【正文】 1 太原玉盛源能源發(fā)展有限公 司 35 T 燃?xì)忮仩t + 6MW發(fā)電機組 可行性研究報告 合作方式：合同能源管理 沈陽市傲瀚節(jié)能工程 有限公司 Shenyang AoHan Energy Services Ltd. 2 目 錄 位 3 第一章 概 述 設(shè)計依據(jù) 國家計委頒發(fā)的《熱電聯(lián)產(chǎn)項目可行性研究技術(shù)規(guī)定》 國家發(fā)展 改革 委員會、國家經(jīng) 信 委員會、建設(shè)部頒發(fā)的計基礎(chǔ)（ 2021） 1268號文“關(guān) 于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定” 國家技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》 太原玉盛源能源發(fā)展有限公司 提交給 沈陽市傲瀚節(jié)能工程 有限公司的可行性研究報告設(shè)計委托書 太原玉盛源能源發(fā)展有限公司 提供的熱負(fù)荷、焦?fàn)t煤氣及其它有關(guān)設(shè)計資料 設(shè)計范圍 本報告的設(shè)計范圍包括以下三部分內(nèi)容： 綜合利用自備電廠工程圍墻內(nèi)生產(chǎn)、生產(chǎn)附屬、輔助生產(chǎn)工程及有關(guān)建筑。 熱電聯(lián)產(chǎn) 工程。 編制工程投資估算并做出財務(wù)評價。 屬于本工程以下內(nèi)容，由建設(shè)單位另行委托其他有關(guān)部 4 門完成。 工 程地質(zhì)及水文地質(zhì)報告。 環(huán)境影響評價報告書。 城市概況 清徐縣位于山西省中部，是省城太原的南大門。 20307 兩條國道、青銀高速公路和正在建設(shè)中的太中銀鐵路穿境而過，交通便利，土地肥沃，水系密布，湖泊眾多。全縣總面積 609 平方公里，轄 4鎮(zhèn) 5鄉(xiāng) 1個街道辦事處、 192個行政村和 6個社區(qū)居委會，常住人口 34 萬，享有“文化名城 醋都葡鄉(xiāng)”的美譽。 清徐古稱梗陽，始建于春秋，歷史悠久，人文薈萃，迄今已有 2500多年的歷史，是古典文學(xué)名著《三國演義》作者羅貫中的故里。堯城村曾是堯帝建都之地，因此有 “ 中華第一都”之稱。清徐也是晉商的重要組成部分，至今徐溝、大常、賈兆等地尚有保存相對完整的晉商古民居和古村落。全縣共有國家級文物保護單位 2個、省級 4個、市級 6個，其中，國家級文物保護單位狐突廟、清源文廟享譽全國，省級文物保護單位香巖寺、千佛洞是中國北方地區(qū)佛教石窟藝術(shù)的代表。清徐還是中國民間藝術(shù)之鄉(xiāng)，徐溝背鐵棍藝術(shù)被譽為“空中舞蹈、流動雜技、無言戲劇”，是省級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。 5 清徐有中國葡萄之鄉(xiāng)之稱?！扒逍煊衅咸?，相傳自漢朝”。清徐葡萄種植歷史悠久，所產(chǎn)的龍眼葡萄皮薄、味甜、營養(yǎng)豐富，是鮮食、釀酒的佳品， 被中國特產(chǎn)之鄉(xiāng)評審委員會評為中國葡萄之鄉(xiāng)。全縣葡萄種植面積 5萬畝，葡萄品種超過160 個。成為全國傳統(tǒng)四大葡萄名產(chǎn)地之一。地處白石溝山區(qū)的葡峰山莊生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，葡萄漫山遍野，吸引了無數(shù)游人慕名而來，現(xiàn)已成為國家級農(nóng)業(yè)生態(tài)旅游示范點。同時擁有多個葡萄加工企業(yè)，年產(chǎn)葡萄酒、葡萄飲料達(dá) 80 萬公斤，轉(zhuǎn)化葡萄 250萬公斤。 清徐又中國醋都之稱?！白怨裴劥讛?shù)山西，追根溯源在清徐”。清徐是山西老陳醋的正宗發(fā)源地，釀醋史源遠(yuǎn)流長，傳統(tǒng)釀造工藝是國家首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。清徐老陳醋酸味純正柔和、口感醇厚、微甜爽口、回味綿長， 有“天下第一醋”的美譽，曾獲 1924年巴拿馬國際商品博覽會優(yōu)質(zhì)商品一等獎?，F(xiàn)有老陳醋、陳醋、熏醋、白醋、保健醋、風(fēng)味醋六大系列 60多個品種。是全國最大的老陳醋生產(chǎn)基地，被中國特產(chǎn)之鄉(xiāng)評審委員會命名為中國陳醋之鄉(xiāng)。 項目 建設(shè)的必要性 太原玉盛源能源發(fā)展有限公司 集團有限公司緊鄰 一焦化廠，采用搗固煉焦技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)焦炭的 80 萬噸 /年煤氣焦化 ，該 廠 一方面生產(chǎn)的焦炭、焦油、硫磺、硫銨、粗苯等可增大企業(yè)效益，另一方面多余的焦?fàn)t煤氣可用來 供給 太原玉盛 6 源能源發(fā)展有限公司 進行熱電聯(lián)產(chǎn)項目的運行 。 焦化 廠目前穩(wěn)定正常生產(chǎn) ，焦化 產(chǎn)焦?fàn)t煤氣 39940Nm3/h，其中回爐煤氣 17532Nm3/h，粗苯管式爐需用煤氣 765 Nm3/h，剩余煤氣 21643 Nm3/h，焦?fàn)t煤氣中含有大量的可燃有害氣體，其低位發(fā)熱量為 17900KJ/Nm3。焦?fàn)t煤氣點燃后對空排放，既造成了能源浪費，又對大氣造成了污染。本著對環(huán)境負(fù)責(zé)和充分利用能源的原則，對剩余煤氣進行綜合利用是十分必要的。 法人篇 建設(shè)規(guī)模 根據(jù)余熱情況，建設(shè)規(guī)模為 35t/h 燃?xì)忮仩t +6WM 汽輪發(fā)電機組。 主要技術(shù)原則 本工程體現(xiàn)以余熱定電的原則。 廠房布置力求緊湊，改善環(huán)境，減少占地。 主體工程與環(huán)保、安全和工業(yè)衛(wèi)生同時考慮，盡量消除發(fā)電生產(chǎn)的“三廢”對環(huán)境的影響。 節(jié)約工程投資、降低工程造價、縮短建設(shè)周期，力 7 求較好的經(jīng)濟和社會 效益。 8 第二章 燃料及熱負(fù)荷 燃料 本工程為 太原玉盛源能源發(fā)展有限公司 焦?fàn)t煤氣綜合利用工程，本工程采用燃?xì)忮仩t，鍋爐燃料為 周邊 焦化廠副產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣。 焦化廠主要工藝流程如下： 由備煤車間來的洗精煤，由輸煤棧橋運入煤塔，裝煤推焦機行至煤塔下方，由搖動給料機均勻逐層給料，用 21 錘固定搗固機分 層搗實，然后將搗好的煤餅從機側(cè)裝入炭化室。煤餅在 9501050℃的溫度下高溫干餾，經(jīng)過約 小時后，成熟的焦炭被推焦車經(jīng)攔焦車導(dǎo)焦柵推出落入熄焦車內(nèi)，由熄焦車送至熄焦塔用水噴灑熄焦，熄焦后的焦炭由熄焦車送至晾焦臺，經(jīng)補充熄焦、晾焦后，由刮板放焦機放至皮帶送焦場。熄焦塔處設(shè)光電自動控制器，通過控制器中的時間繼電器調(diào)整噴灑時間，保證紅焦熄滅。熄焦后的焦炭卸至晾焦臺上，冷卻一定時間后送往篩貯焦工段。 干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)炭化室頂部、上升管、橋管匯入集氣管。在橋管和集氣管處用壓力為約 ，溫度約78℃的循環(huán)氨水噴灑冷卻，使約 700℃的荒煤氣冷卻至 84℃左右，再經(jīng)吸氣彎管和吸氣管抽吸至冷鼓工段。在集氣管內(nèi)冷凝下來的焦油和氨水經(jīng)焦油盒、吸氣主管一起至冷鼓工 9 段。 從煉焦車間來的焦油氨水與煤氣的混合物約 80℃入氣液分離器，煤氣與焦油氨水等在此分離。分離出的粗煤氣進入橫管式初冷器，初冷器分上、下兩段，在上段，用循環(huán)水將煤氣冷卻到 45℃，然后煤氣入初冷器下段與制冷水換熱，煤氣被冷卻到 22℃，冷卻后的煤氣進入煤氣鼓風(fēng)機進行加壓，加壓后煤氣進入電捕焦油器，捕集焦油霧滴后的煤氣，送往脫硫及硫回收工段。 來自冷鼓工段的 粗煤氣進入脫硫塔下部與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸洗滌后，煤氣中的硫化氫含量脫至100mg/Nm3 以下，煤氣經(jīng)捕霧段除去霧滴后全部送至硫銨工段。 由脫硫及硫回收工段送來的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器后進入噴淋式飽和器上段的噴淋室，在此煤氣與循環(huán)母液充分接觸，使其中的氨被母液吸收。煤氣經(jīng)飽和器內(nèi)的除酸器分離酸霧后送至洗脫苯工段。 來自硫銨工段的粗煤氣，經(jīng)終冷塔冷卻后從洗苯塔底部入塔，由下面上經(jīng)過洗苯塔填料層，與塔頂噴淋的循環(huán)洗油逆流接觸，煤氣中的苯被循環(huán)洗油吸收，再經(jīng)過塔的捕霧段脫除霧滴后離開洗苯塔，其中一部分送焦?fàn)t做回 爐煤氣，一部分送粗苯管式爐作燃料，剩余部分送熱電廠發(fā)電。 為綜合利用焦?fàn)t剩余煤氣，同時解決全廠生產(chǎn)、生活、 10 采暖等用蒸汽的需要，本工程擬建設(shè)一座 綜合利用 自備熱電廠 。遵照國家計委“關(guān)于鼓勵發(fā)展小型熱電聯(lián)產(chǎn)和嚴(yán)格限制凝汽式小火電建設(shè)的若干規(guī)定”的精神，本設(shè)計采用熱電聯(lián)產(chǎn)的方案。在滿足供熱需要的前提下，多發(fā)電。這不僅具有節(jié)能效益，同時降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，還會減輕大氣污染，從而提高經(jīng)濟 效益和社會效益。 （焦?fàn)t煤氣）量 a)煤氣：流量： 39940Nm3/h 回爐煤氣流量： 17532 Nm3/h 粗苯管式爐流量： 765 Nm3/h 送熱 電廠 煤氣流量： 21643 Nm3/h 洗苯后： 溫度： ～ 27℃ 壓力： ～ (表 ) 凈干煤氣組成： 成分 H2 CH4 CO CmHn CO2 N2 O2 熱值 V% 55～60 23～27 5～8 2～ 4 ～3 3～7 ～ 17900KJ/Nm3 雜質(zhì)組成： 含雜質(zhì)量 焦油 氨 硫化氫 HCN 苯 萘 11 g /Nm3 微量 ～ 2～ 5 焦?fàn)t煤氣是煤在焦?fàn)t中干餾時產(chǎn)生的可燃?xì)怏w混合物，是一種高熱值燃料。 焦化剩余焦?fàn)t煤氣量為 21643 Nm3/h,熱量為 17900kJ/ Nm3,燃?xì)忮仩t熱效率按 89%，焦?fàn)t煤氣損耗按 5%考慮，額定蒸汽壓力 ，溫度 450℃ ,蒸汽焓值為 3334kJ/kg， 150℃未飽和水焓值為 634 kJ/kg，剩余煤氣產(chǎn)蒸汽量為 1790021643 95% 89%247。 (3334634)=經(jīng)計算得知，余熱可 充分 保證 一臺 35t/h 鍋爐 100%負(fù)荷運行。 運輸方式 為保證鍋爐及發(fā)電機組的運行穩(wěn)定性，設(shè)置一座干式低壓煤氣儲柜，儲存煤氣量按每小時消耗量的 90%計算，儲氣柜容積為 20210m3。 焦?fàn)t煤氣通過煤氣管道 一路送至儲氣柜，一路 直接送至燃?xì)忮仩t燃燒。 煤氣壓力不穩(wěn)時由儲氣柜補充。 鍋爐點火采用 德國最新全自動點火系統(tǒng) 。 熱負(fù)荷 工業(yè)熱負(fù)荷： 12 焦化廠 各裝置的蒸汽用量詳見全廠熱負(fù)荷匯總表： 序號 車間或 工段名稱 用汽等級 加熱方式 蒸汽參數(shù) 用汽量 t/h 冷凝液 m3/h 壓力 MPa 溫度 ℃ 冬季 夏季 平均 平均 100℃ MPa 1 煉焦 II 158 2 冷鼓 .電捕 II 158 3 2 3 脫硫及硫回收 II 158 4 硫銨 II 158 2 5 洗脫苯 II 158 6 制冷 II 158 0 10 8 7 生化處理 158 4 8 生活及其它 158 9 采暖 158 0 10 管網(wǎng)損失 158 2. 2. 合計 158 根據(jù)工藝條件，焦化廠各種用汽量冬季 平均 為 ，夏季 平均 為 ， 參數(shù)為 飽和蒸汽。 折算到熱 13 電廠出口的設(shè)計熱負(fù)荷為冬季 26t/h，夏季 27t/h。 2． 2． 2供暖熱負(fù)荷 太原玉盛源能源發(fā)展有限公司廠 區(qū)內(nèi)目前現(xiàn)有供暖面積12 104m2,供熱方式為以各 車間 土暖氣供熱 ， 熱效率低，能源浪費，環(huán)境污染嚴(yán)重。 供暖面積 12 104 m2，供暖熱指標(biāo)取 220kJ/m2h，供暖熱負(fù)荷為 26 GJ/h。 太原 市 清徐縣 供暖期室外計算溫度為 7℃，當(dāng)?shù)囟酒骄鶞囟葹?3℃，供暖期天數(shù) 120 天，由此計算出： 平均供暖熱負(fù)荷與設(shè)計最大供暖熱負(fù)荷之比： [18（ 3） ]/[18（ 7） ]= 最小供暖熱負(fù)荷與設(shè)計最大供暖熱負(fù)荷之比： （ 185） /[18（ 7） ]= 由此得出近期供暖熱負(fù)荷如下： 最大熱負(fù)荷： 26GJ/h 平均熱負(fù)荷： 22GJ/h 最小熱負(fù)荷： 13GJ/h 設(shè)計熱負(fù)荷 根據(jù)工業(yè)熱負(fù)荷 及采暖熱負(fù)荷， 折 算到電廠出口的設(shè)計熱負(fù)荷見 下 表 。 14 設(shè)計熱負(fù)荷匯總表 項目 單位 供暖期 非供暖期 最大 平均 最小 最大 平均 最小 工業(yè) 熱負(fù)荷 GJ/h 87 81 69 84 78 69 T/h 29 27 25 28 26 23 供暖 熱負(fù)荷 GJ/h 26 22 13 T/h 9 7 4 合計 GJ/h 113 103 82 84 78 69 T/h 38 34 29 28 26 23 15 第三章 電力系統(tǒng) 太原玉盛源能源發(fā)展有限公司 原電力系統(tǒng)由 對 本公司各耗電 單位供電，供電線路 6 條， 總負(fù)荷 1000kW左右， 所有負(fù)荷全部由 該 系統(tǒng)供給。 本案發(fā)電 機組投產(chǎn)后，全部滿足 公司的 生產(chǎn)、生活 用電 。 根據(jù)該工程的特點，為了提高整個公司的經(jīng)濟 效益，節(jié)省建設(shè)投資，簡化審批手續(xù)，本工程采用孤網(wǎng)運行，由 母線直接對 廠內(nèi) 供電。 16 第四章 機組選型及供熱方案 機組選型及蒸汽平衡 考慮到熱能利用率和全廠 經(jīng)濟 效益，本期機組參數(shù)確定為：鍋爐蒸汽參數(shù)為 ， 450℃ ,相應(yīng)汽機進汽參數(shù)為， 435℃ 。 按照全部利用焦?fàn)t剩余煤氣，同時滿足全廠熱負(fù)荷，兼顧以氣 (煤氣 )定電和熱電聯(lián)產(chǎn)的原則，并提高熱電 廠 的效率和 經(jīng)濟效益，在機組選擇上充分