【正文】 要生產(chǎn)車間，大部分生產(chǎn)車間的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別均為丁、戊類。本控制系統(tǒng)可安置在現(xiàn)場(chǎng)汽輪機(jī)廠房 DCS中央控制室內(nèi)。 發(fā)電機(jī)額定電壓 ，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電（一臺(tái)機(jī)組）通過電纜接入總降 母線，發(fā)電上網(wǎng)電量全部為自發(fā)自用電量，并網(wǎng)不上網(wǎng)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能全部用于工廠已有負(fù)荷。 5) 鍋爐技術(shù)特點(diǎn)： 由于 PH 出口廢氣還要用于生料烘干，所以 PH 爐不設(shè)置省煤器，只設(shè)蒸發(fā)器和過熱器，使出爐 廢氣溫度 保 持 在 210℃ 左右，滿足生料 粉磨烘干的 需求。 2) 化學(xué)水處理廠房 化學(xué)水處理廠房單獨(dú)另設(shè)，布置在汽輪機(jī)廠房旁，廠房?jī)?nèi)布置設(shè)備有原水泵、過濾水箱、陰陽離子交換器、酸堿罐、加酸堿泵、中和水泵等。在 PH 鍋爐入口、旁路管道上采用電動(dòng)擋板控制調(diào)節(jié)風(fēng)量。廢氣余熱資源表 見表 9621。 2) 汽輪機(jī)廠房及水處理系統(tǒng)布置 按熱力管道布置合理、水電連接便捷經(jīng)濟(jì)，兼顧總體布置的原則，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，將汽輪機(jī)廠房及冷卻塔布置在新建生產(chǎn)線的旁側(cè)，冷卻塔布置于靠汽機(jī)廠房旁側(cè) （詳見總平面圖） 。公路運(yùn)輸極為方便，礦區(qū)資源豐富。 電源條件 6kV 高壓廠用配電裝置采用單母線接線方式，發(fā)電機(jī)接至 6kV 母線。根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》，該地區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。項(xiàng)目通過高效余熱鍋爐將廢氣中熱能轉(zhuǎn)化為高溫過熱蒸汽，推動(dòng)蒸汽發(fā)電機(jī)組發(fā)電，發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量為 9100kW；設(shè)計(jì)年均發(fā)電功率 9100kW，發(fā)電站出力并入工廠總降 6300V 側(cè)，直接用于5000t/d 熟料生產(chǎn)線各用電負(fù)荷。 ② 我國水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀。20 世紀(jì) 50～ 70 年代由于我國國民經(jīng)濟(jì)對(duì)水泥需求量的增加和電力供應(yīng)緊張，為我國水泥窯余熱發(fā)電的發(fā)展創(chuàng)造了條件，使我國水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了第一個(gè)發(fā)展時(shí)期， 70 年代末 80 年代初完成了對(duì)日偽時(shí)期建設(shè)的余熱發(fā)電窯的技術(shù)改造，并新建了若干條余熱發(fā)電窯。 （ 3）符合行業(yè)發(fā)展需求。所以說 CDM 項(xiàng)目或碳交易的收益是有一定時(shí)期局限的，對(duì)我國則更是這樣，一定要盡早抓住這個(gè)機(jī)遇。 2021 年 10 月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，新一屆國家氣候變化對(duì)策協(xié)調(diào)小組正式成立。為推動(dòng)水泥行業(yè) CDM 項(xiàng)目的有效實(shí)施。因此，清潔發(fā)展機(jī)制是一種“雙贏”的機(jī)制。 Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 9 綜上所述，以水泥生產(chǎn)線窯頭、窯尾廢氣余熱建設(shè)純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目，符合當(dāng)前的國家產(chǎn)業(yè)政策。 2021 年 4 月，國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于加快水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見》的通知，《意見》提出了水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)思想和調(diào)整目標(biāo)，到 2021 年水泥預(yù)期產(chǎn)量 億噸， 其中：新型干法水泥比重提高到 70%，水泥散裝率達(dá)到 60％；累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力 億噸。 Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 8 生產(chǎn)消耗、廢棄物利用和社會(huì)消費(fèi)等環(huán)節(jié)，加快推進(jìn)資源綜合利用和循環(huán)利用。緩解我國能源資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾，必須立足國內(nèi)，顯著提高 能源資源利用效率。 項(xiàng)目的實(shí)施是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國家產(chǎn)業(yè)政策的要求 從國家的產(chǎn)業(yè)政策來看，早在 1996 年國務(wù)院曾以國發(fā) [1996]36 號(hào)文批轉(zhuǎn)國家經(jīng)貿(mào)委等部門《關(guān)于進(jìn)一步開發(fā)資源綜合利用意見》的通知，《意見》亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 6 用低溫余熱發(fā)電技術(shù)，并在設(shè)備制造、電氣控制等方面取得十分成熟的經(jīng)驗(yàn)。 亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d 根據(jù)國家水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策和國家振興東北經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略部署，為了獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益，保持企業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，占領(lǐng)水泥市場(chǎng)，亞泰集團(tuán)擬在亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司石灰石礦區(qū)旁邊，建設(shè)一條 5000t/d 新型干法水泥生產(chǎn)線。 項(xiàng)目背景 亞泰集團(tuán)是國有控股的綜合類績(jī)優(yōu)上市公司。Ⅰ熟料生產(chǎn)線配套9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 2021 年 05 月 28 日 審定人：谷萬一 審核人：錢茂軍 主 編：姜烈剛 邵靈發(fā) 蘇 敏 參編人員： 專業(yè)分工 編寫人 審核人 審定人 原料 陳憲良 姜烈剛 錢茂軍 礦山 張曉明 姜烈剛 錢茂軍 總圖 陳憲良 姜烈剛 錢茂軍 工藝 陳憲良 姜烈剛 錢茂軍 電氣 王慧生 徐曉杰 錢茂軍 給排水 王慧生 徐曉杰 錢茂軍 設(shè)備 王立平 王立平 錢茂軍 建筑 高世學(xué) 高世學(xué) 錢茂軍 結(jié)構(gòu) 高世學(xué) 高世學(xué) 錢茂軍 環(huán)保 陳憲良 姜烈剛 錢茂軍 概算 蘇敏 姜烈剛 錢茂軍 技經(jīng) 蘇敏 姜烈剛 錢茂軍 其它 陳憲良 姜烈剛 錢茂軍 亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d 建設(shè)規(guī)模及裝機(jī)容量 本項(xiàng)目為亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d 熟料生產(chǎn)線（一期）配套余熱發(fā)電工程，遵循以熱定電，節(jié)約能源，改善環(huán)境的技術(shù)原則，根據(jù)核實(shí)的可回收余熱量，本工程建設(shè) 2 臺(tái)余熱回收利用鍋爐配 1 臺(tái)混汽凝汽 式汽輪發(fā)電機(jī)組。亞泰水泥公司的第一條水泥生產(chǎn)線，集中代表了我國新型干法窯外分解熟料生產(chǎn)線的先進(jìn)水平，被譽(yù)為“中國第一線”。在此前提下余熱電站的設(shè)計(jì)遵循“技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)可靠、節(jié)約投資”的原則，具體指導(dǎo)思想如下： 1) 在不影響水泥熟料生產(chǎn)的前提下最大限度地利用余熱； 2) 在技術(shù)方案上統(tǒng)一考慮回收利用窯頭熟料冷卻機(jī)及窯尾預(yù)熱器的廢氣余熱； 3) 在生產(chǎn)可靠的前提下，提倡技術(shù)先進(jìn)。項(xiàng)目 的經(jīng)濟(jì) 效益 十分可觀 。因此在水泥業(yè)發(fā)展余熱發(fā)電項(xiàng)目是行業(yè)及國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 必然。 能源、原材料、水、土地等自然資源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要的物質(zhì)保證。鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能環(huán)保型汽車、節(jié)能省地型住宅和公共建筑。五要大力倡導(dǎo)節(jié)約能源資源的生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，在全社會(huì)形成節(jié)約意識(shí)和風(fēng)氣，加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。石灰石資源利用率 由 60%提高到 80%。對(duì)于發(fā)達(dá)國家的企業(yè)而言，獲得的 CERs 可以用于履行其在國內(nèi)的溫室氣體減限排義務(wù)，也可以在相關(guān)的市場(chǎng)上出售獲得經(jīng)濟(jì)收益。 水泥行業(yè)實(shí)施低溫余熱發(fā)電屬清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目（ CDM），國家已發(fā)布有關(guān)的管理辦法。加之具有良好的國際投資環(huán)境，開展 CDM 項(xiàng)目的市場(chǎng)前景廣闊，為許多發(fā)達(dá)國家所看好，買方很感興趣。 Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 11 CDM 項(xiàng)目的運(yùn)行操作，萬一出現(xiàn)爭(zhēng)相拋 售的情況，勢(shì)必引起國際行情波動(dòng)。與其他的發(fā)展中國家或其他的重化工行業(yè)相比，我 國水泥工業(yè)獨(dú)具這種優(yōu)勢(shì)，應(yīng)充分利用之。 ① 水泥工業(yè)余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程。 第三階段：隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識(shí)的提高，在新型干法水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱溫度已降至 350℃以下、熟料熱耗 2900kJ～ 3300kJ/Kg 的條件下，不需要增加補(bǔ)燃鍋爐從而不增加粉塵、廢渣、煙氣及二氧化硫的排放的單純以余熱利用為目的的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)有了較大發(fā)展。目前日本川崎重工株式會(huì)社已在海螺集團(tuán)寧國水泥廠、廣西柳州余峰水泥等公司已有多條水泥生產(chǎn)線余熱工程投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志水泥純低溫余熱技術(shù)已經(jīng)成熟；浙江三獅、浙江申河、遼寧金剛等一批國產(chǎn)化的純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，標(biāo)志著中國國產(chǎn)化的純低溫余熱發(fā) 電技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用階段。 表 9521 歷年年平均氣溫 ℃ 極端最高溫度 ℃ 極端最地溫度 ℃ 年平均降水量 年最小降水量 年最大降水 量 年平均相對(duì)濕度 73% 年平均氣壓 年最高氣壓 年平均風(fēng)速夏季 年平均風(fēng)速冬季 瞬時(shí)最大風(fēng)速 26 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 S 冬季主導(dǎo)風(fēng)向 SW 最大積雪深度： 41cm 最大凍土深度 205 亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d 9100kW 余熱發(fā)電系統(tǒng)小時(shí)消耗水量約 73t/h（包括冷卻水補(bǔ)充水及化學(xué)水補(bǔ)充水量），日消耗水量約 1752t/d。 節(jié)約用水 設(shè)計(jì)中嚴(yán)格保證電站的供水品質(zhì)，從而減少鍋爐排污量，減少全廠的汽水損失；電站疏水均回收至疏水膨脹箱，疏水膨脹箱對(duì)二次蒸汽進(jìn)行冷凝回收，膨脹箱的凝結(jié)水回至凝汽器后回到汽水系統(tǒng)內(nèi)，減少汽水損失；對(duì)電站亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 19 ②總平面布置 根據(jù)上述原則，全廠規(guī)劃共分二個(gè)功能區(qū)： PH、 AQC 鍋爐區(qū)，汽輪機(jī)廠房及其水處理區(qū)。 4）接入系統(tǒng) 亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d 通過增加 AQC 鍋爐前 后廢氣參數(shù)如阻力溫度參數(shù)變化的對(duì)比分析并根據(jù)窯頭風(fēng)機(jī)性能曲線，風(fēng)機(jī)性能滿足 AQC 鍋爐阻力增加的要求。 Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 22 （ 6）熱力系統(tǒng)構(gòu)成 本系統(tǒng)余熱發(fā)電采用兩爐一機(jī)的布置方式，即在 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線 根據(jù) 水泥熟料生產(chǎn)線 的工藝特點(diǎn)，在窯頭篦冷機(jī)旁就近露天布置 AQC 余熱鍋爐，鍋 爐主蒸汽壓力 ，溫度 347℃，鍋爐能力 t/h，在窯尾預(yù)熱器旁布置 PH 余熱鍋爐，鍋爐主蒸汽壓力 ，溫度 314℃，鍋爐能力 27. 9 t/h，兩鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽母管并列后送入一臺(tái)汽輪機(jī)，汽輪發(fā)電機(jī)額定出力為 9100kW。 4) 熱水循環(huán)系統(tǒng)： AQC 爐省煤器出水分為三路，一路作為 AQC 鍋爐汽包給水，一路作為 PH 鍋爐的汽包給水，另外一路進(jìn)入閃蒸器作為閃蒸飽和蒸汽的水源，而閃蒸器的出水又重新經(jīng)鍋爐給水泵送至 AQC 爐省煤器形成一個(gè)水路循環(huán)。 ④ 直流系統(tǒng) 本電站直流負(fù)荷包括高壓開關(guān)操作電源、保護(hù)電源、 緊急事故 直流油泵和事故照明。 現(xiàn)場(chǎng)控制站控制器采用冗余方式，兩臺(tái)控制器實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換，保證系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行，控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，并通過預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行順序控制和過程控制。運(yùn)用新建筑材料、建筑色彩等手段，盡可能使其與原有建筑具有統(tǒng)一的建筑風(fēng)格和構(gòu)造特點(diǎn)。 Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 28 底層采用混凝土地面，水泥砂漿樓面。 （ 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）基礎(chǔ)工程 本工程對(duì)荷載較小的一般建、構(gòu)筑物，可以考慮以上部含卵石粘土為天然地基基礎(chǔ)持力層。 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。 純水的水質(zhì)要求為：電導(dǎo)率小于 10μ s/cm。/d 1750 五 技術(shù)指標(biāo) 1 噸熟料發(fā)電量 kWh/t 六 職工人數(shù)及勞動(dòng)生產(chǎn)率 1 全廠定員 人 15 亞泰集團(tuán)哈爾濱水泥有限公司 5000t/d （ 2）銀行借款 剩余固定資產(chǎn)投資 4000 萬元全部申請(qǐng)銀行借款，建設(shè)期借款利息 603萬元，借款年利率 ％。 一期 工程余熱發(fā)電系統(tǒng)計(jì)劃總投資 7373 萬元 。 （ 4）消防給水 （ 5）主要給水構(gòu)筑物和設(shè)備 強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)械立式冷卻塔。 蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹至很低的壓力后，在真空狀態(tài)下經(jīng)冷凝器冷凝成水，然后由冷凝水泵升至常壓，與閃蒸器出水匯合，經(jīng)鍋爐給水泵升壓，重新回到 AQC 鍋爐省煤器，從而完成熱力循環(huán)。 2）建筑物 汽輪機(jī)房采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 ③ 門、窗 生產(chǎn)車間均采用 PVC 塑料門窗。 ③ 建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)行的國家規(guī)范、規(guī)定及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，注意滿足防火、防水、防潮、防噪聲、通風(fēng)、勞動(dòng)安全、工業(yè)衛(wèi)生等的要求。中控操作方式為微機(jī)操作，操作 人員可通過鍵盤、鼠標(biāo)發(fā)出指令控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的起停、調(diào)整各路廢氣擋板，汽水閥門的開度等，使整個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)工況變化，自控系統(tǒng)能根據(jù)有關(guān)參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、汽、水等系統(tǒng)的平衡，能按指令自動(dòng)完成發(fā)電機(jī)的同期投入，并設(shè)完善的報(bào)警和保護(hù)程序，使整個(gè)工藝流程能長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行，同時(shí)記錄、打印各種工藝參數(shù)，通過計(jì)算機(jī)，本系統(tǒng)可與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)間時(shí)進(jìn)行信息交流。 （ 2）負(fù)荷情況及接入系統(tǒng) 擬建 9100kW 余熱電站的具體情況，在汽輪發(fā)電機(jī)廠房一側(cè)新建電力室、控制室。 Ⅰ 熟料生產(chǎn)線配套 9100kW 余熱發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 24 氣余熱的充分利用，出爐煙氣溫度可降至 86℃ 左右。 Ⅰ 熟