2X12MW富裕煤气发电可行性研究报告.doc

-1- 目目 录录 第一章第一章 总总 论论.1 1.1 项目名称及承办单位 .3 1.2 编制依据3 1.3 研究工作的范围4 1.4 企业概况4 1.5 建设内容及规模 .6 1.6 投资估算与资金筹措6 1.7 项目实施效果分析评价6 1.8 结论与建议7 第二章第二章 项目背景及建设的必要性项目背景及建设的必要性.8 2.1 项目背景8 2.2 项目建设的必要性9 第三章第三章 项目建设条件项目建设条件.12 3.1 地理位置 .12 3.2 建设条件12 第四章第四章 企业现状与节能潜力分析企业现状与节能潜力分析.17 4.1 企业现状17 4.3 企业节能潜力分析20 第五章第五章 工程技术方案工程技术方案.22 5.1 概述22 5.2 装机方案23 5.3 电力系统26 第六章第六章 公用工程技术方案公用工程技术方案.36 6.1 总图布置36 6.2 热力系统26 6.3 燃烧特性28 6.4 主厂房布置39 6.5 供排水系统40 6.6 化学水处理系统30 6.7 电气部分41 6.8 热力控制43 6.9 土建工程37 第七章第七章 环境保护、消防安全环境保护、消防安全.44 7.1 环境保护44 7.2 安全与消防46 第八章第八章 节能节能.49 -2- 8.1 必要性49 8.2 设计原则49 8.3 能源管理50 8.4 其他节能措施53 8.5 节能效果54 第九章第九章 组织机构与定员组织机构与定员.55 9.1 企业组织55 9.2 劳动定员55 9.3 人员来源及培训55 第十章第十章 项目管理与实施项目管理与实施.57 10.1 项目管理57 10.2 项目实施57 第十一章第十一章 项目招投标方案项目招投标方案.59 11.1 建设项目招标范围及招标组织形式59 11.2 投标、开标、评标和中标程序59 11.3 评标委员会的人员组成和资质要求60 第十二章第十二章 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措.61 12.1 投资估算61 12.2 资金筹措63 第十三章第十三章 经济效益分析经济效益分析.64 13.1 产品成本估算64 13.2 节约费用估算65 13.3 不确定性分析66 13.4 财务评价结论67 附表：1、投资估算表 2、财务评价表 附图：1、项目区域位置图 2、厂区平面布置图 3、原则性热力系统图 4、主接线图 5、原则性燃烧系统图 6、原则性化学水处理系统图 -3- 第一章 总 论 1.1 项目名称及承办单位 1.1.1 项目名称 富裕煤气发电项目 1.1.2 项目承办单位、法人代表 项目承办单位： 河南 xx（集团）有限公司 项目负责人： 1.1.3 项目建设地点 河南 xx（集团）有限公司厂区 1.1.4 可行性研究报告编制单位 编制单位： 资格证书编号： 1.2 编制依据 1、项目承办单位编制本项目项目可行性研究报告的委托书； 2、 中华人民共和国节约能源法 ； 3、 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 ； 4、 国务院关于加强节能工作的决定 （国发200628 号） ； -4- 5、 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知 （国发200715 号） 6、 ”十一五”十大重点节能工程实施意见 ； 7、 国家发展改革委关于印发的通知 （发改 环资20042505 号） ； 8、 河南省节约能源条例 ； 9、 省政府关于批转省发展改革委等部门河南省重点用能单位节能管 理办法的通知 （豫政200653 号） ； 10关于印发河南省重点耗能行业“3515 节能行动计划”的通知 （豫发改资源20061087 号） ； 11、项目承办单位提供的有关本项目的基础数据、技术资料等。 1.3 研究工作的范围 根据国家对建设项目的可行性研究阶段的工作范围和深度规定，本报 告在对项目的建设条件进行了实地查勘，对项目建设的必要性、建设场地 与条件、规模与内容、总平面布置及建筑结构方案、环境保护、节能及消 防与安全、项目组织与实施、组织机构与定员、投资估算与资金筹措等方 面进行综合研究和分析，重点研究和论述项目建设的必要性、内容及方案、 投资估算与资金筹措，为项目的决策和建设提供了可靠和准确的论证。 1.4 企业概况 河南 xx（集团）有限公司位于河南省 xx 市天坛区，是河南省第二 -5- 大钢铁联合企业，公司以中高碳钢、冷镦钢、30mnsi 等工业用钢及建筑 用级、级螺纹钢、高速线材为主，同时从事钢材深加工、工业二次能 源可循环利用的生产与研发。目前公司共有全资及控股公司 21 个，外商 合资企业 3 家，总资产达 43.95 亿元。2006 年公司共完成工业总产值 51 亿元，实现销售收入 50 亿元，利税总额 5.35 亿元，利润 2.69 亿元。各项 主要经济指标在同行业领先。 公司现有员工 5000 余人，各类专业技术人员 1500 人，其中中高级技 术职称人员 500 余人，共有研发人员 300 余人，生产工艺先进，装备精良， 检测手段齐全，实现了全机烧炼铁、全铁水热装炼钢、全连铸成坯、全一 火成材、高炉喷煤和高炉煤气综合利用等先进技术。从 1998 年 3 月起， 公司通过了 is09002 国际质量体系认证和 is09001：2000 标准认证。其主 导产品“国泰”牌圆钢、螺纹钢、高速线材荣获国家质量技术监督局颁发 的“首批国家质量免检证书” 、中国钢铁工业协会颁发的“冶金行业产品 实物质量金杯奖” 、国家建筑钢材质量监督检验中心颁发的“连续五年抽 查合格产品”证书。公司荣获“全国守合同重信用企业”称号，先后被长 江三峡、黄河小浪底、西气东输、青藏铁路、华能沁北电厂等国家大型重 点工程指定为钢材供应商，产品畅销全国各地，出口韩国、美国、斯里兰 卡、比利时、尼泊尔、台湾、东南亚等地。公司具备年产 260 万吨铁、 300 万吨钢、230 万吨材的生产能力。2006 年中国制造业 500 强排行第 340 位，全国钢铁行业中排名第 51 位。在中国钢铁行业和河南省工业中占 有重要位置。 -6- 1.5 建设内容及规模 采用低热值的纯高炉煤气作为燃料，建设 265t/h 燃气锅炉配置 212mw 凝汽式汽轮发电机组以及相应的辅助生产设施，采用在国内先进 成熟、可靠的蓄热式烧嘴燃烧技术和性价比高的设备，使热电厂能够长期、 稳定连续地运行。 1.6 投资估算与资金筹措 项目总投资 5399 万元，全部由项目承办单位自筹解决。 1.7 项目实施效果分析评价 经初步分析，通过本项目建设可大大提高能量、资源利用率，社会效 益、经济效益和环境效益显著，投资效果明显。 主要技术经济指标表 序号指标名称单位数据备注 i技术指标节标煤 tce 1节能效果17655.80 1.1节电万 kwh17655.8061795.30 ii经济数据 1总投资万元5399 其中：建设期利息万元0 2资金筹措万元5399 其中：自有资金万元5399 银行借款万元0 3经营收入万元8129年平均 4总成本费用万元4803年平均 5利润总额万元3255年平均 6税金及附加万元72年平均 7所得税万元814年平均 8净利润（税后利润）万元2441年平均 -7- iii财务评价指标 1投资利润率%60.3% 2投资利税率%74.9% 3全部投资内部收益率%61.4%所得税前 4全部投资投资回收期年2.71所得税前 5全部投资财务净现值万元16201所得税前 6全部投资内部收益率%48.1%所得税后 7全部投资投资回收期年3.15所得税后 8全部投资财务净现值万元11465所得税后 9盈亏平衡点（bet）%21.39% 1.8 结论与建议 本工程充分利用老厂现有的放空高炉煤气，具有投资省、见效快的特 点，工程实施后，能提高企业原材料与能量利用率，有较好的经济效益， 本项目是积极可行的。本项目的实施，将大大减少企业能源消耗，提高企 业的产品质量，增加企业经济效益，促进企业的健康发展，有助于缓解政 府能源供应和建设压力，对减少废气污染保护环境也有巨大的现实意义。 本项目不但产生显著的经济效益，而且有良好的社会效益和显著的环 境效益，建议项目承办单位加快前期工作，积极落实建设资金，早日开工， 保质保量完成项目建设，尽早投入使用，发挥其应有的效益。 -8- 第二章 项目背景及建设的必要性 2.1 项目背景 能源消耗水平，是一个国家经济结构、增长方式、科技水平、管理能 力、消费模式以及国民素质的综合反映。伴随着我国经济社会的快速发展， 我国正面临着日益严峻的能源供应危机及环境压力。当前及今后一段时期 是我国工业化和城镇化加快发展的重要阶段，针对资源环境约束日益突出 的问题，为确保我国经济社会持续快速健康发展，我国把节约资源定为基 本国策，加快发展循环经济，保护生态环境，构建资源节约型、环境友好 型社会。要求各级、各部门深入贯彻科学发展观，落实节约资源基本国策， 按照国务院加强节能工作的要求，把节能工作作为当前的一项紧迫任务， 列入各级政府重要议事日程，采取强有力措施，调动社会各方面力量加强 节能降耗工作，确保 “十一五”能源节约目标的实现，促进国民经济又 快又好地发展。 工业作为能耗大户，能源消费量占全国能源消费总量的 70%左右，如 果企业的能耗水平降不下来，整个国家的能耗水平就降不下来，“十一五” 单位 gdp 能耗降低 20的目标根本无法实现。为缓解经济社会发展面临 的能源和环境约束，确保 “十一五”期间 gdp 能耗降低 20%硬指标的实 现，国家开展了千家企业节能行动，突出抓好高耗能行业中高耗能企业的 节能工作，促进企业加快节能技术改造，加强节能管理，提高能源利用效 率。为更好地调动企业开展资源综合利用的积极性，国家相继出台了一系 -9- 列鼓励资源综合利用的政策，尤其是税收减免优惠政策，加大节能降耗改 造项目的支持力度。促进企业生产工艺的优化和产品结构的升级，实现技 术节能和结构节能。重点支持一批节能降耗重大项目和示范项目，优先支 持提前达到节能目标的企业节能改造项目。 开展资源综合利用，节能降耗，是我国的一项长期重大技术改造的经 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 能源，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。 2.2 项目建设的必要性 1、项目的实施是落实国家有关节能降耗工作要求的重要措施 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出 了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低 20%左右，主要污染物排放 总量减少 10%的约束性指标。为此，国家专门制定了国家节能中长期专 项规划，在此基础上，国家发改委等八部委局又出台了“十一五”十 大重点节能工程实施意见，其中重要的一项就是余热余压利用工程：在 钢铁、建材、化工等高耗能行业，改造和建设副产可燃气体和低热值气体 回收利用等余热余压余能利用装置和设备。 2、项目的实施是河南省加强节能工作的必然要求 “十五”期间，河南省用年均 13.2%的能源消耗增长速度支撑了年均 11.4%的经济增长速度。按照河南省“十一五”规划纲要，“十一五” 期间，必须以年均低于 5.1%的能源消耗增长速度，支撑年均 10%的经济 -10- 增长速度，河南省是全国重要的能源、原材料基地，能源消费仍是以煤为 主的格局。由于高耗能产业在经济中占有较大比重，河南省能源资源人均 占有量低于全国平均水平，而单位生产总值能耗、工业增加值能耗又高于 全国平均水平，能源消费总量增长速度较快。能源利用效率与先进水平相 比有较大差距，节能潜力较大。为此，省政府号召全省上下必须从战略和 全局的高度，充分认识加强节能工作的极端重要性，把节能工作摆在更加 突出的战略位置，采取更加有力的措施，确保实现“十一五”节能目标， 促进全省经济又快又好地发展。 3、项目的实施是企业节能降耗，提高竞争力的需要 加大企业节能降耗力度，既是全社会节能的关键所在，也是提高企业 自身竞争能力的客观需要，2005 年全社会能源消耗总量为 22.2 亿吨的标 准煤，其中工业企业用能达到 15.8 亿吨，标准煤占 71%，近年来广大企业 不断强化管理，加大投入，积极采用节能先进技术，开展争创节能标兵， 节能示范企业等活动，取得了良好的效果。但总体上看，能源消耗过高仍 然是制约企业竞争力和经济效益的重要因素，与国际先进水平相比我国水 泥行业综合能耗高出五分之一，还应该看到随着国际社会对生态环境和气 候变化重视程度不断提高，以节能为主要目的的能效标准标识已成为新的 非关税壁垒，这对许多发展中国家其中也包括我国的企业来说，扩大产品 出口，参与国际合作和竞争，增加很大的难度，加大了压力。 在我国国民经济中，钢铁产业是工业中的耗能大户，其能耗占国民经 济总能耗的比重很大，目前我国钢铁业的能源利用率仅为 30%，远远 低于国际水平，面对新的形势和钢铁行业持续、健康发展的总要求，大 -11- 力应用先进节能技术，提高二次能源的利用率，显得十分重要和必要。 济钢经过几十年的发展，现已成为我国特大型钢铁企业，目前企业在 焦化、炼铁、炼钢、热轧生产过程中，产生大量的富裕煤气尚未合理利用， 存在巨大的节能潜力。因此，济钢积极落实国家“十一五千家企业节 能行动计划”，回收利用富裕煤气发电项目建设，是节约能源、保护资源、 保护环境的重要措施。 项目采用低热值的纯高炉煤气作为燃料，建设 265t/h 燃气锅炉配置 212mw 凝汽式汽轮发电机组以及相应的辅助生产设施，采用在国内先进 成熟、可靠的蓄热式烧嘴燃烧技术和性价比高的设备，使热电厂能够长期、 稳定连续地运行。 项目的实施，既可大大改善环境，又可提高能量、资源利用率，产生 可观的社会效益、经济效益和环境效益，投资效果显著。 因此，项目的 建设是非常必要的。 -12- 第三章 项目建设条件 3.1 地理位置 河南xx（集团）有限公司位于xx市天坛区济邵路中段，西临xx市 西环路，东临焦枝铁路，南临南蟒河南沿河路。焦枝铁路、侯月铁路在 xx接轨，新济、新邵、焦克、济阳、 207国道和正在建设中的晋洛、济 焦高速公路在xx交汇。交通便利。 3.2 建设条件 3.2.1 自然条件 1、地形地貌 xx市境北部为太行山脉和中条山脉，南部丘陵为黄土高原与山西隆 区边缘的延伸，形成了区域西北高、东南低的倾斜地势，梯形差异明显， 地貌形态复杂，有山地、丘陵和平原。其中平原面积为 231.3km2，占全 市总面积的11.8%，土层较厚。丘陵面积为401.3km2，占全市总面积的 20.4%。 本工程位于现有生产区的中间，地形平坦，不需做任何平整，即可 满足建设条件。 2、工程地质 xx属华北地层区，地质演变形成了较为完整的地层构造，既有太古 界、元古界老地层，又有寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系等古生地层， -13- 既有三迭系、株罗系、白垩系等中生界地层，又有第三纪、第四纪等新 生界地层。 xx地质构造复杂，由五个不同的地质构造单元组成。北部为太行复 背斜，西部为中条山台凸的部分，中东部平原地区属开封坳陷。西北部 表现出地槽型构造特性，东南部显示出地台型构造特征。 3、气象 厂区属温带，系大陆半干旱季风气候区，四季分明，气候差异较大。 降雨多集中在7、8、9三个月。一月最冷，7、8月最热，年平均无霜期为 223天。 厂区盛行风向多为东南风，年频率为 21；西北风出现频率较少， 频率2，年静风率25。 年平均气温 14.1 年极端最高气温 43.4 年极端最低气温 -20 年最大降雨量 1012.7mm 年平均降雨量 696.0mm 日最大降雨量 131.2mm 年平均蒸发量 1812.2mm 年最大蒸发量 2257.2mm 年最小蒸发量 1369.1mm 年平均相对湿度 66% 最大积雪厚度 25cm -14- 最大冻土厚度 30cm 4、地震 根据国家颁布的地震动参数区划图划分，xx市抗震设防烈度为 6度区。 3.2.2 基础设施条件 1、供水 xx钢铁（集团）公司供水系统完善， 可以满足项目运行供水需求。 2、排水 本工程采用雨污分流制，雨水直接排入附近道路的雨水管网系统， 生活污水经化粪池处理达标后排放污水管网系统，最后排入厂区东侧的 盘溪河内。 3、供电 本工程已引入10kv供电线路，可以保证工程用电的需求。 4、供气 本工程利用企业富裕煤气做为燃料。 5、交通运输 xx市境内铁路、公路纵横交错，四通八达，具有便利的交通条件。 焦枝铁路和侯月铁路在境内交汇，形成 “丁”字型的铁路枢纽。207国道由 北向南穿境而过，省道温邵线横贯东西，向西直通山西省侯马市，郭木 线向北直达山西阳城，向南直通洛阳。随着黄河小浪底水库的建成， xx 至三门峡开航运输，以及xx机场的启用，xx将形成铁路、公路、航空 -15- 和水运相配套的立体化交通网络，交通运输十分便捷。 6、建设材料及运输条件 工程所需的建设材料如：钢材、木材、水泥、电缆等均可由 xx市建 筑材料市场供应。 3.2.3 社会经济条件 xx市位于河南省西北部，是我国经济由东向西梯度推进的前沿地带， 北依太行，西距王屋，南临黄河，东接华北平原，地处焦作、洛阳，晋 城、侯马四市中心地带。xx辖6乡6镇4个街道办事处，面积1931平方公 里，人口64万，是新兴的工业旅游城市。 xx因济水发源而得名，为中原历史名城。 xx山青水秀，风光旖旎， 历史文化源远流长，旅游资源十分丰富，国家、省、市级以上文物保护 单位60余处。王屋山风景区为国家风景区，五龙口风景区为省级风景区， 发展前景十分广阔。 xx物华天宝，资源丰富。已探明的矿藏有 43种，煤、铁、铜、磷、 铝矾土、石英石、大理石、石灰石等储量可观。有林地 133.7万亩，植物 1473种，动物300余种，药材1184种，其中属国家保护的珍稀动植物逾百 种。水资源充沛，年可采利用量近 10亿立方米。盛产小麦、玉米、烟叶， 还有柿子、核桃、花椒等土特产品。 xx有优越的投资环境。焦枝铁路贯穿南北，侯月铁路在济接轨。国 道、省道四通八达，地方道路纵横交错。全市电话装机容量达 5万门，已 形成交换程控化、传输数字化、城乡一体化的立体通信网。电力、煤炭 -16- 裕。金融机构可提供国内外各种业务服务。城市承载功能日臻完善。 2005年，xx市经济和社会各项事业取得了又好又快的发展。 生产 总值143.83亿元，增长18.5%，人均达到2686美元；全市财政收入21.08 亿元，增长45.2%；规模以上工业增加值67.98亿元，增长32.6%；规模以 上工业经济效益综合指数197.18%，比上年提高41.8个百分点；全社会固 定资产投资68.95亿元，增长16.2%；招商引资18.6亿元，增长72%；社会 消费品零售总额29.4亿元，增长14.9%；外贸出口2.36亿美元，增长 8.3%；城镇居民人均可支配收入9017元，增长15.2%；农民人均纯收入 3889元，增长14.5%。生产总值、规模以上工业增加值、规模以上工业产 品销售收入、社会消费品零售总额四项经济指标增幅居全省第一位，财 政一般预算收入增幅居全省第二位，农民人均纯收入增幅居全省第三位。 -17- 第四章 企业现状与节能潜力分析 4.1 企业现状 企业目前主导产品有：圆钢、螺纹钢、高速线材等建筑用钢和冷墩 钢、中高碳结构钢、水平连铸铸铁型材等工业用钢。企业实现了 “全铁 水炼钢、全连铸、全热装热送、全一火成材 ”的生产模式。 以 2007 年为基期，我们对公司各工序的产量和效益情况进行了统 计，结果如下： 项目 分公司 产品 计量 单位 数量备注 炼铁厂生铁t2406528.99 炼钢厂钢坯t2452026.33 线材 轧钢厂 棒材 t1917036.62 含洛阳 兴安高 线 2005年烧结矿产量140.31万吨。生铁年产量116.65万吨，合格钢坯年 产量为145.20万吨，钢材产量131.70万吨。钢坯出口量21018吨；线材出 口37989吨。 4.1.1 主要生产工艺简述 原燃料车间：原燃料车间将外购的矿粉、块矿、球团、溶剂、焦炭、 原煤等分类堆放在料场指定的位置，然后根据分厂下达的配料通知单进 行混匀料的配制。将配好的混匀料、破碎好的煤粉、生石灰供给烧结车 间；将块矿、球团、焦炭、溶剂等根据分厂下达的高炉配料通知单盘运 -18- 至高炉使用区，高炉上料工段根据高炉用量给料仓供料。 烧结车间：烧结车间有3台75m2烧结机，根据分厂下达的烧结配料通 知单将混匀料、煤焦粉、生石灰按比例送至混料滚筒，加水混匀造球经 布料器铺到烧结机抬车上，再经点火烧结到单破、带冷筛分，将成品烧 结矿送至高炉各高炉料仓，将返矿运到料场进行重复利用。 炼铁车间：高炉卷扬烧料工段，根据高炉下达的实际用量将块矿、 球团、烧结矿、焦炭、焦丁、萤石等经筛分、称量准确用料车输送至高 炉布料器内；高炉工段根据高炉的实际运行状况给高炉上料工段、给热 风炉工段运行车间喷煤工段、风机工段、水泵工段等下达指令以保证高 炉炉况的稳定，按时出净渣铁；热风炉工段将风机工段提供的冷风进行 加热送至高炉风口，同时将高炉粗煤气经重力除尘和布袋除尘后输送到 煤气管网和煤气柜。 运行车间：风机工段主要是负责给炼铁车间各高炉提供和输送压力 和流量稳定的空气和氧气；喷煤工段主要是将外购的洗精煤磨制成合适 粒度的喷吹用煤粉，再根据高炉指令将其稳定准确地送至高炉；罐车工 段根据调度指令将铁水罐及时送至高炉，确保高炉按时出铁，同时将合 格铁水送至炼钢厂；水泵工段保证各高炉正常的冷却用软水、净水及冲 渣水的压力、流量；渣池工段最后将水渣进行分离、处理成可以供再次 利用的成品炉渣。 高炉炉型尺寸高炉炉型尺寸 序号名 称符 号单 位数 量 1有效容积vum3450 2有效高度humm18600 3死铁层最底面到铁口中心线高度h0mm1035 -19- 4炉缸直径dmm5600 5炉腰直径dmm6500 6炉喉直径d0mm4500 7炉腹角度805211 8炉身角度841356 9风口数f1个16 10渣口数f2个1 11铁口数f3个1 12有效高度与炉腰直径比hu/d2.86 4.1.2 工艺能源消耗情况 本工艺主要消耗原煤、洗精煤、焦炭、电力。原煤的主要消耗为烧结 车间，洗精煤、焦炭的消耗主要为炼铁车间，电力的消耗主要为拖动设备 等。 4.1.3 企业能源消费结构 2007 年该公司共消耗各种能源折标准煤 1578679.331 吨（具体能源消 耗结构见下表）： 企业能源消费结构表企业能源消费结构表 等价值 能源种类实物量 吨标煤% 原煤(吨)18467.23213191.1440.8 洗精煤（吨）313487.3282138.5717.3 焦炭（吨）1026461941709.5654.3 外购电（万千瓦时）82430.25426901820.4 柴油（吨）904.311317.670.13 汽油（吨）86.47127.2320.01 -20- 重油（吨）45000640006.2 焦炉煤气（万立方米）1168.3477177.1550.7 合计-1578679.3100 4.1.4 企业煤气气量平衡 1、济钢目前的煤气使用情况：高炉煤气与转炉煤气混用 2、汽源 （1）高炉煤气产生量：济钢高炉合部为强化冶炼，年生铁产生量为 260 万吨（280 万吨生产能力） ，吨铁煤气量为 1950nm3，年产生高炉煤气 507000 万 nm3 （2）转炉煤气产生量：济钢年产 300 万吨钢，具备 350 万吨的生产 能力，2008 年底将达产，现年产转炉煤气量 2100022500 万 nm3， （3）发热值：高炉煤气发热值 30003200kj/nm3，转炉煤气发热值 为 800010000kj/nm3，因此转炉煤气折算成高炉煤气量为： 6000065625nm3，因此济钢折算成高炉煤气后的相当于年产生高炉煤气 总量为 567000 万 nm3572625 万 nm3。 煤气用户及平衡表（单位：万 nm3年） 序号用户用量备注 1高炉热风炉228150228150 2铁球团70087008 3烧结矿2628026280 4炼钢混均炉及钢包烘烤3066030660 5气烧白灰4204842048 6矿渣微粉70087008 7轧钢加热炉用气7132176075 8散失量（5）2835028631 9放空126175 126765 -21- 10合计567000572625 4.3 企业节能潜力分析 公司年产铁量为 260 万吨、钢 300 万吨，年产生的煤气总量相当于 567000 万 nm3572625 万 nm3，除自用外，仍有大量的煤气外排，既造 成能源的严重浪费，同时也污染了环境。 因此，项目采用低热值的纯高炉煤气作为燃料，建设 265t/h 燃气锅 炉配置 212mw 凝汽式汽轮发电机组以及相应的辅助生产设施，对公司高 炉煤气回收利用的技术改造势在必行。依据国家节能产业政策和和企业通 过技术改造达到“节能、降耗、减污、增效”的目的。 -22- 第五章 工程技术方案 5.1 概述 5.1.1 主要建设内容及规模 采用低热值的煤气作为燃料，建设 265t/h 燃气锅炉配置 212mw 凝汽式汽轮发电机组以及相应的辅助生产设施，采用在国内先进成熟、可 靠的蓄热式烧嘴燃烧技术和性价比高的设备，使热电厂能够长期、稳定连 续地运行。主要建设内容如下： 1、主厂房包括锅炉间、汽机间及除氧间、低压配电室，和与之有关 的热力系统、燃烧系统等。 2、电气系统：主控制楼、高压配电室。 3、供排水系统：2600m2双曲线冷却塔、水泵房及其必要的设施。 4、水处理系统：锅炉补给水处理、炉水及给水加药设施。 5、燃气供应：煤气管道等。 6、热工自动控制。 5.1.2 主要设计原则 1、采用在国内先进、成熟、可靠的工艺技术和性价比高的设备，使 热电厂能够长期、稳定、连续地运行，以便取得良好的经济效益。 2、重视设计方案的优选，在现有的客观条件下，尽量减少工程投资。 -23- 3、在工程设计中采用先进的节能降耗技术及措施，将水、电、蒸汽 等动力的消耗降至一合理低值，以达到国家有关节能规定的要求。 4、本期工程按 212mw 凝汽式汽轮发电机组进行设计，并留有扩建 余地。 5、热工控制设机炉集中控制室。 5.2 装机方案 5.2.1 用气量计算 1、规模初步确定 公司生产中产生的煤气经管道供锅炉使用，故炉型选用中温中压燃气 锅炉，根据部分企业的经验，初步确定锅炉蒸发量 265t/h，为了使锅炉 平稳运行，拟选用双横汽包锅炉，此型锅炉水容量大，负荷调节平稳，省 煤气运行安全。项目拟选用凝汽式汽轮发电机组是最为经济的，结合工艺 用蒸汽参数。确定汽轮机选用 212mw 凝汽式汽轮发电机组。 2、用汽量平衡计算 （1）一台 12mw 汽轮机耗蒸汽量为 d： d=（12000x4.57+200）x (1+0.042+0.04)=59553.3kg/h 式中：12000-汽轮机额定负荷，kw 4.57-额定功率时气耗率，kg/kwh 0.042-锅炉排污率 0.04-厂内汽水损失系数 （2）一台锅炉耗煤气量（d） -24- d高热值=60478nm3/h 320082 . 0 17.440 8 . 1049250117.440 3 . 3079 3 . 59553 ）（）（ d低热值=64509nm3/h 300082 . 0 17.440 8 . 1049250117.440 3 . 3079 3 . 59553 ）（）（ 式中：59553.3-锅炉蒸发量，kg/h 3079.3-蒸汽热焓，kj/kg 1049.8-排污水热焓，kj/kg 440.17-给水热焓，kj/kg 2501-锅炉排污水量，kg/h 0.82-锅炉热效率 3200（3000）- 煤气低位发热量，kj/nm3 （3）二台燃气锅炉年总耗煤气量： 260478nm3/h8040h97249 万 nm3（热值 3200kj/nm3） ； 264509nm3/h8040h103730 万 nm3（热值 3000kj/nm3） 。 根据煤气用户及平衡表，企业剩余（放空）煤气可以满足本项目用气 需求。 5.2.2 设备选型 1、锅炉 型号： shs65-3.82450-q 额定蒸发量： 65th 过热蒸汽压力： 3.82mpa 过热蒸汽温度： 450 数量： 两台 -25- 2、汽轮机 型号： n12-3.43 额定功率： 12mw 进汽压力： 3.43mpa 额定进汽量： 58th 额定排汽压力：0.0074mpa 数量： 两台 3、发电机 型号： qf-12-2 额定功率： 12mw 额定转速： 3000rpm 额定电压： 10.5kv 额定电流： 1375a 数量： 两台 5.2.3 装机方案的主要技术经济指标 二炉二机 检修期正常运转序号项目单位 一炉一机二炉二机 全年 1运行小时h27207320 2汽机进汽量t/h58116 3发电功率kw1200024000 4锅炉蒸发量t/h58.5117 5发电平均气耗nm3/kwh5.45 6厂用电率%8.50% -26- 7供电平均气耗nm3/kwh5.95 8年发电量mwh/a192960 9年供电量mwh/a176558 10发电设备利用小时h8040 11全年耗气量亿 nm3/a10.512 5.3 热力系统 5.3.1 拟定原则性热力系统 1、本项目采用二机二炉，故主要汽水系统如蒸汽、主给水系统均采 用母管制。 2、系统配两台除氧器。除氧器加热蒸汽采用汽轮机二段抽汽，不足 部分由一段抽汽补充，另由锅炉汽包接出饱和蒸汽经减压后接二段抽汽母 管，作为起动加热用汽。 3、汽机采用三级回热加热系统。其中一段抽汽作为高压加热器和除 氧器加热用气不足部分的加热汽源。二段抽汽供除氧器的加热源。三段抽 汽供低压加热器。 4、锅炉补充水为反渗透脱盐水，采用直接补进除氧器方案。为满足 机组启动前凝汽器灌水的需要，在除盐水泵出口设一路补水进入凝汽器。 5、锅炉连排采用一级扩容排污系统，二台炉设一台 1.5m3的连续排污 扩容器，连续排污扩容器排污水进入定排。全厂设一台 3.5m3的定期排污 扩容器。 6、每台汽轮机设二台凝结水泵，一台运行，一台备用。 7、全厂设一套 20t/h 凝结水回收装置，回收全厂冷凝液及疏水。同时 设疏水泵两台，一台运行，一台备用。 -27- 8、工业水系统采用环行母管，水源来自该公司的供水管网，回水回 收后进入循环水吸水井，作为循环水的补充水，节约用水。 5.3.2 主要辅属设备选型 1、电动给水泵 型号： dg80-809 流量： 75m3h 扬程： 640mh20 电动机功率： 220kw 台数： 3 台（两台运行一台备用） 2、凝结水泵 型号： 4n6 流量： 50m3/h 扬程： 0.56mpa 电动机功率： 15kw 台数： 4 台（两台运行两台备用） 3、除氧器 型号： jr75 出力： 75th 工作压力： 0.02mpa 工作温度： 104 台数： 2 台 -28- 5.4 燃烧特性 5.4.1 燃烧系统 本项目采用燃气锅炉，根据该炉型的要求，每台炉配置 4 个煤气燃烧 器，并布置在炉膛四角。 每台炉采用各自独立的单套辅机系统，即一台炉配置一台送风机和一 台引风机。 两台炉合用一座烟囱，烟囱高 80 米，出口直径 2000mm。 5.4.2 主要辅机选择 a、送风机 型号： g4-73-11no14d 风量： 92000m3/h 风压： 3000pa 电动机： y315m4-6132kw b、引风机 型号： y4-73nol8d 风量： 121800m3/h 风压： 2908pa 电动机： y155-6/200kw 5.4.3 锅炉点火方式 锅炉采用人工火把点火方式。 -29- 5.5 电力系统 5.5.1 电力系统概况 河南 xx（集团）有限公司位于河南省 xx 市城西 1.4 公里处之潘村， 厂区地势平坦，北邻济邵公路，东邻焦枝铁路。本发电厂为河南 xx（集 团）有限公司配套技改工程。河南 xx（集团）有限公司设有 110kv 变电 站一座，经过最近一次改造后，主变扩建为 240000110szkva 的三相 双绕组油浸自冷、有载调压、铜线圈、免维护电力变压器。目前，主变容 量及线路已基本满负荷运行，无富裕容量对整个厂进行扩建，且目前高炉 煤气无综合利用。为此，设计两台 12000kw 的汽轮发电机组，以缓解电 网供电紧张局面，并充分利用废弃的燃料来提供廉价的电力，达到环境效 益和经济效益皆佳的效果。 5.5.2 供用电平衡 2007 年企业外购电 82430 万 kwh，使用情况如下： 序号用电部门单位数量占比例备注 1炼铁万 kwh3717045.09% 2炼钢万 kwh3166138.41% 3轧钢万 kwh1188614.42% 4动力万 kwh15081.83% 5辅助万 kwh1070.13% 6机关后勤万 kwh820.10% 7其他万 kwh160.02% 8合计万 kwh82430100.00% 本锅炉发电用电属一、二级负荷，正常工作即两炉两机运行时，发电 机发电 19296 万 kwh，除去厂用电 1640 万 kwh（自用电率 8.5） ，还能 -30- 向本公司的其它用电负荷供电 17956 万 kwh。 可以看出，本项目只能满足企业全部用电的 21.8。 5.5.3 接入系统方案 为了保证发电厂的正常运行，本工程设四回 10kv 进出线，iii 段母线 各两回，每段设一回联络线兼出线，该线路直接接在 110kv 变电站的 10kv 母线侧，一回出线直接到用电用户。 5.5.4 主接线方案 本项目新建两台 12mw 的发电机组，主接线采用如下方案： 两台发电机出口电压采用 10.5kv，各接一段母线，通过 10kv 高压电 缆接到 110kv 总变的 10kv 侧。在 10kv 侧与系统并网。并网点设在发电 机出口开关、电厂母联开关及电厂 10kv 联络线上。电厂的 10.5 kv 母线 系统采用单母分段接线，负荷出线设在 10.5 kv 母线上，每台机组的厂用 电变压器电源由发电机出口 10.5 kv 母线上引接。此接线简单清晰、运行 调度灵活、供电可靠。 5.6 化学水处理系统 5.6.1 水质全分析资料 该厂用水水源为厂内深井水，本次设计以已有的水质分析资料作为设 计依据。 -31- 5.6.2 系统出力计算 1、正常汽水损失 2655=6.5th 2、排污损失 2652=2.6th 3、启动、事故增加损失：6510=6.5t/h 总计 15.6th 此次设计按 20t/h 出力设计。 5.6.3 原则性系统的拟定 根据水源水质及机组型式，锅炉补给水处理系统流程为： 清水机械过滤器活性炭过滤器保安过滤器高压泵 反渗透膜元件装置钠离子交换器软化水箱。 处理后的除盐水水质为： 硬度：2.5u mol1 碱度：0.150.25mmol/l 5.6.4 锅炉补给水处理系统的连接及操作方式 锅炉补给水处理系统中的单流机械过滤器、活性炭过滤器、反渗透脱 盐装置以及钠离子交换器均采用母管制连接方式。整个系统的运行操作控 制采用就地手操，予处理中的加凝聚剂为比例加药。反渗透装置的运行采 用就地手操，清洗系统也为手操。 本项目按 210t/h 反渗透脱盐装置进行设计，两套膜元件共用一套膜 元件的清洗系统装置。当膜元件受到污染后，可进行化学清洗。 -32- 5.6.5 水处理室的布置 水处理室采用两列布置，柱距为 6 米，跨距分别为 9 米和占地面积为 360 平方米。 除盐软化间为 216 平方米，布置有单流机械过滤器 2 台，ro 装置 2 套。水泵间面积为 95 平方米，布置各种水泵 9 台及一台空压机。凝聚剂 加药间面积为 23.4 平方米，室外布置各类水箱 4 台。 水处理室有值班化验室、药品库及控制室。 5.6.6 炉水、给水校正处理及汽水取样 1、给水加药处理 为防止给水中低 ph 值对热力系统的腐蚀，本项目对给水进行加氨处 理，氨液在搅拌箱内配成 1-5的溶液，通过氨计量泵打至除氧器出口管 上。该系统为两箱三泵制成套设备一套。 2、炉水加药处理 为了保证炉水的化学稳定性，防止炉内结垢，对炉水进行加磷酸盐校 正处理，本系统设置两箱三泵制成套设备一套。将磷酸盐配成 1-5的稀 溶液，通过计量泵将药液打至汽包内，控制炉水中的 po-3在 210mg/l 范 围内为宜。 3、汽水取样 本项目汽水取样为就地取样，手工化验。 4、设备布置 炉水、给水加药设备均布置在固定端零米。 -33- 5.6.7 主要设备参数 1、单流机械过滤器 直径 1500mm 滤料高度 800mm 数量 2 台 2、活性炭过滤器 直径 1500mm 滤料高度： 2000mm 数量 2 台 3、5u 过滤器 直径 350mm 滤料高度 1100mm 数量 2 台 4、高压泵 型号： wdg65-12.512 型 流量： 15m3h 扬程： 150m h20 电动机： 15kw 数量： 2 台 5、反渗透装置 出力 10 th 数量 2 台 -34- 6、钠离子交换器 直径 1200mm 滤料高度 1600mm 数量 2 台 7、盐溶解器 直径： 1000mm 数量： 1 台 8、软化水泵 型号： is65-40-200 流量： 25m3h 扬程： 50m h20 电动机： 5.5kw 数量： 2 台 5.7 循环水系统 循环供水系统采用一机配一塔方案。由于机力通风冷却塔运行及维护 费用高，本工程推荐采用两座 600m2的钢筋混凝土结构双曲线逆流式自然 通风冷却塔，塔的平面位置参见总图： 冷却塔几何参数如下： 淋水面积 600m2 塔高 50 m -35- 进风口高 3.4 m 零米处直径 33.191m 基础直径 34.117m 出口直径 20.264m 冷却塔内采用优质高效的 pvc 轻型填料，为减少飘水损失，塔内装 有除水器。 本工程新建循环水泵房一座，内设三台循环水泵，型号为 slow600- 630（i）c 型，二开一备，单机性能 q=26304450m3/h，h=29 20.2mh2o，配套电机 n=355kw。 泵房采用半地下式布置。 为提高水的重复利用率，循环水系统还设有旁滤设施。 循环水泵房等主要构筑物尺寸如下： 进水间：lbh=18m5m(-3.555m) 泵 房：lbh =21m7.5m(-2.35m4.5m) -36- 第六章 公用工程技术方案 6.1 总图布置 6.1.1 总平面图布置原则 1、按照现有国家的方针、政策，并结合当地情况，在满足使用的要 求下，做到经济、合理，尽量减少投资、降低造价，并应切实注意节约用 地。 2、根据工艺及防火要求，将生产协作密切的车间组织在一起，力求 做到建筑布局合理，功能分区明确，在满足工艺流程要求的前提下，尽量 做到生产线路简洁、流畅。避免返复运输和作业线的交叉。 3、在满足生产工艺的要求下，根据生产性质、动力供应、货运周转、 卫生及防火等条件分区布置。并将有大量排出烟、尘及有害气体的车间， 布置在厂区下风方向。 4、运输是生产工艺流程的前奏和继续，它是联系各生产环节的纽带， 总图布置中做到合理布置人流、车流的运输线路，以利于生产线路的畅顺， 减少能量消耗，确保交通运输安全。 5、建筑物或构筑物的布置应符合防火、卫生规范及各种安全的要求， 并应满足地上、地下工程管线的辅设和交通运输的要求。 6.1.2 总平面布置 本项目发电主厂房布置在厂区东侧，其固定端朝西，由北到南依次布 -37- 置为汽机房、辅助间(低压配电室等)、锅炉间、引风机、烟囱；主控制楼 布置在主厂房的西侧，通过天桥与汽机房相连；化学水处理设施布置在主 厂房的西南角；冷却塔与循环水泵房布置在厂区的西部。主厂房东端为扩 建端，预留发展用地。 该布置循环水管线、化学水管线短捷顺畅，工艺较为合理，主控办公 楼靠近出入口，便于人员通勤；同时冷却塔布置在主导风向的下风向，对 周围设施的水汽干扰较小。 6.1.3 竖向布置 拟建项目用地为空地，整体地势平坦，平均坡度小于 1，竖向采用 平坡式布置方式。雨水排水采用暗管排入厂区北侧的南蟒河。 6.2 土建工程 6.2.1 建筑设计 1、设计依据 建筑设计防火规划（gb50016-2006） 民用建筑设计通则（gb50352-2005） 各车间的建筑设计主要依据生产使用，气象地质条件，建筑造型和建 筑技术等因素进行平面布置和空间组合的。 2、主要建筑方案 平立面处理尽量做到协调统一，与生产使用功能相配合。 建筑做法： -38- 承重墙及围护墙采用机制红砖，混合砂浆砌筑，框架填充墙采用空心 砌块、混合砂浆砌筑。 门窗：主控搂等办公用房按实际需要可采用塑钢门窗，其它一般均采 用木门、钢窗。 楼地面：主控楼等办公用房采用水磨石楼地面，控制室铺设防静电地 板，厕所采用防滑地砖楼地面，其它一律选用水泥砂浆楼地面，室外采用 混凝土地坪。 屋面：采用有组织排水，防水层采用 4 厚 sbs 改性沥青卷材，保温层 采用水泥蛭石保温材料。 6.2.2 结构设计 1、设计依据 建筑结构荷载规范（gbj500092001） 建筑抗震设计规范（gbj500112001） 混凝土结构设计规范（gbj500102002） 建筑地基基础设计规范（gbj500072002） 2、设计方案 （1）地基处理 从临近区域的地质报告看出土层比较均匀且具有一定的承载力。所以 初步考虑主厂房及烟囱采用换土处理人工地基，其余建构筑物采用天然地 基。 （2）基础 -39- 主厂房、主控楼、化学水采用钢筋混凝土独立基础，烟囱、冷却塔等 均采用钢筋混凝土基础。 （3）上部结构 主厂房采用钢筋混凝土框排架结构；主控楼采用钢筋混凝土框架结构； 化学水处理采用钢筋混凝土排架结构。烟囱、冷却塔选用钢筋混凝土结构； 循环水采用钢筋混凝土水池和钢筋混凝土地下式泵房。 6.2.3 主厂房布置 主厂房布置由锅炉间，除氧间和汽机房三部分组成。 锅炉间布置有两台 65 th 炉。半露天布置，操作层为 7 米，两炉中 心距 13 米，送风机布置在零米炉右后侧、锅炉前排柱距 c 列 6 米，定期 排污扩容器及排污降温池布置在炉后。 降氧间（b-c 列）零米布置主蒸汽管线、厂用变