【正文】 鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排 項目 集群 電爐低溫煙氣余熱 資源 綜合利用能效電廠工程項目 技術方案 初步 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公司 2020 年 5 月 天津水泥工業(yè)設計 研究 院有限公司 總經 理 于興敏 中材節(jié)能發(fā)展有限公司 總經 理 何新平 常務副總經理 張 富副總工程 師 董蘭起 設計經 理 李 隨 報告編、審人員 專 業(yè) 編寫（設計） 審 核 審 定 熱 機 李 浩 羅志蘭 董蘭起 化 學 許 琴 博 澄 博 澄 環(huán)境保 護 魏連友 羅志蘭 遇廣堃 勞動安全與衛(wèi)生 魏連友 羅志蘭 遇廣堃 總圖與交 通 劉永剛 吳振華 吳振華 結 構 董春玲 劉 軍 高連海 建 筑 董春玲 鮑燕春 孫樹華 暖 通 魏連友 羅志蘭 遇廣堃 給排 水 許 琴 博 澄 博 澄 消 防 許 琴 博 澄 董蘭起 電 氣 王 林 祝 強 祝 強 熱工儀 表 候 英 閻素玲 祝 強 概 算 丁 弈 肖軍貴 肖軍貴 技術經濟分 析 丁 弈 肖軍貴 肖軍貴 鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 1 — 1 項目 建設 單位情況 項目概況 鄂爾多斯冶金 有限 責任 公 司 根 據本公司 余熱資源 的 具體情況，在對國家 及 內蒙古自治區(qū) 資源綜合利用的產業(yè)政策進行認真的學習和研究 的基礎上 ，對國內現有的資源綜合利用電站的系統(tǒng)和技術進行了綜合調研，為了實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和執(zhí)行資源綜合利用政策， 針對 企業(yè)現有生產規(guī)模、技術條件，并綜合考慮現有余熱 資源 及場地布置等因素，擬 利用硅鐵電爐 生產過程中產生的廢氣余熱，通過設置 余熱鍋爐 產生的低壓 過熱 蒸汽 余熱資源， 配套 建設低 參數 余熱電站。 以達到 充分 利用廢熱資源，降低生產成本，提高企業(yè)經濟效益 之目的 。 項目 建設 單位情況 簡介 鄂爾多斯冶金 有限 責任 公司 隸屬于 鄂爾多斯控股集團 ， 座 落于 京包銀蘭經濟帶的工業(yè)重鎮(zhèn)中國內蒙古鄂爾多斯棋盤井工業(yè)園區(qū)，占地面積 15 平方公里 。 依托豐富的礦產資源和超凡的創(chuàng)業(yè)膽識 ， 借助鄂爾多斯控股集團年產 660 萬噸煤炭和裝機容量 93 萬千瓦的電力等配套產業(yè)優(yōu)勢，大膽探索高載能循環(huán)經濟模式，實現了資源、能源和高附加值產品的快速轉化。投巨資建設了 64 臺礦熱電爐，總容量 118 萬 KVA， 鐵合金系列產品的生產能力 達 100 多萬噸 ， 成 為 世界上總容量最大，爐臺數最多，產能最高的鐵合金生產基地 ， 不但是中國鐵合金產品生產和出口的特大型支柱企業(yè)，在全世界鐵合金生產領域 中產銷量均名列前茅。 產品有普通硅鐵、特種硅鐵、硅錳合金、電石等，遠銷中東、歐美、日韓、東南亞、非洲等 20 多個國家、地區(qū)和中國 30 多個省市自 治 區(qū)。 到 2020 年，憑借年 5000 萬噸的煤炭產能和 291 萬千瓦的發(fā)電能力，依托具有自主產權并可開采數百年的金屬礦產資源以及 109 國道、 110國道和東烏鐵路等便利的交通運輸條件，鄂爾多斯冶集團將涉足鉻鐵、硅鈣、氧化鋁、電解鋁、水泥熟料、稀貴金屬鐵合金等領域，產能總量鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 2 — 將達到 500 多萬噸 ,其中普通硅鐵 70 萬噸、特種硅鐵 5 萬噸、工業(yè)硅 20萬噸、硅錳 15 萬噸、碳化硅 1 萬噸、硅微粉 10 萬噸、電石 100 萬噸、氧化鋁 80 萬噸、電解鋁 40 萬噸、水泥熟料 155 萬噸。 鄂爾多斯冶金 有限 責任 公司 以“鄂爾多斯”品牌為創(chuàng)業(yè)靈魂 ,以“質量和服務是鄂爾多斯的象征” 為興業(yè)目標，一心樹就“能源經濟、高科技經濟和資本經濟”同軌道加速運行的“藍?！卑l(fā)展戰(zhàn)略，全力構筑用“集智、放膽、拓荒、創(chuàng)新”的企業(yè)文化精神凝結而成的品牌發(fā)展之路。產品的純度、精度都達到了國際水準。 推進資源綜合開發(fā)利用，實施資源控制戰(zhàn)略，大力發(fā)展循環(huán)經濟，提高優(yōu)勢產業(yè)集中度，培育產業(yè)集群，延伸產業(yè)鏈，使優(yōu)勢產業(yè)的規(guī)模進一步擴大，是公司發(fā)展的戰(zhàn) 略選擇。把優(yōu)勢產業(yè)做大做強，必須堅持“科技是第一生產力”的思想，只有在我國高載能產業(yè)領域不斷地探索、創(chuàng)新 ， 搶占技術制高點，實現技術突圍，才能提高產業(yè)競爭力。 項目提出的必要性和意義 開展節(jié)能活動 能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎，能源使用效率的高低已成為一個部門、一個行業(yè)乃至一個國家技術進步的重要標志。 隨著我國經濟的快速發(fā)展和人口的不斷增加， 能 源相對不足的矛盾 已 日 顯 突出，尋找新的 能 源或可再生 能 源，以及合理的綜合利用現有的寶貴 能 源將是我國今后如何確保經濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在。 2020 年 以來，國務院先后發(fā)出了《關于建設節(jié)約型社會近期重點工作的通知》和《關于加快發(fā)展循環(huán)經濟的若干意見》等重要文件，批準發(fā)布了《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》。為實現《規(guī)劃》目標，國家發(fā)改委啟動了十大重點節(jié)能工程。通過實施十大重點節(jié)能工程，“十一五”期間將實現節(jié)約 億噸標準煤的節(jié)能目標。并重點提出“十一五”期間“實現在鋼鐵聯合企業(yè)??形成年節(jié)能能力 266 萬噸標準煤；??”的具體鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 3 — 要求。 2020 年 4 月國家發(fā)改委等政府部門又頒布了《千家企業(yè)節(jié)能行動實施方案》，進一步明確了“以提高能源利用效率為核心，堅持節(jié)能與結構調整、技術 進步和加強管理相結合，大力調整和優(yōu)化結構，開發(fā)和推廣應用節(jié)能技術”的指導思想。 冶金 工業(yè)是國民經濟重要的基礎原材料工業(yè)，也是高耗能、高污染工業(yè)。 冶金 工業(yè)節(jié) 能 潛力巨大 。 為此，國 內、 外大型企業(yè)紛紛采取先進技術，開展節(jié)能降耗和綜合利用，不斷優(yōu)化 企 業(yè)的能耗指標和環(huán)保指標，以期達到能耗最少，環(huán)保最優(yōu)。 目前，能源生產的增長速度尚難以適應國民經濟發(fā)展的要求，能源價格仍呈上升趨勢，這對于能源費用占企業(yè)生產總成本 20%～ 30%的 冶金 工業(yè)將是新的挑戰(zhàn)。因此，節(jié)能降耗 將 是 冶金 工業(yè)長期 發(fā)展 的戰(zhàn)略任務。 循環(huán)經濟的發(fā)展 利用硅鐵 電爐 生產過程中產生的 400℃以下的廢氣余熱作為熱源的純低溫余熱發(fā)電，在不增加生產能耗的前提下，整個熱力系統(tǒng)不燃燒任何一次能源 ， 電站的產品 ——電力將回用于 冶金 生產，這套系統(tǒng)在回收冶金 工業(yè) 生產過程中產生的大量余熱的同時，又減少 了 冶金 工業(yè) 對環(huán)境的熱污染以及粉塵污染， 這 將給企業(yè)帶來巨大的經濟效益 。 這套系統(tǒng)是一個典型的循環(huán)經濟范例。 循環(huán)經濟的思想萌芽興起 于 60 年代， 到了 80 年代，人們的認識經歷了從 “排放廢物 ”到 “凈化廢物 ”再到 “利用廢物 ”的過程。到了 90 年代，特別是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略成為世界潮流的近幾年，源頭預 防和全過程治理替代末端治理成為國家環(huán)境與發(fā)展政策的真正主流，人們在不斷探索和總結的基礎上，提出以資源利用最大化和污染排放最小化為主線，逐漸將清潔生產、資源綜合利用、生態(tài)設計和可持續(xù)消費等融為一套系統(tǒng)的鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 4 — 循環(huán)經濟戰(zhàn)略。循環(huán)經濟內涵是一種 “促進人與自然的協(xié)調與和諧 ”的經濟發(fā)展模式，它要求以 “減量化 → 再利用 → 再循環(huán) ”（ 3R） 為社會經濟活動的行為準則，把經濟活動組織成一個 “資源 → 產品 → 再生資源 ”的反饋式流程，實現 “低開采、高利用、低排放 ”，以最大限度利用進入系統(tǒng)的物質和能量，提高資源利用率，最大限度地減少污染物排放 ，提升經濟運行質量和效益。 “減量化、再利用、再循環(huán) ”是循環(huán)經濟最重要的實際操作原則。 由此可見， 節(jié)能減排 是社會和政府在能源節(jié)約和環(huán)境保護的巨大壓力下提出的緊迫要求 ,也是 冶金行業(yè) 面對日益激烈的市場競爭的經濟形勢下的 明智選擇 。 而利用日益成熟的低溫余熱 發(fā)電 技術，可大量回收和充分利用 冶金 工業(yè) 中 的 低溫廢氣余熱， 提高 冶金 工業(yè) 的整體資源利用水平， 此項技術必將成為 冶金 工業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑之一。 余熱電站建成后，可 大力回收和循環(huán)利用 工業(yè) 廢 氣，提高 企 業(yè) 的整體資源利用水平，為資源的綠色消費貢獻力量。另外，利用 企 業(yè) 的廢氣余熱 進行 發(fā)電，實際上就是相應減少了電力系統(tǒng)中燃煤電站產生同等電量而產生的 CO2 的排放。根據《京都議定書》規(guī)定的基于市場經濟原則的清潔發(fā)展機制（ CDM），這些 CO2的減排量是可以在國際碳排放交易中出售的，從而可以 進一步 減少余熱發(fā)電的投資 成本 。 理想的 CDM 項目 為了應對溫室氣體排放對全球氣候變化帶來的嚴重影響， 近 20 多年來，人類社會進行了持續(xù)不懈的努力。 1997 年 12 月在日本京都通過的《京都議定書》是這種努力的里程碑式的極其重要的成果。在《聯合國氣候變化框架公約》之下，世界各國最終簽署了具有法律約束 力的《京都議定書》，規(guī)定在 2020 到 2020 年的第一個承諾期內，工業(yè)發(fā)達國家必須將二氧化碳排放總量在 1990 年排放總量的基礎上減少 %；發(fā)展中國家在此期間不承擔減排義務，而且可以將本國實現的減排量出售給鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 5 — 發(fā)達國家，換取資金與技術，再用于國內的環(huán)境保護事業(yè)，促進發(fā)展中國家的可持續(xù)發(fā)展，這就是《京都議定書》所設計的 “清潔發(fā)展機制（簡稱 CDM－ Clean Development Machanism） ”的精髓。 CDM 是《京都議定書》第 12 條所建立的發(fā)達國家與發(fā)展中國家之間的一種國際合作機制?！毒┒甲h定書》所 設計的 CDM 包含雙重目的：幫助發(fā)展中國家實現可持續(xù)發(fā)展；幫助發(fā)達國家實現其減限排承諾。CDM 規(guī)定發(fā)達國家通過提供資金和技術的方式，與發(fā)展中國家開展項目合作，將項目所實現的 “核證減排量（ CERs） ”用于發(fā)達國家締約方完成他們在議定書中的減排承諾 。 CDM 被普遍認為是一種 “雙贏 ”機制：發(fā)展中國家通過合作可以獲得資金和技術，有助于實現自己的可持續(xù)發(fā)展；發(fā)達國家可以大幅度降低其在國內實現減排所需的高昂費用。 清潔發(fā)展機制為發(fā)達國家實現減排承諾提供了另一種可行的途徑。在全球范圍內，無論在哪里進行減排，效果都是一樣 的，但在發(fā)展中國家實現減排所需的成本與難度相對更低一些。 CDM 模式的主要內容是，發(fā)達國家可以在發(fā)展中國家的項目中投入資金、技術，幫助其減少溫室氣體的排放量，然后向發(fā)展中國家購買其減排量，這樣發(fā)達國家就能以比較低的成本完成減排承諾。 CDM 在發(fā)達國家和發(fā)展中國家之間創(chuàng)造了一種商機，使溫室氣體的減排量可以作為商品在國際市場上進行交易，發(fā)展中國家可以通過 CDM 項目獲得一定的資金和較先進的技術。 火力發(fā)電 項目 需要燃燒大量的煤炭資源， 并 在生產過程中排放大量的 CO2氣體， 本 項目 建成后 的發(fā)電能力 ，相當于 減少了 燃煤電站 燃煤量 ， 以 一臺 與 6MW 余熱發(fā)電機組 相當的燃煤發(fā)電機組， 按年發(fā)電量 4200 萬kWh 來計算， 每 年 可減少 CO2氣體 的 排放 量 近 萬 t，因此余熱發(fā)電機組運行的社會環(huán)保效益十分明顯 ，是一個 很 好的 CDM 項目。 項目的技術 支持 條件 國外純低溫余熱發(fā)電技術從六十年代末期即開始研制，到七十年代鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司