【正文】 水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率 = 系統(tǒng) 轉(zhuǎn)化電能 /水泥窯 廢氣余熱總量 = 11088 萬(wàn) kWh 3600/1807455168000 萬(wàn) kJ/a = % 相對(duì)于窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率 = 發(fā)電 系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間 /水泥窯年運(yùn)行時(shí)間 = 7200h/7440h = % 主要 耗能 工序 、耗能設(shè)備 及其能耗指標(biāo) 和能效水平 主要 耗能工 序 根據(jù)《可研報(bào)告》 技術(shù)方案 ，本項(xiàng)目主要 耗能 工序 為生產(chǎn) 給水 、粉塵處理 和照明系統(tǒng)。 （ 2）輔助材料 —— 化學(xué)藥品供應(yīng) 藥品用途及用量表 序號(hào) 藥品名稱 用 途 年用量（ t） 1 磷酸三鈉 Na3PO4 雨水采用道路邊溝排放，匯入廠區(qū)雨水溝。 系統(tǒng)的循環(huán)水量為 7800t/h，考慮系 統(tǒng)的蒸發(fā)和排污，補(bǔ)充水量取循環(huán)水量的 2%，補(bǔ)充水來(lái)自生活給水管網(wǎng)。 1） 鍋爐給水 系統(tǒng) 鍋爐給水由給水泵升壓后進(jìn)入 AQC 鍋爐省煤器段加熱，省煤器出水分為三部分，分別 進(jìn)入 AQC 爐汽包、 PH 爐汽包和閃蒸器。 門、窗 ： 生產(chǎn)車間均采用 PVC 塑料門窗 ； 輔助生產(chǎn)車間（如控制室、電房等）采用 PVC 門窗 ； 有防 火要求的房間按規(guī)定等級(jí)采用防火門窗?，F(xiàn)場(chǎng)的各種工藝參數(shù)通過(guò)智能傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送到中央控制室，由 DCS 進(jìn)行分析并在 CRT 上顯示 。 PH 鍋爐為臥式強(qiáng)制循環(huán)鍋爐 ，帶汽包，設(shè)蒸發(fā)器和過(guò)熱器，煙氣在管外水平流動(dòng)，受熱面為蛇形光管，上端固定在構(gòu)架上，下端為自由端，并設(shè)置振打裝置， 保證換熱管保持較高的傳熱效率 ，由于工質(zhì)在蛇形管內(nèi)上下流動(dòng)，無(wú)法利用其重度差進(jìn)行自然循環(huán)，故用兩臺(tái)強(qiáng)制循環(huán)水泵（一用一備）進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。應(yīng)用閃 蒸技術(shù)，加大了 AQC鍋爐省煤器的工質(zhì)流量，這樣便可以 最充分地吸收鍋爐煙氣的低位熱能，使鍋爐排煙溫度降至最低 ，同時(shí)閃蒸出飽和蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)輔助做功。主要生產(chǎn)工藝流程如下圖： 圖 41 18MW 純低溫余熱發(fā)電工藝流程圖 技術(shù)方案 熱力系統(tǒng)構(gòu)成 本余熱發(fā)電系統(tǒng)采用四爐一機(jī)（ 4 臺(tái)鍋爐， 1 臺(tái)發(fā) 電機(jī)）的布置方式，194℃ 鍋爐給水循環(huán)使用 做功 含塵氣體 熱水 預(yù)熱器出口 （原有） PH鍋爐 （新增） AQC鍋爐 （新增） 蒸汽 篦冷機(jī)出口 （原有） 含塵氣體 汽輪機(jī) （新增） 總降壓站 （原有） 窯尾風(fēng)機(jī) （原有） 窯頭袋收塵器 純水裝置 （新增） 窯尾袋收塵器 （原有） 低壓閃蒸器 （新增） 發(fā)電機(jī) （新增） 凝汽器 （新增） 冷卻塔 （新增） 熱水 蒸汽 給水 生料烘干 ℃ ℃ 鍋爐給水循環(huán)使用做功含塵氣體熱水預(yù)熱器出口（原有）鍋爐（新增）鍋爐（新增）蒸汽篦冷機(jī)出口（原有）含塵氣體汽輪機(jī)（新增）總降壓站（原有）窯尾風(fēng)機(jī)（原有）窯頭袋收塵器純水裝置（新增）窯尾袋收塵器（原有）低壓閃蒸器（新增）發(fā)電機(jī)（新增）凝汽器（新增）冷卻塔（新增）熱水 蒸汽給水生料烘干用于采暖 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 23 即在 2 4500t/d 熟料生產(chǎn)線 上，根據(jù)燒成系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，在兩條線窯頭篦冷機(jī)旁就近露天布置 2 座 AQC 余熱鍋爐，在窯尾預(yù)熱器旁布置 2 座 PH 余熱鍋爐， 4 臺(tái)余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽母管并列后送入汽輪機(jī)來(lái)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，綜合整個(gè)做功過(guò)程，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)電功率為 15400kw。 電氣及照明 照明系統(tǒng)分三個(gè)部分： T/G 廠房（含化水車間）及冷卻塔、六線 /七線AQC 鍋爐及沉降室、 PH 鍋爐。 結(jié)論： 綜上所述， 項(xiàng)目選址和總平面布置是合理的，符合熱能資源高效利用和 生產(chǎn)過(guò)程 節(jié)能要求。循環(huán)水池及泵房和化水處理緊靠汽輪發(fā)電機(jī)房，布置于其南側(cè)。場(chǎng)地屬較穩(wěn)定場(chǎng)地，不均勻地基。 具體熱平衡計(jì)算公式如下： PH 鍋爐主蒸汽量計(jì)算 D1 = [Vg (i1 i2) F (h1 h0) ] / (h2 h1)η 式中： D1 —— 鍋爐蒸發(fā)量 kg/h 計(jì)算值 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 16 Vg —— 鍋爐入口廢氣 流量 Nm3/h 設(shè)計(jì)值 i1 —— 鍋爐入口廢氣熱焓值 kJ/Nm3 查煙氣熱焓表得 i2—— 鍋爐出口廢氣熱焓值 kJ/Nm3 查煙氣熱焓表得 h2 —— 鍋爐主蒸汽熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 h1—— 鍋爐給水熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 h0 —— 省煤器入口給水焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 F—— 省煤器入口給水流量 kg/h 設(shè)計(jì)值 η —— 鍋爐效率 % 設(shè)計(jì)值 AQC 鍋爐主蒸汽量計(jì)算 D2 = [Vg (i1 i2) F (h1 h0) ] / (h2 h1)η 式中： D2 —— 鍋爐蒸發(fā)量 kg/h 計(jì)算值 Vg—— 鍋爐入口廢氣 流量 Nm3/h 設(shè)計(jì)值 i1—— 鍋爐入口廢氣熱焓值 kJ/Nm3 查煙氣熱焓表得 i2—— 鍋爐出口廢氣熱焓值 kJ/Nm3 查煙氣熱焓表得 h2—— 鍋爐主蒸汽熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 h1—— 鍋爐汽包給水焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 h0—— 省煤器入口給水焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 F—— 省煤器入口給水流量 kg/h 設(shè)計(jì)值 η —— 鍋爐效率 % 設(shè)計(jì)值 閃蒸飽和蒸汽量計(jì)算 F =(H1 H2)/(H3 H2) (F1 F2 F3) 式中： F—— 閃蒸飽和蒸汽蒸發(fā)量 kg/h 計(jì)算值 H1—— 閃蒸器入口熱水熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 17 H2—— 閃蒸器熱水熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 H3—— 閃蒸器飽和蒸汽熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 F1—— 省煤器入口給水流量 kg/h 設(shè)計(jì)值 F2—— PH 鍋爐入口給水流量 kg/h 設(shè)計(jì)值 F3—— AQC 鍋爐入口給水流量 kg/h 設(shè)計(jì)值 發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率計(jì)算 P =[( D1+ D2) h1 + D3 h2 (D1 + D2 + D3) h3]η 1η 2/3600 式中： P—— 發(fā)電機(jī)輸出功率 kW 計(jì)算值 D1—— PH 鍋爐蒸發(fā)量 kg/h 計(jì)算值 D2—— AQC 鍋爐蒸發(fā)量 kg/h 計(jì)算值 h1—— 汽輪機(jī)入口蒸汽熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 D3—— 閃蒸飽和蒸汽蒸發(fā)量 kg/h 計(jì)算值 h2—— 閃蒸器飽和蒸汽熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 h3—— 汽輪機(jī)排出蒸汽熱焓值 kJ/kg 查水和蒸汽熱焓表得 η 1—— 汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率 % 設(shè)計(jì)值 η 2—— 發(fā)電機(jī)效率 % 設(shè)計(jì)值 經(jīng)過(guò)上述一系列的熱平衡計(jì)算，最后得出本項(xiàng)目基于此窯頭窯尾廢氣參數(shù)條件下的發(fā)電輸出功率 為 15400kw。 2020 年， 某某 市全年社會(huì)用電量約 30 億 kwh。 冷卻塔、 AQC 鍋爐及沉降室、 PH 鍋爐分別設(shè)照明配電箱 1 只，采用 TNS供電 系統(tǒng)。汽輪發(fā)電機(jī)房布置于熟料生產(chǎn)線東南側(cè)。項(xiàng)目通過(guò)高效余熱鍋爐將廢氣中熱能轉(zhuǎn)化為高溫過(guò)熱蒸汽，推動(dòng)蒸汽發(fā)電機(jī)組發(fā)電，發(fā)電站輸出電力并入工廠總降 側(cè)，直接用于 2 4500t/d熟料水泥生產(chǎn)線，所發(fā)電力全部自用，不向外部電網(wǎng)供電。 大行 具有得天獨(dú)厚的資源條件，石灰石儲(chǔ)量大，品位高，還擁有豐富的粘土、砂巖和鐵礦資源。 前期準(zhǔn)備：收集項(xiàng)目相關(guān)資料，確定項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估范圍、評(píng)估內(nèi)容和重點(diǎn)，確定評(píng)估依據(jù)。 標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范 對(duì)照法：是指通過(guò)對(duì)照相關(guān)節(jié)能法律法規(guī)、政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)項(xiàng)目的能源利用是否科學(xué)合理進(jìn)行分析評(píng)估。報(bào)告內(nèi)容和結(jié)論應(yīng)完整的體現(xiàn)項(xiàng)目的能源消費(fèi)特 點(diǎn)和能 源效率水平。 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 2 1 評(píng)估說(shuō)明 加強(qiáng)節(jié)能工作是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀、落實(shí)節(jié)約資源基本國(guó)策、建設(shè)節(jié)約型和諧社會(huì)的一項(xiàng)重要措施，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針和緊迫任務(wù)。 大行 水泥 股份 有限公司 為了節(jié)能降耗， 提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力，進(jìn)一步抓住 企業(yè) 發(fā)展良機(jī)，建設(shè)實(shí)施與新型干法水泥生產(chǎn)線配套的低溫余 熱發(fā)電工程，一方面可以綜合利用水泥生產(chǎn)線排放的廢熱資源，回收 煙氣中 的熱量變廢為寶，降低水泥生產(chǎn)成本和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，部分緩解生產(chǎn)用電緊張的形勢(shì)，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，另一方面可降低排煙溫度和排塵濃度，節(jié)約能源，減少對(duì)環(huán)境的空氣污染和溫室效應(yīng)。嚴(yán)格按照評(píng)估目的、評(píng)估程序，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，依據(jù)適宜的法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，采取先進(jìn)、合理可行的評(píng)估方法，配置適宜的評(píng)估專家，以保證項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估能夠順利完成。主要評(píng)估內(nèi)容如下： 總圖布置、工藝 設(shè)計(jì)、技術(shù)方案及其對(duì)能源消費(fèi)的影響； 主要用能 工藝和 工序 ，及其能耗指標(biāo)和能效水平； 主要耗能設(shè)備，及其能耗指標(biāo)和能效水平； 輔助市場(chǎng)和附屬市場(chǎng) 設(shè)施及其能耗指標(biāo)和能效水平； 項(xiàng)目 能源消耗種類、數(shù)量 、來(lái)源 情況 ， 項(xiàng)目能效水平分析 ； 節(jié)能技術(shù)措施、節(jié)能管理措施，及其效果和效益。 專家判斷法：是指在沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和類比工程的情況下，利用專家經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和技能，對(duì)項(xiàng)目能源利用是否科學(xué)合理進(jìn)行分析判斷的方法。 修改完善：根據(jù)評(píng)審意見對(duì)評(píng)估文件進(jìn)行修改完善。 為緩解 工廠 電力供應(yīng)的緊張狀況，降低水泥熟料的生產(chǎn)成本，提高水泥產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力 ， 大行 擬為三期工程配套建設(shè) 18MW純低溫余熱發(fā)電工程。汽輪機(jī)做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，最后電量輸送到工廠總降壓站。 表 22 建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃表 序號(hào) 項(xiàng) 目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 項(xiàng)目報(bào)告編制 2 初步設(shè)計(jì) 3 設(shè)備訂貨 4 施工圖設(shè)計(jì) 5 土建施工 6 設(shè)備安裝調(diào)試 7 試運(yùn)行 8 正式運(yùn)行 項(xiàng)目用能概況 主要 耗能 系統(tǒng)與設(shè)備的初步選擇 本項(xiàng)目主要 耗能 系統(tǒng)為生產(chǎn) 系統(tǒng)（包括 生產(chǎn) 給水系統(tǒng)、 粉塵處理系統(tǒng) ）和 照明 系統(tǒng)。 水 消耗 ： 主要為 冷卻水補(bǔ)充水及化學(xué)水補(bǔ)充水 。 以下將水泥生產(chǎn)線廢氣余熱資源情況 進(jìn)行列表： 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 15 表 31 生產(chǎn)線 廢氣余熱資源表 熱 源 項(xiàng) 目 PHJ鍋爐 AQCA 鍋爐 廢氣流量 （ 濕性氣體 ） 10 3Nm3/h 340 165 廢氣靜壓 （ Pa） 7000 1000 廢氣含塵量 （ g/m3） 80 30 鍋爐入口 廢氣溫度 窯尾 320 窯頭 360 廢氣熱焓值 kJ/Nm3 鍋爐出口 廢氣溫度 194 廢氣熱焓值 kJ/Nm3 廢氣成份 Vol% N2 O2 H2O CO2 余 熱資源 根據(jù)公司三期后續(xù)工程項(xiàng)目熟料生產(chǎn)線的工藝技術(shù)方案及主機(jī)配置、綜合各項(xiàng)生產(chǎn)條件，熟料線建成投產(chǎn)后， 可形成 310 萬(wàn)噸的熟料產(chǎn)能（設(shè)計(jì)運(yùn)行天數(shù) 310 天，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 2 4500t/d，考慮生產(chǎn)線的一定富裕能力，實(shí)際生產(chǎn)能力可達(dá) 2 5000t/d）。 地質(zhì)條件 根據(jù) 某某