水泥熟料生产线低温余热电站工程可行性研究报告

1 1 2 5 5 6 7 7 水泥有限公司位于**市盐井镇工业园区建梁村，距**市区9km，距制。中央控制室，生产过程全部实现自动化，工艺装备水平代表了国内本世纪初的先进水平，是中国西南规模最大、现代化水平最高、世界领现营销网络在**、成都、南充、**、遂宁、广安等地区设有办事处。实我公司矿山资源得天独厚，其所拥有的矿山品位高、含碱低、储量随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相将日益突出，寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的开展资源综合利用，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为贯彻落实国家资源综合利用的鼓励和扶持政策，加强资源综合利用管理，鼓励企业开展资源综合利用，促进经济社会可持续发展，国务法》中规定：申报资源综合利用认定的综合利用发电单位，还应具备以下条件：……按照国家审批或核准权限规定，经政府主管部门核准（审电的企业（分厂、车间），应根据产生余热、余压的品质和余热量或生对审定合格的资源综合利用企业，主管部门颁发《资源综合利用认定证书》，《资源综合利用认定证书》是各级主管税务机关审批资源综合利又减少了水泥厂对环境的热污染以及粉尘污染，这将给企业带来巨大的再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合的传统增长模式的根本变革。发展循环经济有利于形成节约资源、保护环境的生产方式和消费模式，有利于提高经济增长的质量和效益，有利于建设资源节约型社会，有利于促进人与自然的和谐，充分体现了以人为本，全面协调可持续发展观的本质要求，是实现全面建设小康社会宏发展循环经济，要在五个环节加快推进循环经济发展。在资源开采环节，要大力提高资源综合开发和回收利用率；在资源消耗环节，要大力提高资源利用效率；在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利在再生资源产生环节，要大力回收和循环利用各种废旧资源；在社会消本余热电站建成后，可大力回收和循环利用水泥窑废气，提高水泥中期，无论是热力系统还是装备都已进入实用阶段。此项技术的应用到八十年代初期达到了高潮，尤其是日本，此项技术较为成熟，不但在本国二十几条预分解窑水泥生产线上得到应用，并且出口到台湾、韩国等部采用国产装备的，第三代改进型纯低温余热电站在浙江红狮水泥有限TCDRI设计这些余热电站的相继建成有鉴于此，我公司根据公司的具体情况，在对国家及**市资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究，同时在对国内现有的资源综合的纯低温余热电站，以达到充分利用水泥生产线排放的废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益之目的，在此基础上委托我公司编制可行一期余热电站已经考虑到了为二期电站预留扩建端的措施。二期电站主厂房（含汽轮发电机房、电站电力室、电站中控室）位于一期主厂拟建场地大部分为山地，地形有一定的起伏，基岩埋藏深度变化较大，局部基岩出露。场区内地质构造简单，岩性单一，属**向斜中段东翼，为单斜岩层，主要以紫红色泥岩、页岩为主，夹少量砂岩，未见有不良地质现象。工程地质条件较好，主要地层地基承载力特征值一般在本工程建设在已建好的水泥生产线中，根据水泥生产线建设情况看该地区地质情况较好。在余热电站设计阶段应进一步查明场地的工程地85%N85%），本工程生产用水（循环水补水）水源拟采用嘉陵江水，公司现有供2)在稳定可靠的前提下，提倡技术先进。要尽可能采用先进的工艺技术3)生产设备原则上采用国产设备，但部分关键控制设备和仪表考虑国内4)贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关发电机及站用电高压系统等合建一主厂房，其中：汽轮机采用凝汽式机塔123456789h4kWh4kWh4kWh人4kWh/人4.00注1:依据一期水泥生产线2006年运行统计并参照行业同类型电站相对于水泥窑型平均运转率等4)我公司有一支建设、生产、经营、管理等诸方面具有经验丰富和现5)项目设计严格遵循“稳定可靠、技术先进、降低能耗、节约投资”综上所述，本项目做到了余热回收利用、节约能源、改善环境，符合国家提倡的方针政策，具有较好的社会效益与一定的经济效益，符合本项目经济效益明显，各方面条件具备，建议有关部门尽快批准该我公司位于**市盐井镇工业园区建梁村，距**市区9kM，距**主城拟建场地大部分为山地，地形有一定的起伏，基岩埋藏深度变化较大，局部基岩出露。场区内地质构造简单，岩性单一，属**向斜中段东翼，为单斜岩层，主要以紫红色泥岩、页岩为主，夹少量砂岩，未见有不良地质现象。工程地质条件较好，主要地层地基承载力特征值一般在本工程建设在已建好的水泥生产线中，根据水泥生产线建设情况看本工程包括：主厂房（包括汽轮发电机房、主控配电楼）、循环水在一期主厂房预留二期扩建端的空地上；循环水泵站及冷却塔布置在主厂房南侧的空地上，窑头余热锅炉及干扰式分离器、窑尾余热锅炉分别 根据水泥生产线已有的台段布置，进行本工程的竖向设计。电站主线建设时已统一考虑，并且在水泥生产线建设时已经平整完毕，本工程部地段道路边采用加盖板明沟。明沟采用浆砌片石明沟，盖板采用钢筋混凝土盖板。雨水经汇集后最终排入水泥生产线雨水排除系统，将雨水主厂房位于一期水泥生产线原料磨及废气处理的南侧，在主厂房周对建筑物无法满足防火间距要求的，在相应建筑中设置防火墙等规本工程所占场地在水泥厂现有区域内，电站建成后为工厂的一个车设计。在道路两侧种植行道树及绿篱，在余热发电主厂房周围空地上尽h根据一期水泥熟料生产线废气可利用的余热量，推测二期生产线废4）余热电站的系统及设备应以成熟可靠、技术先进根据目前国内纯余热发电技术及装备现状，结合水泥窑生产线余热主汽压力主汽压力窑尾主汽窑头主汽窑尾蒸汽窑头蒸汽窑尾排烟窑头排烟发电功率（MPa）温度(℃)温度(℃)（t/h）（t/h）温度(℃)温度(℃)~4169~4125~4113％，％，3.3.2.1装机容量的确定根据目前国内纯余热发电技术及装备现状，结合公司水泥窑生产线根据本装机方案，为满足生产运行需要并达到节能、回收余热的目在窑头冷却机中部废气出口设置窑头余热锅炉。为减轻锅炉磨在窑头余热锅炉前设置了干扰式分离器。窑头余热锅炉分两段设置，其在窑尾预热器废气出口设置窑尾余热锅炉。窑尾余热锅炉只设置I生的过热蒸汽并入汽轮机房的主蒸汽母管，除去室外管线的压力、温度余热锅炉II段提供给水，从而形成完整的热力循环系统。热力系统具体3.3.2.2装机方案的特点却机废气排放温度的分布，在满足熟料冷却及工艺用热的前提下，采取中部取风，从而提高进入窑头余热锅炉的废气温度，在缩小窑头余热锅炉体积的同时增大了换热量，并且提高了整个系统的循环热效率。该锅炉采用两段受热面，最大限度地利用了窑头熟料冷却机废气余热。窑头泥窑窑尾废气温度波动时，相应的窑尾余热锅炉的产汽量可随之发生变管道，一旦余热锅炉或电站发生事故时，可以将余热锅炉从水泥生产系4）余热锅炉均采用立式锅炉，解决余热锅炉漏风、磨损、堵灰等置沉降室，使废气中较大颗粒沉降下来，以减轻熟料颗粒对窑头余热锅1234主厂房主要由汽轮发电机房构成电室组成，布置在一期电站主厂房本工程为低温余热发电，当熟料生产线窑头及窑尾废气经余热锅炉将窑头余热锅炉及干扰式分离器收下的窑灰送回到熟料输送系统，采用序号设备名称及型号数量主要技术参数、性能、指标锅炉爆管、粉尘堵塞等）将影响水泥生产的正常运行。为防止这种情况 粉尘收集下来，减少进入AQC锅炉的入口含尘浓度，以减轻熟料颗本工程是利用公司现有水泥生产线的窑头、窑尾余热建设一套装机根据水泥线窑头、窑尾产生的蒸汽品质及蒸汽量、汽轮发电机的汽水系统包括循环冷却水泵站、冷却构筑物、循环水池及循环水管网。该系统运行时，循环冷却水泵自循环水池抽水送至各生产车间供生产设备冷却用水，冷却过设备的水（循环回水）利用循环水泵的余压送至冷却构筑物，冷却后的水流至循环水池，供循环水泵继续循环使用。为确保机组运行期间，循环水量因室外气象条件的变化而变化，根据机组所在地的气象条件和本工程的冷却用水量、建设场地的特点，循环冷却冷却构筑物供选择有双曲线自然通风冷却塔和机械通风冷却塔，自然通风冷却塔虽然维护工作简单，冷却效果稳定，但仅适用于冷却水量大、湿球温度低、相对湿度低的地区，并且投资大，占地面积大。机械通风冷却塔冷产高，冷幅小（湿球温度与出塔水温之差），投资低，尤其适用于高温、高湿、建筑场地狭窄、通风条件不良的地区，但耗电及建设场地较小的特点，拟采用组合逆流式机械通风冷却塔，冷却塔的进循环冷却水系统设露天循环水泵站一座，布置于冷却塔一侧，并设根据余热电站建设所在地区气象条件和本工程的冷却用水量，以及根据公司的供水情况和循环水给水水质要求，循环冷却水处理系统主根据本公司提供的《水质分析报告》，且为了满足余热电站锅炉给过滤后进入清水箱，由清水泵将水送至组合式软化水装置，出水达标后进入软水箱，再由软水泵将软化水送至汽轮发电机房供机组使用。出水影响锅炉的安全运行，因此要不断地把浓缩的炉水从汽锅中含盐浓度较高地段的水面引出，同时要不断地给锅炉补水，以满足锅炉稳定、正常机组启动或事故增加的汽水损失之和确定，同时考虑化学水车间自身设一期电站设计时已经考虑到了二期扩建的需要，因此化学水处理车根据该公司的供水情况和锅炉给水水质要求，化学水处理系统主要技术285%N85%2）抗震设防烈度:6度；），4）门、窗：生产建筑一般采用钢门、窗。辅助生产建筑根据需要可采拟建场地大部分为山地，地形有一定的起伏，基岩埋藏深度变化较大，局部基岩出露。场区内地质构造简单，岩性单一，属**向斜中段东翼，为单斜岩层，主要以紫红色泥岩、页岩为主，夹少量砂岩，未见有不良地质现象。工程地质条件较好，主要地层地基承载力特征值一般在本工程建设在已建好的水泥生产线中，根据水泥生产线建设情况看4）一般建（构）筑物采用天然地基或复合地基，对沉降敏感的、荷载特出口开关处及母联开关处设置并网同期点。接入系统方案详见附图-在不改变总降原有供电及运行方式的前提下，发电机发出的电量将全部用于全厂负荷。因此本接入系统方案，从现行的条件和技术要求来本接入系统方案应以当地电力部门出具的“接入系统报告”中接入并使现有供配电系统损耗减少，公司再向电网年减少购电量约为根据余热发电的特点，电站的运行以并网电量不上网、自发自用为根据站用电负荷情况，同时考虑电站运行的经济、可靠性及大容量互为暗备用的方式配设。正常工作时，每台变压器为半负荷率运行。当本电站直流负荷包括高压开关操作电源、保护电源、紧急事故直流1311按满足事故全停电状态下长时间放电容量选择，取容量储备系数Kcc2）400V站用低压配电设备选用抽屉式低压配电屏；高压系统为接地保护，低压系统为接零保护，接地系统为TN－S系统。在汽轮发电机房、化学水处理、发电机出线小间、高低压配电室及电站中央控制室等场所均设置接地装置。并通过电缆沟及电缆桥架上的根据余热电站的运行特点，将采用机电炉集中的控制方式，但化学水整个余热电站从余热锅炉、汽轮发电机系统、循环水泵站的循环水泵、电动阀和化学水处理的除盐水泵均集中在电站中央控制室操作、监“机旁”三种控制方式，此三种方式利用设在机旁的机旁按钮盒或机旁控制室。控制方式也采用“集中”、“断开”、“机旁”三种方式。三3.8.3.6电气照明 为了使纯低温余热电站处于最佳运行状态，节约能源，提高劳动生产率，本工程拟采用技术先进、性能可靠的集散型计算机控制系统（简对于关键性的检测和控制元件选用进口设备或国内引进技术生产的根据电站的特点，在位于汽轮机房运转层的电站中央控制室内设置I/O模件机柜，采集所有来自现场的开关量和模拟量信号并输出驱动信现场级完成电动机顺序逻辑控制、工艺过程参数的检测与监控，以对电站所有电动机、电动阀，根据LCD显示的热力系统图，通过键本系统是一个控制功能分散控制、集中监视和管理的控制系统，电站中控室取消了常规模拟仪表盘和模拟流程图，代之以大屏幕彩色图形显示器，更便于运行人员监视与操作，同时大大缩小了中控制室的建筑面积。此外系统中还采用了面向过程的语言，硬件均为模块化，使整个系统的操作与维护更加简便。为防止数据丢失和电源干扰，系统采用不一次检测元件、变送器至现场站之间的连接导线及直流信号线均选电缆分开敷设。当由于条件所限信号电缆与动力电缆同架敷设时，必须接地系统的接地质量对计算机系统及自动化设备的防干扰能力至关信号电缆屏蔽层在箱盘一端接至屏蔽接地母线。计算机系统的接地装置及接地阻值按供货设备的要求设置。仪表箱盘金属外壳单独接至电气保为满足窑头及窑尾废气余热发电的需要，必须对原生产线进行必要此在生产线设计时候需要考虑到系统阻力增加的情况。余热发电需要在高温风机入口废气管道上开孔取气，具体的开孔位置根据余热锅炉的需分需利用公司水泥生产线现有系统，所以现有系统中不能满足本工程建本工程的循环水补水由公司水源地直接补给；辅助生产用水及消防用水利用厂区现有生产、生活消防给水系统（见F08－给排/次/次。由于电站设在水泥厂内，水泥厂消防用水量比电站要求本余热电站排水包括循环水系统排水、余热锅炉排污、化学水处理除尘用；电站余热锅炉、热力系统、化水车间和辅助生产本工程生产用水（循环水补水）水源拟采用嘉陵江水，公司现有供对建筑物无法满足防火间距要求的，在相应建筑中设置防火墙等规主厂房的火灾危险性为丁类，耐火等级不低于二级，主厂房主体结构及维护结构采用阻燃材料，主厂房楼梯为独立的封闭结构，通至各层平面门采用防火门，主厂房内各个控制室采用阻燃材料，耐火极限不小高、低压配电室的电缆沟、电缆竖井以及电缆夹层等电缆密集的区域敷设定温电缆和火灾报警装置。并在高、低压配电室设有火灾事故排消防设施配电线路的敷设应采用穿钢管敷设（包括吊顶层），禁止高压开关柜、低压抽屉柜及控制保护屏等底部的电缆孔洞，在电缆敷设完毕后，采用防火堵料将孔洞进行封堵。在穿越室内外的电缆沟设在电站主厂房、中控室、高低压配电室等主要场所设置有火灾事故在电站主厂房内的楼梯间及太平门等疏散走道上均设置疏散指示标为防止电缆着火和延燃，在电缆沟内设置防火包，电缆穿越不同车间隔墙及楼板处用防火堵料封堵，所有屏、柜、箱下部电本工程为利用水泥生产过程的废气余热建设一座4.5MW纯低温余热85%N对散发有异味气体的化学水处理车间化学分析室等采用机械通风换气。考虑到水泥厂的环境，汽轮发电机房不开设天窗，其通风、排热也汽轮机房控制室要求室内温度20±3℃,故夏季设空调器，以满足电冷却机废气余热生产低压过热蒸汽进行发电，发电装机4.5MW。），IIII机的废气余热生产低压过热蒸汽与窑尾余热锅炉生产的低压过热蒸汽一本工程对环境的污染主要是水泥窑废气通过余热锅炉后排出的粉2本工程排放的粉尘，主要来源于窑尾废气通过余热锅炉的过程。对汽轮发电机工作及余热锅炉排汽时产生噪声，其声压等级一般小于本工程排放的粉尘，主要来源于窑尾废气通过余热锅炉的过程。对量近零排放，并且由于余热锅炉的降尘作用，进一步提高了窑尾收尘效果，具有一定的减排作用。因此本工程的实施，使已经达标排放的水泥窑废气粉尘状况得到了更好的改善，将对周围环境起到进一步净化的作工程不直接产生大量废水，只在锅炉给水的化学水处理、余热锅炉本工程汽轮发电机房采用封闭厂房，少开门窗以减少噪声外溢，同周围环境的噪声不会有明显提高。控制室及值班室采用隔声室，以满足本工程所占场地在水泥厂现有区域内，电站建成后为工厂的一个车间。根据条件变化，结合原绿化设计方案，本工程因地制宜地进行绿化设计。在道路两侧种植行道树及绿篱，在余热发电主厂房周围空地上尽本工程系我公司的发电车间，公司已有较为完善的环保机构及监测料冷却机废气余热生产低压过热蒸汽进行发电，发电装机为4.5MW。本工程为我公司一条熟料生产系统配套建设的纯低温余热电站，投设备在运转过程中有发生电伤、机伤的可能。另外余热锅炉等处温物采用设避雷带的防雷设施，余热锅炉等均采用设避雷针的防雷保护设生产设备的传动件及转动机构均设有保护罩以防机械伤害，在易发为了确保发电设备的正常运行及操作工的安全，设计中就防电伤采取了各种技术措施：高、低压系统分别设置了接地接零保护。在汽轮发通过接地干线将它们连成接地网，其接地电阻不大于4Ω。本工程凡是由车间控制室集中控制的电动机，在控制室设有正常和事故报警的声光信号，电动机启动前发出声光开车信号，机旁设带钥匙在锅炉、汽机房容易被烫伤的部位，做保温或防护栏，并设警示标志，提醒操作人员注意。在夏季，做好防暑降温工作，设置通风设施，为防止锅炉、汽机故障或自动保护失灵而发生事故，在锅炉主蒸汽管道设有手动放汽设施，同时各主要辅机均设有备用设备，不允许超压对本工程有余热产生的汽轮机房、配电室等处均采用有组织的自然通风及机械通风排除余热余湿，为了维护设备的正常运行并保证工作人员有一个良好的工作环境，在电站控制室、化学水处理分析室等处设空改建水泥厂应设劳动安全卫生管理机构”的规定，工安全卫生机构，由于本工程仅为工厂的一个车间，故不再增设职业安全料冷却机废气余热联合生产低压过热蒸汽进行发电，是典型纯余热发电（标况）,温度：360℃~100℃,具有约4056×104kJ/h的热量。 化学水处理车间集中布置，这样即可使结构紧凑，布置合理，又可节约2）对于