1、水泥厂窑炉尾气低温余热发电系统可行性研究报告目 录第一章总论 11 项目的基本信息 111 项目名称及性质 112 项目的有关单位 113 可行性研究报告的编制依据 12 项目概况 121 概况 122 项目建设基本原则 123 建设目标 124 建设的有利条件 125 项目建设的意义126 主要技术方案127 项目实施方案128 项目建设计划129 项目投资估算与资金筹措1210 主要设备表1211 主要经济技术指标13 问题与建议第二章项目的背景及意义21 项目的提出211 项目业主单位情况222 项目承担单位情况22 项目的由来23 项目建设的意义24 水泥余热发电项目良好的市场前景25
2、 水泥余热发电已录入 CDM项目第三章厂址条件31 地理位置32 自然条件321 气象条件322 地震强度323 工程地质条件324 化学药品等辅料的供应325 水源要求326 电源情况327 场址选择的原则328 项目厂址选择第四章项目建设方案41 项目建设的总体要求42 主要建设指原则421 总体设计原则422 各专业设计原则43 项目建设内容与技术参数431 项目建设内容432 技术参数44 项目技术方案研究441 技术方案概述442 热力系统方案及装机容量443 水泥厂工艺系统改造445 主机设备45 车间布置方案451 主厂房452 窑尾热管余热锅炉453 窑头热管余热锅炉46 建筑
3、及结构461 建筑设计462 结构设计47 电站总平面布置及交通运输471 区域位置和建设场地472 电站总平面布置473 竖向设计、道路工程及雨水排除474 绿化设计475 电站总平面主要经济技术指标48 循环冷却水系统481 设计依据482 设计范围483 电站设备冷却水用量484 电站设备冷却水系统方案485 电站系统损失水量与补充水量486 电站循环冷却水处理487 电站给水、炉水校正处理及汽水取样49 接入系统及电量平衡491 电站接入系统492 电量平衡410 电气及自动化4101 编制范围以及设计依据4102 电气4103 热工自动化411 化学水处理4111 设计依据4112
4、电站水处理方式的选择用水4113 电站水量的确定4114 电站化学水处理车间布置4115 电站水处理设备选型4116 电站技术指标412 电站给排水4121 设计依据4122 设计范围4123 电站给水系统4124 电站排水系统4125 水源413 消防4131 设计依据4132 总图及交通运输4133 建筑物与构筑物要求4134 电气设施防火要求4135 消防水414 通风及空气调节4141 气象条件4142 通风4143 空气调节415 环境保护部分4151 总体要求4152 环境保所设计采用的标准4153 主要艺及污染物4154 控制污染措施4155 环境效益4156 绿化4157 环境
5、管理及监测416 劳动安全与卫生4161 基本依据及安全措施4162 防火、防爆4163 防电伤4164 防机械和其它伤害4165 防暑降温4166 防噪声4167 照明设计4168 劳动安全及工业卫生机构与设施417 节能节水4171 基本依据就及原则4172 基本措施418 项目管理4181 组织管理4182 运行机制4183 保障措施419 工程建设进度计划4191 工程建设的艺接口安排420 劳动定员4201 劳动定员4202 劳动生产率4203 职工培训第五章项目投资估算51 编制依据52 投资估算53 项目总投资构成分析第六章项目资金来源与运用61 资金筹措计划62 资金的运用第七
6、章项目财务效益分析71 基础数据72 财务效益计算73 财务效益评价第八章项目的社会影响评价81 社会影响性分析82 互适性分析第九章项目的环境影响评价91 环境影响评价的依据92 项目环境影响评价第十章项目风险因素101 项目主要风险因素102 项目风险程度分析103 防范和降低风险的措施第十一章结论与建议111 结论1111 符合国家产业政策1112 技术方案合理可行1113 项目建设条件具备1114 项目财务可行1115 项目环境可行1115 项目社会影响积极1115 项目风险可以控制112 建议第一章11 项目的基本信息111 项目名称及性质项目名称: 项目性质:配套建设项目建设地址:
7、 112 项目的有关单位业主单位: 承担单位: 可行性研究报告编制单位: 113 可行性研究报告的编制依据业主单位委托书国家关于发展循环经济方面政策法规节能中长期规划建材行业水泥生产运生情况分析资料国家关于企业余热利用方面的鼓励政策国内水泥余热发电相关资料业主提供的相关技术资料和参数承担单位的技术解决方案设备生产厂家有关设备资料12 项目概况121 概况xx公司是 xx水泥行业的龙头企业,现有一条已投产日产品税 1200吨熟料(年产水泥 40万吨)新型干法生产线,另有在建两条日产业革命 2500吨熟料(年产水泥 164万吨,以下简称 5000t/d生产线)的新型干法生产线,本项目根据在建 50
8、00t/d生产线的技术资料,利用项目承担单位的技术成果,配套建设两座水泥窑尾气纯低温余热电站。122 项目建设基本原则保证生产主业原则:水泥生产企业中水泥的生产是主业而余热电站是副业,因此余热电站建设以不影响水泥生产为原则。安全、可靠、稳定原则:余热电站的各系统建设始终紧持把运行安全、可靠、稳定放在第一位,其次再兼顾考虑技术、技术指标、经济指标的先进性。最大限度利用原则:按最大限度回收剩余余热并使其有效地转化为电能来确定电站建设方案。通过最大限度地追求节能、降耗达到降低水泥生产成本、提高企业经济效益的目的。优先满足生产用热需求原则 :首先满足水泥生产生产过程中用热要求及原料、燃料烘干对余热的需
9、求。遵循国家及行业强制性有关规范、规程、规定。选用设备采用国内可靠成熟的设备。建设规模、方案选定:本期项目工程设计两座完全相同余热电站,单一电站装机规模为 23t/h热管余热锅炉和 4.5MW汽轮发电机机组。各工艺系统的设计、设备选择及各种设施均不考虑再扩建的因素。汽轮发电机组:单一电站汽轮机型号为:N4.5-1.25;发电机型号为:QF-4.5-2。在确保安全的前提下,有关系统应力求经济、可靠和运行操作简便。供水:水源来源于 xx公司现有地下井水,经水处理系统处理后,循坏使用。自动化:采用机、炉、电集中控制方式,采用西门子 PCS7过程控制系统及常规操作设备,对汽机及锅炉系统进行集中监视及控
10、制,保护采用微机保护产品。总平面布置:发电机组及循环冷却水系统布置在窑头旁的空地上;热管余热锅炉分别布置在冷却机及窑尾增湿附近。123 建设目标 发电装机:24.5MW发电功率: 24MW年运行:7200h(300 天)年发电量:576010 4kWh年向水泥厂供电量:530010 4kWh小时吨熟料余热发电量:40kWh/tcl 以上124 建设的有利条件国内几大水泥设计院及有关单位经过近年的技术攻关,在消化吸收日本等先进国家成熟技术的基础上,水泥尾气纯低温余热发电技术已进入产业推广阶段,技术指标以运行情况靠近国际先进水平。在业主方建设水泥生产线的同时考虑余热发电建设,可以最大限度的利用场地
11、条件以及设备选择。项目承担单位拥有水泥尾气发电多项国家专利技术,技术成熟,管理先进,完全有能力实施项目。项目投产具有良好的经济效益。项目投产后对 CO2的减排具有积极的作用。125 项目建设的意义我国水泥行业到 2010年,如果 40%新型干法生产线采用余热发电技术,可以预期,新型干法水泥余热年发电量可达 84亿度。按电站自用电率 8%计算,年供电量约为 77亿度。如按供电煤耗每度假 380克标煤计算,相当于年节约 300万吨标煤、减少粉尘排放约 660万吨、减少SO2排放约 6万吨、减少 NOX排放约 4.5万吨,可使吨水泥熟料成本降低约 10-15元。可以看出,水泥企业充分利用余热发电,即
12、可以最大限度满足企业终身的用电需求,减少外购电量,又可以降低水泥制造成本,提高经济效益,是世界水泥工业发展的趋势。我国作为世界最大的水泥生产和消费大国,也是能源紧缺国家,充分利用水泥窑余热发电技术,并纳入设计规范,作为新型干法水泥工厂建设的不可或缺的工程内容。因此,中国有多少条水泥生产线,水泥余热发电市场就有多大。126 主要技术方案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资源情况,热力系统及装机方案应考虑下述前提条件:充分利用 5000t/d级新型干法水泥生产线窑头熟料冷却机及窑尾预热器废气余热;本项目实施后电站不向电网返送电;余热电站的建设及生产运行不影响水泥生产系统的运
13、行;余热电站系统及设备以成熟可靠、技术先进、节省投资、提高效益为原则,并达到目前国内余热发电设备先进技术水平;烟气通过热管余热锅炉沉降下来的窑灰回收并用于水泥生产,以达到资源综合利用及环境保护的目的。127 项目实施方案项目建设严格按照国家基本建设程序管理,由云 xx公司委托 xx公司全面负责项目建设,在项目的策划决策、建设准备、工程施工与竣工验收等采用现代项目管理手段,规范控制项目建设成本、进度、质量,确保目标实现。128 项目建设计划结合项目实际,项目配套与水泥生产线同时建设,预计建设期为 16个月。129 项目投资估算与资金筹措本项目投资估算为 7200万元,资金完全自筹。1210 主要
14、设备表序号 设备名称及型号 数量 主要技术参数、性能、指标1 凝汽式汽轮机 2型号: N4.5-1.25 型额定功率: 4.5MW额定转速: 3000r/min主汽压力: 1.25MPa主汽温度: 380排气压力: 0.008MPa2 4.5MW发电机 2型号: QF4.5-2 型额定功率: 4.5MW额定转速: 3000r/min3 SP热管余热锅炉 2入口废气参数:205000Nm 3/h-340入口废气含尘浓度:100g/m 3(标况)出口废气温度: 200产汽量: 16.65t/h-1.45 MPa 饱和蒸气给水参数: 23t/h-45过热蒸汽产量: 16.65t/h,P=1.4MPa
15、-320锅炉总漏风:1%布置方式:露天4 AQC热管余热锅炉 2入口废气参数:75000Nm 3/h-420入口废气含尘浓度:30g/m 3(标况)出口废气温度: 150锅炉蒸发段产汽量: 6.46t/h-1.35 MPa饱和蒸气过热蒸汽产量: 6.46t/h-380给水参数: 105锅炉省煤器段(热水):出水参数:23t/h-210给水参数;105锅炉总漏风: 1%布置方式:露天5 锅炉给水泵 4 型号: DG3-506流量: 30t/h扬程: 300m6 循环冷却水泵 4 流量: 1000-1380m 3/h扬程: 26m7 机械通风冷却塔 2 冷却水量: 900t/h8 站用变压器 2
16、型号: SCB9-560/10容量: 560kVA9 化学水制水设施 2 制水能力; 3t/h10 综合净水装置 2 制水能力: 120t/h11 自动化控制系统 1 SIEMENS PCS7 DCS系统1211 主要经济技术指标主要技术经济指标汇总表序号 技术经济指标 单位 指标 备注1 装机容量 MW 24.52 平均发电功率 MW 24.03 年运转率 H 72004 年发电量 104kWh 57605 年供电量 53006 小时吨熟料余热发电量 kWh/t 40以上7 全站占地面积 M2 40008 全站建筑面积 M2 26009 全站劳动定员 人 299.1 生产工人 人 269.2
17、 管理人员 人 310 劳动生产率(产物)10.1 全员 104kWh/人.年19810.2 生产工人 104kWh/人.年22111 投资构成11.1 项目总资金 万元 720011.2 固定资产投资 万元 612011.3 无形资产及其他资产 万元 100011.4 流动资金 万元 8012 平均单位发电成本 元/ kWh 0.13713 平均单位供电成本 元/ kWh 0.14914 主要损益指标14.1 年销售收入(不含增值税) 万元 2650.00 达产年14.2 年销售税金及附加(不含增值税) 万元 34.45 达产年14.3 年所得税 万元 601.90 达产年14.4 年税后利
18、润 万元 1222.05 达产年15 主要效益指标15.1 投资利润率 % 25.33 达产年15.2 投资利税率 % 25.81 达产年15.3 成本费用利润率 % 230.41 达产年15.4 成本费与收入比 % 29.87 达产年16 财务内部收益率16.1 所得税前财务内部收益率 % 26.34 全投资162所得税后财务内部收益率 % 2135 全投资17 投资回收期171所得税前投资回收期(含建设期)年 671 全投资、=10%172所得税后投资回收期(含建设期)18 财务净现值181所得税前财务净现值 万元 10629.22 全投资、=10%18.2 所得税后财务净现值 万元 57
19、95.68 全投资、=10%1.3 问题与建议本项目建设条件具备:利用水泥生产线建设场地建设;生产过程中所需的药品、电力、水源供应有保障;建设资金落实;xx公司一支建设、生产、经营、管理等诸方面具有经验丰富和现代意识的职工队伍。项目设计严格遵循“稳定可靠、技术先进、降低能耗、节约投资”的设计原则,吸取了其他同类型、同规莫项目的经验和教训,云南阳光基业能源科技有限公司有一批余热发电方面的专门人才,可向业主提供设计、安装、调试及人员培训等服务,为设备的顺利投产奠定了坚实的基础;本项目可为持继发展战略做出应有的贡献,回收了水泥生产过程中大量的余热,既节约了用煤,又改善了环境;本项目在实施中将严格贯彻
20、执行国家和地区对环境、劳动安全、工业卫生、计量及消防等方面的有关规定和标准,做到“三同时” ;本项目技术可行、投资合理、财务效益明显、社会影响积极、环境影响评价可行;综上所述,本项目做到了资源综合利、改善环境,符合国家产业政策,建设条件基本落实、技术上可行、经济效益较好,具有较好的社会效益与一定的经济效益,符合可持继发展战略思想,建议尽快决策,早日开工。第二章 项目的背景及意义21 项目的提出211 项目业主单位情况xx公司位于 xx境内地处 xx几大经济发展圈的中部。西接省会 xx市,北壤 xx经济中心 xx市,南邻 xx市,东达 xx市,地理位置优越。现有一条已投产日产 1200吨熟料(年
21、产水泥 40万吨)新型干法生产线,另有在建两条日产业革命 2500吨熟料(年产水泥 164万吨,以下简称5000t/d生产线)的新型干法生产线,分二期和三期建设,预计 2007年 3月底二期投产。xx 公司已成为 xx市水泥行业的龙头企业,新型干法生产规模 2008年预计达到达 204万吨水泥。222 项目承担单位情况xx公司成立于 2004年 8月,注册地点为 xx是一个定位于治金、化工、建材行业的循环经济和资源综合利用的产品研究、开发、产业化的高科技公司,拥有多项余热、余能转换发电的核心技术和电厂脱梳环保的核心产品,是一个适合应新型工业化要求的高科技企业,拥有多个余热、余能发电和脱硫环保的
22、高级技术人才。公司现设总工办、企业发展部、市场销售部、工程技术部、财务部、运营管理部和办公室等部门,主要业务是范围主要是 xx省的能源、治金、化工和建材行业。现有职工 x人,其中大学本科以上的员工 x人,有高级职称的 x人,中级职称 x人。22 项目的由来我国是世界最大的水泥生产和消费大国,也是能源紧缺国家,充分利用水泥窑余热发电已成为水泥工业发展的一个方向。我国水泥余热发电技术的开发研究始于“八五”期间,目前已在不同规模的新型干法生产线上,利用国产设备建设了多套低温余热发电装置。余热发电项目将废气中的热能转化为电能,减少了能源消耗,而废气通过余热锅炉降低了废气排放温度,也减轻了对环境的污染,
23、具有显著的节能环保效果。水泥企业利用余热发电,既可以最大限度满足企业自身的用电需求,减少外购电量,又可以降低水泥制造成本,提高经济效益,这是世界水泥工业发展的趋势。在当前缺电形势下,充分利用水泥生产过程中产生的大量废气余热进行动力回收,在当前缺电形势下,充分利用水泥生产过程中产生的大量废气余热进行动力回收,在新型干法水泥窑的基础上配套余热发电装置也成为云南省水泥企业发展循环经济的重要举措之一。去年以来,国务院走后发出了关于建设节约型社会近期重点工作的通知和关于加快发展循环经济的若干意见等重要文件,批准发布了节能中长期专项规划 。在今年全国人大十届四次会议审议通过的国民经济和社会发展第十一个五年
24、规划纲要中,确定了将节约资源作为基本国策的方针,提出了要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、环境相协调的目标和要求。 纲要还明确提出建材工业要以节约能源资源、保护生态环境和提高产品质量档次为重点,促进结构调整和产业升级。最近,国家发改委等政府部门又相继印发了关于加快水泥工业结构调整的若干意见和千家企业节能行动实施方案 ,进一步明确了建材工业特别是水泥行业“十一五”结构调整目标和节能措施。随着我国人口的不断增加和经济和快速发展,资源相对不足的矛盾将日益突出,树立科学发展规,建立循环经济运行体系是我国的一项长期的重大技术政策,合理地综合利用现有的宝贵资源将是我国确保经济可
25、持继发展的关键。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将是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针。社会主义市场经济的建立和不断完善,使我国的经济建设日益蓬勃且快速健康的向前发展。在此带动之下,我国的水泥产量已雄居世界第一,水泥工业的建设规模和技术水平也有了长足的进步, “上大改小、结构调整”战略的实施,更使得我国水泥工业的建设规模由1000t/d、2000t/d 快速发展到 5000t/d、10000t/d,水泥熟料的热耗也由 4000kJ/kg左右降低到 2700-3300kJ/kg。但水泥工业是一个传统的高能耗行业,就目前国内最先进的水泥生产工艺,仍然有大
26、量的 350以下的低温余热不能被完全利用,其浪费的热量约占系统总热量的 30%左右。因此,回收水泥生产工艺过程中的低温余热,用来供热或发电,具有非常现实的节能和环保意义,符合循环经济和要持续发展的战略方针。水泥的生产,需要消耗大量优质的自然矿山资源,还需掺杂一定量的混合物料,在消耗大量煤炭和电力等优质能源的时候,同时也伴有大量被排放而浪费掉的低温余热资源。一段时间以来,受电力供应紧张和电价居高不下的制约,许多地方的水泥生产单位面临运转率不足和经济效益下滑的因难局面。因此,在国家资源综合利用产业政策的鼓励下,同时结合国内几大水泥工业设计研究院成熟的资源综合利用技术及国内成熟的电站设备,多家水泥生
27、产单位建设了能够充争利用水泥生产线排放的低温余热,再加上适当的补燃,燃用热值小于 12550kJ/kg的劣质燃料的资源综合利用电站。这类电站的建设投产,可有效的缓解水泥生产用紧张的困难;在大幅度降低水泥生产成本的同时,也为国家节约了优质的能源,保护了环境,其经济效益与社会效益是十分显著的,给高能耗的水泥企业带来了诸多的利益和好处,也为我国的可持继发展的战略作出了贡献。相对于补燃型的水泥窑余热电站而言,利用水泥窑纯低温余热所建设的余热电站不配置任何的燃烧设备,所以也不增加任何的烟气、粉尘和废渣的排放,因此,具有更好的节能和环保效果。也能够为企业带来丰厚的经济效益。完全利用水泥生产中产生的废气余热
28、作为热源的纯低温余热发电工程,整个热力系统不燃烧任何一次能源,在回收大量对空排放造成环境热污染的废气余热的同时,所建余热发电工程不对环境造成任何污染,这对于减少二氧化碳的排放量,减少温室效应,保护生态环境起着积极的作用。根据目前我国新型干法水泥生产线的艺流程和废气参数,利用纯低温余热发电工程的实施,还可有效地降低企业的水泥生产成本、提高企业产品的市场竞争力,为企业产生良好的效益。目前,我国电力供应相对紧张,有关专家预测,电力紧张局面至少要 34年才可缓解。因此,国家鼓励利用工业生产过程中产生的余热、余压建设余热发电项目,以缓解电力供应紧张的局面,减少企业的进一步损失。水泥窑纯低温余热发电项目由
29、于能将废气中的热能转化为电能,可有效的减少水泥生产过程中的能源消耗,具有显著的节能效果。同时,废气通过热管余热锅炉降低了排放的温度,还可有效的减轻水泥生产对环境的热污染,具有显著的环保效果。因此,这种具有良好的经济效益和社会效电量益的项目,必须具有很好的推广价值和应用前景23 项目建设的意义随着新型干法水泥熟料生产工艺技术水平的不断提高,我国水泥工业节能技术水平有了长足的进步,高温余热已在水泥生产过程中被回收利用,水泥熟料热耗已由 4600-6700kJ/kg下降至 2900-3200kJ/kg。但过去由于受水泥熟料生产技术及国内节能技术装备研发水平的限制,大量的中、低温余热未能被充分利用,所
30、造成的能源浪费很大。水泥生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排放的 350以下废气,其热量约占水泥熟料烧成系统总耗热量的 30%以上。而利用日益成熟的余热利用技术,大量回收和充分利用中、低余热,用以发电、制冷、采暖或热电联供,已经成为目前国内水泥工业节能降耗子的有效途径之一。国外对于纯中,低温余热发电技术从六十年代末期即开始研制,七十年代中期进入实用阶段,到八十年代初期此项技术的应用达到高潮,渐趋普及。日本对此项技术的研究开发较早,也较为成熟。上世纪九十年代中期,经原国家计委和国家建材局与日本有关方面协商,由日本新能源产业株式会社提供了一套 6480千瓦的纯低温余热电站设备,应用于安微宁国水
31、泥厂 4000t/d生产线,于 1998年投入运行至今,吨熟料发电量超设计水泥平。2003 年,又在广西鱼峰集团柳州水泥厂 3200t/d生产线上建成了装机容量为 5700千瓦的低温电站,近两年来,平均发电功率为 5910千瓦,吨熟料发电量达到 35.6度。我国水泥余热发电技术的开发研究始于“八五”期间,多年来,经研究设计、设备制造及水泥生产企业联手合作,坚持不懈的努力,产学研相结合,在政府部门的大力支持下,目前已在不同规模的新型干法生产线上,利用国产设备建设了多种低温余热发电装置,但应用尚不普遍。截止目前,我国有 49条采用余热发电技术的新型干法生产线投入运营,不足我国现有新型干法水泥生产线
32、的 10%,其中 32条为补燃型,17 条为纯低温型(有 4条是采用引进的技术和装备) 。预计到今年底,还有约 25条纯低温余热发电站投入运营。国务院批准发布的节能中长期专项规划明确提出:水泥行业发展新型干法窑外分解技术,提高新型干法水泥熟料比重,积极推广节能粉磨设备和水泥窑余热发电技术,对现有大中型回转窑、磨机、烘干机进行节能改造。作为十大节能工程之一,余热余压利用工程则明确要求在日产 2000吨以上水泥生产线中每年建设低温余热发电装置 30套。在近期印发的关于加快水泥工业结构调整的若干意见中,要求到 2010年,新型干法水泥采用余热发电的生产线达 40%。鉴于在水泥窑余热发电技术中,纯低温
33、余热发电技术具有更好的社会效益和经济效益,目前国家将重点支持该项技术的推广应用。24 水泥余热发电项目良好的市场前景作为世界水泥消费和生产大国,十五期间,我国水泥工业取得了长足发展。2005 年水泥产量达到 10.64亿吨,五年平均增速为 12%。这期间,我国水泥工业掀起了新型干法水泥生产线建设高潮。目前,新干法水泥生产能力占我国全部水泥生产能力的比重已提高到了 40%。截至2005年末,全国日产 700吨以上的新型干法水泥生产线共有 622条,其中日产 1000吨以上的人 580条。不过,我国水泥工业的快速发展也给水泥企业带来了前所未有的压力。由于我国水泥工业存在着总量潜在过剩、结构不合理;
34、资源、能源消耗大,综合利用水平不高;企业数量多、规模小,产业集中度低;落后生产能力比重大;技术法规不够完善等诸多问题和矛盾。2003 年开始,我国水泥技术企业利润开始急剧下滑。在这种情况下,为了降低生产成本,提高产品竞争能力,水泥余热电站建设开始浮出水面。对于目前出现的水泥余热电站建设井喷形势,原因有三:其一,十五期间,我国新型干水泥生产能力达到水泥总生产能力的 40%,上水泥余热发电生产线有了基础;其二,随着经济发展,电力、煤炭出现紧张,价格也持继上涨,对水泥企业的影响很大,因为电价、煤价要占到水泥生产成本的 60%以上,远远超过了其原材料的成本,从节电、节煤角度考虑,企业需要利用余热,降低
35、生产成本;其三,十五期末,国家号召节能,发布的节能中长期专项规划中明确提出,要积极推广水泥窑余热发电技术,并要求在日产 2000吨以上水泥生产线中每年建设低温余热发电装置 30套,这为水泥余热电站的建设提供了政策支持。到 2010年,如果 40的新干法生产线采用余热发电技术,可以预期,新型干法水泥余热年发电量可达 84亿度。按电站自用电率 8计算,年供电量约为 77亿度。如按供电煤耗每度 380克标煤计算,相当于年节约 300万吨标煤、减少粉尘排放约 4万吨、减少 2排放约 660万吨、减少 2排放约 6万吨、减少 排放约 4.5万吨,可使吨水泥熟料成本降低约 1015 元。可以看出,水泥企业
36、充分利用余热发电,既可以最大限度满足企业终身的用电需求,减少外购电量,又可以降低水泥制造成本,提高经济效益,是世界水泥工业发展的趋势。我国作为世界最大的水泥生产和消费大国,也是能源紧缺国家,充分利用水泥窑余热发电势在必行。以后我国新建新型干法水泥生产线都应考虑采用纯低温余热发电技术,并纳入设计规范,作为新型干法水泥工厂建设的不可或缺的工程内容。因此,中国有多少条水泥生产线,水泥余热发电市场就有多大。我国水泥余热发电经历了高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电和目前的纯低温余热发电三个阶段,其中纯低温余热发电由于是不用燃料的余热利用,所以更符合节能环保的要求,也是政府重点鼓励的对象。2.5 水泥
37、余热发电已录入项目中国清洁发展机制()能力建设项目是由国家发展和改革委员会负责实施,由联合国开发计划署() ,联合国基金() 、挪威政府和意大利政府资助的项目,是京都议定书所规定的附件缔约方在境外实现部分减排承诺的一种履约机制。其目的是协助末列入附件的缔约方实现可持续发展以及气候变化框架公约的最终目标,并协助附件所列入缔约方遵守京都议定书第三条规定的限制和减少排放的定量承诺。的核心是允许发达国家和发展中国家进行基于投资项目的“经证明的减排量() ”的转让与获得。我国政府对在提高能效和优化能源结构领域发展项目方面持积极态度,而对我国企业来讲,对的希望一是获得正常商业渠道无法获得的技术,二是增加其
38、获得国际融资的可能性。水泥余热发电项目一是有利于降低水泥生产成本,减缓企业电源容量不足;二是有利于环境保护和资源综合利用;三是有利于循环经济发展战略。余热发电不产生任何污染,相当于减少了发电厂同样发电量条件下的有害物的排放。技术指标共 27项,水泥余热发电工程涉及的二氧化碳、二氧化硫及灰分的指标预计均达到的标准要求。第三章 厂址条件3.1 地理位置xx公司位于昆石公路石林北 40km处,距 x县城 7公里,距 x市约60公里,距 x140公里,处于 x公路,x 国道主干线边沿,铁路、公路运输十分方便。拟建余热电站具体位置祥见附图01“总平面布置图” 。3.2 自然条件3.2.1 气象条件当地的
39、气象资料: 年平均温度: 14.9 最高极限温度: 30.4 最低极限温度: -7.8 最热月最低湿度温度: 59 年平均5的天数: 180d 年平均湿度: 72 年最大湿度: 87 年平均降水量: 101 年最大降水量: 204 年平均蒸发量: 年最大蒸发量: 年连续降雨天数: d 年平均风速: 2.1m/s 年最大风速: 2.9m/s 当地海拔高度: 2089m 年平均大气压力: 81kPa 冬季平均大气压力: 81kPa 夏季平均大气压力: 80kPa3.2.2 地震强度xx公司 5000t/d水泥新型干法线所在地区无地质断层通过,无不良地质现象,扬地处于区域相对稳定地段,场地稳定根据中
40、国地震烈度区划图,拟建场地地震烈度为度,因此厂区建(构)筑物按度抗震设防。3.2.3 工程地质条件拟建场地 xxx以南,地势超伏较大,经人工平整后,平坦,场地属丘陵地带的缓坡地貌单元,厂区内除东部有新生界松散地层覆盖外,大部分地段碳酸盐地层祼露,属岩溶残丘地形,南盘江从区内穿过,形成侵蚀河谷,切割深度 2030 米。地质构造简单,走向2530, 、倾斜,倾角一般 5度左右,岩层完整,节理裂隙不发育。3.2.4 化学药品等辅料的供应电站主要消耗药品有磷酸三钠,碱式氯化铝等,均由当地市场采购,汽车运输。3.2.5 水源要求供水工程用水源为南盘江水和地下水,水量丰富,供水可靠,在南盘江边设取水泵站,
41、原水经输水管路供至厂区沉淀池处理后供生产线和电站使用。公司现取水能力为 11016m3/d,本工程新增用水量为85.72m3/h(2057.82m 3/d) ,建议远东水泥有限责任公司在满足 5000t/d生产线用水需求的同时,再增加 2500m3/d的水量,以满足电站用水的需求3.2.6 电源情况公司现有 5000t/d熟料生产线。厂区内建 35kv总降压变电站,内设 35/10.5kv,12500kv主变压器一台总降 10kv母线接线方式。目前,该总降压变电站及全厂各配电室气设备均正常建设安装。3.2.7 场址选择的原则节约用地、少占耕地:建设用地要因地制宜,优先考虑利用荒地、劣地、山地和
42、空地,尽可能不占或少占耕地,力求节约用地。社会影响积极,少拆迁移民:建设选址应少拆迁、少移民,尽可能不靠近,不穿越人口密集的城镇或居民区。有利于设备合理布置和安全运行:场址的选择应满足生产工艺要求,布局要紧凑合理,有利于安全生产运行。保护环境和生态:远离保护风景区和文物古迹。交通运输要便利:有利于原材料、辅助物料的运关。3.2.8 项目厂址选择根据项目业主单位的两条日产 2500吨水泥主生产工艺线情况,以充分利用能量为根本,合理布置余热发电设备。第四章 项目建设方案4.1 项目建设的总体要求项目建设严格执行国家基本建设有关的法律法规、建设项目环境保护有关的法律法规、各级政府有关建筑管理法规条例
43、以及安全生产、节能降耗等管理办法,确保项目建设的合法性。根据 xx公司实际,结合专业特点,积极采用成熟、先进、经济、适用的新技术、新材料、新设备,体现项目的技术水平。以持继发展、协调发展为指针,在满足使用功能的同时做到安全、卫生、经济、适用,与工厂相协调。4.2 主要建设指导原则4.2.1 总体设计原则保证生产主业原则:水泥生产企业中水泥的生产是主业而余热电站是副业,因此余热电站技术方案的确定应以不影响水泥生产为原则。安全、可靠、稳定原则:余热电站的各系统技术方案应把运行安全、可靠、稳定放在第一位,其次再兼顾考虑技术、技术指标、经济指标的先进性。优先满足生产用热需求原则:首先满足水泥生产过程中
44、用热要求及原料、燃料烘干对余热的需求。最大限度利用原则:按最大限度回收剩余余热并使其有效地转化为电能来确定电站方案。通过最大限度地追求节能、降耗达到降低水泥生产成本、提高企业经济效益的目的。遵循国家及行业强制性有关规范、规程、规定。选用设备采用国内可靠成熟的设备。发电机组年运行小时按 7200h计。4.2.2 各专业设计原则建设规模、方案选定:本期项目工程设计两座完全相同的余热电站,单一电站装机规模为 23t/h热管余热锅炉和 4.5汽轮发电机机组。各工艺系统的设计、设备选择及各种设施均不考虑再扩建的因素。汽轮发电机组:单一电站汽轮机型号为:4.51.25;发电机型号为:4.52。在确保安全的
45、前题下,有关系统应力求经济、可靠和运行操作简便。供水:水源来源于云南远东水泥有限责任公司现有地下井水,经水处理系统处理后,循环使用。自动化:采用机、炉、电集中控制方式,采用西门子 PCS7过程控制系统及常规操作设备,对汽机及锅炉系统进行集中监视及控制,保护采用美国 SEL微机保护产品。总平面布置:发电机组及循环冷却水系统布置在窑头旁的空地上;热管余热锅炉分别布置在冷却机及窑尾增湿塔附近。43 项目建设内容与技术参数431 项目建设内容本项目由以下系统构成:余热锅炉系统包括 SP炉、ACQ 炉、过热器、软水加热器、除尘器、烟箱构件、清灰装置、除灰装置以及烟气工艺管道等系统发系统包括汽轮机、发电机
46、等系统电气系统包括高压接入、低压配电、自动化控制及仪表等系统厂房等建筑物与构筑物包括汽轮发电机房、余热锅炉基础、化学水处理站、循环冷却水池及泵房、原水处理站等供排水系统包括供水、排水系统水处理系统包括循环冷却水、化学处理水等系统通讯系统消防系统432 技术参数发电装机: 24.5MW发电功率: 24MW年运行: 7200h(300 天)年发电量: 576010 4kWh年向水泥厂供电: 530010 4kWh小时吨熟料余热发电量: 40kWh/tcl 以上44 项目技术方案研究441 技术方案概述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资源情况,热力系统及装机方案应考虑下述前
47、提条件:充分利用 5000t/d级新型干法水泥生产线窑头熟料冷却机及窑尾预热器废气余热;本项目实施后电站不向电网返送电;余热电站的建设及生产运行不影响水泥生产系统的进行;余热电站系统及设备以成熟可靠、技术先进、节省投资、提高效益为原则,并达到目前国内余热发电设备先进技术水平;烟气通过热管余热锅炉沉降下来的窑灰回收并用于水泥生产,以达到资源综合利用及环境保护的目的。4.4.2 热力系统方案及装机容量水泥生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排掉的 360以下废气,其热量越占水泥熟料烧成系统热耗量的 35%以上,利用两条2500t/d新型干法水泥窑废气,建设余热发电工程,为水泥生立配套供电,同明也可以降低生产成本,改善水泥窑废气对周围环境的污染。本项目热生产线窑头冷却机及窑尾预热器废气余热。为充分利用窑头冷却机废气余热,提高窑头热管余热锅炉的烟气温度,使之产生与窑尾热管余热锅炉相同参数的过热蒸气,因此对窑头冷却机进行出口风管改造,取用其中段余热。根据水泥公司提供的数据水泥生产线废气可利用的预热量为:经过技术改