【正文】 1 第一章 概 述 設(shè)計(jì)依據(jù) 國(guó)家計(jì)委頒發(fā)的《熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目可行性研究技術(shù)規(guī)定》 國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)、國(guó)家經(jīng) ******貿(mào)易委員會(huì)、建設(shè)部頒發(fā)的計(jì)基礎(chǔ)（ 2021） 1268號(hào)文“關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定” 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國(guó)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》 ************集團(tuán)有限公司提交給 ************工程設(shè)計(jì)有限公司的可行性研究報(bào)告設(shè)計(jì)委托書 ************集團(tuán)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(jì)資料 設(shè)計(jì)范圍 本報(bào) 告的設(shè)計(jì)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。 熱力網(wǎng)工程。 編制工程投資估算并做出財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。 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)部門完成。 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)報(bào)告。 2 環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書。 城市概況 ******市位于中國(guó)東部沿海經(jīng) ******大省 ******省的中部，是中國(guó)環(huán)渤海地區(qū)一座風(fēng)格獨(dú)特的工業(yè)城市，是國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的 ******半島沿海開(kāi)放城市，是著名的 ******之都、 ******之城 ?，F(xiàn)轄五區(qū)三縣， 總面積 5938 平方公里，總?cè)丝?。 ******的城市布局獨(dú)具特色。 ******、 ******、 ******、******、 ******5 個(gè)區(qū)和 ******呈梅花狀分布，東西南北 4個(gè)城區(qū)距中心城區(qū)分別為 20 公里左右，城鄉(xiāng)交錯(cuò)，布局舒展，形成城市組群，被專家稱為 ******模式 。這種結(jié)構(gòu)有利于促進(jìn)城鄉(xiāng)一體化，縮小城鄉(xiāng)差別，有利于發(fā)展生產(chǎn)，方便生活。 ******因此而成為世界大城市協(xié)會(huì)的會(huì)員。 1986 年，******市作為中國(guó)十二大城市之一參加了聯(lián)合國(guó)在西班牙巴塞羅那召開(kāi)的 人口與城市未來(lái)會(huì)議； 1990 年又出席了在澳大利亞墨爾本召開(kāi)的第三屆世界大城市會(huì)議。近年來(lái)，******市突出中心城區(qū)建設(shè)，城市現(xiàn)代化步伐逐漸加快，建成區(qū)面積達(dá)到 150 平方公里。城市美化、綠化和凈化水平不斷提高，建成區(qū)綠化覆蓋率達(dá) ％，人均擁有公共綠地面積 平方米。城市基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)和環(huán)境配套設(shè)施等明顯改善；隨著 ******新 區(qū)的全面規(guī)劃建設(shè)， ******市的城市綜合功能將進(jìn)一步增 3 強(qiáng) 。 ******資源豐富，目前已發(fā)現(xiàn) 50 多種礦藏，其中鋁釩土、耐火粘土、化工石灰?guī)r、 ******土、煤、鐵等儲(chǔ)量大、品位高，均 為 ******的主要產(chǎn)地。北部有豐富的石油和天然氣資源。水資源比較豐富，南部山區(qū)是沂河發(fā)源地，北部黃河流經(jīng)境內(nèi)，全市地下水可采儲(chǔ)量每日在 124萬(wàn)噸以上。 ******屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，年平均氣溫 ～ 176。 c，年平均降水量 550～ 800毫米。 ******的鐵路和公路密度均在中國(guó)名列前茅。 ******鐵路、 ******（ *） *（ *）、 *（ *） *（山）高速公路橫貫全市，市內(nèi)鐵路、公路四通八達(dá)，市中心 ******距 ******南國(guó)際機(jī)場(chǎng)僅 70 公里，向東距 ******港 300 公里，空 運(yùn)、海運(yùn)十分便捷。 ******的郵電通信基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，光纜通訊、數(shù)字、微波傳輸和程控電話應(yīng)用廣泛，在 ******的任何一個(gè)村鎮(zhèn) ，都可以直接撥通國(guó)際、國(guó)內(nèi)程控電話。移動(dòng)電話、可視電話、互聯(lián)網(wǎng)、國(guó)際郵政特快專遞等現(xiàn)代化通訊業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，對(duì)外聯(lián)絡(luò)暢達(dá)。 項(xiàng)目 建設(shè)的必要性 ************集團(tuán)有限公司新上一焦化廠，采用搗固煉焦技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)焦炭的 80 萬(wàn)噸 /年煤氣焦化工程，該工程建設(shè) 4 投產(chǎn)后，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(lái)發(fā)電。 焦化 項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn)，焦化項(xiàng)目產(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(diǎn)燃后對(duì)空排放，既造成了能源浪費(fèi)，又對(duì)大氣造成了污染。本著對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)和充分利用能源的原則，對(duì)剩余煤氣進(jìn)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 2 75t/h 燃?xì)忮仩t +2 C12汽輪發(fā)電機(jī)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(shí)考慮，盡量消除發(fā)電生產(chǎn)的“三廢”對(duì)環(huán)境的影響。 節(jié)約工程投資、降低工程造價(jià)、縮短建設(shè)周期，力求較好的經(jīng) ******效益。 5 第二章 燃料及熱負(fù)荷 燃料 本工程為 ******集團(tuán)焦化廠 80 104t/a 焦炭 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 ******集團(tuán)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(lái)的洗精煤，由輸煤棧橋運(yùn)入煤塔，裝煤推焦機(jī)行至煤塔下 方，由搖動(dòng)給料機(jī)均勻逐層給料，用 21 錘固定搗固機(jī)分層搗實(shí)，然后將搗好的煤餅從機(jī)側(cè)裝入炭化室。煤餅在 9501050℃的溫度下高溫干餾，經(jīng)過(guò)約 小時(shí)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(tái)，經(jīng)補(bǔ)充熄焦、晾焦后，由刮板放焦機(jī)放至皮帶送焦場(chǎng)。熄焦塔處設(shè)光電自動(dòng)控制器，通過(guò)控制器中的時(shí)間繼電器調(diào)整噴灑時(shí)間，保證紅焦熄滅。熄焦后的焦炭卸至晾焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間后送往篩貯焦工段。 干餾過(guò)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(lái)的焦油和氨水經(jīng)焦油盒、吸氣主管一起至冷鼓工 6 段。 從煉焦車間來(lái)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(jìn)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(jìn)入煤氣鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行加壓，加壓后煤氣進(jìn)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(lái)自冷鼓工段的粗煤氣進(jìn)入脫硫塔下部與塔頂噴淋下來(lái)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(lái)的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器后進(jìn)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(lái)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(guò)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(guò) 塔的捕霧段脫除霧滴后離開(kāi)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。 7 為綜合利用焦?fàn)t剩余煤氣，同時(shí)解決全廠生產(chǎn)、生活、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(guó)家計(jì)委“關(guān)于鼓勵(lì)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(jì)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(shí)降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，還會(huì)減輕大氣污染，從而提高經(jīng) ******效益和社會(huì)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) 焦油 氨 硫化氫 HCN 苯 萘 8 量 g /Nm3 微量 ～ 2～ 5 焦?fàn)t煤氣是煤在焦?fàn)t中干餾時(shí)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(jì)算得知，余熱可保證二臺(tái) 75t/h鍋爐 80%負(fù)荷運(yùn)行。 運(yùn)輸方式 為保證鍋爐及發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性，設(shè)置一座干式低壓煤氣儲(chǔ)柜，儲(chǔ)存煤氣量按每小時(shí)消耗量的 90%計(jì)算，儲(chǔ)氣柜容積為 20210m3。 焦?fàn)t煤氣通過(guò)煤氣管道 一路送至儲(chǔ)氣柜，一路 直接送至燃?xì)忮仩t燃燒。 煤氣壓力不穩(wěn)時(shí)由儲(chǔ)氣柜補(bǔ)充。 鍋爐點(diǎn)火采用自動(dòng)點(diǎn)火或人工點(diǎn)火。 熱負(fù)荷 工業(yè)熱負(fù)荷： 9 焦化廠 各裝置的蒸汽用量詳見(jiàn)全廠熱負(fù)荷匯總表： 序號(hào) 車間或 工段名稱 用汽等級(jí) 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(jì) 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 10 電廠出口的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為冬季 26t/h，夏季 27t/h。 2． 2． 2供暖熱負(fù)荷 ************集團(tuán)區(qū)內(nèi)目前現(xiàn)有供暖面積 12 104m2,供熱方式為以各家各戶土暖氣供熱 ， 熱 效率低，能源浪費(fèi)，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。 ******市供暖期室外計(jì)算溫度為 7℃，當(dāng)?shù)囟酒骄鶞囟? 為 3℃，供暖期天數(shù) 120 天，由此計(jì)算出： 平均供暖熱負(fù)荷與設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)熱負(fù)荷見(jiàn) 下 表 。 11 設(shè)計(jì)熱負(fù)荷匯總表 項(xiàng)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(jì) GJ/h 113 103 82 84 78 69 T/h 38 34 29 28 26 23 12 第三章 電力系統(tǒng) ************集團(tuán)原電力系統(tǒng)由 ******集團(tuán)下屬單位供電，供電線路 6條， 總負(fù)荷 19000kW左右， 所有負(fù)荷全部由 該 系統(tǒng)供給。 兩臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)后， 全部滿足集團(tuán)公司的用電 。 根據(jù)該工程的特點(diǎn)，為了提高整個(gè)集團(tuán)的經(jīng) ******效益，節(jié)省建設(shè)投資，簡(jiǎn)化審批手續(xù)，本工程采用孤網(wǎng)運(yùn)行，由 。 13 第四章 機(jī)組選型及供熱方案 機(jī)組選型及蒸汽平衡 考慮到熱能利用率和全廠經(jīng) ******效益，本期機(jī)組參數(shù)確定為：鍋 爐蒸汽參數(shù)為 ， 450℃ ,相應(yīng)汽機(jī)進(jìn)汽參數(shù)為 ， 435℃ 。 按照全部利用焦?fàn)t剩余煤氣，同時(shí)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) ******效益，在機(jī)組選擇上充分考慮保證運(yùn)行安全可靠，操作簡(jiǎn)單靈活，投資省等因素，本工程擬定以下裝機(jī)方案： 選用二臺(tái) 75t/h， ， 450℃中溫中壓燃?xì)忮仩t并配置二臺(tái) 12MW抽凝