高炉煤气余压发电项目项目建议书.doc

i 目 录 第一章 项目概况1 第二章 项目建设的必要性3 第三章 产品市场分析8 第四章 工艺路线和设备选型9 第五章 原材料供应15 第六章 土建工程、公用设施及环境保护16 第七章 企业组织机构、劳动定员及项目实施进度18 第八章 投资估算及经济效益评价20 第九章 结论23 附件： 1、企业营业执照 2、资信证明 3、企业近 3 年财务报表 附图： 1、 区域位置图 2、厂区位置图 1 第一章 项目概况 1.1 项项目名称、建目名称、建设设地址地址 项目名称：xxxx 钢铁有限公司高炉煤气余压发电项目 建设地址：xx 市 xx 区 xx 路 xx 钢铁有限公司内 1.2 项项目建目建设规设规模及内容模及内容 本项目总投资 10301 万元。拟回收现有 5 座 450m3高炉的煤气余 压建设自用电站。拟采用一拖一的方式，每座高炉分别安装一套能量 回收透平发电机组，共建设 5 套能量回收透平发电机组及相关的配套 设施。 1.3 项项目目实实施初步施初步计计划划 本项目建设期为 12 个月。拟于 2006 年动工，2007 年投产。 1.4 劳动劳动定定员员 本项目拟新增劳动定员 50 人。 1.5 企企业业概况概况 xxxx 钢铁有限公司（以下简称 xx 钢铁公司）位于河北省 xx 市 xx 区 xx 路，设立于 1993 年 3 月，注册资本 12.38 亿元人民币， 是国有资产控股、集体资产参股的企业。在注册资本中，香港中旅钢 铁有限公司占 51，香港建豪发展有限公司占 49。香港中旅钢铁 有限公司是香港中旅（集团）有限公司的全资子公司，香港中旅（集团） 有限公司是国务院国资委下属的大型企业。香港建豪发展有限公司是 河北省 xx 市 xx 区 xx 镇经济发展总公司在香港设立的全资公司， xx 镇经济发展总公司是镇办集体企业。xx 钢铁公司主要经营范围： 生铁、钢坯、钢材。目前的生产能力为年产生铁 500 万吨、钢坯 500 万 2 吨，钢材 280 万吨。正在建设的 1450mm 连铸连轧热轧卷板生产线将 于今年底试产，达产后公司钢材的年生产能力可达 480 万吨。 xx 钢铁公司截止 2005 年 10 月底拥有总资产 79.15 亿元，其中 净资产 41.05 亿元，资产负债率 48.14。2004 年度，公司销售收入 为 123.07 亿元，利税 18.14 亿元，税后净利润 12.24 亿元。2005 年 l- 10 月份，已实现销售收入 105.59 亿元，利税 22.36 亿元，税后利润 14 亿元。目前企业有员工 12000 多人。 据国家统计局 2005 年公布的统计资料，xx 钢铁公司 2004 年度 在中国企业 500 强排序中名列第 213 位，在中国制造业企业 500 强中 名列第 100 位，在全国钢铁企业排序中名列第 28 位。在河北省大型 企业排序中名列第 4 位，在河北省钢铁企业排序中名列第 3 位。在全 国 100 个工业重点行业效益十佳企业中，入选全国钢压延加工行业效 益十佳企业之一。 xx 钢铁公司连续多年被河北省工商行政管理局评为守合同重 信用企业，被中国银行河北分行、中国农业银行河北省分行分别评为 aaa+级信用客户。自 2001 年起，连续多年通过 gbt19001- 2000is09001：2000 质量管理体系认证。 3 第二章 项目建设的必要性 2.1 项项目背景目背景 钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是实现工业化的支柱产业。 20 世纪 90 年代以来，我国钢铁生产高速发展，自 1996 年突破 1 亿吨 后，连续 9 年产量居世界第一位，但钢铁工业的技术水平和能耗与国 际先进水平相比还有差距。随着我国钢铁工业的快速发展，如果不在 钢铁工业中引进先进的工艺技术，将会对环境、资源造成严重的破坏， 并影响国民经济的可持续发展。 在我国“国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议”中明确 指出，必须加快转变经济增长方式。我国土地、淡水、能源、矿产资源 和环境状况对经济发展已构成严重制约。要把节约资源作为基本国策， 发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社 会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。 循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量 化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征， 符合可持续发展理念的经济增长模式。 在微观层面上，循环经济要求企业节约降耗，提高资源利用效率， 实现减量化；对生产过程中产生的废弃物进行综合利用，并延伸到废 旧物资回收和再生利用；根据资源条件和产业布局，延长和拓宽生产 链条，促进产业间的共生耦合。在宏观层面上，循环经济要求对产业 结构和布局进行调整，将循环经济理念贯穿于经济社会发展的各领域、 各环节，建立和完善全社会的资源循环利用体系。 4 今年国家发展和改革委员会第 35 号令钢铁产业发展政策中指 出，我国正处在加快工业化、城镇化阶段，对钢铁产品的需求还会增 加，钢铁工业还要发展，这是总的趋势。但钢铁工业是技术、资金、资 源、能源密集型产业，产业关联度大，对国民经济各方面都有重要影 响，需要加强综合协调和引导。在指导思想上，要坚持科学发展观，继 续加强和改善宏观调控，发展钢铁工业重在增加品种、提高质量，不 能片面追求数量扩张；重在提高产业集中度，加强现有企业改组改造， 不能靠铺新摊子、上新项目；重在集约经营、降低消耗，提高企业和产 品竞争力，不能过度消耗资源、污染环境。要坚决走新型钢铁工业发 展道路，努力把我国建成世界钢铁大国和具有国际竞争力的钢铁强国。 中国节能技术政策大纲的通知中指出，积极推广高炉炉顶煤气 余压发电技术（trt），炉顶压力大于 0.1 兆帕的大型高炉均应配装 trt 系统。逐步从湿式过渡到干式 trt 系统，逐步提高国产 trt 设 备的技术水平。继续推广高炉热风炉烟气余热（助燃风、煤气）技术； 采用干式高炉煤气除尘技术。 从我国钢铁工业发展的现状和趋势分析，未来钢铁工业的发展应 努力转变增长方式，按新型工业化发展道路要求，全面实现技术升级 和结构调整，适应国内市场国际化的要求。为此，钢铁工业要积极推 进结构调整，不断改善产业布局，进一步降低物耗能耗，大力发展循 环经济，切实重视环境保护，最终实现产业技术升级，全面提升行业 综合竞争力。 2.2 项项目的建目的建设设意意义义 经过 25 年的改革开放，我国经济得到快速发展，2004 年我国人 均 gdp 已超过 1200 美元，开始向中等收入国家迈进。国际经验表明， 5 从低收入国家步入中低收入国家行列的阶段，对任何国家的成长来说 都是一个极为重要的历史阶段，它既是一个“黄金发展时期”，又是一 个“矛盾凸现时期”。特别是随着经济快速增长和人口不断增加，水、 土地、能源、矿产等资源不足的矛盾会越来越突出，生态建设和环境 保护的形势日益严峻。 面对我国工业化进程中资源短缺和生态环境日益恶化的问题，随 着我国经济的进一步发展，按照科学发展观的要求，大力发展循环经 济，加快建立资源节约型社会，就显得尤为重要、尤为迫切。 钢铁材料是人类社会最重要的基础性、功能性材料，也是最易于 回收和可再生的资源，钢铁企业通过实施清洁生产和物质循环，能够 生产出性能更多、使用寿命长和对环境影响符合要求的优质产品，有 利于构筑钢铁产业链和非钢铁产业链的有机结合，推动相关行业向高 效化、绿色化发展，与环境友好，成为循环经济的重要组成部分，实现 经济效益、环境效益和社会效益的协调统一，促进工业经济的可持续 发展。但是钢铁工业也是高能耗、高水耗、高污染的产业，是能源、资 源消耗和污染物排放的大户。目前，钢铁行业的能耗占全国总能耗的 10%以上，钢铁行业水耗占全国工业水耗的 9%左右。而且，我国钢铁 工业的能耗、水耗指标大大高于国外的先进水平。随着我国钢铁工业 的快速发展，将会带来一系列更加严重的资源和环境问题。 目前，随着我国经济的进一步发展，我国钢铁工业还有一定的发 展空间，但是钢铁行业结构不合理的问题严重，钢铁工业的支撑条件 全面紧张，发展的环境压力越来越大，而且科研和管理水平亟待加强 和提高。随着社会和经济发展以及人类对生存环境要求的日益提高， 对钢铁行业提出越来越严格的资源、能源与环保要求。生态环境问题 已成为影响钢铁工业发展的根本性问题。因此，发展循环经济是钢铁 6 工业可持续发展的唯一出路。 2.3 项项目建目建设设的必要性的必要性 在中国钢铁联合企业中炼铁系统所用能耗一般要占企业总能耗 的 70%左右，其中大约 55%消耗在高炉冶炼系统上。因此，高炉的节 能对钢铁联合企业至关重要。 trt 装置技术在我国 1000 立方米以上的大型高炉的采用已取得 显著成效，但中型高炉的应用一直处于空白状态。主要原因是炉顶压 力低，净煤气温度不高，trt 的功率偏小而使投资回收期较长。随着 高炉无料钟炉顶技术及煤气干法布袋除尘工艺的发展和成熟，为中型 高炉配套干式 trt 创造了有利条件。如果全国中型高炉全部采用此 技术，年可节电 60 亿 kwh。而且高炉减压阀噪音振动、粉尘污染等 问题可以得到很好解决。 为了落实国家有关节能政策，节约能源，提高企业竞争力， xxxx 钢铁有限公司拟应用先进的中型高炉干式 trt 装置技术实现 节能降耗，提高钢铁厂自用电率和环保指标的循环经济节能目标。 目前，xx 钢铁公司的高压力煤气通过减压阀组节流降压排走。 这种节流降压不仅将煤气的压力能白白浪费掉，同时其产生的超音速 流动发出的 110-140 分贝的噪音也会带来环境污染，并会因高流速引 起煤气管道的振动对生产安全带来影响。本项目建设完成后，可回收 高炉鼓风机所需电能的 30-45%左右，回收了原来由减压阀门中泄失 的能量，高炉煤气输配过程产生的噪声也降低到 85-90 分贝以下。这 种发电方式既不消耗任何燃料，也不产生环境污染，发电成本十分低， 是高炉冶炼工序的重大节能项目，经济效益十分显著。而且采用 trt 装置后，能够防止由于震动造成的管道安全隐患。采用 trt 发电，可 减少等量燃煤火力发电的发电量，可以减少向大气中排放大量的二氧 7 化碳气体，这对改善日益严重的温室效应和酸雨的环境污染都将发挥 积极的作用，同时还可以大量节约日趋紧张的矿物燃料。 本项目实施后比项目实施前可回收电能 8800104kwh，折合 3.55 万吨标准煤。因此，本项目的建设是迫切、必要的。 8 第三章 产品市场分析 xx 钢铁公司年产生铁 500 万吨、钢坯 500 万吨，钢材 280 万吨。 正在建设的 1450mm 连铸连轧热轧卷板生产线将于今年底试产，达 产后公司钢材的年生产能力可达 480 万吨，其中宽 145mm-355mm 热 轧窄带钢 250 万吨，直径 18mm-32mm 螺纹钢 30 万吨，宽度 600mm- 1300mm 热轧钢卷 200 万吨。 2004 年，我国重点钢铁企业吨钢可比能耗平均为 705kg 标准煤， xx 钢铁吨钢可比能耗 698kg 标准煤，在国家钢铁协会入统的 74 家 规模企业中，处中等水平，与西方工业发达国家的平均可比能耗 642kg 标准煤相比，仍有较大差距。通过本项目的建设可以进一步降 低企业的能耗。企业的竞争力可以进一步加强。 xxxx 钢铁有限公司年用电量 155000 万 kwh。由 xx 市电力公 司供应，每年夏季和农业用电高峰时，曾出现调峰限电。本项目建设 完成后可年回收电能是 8800104kwh，完全自用。项目实施后，可缓 解供电的紧张状况。 9 第四章 工艺路线和设备选型 4.1 trt 简简介介 高炉煤气余压透平发电装置（blast furnace top gas recovery turbine unit，以下简称 trt）是利用高炉冶炼的副产品高炉炉顶煤 气具有的压力能及热能，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机 械能，驱动发电机发电或者驱动其他装置的一种二次能量回收装置。 trt 装置具有如下特点：一、不消耗任何燃料，不改变原高炉煤 气的品质；二、无公害、最经济的发电设备；三、可以代替高炉系统中 减压阀组调节稳定炉顶压力。 trt 技术兴于欧洲，发展成熟于日本，应用普及于日本。由于 trt 装置在运行过程中不需要燃料，不改变高炉煤气的品质，也不影 响原煤气用户的正常使用，却可以回收相当可观的能量，降低了噪音， 不会产生新的污染，改善了炉顶压力控制精度，降低了冶炼成本，是 典型的高效节能环保型装置。因此，此项技术引起了世界各国的广泛 重视，大力研制和推广应用。 我国 trt 技术的研究和应用起始于上世纪七十年代末，应用于 八十年代中期，国家支持由陕西鼓风机集团有限公司开发研制。目前， 我国 trt 装置技术经过 30 多年的研制和实际应用，已达国际先进水 平，其中部分技术还为世界首创，填补了 trt 技术上的一些空白。 4.2 工工艺艺流程流程 4.2.1 工工艺艺流程流程图图 10 4.2.2 工工艺艺流程流程简简介介 从高炉送出的高炉煤气经除尘后，送到余压透平发电装置和减压 阀组。在减压阀组之前转入 trt 进口管，经入口蝶阀（或启动阀）、全 封闭液压入口插板阀、紧急切断阀和可调静叶进入透平膨胀做功，透 平带动发电机发电。膨胀后的煤气经过全封闭液压出口插板阀，送到 减压阀组后的煤气主管道上。这样 trt 与减压阀组就形成并联关系。 在入口插板阀之后，出口插板阀之前，与 trt 并联有一旁通管及快 开慢关旁通阀（简称旁通快开阀），作为 trt 紧急停机时 trt 与减压 阀之间的平稳过渡之用，以确保高炉炉顶压力不产生大的波动。从 trt 和减压阀组出来的低压煤气再送到高炉煤气柜和用户。 4.3 系系统设统设置置 4.3.1 透平主机系统 透平主机系统为工艺主系统。高炉的煤气经各自的净化设施净化 后，分别接入煤气透平机的入口推动透平机做功后由透平机背压排气 口排出进入低压煤气管网。原煤气系统减压阀组作为透平机的旁路， 11 以备 trt 系统检修时不影响全厂煤气系统的运行。 4.3.2 润滑油系统 润滑油系统由润滑油站、高位油箱、油泵、阀门及检测仪表等组 成。大型透平机、压缩机都是靠轴承支撑来进行旋转工作的，要保证 机组安全可靠地运行，其重要的一个环节就是要给各轴承润滑点及时 提供一定量的稀油循环润滑，以满足机组在正常工况下及事故状态下 润滑油供给，这就是润滑系统的作用。当设备停电或油泵发生故障不 能供油时，机组的停机，靠高位油箱自然位差维持机组的供油，即高 位油箱提供机组旋转惯性所需的润滑油。 4.3.3 电液伺服控制系统 电液伺服控制系统包括液控单元、伺服油缸、动力油站等。在 trt 装置中，根据主控室指令，来实现 trt 的开、停、转速控制、功 率控制、炉顶压力以及过程检测等系统控制，要实现以上系统的功能 控制，最终要反应在控制透平机的转速上，要控制透平机的转速，就 要控制调速阀或透平静叶的开度，而控制静叶或调速阀开度的手段就 是电液位置伺服控制系统。控制系统的精度、误差将直接影响着 trt 系统各阶段过程的控制。 4.3.4 给排水系统 干式 trt 装置运行介质中没有机械水，所以，该系统仅由润滑 油系统、动力油系统、发电机冷却系统用水组成。 4.3.5 氮气密封系统 由于 trt 透平机组的工质为高炉煤气，属于可燃有毒气体，因 此决不能让其外泄，为此透平机组必须进行密封。根据本项目的情况， 利用氮气密封比较合适。 4.3.6 高低压发配电系统 12 高炉煤气余压透平发电装置，是利用高炉煤气的压力能，通过透 平膨胀做功驱动发电机发电的回收装置，是高炉系统的一项附属设备。 由余压发电的特点决定了发电机的出力不能根据负荷的需要调节，而 只能根据高炉工况变化进行调节，发电机出力随着高炉炉顶压力波动 而变化。为此，发电机选用无刷励磁同步发电机。 4.3.7 大型阀门系统 透平入口煤气管道上各设电动蝶阀、敞开式插板阀、快速切断阀。 在机组排气管道上设电动蝶阀阀和敞开式插板阀各一道，保证原煤气 系统的工作。为保证机组检修时的安全，机组煤气进出口管道上、联 络管阀前后均设置盲板。 为配合 trt 机组的正常运行，原煤气管道系统的减压阀组还必 须进行改造，具体改造如下： 1）设置一台自动阀，接受来自高炉炉顶压力调节器的控制信号， 自动调节炉顶压力。 2）设置一台量程阀，根据自动阀阀位进行自动调整，保证自动阀 在线性区工作。 3）设置两台快开阀，采用一用一备方式。当 trt 机组发生重大 事故需要紧急停机时，该阀能够自动开启，保证炉顶压力的波动在允 许范围之内。 4.3.8 自动控制系统 trt 机组自控系统设计原则为在确保高炉正常生产的前提下， 尽量多发电；无论在任何情况下保证 trt 机组的安全和转速不超过 允许范围；具有高自动化程度，能自动启动、自动调速、自动调高炉顶 压、自动停机功能。 4.4 主要主要设备设备表表 13 本项目所需主要设备见表 4-1。 主要设备情况表 表 4-1 序号系统设备名称技术描述 透平机 专用工具 随机备件 1 透平主 机系统 联轴器 干式单进气、轴流、二级反动式、第一级静叶可调 润滑油站 2 润滑油 系统高位油箱 三螺杆辅助电动油泵、油箱、油冷却器、滤油器、排 烟风机、加热器、高位油箱等组成 无刷励磁同步发 电机 励磁屏 3 发电机 系统 空气冷却器 付励磁机，励磁屏，空气冷却器、并具有恒电压、恒 无功、恒功率因数调节的功能 动力油站 液压控制单元 静叶伺服油缸4 液压伺 服系统 伺服阀 油箱、管路管件材质：不锈钢、油泵为德国力士乐产 品，伺服阀选用进口 moogd634 kyn28 高压柜 ggd 低压柜 控制屏 测量保护屏 保护选用美国 sel 产品，同期选用进口产品或合资产 品 免维护直流屏德国阳光电池，西门子元件 干式变压器 发电机小室互感器、避雷器等 防爆操作箱穿墙套管、立柱式瓷瓶等 5 发配电 控制系 统 其它电气元件 plc 系统s7400 系列 轴振动、轴位移 监测部分 转数处理器airpax 自动化仪表 变送器选用 eja 系列；流量计选用威力巴流量计；静 叶伺服阀选用进口产品 仪表盘及操作台 6 自动控 制系统 ups 2 路输入 1 路输出，标准时间，充电时间 8 小时，电压： 220v10，频率：50hz2.5 大型阀 入口电动三偏心 蝶阀 pn0.25，dnl400，t250 14 入口电动敞开式 插板阀 pn0.25，dnl400，t250 出口电动三偏心 蝶阀 pn0.25，dnl600，t250 出口电动敞开式 插板阀 pn0.25，dnl600，t250 液压快速切断阀 pn0.25，dnl400，t250快关 051 秒可调，可游 动 液动旁通快开阀pn0.25，dn500，t250 电动均压阀pn0.25，dn250，t250 7 7 门系统 大型阀 门系统 电动启动阀pn025，dn600 流量计、压力变 送器等8 给排水 系统 水过滤器 气动薄膜调节阀pn0.8，dn25 9 氮气密 封系统 流量计及配套调 节阀等 厂房天车20t5t 管道补偿器 工艺系统阀门 主控室空调 火灾自动报警 co 报警 便携式 co 气体 检测仪 无线对讲机 工业电视8 点 轴流通风机 10其它 电话机 15 第五章 原材料供应 本项目利用目前尚未利用的 5 座 450m3高炉煤气余压，供给发电 机组。高炉煤气的主要成份：co 含量 26.3，co2含量 18.7，h2含 量 2.8，n2含量 51.7，o2含量 0.405。透平入口煤气条件见表 5- 1。 透平入口煤气条件表 表 5-1 高炉 参数 1#2#3#4#5# 理论煤气量13.1 万 m314.8 万 m3 最大112109115120110 煤气压力 （kpa） 最小9285909089 最大161150185170171 煤气温度 （） 最小140117120125108 外网压力 （kpa） 1520kpa 煤气含尘量10mgm3 16 第六章 土建、公用工程及环境保护 6.1 厂址及土建工程厂址及土建工程 本项目为改造项目，在厂区内进行建设。厂址位于河北省 xx 市 xx 区 xx 路。 本项目占地面积为 4105m2，总建筑面积为 3156m2。详见下表： 建筑的结构类型、主要构件表 表 6-1 序号建筑物名称建筑面积（m2）备注 1主厂房630钢框架结构 2主厂房630钢框架结构 3主厂房540钢框架结构 4主控楼486砖混结构 5主控楼486砖混结构 6办公室384砖混结构 合计3156 注：本项目利用厂区现有空地建设，循环水、水池、泵站使用本公司炼铁厂已有设施，不 再另行建设。 6.2 厂区公用工程条件厂区公用工程条件 6.2.1 气象条件 大气温度：夏季平均：32 冬季平均：5 年平均：20 大气压力：年平均 101kpa 6.2.2 冷却水（工业净环水） 压力：300400kpa 温度：正常 33最高 35 悬浮物：20mg/l 悬浮物 17 水质：ph 值 6.58.5 硬度：当量 6.2.3 氮气 轴端密封压力：0.30.4mpa 温度：常温 纯度：99（无油无水） 6.2.4 电力 动力电源：低压 380220vac频率 50hz 并网电源：10.5kv50hz 6.3 环环境保境保护护 根据中华人民共和国环境保护法的规定，本项目严格执行防止 污染设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的要求。 本项目属于节能环保项目，建设后噪音由原来的 110-140 分贝下 降到 85db 以下。 18 第七章 企业组织机构、劳动定员及项目实施进度 7.1 企企业组织业组织机构机构 企业实行董事长领导下的总经理负责制。下设副总经理和总工 程师，副总经理分管各专业科室，并协调各科室间的工作。管理机构 设置如下： 7.2 劳动劳动定定员员 本项目新增劳动定员 50 人，生产方式为连续生产，采用 4 班 3 运转班制。生产工人按国家规定轮流休假。 7.3 项项目目实实施施进进度初步安排度初步安排 本项目本着快建设、早收益的原则组织实施，项目经国家主管部 门审批确认及资金落实后，土建施工、设备订货及安装调试在 12 个 月内完成，经短期设备调试后，正式投入生产运行。项目实施进度初 步安排表见 7-1。 19 项目实施计划进度表 表 7-1 序号工 作 内 容1234567 89101112 1工程设计 2土建工程 3设备订货、到货 4职工招聘及培训 5设备安装及调试 20 第八章 投资估算及经济效益评价 8.1 投投资资估算估算 8.1.1 项目总投资规模 1、按照国家计委 1993 年版建设项目经济评价方法与参数编制 本项目建议书； 2、本项目建设内容包括主生产装置及配套的公用工程； 3、总投资 10301 万元，其中 建设投资10288 万元 流动资金 13 万元 总投资估算见附表 8-1 流动资金估算见附表 8-2 8.1.2 资金筹措方案 本项目总投资 10301 万元，全部由企业自筹。 8.1.3 投资使用方案 总投资 10301 万元，具体分类如下： 序 号费用名称金额（万元） 1建筑工程288 2设备购置8362 3安装工程625 4其他费用431 5预备费582 6流动资金13 合计10301 分年投资使用计划及资金筹措见附表 8-3。 8.2 销销售收入及售收入及总总成本成本费费用估算用估算 21 8.2.1 销售收入估算 本项目建成后，年回收电量 8800 万度，每度电 0.45 元，年销售收 入 3960 万元，年销售税金及附加 619 万元。 销售收入和销售税金及附加估算见附表 8-4 8.2.