【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 12500KVA 以上的硅鐵爐的余熱回收有了商業(yè)價(jià)值，安裝 25 噸以上的鍋爐發(fā)電裝機(jī)可以達(dá)到 6000KW 以上，該改造比較適合于已經(jīng)運(yùn)行的2 臺(tái)容量大于 12500KVA 的硅鐵爐冶煉系統(tǒng)。 新建硅鐵爐通過(guò)四位一體（指煙氣余熱、煙氣 CO 燃燒余熱、產(chǎn)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(tái) 12500KVA 以上的硅鐵爐的余熱回 收有了 更大的 商業(yè)價(jià)值，可以安裝 25 噸以上的鍋爐發(fā)電裝機(jī)達(dá)到 6000KW 以上。 擬建項(xiàng)目情況 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及公司的要求，本可行性研究報(bào)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(jī)系統(tǒng)； 電站循環(huán)水系統(tǒng)； 電 站 自 用電系統(tǒng)； 電站自動(dòng)控制系統(tǒng)； 電站室外汽水系統(tǒng)； 電站相關(guān)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(zé)任公司 提供的有關(guān)可行性研究報(bào)告基礎(chǔ)資料； 項(xiàng)目施工單位在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試的數(shù)據(jù)； 國(guó)家 有關(guān)法律、法規(guī)，技術(shù)規(guī)范、規(guī)定等。 可行性研究報(bào)告必須體現(xiàn)國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)政策和可持續(xù)發(fā)展的要求，堅(jiān)持“客觀、公正、科學(xué)、可靠”的原則，真實(shí)、全面地反映項(xiàng)目的有利和不利因素，提出可供業(yè)主決策的建議，為國(guó)家有關(guān)部門審批項(xiàng)目提硅鐵電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程 可行性研究報(bào)告 14 供可靠的依據(jù)。 可行性研究報(bào)告是建設(shè)前期工作的重要內(nèi)容，是投資建設(shè)正確決策的重要依據(jù)和基礎(chǔ)。可行性研究報(bào)告必須滿足國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策和相關(guān)部門對(duì)于編制可行性研究報(bào)告的內(nèi)容和深度規(guī)定的要求。 總體技術(shù)方案要求在本技改工程實(shí)施時(shí)不能影響 硅鐵 生產(chǎn)線的正常生 產(chǎn)，總體技術(shù)方案要保證電站在正常發(fā)電時(shí)，不影響生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，在此前提下可行性研究報(bào)告中電站總體技術(shù)方案的設(shè)計(jì)遵循“ 穩(wěn)定可靠，技術(shù)先進(jìn)，降低能耗，節(jié)約投資 ”的原則， 認(rèn)真研究項(xiàng)目建設(shè)條件，通過(guò)多方案比較，提出供業(yè)主選擇的技術(shù)方案，為業(yè)主選擇適宜的技術(shù)方案提供依據(jù)。 具體指導(dǎo)思想如下： （ 1）以穩(wěn)定可靠為前題，采用經(jīng)實(shí)踐證明是成熟、可靠的工藝和裝備，對(duì)于同類型、同規(guī)模項(xiàng)目暴露出的問(wèn)題，要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的剖析與調(diào)研不得在本工程中重復(fù)出現(xiàn)。 （ 2）在穩(wěn)定可靠的前提下，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，以降低發(fā) 電成本和基建投入。 （ 3）盡可能利用公司現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施并盡最大可能利用余熱。 （ 4）生產(chǎn)設(shè)備原則上采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。 （ 5）資源綜合利用電站的馬達(dá)控制和過(guò)程控制采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 達(dá)到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)、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(guó)家和地方對(duì)環(huán)保、勞動(dòng)、安全、消防、計(jì)量等方面的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，做到“三同時(shí)”。 在可行性研究報(bào)告過(guò)程中，按照 ISO《質(zhì)量手冊(cè)》規(guī)定的要求，設(shè)計(jì)經(jīng)理編制工程開(kāi)工報(bào)告，經(jīng)批準(zhǔn)后向參加報(bào)告編制的各專業(yè)全 體人員作開(kāi)工報(bào)告，明確研究依據(jù)、范圍、原則、要求等。各專業(yè)在研究過(guò)程中對(duì)主要方案、滿足業(yè)主要求、符合開(kāi)工報(bào)告規(guī)定等方面進(jìn)行了單專業(yè)的、綜合專業(yè)的設(shè)計(jì)評(píng)審。 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案 可利用余熱條件 鄂爾多斯冶金設(shè)備有限責(zé)任公司 ,兩臺(tái) 25500KVA 硅鐵礦熱電爐生產(chǎn)硅鐵電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程 可行性研究報(bào)告 15 硅鐵廢氣余熱資源如下： (1）硅鐵顯熱： (2 25500KVA) 風(fēng)量： 23820m3/h（標(biāo)況） ,溫度： 320℃，余熱鍋爐排風(fēng)溫度 100℃ ，具有約 1455300kcal/h的熱量 。 (2）硅鐵爐煙氣參數(shù)如下： 煙氣 ： 129300m3/h（ 單臺(tái) ） , 溫度： 280℃，余熱鍋爐排風(fēng)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(shù)方案 技術(shù)方案比較 根據(jù)上述余熱條件以及目前的純低溫余熱發(fā)電的技術(shù)水平，對(duì)單壓、熱力系統(tǒng)計(jì)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(jì)算，是 在汽輪機(jī)主進(jìn)汽參數(shù)為： － 230℃；排汽壓力為 的情況下所得。 裝機(jī) 容量的確定 根據(jù)目前國(guó)內(nèi) 純余熱發(fā)電 技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合 公司硅鐵礦熱電爐生產(chǎn)線余熱資源情況，本工程裝機(jī)方案采用 低溫 余熱發(fā)電技術(shù)。 (1）余熱鍋爐 利用硅鐵爐生產(chǎn)煙氣進(jìn)入余熱鍋爐，每臺(tái) 可生產(chǎn)約 － － 230℃ 過(guò)熱 蒸汽； 利用硅鐵顯熱回收熱能煙氣進(jìn)入余熱鍋爐， 可生產(chǎn) 每臺(tái) －－ 230℃ 過(guò)熱 蒸汽； 小計(jì) 2 臺(tái)余熱鍋爐生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽 26t/h. (2） 汽輪機(jī)組 根據(jù)余熱鍋爐 所能產(chǎn)生的主汽品位， 本工程 選用 的汽輪機(jī)主蒸汽參數(shù)為 － 230℃, 兩臺(tái)余熱鍋爐共生產(chǎn)蒸 汽量 總共 約 26t/h， 硅鐵電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程 可行性研究報(bào)告 16 發(fā)電機(jī)余熱發(fā)電功率約為 32021MW/年。 綜上所述，本工程確定裝機(jī)方案如下： 一 臺(tái) 6MW 凝汽式 汽輪機(jī)組＋ 兩 臺(tái)余熱鍋爐 熱力系統(tǒng) 根據(jù) 本 裝機(jī)方案，為滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要 并 達(dá)到節(jié)能、回收余熱的目的，結(jié)合 硅鐵礦熱電爐 生產(chǎn)工藝條件，熱力系統(tǒng)方案確定如下： 余熱鍋爐生產(chǎn)的 — 245℃過(guò)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(guò)熱蒸汽， 作為主蒸汽一并進(jìn)入汽輪機(jī)做功。余熱鍋爐生產(chǎn)的 26t/h 蒸汽在汽輪機(jī)房?jī)?nèi)汽輪機(jī)低壓進(jìn)汽口，兩種壓力的蒸汽在汽輪機(jī)做功后的乏汽通過(guò)冷凝器冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵再次送入除氧器，再經(jīng)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(yùn)行方式靈活、可靠，能很好地與硅鐵生產(chǎn)配合，可最大限度的利用余熱。 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案設(shè)計(jì) 原則 確定 本工程熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案 的基本原則如下 ： 充分利用 2 25500KVA 硅鐵礦熱爐生產(chǎn)硅鐵后產(chǎn)生煙氣及硅鐵顯熱回收的余熱。 當(dāng)前現(xiàn)測(cè)硅鐵爐煙氣溫 度為 280℃ ，要提高煙氣溫度，提高蒸汽產(chǎn)量就必須實(shí)施以下措施來(lái)保證我們的要求： 加密封系統(tǒng)； ，及時(shí)關(guān)閉加料 門 ，以減少爐內(nèi)冷空氣的吸入量， 增加煙氣溫度 ； 、數(shù)顯表以便隨時(shí)監(jiān)測(cè)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(shè)計(jì)，提高蒸汽產(chǎn) 在 45t/h 以上 ， 才能帶動(dòng) 6MW 汽輪發(fā)電機(jī)年發(fā)電量4800MW。 本余熱 電站的建設(shè)及生產(chǎn)運(yùn)行不影響 硅鐵礦電熱爐 生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行 ； 本余熱 電站的系統(tǒng)及設(shè)備成熟可靠 、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省投資、提高效益為原則，全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。 煙氣通過(guò)余熱鍋爐沉降下來(lái)的窯灰經(jīng)機(jī)械振動(dòng)后清除。 主要設(shè)備 硅鐵電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程 可行性研究報(bào)告 17 電站主要設(shè)備選型見(jiàn)下表： 序號(hào) 設(shè)備名稱及型號(hào) 數(shù)量 主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo) 參數(shù) 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(jī) 1 型號(hào) S4－ S6－ 額定功率 4MW 6 MW 額定轉(zhuǎn)速 3000r/min 3000r/min 主 蒸汽參數(shù) － 230℃ － 260℃ 低壓蒸汽參數(shù) 排汽壓力 Mpa Mpa 2 發(fā)電機(jī) 1 型號(hào) QF4－ 2型 QF6－ 2型 額定功率 4MW 6MW 額定轉(zhuǎn)速 3000r/min 3000r/min 3 余熱鍋爐 1 入口廢氣參數(shù) 282420m3/h(標(biāo)況 )— 280℃ 232021m3/h(標(biāo)況 )— 450℃ 入口廢氣含塵濃度 15g/m3(標(biāo)況 ) 15g/m3(標(biāo)況 ) 出口廢氣溫度 100℃ 100℃ 產(chǎn)汽量 26t/h— — 250℃(過(guò)熱 ) 45t/h— — 260℃ 給水參數(shù) 29t/h— 鍋爐總漏風(fēng)： ≤ 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(hào) DG25－ 40 10 DG25－ 45 10 流量 30t/h 45t/h 揚(yáng)程 273m 273m 硅鐵電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程 可行性研究報(bào)告 18 車間布置 (1） 主廠房 主 廠房由汽輪發(fā)電機(jī)房及電站控制室、高低壓配電室 、化學(xué)水處理部分組成 ，布置在硅鐵爐東側(cè)的空地上，占地 70 32m。 汽輪發(fā)電機(jī)房 占地 為 24 18m，雙層布置， 177。 m 平面為輔機(jī)平面，布置有給水泵、汽輪機(jī)凝汽器 及供油系統(tǒng) 等， 平面為運(yùn)轉(zhuǎn)層，汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)布置在此平面 。為了便于檢修，汽機(jī)間內(nèi)設(shè)起重機(jī) 1 臺(tái)，橋式 起重 機(jī) 10t/S4－ ,15t/S6－ ，軌頂標(biāo)高 。 高低壓配電室 、 電站控制室布置在汽輪發(fā)電機(jī)房 的西側(cè)，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(xué)水處理 布置在汽輪發(fā)電機(jī)房 的東側(cè)，雙層布置， 177。 m 平面布置軟化水處理設(shè)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(cè)的空地上， 采用露天布置，運(yùn)行平面 分別 為 ： 余熱鍋爐布置 在地面 上 ， 汽水取樣器 、 排污擴(kuò)容器、 加藥裝置及輸灰裝置 等 分別布置 177。 m 的平臺(tái) 上。 電站室外管線 室外汽水管線主要有：來(lái)自 余熱鍋爐 的主蒸汽管道；由汽機(jī)房去余熱鍋爐的給水管道。 管道敷設(shè)方式：管道采用架空敷設(shè)， 并盡量利用廠區(qū)現(xiàn)有的建筑物或構(gòu)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(shè)計(jì)按照國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定進(jìn)行。 爐 灰處理 本工程 為低溫余熱發(fā)電，當(dāng)硅鐵礦熱電爐廢氣經(jīng)余熱鍋爐后，收集下來(lái)的爐 灰 均用鏈板輸送機(jī)輸送到潔灰場(chǎng)運(yùn)走。 硅鐵 工藝系統(tǒng)改造 由于余熱鍋爐設(shè)置于 硅鐵 生產(chǎn) 排煙 管道上， 在煙管上增設(shè)檢查口及防爆器，余熱鍋爐設(shè)計(jì)有防爆系統(tǒng)及自動(dòng)報(bào)警器， 一旦發(fā)生事故（如鍋爐爆管、粉塵堵塞等） 不會(huì) 影響 硅鐵 生產(chǎn)的正常運(yùn)行。 硅鐵電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程 可行性研究報(bào)告 19 (1） 保留原來(lái)的煙 氣管道 ，在該管道上 設(shè)旁通 閥 ，一旦鍋爐發(fā)生事故， 開(kāi) 啟旁通 閥使原煙 氣管道 暢通，保證硅鐵生產(chǎn)正常進(jìn)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(lái)的措施。 現(xiàn)有電力系統(tǒng) 鄂爾多斯冶金有限責(zé)任公司 配套 建 設(shè)一座 35kV/ 總降壓變電站一座，內(nèi)設(shè) 余熱回收發(fā)電機(jī)組專用的 主變壓器 7000kVA一臺(tái)。 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(jī)機(jī)端電壓均為 ，電站 10kV 母線采用單母線接線方式 ，通過(guò)電纜線路連接于變電站的升壓變壓器上，經(jīng)變壓器升壓到 35KV 后通過(guò) 電纜線路與 硅鐵 廠總降壓變電站 35kV 母線聯(lián)絡(luò)。 6MW 余熱電站與現(xiàn)有電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，運(yùn)行方式為并網(wǎng)電量不上網(wǎng)。在發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)及電站側(cè) 發(fā)電機(jī) 聯(lián)絡(luò)線開(kāi)關(guān)處設(shè)置并網(wǎng)同期點(diǎn)。接入系統(tǒng)方案見(jiàn)附圖 F08接入系統(tǒng)方案圖。 在不改變總降原有供電、運(yùn)行方式及 硅鐵 生產(chǎn)線全部正常的前提下，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電量將全部用于廠內(nèi)負(fù)荷。 本接入系統(tǒng)方案應(yīng)以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T出具的 《 接入系統(tǒng)報(bào)告 》 中接入系統(tǒng)方案為準(zhǔn)。 電量平衡 2 臺(tái) 25500KVA 硅鐵爐的 總 裝機(jī)容量 為 55000kW， 年總用電量約為 34500 萬(wàn) kWH。 硅鐵 生產(chǎn)線余熱電站建成后 余熱發(fā)電 裝機(jī)容量為 6000KW，實(shí)際發(fā)電量 5600KW/小時(shí)，自用電 7%，年發(fā)電時(shí)間 7500 小時(shí)，年發(fā)電量為 3906 萬(wàn) KWH， 電站年總供電量約為 3906 萬(wàn) kWH。通過(guò)電站運(yùn)行調(diào)整公司用電系統(tǒng)功率因數(shù)并 使現(xiàn)有供配電系統(tǒng)損耗減少，公司再向電網(wǎng)減少購(gòu)電量約為 3906 萬(wàn) kWH， 即公司年向電網(wǎng)少購(gòu)電量 3906 萬(wàn) kWH。因此在公司 硅鐵電爐 及電站正常運(yùn)行的情況下，全 分 廠供電自給率可達(dá) 12%以上。從而大大減少了公司購(gòu)電成本，提高了公司的整體經(jīng)濟(jì)效益。