【正文】 一 考慮回收利用水泥生產(chǎn)線窯頭熟料冷卻機(jī)及窯尾預(yù)熱器的廢氣余熱，冷卻機(jī)采用中部抽風(fēng)，合理設(shè)計(jì)中部抽風(fēng)口，并設(shè)余風(fēng)再循環(huán)； 在生產(chǎn)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，以降低操作成本和改造基建的投入； 以生產(chǎn)可靠為前提，采用成熟、可靠的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)備原則上采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備； 貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方對(duì)環(huán)保、 勞動(dòng) 、安全、計(jì)量、消防等方面的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，做到“三同時(shí)”。 建設(shè)規(guī)模 本 項(xiàng)目 為 5000t/d 水泥熟料干法生產(chǎn)線配套純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，新上 9MW 發(fā)電機(jī)組一套，年發(fā)電量 5659 萬 KWH，年供電量 5620 萬 KWH。 投資估算 本項(xiàng)目 總投資估算為 6168 萬元，其中，固定資產(chǎn)投資 6150 萬元，鋪底流動(dòng)資金 18 萬元。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳見表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表 11 序號(hào) 指標(biāo) 單位 數(shù)量 備注 一 生產(chǎn)規(guī)模 1 裝機(jī)容量 KW 9000 2 年 發(fā)電量 KWH 5659 3 年供電量 KWH 5200 二 項(xiàng)目計(jì)算期 年 15 1 建設(shè)期 年 1 2 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)期 年 14 三 項(xiàng)目總投資 萬元 6168 1 固定資產(chǎn)投資 萬元 6150 2 鋪底流動(dòng)資金 萬元 18 四 勞動(dòng)定員 人 26 五 正常年銷售收入 萬元 2148 六 總成本費(fèi)用 萬元 788 七 銷售稅金及附加 萬元 35 八 增值稅 萬元 346 九 利潤(rùn)總額 萬元 1371 十 所得稅 萬元 452 十一 稅后利潤(rùn) 萬元 919 十二 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo) 1 財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 % 2 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 萬元 3086 Ic=10% 3 投資回收期 年 含建設(shè)期 1年 十三 投資利潤(rùn)率 % 十四 投資利稅率 % 8 第二章 項(xiàng)目背景與建設(shè)必要性 一、 項(xiàng)目概況 水泥工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。水泥產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，從數(shù)量上基本滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。在窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝中，窯尾預(yù)熱器和窯頭熟料冷卻機(jī)的廢氣除了部分用于烘干原料、煤以外，仍然排掉了大量的低溫廢氣，余 熱白白損失了，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的 30%，進(jìn)一步充分利用這些中低品位的余熱是節(jié)約能源、減少溫室氣體排放的關(guān)鍵。 XXXX 公司 是以生產(chǎn) 水泥熟料 為主導(dǎo)的 水泥 生產(chǎn)企業(yè)， 現(xiàn) 公司生產(chǎn) 能力為 5000t/d 水泥熟料 ， 每天有大量的余熱被白白損失，大量的 CO2排入大氣中，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成一定的污染。 通過實(shí)施十大重點(diǎn)節(jié)能工程，“十一五”期間將實(shí)現(xiàn)節(jié)約 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能目標(biāo)。 同時(shí)該項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 (2020 年本 )》中第 二十六 款“ 環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約綜合利用 ”第 34 和 35 條“ 節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保及資源綜合利用等技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用及設(shè)備制造 ； 日產(chǎn) 2020 噸及以上熟料新型干法水泥生產(chǎn)余熱發(fā)電 ”。 XXXX 公司 已經(jīng)建成投產(chǎn)了 5000t/d 水泥熟料 裝置 ， 在生產(chǎn)過程中有大量的 熱能 產(chǎn)生，目前 這部分熱能沒被利用 ，大量的余熱 白白損失 。 能源是企業(yè)發(fā)展運(yùn)營(yíng)的必要條件，并且 是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本條件之一，我國(guó)是世界上資源嚴(yán)重缺乏國(guó)家之一 。自改革開放以來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，對(duì) 能源的 需求量不斷增長(zhǎng) ， 電能已成為各行各業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的重要能源，且在生產(chǎn)成本中占有重要的一席， 降低生產(chǎn)成本 已 是企業(yè)獲得生存發(fā)展的有效途徑。 既有明顯的經(jīng)濟(jì)效益 ， 又有 良好 的社會(huì)效益。工業(yè)門類較全，擁有機(jī)械、輕工、治金、化工、電子、紡織、建材、皮革、造紙、卷煙、釀酒、食品等十幾個(gè)行業(yè)，產(chǎn)品達(dá) 2020 余種的工業(yè)體系。 社會(huì)各項(xiàng)事 業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，先后被評(píng)為 “國(guó)家衛(wèi)生城市”、“中國(guó)優(yōu)秀旅游城市”、“全國(guó)社區(qū)建設(shè)示范市”、“全國(guó)園林綠化先進(jìn)市”、“全國(guó)科技進(jìn)步先進(jìn)市”、“全國(guó)文化工作先進(jìn)市”、“全國(guó)民族團(tuán)結(jié)進(jìn)步模范集體”、“省級(jí)文明城市創(chuàng)建工作先進(jìn)市”、“全國(guó)老齡工作先進(jìn)市”、“全國(guó)團(tuán)建先進(jìn)縣（市區(qū)）”、“第三批國(guó)家級(jí)生態(tài)示范區(qū)”，跨入“ 2020 中國(guó)特色魅力城市 200強(qiáng)”行列，順利通過國(guó)家環(huán)保模范城市和國(guó)家園林城市的預(yù)驗(yàn)收，連續(xù)第四次榮獲“全國(guó)民族團(tuán)結(jié)進(jìn)步模范集體”稱號(hào)。 二、建設(shè)地址 本項(xiàng)目建于 XXXXX 普通鎮(zhèn)， XXXX 公司 院內(nèi) ，該地址交通便捷，配套基礎(chǔ)設(shè)施齊全，可充分原有設(shè)施，降低建設(shè)投資，建設(shè)條件極為方便。 0139。 2639。 項(xiàng)目用地范圍內(nèi)現(xiàn)狀為耕地，無其他特殊建構(gòu)筑物，建設(shè)用地地勢(shì)平坦，易于施工建設(shè)，地理位置較好。 水文、氣象 XX 屬大陸性氣候，為暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū) ，氣候溫和，四季分明，雨量集中，雨熱同期。北部沿海已建有港口 3 處， 22 個(gè)泊位，可直通 XX、 XX 等地。 給水 XXXX 公司 現(xiàn)共有兩口井，均在廠區(qū)內(nèi)，共有兩個(gè)潛水電泵型 號(hào)分別是：250JQ80160(流量 80 立方每小時(shí)、揚(yáng)程 160 米 )， 205JQ100160(流量 100立方米每小時(shí)、揚(yáng)程 160 米 )。 排水 項(xiàng)目 廠 區(qū)內(nèi)排水采用雨污分流制，分別敷設(shè)生產(chǎn)廢水 、 雨水排水管道和生活污水排水管道。孰料線所需電源從這兩路 110KV 架空線路上、采取“ T”接方式、 以雙回路向廠區(qū)總降壓變電站供電，電網(wǎng)電力充足，電源可靠。形成以高速寬帶為主的高效迅捷的網(wǎng)絡(luò)，各類信息能夠及時(shí)傳輸交流，為項(xiàng)目的建 設(shè)提供了便利條件。 50 年代初，西德人又發(fā)明了具有劃時(shí)代意義的懸浮預(yù)熱器技術(shù)，成為 60、 70 年代的主導(dǎo)窯型。 二、 項(xiàng)目的余熱條件 根據(jù)建設(shè)單位對(duì) 5000t/d 熟料生產(chǎn)線的測(cè)定，測(cè)定期間，窯投料量為，熟料產(chǎn)量約為 5000t/d，其中窯頭、窯尾風(fēng)量、溫度、含塵量等測(cè)定數(shù)據(jù)如下： 項(xiàng)目 單位 窯頭廢氣 預(yù)熱器出口廢氣 氣體靜壓 Pa 450 5151 氣體溫度 ℃ 256 330 氣體流量 Nm3/h 280000 426000 氣體含塵量 g/Nm3 氣體含濕量 % / 干氣體成分 : O2 % 21 CO PPm / 117 CO2 % / N2 % 79 17 5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線窯頭、窯尾可利用的廢氣參數(shù)如下 ： ⑴ 窯頭熟料冷卻機(jī) 廢氣量： 280000Nm3/h； 廢氣溫度： 256℃ ； 余熱鍋爐出口溫度： 120℃ ；含塵濃度： 20g/Nm3 ⑵ 窯尾預(yù)熱器出口 廢氣量： 426000Nm3/h； 廢氣溫度： 330℃ ； 余熱鍋爐出口溫度： 200℃（進(jìn)立磨烘干原料） ； 含塵濃度： 70g/Nm3 三、裝機(jī)方案 水泥煅燒技術(shù)的發(fā)展是隨著水泥工業(yè)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展的，在 20 世紀(jì)初，人類就開始回收水泥生產(chǎn)過程 中的高溫余熱用來發(fā)電，通過余熱回收利用，水泥熟料熱耗降至 46006700kJ/kg。如目前的國(guó)內(nèi)技術(shù)水平比較先進(jìn)的的窯外分解窯水泥生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻機(jī)和窯尾預(yù)熱器排掉的廢氣，其熱量占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量 30%以上。 18 第五章 工 程 技術(shù)方案 一、熱力系統(tǒng) 設(shè)計(jì)原則 ⑴ 遵照《火力發(fā)電廠 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》（ DL50002020）和《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5004994）進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ⑸ 設(shè)備選擇與系統(tǒng)確定，要充分結(jié)合水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)，體現(xiàn)技術(shù)成熟可靠，經(jīng)濟(jì)合理。 臥式爐主要特點(diǎn)是：由于換熱管采用懸掛式布置，不易積灰，清灰容易，換熱效果穩(wěn)定，鍋爐內(nèi)部按順序前后布置過熱器、蒸發(fā) 器和省煤器。而日本在鍋爐密封方面處理的效果好，而大部分采用臥式鍋爐。清 潔 時(shí)粉塵要經(jīng)過過熱器、蒸發(fā)器和省煤器，清灰效果差。 ② SP 爐的布置 一臺(tái) SP 立式鍋爐設(shè)置在窯尾預(yù)熱器與窯尾高溫風(fēng)之間，通過煙氣管道與余熱鍋爐連接， SP 爐的煙氣進(jìn)出口順著預(yù)熱器出口管道上進(jìn)下出。 ⑵ AQC 爐 因熟料冷卻機(jī)的廢氣中含有對(duì)鍋爐換熱面磨蝕性較強(qiáng)的熟料微粒，濃度約為 20g/Nm3，為保證 AQC 鍋爐的使用壽命，提高余熱利用率，方案中將在進(jìn) AQC 鍋爐之前的管路上設(shè)置預(yù)收塵裝置，根據(jù)其粒徑級(jí)配，選用重力沉降室，進(jìn) AQC 鍋爐的濃度＜ 8g/Nm3，收集的粉塵通過輸送設(shè)備，直接送往熟料鏈斗機(jī)。 附著在換熱面上的粉塵不僅能降低鍋爐的熱效率，而且使煙氣的通過面積減少、氣流速度增大，對(duì)鍋爐的沖刷磨損加大，從而降低鍋爐的壽命。窯尾余熱鍋爐由省煤器、五級(jí)蒸發(fā)器和過熱器組成，給水經(jīng)窯頭 AQC 爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器，另一路則進(jìn)入窯尾 SP 鍋爐高溫省煤器、汽包、蒸發(fā)器、過熱器。 ③ 單壓系統(tǒng)鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自然循環(huán)。給水分為二路：一路經(jīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥直接進(jìn)入窯頭 AQC 爐省煤器，另一路經(jīng)電動(dòng)閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入窯尾 SP 爐省煤器。閃蒸器的出水又重新泵入窯頭窯尾鍋爐省煤器作為給水。給水分為兩路，一路經(jīng)省煤器進(jìn)入窯頭、窯尾低壓汽包，經(jīng)低溫蒸發(fā)器加熱成飽和蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。而雙壓或閃蒸系統(tǒng)由于受到國(guó)產(chǎn)汽輪產(chǎn)品的限制，最終發(fā)電效果并不明顯高于單壓系統(tǒng)，其關(guān) 23 鍵原因是，大部分汽輪機(jī)制造廠并沒有根據(jù)水泥行業(yè)余熱發(fā)電的具體情況，開發(fā)設(shè)計(jì) 新 供水泥行業(yè)純低溫余熱發(fā)電用的汽輪機(jī)，造成雙壓補(bǔ)汽式汽輪機(jī)內(nèi)效率略低于單壓式汽輪機(jī)。 3 汽輪機(jī)主汽門前溫度 ℃ 334177。因考慮余熱鍋爐煙氣利用汽輪機(jī)不設(shè)置回?zé)嵯到y(tǒng)，采用 真空除氧器。 3)疏水系統(tǒng) 在汽輪機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，要把主蒸汽管道及其分支管道、閥門等部件中集聚的凝結(jié)水迅速地排走，否則進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分，將會(huì)引 起水擊，另外會(huì)引起其它用汽設(shè)備和管道發(fā)生故障。 5)凝結(jié)水系統(tǒng) 凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有兩臺(tái) 100%容量的臥式凝結(jié)水泵。 6）主廠房循環(huán)冷卻水及工業(yè)水系統(tǒng) ①循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為凝汽器提供冷卻水，采用機(jī)力通風(fēng)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)，其補(bǔ)充水來自廠區(qū)工業(yè)水。循環(huán)水還提供給射水泵工業(yè)水箱，通過射水泵維持凝汽器真空。容量大于鍋爐額定給水量并考慮一定的裕量，揚(yáng)程取除氧器給水箱出口到省煤器進(jìn)口介質(zhì)流動(dòng)總阻力、鍋爐正常水位與除氧器給水箱正常水位間的水柱靜壓差、鍋爐達(dá)到最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的省煤器入口給水壓力以及除氧器額定工作壓力之向量和。 ② 主要技術(shù)規(guī)范 型號(hào)： 4N6； 流量： 60t/h； 揚(yáng)程： 57H2O； 轉(zhuǎn)速： 2950r/min； 電動(dòng)機(jī)功率： 22KW； 電動(dòng)機(jī)電壓： 380V； 頻率： 50HZ； 臺(tái)數(shù)： 2。 ①鈉離子交換工藝 鈉離子交換工藝簡(jiǎn)易流程如下： 31 鍋爐補(bǔ)給水來水 → 機(jī)械過濾器 → 鈉離子交換器 → 鍋爐補(bǔ)給水 此工藝主要設(shè)備為鈉離子交換器。再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子再置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復(fù)了軟化交換的能力。由于是一種純物理的分離裝置，加上納米級(jí)以上的過濾功能，除了去除無機(jī)離子外，對(duì)微顆粒去除能力相當(dāng)突出?；齑簿哂谐鏊兌雀摺⑺|(zhì)穩(wěn)定、沖洗時(shí)間短等缺點(diǎn)。全膜法出水水質(zhì)：電導(dǎo)率：＜ 20μ S/cm， SiO2＜ 20μ g/l， PH 值 79 根據(jù)方案比較，從工程投資和運(yùn)行費(fèi)用方面分析，一級(jí)反滲透 +混床工藝方案對(duì)于此低壓鍋爐系統(tǒng)來說是最優(yōu)化的方案。為了防止換熱面上結(jié)垢而影響換熱設(shè)備傳熱，建議采用在循環(huán)水中加入水質(zhì)穩(wěn)定劑等藥劑，提高水質(zhì)極限碳酸鹽硬度，然后在補(bǔ)充水中加硫酸，降低堿度，提高濃縮倍率。為防止循環(huán)水中滋長(zhǎng)藻類有機(jī)物黏膜及細(xì)菌等，保持循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)備和管道的表面清潔，擬進(jìn)行殺菌滅藻處理，建議采用殺菌劑處理。殺菌劑和穩(wěn)定劑加藥均為人工往循環(huán)水池加藥。取樣裝置的管道及閥門的最大壓力和工作溫度滿足機(jī)組相應(yīng)取樣點(diǎn)的最大壓力和最高溫度要求。 ⑵ 磷酸鹽加藥系統(tǒng) 爐水加磷酸鹽系統(tǒng)一套。 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 設(shè)置常規(guī)水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，化驗(yàn)室布置在主廠房化學(xué)水處理車間內(nèi)，并配置 1 套進(jìn)行常規(guī)水分析的實(shí)驗(yàn)室儀器和設(shè)備。 S/cm 760 全廠水務(wù)管理和水量平衡 ⑴ 概述 電廠用水主要包括化學(xué)補(bǔ)充水、循環(huán)水補(bǔ)充水、工業(yè)設(shè)備冷卻水、鍋爐排污水、生活用水、消防用水等。 ⑵循環(huán)水量 本熱電站總用水量 3000m3/h，其中循環(huán)水量汽輪機(jī)凝汽器 2800m3/h，空冷器、冷油器冷卻水以及其他設(shè)備冷卻水 200m3/h。電站消防水接自廠區(qū)水管網(wǎng)。該系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水泵、冷卻構(gòu)筑物、循環(huán)水池及循環(huán)水管網(wǎng)。 余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備冷卻用水量集中在主廠房?jī)?nèi)，主要為凝汽器、汽油器及空冷器（主機(jī)設(shè)備），其冷卻用水量占系統(tǒng)的 95%以上。 可供選報(bào)的冷卻塔有兩種方案，方案一為雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔，方案二為機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，兩種塔的特比性比較見下表。 ⑵ 循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 本工程采用帶機(jī)力通風(fēng)冷卻塔循環(huán)供水系統(tǒng)，本系統(tǒng)進(jìn)口和出水代用單母管 制 ，建設(shè)一 套機(jī)力通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，建設(shè)循環(huán)水泵房一座，安裝兩臺(tái)循環(huán)水泵，冷卻塔單格軸線尺寸為