【文章內(nèi)容簡介】 平均 III 財務(wù)評價指標(biāo) 1 內(nèi)部收益率 % 所得稅后 2 投資回收期 年 所得稅后 3 財務(wù)凈現(xiàn)值 萬元 所得稅后 云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 10 2 市場預(yù)測 產(chǎn)品市場供需情況 本項目產(chǎn)品 為蒸汽 。 余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽 （ ， 450℃ ） 經(jīng)蒸汽輸送管送到相鄰的鈦白粉廠生產(chǎn)使用。旋風(fēng)收塵、電除塵的灰斗都采用溢流螺旋排灰，密閉排入埋括板拖入滾筒冷卻與增濕，使用膠帶運輸機(jī)送至渣場外銷。從沸騰爐溢流口排出的礦渣經(jīng)滾筒冷卻器冷卻、增濕后送入渣場外銷。 總之 ，本項目產(chǎn)品市場需求旺盛，市場發(fā)展前景廣闊， 云浮市業(yè) 華化工有限 公司進(jìn)行本項目產(chǎn)品生產(chǎn)，符合我國 化工 市場發(fā)展需求 ，企業(yè)將獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 產(chǎn)品價格分析 目前國內(nèi) 產(chǎn)品市場價格： 蒸汽 為每噸 63 元 左右，本報告以 63 元 /噸 作為技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價的依據(jù)。云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 11 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模確定的原則和理由 1）符合國家產(chǎn)業(yè)政策和科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃； 2）根據(jù)市場調(diào)查及預(yù)測結(jié)果； 3）生產(chǎn)技術(shù)含量及產(chǎn)品價格優(yōu)勢； 4）結(jié)合公司現(xiàn)有能力及發(fā)展規(guī)劃； 5）結(jié)合資金等情況及公司綜合效益。 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 根據(jù)市場預(yù)測及經(jīng)濟(jì)規(guī)模，以及該公司現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)實力和擬建場地的有利條件，擬定本工程的產(chǎn)品方案及生產(chǎn) 規(guī)模為：年產(chǎn) 244800 噸蒸汽 。 產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo) 蒸汽 產(chǎn)品 （ ， 450℃）中溫中壓過熱蒸汽。 產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo) （ 1）蒸汽 二氧化硅≤ 20μ g/kg 鈉 ≤ 15μ g/kg 產(chǎn)品包裝 （ ， 450℃）中溫中壓過熱蒸汽 經(jīng)蒸汽輸送管送到相鄰的鈦白粉廠生產(chǎn)使用。云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 12 4 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案 主要用途 蒸汽在國民生產(chǎn)和生活領(lǐng)域中有著廣闊用途，生活中如蒸飯、 烹調(diào)、消毒 等，在生產(chǎn)中如化工加熱、洗染、制藥、建材生產(chǎn)、食品生產(chǎn)等 。 工藝技術(shù)方案的選擇 硫酸生產(chǎn) 線工藝氣量 目前 該 企業(yè) 是以硫鐵礦（硫鐵礦含硫量： 47％）為原料經(jīng)焙燒、氣體凈化、二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫、稀酸吸收制取濃硫酸的生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)硫酸 20 萬噸。 硫酸生產(chǎn)線回收余熱分析 以硫酸礦為原料的制酸裝置中，硫鐵礦在沸騰爐內(nèi)焙燒生成含 SO2的爐氣的反應(yīng)系強(qiáng)放熱反應(yīng)，硫鐵礦制 SO2的最佳反應(yīng)溫度約為 900℃，因此，必須在沸騰爐內(nèi)設(shè)置冷卻管組將焙燒過程中釋放的部分熱量移走，以確保反應(yīng)在最佳溫度下進(jìn)行。另外，因硫酸生產(chǎn)需要，爐氣溫度必須降至350℃，才能滿足下一步工序要求，而沸騰爐出口溫度約為 900℃，必須降溫，為余熱回收提供了必要條件。 在硫酸的整個生產(chǎn)工藝中，始終是一個放熱、降溫的過程，所產(chǎn)生的余熱對硫酸廠來說，是不需要這部分能量的，常規(guī)情況下，都是將產(chǎn)生的余熱直接空排。 余熱 回收利用 工藝選擇 云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 13 本項目嚴(yán)格執(zhí)行國家產(chǎn)業(yè)政策，以“安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、不影響生產(chǎn)”為原則，充分回收焙燒爐原料氣余熱，利用現(xiàn)有場地，采用成熟可靠的技術(shù)與國產(chǎn)裝備，節(jié)約投資，在技術(shù)可靠的前提下為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，貫徹執(zhí)行國家和地方對環(huán)保、勞動、安全、計量 、消防等方面的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，做到“三同時”，將本項目建設(shè)成節(jié)能環(huán)保型工程以取得良好的環(huán)境效益。 余熱回收 利用 方案：根據(jù)公司現(xiàn)有硫酸生產(chǎn)線布置以及原料氣預(yù)熱條件，結(jié)合生產(chǎn)實際、大修周期等綜合因素，初步確定建設(shè)方案為：與 20萬噸 /年硫酸生產(chǎn)線配套的 1 臺 30t/h 余熱鍋爐、蒸汽輸送管道。 工藝流程 工藝流程簡述 硫鐵礦在沸騰爐焙燒，產(chǎn)生的二氧化硫氣體經(jīng)凈化后，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化成三氧化硫氣體，采用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝制取 98％濃硫酸。焙燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)入余熱鍋爐，產(chǎn)生的中溫中壓蒸汽經(jīng)蒸汽輸送管送到 相鄰的鈦白粉廠生產(chǎn)使用。 工藝流程簡圖 云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 14 主要設(shè)備一覽表 本項目主要設(shè)備一覽表 42 如下： 表 42 主要設(shè)備一覽表 序 號 名 稱 規(guī)格及附件 數(shù) 量 單位 材 料 備 注 1 30t/h 余熱鍋爐 QCF53/鍋爐 鋼、內(nèi)襯 耐火磚 外購 2 蒸汽輸送管道 DN200 鍋爐 鋼 外購 3 電除塵 F= m2 1 臺 碳鋼 外購 QCF53/（ 1）進(jìn)余熱鍋爐爐氣： 爐氣量（干基）： 60000Nm3/h 爐氣帶水： 爐氣含塵： 1320kg/h 爐氣溫度： 900℃ 壓力： 200Pa （ 2）出余熱鍋爐爐氣： 原水 脫鹽水處理 余熱鍋爐回收熱量 供生產(chǎn)使用 除氧器處理 沸騰爐焙燒 除塵器除塵 減溫減壓 云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 15 爐氣量（干基）： 60000Nm3/h 爐氣帶水： 爐氣含塵： 1020kg/h 爐氣溫度： 350℃ （ 3）電除塵 電除塵器本體 (F= m2) 、陰陽極振打機(jī)構(gòu)及電機(jī)、減速機(jī)、埋刮板機(jī)及減速機(jī)、電機(jī)等。 自控技術(shù)方案 自動化水平及控制方案 本裝置設(shè)置 了 DCS 遠(yuǎn)距離自動 控制 系統(tǒng)， 對 制酸裝置進(jìn)行集中監(jiān)視、控制，沸騰爐焙燒操作室也安裝了遠(yuǎn)程終端設(shè)施，與 DCS 系統(tǒng)互通訊息，對主要參數(shù)進(jìn)行顯示、記錄、累計、報警。使生產(chǎn)運行 控制 在正常范圍內(nèi)?？刂?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上應(yīng)使數(shù)據(jù)采集功能和控制功能分布在各個不同的模塊上，以有效地分散各種由于意外發(fā)生而造成對系統(tǒng)的危害。 PID 參數(shù)應(yīng)能夠自動整定。整個生 產(chǎn)過程的操作及主要動設(shè)備的狀態(tài)顯示、停止操作均可在操作站上完成。生產(chǎn)過程中的主要工藝參數(shù)在操作站中進(jìn)行顯示、紀(jì)錄、報警，并通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖、積算。對不重要的或不需要經(jīng)常監(jiān)視的工藝參 數(shù)采用就地儀表指示。 （ 1） DCS 內(nèi)部的通訊系統(tǒng) 應(yīng) 是充分冗余的 ， 設(shè)置不間斷電源 (UPS)為 DCS 系統(tǒng)供電。蓄電池容量按 30 分鐘的用 電量配置。 （ 2） 所有儀表檢測變送線路應(yīng)進(jìn)行屏蔽，以防感應(yīng)電干擾。 （ 3） 所有儀表設(shè)施應(yīng)當(dāng)效驗合格后投入使用，并建立儀表檔案，及云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 16 時記錄。對壓力 、溫度自動監(jiān)測調(diào)控，設(shè)置超限時自動報警，嚴(yán)格控制運行參數(shù)。 （ 4）煙塵系統(tǒng)應(yīng)設(shè)立連鎖裝置，當(dāng)引風(fēng)機(jī)因故停車時，焙燒爐的加料、風(fēng)機(jī)也緊急停車。引風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置備用機(jī)，當(dāng)其中一臺因故障停車時，立即開啟另一臺，防止煙塵系統(tǒng)正壓外噴。 （ 5）各生產(chǎn)裝置采用控制室進(jìn)行 DCS 集中控制及就地控制方式，在綜合樓內(nèi)設(shè)置中心控制室 ,選用 DCS 控制系統(tǒng)對主要工藝參數(shù)進(jìn)行檢測，報警、記錄、調(diào)節(jié)。 （ 6） DCS 控制系統(tǒng)斷電的安全控制措施 DCS 控制系統(tǒng)通常采用 UPS 電源，以保證在供電電源斷電后，仍能在規(guī)定時間內(nèi)將系統(tǒng)關(guān)閉在安全狀態(tài)，這就要定期檢查 UPS 電源的工作狀態(tài)和容量，對于冗余電源，應(yīng)分別切換、確認(rèn)系統(tǒng)運行正常。 （ 7）控制站失靈的安全控制措施 —— 進(jìn)行控制站冗余安全試驗 ①在操作站上調(diào)出系統(tǒng)狀態(tài)顯示畫面，確認(rèn)控制站 OK，在另一操作臺上調(diào)入該近控制站內(nèi)的某 一信號，送 420mA 信號于該位號，記錄測量值（ PV）、給定值（ SP）和輸現(xiàn)值（ OP）； ②控制站電源開關(guān)置于“ OFF”狀態(tài)，確認(rèn)冗余的控制站自動投入控制運行， PV、 SP 和 OP 值不變； ③主控制站電源開關(guān)恢復(fù)“ ON”狀態(tài)，再確認(rèn) PV、 SP 和 OP 值不變； ④重復(fù)以上步驟檢測冗余控制站； （ 8）儀表損壞的安全控制措施 ①把好儀表入口關(guān)，“三證”齊全方可使用?！叭C”包括生產(chǎn)許可證、云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 17 出廠合格證及化驗單、試驗報告等。 ②定期檢查、校驗強(qiáng)制性檢測的儀表運行狀況，以避免儀表失靈。 ③對于重要聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)開關(guān)量儀表的整定 ，及重要調(diào)節(jié)回路的儀表單體調(diào)試，其整定調(diào)試完畢到儀表投用之間的存放時間不宜超過 2 個月。 ④儀表應(yīng)備有足夠的備品、備件。 ⑤儀表應(yīng)具備如下的技術(shù)資料：儀表卡片、儀表說明書，檢修校驗記錄、流量計算數(shù)據(jù)、儀表控制流程圖和重要的接線圖，以及儀表的設(shè)計（包括孔板和調(diào)節(jié)閥的計算）、安裝和檢修資料。 ⑥當(dāng)在線儀表發(fā)生損壞時， DCS 控制系統(tǒng)應(yīng)能及時的顯示、報警，必要時可啟動聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)按規(guī)定要求動作，以確保工藝裝置的安全生產(chǎn)或停機(jī)。 （ 9）電氣聯(lián)鎖失效的安全控制措施 —— 進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)安全試驗 聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)邏輯設(shè)計原則必須 滿足工藝裝置的安全運行，在發(fā)生異常情況時作用，使聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)近按規(guī)定要求動作，以確保工藝裝置的生產(chǎn)安全，避免重大人身傷害及重大設(shè)備損壞事故。 按照用途，電氣安全聯(lián)鎖裝置可分為防止觸電事故的聯(lián)鎖裝置、排除電路故障的聯(lián)鎖裝置、執(zhí)行安全程序的聯(lián)鎖裝置和防止非電事故的聯(lián)鎖裝置。按照試驗程序，電氣安全聯(lián)鎖裝置可用手動聯(lián)鎖試驗、自動聯(lián)鎖試驗、機(jī)組聯(lián)鎖試驗來進(jìn)行。 ①手動聯(lián)鎖試驗 對整個邏輯回路所包含的現(xiàn)場輸入點，采用模擬現(xiàn)場條件的辦法，每次只選擇一個能直接影響控制輸出接點狀態(tài)的輸入點進(jìn)行測試，而短接或云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 18 斷開回路中其它相關(guān) 現(xiàn)場輸入接點。分別使測試點短接或斷開，來檢驗輸出接點的動作是否滿足設(shè)計的聯(lián)鎖功能，然后對能影響這一輸出接點狀態(tài)的所有輸入點逐一進(jìn)行檢查，以檢驗整個邏輯回路要求的機(jī)械設(shè)備和閥門開停（啟閉）動作信號、聲光信號、動作時間等是否符合設(shè)計要求，試驗完畢恢復(fù)接線。 ②自動聯(lián)鎖試驗 由工藝操作人員現(xiàn)場配合，制造模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，待儀表各回路投入正常運行后，按照邏輯圖在現(xiàn)場逐項進(jìn)行故障模擬，檢查現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備和閥門開停（啟閉）動作、動作時間、控制室內(nèi)顯示的狀態(tài)和聲光信號等是否滿足工藝要求；機(jī)泵的自動開停、閥門的自動啟閉等聯(lián)鎖系統(tǒng) 均應(yīng)在手動試驗合格后進(jìn)行自動聯(lián)鎖試驗。 ③機(jī)組聯(lián)鎖試驗 機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)在潤滑油、密封油系統(tǒng)正常運行的情況下進(jìn)行試驗。機(jī)組啟動、停車試驗時，應(yīng)切斷電動機(jī)的供電線路，采用接觸器的吸合與釋放模擬機(jī)組的啟動、運行停車并應(yīng)滿足以下要求： 所有啟動條件均滿足時，機(jī)器方可啟動； 任一條件不滿足時，機(jī)組均不啟動； 在運行中，某一條件超越停車設(shè)定值，應(yīng)立即停車； 啟動、運行、停車時的聲響、燈光應(yīng)符合設(shè)計要求； 綜合上述， DCS 控制系統(tǒng)的主要危險因素是控制系統(tǒng)本身產(chǎn)生的不安全因素，只有通過對 DCS 控制系統(tǒng)全面的安全檢查、安 全試驗來解決。 儀表選型 云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 19 本設(shè)計根據(jù)各生產(chǎn)裝置的重要性、復(fù)雜性的不同，分別選用不同檔次的儀表。 硫 酸 廠 環(huán)境腐蝕較為嚴(yán)重，故儀表選型首要考慮的是防腐蝕問題。材 質(zhì)應(yīng)注意其特殊要求。 1)溫度儀表：根據(jù)工藝要求的不同，需要集中檢測的工藝參數(shù)的溫度傳感器 主要使用 RTD． Ptl00 熱電阻和 K 分度號的熱電 偶以及少量的鉑銠 10鉑熱電偶。 2)壓力儀表： 對 腐蝕性介質(zhì)的壓力測量，就地指示采用隔膜壓力表，集 中指示采用隔膜式壓力變送器。一般介質(zhì)采用不銹鋼壓力表或普通壓力變送器進(jìn)行測量。 3)物位儀表： 應(yīng)根據(jù)介質(zhì) 性質(zhì)、使用要求選定。 4)分析儀表：分析儀 表的選擇應(yīng)根據(jù)測定介質(zhì)、方法、準(zhǔn)確度要求決定 。氣相在線分析 儀表為引進(jìn)產(chǎn)品，供應(yīng)商提供全套的采樣和預(yù)處理裝置。 5)調(diào)節(jié)閥：中、小口徑以單座閥或調(diào)節(jié)型球閥為主，大口徑選用蝶閥，高溫 高壓介質(zhì)采用套筒閥。根據(jù)工藝介質(zhì)的不同狀態(tài)，使用不同的密封填料。閥體的材質(zhì)一般為不銹鋼。用于腐蝕性介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥的材質(zhì)選用特殊合金。 本裝置檢測元件、傳感器、變送單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等儀表器件均采用國內(nèi)先進(jìn)儀表廠家產(chǎn)品，既可保證控制質(zhì)量，又可節(jié)省資金，并且能滿足工藝控制和安全連鎖的要求。云浮市業(yè)華化工有限公司硫酸生產(chǎn)余熱回收利用項目可行性研究報告 20 5 原 料、輔助材料及動力的供應(yīng) 主要原、輔材料及動力消耗量 年產(chǎn) 244800 噸蒸汽生產(chǎn)主要原材料及公用動力消耗表 見表 51。 表 51 原輔材料 及 公 用工程 消耗 序 號 物料名稱 單位 單耗 年用量 來 源 1 水 萬 噸 t/t 34 市政管網(wǎng) 2 脫鹽水 萬 噸 t/t 外購 3 用電 MWh KWh /t 1636 外購 4 Na3PO412H 2O（ 98%） 噸 5 循環(huán)水用藥 噸 Kg/t 8 外購 原輔料供應(yīng) 在上表所列的原料中， 脫鹽水 、 Na3PO412H 2O（ 98%）、循環(huán)水用藥 為外購。 該項目所使用的為