硅钙合金余热发电项目节能评估报告

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项目名称：3×6MW硅钙电炉烟气余热发电技改工程建设单位：陕西盛华冶化有限公司评估单位：陕西泰和节能咨询有限公司评估人员姓名职称签字项目负责人张鸿飞咨询工程师编制人员张鸿飞咨询工程师付波咨询工程师

项目摘要表项目概况项目名称3×6MW硅钙电炉烟气余热发电技改工程项目建设单位陕西盛华冶化有限公司联系人电话李兴波节能评估单位陕西泰和节能咨询有限公司联系人电目建设地点陕西省汉中市洋县谢村镇所属行业冶金项目性质□新建■改建□扩建项目总投资8000万元投资管理类别□审批■核准□备案建设规模和主要内容建设3×6MW冷凝透平发电机组，项目建成后年余热发电1.08亿度，年供电量为0.9936亿度项目年综合能源消费量主要能源种类计量单位年需要实物量计算用折标系数折标煤量（tce）电104kWh288401.22935444.36兰炭t187600.971418223.46烟煤t182000.714313000.26项目年综合能源消费总量（tce）66668.08项目能效指标比较项目指标名称项目指标值新建准入值国内先进水平国际先进水平对比结果（国内一般，国内领先，国际先进）单位产品能耗2.38tce/t工序能耗单位面积能耗对所在地能源消费影响对所在地能源消费增量的影响年增加能耗折3043.5tce对所在地完成节能目标的影响该项目单位工业增加值综合能耗为29.44tce/万元高于汉中市2010年度规模以上单位工业增加值综合能耗指标2.86tce/万元。可研报告提出的主要节能措施及节能效果：全面回收余热及工质，年节标煤3.88万吨项目可研报告在节能方面存在的主要问题：节能篇章篇幅过少、部分设备参数不全节能评估提出的主要节能措施及节能效果：优化控制运行，优选能效较高设备目录TOC\t"章名,1,节名,2"第1章编制说明 11.1评估的目的和意义 11.2评估依据 21.3评估范围和内容 4第2章项目概况介绍 52.1项目建设单位概况 52.2项目概况 62.3项目建设方案 82.4项目用能情况 42第3章能源供应情况分析评估 453.1项目所在地能源供应条件及消费情况 453.2项目能源消费对当地能源消费的影响 47第4章项目建设方案节能评估 484.1项目选址、总平面节能评估 484.2工艺流程、技术方案节能评估 484.3主要用能工艺和工序节能评估 494.4主要耗能设备节能评估 494.5评估小结 50第5章项目能源消耗及能效水平评估 515.1项目能源消费种类、来源及消费量评估 515.2能源加工、转换、利用情况评估 515.3能效水平分析评估 52第6章节能措施评估 546.1项目节能措施概述 546.2单项节能工程 546.3节能措施效果评估 556.4节能措施经济性评估 55第7章结论及建议 577.1结论 577.2建议 58第1章编制说明1.1评估的目的和意义随着经济的不断发展，我国能源消耗越来越大，而能源的利用率还处于较低水平，能源的供需矛盾很大，节约能源始终是摆在我国人民面前的一项长期艰巨任务。为此，国家提出了循环经济的发展理念，加快建设资源节约型、环境友好型社会，自觉实现从重经济增长轻环保到经济和环保并重的转变，从环保滞后经济发展到同步发展的转变。它是我国的一项长期的重大技术经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源、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。为贯彻落实国务院转批国家经贸委等部门《关于进一步开展资源综合利用意见的通知》（国发【1996】）等文件的精神，国家经贸委于2000年7月下发了——关于印发《资源综合利用电厂（机组）认定管理办法》的通知，该办法适用于全国所有的资源综合利用电厂（机组）。该管理办法中明确指出：资源综合利用电厂（机组）是指利用余热、余压、城市垃圾、煤矸石（石煤、油母页岩）、煤泥等低热值燃料生产电力、热力的企业单位。对于以工业余热、余压为工质的资源综合利用电厂，应依据产生余热、余压的品质和余热量或生产工艺汽量和可利用的工质参数确定工业余热、余压电厂的装机容量，并且特别指回收利用工业生产过程中产生的可利用的热能及压差进行发电的企业。从企业自身利益来说，合理利用、节约能源资源可有效降低产品成本，提高经济效益和市场竞争力。1.2评估依据1.2.11.2.21.2.（1）《中华人民共和国节约能源法》（2008年4月1日施行）；（2）《中华人民共和国清洁生产促进法》（2003年1月1日施行）；（3）《国务院关于加强节能工作的决定》（国发[2006]28号）；（4）《国务院关于发布促进产业结构调整暂行规定的通知》（国发[2005]40号）；（5）《能源发展“十一五”规划》（国家发改委2007年4月）；（6）《国家发展改革委关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南（2006）的通知》（发改环资[2007]21号）；（7）《“十一五”十大重点节能工程实施意见》（发改环资[2006]1457号）；（8）《中国节能技术政策大纲》（2006年）；（9）《十五工业结构调整规划纲要》（国家经济贸易委员会，2001年10月）；（10）《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国务院，2007年6月）；（11）《关于印发千家企业节能行动实施方案的通知》（国家发展改革委，国家能源办，国家统计局，国家质检总局，国务院国资委，2006年4月）；（12）《中国节能技术政策大纲（2006年版）》（国家发展改革委，2006年12月）；（13）《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》国家发展改革委，第6号，2010年9月）；（14）《“十二五”资源综合利用指导意见》（国家发展改革委，2011年12月）；（15）《国务院关于发布实施〈促进产业结构调整暂行规定〉的决定》（国发〔2005〕40号）；（16）《国家发展改革委员会关于进一步巩固电石、铁合金、焦炭行业清理整顿成果规范其健康发展的有关意见的通知》（国办发明电［2004］号）；（17）《国家发展改革委关于加强铁合金生产企业行业准入管理工作的通知》发改产业［2005］1214号。1.2.4（1）《综合能耗计算通则》（GB2589-1990）；（2）《企业能耗计量与测试导则》（GB6422-1986）；（3）《用能单位能源计量器具配备与管理通则》（GB17167-2006）；（4）《节能监测技术通则》（GB15316-1994）；（5）《企业能源审计技术通则》（GB/T17166-1997）；（6）《设备热效率计算通则》（GB/T2588-2000）；（7）《企业节能量计算方法》（GB/T13234-1991）；（8）《工业企业能源管理导则》（GB/T15587-1995）；（9）《评价企业合理用热技术导则》（GB/T3486-1993）；（10）《评价企业合理用电技术导则》（GB/T3485-1998）；（11）《评价企业合理用水技术导则》（GB/T7119-2006）；（12）《企业能量平衡统计方法》（GB/T16614-1996）；（13）《企业能量平衡表编制方法》（GB/T16615-1996）；（14）《企业能源网络图绘制方法》（GB/T16616-1996）。1.2.5其他《陕西盛华冶化有限公司硅钙余热综合利用发电工程项目申请报告》；《陕西盛华冶化有限公司2×30000KVA硅钙电炉扩建技改工程项目可行性研究报告》。1.3评估范围和内容本项目是盛华公司实施3×30000KVA硅钙系统工程的重要组成部分。因此，本次评估是分析实施余热发电前后的节能变化，以此来评价项目的节能情况。第2章项目概况介绍2.1项目建设单位概况2.1.1单位名称：陕西盛华冶化有限公司单位地址：陕西省汉中市洋县谢村工业园法人代表：魏新华2.1.2陕西盛华冶化有限公司位于长江最大支流汉江北岸，陕西洋县谢村镇工业厂区，距西汉高速公路洋县出口3公里，108国道谢村镇工业厂区段南侧100米，环境优美，交通便利。陕西盛华冶化有限公司是在2007年11月成立的民营独资企业，注册资本5217万元，法人代表魏新华，公司拥有固定资产23490万元，其中净资产19846万元，资产负债率53.64%。公司近三年来的销售收入、利润、税金稳步增长。2009年销售收入6079万元、利润1339万元、税金419万元，2010年销售收入11949万元、利润2632万元、税金816万元,2011年销售收入1.685亿元，利润1850万元，税金1020万元。银行信用等级为AA级。项目法人魏新华，生于1963年5月，汉族，1985年毕业于汉中师范学院,大学文化，工程师，中共党员。现担任陕西盛华冶化有限公司董事长兼总经理，法人代表。魏新华从1996年至今连续当选为汉中市一至四届人大代表。2002年至今连续担任洋县第十四届、第十五届人大常委会委员。2009年被评为汉中市杰出民营企业家并多次被推选为优秀共产党员。主持的《30MVA大型硅钙合金电炉高效低耗冶炼新工艺及相关装备研发》于2010年度获陕西省人民政府科学技术三等奖,获得2011年第二届陕西省发明协会“发明创业奖”。陕西盛华冶化有限公司第一台冶炼炉于2008年12月开始运行。现总共有30000kV•A电炉三座，生产硅钙合金，及其相应生产辅助设施。目前，陕西盛华冶化有限公司30000KVA大型硅钙电炉为半封闭式（矮烟罩）电炉，每台日产硅钙合金40吨，台炉年硅钙合金产量1.4万吨。其中生产的硅钙合金获国家认证中心ISO9000认证，产品质量达到（YB/T5051-1997）或意大利OET的技术标准，或根据用户要求组织生产，并取得自营出口权，产品远销国内外。30000kV•A电炉生产硅钙合金技术，原是1992年国家从意大利OET公司引进的生产硅钙合金的先进技术，目的是为了改变我国硅钙合金冶炼技术落后面貌。寻找能源和资源丰富，并有一定的技术力量作依托的地方来消化这项技术是多年选择的目标。陕西盛华冶化有限公司具有足够的电力资源和长期从事铁合金生产的经验，其产品可供应国内大型钢厂或出口。通过加强管理，重视人才的培养和技术的引进，几年来培养了一批会管理、懂技术的管理和技术队伍，为企业的发展奠定了坚实的基础。2.2项目概况2.2.1项目名称陕西盛华冶化有限公司3×6MW硅钙电炉烟气余热发电技改工程2.2.2项目建设地点陕西省汉中市洋县谢村镇2.2.31、建设规模陕西盛华冶化有限公司余热发电项目是利用3台30000KVA硅钙电炉生产时产生的高温烟气（1.44×109Nm3/a），分别经3台余热锅炉产生中压中温的蒸汽，进入冷凝透平发电机组发电并网。本项目建设规模为建设3×6MW冷凝透平发电机组，项目建成后年余热发电1.08亿度，年供电量为0.9936亿度。产品综合能耗降低约30%。2、项目建设的主要内容主要建设内容为建设3台余热锅炉、3×6MW汽轮发电机组、化学水处理，电站循环冷却水系统，站用电及计算机控制系统及烟气输送系统等。土建工程主要为汽轮发电机组厂房，高低压配电室、控制室，循环水泵房、化学水处理车间、电气综合配电楼、地下水池、改造公用配套设施等。2.2.4项目建设资金及资金筹措1、投资规模经估算，本项目总投资为8000万元，其中：工程费用6283万元，其它费用615万元，预备费用710万元，建设期利息122万元，流动资金60万元。2、资金来源资金来源：固定资产投资6283万元的资金来源计划申请银行贷款4000万元。其余由企业自筹。2.2.5建设工期本项目建设工期12个月。2.3项目建设方案2.3.1概述本工程总平面设计原则：根据规划厂区内硅钙合金烟气余热电厂的预留位置进行设计布置，要与建厂条件、周边环境、城市及区域规划相协调，从工艺和功能分区要求、环境保护、节约用地用水、降低工程量与投资、方便安全运行管理方面进行设计，同时尽量考虑利用厂区的公用设施以降低投资，按有关规程、规范和国家的方针政策等诸多因素进行综合考虑。2.3.2电厂总体规划厂区总平面规划布置，本期按1×9MW设计布局，不考虑扩建。1、电厂生活区电厂生活区按硅钙厂区已有的总体规划生活区统筹考虑，不再另建。2、水源电站各项用水，电站各项用水，均由硅钙厂配套管网统一提供。3、灰场及运灰渣道路本工程三个锅炉均依硅钙电炉建造相距较远，设置一个临时事故灰场，考虑运灰道路。4、电气出线本工程属于自备发电站，建设规模为3×6MW水冷机组，发电机额定容量为18MW。根据电站的自身特点和厂区内变电站情况，发电机电压等级适合采用10.5kV，发电机接入厂内10kV母线，10kV母线为单母线接线，并以一回10kV电缆线路接入厂内110kV总降站10kV母线侧。5、施工区本期工程施工场地紧靠电厂主厂房布置。施工场地及设在主厂房东侧，满足大件运输的需要。进场道路用厂区原有的通往西门的主干道。2.3.3工艺流程2.3.3.11、改造前图2-1改造前的工艺流程图2、改造后图2-1改造后的工艺流程图2.3.3.本项目利用3台30000KVA硅钙电炉生产时产生的高温烟气（1.44×109Nm3/a），分别经3台余热锅炉产生中压中温的蒸汽，进入冷凝透平发电机组发电并网。通过综合利用烟气余热发电，可有效缓解企业用电压力。经测算，项目建成后，每万吨硅钙合金节约电能2700万度，折合标准煤3318.3吨。2.3.4锅炉系统2.3.4.1概述本工程为陕西盛华冶化有限责任公司新建硅钙余热综合利用发电工程，机组容量为3×6MW，位于陕西盛华冶化有限责任公司产业厂区内，安装3台19.54t/h余热锅炉及其相关辅助配套系统。2.3.4.2余热锅炉及增压风机型号及规范1、硅钙余热锅炉型号：QC-19.54-1.7/340额定蒸发量：19.54t/h额定蒸汽压力：1.7MPa（a）额定蒸汽温度：340排烟温度：175台数：3台2、增压风机由于硅钙炉先建成，锅炉及管道的阻力较大，原来的引风机压头可能不够，暂先拟定在余热锅炉后配置一台增压引风机，待实际设计时再详细核算是否加增压风机。增压风机参数暂定如下：全压：2010Pa流量：388747m3台数：每台余热锅炉配置一台总数：3台2.3.4.3余热锅炉的烟气参数1、名称：硅钙合金烟气。2、硅钙合金烟气成份分析如下表，其含量为体积含量。表2-1硅钙炉余热锅炉烟气成分名称样品编号#1#2备注成份含量含量1N278.096%77.96%2O219.13%19.00%3CO22.79%3.03%4CO162ppm105ppm5SO26ppm25ppm6NO3ppm2ppm7NO20.4ppm18.4ppm通过计算，锅炉参数如下所示：表2-2硅钙炉烟气及余热锅炉技术参数项目单位参数（单台）锅炉进口烟气温度℃400锅炉进口烟气量（标况）Nm3/h18.6×104锅炉型号QC-19.54-1.7/340主蒸汽压力MPa(a)1.7主蒸汽温度℃340锅炉给水温度℃104主蒸汽蒸发量t/h19.54锅炉出口烟气温度℃175锅炉本体烟气阻力Pa1200三台硅钙余热锅炉产汽量t/h58.622.3.4.4除灰系统1、设计原则①锅炉排灰系统采用干式排放方式。②拟采用炉底灰用人工方式，罐装后，采用小推车运输的方案。③不设置灰库。④设置一个临时事故灰场。2、设计原始资料①气象特征值及地震烈度参见其它相关章节。②硅钙余热锅炉灰量表2-3硅钙余热锅炉灰量（年利用小时数为7200小时）锅炉容量/台数灰量每小时灰量（t/h）每天灰量（t/d）每年灰量（t/a）1×19.54/h0.1042.4967502×19.54t/h0.2084.99215003×19.54t/h0.3127.48822503、节能措施①以最简单的系统配置达到使用要求。②选用低能耗的设备。2.3.1、汽轮发电机组型号及主要参数本工程处于汉中地区，当地水源比较丰富，充分利用自然条件，拟选用低温低压1×9MW水冷凝汽式汽轮发电机。①汽机主要技术参数表2-4汽机技术参数项目单位参数（单台）型号N9-1.57/330额定进汽压力MPa（a）1.57额定进汽温度℃330额定汽机进汽量t/h58.62排汽压力kPa15（a）额定转速r/min3000额定发电功率MW9给水温度℃104冷却水设计温度℃20②发电机主要参数表2-5发电机技术参数项目单位参数型号QF-9-2额定功率MW9额定电压kV10.5额定转速r/min3000额定频率HZ50功率因数0.8冷却方式空冷励磁方式微机控制静止可控硅励磁2.3.61、主蒸汽系统主蒸汽系统采用单母管分段制，由三台硅钙余热锅炉产生低压蒸汽通过集汽缸混合后，通过单根主蒸汽管道送至汽轮机主汽门，经调节阀进入汽轮机内做功。2、给水系统本系统共设2台110％额定容量的电动给水泵，1台运行，1台备用。给水泵为定速泵，主给水经给水泵升压到给水母管后，分别送往3台余热锅炉，在给水泵出口设置再循环管道，2台电动给水泵，选用参数Q=60m3/h、H=4.0MPa。3、凝结水系统系统共设一台除氧器，采用定压运行方式，做完功后的乏汽进入凝汽器凝结为水，经凝结水泵、轴封加热器、输送至除氧器。在凝结水泵出口设有再循环管。凝结水泵、给水泵轴封密封用水由凝结水泵出口取水。另外，汽轮机如有其他杂用水（如排汽喷水减温等），可根据需要在凝结水主管上连接取水。4、抽真空系统机组抽真空系统采用射水抽气器，设2台射水泵、2台射水抽气器，1个射水箱。射水箱用水来自工业水供水。射水泵选用Q=100m3/hH=0.5MPa两台，一台运行，一台备用。5、补给水系统本工程化水处理设备间设在汽机房5-6柱之间。软化水补充进B-C跨11.0米层的软化水箱，软水直接补入凝汽器上部，再进入热井中。6、工业水及冷却水系统循环冷却水由硅钙厂提供，采用机力通风冷却塔冷却，循环水泵房在主厂房外单独设置。循环冷却水用于凝汽器冷凝排汽，同时提供主厂房部分设备如空冷器、冷油器的冷却用水。冷却水的供水对象主要是冷油器和发电机空冷器，水源取自循环水管，冷却水采用闭循环系统，回水至循环冷却水水池。工业水水源取自硅钙厂工业水管网。7、锅炉排污系统三台余热锅炉共设一套连续排污系统。排污水先经过排污冷却井冷却后，再经工业废水下水道汇集后进入总厂工业排水系统。8、主要辅助设备选择⑴凝汽器型式：两流道两流程表面式有效冷却面积：1350m冷却水量：3000～3500t/h冷却水温度：25～32℃最大进水温度：32台数1台⑵除氧器及水箱型式：卧式压力除氧器运行方式：定压工作压力：0.588MPa出力： 60m3出水含氧量：小于0.05mg/L进水压力：1.0MPa台数：1台⑶凝结水泵型式：单级卧式流量：60m3扬程：1.0MPa台数：2台⑷电动给水泵型式：多级卧式流量：60m3扬程：4.0MPa台数：2台⑸射水泵型式：KQW125/200-37/2流量：100m3吸入压力：0.0075MPa工作水压力：0.4MPa水温：27台数：2台⑹冷油器型号：YL-40-2冷却面积：4m3台数： 2台⑺高压电动油泵型号：YL型立式离心油泵流量：125m3扬程：1.05MPa台数： 1台⑻交流油泵型号：KCB300流量：300L/min扬程：0.36MPa台数： 1台⑼直流油泵型号：KCB300流量：300L/min扬程：0.36MPa台数： 1台⑽轴封加热器型号：汽轮机厂配套出力：60t/h台数： 1台⑾连续排污扩容器型式：LP-3.5（A）型容量：3.5m工作压力：4.0MPa台数：1台⑿集汽缸型式：φ600型额定出力：60t/h工作压力：1.7MPa工作温度：27容器类别：一类台数：1台⒀电动桥式起重机起重量：20/5t跨度：13.5m工作级别：A3（轻级）台数：1台2.3.7主厂房布置2.31、主厂房布置按3×6MW机组模式、格局布置，不留扩建余地。2、两机采用集中控制，控制室布置汽机房零米。3、主厂房内部从左至右依次布置汽机房、化水间，配电间在除氧间下面。2.3本工程为新建工程，主厂房布置采用汽机房、除氧间2列布置方式。运转层标高为7.0m，余热锅炉为室外露天布置。主厂房（包括汽轮发电机房、中央控制室）采用钢框架结构，锅炉构架为钢构架。主厂房布置的主要尺寸见下表表2-6主厂房主要尺寸序号项目数值(m)1跨度2汽机房(A—B)153除氧间(B—C)64柱距65档数56主厂房全长（含化水车间）30×217余热锅炉9.8×7.4×38主厂房各层标高(1)汽机房运转层7(2)汽机房中间层3.4(3)汽机房屋架下铉16.8(4)汽机房行车轨面14.3(5)除氧层11(6)余热锅炉烟气入口21.205(7)余热锅炉烟气出口23.165(8)余热锅炉汽包中心22.2302.31、汽机房布置主厂房主要包括汽轮发电机房及电站控制室、高低压配电室，布置在#2、3#硅钙炉北侧空地上，占地30×21m。汽轮发电机房为主厂房的AB跨，汽轮发电机组采用岛式纵向布置。主厂房0m层为辅机平面，布置有给水泵、凝汽器、凝结水泵、高压启动油泵、交直流油泵、射水泵及射水箱等，3.6m层布置有主油箱、轴封加热器。汽轮机及发电机运转层布置于7m。除氧间框架在主厂房的BC跨，为单框架、钢结构，占地为30×6m，分三层布置。高、低压配电室布置在0m层，电站控制室布置在7m层，除氧器露天布置在11m层上，详见主厂房0.00米、3.4米、7.00米平面布置图。2、锅炉布置锅炉为室外露天布置，#1余热锅炉布置在#1硅钙炉与除尘器之间，#2、3#余热锅炉布置在#2、3#硅钙炉与除尘器之间。3、主厂房设备布置①汽机房布置：本期工程汽机房柱距6.0米，占用5档，化水间占用一档，转动机械布置在零米。②主厂房内部从左至右依次布置汽机房、化水间，配电间在除氧间下面。③主厂房内部从左至右依次布置汽机房、化水间，配电间在除氧间下面。2.3为了便于检修，汽机房设双梁桥式起重机1台，跨距LK=13.5m，起重量20/5t，轨道梁顶标高14.3m。汽机房内汽轮机、发动机、冷油机、抽气器等均可利用此行车起吊。2.3.8供水系统2.3本项目为陕西盛华冶化有限公司硅钙余热综合利用3×6MW发电工程。2.3.1、设计原则①本电站生活、生产及消防用水由硅钙厂相配套的管网统一供给。本电站生活、生产用水在设计界限留接口，由硅钙厂统一供给。②本期循环水量按1×9MW机组容量设计，循环水供水系统为带机械通风冷却塔的二次循环母管制供水系统，每机组对应一台循环水泵和一座机力塔。循环水管采用单母管(焊接钢管)。③本期建一座循环水泵房，泵房内布置2台循环水泵。循环水泵房外设一座吸水池以沟道与机力塔水池连接，在吸水池上设置滤网。④本工程排水系统采用分流制，工业废水、生活污水、雨水分别排放，工业废水、生活污水排至硅钙厂各自的污水处理系统进行处理回用。2、设计范围设计范围为余热电站围墙内，主要内容有：①余热电站循环供水系统。②余热电站生活、生产给排水系统。③余热电站消防系统。2.3.8.3余热电站补给水系统1、循环水需水量3×6MW余热电站循环水需水量见下表表2-7循环水量表(纯凝工况)机组凝汽量(m3／h)凝汽器用水量（m3／h）冷油器空冷器总循环水量(m3／h)容量(MW)夏季冬季夏季冬季1×952312020805612032962256循环水总水量按夏季冷却倍率60、冬季冷却倍率40计算。2、补充水量表2-8余热电站补水量表序号项目1×9MW(m3／h)备注用水量回收量损耗量1冷却塔蒸发49.4049.42冷却塔风吹3.303.3P=0.1％3循环水排污13.2310.24化学补给水9095汽水取样用水24240补充至机力塔水池6其他工业用水12120补充至机力塔水池7生活用水0.500.58杂用水202利用循环水排污水9厂区绿化用水101利用循环水排污水10未预见水量505合计119.43980.4根据上表，3×6MW机组电厂总补充水量为夏季80.4m3/h，冬季59.6m3/h3、水务管理及节水措施水务管理的目的是节约用水，减少排水污染，降低电厂耗水量；在满足电站不同用水需求、保证安全生产的前提下，合理地规划安排电站各工艺系统的用水，提高水的重复利用率，力争做到一水多用，从而达到节水的目的。主要节水措施有：①机力冷却塔安装除水器，将风吹损失控制在0.1%以下；②化学取样水回水以及其他工业回水作为冷却塔补充水，充分利用一水多用；③电站各项排水统一汇流至硅钙厂污水处理站处理后回用；④水量平衡见车间水量平衡图DT-F1118K-S01。2.3.83×6MW余热电站冷却水系统采用带机械通风冷却塔的二次循环母管制供水系统，拟配2台循环水泵、1座机力通风冷却塔，循环水母管采用一根φ920×8mm压力供水钢管和一根φ920×8mm压力回水钢管。供水技术系统图见DT-FY1118K-S02。1、机械通风逆流冷却塔处理能力： 4000m3出塔水温： 30进出塔温差： 10外形尺寸： 18000×18000mm风机直径：Φ9200m配电动机功率： 200kW台数： 1台2、循环水泵型号： KQSN600-N19流量： 1404-2340-2808m3/h扬程： 27-24-19m转速： 990r/min配电动机功率： 220kW台数： 2台3、循环水泵房及机力塔水池布置本期2台循环水泵布置于循环水泵房内。循环水泵房布置在机力塔附近，循环水泵房为半地下结构；下部为现浇钢筋混凝土结构，上部为砖混结构，地下部分净空尺寸为：长×宽×深=11.5m×11.5m×3.5m，地上部分净空尺寸为：长×宽×高=16m×9m×8.2m。泵房内还装设有3吨电动单梁悬挂桥式起重机1台以备设备安装与检修之用。机力通风冷却塔下设水池，其平面尺寸L×B=21×21m，池深2.5m。2.3.1、给水管道系统电站水源由硅钙厂相配套的管网统一供给。生活给水、生产给水及消防给水管道形成各自独立的供水管网，以满足不同系统的用水要求。2、排水管道系统厂区排水采用分流制，生活污水、生产废水、雨水均独立排放。生活污水通过化粪池简单处理后统一排放至硅钙厂生活污水处理总站处理回用。生产废水统一排放至硅钙厂废水处理总厂处理回用。厂区雨水采用有组织排水系统，各建筑物的雨水排水及厂区道路的雨水排水，经厂区雨水干管排入厂区雨水管网。2.3.9消防系统2.3◎《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）◎《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229-2006）◎《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）◎《火力发电厂生活消防给水和排水设计技术规定》（DLGJ24-91）2.3.余热电站消防系统设计，遵照我国消防工作“预防为主，防消结合”的方针，结合火力发电厂的特点，并根据本工程的具体情况，力求体现当前的消防设计思想和水平。首先在总厂平面布置，生产工艺及土建设计中采取相应的防火措施；其次，按照主要建（构）筑物和设备进行区域划分。余热电站设置独立的消防给水系统，以提供全电站不同部位所需的消防水。余热电站按同时发生一次火灾设计。2.3.消防水由硅钙厂消防水管网接来。消防给水系统所需最大消防流量是主厂房消防用水，室外消火栓用水量30L/s，室内消火栓用水量10L/s，合计为40L/s（144m3/h），热电站最大一次消防用水量为288m3。消火栓系统管网工作压力为0.65MPa。2.3.室外消防管网在主厂房周围形成消防环管，其它辅助建筑物附近也设有环状或枝状消防管网，环状管网管径为DN200。室外消防管网上设有室外消火栓，主厂房周围不超过80m，其它部位不超过120m，超压部位的室外消火栓采用减压稳压消火栓。重要建筑物外均按规范设置水泵结合器。在管网上设置阀门，使管网中部分管段事故或检修时对消防供水影响最小，阀门采用蝶阀。正常情况下阀位均应在全开状况，运行人员应定期巡视阀位，操作手柄平时应锁定在操作杆上。2.3.1、燃烧系统的消防措施燃烧系统主要包括余热锅炉本体，整个系统按规定设置了室内消火栓系统和移动式灭火器。2、油系统的消防措施汽轮机主油箱设置事故排油装置，汽机房外设置事故油池。汽机房内设置了室内消火栓系统，各层防火重点部位配备了移动式灭火器。主厂房内的消火栓用水接自主厂房内环状消防管网。3、电气设施的消防措施电气设施如各级电压配电装置，电容器室、蓄电池室以及其它充油电力设备均采用移动式灭火器灭火。4、其它建筑物的消防措施其它如化水车间等均按照规范设有室内消火栓及手提灭火器。2.3.根据中华人民共和国国家标准GB50229-2006《火力发电厂与变电所设计防火规范》的规定，在电缆夹层、控制室、电缆隧道的电缆交叉密集处、电缆竖井及屋内配电装置等区域，应设置有火灾探测报警装置和移动式灭火器具。火灾报警及消防控制系统由中央监控装置、电源装置、报警触发装置（手动和自动两种）组成。中央监控装置布置在机炉集中控制室电子设备间内，与电厂的运行指挥密切结合。报警方式分为手动和自动两种。手动报警方式：运行人员在就地巡检中，如发现火情，则手动按下该区域的手动报警器，控制室内运行人员就可得知该区域发生火灾。自动报警方式：通过各种火灾探测器产生的火灾电信号送至中央监控装置，发出声光报警信号。中央监控盘负责火灾报警及消防系统的监控。2.3.10化学水处理2.3.101、工程概况根据现有废弃资源量及能量品味，本次共3台30MVA硅钙炉，安装三台余热锅炉，共产1.7MPa，340℃2、设计范围电厂化学部分设计范围为：锅炉补给水处理、化学实验室的仪器设备配置、循环冷却水处理、化学加药及水汽取样分析。3、本工程设计遵守以下现行的国家及行业规程和标准:◎DL/T5375-2008《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》。◎GB50049-2011《小型火力发电厂设计技术规范》◎DL/T5068-2006《火力发电厂化学设计技术规程》◎GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》◎GB/T1576-2008《工业锅炉水质》4、汽水质量标准本期建设机组属低温低压机组，水汽质量标准执行国家标准《工业锅炉水质标准》（GB1576-2008）①锅炉给水水质悬浮物：≤5mg/L硬度：≤0.03mmol/L溶氧：≤0.05mg/L铁：≤0.3mg/L油：≤2mg/LPH(25℃)：7～电导率：（25℃）：≤②锅炉炉水水质总碱度：≤12mmol/L磷酸根：10～30mg/L（单段蒸发）PH（25℃溶解固形物：＜3000mg/L相对碱度：＜0.2mmol/L5、水源及水质本期工程锅炉补给水水源为硅钙厂提供的市政供水，由于没有水质报告，本方案暂按按照饮用水标准设计，待详细的水质全分析出来后再做确认。2.31、原则性水处理系统根据水源水质和拟安装机组的参数，系统采用过滤+反渗透脱盐处理。工艺流程为：原水—→原水箱—→原水泵—→双介质机械过滤器—→反渗透装置—→除盐水箱—→除盐水泵—→用水点2、系统出力的确定余热锅炉额定总蒸发量：58.62t/h厂内汽水循环损失（5%）：58.62×5%=2.931t/h锅炉排污损失（2%）：58.62×2%=1.1724t/h系统正常补水量：5t/h考虑到自用水及事故或起停，锅炉补给水设备出力按10t/h设计。3、主设备选型主设备选型详见“化学水处理原则性系统图”DT-FY1118K-H014、设备布置及操作控制①设备布置该项目为余热发电项目，考虑以不影响硅钙生产的情况下，水处理车间及化验室布置于主厂房内,详情见主厂房零米层平面布置图。水处理室外布置有1台50m3生水箱、1台100m3软化水箱。②系统的连接方式及操作方式系统中多介质过滤器采用母制并联接，运行、反洗采手动操作。反渗透装置采用PLC程序控制。2.3化验室的主要仪器设备的配置按照《火力发电厂化学设计技术规程》规定进行配置。2.3为防止循环冷却水结垢，设置循环水加稳定剂装置一套，向循环水加稳定剂及杀菌处理。2.31、给水氨处理为了减少由于低pH值所引起的给水系统的腐蚀，维持给水pH值在9～9.4范围内，给水采取加氨处理，加氨装置布置在主厂房零米层。2、炉水校正处理为了防止锅炉结垢，炉水采用加磷酸盐处理，维持炉水磷酸根在10～30mg/L范围内，炉水采取加磷酸盐处理，磷酸盐加药装置布置在余热锅炉零米层附近。3、汽水取样汽水取样装置采用集中布置，人工取样，人工分析。布置在余热锅炉零米层附近。2.3本工程水质分析需要进一步核实，水源水质稳定性较差，为了保证一下阶段水处理系统的设计准确合理、经济可靠，水质资料需要进一步的积累，应按有关规定地表水要每月一份至少要累积一年的资料，为下阶段工作创造条件。2.3.112.3.11◎《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）◎《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）◎《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》（DL/T5035-2004）◎《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）◎《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）◎《小型火力发电厂设计规范》（GB50049-2011）◎《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》（DL5053-1996）◎《环境空气质量标准》（GB3095—1996）2.3见前面章节论述。2.31、通风室内设计参数表2-9通风室内设计参数名称夏季最高排风温度（℃）夏季作业地带温度（℃）汽机房4536除氧间4536高低压配电室40变压器室452、空调室内计算参数①集中控制室夏季：温度:26±1.0℃冬季:温度:20±1.0℃②办公室/值班室夏季：温度:26～282.依据国家相关规范要求，洋县地区属于非采暖区，故工业厂房不考虑采暖。2.31、主厂房通风在夏季，汽机房设备及管道散入室内的总热量为0.1MW。排风温度控制在45℃以下，经计算，排除汽机房室内余热（湿）所需最小通风量为4×104kg汽机房采用自然进风、自然排风的通风方式排除室内余热及余湿，可以节省厂内用电和运行费用，室外空气经汽机房0.00m层A排外墙及运转层低位铝合金推拉窗进入室内，在热压的作用下，室内热空气上升经由汽机房及B-C跨高侧窗排出室外。除氧间采用自然通风，锅炉房为敞开式布置,通风采用自然通风方式最为适宜。2、电气设备间通风①为了保证高压配电室良好的工作条件，高压、低压配电室设置事故通风，换气次数按不少于15次/时考虑，并兼做夏季通风降温之用。②控制室配电间都要求设置降温通风和事故通风，在上述配电间通风方案均采用自然进风和机械排风的通风方式。③本设计设有蓄电池房，蓄电池采用免维护式蓄电池，设置事故排风风机，风机选型应考虑防腐防爆型。3、辅助车间通风及空调 ①循环泵房地下布置,故采用自然进风，机械排风方式,换气次数不少于6次/时。②化水车间段采用自然通风。加药间、酸碱库、酸碱泵房、酸碱计量间考虑机械排风，换气次数按15次/h计算，风机选用玻璃钢防腐风机。水分析试验、油分析试验室机械排风系统，换气次数按6次/h计算；其中水分析室风机均选用玻璃钢防腐风机，油分析室风机和电动机机考虑防爆；加氯间运行时有可能发生氯液泄漏，所以在加氯间必须设置自然进风和机械排风系统，排风量按换气次数不少于15次/时计算，风机选用玻璃钢防腐风机。③化学水处理分析室、化验室、控制室、除尘控制室设置空调系统,选用节能型壁挂式空调机。4、集中控制室、电子设备间空气调节集中控制室及电子设备间按全年性空气调节系统设置，满足工艺对空气参数的要求，保证电厂安全可靠运行。集中控制室、电子设备间设置空调系统，结合本工程的要求和特点，选用风冷恒温恒湿空调机组，满足室内温度要求。在冬季和夏季维持空调的室内空气参数及噪声控制等要求。空调房间室内温度控制在夏季25℃±1℃、冬季20℃±1℃范围内；相对湿度控制在60%±10%的范围内；4、集中控制室、电子设备间防火排烟控制室、电子设备间设置排烟风机。火灾扑灭后开启排烟风机，当烟气消除后关闭排烟风机。6、生活建筑及办公室空气调节为了保证良好的工作环境，办公室设置空调系统，由于面积不大，选用环保型分体空调机保证良好的工作环境。2.3.12电气部分2.3本工程属于自备发电站，建设规模为1×9MW水冷机组，发电机额定容量为9MW，电力电量应基本在内部平衡。根据电站的自身特点和厂区内变电站情况，发电机电压等级适合采用10.5kV，发电机接入厂内10kV母线，10kV母线为单母线接线，并以一回10kV电缆线路接入厂内110kV总降站10kV母线侧。本工程启动电源由110kV总降站经10kV线路倒送电。电气主接线见图DT-FY1118K-D01。2.3厂用变高压侧采用10kV，中性点不接地，10kV高压厂用电接线为单母线接线。低压厂用电系统采用380/220V，中性点直接接地的三相四线制系统，向动力负荷和照明负荷同时供电。低压厂用电系统采用单母线接线，另由厂区低压配电室引一回400V备用电源。全厂设一组铅酸免维护蓄电池组，电压220V，容量250Ah，供给全厂的控制、保护、事故照明和直流润滑油泵等直流负荷所需的直流电源，同时电池始终处于浮充电状态。2.310kV开关柜选用KYN28A-12型铠装移开式开关柜，配10kV真空断路器。厂用高压设备采用金属铠装中置式开关柜，内装真空断路器。厂用380/220V低压设备选用MNS抽出式配电屏。低压厂用变压器采用低耗节能型干式变压器。主厂房内厂用高低压设备均布置在主厂房B-C框架底层，主厂房其他动力柜和辅助厂房的低压动力柜就近布置在各自的负荷附近。本工程采用机炉电集中控制室控制，电气系统采用微机自动化装置进行控制及保护。2.3.12.31、为了保证人身和设备安全，电厂内设置一个总的接地装置。接地装置对接地电阻、拉触电压和跨步电压满足规程要求，尽可能使在电气设备所在地点附近对地电压分布均匀。避雷针、线的引下线及避雷器下安装环形接地体，并加装均压器。2、为了防止雷电过电压危及人身和设备安全，按照《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》及其它有关规程、规范的要求设置防直击雷保护措施。采用避雷针(如主厂房屋顶、机力塔、配电装置进出线构架等)、避雷器及避雷线和屋面钢筋焊接成网(如户内配电装置等建筑物)的防直击雷措施，所有避雷针、避雷线和屋面钢筋、焊接成网的引下一及接地装置，均应满足规程要求。3、各种电压等级的电气设备的布置，符合《高压配电装置设计技术规程》中“屋外配电装置的安全净距”和“屋内配电装置的安全净距”要求及其它有关规程要求。4、电气设备采用有保护外壳的或安装于有隔离保护作用的间隔柜、箱内、对敝露布置的高压设备则按规程要求设备必要的栅栏或遮栏，以防人员接触带电部分。对高压开关柜，带电间隔的门则设置电气闭锁装置，防止人员在带电情况下误入。所有带电部位都带电危险的标志。5、电气设备带电裸露部分与人行通道、栏杆、管道等最小安全距离应按下表设计。表2-10电气设备带电部分最小安全距离电压（kv）距离（mm）1～102003540011010006、为保证事故时运行人员能安全撤离现场，屋内配电装置的门向外开，并装弹簧锁；屋内相邻配电装置之间的门向两个方向开启。7、通信、电气一、二次、远动、系统保护各专业按照各有关规程要求，均采取了相应的措施，以防电器误操作，保障设备及人身安全。2.3.13热工自动化部分2.3.13.1概述本设计为陕西盛华冶化有限公司硅钙余热综合利用3×6MW发电工程，工程为硅钙余热资源综合利用项目，该项目具有节约能源，保护环境等优点，符合国家现行产业政策。建设规模为3×19.54t/h余热锅炉＋3×6MW机组，采用低温低压参数等级。根据综合利用发电车间要求和热机工艺流程，热控方案按母管制系统综合考虑。2.3.13.2机组的控制方式1、本工程采用分散控制系统（DCS）方式控制。机、炉、电合设一个集中控制室、工程师室及电子设备间布置在主厂房BC框架运转层。2、集中控制室、工程师室、电子设备间下均设有电缆夹层。3、集中控制室内每台机组辅助控制盘面和控制台面设计按炉机电顺序排列。运行员通过LCD、键盘和鼠标实现机组的炉、机、电集中监控。LCD和键盘/鼠标以及紧急的事故处理用的后备监控设备布置在操作台上，以便在紧急事故状态下实现手动安全停机、停炉。安装在操作台上且独立于DCS的紧急安全停机、停炉所必需的后备监控设备，主要有：交、直流润滑油泵、汽包事故放水门、生火放气门以及手动停机、停炉等操作按钮。机组控制盘上还设置了少量的监视仪表和工业电视等。4、汽机调速控制采用电液调节系统，主要完成汽机转速控制、负荷控制、超速保护、应力监测等功能；汽机本体监测(TSI)监测轴向位移、轴承振动、胀差、转速等重要参数。5、汽机紧急跳闸系统（ETS）可采用由DCS系统实现功能或由PLC单独控制装置实现。2.3.13.3机组的控制水平热工控制设计将遵照“安全可靠、经济实用、符合厂情”的原则进行规划，积极采用成熟可靠的热工自动化设备及技术，吸收近期同类机组热工自动化水平较先进模式的成功经验，使本期工程机组的监控达到较高的自动化水平。1、主厂房机组热工控制拟采用分散控制系统(DCS)，其功能覆盖面包括数据采集与处理系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、炉机辅机顺序控制(SCS)和锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)。循环水泵房也纳入分散控制系统(DCS)之中，为实现炉、机、电单元统一值班创造良好条件。2、随主辅机设备本体成套供应及装设的检测仪表和执行设备，应满足机组运行、热工自动化系统的功能及接口技术等要求。3、集中控制室内，运行人员借助于热工控制系统可以实现：①在少量就地人员配合下实现机组启动、机组运行工况监视和调整，停机和事故处理。②实现以操作员站LCD为中心的炉、机、电集中监视和控制，其主要内容为：屏幕显示、键盘操作、报警打印、定期制表、事件顺序记录、性能计算及历史数据存储检索等。③实现机组正常工况的自动控制，异常工况的报警、联锁和紧急事故时的自动保护。当分散控制系统一旦出现全局性故障时，少量的常规后备控制设备也将保证机组紧急安全停机。2.3.13.4辅助车间的控制方式1、化水系统采用PLC控制。2、循环水泵房控制纳入DCS系统。2.3.13.5热工自动化系统规划方案根据本工程机组规模及DCS的控制范围，设置6套操作员站、1套工程师站。具体配置如下表所示：#1锅炉操作员站1套#2锅炉操作员站1套#3锅炉操作员站1套#1汽机操作员站1套#1机DEH操作员站1套电气综合自动化操作员站1套全厂自动化系统规划方案见图纸《DT-FY1118K-K01全厂自动化系统规划图》。2.3.13.6热控设备的主要选型原则热控设备选用技术成熟、可靠性高、性能良好的设备。主要热控设备的采购采用招议标方式择优选取。1、分散控制系统(DCS)是本工程的关键设备；根据目前火电厂热工自动化技术迅速发展的趋势和国内产品的实际情况，原则上考虑选用在国内具有较强技术研发能力的成熟的国产型分散控制系统。2、汽轮机数字式电液控制系统(DEH)也是本工程的关键设备，根据我国目前DEH生产的实际情况，首先考虑由汽轮机制造厂家随汽轮机成套供货，或另行采用招议标方式择优选取。3、基础自动化设备(压力、差压、温度、物位、流量、执行机构、分析仪表等)是保证自动化水平的重要一环，考虑到我国目前过程仪表生产的实际情况，基本选用国内比较先进成熟的国产设备。。4、热控电源设备、就地盘箱盒等全部采用国产设备。2.3.13.7电源1、交流220V电源设置交流220V不停电电源。电源切换时间不大于5ms。该电源供热工自动化系统、检测表等设备用电。在厂用电中断的情况下，不停电电源系统应能保证连续供电半小时。2、交流动力380VAC电源主厂房內的配电箱从厂用电不同段引入两路380V/220V交流电源，以供电动门等设备用电。3、直流220VDC电源引两路互为备用的220VDC电源，供热工保护系统及设备用电。2.3.14建筑部分2.3.14根据工艺布置，主厂房主要由汽机房、除氧间、集控室，配电间及化水间组成。汽机间柱距6.0m，纵向共6跨，总长度30.0m。汽机间横向跨度15.0m，除氧间横向跨度6m，厂房总宽21m。主厂房围护结构，拟采用烧结多孔砖和轻集料混凝土小型空心砌块砌筑，地下部分采用烧结粉煤灰实心砖砌筑。内隔墙采用轻质砌块砌筑。墙体等建筑材料满足现行防火设计规范的要求。主厂房建筑在满足工艺流程的前提下，主厂房布置尽量做到平面布置紧凑，空间利用合理，使用功能明确。主厂房0.00m层都设符合通行和检修要求的纵横向水平交通通道，7.00m层汽机房在A、B轴侧、两山墙端设交通通道，并与汽机岛及加热器平台用钢平台通道连接。在汽机房零米设上加热器平台3.6m及7m的钢梯；在除氧间设主楼梯，可上至3.4m层、7m层及11m层；上吊车钢梯设在除氧间11m层；在6轴山墙处设消防钢梯，可从零米上至3.4m层、7m层及11m层。主厂房主要出入口、疏散通道的设置均要满足安全疏散的要求，符合现行防火规范的要求。主厂房火灾危险性类别为丁类，耐火等级二级。除氧间0m及7m分别设置男女卫生间。建筑面积处理力求简洁大方，色彩明快，既要与周围建筑协调，又要充分体现现代化工业建筑特点。主厂房侧面设置塑钢窗，供采光用。天然采光不足处辅以人工照明，汽机房采用汽机房采用自然通风。2.3房屋跨度、柱距及层高，按生产工艺要求及建筑模数统一规定确定；屋面：一般采用柔性防水，保温层采用憎水膨胀珍珠岩；外墙为面砖；楼地面：一般砼地面，水泥砂浆面层；楼面为水泥砂浆或铺地砖，工艺有特殊要求的按要求处理。汽机房、除氧间及其各层地面采用水泥砂浆压光地面。汽机基座平台采用耐磨地砖。集控室楼面采用抛光地砖。乳液涂料；内墙采用中级内墙涂料，局部贴面砖。有特殊要求的按特殊要求。2.3所有建筑，均采用密封性能较好的塑钢门窗，其围护结构则采用传热系数小、保温隔热性能好、且重量轻的空心砌块，以使各建筑物在冬季减少暖能耗，在夏季则减少机炉控制室和主控制室调制冷能耗。2.3.12.3汽机房、除氧间承重结构，采用钢结构框排架，汽机房外侧柱通过汽机房屋盖与除氧间框架组成框排架体系，各层楼屋板梁亦为钢结构，楼板为压型钢板浇筑钢筋混凝土，汽机房屋盖为钢屋架，夹芯板彩钢屋面结构、另设屋顶式通风器装置。由于本工程地震设防烈度为6度，柱纵向刚度弱，因汽机房吊车起重量较大（25t），故对主厂房在A轴外侧柱的纵向柱列设抗震钢支撑一挡，主厂房横向由框排架结构自身抗震。锅炉部分：本工程锅炉为余热锅炉，锅炉本体下设钢筋混凝土框架支架，上部接锅炉钢架。汽机基座、加热器平台均为现浇钢筋砼框架结构。各附属单体建筑物优先现浇钢筋混凝土结构。2.3根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本地区地震设防烈度为6度，地震动峰值加速为0.05g，设计地震分组为第三组。本建筑场地土类型为中硬场地土；场地土类别为Ⅱ类。本工程主厂房等主要建筑的抗震设计按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中丙类建筑执行，既地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求，一般次要建（构）筑物按丙、丁类抗震设防。为保证建筑物有良好的抗震性能，应尽量采用规则的建筑设计方案，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性。主厂房采用现浇钢结构。横向为框架结构体系，纵向在A列框架的适当位置设置柱间支撑，BC列纵向按框架设计，构成纵向抗震结构体系。2.3主厂房因荷载较大，拟选用钢筋混凝土条形基础，必要时，根据计算考虑桩基方案，余热锅炉基础优先选择独基基础，计算不满足时考虑条形基础，其余附属建筑物采用独立基础，天然地基。2.4项目用能情况2.4.1企业用能陕西盛华冶化有限公司消耗能源主要有电力、兰炭、烟煤。这些能源均属于外购。陕西盛华冶化有限公司每年生产硅钙合金2.8万吨，所消耗的能源品种和数量如下：电力：28840万度/年（10300度/吨）；兰炭：18760吨/年（0.67吨/吨）；烟煤：18200吨/年（0.65吨/吨）。按电力0.404、兰炭0.9714、烟煤0.7143的折标系数计算得：企业年消耗能源14.77万吨标准煤（其中电力11.65万吨标煤、兰炭1.82万吨标煤、烟煤1.30万吨标煤）。2.4.2项目用能通过烟气余热发电技改工程的实施，可为盛华冶化提供年动力用电9936万度，折合4014.14吨标煤；年综合利用废气144000万Nm3/a，节省能源折合72472吨标煤。因此，余热发电技改工程的实施，将为企业节约能源76486.14吨标煤。2.4.3能源流向从项目能源供应来看，该项目主要能源消耗品种为电力、兰炭、烟煤。从项目能源需求来看，项目终端设备能源消耗主要为硅钙电炉。项目能源流向，见下图。电力电力兰炭烟煤大型硅钙电炉（硅钙合金冶炼）余热锅炉发电机组能源流向图说明：红色线表示电力、蓝色线表示兰炭、黑色线表示烟煤、绿色线表示烟气。根据上图，烟煤和兰炭均作为还原剂来使用，电力是动力源。因此，项目能源均流向硅钙合金冶炼工序，能源使用设备为硅钙电炉。第3章能源供应情况分析评估3.1项目所在地能源供应条件及消费情况3.1.1能源供应条件1、项目建设地点盛华冶化有限公司位于洋县东部半山区，厂区面积4.3万m2(65亩)。根据余热发电的特点，本项目为硅钙余热综合利用1x9MW发电工程，厂址在公司洋县谢村陕西盛华冶化有限公司内部，建在硅钙生产台段，布置在硅钙生产装置侧面。该工程建设及生产对周围影响较小，厂址周围无风景游览区及文物保护单位，建设区域自然条件良好，不受当地文物、景点及军事设施等影响，地质方面无新构造活动，属地质构造稳定地段，可以建厂。2、供电条件厂区距贯茅线300米，现有负荷80000kV•A，本工程所需负荷为60000kV•A，为向本工程供电，洋县电力公司计划建设专用变压所和输电线路以确保本工程的用电。3、供煤条件汉中用煤多为外运，周边的宝鸡、咸阳、西安等地均有大量煤供应，且洋县及其周边县均有大型煤厂供应燃煤，因此燃煤供应充足。4、供水条件本工程生产用水采用软化循环冷却水，水循环率达到95%以上，补充新水16m3/h，厂设地区常年有地表水流淌，而且地下水位仅20m，现有自然条件完全满足本工程项目所需。3.1.2当地能源消费情况根据《汉中市2010年国民经济和社会发展统计公报》，汉中市规模以上工业能源生产总量151.46万吨/标准煤，增长38.8%；能源消费总量290万吨/标准煤，增长14.6%，其中工业生产用电量41.25亿千瓦时。2011年一季度，汉中市规模以上工业（含地方电力局）综合能源消费82.32万吨标准煤，同比增长16.3%。其中，六大高耗能行业综合能源消费77.39万吨标准煤，同比增长16.5%。非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业三大行业综合能源消费量52.78万吨标煤，增长31.6%，增幅高于全市平均增幅15.3个百分点，是拉动全市工业能源消费增长的主要行业。全市31户重点耗能企业综合能源消费量76.76万吨标准煤，增长16.8%，占规模以上工业综合能源消费量的93%，拉动全市工业能源消费增长13.4个百分点。其中，增幅大的企业有：汉中尧柏水泥有限公司增长27.8倍，中材汉江水泥股份有限公司水泥增长78.8%，陕西盛华冶化有限公司增长47.5%，洋县玉虎化工有限责任公司增长42.0%，陕西汉中钢铁集团有限公司增长25.6%，陕西略阳钢铁有限责任公司增长24.6%，汉中锌业有限责任公司增长20.5%。全市十一个县区中，能耗大、增幅快的主要有：宁强能耗增长185.2%，洋县能耗增长97.1%，勉县能耗增长33.6%，汉台区能耗增长32.4%。以上四县区综合能源消费量合计44.40万吨标准煤，增长39.6%，占全市规模以上工业综合能源消费量比重达54%，拉动全市规模以上工业综合能源消费增长15.3个百分点。全市规模以上工业用电量11.22亿千瓦时，增长18.5%。其中，轻工业用电量0.33亿千瓦时，增长13.1%；重工业用电量10.89亿千瓦时，增长18.7%。分行业看，用电量大的行业是：黑色金属冶炼及压延加工业用电量3.25亿千瓦时，增长11.6%；有色金属冶炼及压延加工业用电量2.78亿千瓦时，增长25.8%；非金属矿物制品业用电量1.36亿千瓦时，增长18.6%。3.2项目能源消费对当地能源消费的影响汉中市南郑县电力供应、燃煤及兰炭供应均有较大能力。本项目消耗能源共计6.67万吨/标准煤，占汉中市2010年能源消费总量的2.3%，基本不影响当地能源消费。第4章项目建设方案节能评估4.1项目选址、总平面节能评估1、本项目的总体布置符合节约土地原则，满足工艺生产线要求，合理利用地形，功能分区明确。2、项目平面布置方便紧凑，输送距离短，工程设计科学合理，环保节能。3、厂址靠近原料地，节省原料输送能耗。4、总降压站及循环水系统靠近主要负荷，减少线路损失及降低生产运营费用。5、汽轮发电机紧靠主生产线，余热蒸汽管道的输送距离短，热损耗低。4.2工艺流程、技术方案节能评估4.2.1项目工艺流程节能分析硅钙合金生产是能耗较高的工业部门之一，所以节能降耗是生产管理的关键，也是提高企业经济效益最可行的途径。本项目通过对大型电炉排出的烟气的分析，确定利用其烟气余热，通过余热锅炉产生中压中温的蒸汽，进入冷凝透平发电机组发电。如此将形成能源循环使用，即减少了烟气的排放，又提高企业能源利用率，降低企业经营成本。4.2.2方案节能分析硅钙合金生产产生的烟气中含有N278.096%，O219.13%，CO22.79%。每小时可供烟气量55.8×104Nm3/h，温度400℃，对硅钙合金烟气余热的综合回收利用发电，相当每年可节约标准煤7.254.3主要用能工艺和工序节能评估本项目主要用能工序是在矿热炉内形成硅钙合金。将按照一定比例配好的原材料，通过炉内下料管进入炉内进行冶炼。冶炼是连续进行的，炉料间断的送入炉膛内，电极端被炉料所掩埋。反应区主要集中在电极周围的高温带，在高温的情况下碳还原氧化硅和氧化钙形成硅钙合金和炉渣。硅钙合金和炉渣定期通过出铁口从炉内排出。矿热炉的热能主要来自于电能，它是由电弧，炉料和炉渣的电阻热。因此，该工序主要消耗的能源为电能，消耗值为10300kw.h/t。4.4主要耗能设备节能评估本项目主要能耗设备是3台30000KVA的大型硅钙电炉。该设备是目前国内最大年产1.4万吨30000KVA大型硅钙电炉，从国内硅钙合金企业的设备配置来看，属行业内先进水平。电炉主要用电。用于生产的电耗，占总用能量等价值的90%，用煤量占总用能量的2%，用焦炭量占总用能量的8%。据此可见用电量耗能占百分比特别高。表4-1主要能耗设备表序号设备名称规格及技术性能能力（t/h）台数1大型硅钙电炉QC-19.54-1.7/340额定蒸发量：19.54t/h额定蒸汽压力：1.7MPa（a）额定蒸汽温度：340℃排烟温度：175℃58.6234.5评估小结通过分析，我们得出本项目主要耗能工序在于硅钙合金的冶炼过程，主要耗能设备是硅钙电炉。该部分的耗能量占到总耗能量的78%。因此，冶炼工序是控制能源消耗的主要环节，加入余热锅炉后，可降低电能消耗的30%。第5章项目能源消耗及能效水平评估5.1项目能源消费种类、来源及消费量评估5.1.1项目所消耗的能源品种陕西盛华冶化有限公司消耗能源主要有电力、兰炭、烟煤。这些能源均属于外购。5.1.2能源年消耗量表5-1主要能源和含能工质的品种及年消耗量序号名称计