1、鄂尔多斯冶金公司硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告1目 录一、鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告编制说明5二、鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目概要6三、2 台 255000KVA 硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告83.1 项目业主单位情况83.2 拟建项目情 143.3 建设用地及相关规划 393.4 资源和能源耗用与条件 423.5 生态环境影响分析 443.6 经济及社会效果分析 473.7 工程建设招标安排 513.8 可行性研究报告的结论与建议 523.9 附图：1、EJ2007-0-1 225000
2、KVA 硅铁电炉余热发电系统工艺布置图（一）2、EJ2007-0-1 余热发电系统工艺布置图（二）2 台锅炉方案3、EJ2007-0-1 余热发电系统工艺布置图（三）单台锅炉方案硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告24、EJ2007-0-2 汽轮发电车间布置图（四）5、EJ2007-0-3 热力系统循环布置图（五）（S4-0.5 汽轮机） 6、EJ2007-0-4 热力系统循环布置图（六）（S4-1.0 汽轮机）7、EJ2007-0-5 电控室平面图（七）8、EJ2007-0-6 高低压电器系统主接线（八） 9、EJ2007-0-7 DCS 系统网络结构图（九）10、EJ2007-0-
3、8 水处理平面布置图（十）四、附件（设计资质、施工资质、投标单位介绍、合作协议、专利证书、其他相关证书等另册装订）1鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告编制说明：1.1 本可研报告包括以下两部分：第一部分：48 台硅铁电炉余热回收发电整体方案概要；第二部分：2 台 25500KVA 硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告；1.2 其中48 台硅铁电炉余热回收发电项目整体方案概要是依据目前获得的鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的 8 台 25500KVA 硅铁电炉的容量、产量、年运行时间等参数，已经运行的 22 台12500KVA 硅铁电炉的容量、产量、年运行时间等参数，以及在
4、建的 18台 25500KVA 硅铁电炉的设计容量、产量、年运行时间等参数进行的初步概算。同时已获得四分厂 4 台 12500KVA 硅铁电炉、七分厂 2 台25500KVA 硅铁电炉和十分厂 4 台 12500KVA 硅铁电炉的准确数据并在现场作了详细测量，故七分厂 2 台 25500KVA 硅铁电炉的烟气参数、工艺布置为2 台 25500KVA 硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告的设计依据。但依据实际的测试数据进行的设计，2 台 25500KVA 硅铁电炉的烟气参数只能配置 4000KW 的发电机组，其技术经济价值较低。依据硅铁炉的工艺特性和设备结构，对其炉盖系统和电极密封稍作改造，增加密
5、封性，减少冷风的进入可使烟气温度升至 450左右，能回收的烟气能量大幅上升，使 2 台 25500KVA 硅铁电炉或 4 台 12500KVA 硅铁电炉能够硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告3配置 6000KW 的余热发电机组，因此，第一部分48 台硅铁电炉余热回收发电整体方案概要和第二部分2 台 25500KVA 硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告是依据改造后的烟气温度大幅提升的参数进行的设计。1.3 本方案为 48 台硅铁电炉的整体方案，实际施工首期选择七分厂的 701和 702#硅铁电炉作为试点。1.4 本工程我方愿意按“合同能源管理模式(EMC)”，先期由我方投资，项目产生的
6、经济效益由双方共同分享，当需要银行介入的时候，鄂尔多斯冶金有限责任公司公司需提供金融担保。1.5 本可研报告编制由陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院、西安瑞驰冶金设备有限责任公司三家合作单位共同完成，与鄂尔多斯冶金有限责任公司的合作可选其中的任何一方，我们三方的首选代表为西安瑞驰冶金设备有限责任公司。2鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目概要项目名称 鄂尔多斯冶金有限责任公司余热发电项目建设单位 鄂尔多斯冶金有限责任公司技术依托单位陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司施工单位 陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司装机容量投资规
7、模一期工程：在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的 2 台 25000KVA 硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装 1 台 23 吨余热锅炉，2 台余热锅炉配置 1 台低温低压汽轮发电机组，装机容量为6000KW，实际发电量 5600KW/小时，自用电 7%，年发电时间 7500 小时，年发电量为 4200 万 KWH，年节能减排量为 1.84 万吨标煤，形成 3.9 万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量 120 万吨，投资 4200 万元，按照 0.33 元/KWH 的电价计算，年收益为 1288.98 万元，投资回收期3.25 年。硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告4
8、二期工程：在鄂尔多斯冶金有限责任公司 24 台 25500KVA 硅铁炉冶炼系统上实施余热回收发电项目，安装 24 台 23 吨余热锅炉、12 台装机容量为 6000KW 低温低压汽轮发电机组，装机容量达到 72000KW。在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的 20 台 12500KVA 硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装 1 台 7 吨余热锅炉，4 台余热锅炉配置 1 台装机容量为 6000KW 低温低压汽轮发电机组，装机容量达到 30000KW。总体方案为：48 台硅铁电炉配置 20 台 7 吨锅炉，26 台 23 吨锅炉，配置 18 台装机容量为 6000KW 低温低压汽
9、轮发电机组，总装机容量达到108000KW，实际发电能力为 100800KW，年发电时间 7500 小时，年发电量为 70308 万 KWH，年节能减排量为 33185 万吨标煤，形成 70.3 万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量 2160 万吨，投资 75600 万元，按照 0.33 元/KWH 的电价计算，年收益为 23201.64 万元，投资回收期为3.25 年。回收期 3.25 年节能目标 节电率11.25%节电年收益估算共安装 18 台 6000KW 的余热发电机组，总装机容量达到 108000KW，实际发电量为 100800KW/小时,年发电时间 7500 小时，年总发电量 75
10、600万 KWH， 其中自用电 5292 万 KWH，为总发电量的 7%，年上网总电量70308 万 KWH，电价=0.33 元/kWH年工作时间=7500H 发电负荷率 93%发电年收益：70308kW0.33 元/kwH=23201.64 万元年运行费用：1746.36 万元（平均值）含税投资回收期：7560023201.64=3.25 年执行时间 一期全部工程 12 个月内验收结束（07 年 9 月08 年 9 月）二期工程 20 个月内验收结束（07 年 8 月09 年 5 月）资金来源 全部资金项目施工单位自筹前期由项目施工单位投资，当月发电量确认后项目业主单位依据逐月支付合作方式
11、本工程采用合同能源管理方式：节能量分享方式：合同期 8 年，前一年项目施工单位和项目业主单位硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告575：25，后七年 60：40 节能技术选型对已经运行的每台硅铁炉冶炼过程产生的高温烟气的余热和产品显热中余热进行全面回收，其中每台 25500KVA 硅铁炉配置一台 23t/H 余热锅炉,两台硅铁炉的余热锅炉为一组，配置一台 6000KW 混压凝汽式汽轮机组；每台 12500KVA 硅铁炉配置一台 7t/H 余热锅炉,四台硅铁炉的余热锅炉为一组，配置一台 6000KW 混压凝汽式汽轮机组； 对新建的 25500KVA 硅铁炉在新建过程中实施余热回收发电项目
12、，对高温烟气的余热、产品显热、炉盖余热进行全面回收，其中每台25500KVA 的硅铁炉配置一台 13t/H 余热锅炉,两台余热锅炉为一组，配置一台 6000KW 混压凝汽式汽轮机组合作基础 目前西安瑞驰冶金设备有限责任公司在该冶金集团的低压补偿项目已经实施了 2 台 25500KVA 的硅锰炉，正在实施其他硅铁炉的节能改造。西安瑞驰冶金设备有限责任公司已经进入新建的 2 台 25500KVA 的硅锰炉和正在运行的 2 台 25500KVA 的硅铁电炉热能综合回收发电系统的项目谈判。32 台 255000KVA 硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告3.1 项目业主单位情况3.1.1 项目概况鄂尔多
13、斯冶金有限责任公司位于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇工业园区，由鄂尔多斯羊绒集团股份公司控股组建。鄂尔多斯冶金有限责任公司现有硅铁电炉 48 台，总装机容量 92.5 万 KVA，其中25500KVA 硅铁电炉 26 台，12500KVA 硅铁电炉 22 台。年生产能力 55 万吨，是国内最大的铁合金生产企业。硅铁电炉为矮烟罩半密闭型，全部配置了烟气干式布袋除尘装置，但烟气余热尚未回收利用。鄂尔多斯冶金有限责任公司在对国家及内蒙古自治区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硅铁炉、硅铁企业余热回收综合利用电站、尤其是陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院和西安瑞驰冶金
14、设备有限责任公司所拥有的纯低温余热电站的系统和技术进行了综合调研的基础上，为了实施可持续发展战略和执行资源综合利用政策，同时保证 25500KVA 硅铁电炉生产能够顺利进行，根据企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有 2 台 25500KVA 硅铁电炉生产过程所产生的余热及场地布置等因素，拟利用硅铁电炉烟气硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告6余热和产品显热的余热资源，建设纯低温余热电站，以达到充分利用硅铁电炉生产排放的废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益之目的。鄂尔多斯冶金有限责任公司于 2007 年 7 月提出了建设构想，随后陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院和西安瑞驰
15、冶金设备有限责任公司编制可行性研究报告。本工程名称确定为：鄂尔多斯冶金有限责任公司 2 台 25500KVA 硅铁电炉余热发电项目。本工程的总体情况为：在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的 2 台 25000KVA 硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装 1 台 23 吨余热锅炉，2 台余热锅炉配置 1 台低温低压汽轮发电机组，装机容量为 6000KW，实际发电量 5600KW/小时，自用电 7%，年发电时间 7500 小时，年发电量为 3906 万 KWH，年节能减排量为 1.84 万吨标煤，形成 3.9 万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量 120 万吨，投资 4200 万元，
16、按照 0.33 元/KWH 的电价计算，年收益为 1288.98 万元，投资回收期为 3.25 年。3.1.2 项目提出的必要性和意义3.1.2.1 资源综合利用随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾日益突出，寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的宝贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。为此，早在1996 年国务院就制定并出台了一系列开展资源综合利用的政策，倡导要坚持资源开发与节约并举，并把节约放在首位，一切生产、建设、流通、消费等各个领域，都必须节约和合理利用现有的各种资源，千方百计减少资源的占用和消耗。开展资源综合利用，是我国的一项长期的重大技
17、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。人类生存和社会发展进步所必须依赖的石油、煤炭、水等均属于资源的范畴，均属于全人类、全社会所必须予以保护和合理综合利用的资源领域。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，硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告7国务院制定国家鼓励的资源综合利用认定管理办法，本办法自2006 年 10 月 1 日起施行。原国家经贸委、国家税务总局发布的资源综合利用认定管理办法（国经贸资源1
18、998716 号）和资源综合利用电厂（机组）认定管理办法（国经贸资源2000660 号）同时废止。管理办法中规定：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（审批）建设的电站；以工业生产过程中产生的可利用的热能及压差发电的企业（分厂、车间），应根据产生余热、余压的品质和余热量或生产工艺耗气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。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用减免税的必要条件。3.1.3 循环经济的兴起利用硅铁电炉生产过程中的余热建设
19、电站后，电站的产品电力将回用于硅铁生产，这套系统在回收硅铁生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了硅铁厂对环境的热污染以及粉尘污染，这将给企业带来巨大的经济效益。这套系统是一个典型的循环经济范例。循环经济的思想萌芽兴起于 60 年代，到了 80 年代，人们的认识经历了从“排放废物”到“净化废物”再到“利用废物”的过程。到了90 年代，特别是可持续发展战略成为世界潮流的近几年，源头预防和全过程治理替代末端治理成为国家环境与发展政策的真正主流，人们在不断探索和总结的基础上，提出以资源利用最大化和污染排放最小化为主线，逐渐将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一套系统的循环经济战略。循
20、环经济内涵是一种“促进人与自然的协调与和谐”的经济发展模式，它要求以“减量化再利用再循环”（3R） 为社会经济活动的行为准则，把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程，实现“低开采、高利用、低排放”，以最大限度利用进入系统的物质和能量，提高资源利用率，最大限度地减少污染物排放，提升经济运行质量和效益。“减量化、再利用、再循环”是循环经济最重要的实际操作原则。2004 年 9 月 28 至 29 日，国家发展改革委在北京召开全国循环经济工作会议。会议作了题为“贯彻和落实科学发展观，大力推进循环经济发展”的报告。会议指出，循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利
21、用、资源化”为原则，以低消耗、低排硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告8放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”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伟目标的必然选择，也是关系中华民族长远发展的根本大计。会议指出，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
22、利用效率；在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利用；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；在社会消费环节，要大力提倡绿色消费。3.1.4 开展节能活动2006 年 7 月 26 日，国家发改委在北京召开了全国节能工作会议，各省、自治区、直辖市等主管节能工作高官参加了会议。国家发展改革委指出，近年来随着经济规模的不断扩大，中国对能源的需求在持续较快增加，这已成为制约经济社会发展的瓶颈。缓解能源瓶颈制约的根本出路是坚持开发与节约并举，节能优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。为了强调当前节能工作的重要性，国家发改委在会议现场与三十个省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团和十
23、四家中央企业负责人签订了节能目标责任书。中国财政部在会上表示，财政部要调整完善现有税收政策，择机出台有利于节能的优惠措施。包括：考虑将节能设备作为享受企业所得税优惠政策的对象之一，鼓励节能设备推广使用；鼓励环保和节能相结合。中央财政将根据节能工作需要，着重从节能产品生产、节能设备应用、节能技术研发推广等方面入手，适时研究制定相应的税收优惠政策。这次会议预示着中国节能工作全面展开。3.1.5 项目的市场需求预测目前中国境内建成并已投入运行的 12500KVA 硅铁生产线约 2600 台左右，预计到 2010 年新型干法硅铁生产线的数量将达到 3000 条左右，目前已经配套建设并已投入运行的纯低温
24、余热电站 0 座。因此，市场前景广阔。3.1.6 项目的技术条件支持硅铁电炉余热发电项目工程 可行性研究 报 告9国外纯低温余热发电技术从 60 年代末期即开始研制，到 70 年代中期，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80 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、韩国等一些国家和地区。他们开发研制的余热锅炉及中、低品位蒸汽汽轮机，经数十个工厂多年运转实践证明，技术成熟可靠并具有很大的灵活性。1996 年日本新能源产业株式会社（NEDO）向我国安徽省宁国水泥厂赠送了一套 6480kW 的纯中、低温余
25、热电站设备，余热电站的工程设计、开发、技术转化由天津水泥设计研究院承担，目前已投入运行。天津水泥设计研究院承担设计的广西鱼峰水泥股份有限公司纯低温余热电站工程，电站装机容量 7000kW，设计发电功率 5700kW，2004 年 7 月并网发电成功，至今已正常发电。2003 年 4 月，天津水泥设计研究院设计的全部国产装备的纯低温余热电站在上海万安集团金山水泥厂 1200t/d 四级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机 2500kW，正常发电功率为 1900-2100kW，吨熟料发电量达 38-40kWH，接近同类电站的国际先进水平。2005 年 6 月，天津水泥设计研究院设计的全部国
26、产装备的纯低温余热电站在浙江小浦众盛水泥有限公司 2500t/d 五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机 3000kW，正常发电功率为 3200-3300kW，吨熟料发电量达 30-32kWH，使得 2500t/d 五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电达到了一个崭新的技术水平。2005 年 7 月，天津水泥设计研究院设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江煤山众盛建材有限公司 5000t/d 五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机 6000kW，正常发电功率为 6300-6500 kW，吨熟料发电量达 30-32kWH，谱写了 5000t/d 五级预热器水泥熟料生产线进行
27、纯低温余热发电的又一新篇章。2005 年 9 月，天津水泥设计研究院设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江三狮有限公司2500t/d+5000t/d 五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机 3000kW+6000kW，正常发电功率约 10000 kW，吨熟料发电量达 31-33kWH，该厂每天因发电的建设而净利润 12 余万元，预计 2.5 年回收电站建设的全部投资。天津水泥设计研究院设计这些余热电站的相继建成及投产，收到了良好的经济效益与社会效益，在大幅度降低水泥生产成本的同时也为国家节约了能源，保护了环境，为可持续发展战略作出了贡献。但硅铁电炉的余热发电迟迟没有进展，存在部分技术难点。
