【文章內(nèi)容簡介】 制采用 DCS 計算機集中控制及管理系統(tǒng)； 6）電站設(shè)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； 7）在玻璃窯窯尾廢氣出口與煙囪間廢氣煙道增設(shè)余熱換熱器，余熱換熱器設(shè)旁通廢氣管道，當(dāng)余熱 換熱器或電站故障時，玻璃生產(chǎn)可以繼續(xù)進(jìn)行。 系統(tǒng)方案及裝機容量 根據(jù)目前國內(nèi)余熱發(fā)電技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合玻璃生產(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，本工程余熱發(fā)電方案采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。 同類企業(yè)類似工程情況 2021 年 9 月，我院為江蘇 aaa 集團(tuán)設(shè)計的 3MW 浮法玻璃熔窯余熱發(fā)電項目正式并網(wǎng)發(fā)電，該項目是我國（全球范圍至今未有類似工程相關(guān)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 aaa 項目的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 序號 技術(shù)名稱 單位 指標(biāo) 備注 1 裝機容量 Mw 3 2 平均發(fā)電功率 Mw 3 年運轉(zhuǎn)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 AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研究報告 AAA 設(shè)計研究院 9目前，我院正在為 BBB 企業(yè)提供余熱發(fā)電工程服務(wù)。 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(jìn)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(jìn)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(jìn)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 120210 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。扣除抽汽 (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(shù)先進(jìn)、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(shè)置一臺余熱換熱器。保留原有煙道作為緊急排風(fēng)煙道，當(dāng)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)。余熱換熱器生產(chǎn) ℃的過熱蒸汽。 與二臺余熱換熱器配套，設(shè)置一臺 。 主機設(shè)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(shè)備如下： 序號 設(shè)備名稱及型號 數(shù)量 主要技術(shù)能數(shù)、性能、指標(biāo) 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(zhuǎn)速： 3000r/min 主汽門前壓力： AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研究報告 AAA 設(shè)計研究院 10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(zhuǎn)速： 3000r/min 出線電壓： 3 1廢氣換熱器 1 入口廢氣量： 120210m3/h（標(biāo)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(biāo)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 主要技術(shù)指標(biāo)表 指標(biāo)名稱 單位 指標(biāo) 備注 裝機容量 MW 平均發(fā)電功率 MW 年運轉(zhuǎn)小時 h 7920 年發(fā)電量 104kWh 2455 年供電量 104kWh 2258 不計引風(fēng)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(shè)備費 萬元 安裝工程 萬元 其它 萬元 經(jīng)濟(jì)效益 投資回收期（稅前） 年 含建設(shè)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 AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研究報告 AAA 設(shè)計研究院 11 3 技術(shù)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(cè)的 發(fā)電機 聯(lián)絡(luò)線開關(guān) 和 發(fā)電機出口開關(guān)處設(shè)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(yīng)以當(dāng)?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(zhǔn)。 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(dāng)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(fù)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(dá) %。從而減少了公司購電成本，提高了公司的整體經(jīng)濟(jì)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(xué)水處理車間、機力通風(fēng)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(shè) 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(luò)，不再考慮新建。 豎向設(shè)計和雨水排除 在豎向設(shè)計時，根據(jù)工廠的現(xiàn)有建筑物及場地標(biāo)高，合理擬定電站車間的標(biāo)高。土方AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研究報告 AAA 設(shè)計研究院 12工程在玻璃生產(chǎn)線建設(shè)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(shè)計前提 本工程熱力系統(tǒng)及裝機方案應(yīng)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 202100Nm3/h。 ⑵ 本工程實施后電站不應(yīng)向電網(wǎng)返送電； ⑶ 余熱電站的建設(shè)及生產(chǎn)運行應(yīng)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(shè)備應(yīng)以成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)、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(shè)備實際技術(shù)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(shè)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(cè)并網(wǎng)，運行方式為并網(wǎng)電量不上網(wǎng)； ⑻ 電站設(shè)獨立調(diào)度通訊系統(tǒng)，與電站生產(chǎn)有關(guān)的各崗位均設(shè)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(shè)置調(diào)度通信設(shè)施； ⑼ 在玻璃窯窯尾廢氣出口與煙囪間廢氣煙道增設(shè)余熱換熱器，余熱換熱器設(shè)旁通廢氣管道，當(dāng)余熱換熱器或電站故障時，玻璃生產(chǎn)可以繼續(xù)進(jìn)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(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)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(shù)。 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(shù)先進(jìn)、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(shè)置一臺余熱換熱器，蓄熱器出口廢氣總量有202100m3/h（標(biāo)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AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研究報告 AAA 設(shè)計研究院 13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(jié)水經(jīng)凝結(jié)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(jìn)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(jié)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(shè)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(shè)備。見主機設(shè)備表。 作為 余熱發(fā)電工程的心臟設(shè)備，設(shè)計選用已在多條浮法玻璃生產(chǎn)線應(yīng)用的立式 Π 型結(jié)構(gòu)。煙氣下進(jìn)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(shè)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(shè)計廢氣量 104Nm3/h 12021 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(jìn)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 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(shè)計工況鍋爐廢氣阻力 Pa ~900 ~900 17 漏風(fēng)系數(shù) % 2 2 18 除灰方式 機械連續(xù)清灰 機械連續(xù)清灰 AAA 有限公司煙氣余熱發(fā)電項目 可行性研究報告 AAA 設(shè)計研究院 14 熱力系統(tǒng)及熱機設(shè)備可靠性分析 本工程擬采用的熱力系統(tǒng)配置，來源于 aaa 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)， aaa 研究院所擁有的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)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