗透系统即可满足锅炉补水水质要求。 水处理系统容量计算如下表 序号 项目 单位 数据 备注 1 正常汽水损失 t/h 102 排污损失 t/h 103 启动或事故增加损失 t/h 10 35 4 锅炉补给水的正常出力 t/h 12 5 锅炉补给水的最大出力 t/h 13 考虑自用水 10 t/h，锅炉补给水的出力按 13t/启动和事故时水量不足可由除盐水箱的贮存水来弥补 。 本工程的循环水补给水的水源与锅炉补给水是同一水源水质。故循环水补给水处理拟采用加酸和阻垢剂系统，维持水的浓缩倍率为 3 4 倍，排污率为 循环水处理的占地面积为 3 4 。布置在循环水泵房附近。 水校正处理及 汽水取样 为了防止热力系统的腐蚀及结垢，炉水采用加磷酸盐校正处理。两台锅炉设一箱三泵药装置一套，布置在锅炉值班控制室旁； 给水采用加氨处理，也设有一箱三泵一套加药装置。该设备布置在生产房零米层的固定端，并与汽水化验分析间相连。 汽水取样采用人工取样就地化验方式。 1) 循环供水系统采用双机一池制系统。 2) 供水源采用该企业自有水源供水系统。 36 3) 项目排水采用分流制系统，生活污水经处理后汇入企业排水系统；工业废水设回收水系统，剩余汇入雨水系统，项目设雨水排水系统，并接入该企业排洪系统。 根据工艺资料计算， 1 0 m3/h，循环冷却水量如下（ m3/h）： 凝汽器冷却水量 450；空冷器冷却水量 20；油冷器冷却水量 10；合计循环冷却水量： 480 1) 循环水泵选择与布置 按规范要求配置循环水泵三台，循环水泵布置在集中水泵房。 2) 冷却塔 冷却塔选用 玻璃钢冷却塔二套，每套冷却水量为 200m3/h。冷却塔风机采用双速电机，以节约电能。为改善冷却塔的通风条件和节省占地面积，冷却塔布置在冷却水池附近。冷却水池为钢筋混凝土结构。 3) 地下水池 建设 一地下水池以备循环和冷却用，其容积为 250 4) 循环水管沟 采用母管制系统，循环水泵压力管为 水管为 37 1) 工业设备用水详见“水量统计表”。 2) 工业设备用水，化学水和循环水系统补给用水均由厂区总补给水管供给。 防给水系统 1) 生活用水量详见“水量统计”；消防用水量详见“消防”部分。 2) 生活、消防用水由集中水泵房供给，利用原公司蓄水池。蓄水池补给水由公司自有水源补给。 3) 给水管网：生活、消防合并的给水管网，管网呈环形布置。 水统计 全厂生活、生产用水量如表所列： 全厂高峰用水量统计表（ m3/h） 序号 用水项目 用水量 回收水量 耗水量 1 冷却塔蒸发损失（ 12 0 12 2 冷却塔风吹损失（ 1 0 1 3 循环水系统排污损失（ 4 工业设备用水 注 2 5 锅炉补水 24 6 18 6 生活用水 1 0 1 7 其他用水 合计 水源工程 1) 项目最大总用水量为 h，供水水源采用该企业自有水源水。 2) 供水管线采用一条，供水管道选用 3) 水源来水接入厂区蓄水池，供生产生活用水。 38 1) 排水采用分流制系统。 2) 生活污水进入该企业污水处理系统统一处理，处理后汇入雨水管网。 3) 工业废水首先进行回收利用，剩余水汇入雨水管网。 4