【文章內(nèi)容簡介】 2020年歷年最高氣溫為 ℃ ，最低氣溫為 ℃ 。 降水 據(jù)華豐礦實際測量，自 1991 年至 2020 年，年總降雨量 14 （ 1992）～ （ 1995），平均 。雨季為 8月份，月降雨量最大為 459mm（ ），日降雨量最大為 195mm（ ）。 季風 由于受泰山、徂徠山地形影響，泰安風向多是東北風。風速 9月份最小， 平均 2 米 /秒以下； 4 月份最大， 平均 /秒。一年中，冬季以北到東北風為主，其它季節(jié)以南到東南風為主。泰安每年有 8級以上大風日數(shù)為 。 1978年 6月 30 日，泰安曾記錄到瞬時12 級大風。泰山頂因受高空氣流影響， 8 級以上大風日數(shù)平均每年為，最多達 180 天。大風最多月份為 3— 5月份，平均每月可有兩次大風，最少為 8— 9 月份。 地溫與凍土 區(qū)內(nèi)年均地溫為 — 16℃。地面溫度的變化趨勢是：春季地溫開始逐漸升高，夏季最高，平均地溫在 27℃以上；然后地溫開始逐漸下降，冬季最低，平均地溫在 0℃以下。 1 月份地溫均在 ℃以下， 4月份均在 ℃以下， 7 月份平均達到 ℃， 10 月份均降至 ℃以下 配套條件 電力用戶 華豐煤礦電廠作為坑口自備電廠，其電力主要供應華豐礦礦井生產(chǎn)及下屬水泥集團等循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)企業(yè)，電量余量由泰安電力 集團給予調(diào)劑，近年來隨著循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)內(nèi)企業(yè)的不斷發(fā)展，電力缺口呈現(xiàn)出逐步增大的趨勢，給電廠增容擴建通過了有利商機。 熱力用戶 華豐煤礦電廠的熱力用戶主要是華豐煤礦及華豐鎮(zhèn)、磁窯鎮(zhèn)的部分 15 工業(yè)及采暖用戶。目前最大的蒸汽用戶是華豐礦，華豐煤礦生產(chǎn)、生活供暖面積約為 45萬 m2，且年均保持了近 4％的增加幅度，供暖期在 120天 /年以上，年消耗余熱蒸汽約 11萬噸；建有職工生產(chǎn)澡堂一座，年消耗余熱蒸汽約 萬噸，保證了電廠熱力負荷的穩(wěn)定輸出 。 燃料供應 電廠主要以華豐礦洗煤廠洗出的煤矸石摻少部分劣質(zhì)煤為燃料，綜合 發(fā)熱值約為 10898kJ/kg。華豐礦煤儲量豐富，服務年限長，所以該電廠有可靠的燃料來源。 交通條件 華豐煤礦熱電廠距洗煤廠 公里，全部燃煤由礦運輸部門負責采用汽車運輸至廠內(nèi)，交通十分方便 。 16 第 4章 節(jié)能優(yōu)化工程建設 方案 75t循環(huán)硫化床鍋爐擴容改造工程優(yōu)化方案 現(xiàn)狀 華豐煤礦自備電廠于 1996 年建成投產(chǎn)，原設計規(guī)模為 4 爐 3 機，分 2 期建設。一期工程裝機容量為 3 35t/h鍋爐＋ 2 6MW機組；二期工程裝機容量為 1 130t/h 鍋爐＋ 1 25MW 機組。根據(jù)公司近兩 年的生產(chǎn)和銷售統(tǒng)計情況看，年發(fā)電量可達 億 kWh，年產(chǎn)中溫中壓蒸汽125 萬噸，年對外供汽量達 12萬噸。設備年運行小時數(shù)達 7800小時。 華豐熱電廠一期投運的 3臺 35t/h循環(huán)流化床鍋爐，是濟南鍋爐廠的第一代產(chǎn)品，現(xiàn)已運行近十年，期間進行了多次改造及大、小修，但終因爐型技術落后（加上入爐煤熱值低，只有 2602大卡 /千克），達不到額定出力參數(shù)，其效率只有 60％左右，嚴重影響了設備的經(jīng)濟運行，同時其每年的檢修費用高居不下，漏灰漏粉也嚴重影響了文明生產(chǎn)。雖然該爐也屬于節(jié)能產(chǎn)品，但是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的缺陷導致每年的檢修 投入已大于其節(jié)能效益。隨著煤炭市場價揚貨緊的問題越來越突出，效率低下、耗煤量高將極大制約著一個熱電廠的經(jīng)濟效益增長。同時，冬季由于熱用戶需求量大，鍋爐產(chǎn)蒸汽量有限，現(xiàn)有的鍋爐產(chǎn)蒸汽量只能保證采暖熱用戶的需求， 2汽輪發(fā)電機組幾乎整個采暖期停運，影響發(fā)電量 1298萬 kWh，減少供電收入 。 3 臺 35t/h 鍋爐設計與實際出力參數(shù)比較： 爐號 設計出力 實際出力 耗煤量 入爐煤熱值（千卡 /千克） 每年運行期 1＃ 35t/h 26t/h 17 2＃ 35t/h 24t/h 3＃ 35t/h 26t/h （由上表可以看出，按照目前鍋爐的燃燒情況來看， 35t/h 鍋爐的效率太低，分別為 1＃爐 ％， 2＃爐 ％， 3＃爐 ％它的投運直接影響整個電廠的效率，能耗過高。） 因此，實施 75t/h循環(huán)流化床鍋爐擴容優(yōu)化工程，對于提高電廠熱效率，減少能源浪費，回收部分資金，實現(xiàn)綜合利用電廠健康、可持續(xù)發(fā)展是必要的，也是迫切的 優(yōu)化 方案 其基本原理是在滿足現(xiàn)有生產(chǎn)條件的前提下， 拆除一臺效率低、技術不完善的 35t/h循環(huán)流化床鍋爐，擴容建設成 75t/h 新型硫化床高效鍋爐，提高鍋爐系統(tǒng)效率，降低能源轉(zhuǎn)換損失，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗。 具體措施為：根據(jù)以熱定電、熱電結(jié)合的原則，提出一期裝機優(yōu)化方案并與原有機組進行比較，拆除 1臺 35t/h鍋爐，在原鍋爐位置新建一臺 75t/h 鍋爐并新上一套高效布袋除塵設施。 原有機組： ++， 335t/h+130t/h 鍋爐。 擴容改造方案： ++， 75t/h+130t/h+2 35t/h 鍋爐。拆掉一臺 35t/h 鍋爐，在運行過程中由1 臺 75t/h 鍋爐替代 2 35t/h。 本方案的汽水平衡表計算見下表 全廠汽水平衡表 序號 項 目 單位 方案Ⅰ C6+N6+C25 采暖期 非采暖期 最大 平均 最小 最大 平均 最小 新蒸汽 18 1 鍋爐蒸發(fā)量 t/h 2 汽水損失 t/h 3 軸封用汽 t/h 4 減溫減壓用汽量 t/h 0 0 0 0 0 0 5 汽機進 汽量 C6 t/h N6 C25 汽量平衡 0 0 0 0 0 0 蒸汽 6 汽輪機抽汽量 C6 t/h 0 0 0 N6 0 0 0 0 0 0 C25 7 補給水加熱 t/h 8 減溫減壓汽量 t/h 0 0 0 0 0 0 9 調(diào)峰鍋爐供熱 t/h 0 0 0 0 0 0 10 熱負荷 t/h 11 廠內(nèi)采用 t/h 汽量平衡 0 0 0 0 0 0 項目實施前后對比 原系統(tǒng)鍋爐運行情況： （ 1）鍋爐每產(chǎn)生 1噸蒸汽的耗煤量 鍋爐擴容優(yōu)化改造前鍋爐運行主要數(shù)據(jù) 運行時間 h/n 平均負荷 t/h 產(chǎn)汽量 t 耗煤量 t 耗水量 t 耗電量 kwh 檢修費 萬元 3 爐35t/h 4320 213840 86264 51130 1080 56 從上表可以看出，項目改造前鍋爐每產(chǎn)生 1噸蒸汽的耗煤量為： 86264/213840＝ （ 2）電力消耗 鍋爐技術經(jīng)濟指標 2＃、 3＃ 35t/h 爐 蒸發(fā)量（ t/h） 19 耗煤量（ t/h） 煙塵（ mg/Nm3） SO2（ mg/Nm3） 灰渣量（ t/h） 自用電 660kW 鍋爐運行主要數(shù)據(jù) 1＃爐 爐 3＃爐 設計蒸汽溫度（℃） 450 450 450 運行效率（％） 連續(xù)運行時間（ h） 1 個月 1 個月 1 個月 定期檢修時間（ h） 35 天 35 天 35 天 年大修時間 1 個月 1 個月 1 個月 年運行時間（ h） 1080 3600 5040 輔機功率（ kW） 583200 1944000 2721600 新系統(tǒng)鍋爐運行情況： （ 1）鍋爐每產(chǎn)生 1噸蒸汽的耗煤量 鍋爐擴容優(yōu)化改造前鍋爐運行主要數(shù)據(jù) 運行時間 h/n 平均負荷 t/h 產(chǎn)汽量 t 耗煤量 t 耗水量 t 耗電量 kwh 檢修費 萬元 5 爐 75t/h 7440 137296 118370 1388 12 從上表可以看出，項目改造后鍋爐每產(chǎn)生 1噸蒸汽的耗煤量為： 137296/＝ （ 2）電力消耗 鍋爐技術經(jīng)濟指標 20 5＃ 75t/h 爐 蒸發(fā)量（ t/h） 75 耗煤量（ t/h） 煙塵（ mg/Nm3） SO2（ mg/Nm3） 灰渣量（ t/h） 自用電 450kW 鍋爐運行主要數(shù)據(jù) 5＃ 75t/h 爐 設計蒸汽溫度（℃） 450 運行效率（％） 88 連續(xù)運行時間（ h） 2 個月 定期檢修時間（ h） 35 天 年大修時間 1 個月 年運行時間（ h） 7440 輔機功率（ kW） 15504960 節(jié)能量計算 節(jié) 煤 量 改造前 2＃、 3＃ 2臺 35t/h鍋爐平均生產(chǎn)一噸蒸汽耗煤 ，改造后 5＃ 75t/h鍋爐生產(chǎn)一噸蒸汽耗煤 ，以目前的熱負荷（產(chǎn)汽量 噸）進行計算，用 75t/h 鍋爐替代 2 臺 35t/h 鍋爐年可節(jié)約用煤 量為：（ ） =62410 噸 ， 入爐煤平均發(fā)熱量按 2602 大卡 /噸計算， 折合標煤量 =624102602/7000=噸標準煤 。 節(jié)電量 21 改造前 2＃、 3＃ 2臺 35t/h鍋爐每小時耗電 660kWh，改造后 5＃ 75t/h鍋爐每小時耗電 4500kWh，以目前的 5＃ 75t/h鍋爐運行時間計算（年運行 7440 小時），用 75t/h 鍋爐替代 2 臺 35t/h 鍋爐年可節(jié)約電 量為：（ 660450） 7440= 萬 kWh，折合標煤量 == 噸標準煤 。 綜上所述，實施 75t 鍋爐擴容優(yōu)化改造后，年可實現(xiàn)節(jié)能量+＝ 。 投資明細（包括設備、土建安裝） 鍋爐技改項目投資明細表 序號 單位工程或設備費用名稱 設計量（萬元） 土建工程 150 設備 1219 ① 鍋爐 426 ② DCS 系統(tǒng) 128 ③ 風機 79 ④ 氣力除灰 110 ⑤ 布袋除塵 150 ⑥ 開關柜 33 ⑦ 脫硫裝置 153 ⑧ 水處理設備 80 ⑨ 聲波吹灰器 40 ⑩ 其他設備 20 安裝 320 ① 鍋爐安裝 ② 砌爐、保溫 ③ 灰倉制安 237 其它費用 311 ① 設計費 68 ② 監(jiān)理費 8 ③ 環(huán)評 ④ 材料費及其它 設計總量 2020 22 實施效 益分析 實施 75t鍋爐擴容優(yōu)化改造后年可節(jié)省燃料成本 :62410 噸 127元 /噸（平均燃料成本） =。 年節(jié)約電費支出費用 = kWh /kWh= 萬元。 年合計節(jié)約費用 =＋ ＝ 萬元。 主要特點及示范意義 該項目主要通過鍋爐擴容改造 :即拆掉一臺效率低、技術不完善的35t/h 循環(huán)流化床鍋爐，新建一臺 75t/h 循環(huán)流化床鍋爐，達到優(yōu)化現(xiàn)有鍋爐運行系統(tǒng)，提高鍋爐運行效率的目的。一方面可以提高熱電廠能源轉(zhuǎn)換效率，減少能源浪費及由此帶來的 環(huán)境污染，另一方面可以提高鍋爐的產(chǎn)汽能力，增加供汽量來保證華豐礦循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)內(nèi)采暖熱用戶的需求，更好的發(fā)揮熱電廠的經(jīng)濟潛力，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。 蒸汽型溴化鋰集中制冷工程 現(xiàn)狀 自華豐煤礦自備電廠建成投產(chǎn)以來，該礦針對電廠余熱利用方面做了大量工作，重點實施了冬季供暖系統(tǒng)改造工程，拆除了礦井供暖鍋爐，購置了板式換熱設備，在 改善職工家屬工作生活條件的同時，也產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。 但是 夏季時節(jié)電廠的余熱 除一少部分供職工洗浴、東華公司利用外，絕大部分余熱未能進行有效利用，造成了能源流失 。 隨著溴化鋰制冷技術的快速發(fā)展 ，實施溴化鋰集中制冷工程，利用電廠夏季余熱蒸汽作為溴化鋰機組驅(qū)動熱源對礦區(qū)近 30000m2辦公面積實現(xiàn)集中制冷，替代現(xiàn)有近 900臺電力空調(diào)，可達到改善職工辦公生活條件、實現(xiàn)能源循環(huán)利用、節(jié)能降耗、提升企業(yè)經(jīng)濟效益的多重目標。 23 優(yōu)化 方案 溴化鋰機組制冷原理是利用水在低壓下相態(tài)的變化（由液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)），吸收汽化潛熱來達到制冷的目的。其間，水是制冷劑，溴化鋰溶液為吸收劑。真空泵將機組抽至真空后，由發(fā)生泵將吸收器內(nèi)的溴化鋰稀溶液分別送到高、低壓發(fā)生器，在高壓發(fā)生器內(nèi)由工作蒸汽將稀溶液濃縮成濃溶液，同時產(chǎn)生高壓冷劑蒸 汽。后者進入低壓發(fā)生器的換熱管內(nèi)加熱濃縮稀溶液，同時也產(chǎn)生冷劑蒸汽。高、低壓發(fā)生器分別產(chǎn)生的冷劑水和冷劑蒸汽在冷凝器中被冷卻后進入蒸發(fā)器，再由冷劑泵將它送到蒸發(fā)器內(nèi)噴淋。在高真空下吸收管內(nèi)冷水的熱量低溫沸騰，產(chǎn)生大量冷劑蒸汽，同時制取低溫冷水。高、低壓發(fā)生器里的濃溶液分別進入吸收器，利用其強大的吸收水蒸汽的特點，吸收制冷劑蒸汽后成為稀溶液，周而復始循環(huán)工作。溴化鋰機組在制冷過程中 電能的消耗量很少，利用電廠夏季余熱蒸汽作為溴化鋰機組制冷驅(qū)動力替代現(xiàn)有電力空調(diào)將達到節(jié)約電能的目的。 項目實施前后對比 項目實施后溴化鋰機組耗電量 溴化鋰集中制冷改造后耗能：溴化鋰機組制冷及冷水供