【正文】 鋼鐵20MW高爐煤氣綜合節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告鋼鐵20MW高爐煤氣綜合節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告目 錄 總論 1 1 投資方及項(xiàng)目單位概況 1 任務(wù)依據(jù) 1 研究范圍 1 主要設(shè)計(jì)原則 1 項(xiàng)目概況 2 工作簡要過程 2 主要結(jié)論及問題和建議 2 2 電力系統(tǒng)現(xiàn)狀 3 3 電力平衡及電廠建設(shè)的必要性 3 電廠接入系統(tǒng)方案 4 對電廠電氣主接線的要求 5 廠址條件 5 5 5 8 8 廠址選擇意見 9 工程設(shè)想 9 9 裝機(jī)方案 11 主機(jī)技術(shù)條件 11 熱力系統(tǒng) 12 燃燒系統(tǒng) 13 電氣部分 14 化學(xué)部分 17 熱工自動(dòng)化部分 23 主廠房布置 25 建筑結(jié)構(gòu)部分 26 供排水系統(tǒng)及冷卻設(shè)施 30 消防系統(tǒng) 34 采暖通風(fēng)部分 35 環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生 37 環(huán)境保護(hù) 37 勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 41 節(jié)約和合理利用能源 43 節(jié)能措施 43 節(jié)約用水措施 44 44 勞動(dòng)組織及定員 45 組織機(jī)構(gòu) 45 勞動(dòng)定員 46 職工培訓(xùn) 47 電廠工程項(xiàng)目實(shí)施條件和輪廓進(jìn)度 47 47 電廠工程項(xiàng)目實(shí)施的輪廓進(jìn)度 47 工程造價(jià)控制措施 48 投資估算與經(jīng)濟(jì)評價(jià) 48 48： 50 51 結(jié)論及建議 53附 圖 55廠區(qū)總平面布置圖 THXY1402K Z01 55原則性熱力系統(tǒng)圖 THXY1402K J01 55原則性燃燒系統(tǒng)圖 THXY1402K J02 55原則性煙風(fēng)系統(tǒng)圖 THXY1402K J03 55主廠房平面布置圖 THXY1402K J04 55主廠房剖面布置圖 THXY1402K J05 55電氣主接線圖 THXY1402K D01 55水量平衡圖 THXY1402K S01 55原則性供水系統(tǒng)圖 THXY1402K S02 55原則性化學(xué)水處理系統(tǒng)圖 THXY1402K–H01 55附 件 55附件1：《某鋼鐵廠內(nèi)煤氣平衡調(diào)查報(bào)告》 55附件2：《供水文件》 55 總論項(xiàng)目名稱：鋼鐵20MW高爐煤氣綜合節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目某鋼鐵有限公司，成立于2009年8月，其前身是某紅嘴鋼鐵有限公司，是紅嘴集團(tuán)的起家企業(yè)、骨干企業(yè)，創(chuàng)立于1979年。經(jīng)過30多年的滾動(dòng)發(fā)展，已形成固定資產(chǎn)26億，員工3500人，年產(chǎn)值近50億元，是某第一產(chǎn)值大戶，在吉林省經(jīng)濟(jì)排位前10名。公司的螺紋鋼產(chǎn)品榮獲中國冶金產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平“金杯獎(jiǎng)”，產(chǎn)品獲得國家免檢“三連冠”。某鋼鐵20MW高爐煤氣綜合節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目是某鋼鐵對鋼廠現(xiàn)有的高爐、熱風(fēng)加熱爐、軋鋼生產(chǎn)線、燒結(jié)生產(chǎn)線、白灰生產(chǎn)線進(jìn)行綜合節(jié)能技術(shù)改造，使得鋼廠2座450高爐所產(chǎn)煤氣有所富余，本項(xiàng)目是對富余的高爐煤氣進(jìn)行綜合回收利用，節(jié)能減排的技改項(xiàng)目。 投資方及項(xiàng)目單位概況本工程資本金占工程總投資30%，剩余總額70%；本工程由投資方在項(xiàng)目所在地設(shè)立全資子公司；，融資期限計(jì)劃為7年，寬限期為1年，還款方式為每半年還本金一次，利息按季度收取，貸款利率按同期人民銀行公布的基準(zhǔn)利率上浮10%15%，%8%。 任務(wù)依據(jù) 研究范圍本可行性研究的范圍是某鋼鐵20MW高爐煤氣綜合節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目廠址區(qū)域內(nèi)的設(shè)備選擇、廠區(qū)布置、裝機(jī)方案、富余高爐煤氣資源、水源及交通運(yùn)輸供給條件和可靠性，與鍋爐相匹配的輔助設(shè)施的配置、工程投資、效益分析等。 主要設(shè)計(jì)原則 堅(jiān)持以“穩(wěn)定可靠，技術(shù)先進(jìn)，降低能耗，節(jié)約投資”為原則，根據(jù)業(yè)主建設(shè)條件合理配置熱力系統(tǒng)和裝機(jī)方案。具體指導(dǎo)思想如下：嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的要求，認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家和地方對環(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)。精心設(shè)計(jì)，精確施工，確保優(yōu)良工程。詳細(xì)了解、標(biāo)定鋼鐵廠運(yùn)行工況，盡最大可能利用富余高爐煤氣，做好鋼鐵廠全廠煤氣平衡。充分利用現(xiàn)有設(shè)施和場地以節(jié)省投資，并使工程實(shí)施過程盡量做到不影響或少影響現(xiàn)有生產(chǎn)。 項(xiàng)目概況吉林某鋼鐵公司在各個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行節(jié)能技改后，富余高爐煤氣70000Nm179。/h，該部分高爐用來燃燒發(fā)電。本工程配置1套額定蒸發(fā)量75t/h燃?xì)忮仩t,配套一套20MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。所發(fā)電量用以補(bǔ)充鋼廠的生產(chǎn)利用。項(xiàng)目總投資：項(xiàng)目建成后年發(fā)電量：項(xiàng)目建成后年供電量： 工作簡要過程 2014年5月，我公司接受本設(shè)計(jì)任務(wù)，對某鋼廠的高爐煤氣量的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了綜合評估。詳見附件1：某鋼鐵廠內(nèi)煤氣平衡調(diào)查報(bào)告。 主要結(jié)論及問題和建議某鋼廠進(jìn)行全廠節(jié)能技術(shù)改造之后，將富余的高爐煤氣用來發(fā)電，。大幅降低了鋼廠的綜合能耗，并對降低環(huán)境污染問題作出貢獻(xiàn)。本項(xiàng)目實(shí)施后，，內(nèi)部收益率（稅后）%。項(xiàng)目建設(shè)的各項(xiàng)基本條件已經(jīng)基本具備，建議盡快立項(xiàng)。 電力系統(tǒng)現(xiàn)狀近年來，由于高載能負(fù)荷的迅速增長，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，供電能力不足等問題非常嚴(yán)重，主要存在以下問題：電網(wǎng)供電薄弱，供電可靠性低。電源結(jié)構(gòu)不合理，調(diào)峰能力差。有功缺額大，無功容量不足，電壓低的問題日益突出。根據(jù)某鋼鐵公司提供的資料，108kWh，2008~，由此可以看出過去5年，紅嘴66kV變電站的最大負(fù)荷和電量是較為平穩(wěn)的。 紅嘴66kV變電站電力負(fù)荷及電量統(tǒng)計(jì)表 單位：MW年份負(fù)荷2008年2009年2010年2011年2012年1變負(fù)荷251變電量2變負(fù)荷2變電量因鋼廠所需電量與原有發(fā)電量不能平衡，還需系統(tǒng)供電，因此根據(jù)目前鋼廠負(fù)荷水平及今后的發(fā)展情況，因此本工程擬建的120MW機(jī)組，所發(fā)電量全部通過10kV與廠區(qū)配電站10kV母線連接并網(wǎng)。所發(fā)電量可滿足本企業(yè)部分用電需求。不足部分仍需由電網(wǎng)供電。 電力平衡及電廠建設(shè)的必要性根據(jù)對某鋼鐵廠區(qū)供電系統(tǒng)的1主變和2主變分別進(jìn)行電力平衡。由電力平衡可以看出，某鋼鐵公司廠區(qū)供電系統(tǒng)雖然有自備TRT發(fā)電裝機(jī)，但所發(fā)電力仍無法滿足全廠生產(chǎn)負(fù)荷的用電需求，本工程機(jī)組接入2變電站，某鋼鐵公司仍需要由系統(tǒng)供電。某鋼鐵廠區(qū) 　紅嘴66kV變電站供電系統(tǒng)平衡預(yù)測表 單位：MW 年份項(xiàng)目2014年2015年2016年2020年1變電站供電系統(tǒng)電量平衡用電量22222222發(fā)電量電量盈虧2變電站供電系統(tǒng)電量平衡用電量28282828發(fā)電量電量盈虧綜上所述，在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)120MW煤氣發(fā)電機(jī)組，不僅符合國家“節(jié)能減排”的產(chǎn)業(yè)政策，而且對滿足鋼廠負(fù)荷的供電、發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)、改善地區(qū)環(huán)境質(zhì)量、充分利用能源具有特別重要的作用。隨著某鋼廠的發(fā)展壯大，工業(yè)及居民生活用電量日益增加，供需矛盾十分突出。本電廠的建設(shè)將緩解某鋼廠工業(yè)電力增長的需要，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。 電廠接入系統(tǒng)方案根據(jù)電廠建設(shè)規(guī)模，地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，初步考慮接入系統(tǒng)方案如下：方案一：本期一臺機(jī)組通過10kV電纜，以發(fā)電機(jī)母線線路出一回10kV線路，接入鋼廠新建66kV變電所2變10kV母線側(cè)。方案二：以發(fā)電機(jī)母線線路出兩回10kV線路，分別接入鋼廠新建66kV變電所2變10kV母線側(cè)。最終接入方案將在接入系統(tǒng)報(bào)告中論述并經(jīng)審查確定。 對電廠電氣主接線的要求根據(jù)接入系統(tǒng)方案，系統(tǒng)對電廠的要求如下：① 出線電壓本期機(jī)組采用10kV電壓接入系統(tǒng)。② 電氣主接線并網(wǎng)電壓等級采用10kV，廠內(nèi)主接線采用發(fā)電機(jī)母線接線，電廠起備電源由變電站10kV母線引接。③ 電廠電氣設(shè)備短路水平。開關(guān)站引入保護(hù)柜以及保護(hù)柜之間的電纜均選用屏蔽電纜。 廠址條件某鋼鐵有限公司位于某市鐵西區(qū)紅嘴路。某市位于東北松遼平原中部，吉林省西南部，遼、吉、蒙三?。▍^(qū)）交界處，東鄰遼源市，西連內(nèi)蒙古科爾沁草原，南接?xùn)|北重鎮(zhèn)沈陽，北與省會(huì)長春市毗連?？胺Q松遼平原的一顆明珠。原名“某街”，因其地勢平坦，距此地四個(gè)集鎮(zhèn)均為20千米，故名“某”。轄鐵東區(qū)、鐵西區(qū)兩個(gè)市轄區(qū)，梨樹縣、伊通滿族自治縣以及遼河農(nóng)墾管理區(qū)，代管雙遼、公主嶺兩個(gè)縣級市。全市總面積14323平方千米，其中市區(qū)面積741平方千米，總?cè)丝?40萬人。某土質(zhì)肥沃，草原遼闊，是國家重點(diǎn)商品糧基地，素有“松遼平原黃金玉米帶”之稱。某鋼鐵有限公司位于某市鐵西區(qū)紅嘴路；擬建的發(fā)電區(qū)位于鋼廠廠區(qū)北部空地內(nèi)，東側(cè)為鋼廠在建方豎爐工程的焙燒室、造球室、成品料場等，東北側(cè)為轉(zhuǎn)爐煤氣柜，南側(cè)、西側(cè)均為空地，北側(cè)為廠外農(nóng)田。本工程用地平面外形呈長方形，占地約27860m179。；地勢西高東低，慢坡向下。 地形地貌本工程處于市域南部端點(diǎn)，北臨條子河，東有大黑山，中部地勢十分平坦；東南高，為低山丘陵地帶，西北低，為波狀平原地帶，城區(qū)被北、東、南三面丘陵環(huán)繞，形成簸箕形盆地，“簸箕口”朝西。 工程地質(zhì)依據(jù)擬建場地廠區(qū)地勘報(bào)告內(nèi)容，所揭露的地層上部為耕土層及近期回填的雜填土層、第四紀(jì)粘土層，下覆白堊紀(jì)泥巖層，根據(jù)鉆孔揭露場地地層可分為以下4層。第①層雜填 土（Q4ml）：灰黑色，濕，松散，主要由擾動(dòng)的粘性土、建筑垃圾生活垃圾組成，含大塊碎石，成分極不均勻，主要分布場區(qū)西南角，下部為耕土灰黑色，濕，松散，含植物根。第②層粉質(zhì)粘土(Q4al)：黃褐色，飽和，可塑狀態(tài)，中壓縮性，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。，場區(qū)分布普遍。第③層泥巖（K）：棕紅色，全風(fēng)化，呈硬塑狀態(tài)粘性土狀，結(jié)構(gòu)基本破壞，干鉆可鉆進(jìn)。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》附錄A及規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定評價(jià)為極軟巖，完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。第④層泥巖（K）：棕紅色，強(qiáng)風(fēng)化，結(jié)構(gòu)大部分破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育，碎塊狀，干鉆不易鉆進(jìn)，本層未穿透，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》附錄A及規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定評價(jià)為軟巖，完整程度為破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。各層巖土地基承載力特征值fak：根據(jù)土工試驗(yàn)、原位測試成果及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)綜合確定，如下表：地基土承載力特征值fak(kPa) 層號土層名稱地基土承載力特征值fak（kPa）依土工試驗(yàn)依靜探試驗(yàn)依標(biāo)貫試驗(yàn)建議值②粉質(zhì)粘土180190180③泥 巖280280④泥 巖400400各層巖土樁的承載力估算參數(shù)詳見下表：樁的估算參數(shù)端阻力特征值qpa (kPa)及側(cè)阻力特征值qsia (kPa) 表8層號土層名稱長螺旋鉆孔壓灌樁靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁qpa(kPa)qpa(kPa)qpa(kPa)qsia(kPa)②質(zhì)粘土3530③泥 巖5070④泥 巖30080700090根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，地下水無污染，判定對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋為微腐蝕性，對混凝土樁無影響。 基本風(fēng)壓根據(jù)GB500092012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。 抗震設(shè)防烈度提供地勘報(bào)告及相關(guān)資料，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度區(qū)，地震分組第一組，擬建場地的設(shè)計(jì)特征周期Ts=。 場地類別根據(jù)提供資料該區(qū)域建筑場地類別為Ⅱ類。 基本雪壓根據(jù)GB500092012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。 場地粗糙類別根據(jù)GB500092012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。1)氣溫多年最高氣溫： ℃多年最底氣溫： ℃年平均氣溫： ℃2)濕度年平均相對濕度： 64%年最大相對濕度： 82%3)降雨量年平均降雨量： 4)風(fēng)向、風(fēng)速 常年主導(dǎo)風(fēng)向： 西南偏西風(fēng) 5) 平均海拔： 6)地震烈度: 6度（）7)凍土層深度 8)凍脹厚度 鐵路：某市位于哈大鐵路，平齊鐵路，四梅鐵路的交會(huì)處，是吉林省最重要的交通樞紐之一，擁有全省第三大火車站，日停靠旅客列車180列，高峰時(shí)運(yùn)送旅客數(shù)量可達(dá)10000人次/天，出行十分方便，可直達(dá)北京，上海，廣州，武漢，重慶，西安等地。 高速公路：京哈高速公路，集通高速公路，大廣高速公路，長深高速公路，長營高速公路，鐵朝高速公路（起點(diǎn)在某的吉遼界，與沈四高速公路相連，因這條高速路可直達(dá)北京，也有資料稱其為京四高速），伊遼高速公路（在建）。 　　國道：102國道，303國道 　　另外，還有一條環(huán)城一級公路，在東南西北四個(gè)方向分別與102國道，303國道相連。鋼廠各出入口外現(xiàn)有交通道路，與城市道路相連，便于廠內(nèi)外的交通運(yùn)輸；廠內(nèi)各生產(chǎn)區(qū)塊之間也有不同寬度的廠內(nèi)道路。發(fā)電區(qū)與東側(cè)方豎爐之間規(guī)劃道路寬30m，南側(cè)道路6m寬，均能通達(dá)廠區(qū)各出入口。 氮?dú)狻⑸a(chǎn)及生活用水均由某鋼鐵公司