【正文】 11MW余熱發(fā)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告前言某新鋼鐵有限責(zé)任公司，是國(guó)家重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)之一。始建于1958年6月。公司位于某市望花區(qū)西部工業(yè)區(qū)，北臨沈高速公路，南與國(guó)鐵相接，交通十分便利。公司占地面積115萬平方米，建筑面積60萬平方米，至2004年底，資產(chǎn)總額43億元，期末在崗職工人數(shù)5395人。2004年產(chǎn)鐵136萬噸，產(chǎn)鋼140萬噸，商品坯材139萬噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入39億元，利稅總額15056萬元。公司屬集燒結(jié)、豎爐、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一體的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，目前主導(dǎo)產(chǎn)品為建筑用螺紋鋼筋、熱軋超薄帶鋼、高速線材、釬具鋼及其它型鋼產(chǎn)品，產(chǎn)品暢銷全國(guó)，遠(yuǎn)銷韓國(guó)、日本、泰國(guó)、港澳等國(guó)家和地區(qū)，本企業(yè)于1999年通過IS09002質(zhì)量體系認(rèn)證，2001年螺紋鋼產(chǎn)品被國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)為首批免檢產(chǎn)品，并獲冶金系統(tǒng)“金杯獎(jiǎng)”。近幾年，新鋼鐵在提高技術(shù)、工藝及裝備水平上投入較大，而且發(fā)展很快。但在能源回收利用裝備及工藝上仍不完善，部分裝備能源利用率低，能源消耗占產(chǎn)品制造成本的40％以上。從可回收利用能源看，目前，廠內(nèi)各主要生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的余熱蒸汽已被收集引進(jìn)蒸汽管網(wǎng)中。根據(jù)最近的統(tǒng)計(jì)，其余熱蒸汽資源量平均約為136噸/時(shí)。在夏、秋兩季(四至十月份)，廠內(nèi)生產(chǎn)和生活用汽合計(jì)消耗約58噸／時(shí)，還有78噸／時(shí)的低壓蒸汽富余。目前夏、秋兩季這些富余蒸汽沒有其他用途，只能排空放掉，浪費(fèi)大量能源。利用這些排空放掉的蒸汽來發(fā)電，則每年可發(fā)電4000萬度以上。經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效益十分顯著。該廠利用這些富余蒸汽發(fā)電的另一個(gè)有利條件是有閑置冷卻塔四個(gè)，每個(gè)的工作能力是1700噸/時(shí)，只要使用兩個(gè)冷卻塔即可滿足發(fā)電需要。在冷卻塔附近空地可作為電站的廠房，建立余熱電站具備一定有利條件。1．基本設(shè)計(jì)編制依據(jù)及范圍1）某新鋼鐵有限責(zé)任公司與某某汽輪機(jī)動(dòng)力有限公司簽訂的《某新鋼鐵11000kW余熱發(fā)電項(xiàng)目初設(shè)方案協(xié)調(diào)會(huì)會(huì)議紀(jì)要》；2）某某汽輪機(jī)動(dòng)力有限公司提供的有關(guān)基礎(chǔ)資料；3）國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)，技術(shù)規(guī)范、規(guī)定等。某新鋼鐵有限責(zé)任公司與杭州中能汽輪機(jī)動(dòng)力有限公司簽訂的《某新鋼鐵11000kW余熱發(fā)電項(xiàng)目初設(shè)方案協(xié)調(diào)會(huì)會(huì)議紀(jì)要》確定的工作范圍并綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本基本設(shè)計(jì)包括的設(shè)計(jì)范圍如下：本項(xiàng)目由下列主要子項(xiàng)組成：汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(電站廠房外3米內(nèi)的土建設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、設(shè)備布置沒計(jì)、DCS控制系統(tǒng)、消防和照明系統(tǒng))；電站循環(huán)水系統(tǒng)(利用原有水泵房，循環(huán)水泵、管道、配電與儀表的設(shè)計(jì))。2．主要設(shè)計(jì)原則 總體技術(shù)方案要求遵循“穩(wěn)定可靠，技術(shù)先進(jìn)，降低能耗，節(jié)約投資”的原則，具體指導(dǎo)思想如下：1)以穩(wěn)定可靠為前題，采用經(jīng)實(shí)踐證明是成熟、可靠的工藝和裝備，對(duì)于同類型、同規(guī)模項(xiàng)目暴露出的問題，要經(jīng)過認(rèn)真的剖析與調(diào)研不得 在本工程中重復(fù)出現(xiàn)。2)在穩(wěn)定可靠的前提下，提倡技術(shù)先進(jìn)。要盡可能采用先進(jìn)的工藝技術(shù)方案，以降低發(fā)電成本和基建投入。3)盡可能利用公司現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施并盡最大可能利用余熱。4)生產(chǎn)設(shè)備原則上采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，但部分關(guān)鍵控制設(shè)備和和儀表考慮采用國(guó)外引進(jìn)產(chǎn)品或引進(jìn)技術(shù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備。5)余熱電站的馬達(dá)控制和過程控制采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。6)貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方對(duì)環(huán)保、勞動(dòng)、安全、消防、計(jì)量等方面的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，做到“三同時(shí)”。1)聯(lián)合廠房(主廠房) 聯(lián)合廠房由汽輪發(fā)電機(jī)房及電站控制室、高低壓配電室等幾部分組成。 汽輪發(fā)電機(jī)房為l 81 5m，雙層布置，土0．000平面為輔機(jī)平面，布置有凝結(jié)水泵、汽輪機(jī)凝汽器等，7．000m平面為運(yùn)轉(zhuǎn)層，汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)布置在此平面。 高、低壓配電室、電站控制室布置在汽輪發(fā)電機(jī)房的南側(cè)，占地面積為157．5m，分別在土O．000及7．000m平面。見附圖一汽輪發(fā)電機(jī)房平、剖 面布置圖。2)循環(huán)水冷卻塔及循環(huán)水泵房 循環(huán)水冷卻塔及循環(huán)水泵房利用現(xiàn)有建筑物。電站所用藥品由汽車運(yùn)輸進(jìn)廠。電站內(nèi)道路設(shè)計(jì)同水泥生產(chǎn)線為城市型道路，水泥混凝土路面，主要道路寬為7m，次要道路寬為4m，成環(huán)行布置，以利于消防、生產(chǎn)、檢修及各種交通運(yùn)輸。整個(gè)發(fā)電設(shè)施布置在原有水泥生產(chǎn)線的場(chǎng)地內(nèi)，電站道路均與原有道路相通。 在豎向設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有廠區(qū)已有的臺(tái)段，在電站施工時(shí)統(tǒng)一考慮。 電站區(qū)域雨水明溝布置在道路的單側(cè)或兩側(cè)，最終匯入廠區(qū)雨水排除系統(tǒng)，將雨水排除廠外。在主廠房周圍均設(shè)有消防車道，主干道寬7米，次要道路寬4米；道路均與廠區(qū)生產(chǎn)道路相連，便于消防車出入。各建筑物、構(gòu)筑物之間距離滿足防火間距的要求； 對(duì)建筑物無法滿足防火間距要求的，在相應(yīng)建筑中設(shè)置防火墻等規(guī)范要求的防火設(shè)施；本工程的工廠出入口仍利用現(xiàn)有廠區(qū)出入口。遼寧省某市新鋼鐵有限公司利用生產(chǎn)過程中的低壓排空蒸汽，進(jìn)行余壓余熱發(fā)電，具有節(jié)約能源，改善環(huán)境，回收凝結(jié)水，增加電力供應(yīng)等綜合效益。是鋼廠降低能耗，節(jié)約能源必然選擇，同時(shí)也符合企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。本工程的目的是在充分、合理利用低壓排空蒸汽的前提下，保證電站安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，盡最大可能爭(zhēng)取多發(fā)電。 本工程熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案應(yīng)考慮下述前提條件：1）充分利用鋼廠生產(chǎn)過程中排出的低壓排空蒸汽，低壓蒸汽的參數(shù)0．49MPa—150℃(飽和)，蒸汽量為： 夏季最大：110t／h；冬季最?。?0t/h(冬季采暖用掉約40t／h蒸汽)分別具有約30234104kJ/h和19240104kJ/h的熱量，全年平均為25652104kJ/h(折合蒸汽約94t/h)；2）本純余熱電站的系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng)以成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省投資、提高效益為原則，并考慮目前國(guó)內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備實(shí)際技術(shù)水平。3）凝結(jié)水100％回收，送入廠區(qū)總軟化水總管，發(fā)電廠房不考慮軟化水回收池。 根據(jù)目前國(guó)內(nèi)低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，本工程汽輪發(fā)電機(jī)組采用杭州中能汽輪機(jī)動(dòng)力有限公司生產(chǎn)的低溫低壓凝汽式汽輪機(jī)，(A)一1 50℃，．h，結(jié)合生產(chǎn)線余壓余熱資源情況，年平均蒸汽供給量為94t/h，折合發(fā)電能力約為9．96 MW，夏季最大蒸汽供給量約110t／h，折合發(fā)電能力為11．64MW，所以確定裝機(jī)容量為11MW。最大負(fù)荷、最小負(fù)荷時(shí)分別為裝機(jī)容量的106％和68％。 汽輪機(jī)組裝機(jī)容量的確定是根據(jù)余熱資源的蒸汽品位和蒸汽量的波動(dòng)情況，保證電站最大的經(jīng)濟(jì)效益，盡可能爭(zhēng)取多發(fā)電。 本工程選用的低壓凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，主蒸汽參數(shù)為0．49MPa(A)一150℃、額定發(fā)電功率為11MW。1)熱力系統(tǒng)方案確定 根據(jù)上述裝機(jī)方案，為滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要并達(dá)到節(jié)能、回收余熱及凝結(jié)水的目的，結(jié)合生產(chǎn)工藝條件，熱力系統(tǒng)方案確定如下： 鋼廠生產(chǎn)過程中排出的低壓飽和蒸汽，通過蒸汽母管匯集后，進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)的汽水分離器，參數(shù)為0．49MPa一150℃(蒸汽流量平均為100t／h，汽、水分離后的主蒸汽經(jīng)智能型進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)做功。汽輪機(jī)只設(shè)膨脹段(取消調(diào)節(jié)級(jí)和復(fù)速級(jí))，利用汽輪機(jī)前、后壓差膨脹做功，做功后的乏汽通過凝汽器冷凝成水，汽輪機(jī)凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵送入廠區(qū)原有的軟化水總管，回至廠區(qū)鍋爐房，鍋爐產(chǎn)生的主蒸汽供生產(chǎn)用汽，從而形成完整的熱力循環(huán)系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)具體方案詳見附圖一、熱力系統(tǒng)圖。2)設(shè)備選型本工程采用的主要設(shè)備如下序號(hào) 設(shè)備名稱及型號(hào)數(shù)量 主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo) 1 11MW低壓凝汽 式汽輪機(jī) 1 型號(hào)： — ’額定功率： 11MW額定轉(zhuǎn)速： 3000r／min主汽門前壓力：主汽門前溫度：150℃排汽壓力： O．008MPa 2 12MW發(fā)電機(jī) 1型號(hào)： QFW62型額定功率： 12MW額定轉(zhuǎn)速： 3000r／min出線電壓： 6300V 3 凝汽器 1型號(hào)： N一1200—1型式： 雙流程、二道式冷卻面積： 1200 m2冷卻水量： 3000 t／h水側(cè)壓力： ≤水阻： 4 凝結(jié)水泵 2型號(hào)： 3N6*2A流量： 50t/h揚(yáng)程： —電機(jī)功率： 電機(jī)電壓： 380V電機(jī)轉(zhuǎn)速： 2950r/min 5 空氣冷卻器 ． 1散熱能力： 300kW冷卻水量： 85t／h 6 濾水器 1型號(hào)： LS—100 7 射水抽氣器 2型號(hào)： CS一25—2抽氣量： 8 kg／h工作水壓： 34 m 8 射水泵 2型號(hào)： ISl 50一125—400A流量： 200t/h揚(yáng)程： 50m轉(zhuǎn)速：