【精品可研】电炉余热发电项目可研报告.doc

所属专题：余热余压利用工程所属专题：余热余压利用工程 云南永昌铅锌股份有限公司云南永昌铅锌股份有限公司 电炉余热发电项目电炉余热发电项目 可行性研究报告可行性研究报告 咨询证书编号:工咨甲 10320070056 质量认证注册号: 05007Q10074R1M 河河北北能能源源工工程程设设计计有有限限公公司司 2009 年 5 月 石家庄 批批 准准 单卫东单卫东 审审 核核 王彩霞王彩霞 韩建锋韩建锋 校校 核核 姚晌阳姚晌阳 粟粟 涛涛 王永林王永林 何立波何立波 编编 制制 王婷婷王婷婷 叶青青叶青青 樊贞圆樊贞圆 莘英卿莘英卿 沈永兵沈永兵 蔡伟健蔡伟健 尹锐佳尹锐佳 颜如焱颜如焱 张青枝张青枝 李春龙李春龙 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 i 石家庄 目目 录录 1 总论总论.1 1.1 申报单位概况申报单位概况.1 1.2 项目背景项目背景.1 1.3 编制依据、原则编制依据、原则.3 1.4 项目概况项目概况.3 1.5 综合技术经济指标综合技术经济指标.5 2 发电规模与供电方案发电规模与供电方案.7 2.1 发电规模发电规模.7 2.2 供电方案供电方案.7 3 厂址选择厂址选择.8 3.1 厂址选择原则厂址选择原则.8 3.2 厂址选择位置现状厂址选择位置现状.8 3.3 交通运输交通运输.9 3.4 电厂水源电厂水源.10 4 技术方案技术方案.10 4.1 永昌公司电炉冶炼情况永昌公司电炉冶炼情况.10 4.2 烟气余热情况烟气余热情况.11 4.3 余热利用方案余热利用方案.14 4.4 主要技术经济指标主要技术经济指标.15 5 设备方案设备方案.17 5.1 热力系统热力系统.17 5.2 水处理系统水处理系统.23 5.3 循环及供水系统循环及供水系统.25 5.4 电气系统电气系统.30 5.5 热工控制系统热工控制系统.32 5.6 附属生产系统附属生产系统.36 6 工程方案工程方案.37 6.1 土建部分土建部分.37 6.2 安装工程安装工程.41 7 电站总体规划及平面布置电站总体规划及平面布置.50 7.1 电站总体规划电站总体规划.50 7.2 电厂总平面布置原则电厂总平面布置原则.51 8 环境保护环境保护.53 8.1 设计依据设计依据.53 8.2 污染治理原则污染治理原则.53 8.3 项目环境概述项目环境概述.53 8.4 环境保护环境保护.54 8.5 绿化绿化.55 8.6 环境监测环境监测.56 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 ii 石家庄 8.7 水土保持水土保持.56 8.8 工程环境影响评价工程环境影响评价.57 9 安全、工业卫生、消防安全、工业卫生、消防.58 9.1 设计依据设计依据.58 9.2 劳动安全劳动安全.58 9.3 职业卫生职业卫生.61 9.4 消防消防.62 10 节约和合理利用能源节约和合理利用能源.65 10.1 编制依据编制依据.65 10.2 节能节能.65 10.3 节水节水.66 11 劳动定员及组织劳动定员及组织.68 11.1 劳动组织及管理劳动组织及管理.68 11.2 人力资源配置人力资源配置.68 11.3 人员培训人员培训.68 12 项目实施条件和轮廓进度项目实施条件和轮廓进度.69 12.1 工程项目实施的条件工程项目实施的条件.69 12.2 工程项目实施的轮廓进度工程项目实施的轮廓进度.69 13 投资估算投资估算.70 13.1 工程概况工程概况.70 13.2 编制依据编制依据.71 13.3 投资估算投资估算.72 14 融资方案融资方案.82 14.1 资金筹措资金筹措.82 14.2 投资计划与资金筹措投资计划与资金筹措.82 15 财务评价财务评价.83 15.3 财务分析.89 16 结论及建议结论及建议.107 16.1 主要结论主要结论.107 16.2 建议建议.108 附图目录附图目录.109 附件附件.110 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 1 石家庄 1 总论总论 1.1 申报单位概况申报单位概况 云南永昌铅锌股份有限公司（简称永昌公司）前身为创建于 1958 年的勐兴铅厂。原是一个年产粗铅 300 吨，固定职工 229 人, 年产粗 铅 300 吨的小型地方国有企业，当时企业名称为“龙陵县勐糯铅锌矿” 。后历经改扩建、兼并改制、债转股等历程至今，企业资本、生产能 力和抗风险能力不断提升和增强，在短短几年里，公司发展到总股本 29864 万元，总资产 8.8 亿元。目前，公司由五家股东单位组成。公 司下设 8 个管理部门，5 个分公司、6 个党支部，拥有职工 1568 人。 多年来，公司始终坚持贯彻和落实消费者权益保护法 ，在 “重质量、守诚信，抓安全、求发展，讲环保、铸辉煌”的质量方针 指引下，确保广大用户和消费者的合法权益不受侵犯，以科学的管理 体制和严格的质量检验制度，以及务实、奋进的工作态度，服务于社 会各界。由于工作扎实，1998 年公司被中国质量无投诉活动委员会授 予“98 质量百日无投诉单位” ；“勐糯牌”商标于 1997 年被保山地区 评为“著名商标” ， “永昌牌”商标于 2007 年被云南省评为“著名商 标” ；公司继 2000 年顺利通过了 ISO9002：1994 质量体系认证后，于 2003 年顺利通过了 ISO9001：2000 质量体系换版审核；先后荣获国家 科技进步二等奖、全国“安康杯”竞赛优胜企业、全国绿化模范先进 单位、全国行业产品实物质量金杯奖、云南省科技进步一等奖、云南 省安全示范企业、云南省思想政治工作先进单位、云南省劳动关系和 谐企业、连续两届荣获云南省文明单位等荣誉称号。 永昌公司目前生产规模为：采选铅锌矿 14 万吨/年，冶炼电锌 2 万吨/年；硅铁 5 万吨/年，工业硅 5 万吨/年；生产硫酸 1.6 万吨/年。 每年可实现销售收入 10 亿元，年上缴税费 1 亿元以上。 1.2 项目背景项目背景 随着我国经济的快速发展，能源和资源相对不足已成为经济发展 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 2 石家庄 瓶颈，如何合理的利用现有的宝贵资源是确保我国经济可持续发展的 关键所在。为此，国务院在节能减排综合性工作方案中指出，到 2010 年，中国万元国内生产总值能耗将由 2005 年的 1.22 吨标准煤下 降到 1 吨标准煤以下，降低约 20%；单位工业增加值用水量降低 30%；主要污染物排放总量减少 10%。所以，节能减排已成为高耗能 工业尤其是传统重工业发展过程中面临的重大战略性任务，一方面这 些企业是是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的 重要标志，另一方面它们又是耗能大户。所以在节能减排中占用举足 轻重的作用。 余热发电技术以充分利用工业余热，实现“热电联供”为显著特 点可达到既减排又增收的双重目的，是工业余热科学转换的最好方案 和最好的能源节约方式。这也是“十一五”期间国家十大重点节能工 程和建设节约型社会重点工程之一的“余热余压利用工程”及相关技 术应用日益在钢铁、水泥、石化等行业风靡的主要原因。但是，许多 大型企业都是通过购买国外技术及产品来建立余热利用生产线，民族 自主创新技术和产品遭遇到了冷落，甚至无人知晓在这一领域也会有 自主创新的国产技术。 北京世纪源博科技有限责任公司毅然承担了这一重任，作为工业 节能减排专家，利用自主研发的专利技术，成功完成和建设济钢、昆 钢、重钢、珠钢、湘钢、东岭等余热发电项目，已成为国内余热发电 技术的领先者、主力军。北京世纪源博公司在钢铁企业各环节都取得 了卓有成效的业绩。先后建设了济钢转炉余热电站、昆钢 3 烧烧结余 热电站、红钢烧结余热电站、珠钢电炉余热电站、昆钢 4 烧烧结余热 电站、重钢环保搬迁工程余热电站、华菱湘钢烧结余热电站，其中济 钢转炉余热电站、昆钢 3 烧烧结余热电站、红钢烧结余热电站，昆钢 4 烧烧结余热电站已建成顺利投产，其他项目在建设过程中。 对于锰铁、工业硅、硅铁合金等行业北京世纪源博公司也关注已 久，在湖南铁合金厂、内蒙古鄂尔多斯铁合金厂已做过大量的测量和 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 3 石家庄 调研工作，对铁合金电炉的生产状况和余热源情况十分了解，此外， 在建的珠钢电炉余热电站已进入施工阶段，炼钢电炉与铁合金电炉相 比，烟气成分、温度和流量都比较类似，但炼钢电炉烟气周期性更强， 造成烟气温度和流量都有很大的波动，公司对该项目前期做了一年多 的准备工作，详实的核准了电炉余热资源，确定了完整准确的技术方 案。公司经过对各类电炉余热资源专门的分析、计算和讨论，针对不 同种类电炉余热回收利用的技术路线和方案已非常准确和切实可行。 1.3 编制依据、原则编制依据、原则 1.3.1 编制依据编制依据 1）云南永昌铅锌股份有限公司提供的基础数据资料； 2）小型火力发电厂设计规范及火力发电厂可行性研究报告内容 深度规定及与设计有关的法令、法规、标准及专业设计技术规定等； 3）建设单位提供的各种支持性文件。 1.3.2编制原则编制原则 本工程设计本着工艺先进、可靠，设备选型合理的原则，技术达 到国内先进水平。根据云南永昌铅锌股份有限公司目前的生产、管理 情况，结合公司今后整体发展改造的思路进行设计。 在设计中，充分考虑工艺的先进性、适用性、可靠性，充分考虑 设备、仪表的可操作性。 总平面布置及工艺布置按照设计规范要求，设备选型考虑安全生 产和清洁生产要求，选择先进、节能、可靠的产品。 1.4 项目项目概况概况 1.4.1项目建设地点项目建设地点 本项目拟建于永昌公司硅业分公司厂内，不需新征用土地。 1.4.2建设规模建设规模 本项目拟建一座装机容量为 15MW 的电炉余热电站。 1.4.3工程方案工程方案 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 4 石家庄 针对永昌公司电炉冶炼烟气的特点，工程设计方案为： 在现有烟道上加装三通，烟气经三通切换进入余热锅炉降温后再 进入布袋除尘器，最后排空。如图 1-1 所示，以余热锅炉代替原有的 空气换热器，这样就可进行余热利用，节能减排，通过余热锅炉回收 高温烟气余热产生蒸汽。原有空气换热器及烟气管道作为改造后余热 锅炉及烟气管道的旁通管道，当余热电站任一环节发生故障时可以随 时切换到原有管道，不影响生产工艺正常运行。 图1-1 余热回收系统工艺流程图 1.4.4发电效益发电效益 本电站工程装机容量 15WM，按机组利用小时数 7500h，年发电 量 11250 万 kWh，扣除 10%自耗电之外年供电量 10125 万 kWh，按 目前的执行电价每年可有 4860 万元的供电收入。 本电站热源为电炉烟气余热，电站建成后相当于年节约标煤 3.54 万 t，年减排二氧化碳 9.95 万 t，年减排二氧化硫 1319t。如考虑节能 减排项目政策奖励及碳指标出售收入，项目实际收益将会明显提高。 1.4.5项目投资项目投资 本项目投资 14708 万元，其中由企业自筹 30%，向银行贷款 70%。 全部投资内部收益率为 19.06%，全部投资投资回收期为 6.1a，各 项经济指标较好。 1.4.6其他建设条件其他建设条件 项目用水：本项目年新水用量为 73.65104t，按照永昌公司厂区 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 5 石家庄 总体规划及实际水量裕量，利用现有水源和管网可以满足要求。 公用设施：利用永昌公司厂区现有的公用设施和道路，不另外新 建。 1.5 综合技术经济指标综合技术经济指标 项目综合技术经济指标见表 1-1。 表 1-1 综合技术经济指标表 序号名 称单位指标 1发电机组参数发电机组参数 1.1汽机额定进汽压力(绝压)MPa1.6（饱和蒸汽） 1.2汽机额定进汽温度201 1.3额定汽机进汽量t/h83 1.4排汽压力MPa0.008 1.5装机容量kW15000 2技术经济效益指标技术经济效益指标 2.1厂自耗电率%10 2.2机组利用小时数h/a7500 2.3年发电量104kWh/a11250 2.4年供电量104kWh/a10125 2.5年节约标煤104t/a3.54 2.6年减排 CO2104t/a9.95 2.7年减排 SO2t/a1319 3投资概算、融资及经济分析投资概算、融资及经济分析 3.1总投资万元14708 3.2自筹%30 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 6 石家庄 3.3银行贷款%70 3.4年发电收入万元4860 3.5全部投资内部收益率%19.06 3.6全部投资投资回收期年6.1 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 7 石家庄 2 发电规模与供电方案发电规模与供电方案 2.1 发电规模发电规模 根据永昌公司电炉烟气余热回收量，本工程拟采用 6 台余热锅炉 系统以及 1 台 RN15-1.6+QF-15-2/10.5kV 凝汽式汽轮发电机组。7 台 铁合金电炉同时运行时，回收的烟气余热共可产生 1.6MPa 饱和蒸汽 83t/h 进入汽轮机组发电，余热电站装机容量为 15MW。 2.2 供电方案供电方案 2.2.1用电负荷用电负荷 余热电站为永昌公司余热回收再利用自备电站，属于节能降耗和 能源循环利用型项目，电站外供所有电量供电炉冶炼使用，可减少厂 区全部外购电量的 10%左右。 2.2.2接入系统接入系统 根据该电站的特点及建设规模，接入系统方案初步拟定为：发电 机出口电压采用 10.5kV，站内设置发电机电压母线（为单母线） ，发 电机通过真空断路器与母线相连接。10.5kV 母线再通过一台 110/10kV、18000kVA 升压变压器经 110kV 电缆联络线与云南保山永 昌铅锌有限公司内部 110kV 总降站 110kV 侧连接，110kV 采用架空 钢芯铝绞线接入。 余热电站启动电源引接：由 110kV 联络线倒送电启动。 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 8 石家庄 3 厂址选择厂址选择 3.1 厂址选择原则厂址选择原则 厂址选择的主要原则为： （1）节约用地，充分利用厂区原有场地。 （2）有利于厂区合理布置和安全运行，满足生产工艺要求，厂 区布置紧凑合理，有利于安全生产运行。 （3）有利于环境保护和生态，有利于保护风景区和文物古迹。 3.2 厂址选择位置现状厂址选择位置现状 3.2.1 地点与地理位置地点与地理位置 永昌公司地处云南省保山市龙陵县，东临怒江与施甸相望，西与 平达相接，南隔怒江与镇康县及缅甸毗邻相通，北与怒江坝一水相依。 矿区占地面积 30 平方公里。 3.2.2 厂址选择厂址选择 永昌公司电炉余热发电项目工程选址于永昌公司硅业分公司厂区 的空地上，因本工程利用电炉烟气余热发电，为缩短烟气管道和蒸汽 管道距离减少散热损失，充分利用厂区内的现有公辅设施，不再进行 厂址比选。厂址能满足项目建设和生产运营的要求。 3.2.3厂址地形条件厂址地形条件 本工程位于永昌公司硅业分公司厂区空地上。该区域地形平坦， 现状场地标高与总厂标高系统一致，因此本工程竖向设计仍采用平坡 式。 其工程地质资料需要永昌公司提供，或者签订合同后由建设方进 行详细勘探。 根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） ，本工程建构筑物抗 震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g。 3.2.4厂址气象条件厂址气象条件 保山市地处云南省西部，位于东径 982510002和北纬 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 9 石家庄 24082551之间。东与大理州、临沧地区接壤，北与怒江州、 西与德宏州毗邻，西北、正南同缅甸交界，国境线长 167.78 千米。国 土面积 1.96 万平方千米，其中：坝区占 8.21%，山区占 91.79%。市 政府所在地隆阳区，距省会昆明市 593 千米，是滇西政治、经济、文 化中心，也是历代郡、府、司、署所在地。 气温 最热月平均气温 28.3 最冷月平均气温 7.7 年平均气温 18.6 湿度 最热月平均相对湿度 69 % 最冷月平均相对湿度 72 % 年平均相对湿度 70 % 大气压力 海拔 1300m 左右 大气压力 86 kPa 风向、风速 年主导风向 S，SE 最大风速 17 m/s 平均风速 3.1 m/s 降水量 年平均降水量 1189 mm 日最大降水量 103 mm 3.3 交通运输交通运输 永昌公司地处云南省保山市龙陵县，东临怒江与施甸相望，西与 平达相接，南隔怒江与镇康县及缅甸毗邻相通，北与怒江坝一水相依。 矿区占地面积 30 平方公里。 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 10 石家 庄 本工程位于永昌公司硅业分公司厂区内部，厂区已建成完善的交 通系统，本工程对外交通运输、出入口等采用厂区交通系统，在此不 再赘述。 本工程生产运输为管道输送方式。 本工程将充分利用厂区道路及硬化场地，以满足设备安装、检修 及消防需要。 目前电厂该类电站的大件设备运输在铁路和公路上都有成熟的经 验，本工程大件设备如汽轮机和发电机本体等，可用汽车运输至电厂。 3.4 电厂水源电厂水源 补给水水源为永昌公司厂区统一供给，分别供至循环水系统和工 业水系统。 本工程分别采用生活、消防独立的供水系统，生活用水由永昌公 司厂区现有生活给水管网统一供给。本工程位于永昌公司的厂区内， 属于厂区的一部分，本工程界区内消防与厂区内的消防统一考虑，厂 区内设有完整的消防系统，所以，本工程内不设消防水池、消防水泵 及消防稳压系统。 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 11 石家 庄 4 技术方案技术方案 4.1 永昌公司电炉冶炼情况永昌公司电炉冶炼情况 4.1.1永昌公司电炉冶炼生产情况永昌公司电炉冶炼生产情况 永昌公司电炉采用半封闭烟罩冶炼形式，烟气处理仍采用传统工 艺：由电炉、半封闭集烟罩出来的高温含尘烟气，经空气冷却器自然 降温后去除了火星和大颗粒粉尘，再进入布袋除尘器过滤下来烟气中 的细微粉尘，净化后的气体经引风机、烟囱直接排入大气。布袋除尘 器滤袋内的粉尘经清灰、卸灰，由输灰车送走统一处理。 4.1.2 永昌公司对余热发电项目的要求永昌公司对余热发电项目的要求 在工业生产冶炼企业，冶炼生产是主业，余热回收是副业。永昌 公司对本余热发电项目的技术方案要求如下： （1）必须结合电炉冶炼工艺生产特点进行余热回收利用系统的 设计，不能影响正常生产。 （2）进布袋除尘器烟气温度控制在 150以上，防止布袋结露及 引风机腐蚀。 （3）高效利用余热，投资合理。 4.2 烟气余热情况烟气余热情况 4.2.1 烟气余热现状烟气余热现状 永昌公司电炉高温烟气的流程是：电炉高温烟气空气冷却器 布袋除尘器引风机烟囱排入大气。高温烟气在进入布袋除尘器 之前需要冷却到布袋滤袋承受温度以下，采用空气冷却器的形式通过 自然循环散热，大部分热量排放到周围空气中，即浪费了宝贵的余热 资源，又对周边环境造成了热污染。 4.2.2 烟气余热数据烟气余热数据 北京世纪源博公司对 2#电炉和 4#电炉分别进行了实地测量工作， 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 12 石家 庄 采用毕托管和热电偶等工具测量了烟气的流量和温度，其中一组测量 数据如图 4-1、4-2、4-3 和 4-4 所示。 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 200000 14:08:29 14:16:29 14:26:29 14:34:29 14:42:29 14:50:29 15:02:29 15:11:29 15:23:29 15:33:29 15:42:29 15:56:29 16:12:29 16:22:29 16:33:29 16:42:29 16:52:29 17:08:29 图 4-1 2#电炉烟气流量趋势图 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 14:08:29 14:16:29 14:26:29 14:34:29 14:42:29 14:50:29 15:02:29 15:11:29 15:23:29 15:33:29 15:42:29 15:56:29 16:12:29 16:22:29 16:33:29 16:42:29 16:52:29 17:08:29 图 4-2 2#电炉烟气温度趋势图 云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告 HEED 河北能源工程设计有限公司 13 石家 庄 0 50000 100000 150000 200000 250000 18:17:31 18:22:31 18:27:31 18:31:31 18:38:31 18:47:31 18:59:31 19:04:31 19:23:31 19:49:31 20:01:31 20:11:31 20:17:31 20:36:31 20:43:31 图 4-3 4#电炉烟气流量趋势图 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 1