【文章內(nèi)容簡介】 正式并網(wǎng)發(fā)電，該項目是我國（全球范圍至今未有類似工程相關報道）第一條玻璃熔窯煙氣低溫余熱發(fā)電工程，為浮法玻璃行業(yè)的煙氣余熱提供了一個成功的范例。 該項目余熱資源如下表。 玻璃生產(chǎn)線 煙氣量（ Nm3/h） 煙氣溫度（ ℃ ） 備注 浮法八線 116000 420 燃料為重油 浮法九線 118000 420 燃料為重油 項目的主要技術經(jīng)濟指標： 序號 技術名稱 單位 指標 備注 1 裝機容量 Mw 3 2 平均發(fā)電功率 Mw AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研 究報告 AAA 設計研究院 12序號 技術名稱 單位 指標 備注 3 年運轉率 h 7800 4 自用電率 % 4 年發(fā)電量 104kwh 2808 5 年供電量 104kwh 2597 6 年少向電網(wǎng)購電量 104kwh 2727 10 全站勞動定員 人 22 其中：生產(chǎn)工人 人 20 管理人員 人 2 供電成本 元 /kwh 目前，我院正在為 BBB 企業(yè)提供余熱發(fā)電工程服務。 可利用熱源及發(fā)電計算 玻璃生產(chǎn)以重油為燃料，利用其燃燒的熱量在熔窯中將玻璃原料熔化后，經(jīng)澄清、均化、冷卻進入錫槽。玻璃在錫槽中自然攤平、拋光 、積厚，形成所要求的寬度和厚度，再進入退火窯退火。退火后的玻璃帶經(jīng)過檢測、切割、掰斷、吹掃等工序再裝箱即為玻璃成品。 熔窯中的熔化溫度約為 1650℃，重油燃燒后的廢氣經(jīng)蓄熱室與進入熔窯的空氣換熱后，溫度下降到約 400~500℃，經(jīng)煙道排出到煙囪放空。 根據(jù)甲方提供的煙氣參數(shù)如下： 玻璃生產(chǎn)線 煙氣量（ Nm3/h） 煙氣溫度（ ℃ ） 備注 浮法一線 120200 400~450 浮法二線 80000 400~450 根據(jù)煙氣的性質(zhì)熱能計算如下表： 計算可知， 2 條生產(chǎn)線每小時可生產(chǎn)蒸汽約 噸。 純凝汽計算發(fā)電量為 4160kWh?？鄢槠?(6t/h， )后，平均發(fā)電功率 3100kWh。 綜合考慮目前玻璃生產(chǎn)線余熱資源分布情況和玻璃窯的運行狀況，在充分利用余熱的前提下，以“穩(wěn)定、可靠、技術先進、不影響玻璃生產(chǎn)”為原則，確定熱力系統(tǒng)及裝機方案如下： 本系統(tǒng)主機包括二臺余熱換熱器及一套凝汽式汽輪發(fā)電機組，裝機容量為 3MW。 在玻璃生產(chǎn)線蓄熱室后與煙囪間各設置一臺余熱換熱器。保留原有煙道作為緊急排風煙道，當余熱換熱器故障檢修時，玻璃生產(chǎn)系統(tǒng)可以繼續(xù)運行，不影響玻璃線的正常生產(chǎn)。AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研 究報告 AAA 設計研究院 13余熱換熱器生產(chǎn) ℃的過熱蒸汽。 與二臺余熱換熱器配套，設置一臺 。 主機設備 根據(jù)熱力系統(tǒng)選擇及國內(nèi)余熱換熱器和低參數(shù)汽輪機的生產(chǎn)和使用情況，確定主機設備如下： 序號 設備名稱及型號 數(shù)量 主要技術能數(shù)、性能、指標 1 3MW 凝汽式汽輪機（帶非調(diào)抽汽口，可滿足玻璃線用汽） 1 型號： 額定功率： 3MW 額定轉速： 3000r/min 主汽門前壓力： 主汽門前溫度： 325℃ 排汽壓力： 額定汽耗： 抽汽壓力： MPa 抽汽量： 6t/h 2 3MW 發(fā)電機 1 型號： QF32 型 額定功率： 3MW 額定轉速： 3000r/min 出線電壓： 3 1廢氣換熱器 1 入口廢氣量： 120200m3/h（標況） 入口廢氣溫度： 400~450℃ 主蒸汽量： 主蒸汽壓力： 主蒸汽溫度： 350℃ 給水溫度： 105℃ 4 2廢氣換熱器 1 入口廢氣量： 80000m3/h（標況） 入口廢氣溫度： 400~450℃ 主蒸汽量： 主蒸汽壓力： 主蒸汽溫度： 350℃ 給水溫度： 105℃ 主要技術經(jīng)濟指標： 主要技術指標表 指標名稱 單位 指標 備注 裝機容量 MW 平均發(fā)電功率 MW 年運轉小時 h 7920 年發(fā)電量 104kWh 2455 年供電量 104kWh 2258 不計引風機 全站勞動定員 人 18 投資估算 固定資產(chǎn)投資總估算 萬元 其中：建筑工程 萬元 設備費 萬元 安裝工程 萬元 其它 萬元 AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研 究報告 AAA 設計研究院 14經(jīng)濟效益 投資回收期（稅前） 年 含建設期 投資回收期（稅后） 年 全投資內(nèi)部收益率（稅前） % 全投資內(nèi)部收益率（稅后） % 供電成本 元 /kWh 3 技術方案 接入系統(tǒng)及電量平衡 電站接入系統(tǒng) 擬建的 3MW 純低溫余熱 電站采用 10kV 單母線接線方式。發(fā)電機組由電站 10kV 母線經(jīng) 單 回電纜線路與 廠區(qū)總降壓 站 10kV 某段 母線連接 。 3MW 純低溫余熱 電站與現(xiàn)有電力系統(tǒng)實現(xiàn)并網(wǎng)運行，運行方式為并網(wǎng)電量不上網(wǎng)。在電站側的 發(fā)電機 聯(lián)絡線開關 和 發(fā)電機出口開關處設置并網(wǎng)同期點。接入系統(tǒng)方案 詳 見附圖《 接入系統(tǒng)方案圖 》 。 本接入系統(tǒng)最終方案應以當?shù)仉娏Σ块T出具的“接入系統(tǒng)報告”中的接入系統(tǒng)方案為準。 電量平衡 公司二條浮法玻璃生產(chǎn)線平均用電功率約為 5000 kWh，年用電量約為 4200kWh。當余熱電站建成后，電站總供電量約為 2186kWh。 在不改變 配 電站原有供電及運行方式的前提下，發(fā)電機發(fā)出的電量將全部用于全廠負荷。 在公司玻璃生產(chǎn)和電站正常運行的情況下，全廠供電自給率可達 %。從而減少了公司購電成本，提高了公司的整體經(jīng)濟效 益 。 電站的運行以并網(wǎng)不上網(wǎng)，自發(fā)自用為原則。 電站總平面布置及交通運輸 電站總平面布置： 本工程包括： 3MW 電站的汽輪機廠房、化學水處理車間、機力通風冷卻塔、泵站以及余熱換熱器生產(chǎn)車間。 根據(jù)玻璃生產(chǎn)線的布置及發(fā)電工藝流程，煙氣治理系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)的余熱換熱器均布置在各玻璃生產(chǎn)線原余熱鍋爐房位置，均為露天布置；。發(fā)電系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機房和循環(huán)水系統(tǒng)利用廠內(nèi)空地建設 AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研 究報告 AAA 設計研究院 15 道路工程 工廠內(nèi)現(xiàn)已有縱橫成網(wǎng)、互相貫通的道路，用于生產(chǎn)、消防和檢修，故電站區(qū)域利用原有道路網(wǎng)絡，不再考慮新建。 豎向設計和雨水排除 在豎向設計 時，根據(jù)工廠的現(xiàn)有建筑物及場地標高，合理擬定電站車間的標高。土方工程在玻璃生產(chǎn)線建設時已統(tǒng)一考慮，并已經(jīng)平整完畢，本工程不考慮土方工程量。 工廠內(nèi)已建成有布局合理的雨水溝，工廠的雨水排除可得到可靠保證，故電站區(qū)域不再新建雨水溝，該區(qū)域的雨水匯入工廠已有的雨水排除系統(tǒng)。 熱力系統(tǒng)及裝機方案 熱力系統(tǒng)及裝機方案設計前提 本工程熱力系統(tǒng)及裝機方案應考慮下述前提條件： ⑴ 充分利用廢氣余熱。 根據(jù)計算， 2 條生產(chǎn)線產(chǎn)生可利用回收廢氣總量約為 202000Nm3/h。 ⑵ 本工程實施后電站不應向電網(wǎng)返送電； ⑶ 余熱電站的建設 及生產(chǎn)運行應不影響玻璃生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)運行； ⑷ 余熱電站的系統(tǒng)及設備應以成熟可靠、技術先進、節(jié)省投資、提高效益為原則，并考慮目前國內(nèi)余熱發(fā)電設備實際技術水平； ⑸ 電站控制采用 DCS 計算機集中控制及管理系統(tǒng)； ⑹ 電站設集中電力室，電站啟動時啟動電源為電網(wǎng)供電，電站正常運行后，站用電即可由電網(wǎng)供電，也可由發(fā)電機直接供電； ⑺ 電站與電網(wǎng)通過公司總降壓變電站 10kV 側并網(wǎng)，運行方式為并網(wǎng)電量不上網(wǎng)； ⑻ 電站設獨立調(diào)度通訊系統(tǒng)，與電站生產(chǎn)有關的各崗位均設直通調(diào)度電話，電站與電網(wǎng)調(diào)度管理部門間按要求設置調(diào)度通信設施； ⑼ 在玻璃窯窯尾廢氣出口與煙囪間廢氣煙道增設余熱換熱器，余熱換熱器設旁通廢氣管道，當余熱換熱器或電站故障時，玻璃生產(chǎn)可以繼續(xù)進行。 熱力系統(tǒng)方案及裝機容量 根據(jù)目前國內(nèi)純余熱發(fā)電技術及裝備現(xiàn)狀，結合玻璃窯的生產(chǎn)線余熱資源情況，并根據(jù)本工程項目建議書確定的裝機規(guī)模，本工程裝機方案采用純低溫余熱發(fā)電技術。 綜合考慮目前玻璃生產(chǎn)線余熱資源分布情況和玻璃窯的運行狀況，在充分利用余熱的AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研 究報告 AAA 設計研究院 16前提下，以“穩(wěn)定、可靠、技術先進、不影響玻璃生產(chǎn)”為原則，確定熱力系統(tǒng)及裝機方案如下： 裝機容量 本系統(tǒng)主機包括二臺余熱換熱器及一套凝汽式 汽輪發(fā)電機組，裝機容量為 3MW。 在每條線總煙道閘板后與煙囪間各設置一臺余熱換熱器，蓄熱器出口廢氣總量有202000m3/h（標況） 400~450℃。同時原有煙道也作為事故排煙通道，不至于在余熱鍋爐發(fā)生故障時影響玻璃窯生產(chǎn)。余熱換熱器總共生產(chǎn) ℃過熱蒸汽。 熱力系統(tǒng) 根據(jù)熱力計算及主機配置情況確定熱力系統(tǒng)如下： 汽輪機凝結水經(jīng)凝結水泵送入除氧器，再經(jīng)給水泵為余熱換熱器提供給水。余熱鍋爐生產(chǎn) 過熱蒸汽，經(jīng)各自的主蒸汽母管再一起進入汽輪機系統(tǒng)用于發(fā)電。汽輪機做功 后的乏汽通過冷凝器冷凝成水，經(jīng)凝結水泵送入除氧器，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，能很好地與玻璃生產(chǎn)配合。 主要設備 根據(jù)熱力系統(tǒng)選擇及國內(nèi)余熱換熱器和低參數(shù)汽輪機的生產(chǎn)和使用情況，確定主、輔機設備。見主機設備表。 作為余熱發(fā)電工程的心臟設備，設計選用已在多條浮法玻璃生產(chǎn)線應用的立式 Π 型結構。煙氣下進下出，適合玻璃生產(chǎn)線的布置情況。具體參數(shù)見下表。 余熱鍋爐主要參數(shù)表 序號 項目名稱 單 位 900t/d 600t/d 1 鍋爐入口廢氣設計溫度 ℃ 400 400 2 鍋爐入口廢氣溫度范圍 ℃ 400~500 400~500 3 鍋爐入口設計廢氣量 104Nm3/h 12020 80000 4 鍋爐入口廢氣量范圍 104Nm3/h ~ ~ 5 鍋爐入口含塵濃度 mg/Nm3 492 492 6 煙氣中 SO2 含量 mg/Nm3 280 280 7 廢氣成份 CO2 % O2 % N2 % H2O % 10 10 8 鍋爐進口煙氣壓力 Pa － 600 － 600 9 循環(huán)方式 自然循環(huán) 自然循環(huán) 10 回水溫度 ℃ 40 40 主蒸汽段 11 主蒸汽段 給水溫度 ℃ 105 105 AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研 究報告 AAA 設計研究院 17序號 項目名稱 單 位 900t/d 600t/d 12 蒸汽壓力 MPa(g) 13 蒸汽溫度 ℃ 350177。10 350177。10 14 計算 蒸汽 產(chǎn) 量 t/h 15 排煙溫度 ℃ ~180 ~180 16 設計工況鍋爐廢氣阻力 Pa ~900 ~900 17 漏風系數(shù) % 2 2 18 除灰方式 機械連續(xù)清灰 機械連續(xù)清灰 熱力系統(tǒng)及熱機設備 可靠性分析 本工程擬采用的熱力系統(tǒng)配置，來源于 研究院在水泥窯和玻璃窯余熱回收并用于發(fā)電的成功經(jīng)驗。在水泥行業(yè)， 研究院所擁有的純低溫余熱發(fā)電技術及系統(tǒng)可有效的回收大于 300℃的低溫廢氣余熱，穩(wěn)定的用于發(fā)電。在浮法玻璃行業(yè)，國內(nèi)第一條低溫余熱電站 —— 江蘇 八、九線余熱電站已順利并網(wǎng)發(fā)電。 發(fā)電熱力系統(tǒng)，一般由余熱回收系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)及輔助制水系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等環(huán)節(jié)構成。余熱回收系統(tǒng)，即余熱換熱器系統(tǒng)，將在下面的章節(jié)中給予介紹。 發(fā)電系統(tǒng)包括汽輪機 、發(fā)電機等主要設備。本工程使用的