【文章內容簡介】 12500KVA 以上的硅鐵爐的余熱回收有了商業(yè)價值，安裝 25 噸以上的鍋爐發(fā)電裝機可以達到 6000KW 以上，該改造比較適合于已經運行的2 臺容量大于 12500KVA 的硅鐵爐冶煉系統(tǒng)。 新建硅鐵爐通過四位一體（指煙氣余熱、煙氣 CO 燃燒余熱、產品顯熱余熱回收、爐蓋冷卻余熱）的余熱綜合回收，可以使 4 臺 12500KVA 以上的硅鐵爐的余熱回 收有了 更大的 商業(yè)價值，可以安裝 25 噸以上的鍋爐發(fā)電裝機達到 6000KW 以上。 擬建項目情況 根據現場實際情況及公司的要求，本可行性研究報告的范圍如下： 硅鐵 電爐 廢氣余熱鍋爐 ； 鍋爐給水處理系統(tǒng)； 汽輪發(fā)電機系統(tǒng)； 電站循環(huán)水系統(tǒng)； 電 站 自 用電系統(tǒng)； 電站自動控制系統(tǒng)； 電站室外汽水系統(tǒng)； 電站相關配套的通訊、給排水、照明等輔助系統(tǒng)。 鄂爾多斯冶金有限責任公司 提供的有關可行性研究報告基礎資料； 項目施工單位在現場進行詳細測試的數據； 國家 有關法律、法規(guī)，技術規(guī)范、規(guī)定等。 可行性研究報告必須體現國家宏觀經濟政策和可持續(xù)發(fā)展的要求，堅持“客觀、公正、科學、可靠”的原則，真實、全面地反映項目的有利和不利因素，提出可供業(yè)主決策的建議，為國家有關部門審批項目提硅鐵電爐余熱發(fā)電項目工程 可行性研究報告 14 供可靠的依據。 可行性研究報告是建設前期工作的重要內容，是投資建設正確決策的重要依據和基礎?？尚行匝芯繄蟾姹仨殱M足國家有關法律、法規(guī)、產業(yè)政策和相關部門對于編制可行性研究報告的內容和深度規(guī)定的要求。 總體技術方案要求在本技改工程實施時不能影響 硅鐵 生產線的正常生 產，總體技術方案要保證電站在正常發(fā)電時，不影響生產線的正常生產，在此前提下可行性研究報告中電站總體技術方案的設計遵循“ 穩(wěn)定可靠，技術先進，降低能耗，節(jié)約投資 ”的原則， 認真研究項目建設條件，通過多方案比較，提出供業(yè)主選擇的技術方案，為業(yè)主選擇適宜的技術方案提供依據。 具體指導思想如下： （ 1）以穩(wěn)定可靠為前題，采用經實踐證明是成熟、可靠的工藝和裝備，對于同類型、同規(guī)模項目暴露出的問題，要經過認真的剖析與調研不得在本工程中重復出現。 （ 2）在穩(wěn)定可靠的前提下，提倡技術先進，要盡可能采用先進的工藝技術方案，以降低發(fā) 電成本和基建投入。 （ 3）盡可能利用公司現有設備、設施并盡最大可能利用余熱。 （ 4）生產設備原則上采用國產設備。 （ 5）資源綜合利用電站的馬達控制和過程控制采用計算機控制系統(tǒng)， 達到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產、優(yōu)化控制的目的，并最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。 （ 6）貫徹執(zhí)行國家和地方對環(huán)保、勞動、安全、消防、計量等方面的有關規(guī)定和標準，做到“三同時”。 在可行性研究報告過程中，按照 ISO《質量手冊》規(guī)定的要求，設計經理編制工程開工報告，經批準后向參加報告編制的各專業(yè)全 體人員作開工報告，明確研究依據、范圍、原則、要求等。各專業(yè)在研究過程中對主要方案、滿足業(yè)主要求、符合開工報告規(guī)定等方面進行了單專業(yè)的、綜合專業(yè)的設計評審。 熱力系統(tǒng)及裝機方案 可利用余熱條件 鄂爾多斯冶金設備有限責任公司 ,兩臺 25500KVA 硅鐵礦熱電爐生產硅鐵電爐余熱發(fā)電項目工程 可行性研究報告 15 硅鐵廢氣余熱資源如下： (1）硅鐵顯熱： (2 25500KVA) 風量： 23820m3/h（標況） ,溫度： 320℃，余熱鍋爐排風溫度 100℃ ，具有約 1455300kcal/h的熱量 。 (2）硅鐵爐煙氣參數如下： 煙氣 ： 129300m3/h（ 單臺 ） , 溫度： 280℃，余熱鍋爐排風溫度 120℃ 。 上述 硅鐵顯熱 、 煙氣 兩部分 被利用的 廢氣余熱 總 量 是 282420m3/h,具有的熱量是 17713380kcal/h。 主要技術方案 技術方案比較 根據上述余熱條件以及目前的純低溫余熱發(fā)電的技術水平，對單壓、熱力系統(tǒng)計算發(fā)電能力如下： 蒸 汽壓力（ MPa） 主汽溫度 （ ℃ ） 蒸汽 量（ t/h） 排煙溫度 （ ℃ ） 年 發(fā)電功率（ kW） 單壓系統(tǒng) 230 26 100 32021 上述發(fā)電功率的計算，是 在汽輪機主進汽參數為： － 230℃；排汽壓力為 的情況下所得。 裝機 容量的確定 根據目前國內 純余熱發(fā)電 技術及裝備現狀，結合 公司硅鐵礦熱電爐生產線余熱資源情況，本工程裝機方案采用 低溫 余熱發(fā)電技術。 (1）余熱鍋爐 利用硅鐵爐生產煙氣進入余熱鍋爐，每臺 可生產約 － － 230℃ 過熱 蒸汽； 利用硅鐵顯熱回收熱能煙氣進入余熱鍋爐， 可生產 每臺 －－ 230℃ 過熱 蒸汽； 小計 2 臺余熱鍋爐生產過熱蒸汽 26t/h. (2） 汽輪機組 根據余熱鍋爐 所能產生的主汽品位， 本工程 選用 的汽輪機主蒸汽參數為 － 230℃, 兩臺余熱鍋爐共生產蒸 汽量 總共 約 26t/h， 硅鐵電爐余熱發(fā)電項目工程 可行性研究報告 16 發(fā)電機余熱發(fā)電功率約為 32021MW/年。 綜上所述，本工程確定裝機方案如下： 一 臺 6MW 凝汽式 汽輪機組＋ 兩 臺余熱鍋爐 熱力系統(tǒng) 根據 本 裝機方案，為滿足生產運行需要 并 達到節(jié)能、回收余熱的目的，結合 硅鐵礦熱電爐 生產工藝條件，熱力系統(tǒng)方案確定如下： 余熱鍋爐生產的 — 245℃過熱蒸汽作為主蒸汽，除去外管線損耗后，在母管中混合為 — 240℃過熱蒸汽， 作為主蒸汽一并進入汽輪機做功。余熱鍋爐生產的 26t/h 蒸汽在汽輪機房內汽輪機低壓進汽口，兩種壓力的蒸汽在汽輪機做功后的乏汽通過冷凝器冷凝成水，經凝結水泵再次送入除氧器，再經給水泵為余熱鍋爐提供給水，從而形成完整的熱力循環(huán)系統(tǒng)。 上述方案的配置，可以使電站運行方式靈活、可靠，能很好地與硅鐵生產配合，可最大限度的利用余熱。 熱力系統(tǒng)及裝機方案設計 原則 確定 本工程熱力系統(tǒng)及裝機方案 的基本原則如下 ： 充分利用 2 25500KVA 硅鐵礦熱爐生產硅鐵后產生煙氣及硅鐵顯熱回收的余熱。 當前現測硅鐵爐煙氣溫 度為 280℃ ，要提高煙氣溫度，提高蒸汽產量就必須實施以下措施來保證我們的要求： 加密封系統(tǒng)； ，及時關閉加料 門 ，以減少爐內冷空氣的吸入量， 增加煙氣溫度 ； 、數顯表以便隨時監(jiān)測煙氣溫度。 從 而將煙氣溫度由 目前 280－ 300℃ 增至 450℃ ，便于余熱鍋爐設計，提高蒸汽產 在 45t/h 以上 ， 才能帶動 6MW 汽輪發(fā)電機年發(fā)電量4800MW。 本余熱 電站的建設及生產運行不影響 硅鐵礦電熱爐 生產系統(tǒng)的生產運行 ； 本余熱 電站的系統(tǒng)及設備成熟可靠 、技術先進、節(jié)省投資、提高效益為原則，全部采用國產設備。 煙氣通過余熱鍋爐沉降下來的窯灰經機械振動后清除。 主要設備 硅鐵電爐余熱發(fā)電項目工程 可行性研究報告 17 電站主要設備選型見下表： 序號 設備名稱及型號 數量 主要技術參數、性能、指標 參數 煙氣溫度 280－ 300℃ 技改加密封系統(tǒng)后 煙氣溫度 450℃ 1 凝汽式汽輪 機 1 型號 S4－ S6－ 額定功率 4MW 6 MW 額定轉速 3000r/min 3000r/min 主 蒸汽參數 － 230℃ － 260℃ 低壓蒸汽參數 排汽壓力 Mpa Mpa 2 發(fā)電機 1 型號 QF4－ 2型 QF6－ 2型 額定功率 4MW 6MW 額定轉速 3000r/min 3000r/min 3 余熱鍋爐 1 入口廢氣參數 282420m3/h(標況 )— 280℃ 232021m3/h(標況 )— 450℃ 入口廢氣含塵濃度 15g/m3(標況 ) 15g/m3(標況 ) 出口廢氣溫度 100℃ 100℃ 產汽量 26t/h— — 250℃(過熱 ) 45t/h— — 260℃ 給水參數 29t/h— 鍋爐總漏風： ≤ 3% 布置方式： 露天 4 除氧器及水箱 1 除氧能力 30t/h 45t/h 工作壓力 工作溫度 60℃ 60℃ 除氧水箱 30m3 45m3 5 鍋爐給水泵 2 型號 DG25－ 40 10 DG25－ 45 10 流量 30t/h 45t/h 揚程 273m 273m 硅鐵電爐余熱發(fā)電項目工程 可行性研究報告 18 車間布置 (1） 主廠房 主 廠房由汽輪發(fā)電機房及電站控制室、高低壓配電室 、化學水處理部分組成 ，布置在硅鐵爐東側的空地上，占地 70 32m。 汽輪發(fā)電機房 占地 為 24 18m，雙層布置， 177。 m 平面為輔機平面，布置有給水泵、汽輪機凝汽器 及供油系統(tǒng) 等， 平面為運轉層，汽輪機及發(fā)電機布置在此平面 。為了便于檢修，汽機間內設起重機 1 臺，橋式 起重 機 10t/S4－ ,15t/S6－ ，軌頂標高 。 高低壓配電室 、 電站控制室布置在汽輪發(fā)電機房 的西側，占地 為9 15m，雙層布置 。 高、低壓配電室布置在 177。 00m 平面 ， 電站控制室布置在 平面。 化學水處理 布置在汽輪發(fā)電機房 的東側，雙層布置， 177。 m 平面布置軟化水處理設備， 平面布置水箱。除氧器布置在 平面上。 (2)余熱鍋爐 余熱鍋爐布置于 硅鐵爐西側的空地上， 采用露天布置，運行平面 分別 為 ： 余熱鍋爐布置 在地面 上 ， 汽水取樣器 、 排污擴容器、 加藥裝置及輸灰裝置 等 分別布置 177。 m 的平臺 上。 電站室外管線 室外汽水管線主要有：來自 余熱鍋爐 的主蒸汽管道；由汽機房去余熱鍋爐的給水管道。 管道敷設方式：管道采用架空敷設， 并盡量利用廠區(qū)現有的建筑物或構筑物做管道的支吊架以減少占地面余熱鍋爐積和節(jié)省投資。 管道保溫及油漆：管道保溫采用巖棉管殼和巖棉板，管道設計按照國家和行業(yè)的有關規(guī)范和規(guī)定進行。 爐 灰處理 本工程 為低溫余熱發(fā)電，當硅鐵礦熱電爐廢氣經余熱鍋爐后，收集下來的爐 灰 均用鏈板輸送機輸送到潔灰場運走。 硅鐵 工藝系統(tǒng)改造 由于余熱鍋爐設置于 硅鐵 生產 排煙 管道上， 在煙管上增設檢查口及防爆器，余熱鍋爐設計有防爆系統(tǒng)及自動報警器， 一旦發(fā)生事故（如鍋爐爆管、粉塵堵塞等） 不會 影響 硅鐵 生產的正常運行。 硅鐵電爐余熱發(fā)電項目工程 可行性研究報告 19 (1） 保留原來的煙 氣管道 ，在該管道上 設旁通 閥 ，一旦鍋爐發(fā)生事故， 開 啟旁通 閥使原煙 氣管道 暢通，保證硅鐵生產正常進行 。 (2） 發(fā)電系統(tǒng)汽水管路考慮了將余熱鍋爐從發(fā)電系統(tǒng)中解列出來的措施。 現有電力系統(tǒng) 鄂爾多斯冶金有限責任公司 配套 建 設一座 35kV/ 總降壓變電站一座，內設 余熱回收發(fā)電機組專用的 主變壓器 7000kVA一臺。 單回 35kV電源引自廠區(qū)附近區(qū)域變電站。 總降 35kV 母線 為單母線接線方式。 電站接入系統(tǒng) 擬建 6MW 余熱電站的發(fā)電機機端電壓均為 ，電站 10kV 母線采用單母線接線方式 ，通過電纜線路連接于變電站的升壓變壓器上，經變壓器升壓到 35KV 后通過 電纜線路與 硅鐵 廠總降壓變電站 35kV 母線聯絡。 6MW 余熱電站與現有電力系統(tǒng)實現并網運行，運行方式為并網電量不上網。在發(fā)電機出口開關及電站側 發(fā)電機 聯絡線開關處設置并網同期點。接入系統(tǒng)方案見附圖 F08接入系統(tǒng)方案圖。 在不改變總降原有供電、運行方式及 硅鐵 生產線全部正常的前提下，發(fā)電機發(fā)出的電量將全部用于廠內負荷。 本接入系統(tǒng)方案應以當地電力部門出具的 《 接入系統(tǒng)報告 》 中接入系統(tǒng)方案為準。 電量平衡 2 臺 25500KVA 硅鐵爐的 總 裝機容量 為 55000kW， 年總用電量約為 34500 萬 kWH。 硅鐵 生產線余熱電站建成后 余熱發(fā)電 裝機容量為 6000KW，實際發(fā)電量 5600KW/小時，自用電 7%，年發(fā)電時間 7500 小時，年發(fā)電量為 3906 萬 KWH， 電站年總供電量約為 3906 萬 kWH。通過電站運行調整公司用電系統(tǒng)功率因數并 使現有供配電系統(tǒng)損耗減少，公司再向電網減少購電量約為 3906 萬 kWH， 即公司年向電網少購電量 3906 萬 kWH。因此在公司 硅鐵電爐 及電站正常運行的情況下，全 分 廠供電自給率可達 12%以上。從而大大減少了公司購電成本，提高了公司的整體經濟效益。