202x年玻璃熔窑烟气余热发电机组建设项目可行性研究报告完整版完整版

1、玻璃熔窑烟气余热发电机组建设项目可行性研究报告(完整版）玻璃熔窑烟气余热发电机组建设项目可行性研究报告(完整版） 玻璃熔窑烟气余热发电机组建设项目可行性研究报告(完整版）玻璃熔窑烟气余热发电机组建设项目可行性研究报告 TOC o 1-5 h z 第一章项目综述 1一、 项目名称、代号及建设单位 .1二、 项目性质 .1三、建设单位概况 1四、 项目背景 2五、 地理位置、交通运输 3六、可研编制依据 .3七、 项目建设必要性. 3第二章 基础条件 .5一、玻璃熔窑现状 5二、发生炉煤气成分、热值及消耗量 5三、 烟气参数. .5四、 余热负荷 .6五、热负荷 6六、 电力负荷及供应 6七、建设

2、场地 7八、供电 7九、供水及水质状况 7十、气象条件7.81一、工程地质水文地质、条件 TOC o 1-5 h z 第三章主要技术原则及设计范围与接口 10一、设计原则及指导思想.10二、 设计范围 .11三、 设计接口 11四、 执行标准 12第四章技术方案 .13一、 烟气余热发电工作原理 13二、 玻璃熔窑烟气余热的特性.14三、 对余热发电系统及设备的要求 .14四、 本项目方案 15第五章主要设备的选择与确定 16一、 主机设备技术规范 .16二、配玻璃熔窑余热锅炉的性能 17三、余热锅炉的布置方式17四、 余热锅炉水循环安全性.18五、 汽轮机性能 .19第六章工程建设方案20一

3、、 余热发电系统方案 .20二、 主要技术经济指标 20三、 汽轮机热力系统.21.24四、 总图运输.23电气 TOC o 1-5 h z 六、热工控制 .26七、烟道系统 .27八、给排水 27九、建筑、结构 28第七章环境保护.30、设计中米用的依据和标准 30二、主要污染物及防治措施 30三、环境影响分析 31第八章节约能源 .32一、概述.32二、主要节能措施.32三、节能收益.34第九章劳动安全及工业卫生.35一、概述.35二、设计依据.35三、生产过程中可能造成职业危害的因素.35四、防火、防爆 .35五、防尘、防毒、防化学伤害.37六、 防暑、防寒、防潮. 39七、 防噪声及防

4、振动 39八、 卫生设施 40.41九、 劳动安全及工业卫生机构与设施.40 第十章运行组织及设计定员、定员 41、人员培训 41、电站的启动、运行 41第十一章 项目实施进度一、项目实施管理.4343二、项目实施内容三、项目进度安排4343第十二章工程招投标.44、概述 44、勘察招投标 44、设计招投标 44四、施工招投标.44五、监理招标投标.45六、设备米购招投标 45七、大宗材料采购 45第十三章初步设备清单.46第十四章 财务评价 .49、投资估算.49、经济评价.51第十五章结论及建议.54- -第一章项目综述一、项目名称、代号及建设单位（一）项目名称：石家庄玉晶玻璃有限公司玻璃

5、熔窑烟气余热发电项目（二）项目代号：KX（三）建设单位：石家庄玉晶玻璃有限公司（四）项目法人：石家庄玉晶玻璃有限公司（五）建设规模：2台余热锅炉和7.5MW 发电机组以及配套设施（六）建设地点：行唐县工业园区石家庄玉晶玻璃有限公司生产区内（七）建设年限：2009年10月一2011年12月二、项目性质新建三、建设单位概况石家庄玉晶玻璃有限公司由河北迎新玻璃集团有限公司投资成立，注册地址河北 省行唐县。河北迎新玻璃集团有限公司注册于河北省沙河市，占地600亩，员工1800余人,其中高中级技术人员200余名，设有中心化验室，配备先进的理、化分析设备和在线 检验设备，配有完备的质量检测体系。同时，设有

6、生产技术部，具有较强的产品综合 开发能力。公司下属五家子公司：浮法玻璃有限公司、新型装饰材料有限公司、矸石热电有 限公司、新型格法建材公司、石家庄玉晶玻璃有限公司。其中浮法玻璃有限公司为该集团公司的主业公司，有4条浮法玻璃生产线，年产3-15mm 各种规格浮法玻璃1290万重量箱（其中投资7.8亿元引进国外最先进的技术建设的两条在线 Low-E生产线， Low-E玻璃年生产能力200余万重量箱，阳光镀膜玻璃215万重量箱），产品质量达 GB11614-1999标准。新型装饰材料公司本体着色浮法玻璃生产线2条，年产8-20mm厚各种规格本体着色玻璃160万重量箱。矸石热电有限公司，年发电能力为2

7、亿千瓦时、供热72万吨，所发电量除满足集团自身用电外，余量并网供电。新型格法建材公 司，现有二窑三线生产线，年产3-10mm 各种格法玻璃120万重量箱。石家庄玉晶玻 璃有限公司成立于2009 年,注册地址为河北省行唐县。第一期占地520亩，员工470 余人，其中管理人员40名。采用国外最先进设备在建的2 X400t/d超白压延生产线及 深加工生产线，年产超白压延玻璃 480万重量箱，深加工1847.3万平方米。公司采用国际最先进的玻璃工艺技术及先进的现代化科学管理，生产优质浮法玻 璃。产品质量达到GB11614-1999标准。自投放市场以来，赢得了广大用户的信赖与 青睐，除供应国内市场外，并

8、出口亚、欧、美洲等30多个国家和地区。河北迎新玻璃集团有限公司浮法玻璃、本体着色浮法玻璃、在线Low-E镀膜玻璃，荣获国家“中国驰名品牌”、“中国绿色、环保、节能建材产品”等多种称号。四、项目背景石家庄玉晶玻璃有限公司位于石家庄高新区行唐工业园，现有2条超白浮法玻璃生产线，设计日熔化量为2 X400t/d，该厂的超白浮法玻璃生产线生产过程中要排放大 量温度为500 C左右的烟气，如果这些烟气中的余热不加以回收利用，就会通过烟囱 排放到大气中，不仅浪费资源，而且还会造成环境污染。为进一步提高余热利用率，根据河北迎新集团利用玻璃熔窑烟气余热发电的实际 经验及技术，拟建石家庄玉晶玻璃有限公司浮法超白

9、玻璃生产线配套节能设施利用玻璃熔窑热烟气建7.5MW余热电站。五、地理位置、交通运输石家庄玉晶玻璃有限公司位于石家庄高新区行唐工业园。行唐交通便利，南距石家庄国际机场25公里，东距京广铁路、京深高速15公里。京赞公路、高平公路大致自东北一西南向横贯全境，无繁公路自东南一西北向纵穿全 县；朔黄铁路、京昆高速公路穿境而过。城区外环全线贯通，使京赞公路、无繁公路 畅通无阻。形成了以县城为中心，县城外环和三条省干线公路为骨架，县乡公路为脉 络，“村村通”公路为补充，乡与乡相连，村与村相通，干支结合、纵横交错的XOX型公路路网格局。目前，全县共拥有各级公路 341条，总长1099.273公里，公路密 度

10、达1.07公里/平方公里。河北省重点建设项目京昆高速公路行唐段 26公里于08年7月份竣工通车，该工 程投资近12亿元，并在县内设有一个服务区，两个互通出入口。京昆高速公路通车后， 将使行唐县的区位优势进一步加强，有效拉近了行唐与省会石家庄市及首都北京的距 离，使行唐县直接融入石市经济圈。六、可研编制依据石家庄玉晶玻璃有限公司的委托及要求有关工程设计资料、图纸、运行数据等基础资料七、项目建设必要性利用玻璃熔窑烟气余热发电是一项资源综合利用项目，不仅节能，而且环保，是“十一五”国家十大重点节能工程之一。玻璃熔窑烟气余热发电。在对烟气余热进行 综合利用的同时，不仅可以大大提高全厂的能源利用率，而且

11、还降低了单位玻璃生产 成本的电耗和能耗，减少大气污染物的排放，减少温室效应。这对于玻璃生产企业来说，在获得显著的经济效益同时，还大大地提高了整个玻璃厂的社会效益和环保效益。 这是玻璃企业发展循环经济的重要途径。综上所述，本项目建设的必要性如下：1、利用超白玻璃生产线烟气余热发电是节能和环境保护的需要从环境保护的角度出发，玻璃企业建设余热发电站，用玻璃生产过程中产生的烟气余热作为热源，整个发电工艺过程不需要燃烧燃料（煤、油和燃气），对大气环境不增加任何污染物（TSP、SO2、NOx）的排放。与火力发电厂发出同等电量相比较，还 可节约能源，减少CO2及污染物的排放。此外由于可以降低排气温度，还可以

12、减轻温 室效应、对保护生态环境有促进作用。因此，玻璃行业利用烟气余热发电其环保效益 十分显著。2、利用超白玻璃生产线烟气余热发电是优化能源结构的需要超白玻璃生产线的工艺过程要排出一定数量的400500 C的中低温烟气余热，这些烟气余热如果直接排向大气，不仅造成大量的能源浪费，而且还会污染环境。目前玻璃行业采取的节能措施是设置小型余热锅炉回收利用烟气中的热能，并生产出部分 饱和蒸汽，承担厂区的热负荷，但是由于蒸汽需求量小，大部分烟气被直接排出，余 热利用率较低，节能效果不显著。从能源利用率的角度出发，玻璃生产过程中的能源利用率为40 50%左右，其余的烟气热量随着烟气排向大气中。余热发电建成后，

13、可将排向大气的烟气余热实现最 大程度的回收，使得玻璃企业的能源利用率提高到60%以上，为企业的可持续发展创造了有利条件。3、符合国家能源政策利用烟气余热进行发电，是节约能源、资源、降低企业成本、减少污染物的排放 保护环境的有效途径之一，利国利民，符合国家的能源政策，对发展循环经济、保证经济可持续发展有着重要的战略意义。4、增加企业经济效益从企业挖掘自身节能潜力的角度出发，玻璃企业利用自身的烟气余热，将烟热资 源转换成电能，所发电量可以满足玻璃企业 3050%的用电需求，发电成本较低，电 力的补充可为玻璃企业带来显著的经济效益。一、玻璃熔窑现状石家庄玉晶玻璃有限公司由生产区、办公区等几个功能区域

14、组成。生产区现有压 延玻璃生产线2条，生产概况如下：额定日熔化量：2 X400 t/d实际日熔化量： 800 t/d二、热值及消耗量石家庄玉晶玻璃有限公司超白玻璃生产线均设计燃用天然气，本项目将充分利用 天然气燃烧后排出的中、低温烟气。因此天然气成分及热值则是燃烧计算的基础，现 将2条线的燃气的成分如下：成分体积百分数%2 X400t/d*1CO24.2F020.2 1CO33.0FH28.0FCH43.2*其他低位热值kJ/Nm 36418.3讣1-_三、烟气参数玻璃窑排出的烟气余热主要由燃料燃烧后产生的烟气（湿烟气）、配合料析出的气 体、玻璃蒸汽、漏进的空气等组成。进余热锅炉前的烟气参数（

15、烟气温度、流量、烟 气成份、压力和含尘量）的多少与玻璃窑的熔化玻璃液量、燃料消耗量、炉窑及烟道 的结构、蓄热室的效率、漏风（空气过剩系数）等有关。本项目发电余热锅炉入口处 的烟气参数按如下选取：超白生产线1#2#实际日熔化量400400t/d燃料低位热值1,4501,450kcal/Nm 3玻璃窑热耗1,8001,800kcal/kg过量空气系数1.501.50烟气量120000120000Nm 3/h 烟气温度500500LC LL L 1四、余热负荷石家庄玉晶玻璃有限公司2座玻璃熔窑，设计日熔玻璃液分别为400t/d、400t/d， 本项目可用的烟气余热来自这2座玻璃熔窑。可回收利用的热量

16、及可产生出的过热蒸汽量分别为：项目1#生产线2#生产线日熔化量，t/d400400t锅炉入口烟气流量，Nm3/h120000120000烟气温度，C500500卡余热锅炉排烟温度，C185,i 14-产生 2.55MPa(g)、420 C过1616热蒸汽量，t/h五、热负荷卜节乙叮甘匸石家庄玉晶玻璃有限公司的生产及生活用蒸汽。六、电力负荷及供应石家庄玉晶玻璃有限公司目前年用电量 3000万KWh，公司拟计划筹建二期生产 线，投资额为10亿元，2012年建成投产，届时新增用电负荷 8000KW，总用电负荷 将达到12000KW。目前，玉晶玻璃有限公司生产及生活用电全部由国家电网提供。余热电站投产

17、后，扣除厂用电可为集团公 司提供5022.5KW电力负荷。余热电站所提供电力全部由本公司消耗，不足部分由电 网补充，实行并网不上网。七、建设场地石家庄玉晶玻璃有限公司位于河北省石家庄高新区行唐工业园区玻璃生产厂区 内。本项目的实施不需要新征土地，建设用地主要包括2台余热锅炉用地及发电厂房用地以及配套设施。余热发电用地在建超白玻璃生产线时已留出。八、供电余热发电系统的启动功率约 250kW，直接从厂内的380V低压厂用电系统取得。九、供水及水质状况本项目所有新鲜水临时采用地下水作为水源，由石家庄玉晶玻璃有限公司原有机 井供给，待行唐县工业园区污水处理厂经深度处理后的中水作为工程循环冷却系统的 补

18、充水源。（行唐县工业园区污水处理厂正在建设）石家庄玉晶玻璃有限公司现有 4眼水井，取自当地分布在丘陵地性低洼地带的第 四系沙层、砾石层潜水，含水层埋深 2050m，单井出水量80100m 3/h。十、气象条件本项目厂址所在区域地处北温带，属大陆行季风气候，四季分明。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季寒冷少雪。风向多为南风，其次为东北风，年平均风速2.5m/s，气象参数如下：多年平均气温13.1 C月平均最高气温26.8 C月平均最低气温-2.8 C多年平均降雨量539mm年最大降雨量1397.44mm年最小降雨量262mm日最大暴雨量90.4mm年平均气压1009 h Pa年平均风速2.63m/

19、s年主导风向S最大冻土深度54mm年平均日照时数2600.9h无霜期207g年平均相对湿度60%最大风速21m/s十一、工程地质水文地质、条件行唐县在大地构造上，属新华县构造体系。境内低山区大部份为太古界各种片麻、 片岩及大理石类，仅口头、秦台局部有古生界石灰岩、新生界第三系砾岩、粘土岩出 露，山间沟谷有少量冲、洪积物覆盖；丘陵以各种白云岩、灰岩、砾岩为主，大部上 覆第四系红黄土；平原第四系沉积物厚度自西向东，逐步增大，底板埋深100-300米, 岩性为粘土、砂及砾卵石类。该建设场地未发现不良地质条件，场地和地基稳定，未发现不良地质。作用地耐行唐县处于暖湿带亚湿润季风性气候区， 境内冬季多为西

20、北风，夏季多为西南风， 年平均大风数十天。春、秋、冬三季主要受来自西伯利亚、蒙古冷空气的影响，天气 晴朗，光照充足；夏季受南方暖温气候影响，空气湿润，降水充沛。年平均降水量为450.4毫米，主要集中在7-9月份，占全年降水量的75-90%。 全年降水量为4.3亿立方米，年平均径流量为1.46亿立方米。全县均为淡水区，水质 为重碳酸盐钙镁型水，矿化度为 0.25克/升，适于人畜饮用和工农业生产。行唐属海河流域的大清河水系，位于潴龙河上游的大沙河、磁河之间，境内有郜河、曲河两条河流，四条河流均依地势自西北向东南顺流而下，河道总长 145.5公里, 除大沙河外，其他河流均为季节性河流，全县计有大、中

21、、小型水库 16座，其中大型水库-口头水库蓄水量为0.62亿立方米，中型水库-红领巾水库蓄水量为0.08亿立方 米。行唐县有比较完善的基础设施条件， 较好的建设条件，均为本项目的顺利实施提供了保障。第三章主要技术原则及设计范围与接口一、 设计原则及指导思想利用玻璃生产线的烟气余热热进行发电是玻璃生产企业的配套工程，应以不影响 主生产线的正常工作为前提。因此，对余热发电系统工作的稳定性和安全性的要求较 高，不能影响玻璃窑生产线的正常运行。在此前提下余热电站的设计遵循“技术先进、 生产可靠、节约投资”原则，具体指导思想如下：1、在不影响玻璃熔窑正常生产的的前提下最大限度地利用余热。2、本余热发电工

22、程位于企业厂区内，总图布置需考虑现有厂区的实际情况。3、 本余热电站工程采用国家专利技术“单压低参数回热余热发电技术”。4、余热锅炉露天布置。5、本余热电站属于资源综合利用电站，所发电力送至厂区总降压站供公司玻璃生 产线及玻璃深加工项目用电，并入行唐县电力系统。6、余热电站主、辅机的过程控制采用集散型计算机控制系统。7、 本电站为资源综合利用机组，设备额定负荷利用小时数按照7920h计算。8、以生产可靠为前提，采用成熟、可靠的工艺和装备。生产设备原则上采用国产 设备。9、贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、计量、消防等方面的有关规定和标 准，做到“三同时”。10、本余热电站工程不重复设置（不

23、能满足要求者除外）：综合办公设施、食堂宿 舍、劳动保健机构（设施）、安全卫生机构、消防水泵房、生活水系统等。设计范围发电主辅生产厂房、余热锅炉、冷却塔区域、化学水处理车间、玻璃窑炉烟气系统与余热锅炉的连接、其他生产辅助车间等的总平面布置及相关的道路规划、绿 化；主厂房内的汽轮机本体热力系统、除氧给水系统、旁路回热汽（水）系统、 循环冷却水系统、汽轮机润滑油系统等。由余热锅炉至发电主厂房的蒸汽、给水等厂 区管道；水工系统：由冷却塔区域至发电主厂房内汽轮机的供回循环冷却水系统；发电主厂房内的热工控制系统：汽轮机、发电机、余热锅炉集中控制；化学水处理控制；电气系统：发电主厂房汽轮机、余热锅炉及相关配

24、套附属设备的厂用电、 照 明、直流系统，汽轮发电机的控制及保护；化学水处理间的工艺系统及至发电主厂房的除盐水管道；通风空调：新建汽轮机、发电机、余热锅炉集中控制室空调，厂用电配电间 通风。消防：发电主厂房汽轮机间、辅助间（除氧间、厂用电配电间、集中控制室） 冷却塔区域等的消防设计；环保：完成电站界区内有关环保的设计；土建工程：发电主厂房、生产辅助车间的建筑、结构施工图设计。三、设计接口本余热发电工程与外部接口的范围原则上应接至相关的工质现有管网及相关交接 点，输送工质管道交接点的内容包括:电站的循环补充水管道应接至厂房外1米处。电站的消防用水、生活水管(包括生活污水)、排污水管(包括锅炉排污、

25、 化水排污)等均接至厂房外1米处。余热锅炉进口烟道以窑总烟道出地面土 0.0米处，出口烟道到烟囱的烟气入 口，包括旁路烟道。余热电站发电主厂房外1米。电站接入系统设计，岩土工程勘测报告，水文勘测报告，环境影响报告书等均不 本范围内。四、执行标准小型火力发电厂设计规范(GB50049 94)环境空气质量标准(GB3095 1996)火力发电厂环境保护设计规定(DLGJ 102-91)地表水环境质量标准(GB3838 2002)城市区域环境噪声标准(GB3096 93)火电厂大气污染物排放标准(GB13223 1996 )，川时段大气污染物综合排放标准(GB16297 1996 )污水综合排放标准

26、(GB8978 1996 )工业企业厂界噪声标准(GB12348 90)工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2002 )第四章技术方案一、烟气余热发电工作原理1、余热发电系统的热力系统与火力发电系统相同，主要工作原理为：利用余热锅 炉回收烟气余热热能，将锅炉给水加热生产出过热蒸汽，过热蒸汽送到汽轮机中膨胀 做功，将热能转换成机械能，进而带动发电机发出电力，实现热能T机械能T电能的 转换。做过功的蒸汽（乏汽）从汽轮机排出，经循环冷却水系统冷却后形成冷凝水， 冷凝水及补充水混合在一起做为锅炉的给水，经给水泵在送回到锅炉中，这样就完成 了一个热力过程。废气余热2、热平衡计算方法及实际发电量（1 ）锅炉

27、蒸发量=烟气流量X（进口烟气焓值一出口烟气焓值）*（过热烟气焓 值一给水焓值）锅炉效率（2）汽轮发电机组发电量=汽轮机组进气量（即锅炉蒸发量）十汽轮机气耗 可得出：1#余热锅炉产汽量16吨，2#余热锅炉产汽量16吨。发电量=（16+16 ）X1000 十4.8=6666.6Kw/h（1）标压450 C500 C,烟气焓值为536710KJ/kg（2）t=420 C p=2.45MPa 过热蒸汽焓值 3284KJ/kg t=400 C p=2.45MPa 过热蒸汽焓值 3232KJ/kg t=120 C p=3MPa 饱和蒸汽或水焓值 729KJ/kg（3）汽轮机气耗为4.8kg/kw （杭州中

28、能汽轮机设计值） 锅炉热效率为78% （杭州锅炉厂锅炉设计值）但是，余热发电系统与火力发电系统的主要差距就是热源不同。余热发电系统的 热源为主工艺生产过程排出的烟气余热。因此，摸清烟气余热的特性是保证余热发电 项目建设成功的前提。二、玻璃熔窑烟气余热的特性玻璃熔窑排出的烟气具有如下特性：烟气余热温度在400500 C,烟气流量小，属中温余热，中级能，其热品位 相对较低。由于玻璃熔窑频繁换向，因此烟气余热的参数（温度、流量、压力）具有一 定的波动性，波动范围较大。、对余热发电系统及设备的要求在理解上述特性的基础上，要认清玻璃熔窑中温烟气余热对余热锅炉的换热特性， 通过对整个余热发电系统的系统优化

29、设计，提出适应中、低温烟气余热特性的特种余 热锅炉和与之配套的汽轮机，以获得最大化的余热利用率，进而保证余热综合利用项 目的经济性。烟气余热的品位及特性对余热发电系统的影响最大，热能的多少（温度、流量和 压力）具有“不可控”的特征，因此，在充分理解和掌握理解烟气特性及换热特性的 前提下，需正确处理好余热发电与主工艺的主辅关系，余热发电系统及装备的设计及 选择必须满足如下条件：提高余热发电系统的可靠性，因为余热发电系统是主工艺的配套工程，在任何情况下不能影响主工艺的正常运转；提高余热发电系统的稳定性，对主工艺排出的烟气参数要无条件适应，做到“有 多少、吃多少”；提高余热发电系统的适应性，在主工艺

30、排出的烟气参数波动时，要求余热发电 系统及设备的变工况性能要好；玻璃窑烟气余热资源属于二次能源、中级能，其热品位相对较低，为实现“梯 级利用，高质高用”的利用原则，在保证余热发电系统可靠性、稳定性、适应性的前 提下，应实现余热利用率的最大化，是保证余热利用项目经济性的关键。四、本项目方案石家庄玉晶玻璃有限公司的烟气余热来自超白玻璃熔窑，日熔玻璃液800t/d为2MOOt/d，因此本项目可用的烟气余热来自这 2座玻璃熔窑。基于上述情况，根据第2章的基础条件，本可研提出了如下技术方案，方案的基本情况如下:四炉二机余热电站米用二炉一机方案，即每条玻璃生产线配置1台发电用余热锅炉，共 2台，设凝气式汽

31、轮发电机组方案说明一套7500KW 。 2台余热锅炉产生的过热正气汇总在一起全部送到汽轮机内膨胀做功并发电。发电余热锅炉过L:-热蒸汽計匚1# : 16t/hc2.55MPa(g)/422# : 16t/h0 C计算发电功率7100kWF丄电站装机规模7500kWtL第五章主机设备的选择与确定主机设备技术规范余热锅炉技术规范11 _1#-400t/d2#-400 t/d入口烟气流量（正常）Nm 3/h120000120000入口烟气温度C500500锅炉额定蒸发量t/h1616过热蒸汽压力MPa (g)2.45锅炉蒸汽温度C420给水温度C104 -给水压力MPa (g)4锅炉给水量t/h16

32、.316.3锅炉排烟温度C185锅炉烟气侧阻力Pa900布置方式立式、露天布置、烟气进出口水平设置、下进下出 |抽凝汽式汽轮机技术规范-额定功率7500kW额定转速3000r/mi n主汽流量36t/hJi主汽压力2.35MPa(g)主汽温度400排汽压力0.007MPa旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针设计冷却水温L201空冷式发电机技术规范额定功率7500kW额定转速3000r/mi n出线电压10.5kV额定功率因数0.8 （滞后）额定频率50Hz相数3 亠旋转方向从汽轮机向发电机端看为顺时针方向旋转二、配玻璃熔窑余热锅炉的性能余热锅炉的性能好坏关乎余热发电系统能否安全、稳定、可靠运

33、行的前提，此外 余热锅炉出力的大小还决定了余热发电项目的整体经济性。中国建材国际工程有限公司与天壕（北京）节能科技有限公司在总结燃气联合循 环、各种工业窑炉（水泥行业、冶金行业、化工行业）余热发电系统技术及装备的经 验基础上，针对玻璃窑烟气余热的特性，配玻璃熔窑的余热锅炉应满足下述要求：开发出来的余热锅炉对玻璃窑烟气余热资源的低品位及参数的波动性有较强 的适应能力，可保证长期安全、可靠、稳定运行；通过选取适当的、相对较低的工作压力参数，提高了余热锅炉的出力，在同 样烟气参数前提下，可增加20%的产汽量，进而提高了余热发电系统的发电量，为玻 璃企业创造较好的经济效益；通过先进的设计指标，如窄点温

34、差、换热端差等，大大提高了余热锅炉对玻 璃窑烟气余热的余热利用率，可达80%，间接地提高玻璃生产企业全厂的能源利用率；采用独特的密封设计手段，减少余热锅炉的漏风，进而提高了余热锅炉的热 效率；采用可拆卸式受热面结构设计，方便低温易腐蚀段受热面的更换；采用有效清灰和除灰方式，防止锅炉受热面积灰和腐蚀，保证锅炉的正常运 行。二、余热锅炉的布置方式大型余热锅炉的布置主要有立式和卧式两种方式，在烟气压力道为负压时两种布 置方式各有优缺点，需视烟气资源的特点和现场条件进行优化选择。本项目中余热锅 炉推荐使用立式、露天布置。玻璃企业的余热发电设施是主生产工艺的配套工程，通常，可利用的空间较小。 还有，锅炉

35、的布置方式还要考虑水循环的安全性。因此，玻璃熔窑余热锅炉采用立式 倒“ U ”型布置。对玻璃熔窑烟气余热锅炉而言，立式布置的优点如下：1）占地小，布置方便；2 ）、 锅炉烟道密封容易，减少漏风；3）、灰的收集（或携带）方便；4）、烟气流动均匀， 可避免出现烟气走廊而导致的传热效率降低和局部过速磨损。缺点是：1）锅炉钢结构用量略有增加，2）对清灰的要求更高余热锅炉水循环安全性锅炉的水循环方式主要由自然循环、强制循环和复合循环三种。依靠工质的重度 差而产生的循环流动称为自然循环。借助水泵压头使工质产生的循环流动称为强制循 环。结合自然循环和强制循环两种方式的循环方式为复合循环。本项目配玻璃熔窑的

36、余热锅炉工作压力参数较低，因此，只对自然和强制循环进行比较。自然循环形成：汽包、下降管、下联箱和倾斜式的受热面组成一个循环回路。由 于上升管中的水在炉内受热产生了蒸汽，汽水混合物的比重 /密度小，而下降管在炉外 不受热，管中是水，其比重/密度大，两者比重/密度差就产生压力差，压力差形成水 流推动力，水沿下降管向下流动，而汽水混合物则沿上升管向上流动，这样就形成水 的自然循环流动。强制循环锅炉的结构与自然循环基本相同，所不同的在下降管中增加了循环泵，作为增强汽水循环的推动力。强制循环锅炉的优点：1）工质在受热面中是强制流动，因而受热面的布置方式灵 活；2）汽水流速高，换热效率高；3）起、停炉快；

37、4）循环倍率820 （自然循环的 循环倍率一般为510 ）或更高，蒸发受热面可使用小管径，相对汽包容积减小，节省 钢材。缺点：1）加装热水循环泵，操作、检修相对复杂，系统可靠性降低；2）循环泵系统投资增加；运行费用高。自然循环的优点：1 ）系统可靠性高；2）系统水容积增大，（在热源波动情况下） 稳定性好；3）运行费用低。缺点：1）锅炉钢材消耗较强制循环系统而言有所增加（由 于锅炉设计水平的提高，受热面布置难度提高的问题已经解决）；2）锅炉启、停慢。在中低温余热发电领域，燃气轮机余热发电的锅炉及其热力系统的技术相当成熟， 许多设计思想可以应用到玻璃窑余热发电领域。 自从20世纪90年代CMI发明

38、的自然引致循环的专利技术后，首台立式余热锅炉脱离循环泵成功运行，由此中低温余热锅 炉以立式自然循环为潮流。比如日本三菱就有61台中低温立式自然循环余热锅炉在投 入运行。综合所述，在本项目中推荐使用的余热锅炉全部采用立式自然循环布置。但是，采用自然循环方式需充分考虑锅炉的布置方式，即立式还是卧式。配玻璃熔窑的余热锅炉蒸发量普遍较小、工作压力参数低，因此，为保证水循环的可靠性和 安全性，自然循环的余热锅炉建议采用立式布置。四、汽轮机性能对余热发电项目来讲，由于热源不可控，余热锅炉的蒸汽参数（压力、温度、流 量）无法与标准系列汽轮机要求的进汽参数一致，因此，本项目汽轮机也将是非标的。 如果简单选用标

39、准系列的汽轮机将会带来效率的较大降低，影响将来的发电量和经济 效益。同时，由于烟气参数的波动，必然带来蒸汽参数的变化，或者说汽轮机处于非 设计工况下运行的情况较多，因此汽轮机变工况性能对余热发电来讲是比较重要的。本项目采用的汽轮机将根据蒸汽参数（压力、温度、流量），对汽轮机转子叶型进 行四维设计，提高汽轮机内效率 58百分点。第六章工程建设方案一、余热发电系统方案本项目余热发电系统采用“单压低参数回热发电技术”，能最大限度地利用余热资 源，提高余热利用率，同时对烟气余热的资源的波动有很好的适应性，提高随窑运转 率，运行安全稳定可靠。余热发电系统的热力系统由余热锅炉和抽凝式汽轮发电机组及相应的辅

40、机、除氧器、给水泵等设备组成。余热电站采用二炉一机的配置方案，即，在每条玻璃生产线的端部各自配置一台余热锅炉，共2台。2台锅炉产生的过热蒸汽通过蒸汽母管汇总在一起后进入抽凝式 汽轮机做功，带动发电机发电。过热蒸汽经隔离阀、主汽阀、调节阀进入汽轮机膨胀作功后，排至凝汽器，乏汽在凝汽器中凝结成水后，汇入热井，在由凝结水泵送往热水箱作余热锅炉给水循环使 用。循环冷却水泵将水池中冷却水打入凝汽器对汽轮机排汽（乏汽）进行冷却，然后 再排往机械通风冷却塔进行冷却，经过冷却的水回到水池作为凝汽器冷却介质循环利 用。发电机冷却介质为空气，冷却方式为闭式循环通风冷却。另外，系统设抽汽管路，从汽轮机后部开口抽汽，

41、满足全厂对蒸汽之需求。余热电站设发电主厂房一座，分别设置一台（套）抽凝式汽轮机、发电机以及相关的辅助设施。二、主要技术经济指标装机容量:7500 kW计算发电功率：7100kW年额定负荷运行时间：7920h年发电量：5643 X104kWh自用电率：11%年供电量：5022.5 X104kWh三、汽轮机热力系统本汽轮机热力系统主要由主蒸汽系统、轴封系统、疏水系统、凝结水系统、真空 系统和循环水系统等组成。1、主蒸汽及其旁路系统来自余热锅炉的主蒸汽经隔离阀至主汽门，再经调节阀进入汽轮机作功，做完工 后的乏汽进入凝汽器凝结为水，经凝结水泵、除氧器、给水泵送回锅炉循环使用。为满足启动、停机和负荷变化

42、的需求、达到节约用水目的，主蒸汽系统设有旁路 装置，旁路装置通过减温减压器将主蒸汽的温度和压力降低后，进入凝汽器，减温水 由余热锅炉给水系统提供。2、轴封系统为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失，在轴伸出气缸的部位均装有轴封， 分别由前汽圭寸、后汽圭寸和隔板汽圭寸，汽圭寸均采用高低齿型迷宫式。供汽轮机前后轴封和隔板汽封蒸汽的管道连接在主汽门前。3、疏水系统在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，要把主蒸汽管道及其分支管道、阀门等部 件中集聚的凝结水迅速地排走，否则进入汽轮机通流部分，将会引起水击，另外会引 起其它用汽设备和管道发生故障。汽轮机本体疏水设计有:自动主汽阀前疏水（直接排地沟）；前后汽封

43、疏水（直接排地沟）；自动主汽阀杆疏水（直接排地沟）；汽轮机前后汽缸、轴封供汽管疏水，引至疏水膨胀箱。设置1台疏水扩容器、1台疏水箱、2台疏水泵，1用1备。4、凝结水系统凝汽器热井中的凝结水，由凝结水泵经抽气器送至除氧器。汽轮机启动和低负荷运行时，为了保证有足够的凝结水量，维持热井水位，在主凝结水管道上装设了一根再循环管，使一部分凝结水可以在凝汽器及凝结水 泵之间循环，再循环水量的多少由再循环管道上的阀门来控制。汽轮机第一次启动及大修后启动时，凝汽器内无水，这时应由专设的软化水管向 凝汽器注水。设置2台凝结水泵，1用1备。5、真空系统汽轮机运行需要维持一定的真空，必须抽出凝汽器、凝结水泵等中的空

44、气，它们之间均用管道相互联通，然后与射水抽气器连在一起，组成一个真空抽气系统。1台机组选用2台射水泵，1台运行，1台备用；机组配射水抽气器2台，1用1 备，射水箱1台。6、循环水系统凝汽器、冷油器以及发电机的空气冷却器必须不断地通过冷却水，以保证机组的 正常工作，冷却水管道、循环水泵、补充用的工业水管道及冷却循环水的冷却设备总 称为循环水系统余热电站循环水系统采用1050卅双曲线冷却塔循环系统，其补充水水源来自厂 区自来水，待污水处理厂投入运行后用其处理后的中水。7、给水除氧系统进入锅炉的补充水和从汽轮机回收的凝结水在进入锅炉前必须进行除氧，以防止 水中的溶解氧对锅炉受热面的氧化腐蚀。本项目采

45、用大气式热力除氧方式。本项目选取大气式热力除氧方式，凝结水、化学补充水及旁路回热水进入除氧器， 经去除水中的氧气后进入除氧水箱。除氧热源取自汽轮机尾部抽汽。锅炉单元式给水系统，给水泵在锅炉运转层下，除氧器采用锅炉自加热除氧系统， 这是杭锅自行设计的0.15MPa、124 C的高位除氧器布置在锅炉顶部，每台除氧器设 计容量为该台锅炉最大蒸发量的1.2倍。8、锅炉给水系统除氧水经锅炉给水泵分别送入 2台余热锅炉，设置4台锅炉给水泵，2用2备, 采用变频控制。9、锅炉排污系统锅炉排污水送到排污扩容器，扩容蒸汽排入大气，饱和水排入降温池。10、补给水系统化学车间送来的补充水送入给水箱。11、余热电站炉

46、水化验及加药系统为减少锅炉蒸发器和过热器的积垢和腐蚀，对余热锅炉炉水和过热蒸汽品质有一 定要求，所以要设置锅炉汽包炉水取样分析装置和锅炉炉水加药系统，以保证锅炉汽 水品质符合标准。另外还要配备相应的水质分析仪器。化学药剂采用磷酸盐，加药量受在线监测设备控制。锅炉炉水水质标准（工作压力w 2.5 MPa ）悬浮物总硬度PH油溶解氧(mg/L)|(mmol/L)(25 C)(mg/L)(mg/L)11 5 7 21!. 1-1.* b,1._-L,.-.1、区域概况i iit 皿石家庄玉晶玻璃有限公司位于河北省石家庄行唐县工业园区。2、建设场地石家庄玉晶玻璃有限公司位于河北省石家庄行唐工业园。本项

47、目的实施不需要新征土地，建设用地主要包括2台余热锅炉用地、发电厂房用地以及双曲线冷却塔用地。 余热锅炉建在每条生产线的窑头余留地位置，主厂房、冷却塔建在余留地空闲位置。3、总平面布置厂区总平面布置遵循国家及行业有关防水、防爆、安全卫生、环境保护等现行标准、规范，同时考虑如下情况：总平面布置将根据甲方提供的最终资料进行设计。厂区总平面布置按一次规划、一次实施以节约用地。结合厂区自然条件及交通运输状况， 综合考虑，使本工程厂区既相对独立, 又与玻璃生产厂区形成一个有机的整体。结合自然地形，因地制宜，紧凑合理，力求工艺流程顺畅，物流线短。 满足交通运输方便，线路简捷顺畅，人流、货流避免相互干扰。本项

48、目总平布置初步方案为：2台余热锅炉分别安装在相应玻璃生产线的窑头， 余留余热锅炉房位置处, 余热锅炉露天布置。汽轮发电机主厂房：64.5 （长）X22 （宽）m。循环水系统：冷却塔直径50m，冷却有效面积1050m 2。4、交通运输本工程建设在厂区内，不需建设新道路，利用原有厂区道路即可满足建设、生产、 检修需要。5、竖向、排洪、雨水排除、绿化本工程排洪、雨水排除、绿化等均利用现有设施。五、电气1、电力负荷及电力平衡石家庄玉晶玻璃有限公司生产及生活用电全部由国家电网提供。根据目前该生产线的烟气参数，本项目余热电站装机规模 7500kW，计算发电能 力7129万kW，综合厂用电率11%，年发电量

49、5643万kWh，年供电量 5022.5万 kWh。余热电站所供电量全部用于本厂区的供电，不足部分需从国家电网购电。2、电厂接入系统方案为保证用电稳定可靠及保证发电质量，将采用“并网但不上网”的方式。余热电 站的的发电机出线电压10.5kv，发电机母线采用单母线分段形式，两台厂用变压器均 接在发电机母线上，通过两条10KV联络线分别接至公司配电站与系统并网。3、启动及备用电源电站设一台备用变压器，作为启动和备用电源。备用变压器的电源取自厂区内现 有的35kV总降压变电站的10kV母线。4、厂用电及直流系统厂用电负荷10.5KV、380V，设两台低压厂用变压器，启动负荷约 250kW。 设直流系

50、统一套。5、主要设备选择高压设备选用先进、可靠的真空断路器。低压断路器选择可抽出式开关，采用综 合控制、保护装置。6、过电保护及接地电厂设计按电力设备过压保护设计规范和电力设备接地设计规范的要求 进行。电厂按照电力装置继电保护和自动装置设计规范和电厂接入系统的要求设置 各种继电保护和自动装置。发电机保护、厂用变压器和高压电动机的保护采用微机型保护装置。7、照明包括所有生产厂房、辅助厂房、厂区道路等场所的照明设计。8、电缆汽机房、10kV和380V配电装置的电缆和厂区的电缆以电缆沟敷设为主，部分穿 管敷设。汽机房、10kV和380V配电装置及机电炉控制楼内的动力和控制电缆采用阻燃电 缆，根据部分

51、控制电缆采用屏蔽电缆或计算机电缆。汽机房、10kV和380V配电装置及机电炉控制楼内的电缆敷设要采取防火隔离措 施。9、全厂通信全厂通信包括厂内通信和系统通信；根据厂内的设计要求进行配置。六、热工控制1、热工控制自动化水平本余热发电工程设置机、电集中控制室，在该控制室内能监视和控制锅炉、汽机、 电气、王汽、除氧给水、减温减压、循环水系统。本工程的控制系统采用一套先进的微机机控制系统DCS,运行人员主要以CRT和键盘/鼠标作为机组运行监视和控制手段，少量的硬手操作为后备手段。DCS主要功能 有：模拟量调节MCS ;数据采集DAS ;汽机保护系统ETS;汽机数字电液调节系统 DEH ;电气控制系统

52、ECS等。机组设计有较完善的热工检测、自动调节和控制、联锁保护和报警信号等项目内容，运行人员在控制室内，通过监控设备，实现以下功能：机组的正常运行监视和操作；机组的异常工况和紧急事故处理；在就地运行人员配合下，实现机组的启动和正常停机。锅炉、汽轮发电机、厂用电、10KV母线、循环水系统、减温减压系统以及除氧给 水等工艺设备，采用DCS控制。运行人员在控制室内，以 DCS控制系统的多台彩色 屏幕显示器（CRT）及其鼠标和键盘为控制中心，实现对炉机电设备的集中监视和控 制，以及对主辅机设备在启动、停止和正常运行等全过程管理。锅炉的汽包水位监视考虑设置工业电视。汽机设有本体监视系统（TSI）、紧急停

53、机系统（ETS）等。控制室内采用独立式操作台和柜式仪表盘，盘、台分开布置。操作台上布置有屏 幕显示器（CRT）及其鼠标和键盘，以及机组紧急停运按钮等主要的监控设备。控制 盘上布置常规监视仪表、工业电视及其他辅助的监控设备。系统留有与玻璃生产工艺DCS系统的接口。2、控制室布置机、炉、电及除氧给水系统设置集中控制室，分为电子设备间和控制室，DCS的工程师站布置在电子设备间。除盐水泵不再设立单独的控制间，实施集中控制。七、烟道系统烟风系统范围包括：余热锅炉烟道接口至烟囱入口之间全部烟道、闸板、风机及仪表等，包括旁路 烟道；每台余热锅炉配置两台引风机。本余热发电项目的烟风系统既涉及到余热发电系统，更

54、关乎玻璃窑能否正常生产，这也是所有余热发电项目的共性问题。烟风系统设计的总体原则是：确保玻璃窑排烟通畅；保证主烟道压力波动w 15Pa ;熔窑窑压波动w 1Pa八、给排水1、水源本项目余热电站生产用水取自厂区内原有机井和行唐县污水处理厂经深度处理后 的中水，经污水处理后达到工程生产用水的水量和水质要求。生产工艺流程及控制指 标（见附件）在污水处理厂未建成之前，其取水来自本公司原有的供水系统，余热电站用水需要15t/h，公司现有深井4眼，时产水量400吨，用水量280吨富余量现约120t/h。2、工程给水量：余热发电汽轮机循环冷却水量：2125 m3/h余热发电锅炉补充水量：18.75 m3/h

55、循环系统损失、排污水量（0.5%）:30.83 m3/h综上所计，余热发电系统总消耗水量为32.63m 3/h，需新水（锅炉补充水）1.5m 3/h，中水 30.83m 3/h。3、净水系统设取水泵房一座，源水由取水泵送至给水处理场，经加药，沉淀，过滤处理后储 存于清水池中，通过清水泵加压后供余热发电系统生产用水，水源取水泵及泵房由厂 方自理。行唐县污水处理厂日处理污水 3万吨。可满足本工程需要。4、电站给水系统循环水系统余热电站循环水系统采用1050m 2双曲线循环系统，其补充水水源来自于本厂区 深井供水系统，待行唐县污水处理厂建成后，使用经其深度处理后的中水。5、排水排水量：约82 m3/

56、d，主要是锅炉排污。电站排水直接接入厂内排水系统。厂区 至县污水处理厂管网系统。化学水处理系统公司化学处理装置：过滤器+反渗透+混装置1 X30t/h和2 X50t/h两大套。公司在采暖期用水量为33t/h，能够满足余热电站日用水量 28t/d的需要。本项目设计为 只建除盐水中转水箱、两台除盐水泵，中转水箱露天布置，除盐水泵布置在主厂房内 部。九、建筑、结构1、建筑本项目新增建筑物为气轮机主发电厂房和循环冷却塔，占地面积2557卅建筑。2台余热锅炉分别安装在相应玻璃生产线的窑头，余留余热锅炉房位置处，余热 锅炉露天布置。2、结构基础方案场地地基条件总体较好，施工时需要在现有地质资料的基础上配合

57、作适当的施工 勘探工作。设计中进行多种方案的技术经济比较，进行合理的设计优化，最大限度地 节省土建基础投资，确保安全、经济、合理。抗震设计按照地震基本烈度设计，按照 GBJ11建筑抗震设计规范、GB50191建筑物 抗震设计规范和GB50260电力设施抗震设计规范执行。选择合理的抗震结构体系是设计的要点。在与工艺专业密切配合的基础上优选结 构方案，并采用相应的构造措施，保证结构具有足够的强度、刚度及延性，严格按照 新版抗震规范进行设计。第七章环境保护设计中采用的依据和标准(1)环境空气质量标准(GB3095 -1996)(2)水泥工业大气污染物排放标准(GB4915 2004)(3)锅炉大气污

58、染物排放标准(GB132712001 )(4)工业企业厂界噪声标准(GB123481990 )(5)城市区域环境噪声标准(GB3096 1993)(6)污水综合排放标准(GB8978 1996)(7)地表水环境质量标准(GB3838 2002)、主要污染物及防治措施1、烟气污染从环境保护的角度出发，玻璃企业建设余热发电站，用玻璃生产过程中产生的烟气余热作为热源，整个发电工艺过程不需要燃烧燃料（煤、油和燃气），对大气环境不增加任何污染物（TSP、SO2、NOx）的排放。此外由于可以降低排气温度，还可以减 轻温室效应、对保护生态环境有促进作用。同时，本项目充分利用原有玻璃生产线排入大气的中、低品位

59、的余热，综合利用玻璃生产线排放的烟气余热热资源，回收高温烟气的热量变废为宝，配套建设7.5MW 装机容量的纯低温余热发电系统，年发电量达到 5643 X104 kWh，扣除自用电后年供 电量达到5022.5 X104 kWh，按大型火电厂发电效率为 0.35kg标准煤/kWh，年节约 标准煤17579t，每年减少CO2排放量44939t，每年减少SO2排放量140.5t。2、废水处置废水：拟建项目排放的废水包括循环冷却水排污水、锅炉排污水和少量生活污水。循环冷却水排污水和锅炉排污水的主要污染物是SS和盐分，污染物浓度较低，直接排入市政污水管网；生活污水经公司现有化粪池处理后排入污水管网，排水水

60、质满足污水综合排放标准（GB8978 96）中三级标准，同时满足行唐县污水处理厂纳水水质 要求，行唐县污水处理厂已经出具了接纳本项目排水进行在处理的说明材料（详见附 件）。从拟建工程所排废水水质、水量情况分析，这部分废水污染物浓度较低，无有毒 有害物质，水质指标满足污水处理厂的进水水质要求，不会对行唐县污水处理厂的正 常运行产生冲击影响。3、噪声控制本项目主要噪声源为汽轮发电机组、水泵等，单台设备噪声等级在85-95dB（A）。针对各类主要噪声源的源强、噪声频谱及维护结构特征等因素，采用综合控制的原则，主要措施如下：在设备订购时，向供应商提出严格的设备噪声指标，从源头上进行控制；锅炉排 汽、安