【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 濟(jì)鋼轉(zhuǎn)爐余熱電站、昆鋼 3 燒燒結(jié)余熱電站、紅鋼燒結(jié)余熱電站、珠鋼電爐余熱電站、昆鋼 4 燒燒結(jié)余熱電站、重鋼環(huán)保搬遷工程余熱電站、華菱湘鋼燒結(jié)余熱電站，其中濟(jì)鋼轉(zhuǎn)爐余熱電站、昆鋼 3 燒燒結(jié)余熱電站、紅鋼燒結(jié)余熱電站，昆鋼4 燒燒結(jié)余熱電站已建成順利投產(chǎn)，其他項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中。對(duì)于錳鐵、工業(yè)硅、硅鐵合金等行業(yè)北京世紀(jì)源博公司也關(guān)注已久，在湖南鐵合金廠、內(nèi)蒙古鄂爾多斯鐵合金廠已做過(guò)大量的測(cè)量和HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 3 石家莊調(diào)研工作，對(duì)鐵合金電爐的生產(chǎn)狀況和余熱源情況十分了解，此外，在建的珠鋼電爐余熱電站已進(jìn)入施工階段，煉鋼電爐與鐵合金電爐相比，煙氣成分、溫度和流量都比較類(lèi)似，但煉鋼電爐煙氣周期性更強(qiáng)，造成煙氣溫度和流量都有很大的波動(dòng)，公司對(duì)該項(xiàng)目前期做了一年多的準(zhǔn)備工作，詳實(shí)的核準(zhǔn)了電爐余熱資源，確定了完整準(zhǔn)確的技術(shù)方案。公司經(jīng)過(guò)對(duì)各類(lèi)電爐余熱資源專(zhuān)門(mén)的分析、計(jì)算和討論，針對(duì)不同種類(lèi)電爐余熱回收利用的技術(shù)路線(xiàn)和方案已非常準(zhǔn)確和切實(shí)可行。 編制依據(jù)、原則 編制依據(jù)1）XXXX 鉛鋅股份有限公司提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料；2）小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范及火力發(fā)電廠可行性研究報(bào)告內(nèi)容深度規(guī)定及與設(shè)計(jì)有關(guān)的法令、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定等；3）建設(shè)單位提供的各種支持性文件。本工程設(shè)計(jì)本著工藝先進(jìn)、可靠，設(shè)備選型合理的原則，技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。根據(jù) XXXX 鉛鋅股份有限公司目前的生產(chǎn)、管理情況，結(jié)合公司今后整體發(fā)展改造的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，充分考慮工藝的先進(jìn)性、適用性、可靠性，充分考慮設(shè)備、儀表的可操作性?？偲矫娌贾眉肮に嚥贾冒凑赵O(shè)計(jì)規(guī)范要求，設(shè)備選型考慮安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)要求，選擇先進(jìn)、節(jié)能、可靠的產(chǎn)品。 項(xiàng)目概況本項(xiàng)目擬建于 XX 公司硅業(yè)分公司廠內(nèi)，不需新征用土地。本項(xiàng)目擬建一座裝機(jī)容量為 15MW 的電爐余熱電站。HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 4 石家莊針對(duì) XX 公司電爐冶煉煙氣的特點(diǎn)，工程設(shè)計(jì)方案為：在現(xiàn)有煙道上加裝三通，煙氣經(jīng)三通切換進(jìn)入余熱鍋爐降溫后再進(jìn)入布袋除塵器，最后排空。如圖 11 所示，以余熱鍋爐代替原有的空氣換熱器，這樣就可進(jìn)行余熱利用，節(jié)能減排，通過(guò)余熱鍋爐回收高溫?zé)煔庥酂岙a(chǎn)生蒸汽。原有空氣換熱器及煙氣管道作為改造后余熱鍋爐及煙氣管道的旁通管道，當(dāng)余熱電站任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障時(shí)可以隨時(shí)切換到原有管道，不影響生產(chǎn)工藝正常運(yùn)行。 圖11 余熱回收系統(tǒng)工藝流程圖本電站工程裝機(jī)容量 15WM，按機(jī)組利用小時(shí)數(shù) 7500h，年發(fā)電量 11250 萬(wàn) kWh，扣除 10%自耗電之外年供電量 10125 萬(wàn) kWh，按目前的執(zhí)行電價(jià)每年可有 4860 萬(wàn)元的供電收入。本電站熱源為電爐煙氣余熱，電站建成后相當(dāng)于年節(jié)約標(biāo)煤 萬(wàn) t，年減排二氧化碳 萬(wàn) t，年減排二氧化硫 1319t。如考慮節(jié)能減排項(xiàng)目政策獎(jiǎng)勵(lì)及碳指標(biāo)出售收入，項(xiàng)目實(shí)際收益將會(huì)明顯提高。本項(xiàng)目投資 14708 萬(wàn)元，其中由企業(yè)自籌 30%，向銀行貸款70%。 全部投資內(nèi)部收益率為 %，全部投資投資回收期為 ，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。項(xiàng)目用水：本項(xiàng)目年新水用量為 104t，按照 XX 公司廠區(qū)HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 5 石家莊總體規(guī)劃及實(shí)際水量裕量，利用現(xiàn)有水源和管網(wǎng)可以滿(mǎn)足要求。公用設(shè)施：利用 XX 公司廠區(qū)現(xiàn)有的公用設(shè)施和道路，不另外新建。 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表 11。表 11 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào) 名 稱(chēng) 單位 指標(biāo)1 發(fā)電機(jī)組參數(shù) 汽機(jī)額定進(jìn)汽壓力(絕壓) MPa （飽和蒸汽） 汽機(jī)額定進(jìn)汽溫度 ℃ 201 額定汽機(jī)進(jìn)汽量 t/h 83 排汽壓力 MPa 裝機(jī)容量 kW 150002 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo) 廠自耗電率 % 10 機(jī)組利用小時(shí)數(shù) h/a 7500 年發(fā)電量 104kWh/a 11250 年供電量 104kWh/a 10125 年節(jié)約標(biāo)煤 104t/a 年減排 CO2 104t/a 年減排 SO2 t/a 13193 投資概算、融資及經(jīng)濟(jì)分析 總投資 萬(wàn)元 14708 自籌 % 30 銀行貸款 % 70HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 6 石家莊 年發(fā)電收入 萬(wàn)元 4860 全部投資內(nèi)部收益率 % 全部投資投資回收期 年 HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 7 石家莊2 發(fā)電規(guī)模與供電方案 發(fā)電規(guī)模根據(jù) XX 公司電爐煙氣余熱回收量，本工程擬采用 6 臺(tái)余熱鍋爐系統(tǒng)以及 1 臺(tái) +QF152/ 凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。7 臺(tái)鐵合金電爐同時(shí)運(yùn)行時(shí)，回收的煙氣余熱共可產(chǎn)生 飽和蒸汽83t/h 進(jìn)入汽輪機(jī)組發(fā)電，余熱電站裝機(jī)容量為 15MW。 供電方案余熱電站為 XX 公司余熱回收再利用自備電站，屬于節(jié)能降耗和能源循環(huán)利用型項(xiàng)目，電站外供所有電量供電爐冶煉使用，可減少?gòu)S區(qū)全部外購(gòu)電量的 10%左右。根據(jù)該電站的特點(diǎn)及建設(shè)規(guī)模，接入系統(tǒng)方案初步擬定為：發(fā)電機(jī)出口電壓采用 ，站內(nèi)設(shè)置發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)（為單母線(xiàn)） ，發(fā)電機(jī)通過(guò)真空斷路器與母線(xiàn)相連接。 母線(xiàn)再通過(guò)一臺(tái)110/10kV、18000kVA 升壓變壓器經(jīng) 110kV 電纜聯(lián)絡(luò)線(xiàn)與 XX 保山XX 鉛鋅有限公司內(nèi)部 110kV 總降站 110kV 側(cè)連接，110kV 采用架空鋼芯鋁絞線(xiàn)接入。余熱電站啟動(dòng)電源引接：由 110kV 聯(lián)絡(luò)線(xiàn)倒送電啟動(dòng)。HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 8 石家莊3 廠址選擇 廠址選擇原則廠址選擇的主要原則為：（1） 節(jié)約用地，充分利用廠區(qū)原有場(chǎng)地。（2）有利于廠區(qū)合理布置和安全運(yùn)行，滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求，廠區(qū)布置緊湊合理，有利于安全生產(chǎn)運(yùn)行。（3）有利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)，有利于保護(hù)風(fēng)景區(qū)和文物古跡。 廠址選擇位置現(xiàn)狀 地點(diǎn)與地理位置XX 公司地處 XX 省保山市龍陵縣，東臨怒江與施甸相望，西與平達(dá)相接，南隔怒江與鎮(zhèn)康縣及緬甸毗鄰相通，北與怒江壩一水相依。礦區(qū)占地面積 30 平方公里。 廠址選擇XX 公司電爐余熱發(fā)電項(xiàng)目工程選址于 XX 公司硅業(yè)分公司廠區(qū)的空地上，因本工程利用電爐煙氣余熱發(fā)電，為縮短煙氣管道和蒸汽管道距離減少散熱損失，充分利用廠區(qū)內(nèi)的現(xiàn)有公輔設(shè)施，不再進(jìn)行廠址比選。廠址能滿(mǎn)足項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的要求。本工程位于 XX 公司硅業(yè)分公司廠區(qū)空地上。該區(qū)域地形平坦，現(xiàn)狀場(chǎng)地標(biāo)高與總廠標(biāo)高系統(tǒng)一致，因此本工程豎向設(shè)計(jì)仍采用平坡式。其工程地質(zhì)資料需要 XX 公司提供，或者簽訂合同后由建設(shè)方進(jìn)行詳細(xì)勘探。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500112022） ，本工程建構(gòu)筑物抗震設(shè)防烈度為 8 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 。保山市地處 XX 省西部，位于東徑 98176。25′～100176。02′和北緯HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 9 石家莊24176。08′～25176。51′之間。東與大理州、臨滄地區(qū)接壤，北與怒江州、西與德宏州毗鄰，西北、正南同緬甸交界，國(guó)境線(xiàn)長(zhǎng) 千米。國(guó)土面積 萬(wàn)平方千米，其中：壩區(qū)占 %，山區(qū)占 %。市政府所在地隆陽(yáng)區(qū)，距省會(huì)昆明市 593 千米，是滇西政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，也是歷代郡、府、司、署所在地。氣溫 最熱月平均氣溫 ℃最冷月平均氣溫 ℃年平均氣溫 ℃濕度 最熱月平均相對(duì)濕度 69 %最冷月平均相對(duì)濕度 72 %年平均相對(duì)濕度 70 %大氣壓力海拔 1300m 左右大氣壓力 86 kPa風(fēng)向、風(fēng)速年主導(dǎo)風(fēng)向 S，SE最大風(fēng)速 17 m/s平均風(fēng)速 m/s降水量年平均降水量 1189 mm日最大降水量 103 mm 交通運(yùn)輸XX 公司地處 XX 省保山市龍陵縣，東臨怒江與施甸相望，西與平達(dá)相接，南隔怒江與鎮(zhèn)康縣及緬甸毗鄰相通，北與怒江壩一水相依。礦區(qū)占地面積 30 平方公里。本工程位于 XX 公司硅業(yè)分公司廠區(qū)內(nèi)部，廠區(qū)已建成完善的交HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 10 石家莊通系統(tǒng)，本工程對(duì)外交通運(yùn)輸、出入口等采用廠區(qū)交通系統(tǒng)，在此不再贅述。本工程生產(chǎn)運(yùn)輸為管道輸送方式。本工程將充分利用廠區(qū)道路及硬化場(chǎng)地，以滿(mǎn)足設(shè)備安裝、檢修及消防需要。目前電廠該類(lèi)電站的大件設(shè)備運(yùn)輸在鐵路和公路上都有成熟的經(jīng)驗(yàn)，本工程大件設(shè)備如汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)本體等，可用汽車(chē)運(yùn)輸至電廠。 電廠水源補(bǔ)給水水源為 XX 公司廠區(qū)統(tǒng)一供給，分別供至循環(huán)水系統(tǒng)和工業(yè)水系統(tǒng)。本工程分別采用生活、消防獨(dú)立的供水系統(tǒng)，生活用水由 XX 公司廠區(qū)現(xiàn)有生活給水管網(wǎng)統(tǒng)一供給。本工程位于 XX 公司的廠區(qū)內(nèi)，屬于廠區(qū)的一部分，本工程界區(qū)內(nèi)消防與廠區(qū)內(nèi)的消防統(tǒng)一考慮，廠區(qū)內(nèi)設(shè)有完整的消防系統(tǒng)，所以，本工程內(nèi)不設(shè)消防水池、消防水泵及消防穩(wěn)壓系統(tǒng)。HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 11 石家莊4 技術(shù)方案 公司電爐冶煉情況XX 公司電爐采用半封閉煙罩冶煉形式，煙氣處理仍采用傳統(tǒng)工藝：由電爐、半封閉集煙罩出來(lái)的高溫含塵煙氣，經(jīng)空氣冷卻器自然降溫后去除了火星和大顆粒粉塵，再進(jìn)入布袋除塵器過(guò)濾下來(lái)煙氣中的細(xì)微粉塵，凈化后的氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙囪直接排入大氣。布袋除塵器濾袋內(nèi)的粉塵經(jīng)清灰、卸灰，由輸灰車(chē)送走統(tǒng)一處理。 XX公司對(duì)余熱發(fā)電項(xiàng)目的要求在工業(yè)生產(chǎn)冶煉企業(yè)，冶煉生產(chǎn)是主業(yè)，余熱回收是副業(yè)。XX公司對(duì)本余熱發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)方案要求如下：（1）必須結(jié)合電爐冶煉工藝生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行余熱回收利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不能影響正常生產(chǎn)。（2）進(jìn)布袋除塵器煙氣溫度控制在 150℃以上，防止布袋結(jié)露及引風(fēng)機(jī)腐蝕。（3）高效利用余熱，投資合理。 煙氣余熱情況 煙氣余熱現(xiàn)狀XX 公司電爐高溫?zé)煔獾牧鞒淌牵弘姞t高溫?zé)煔狻諝饫鋮s器→布袋除塵器→引風(fēng)機(jī)→煙囪→排入大氣。高溫?zé)煔庠谶M(jìn)入布袋除塵器之前需要冷卻到布袋濾袋承受溫度以下，采用空氣冷卻器的形式通過(guò)自然循環(huán)散熱，大部分熱量排放到周?chē)諝庵校蠢速M(fèi)了寶貴的余熱資源，又對(duì)周邊環(huán)境造成了熱污染。 煙氣余熱數(shù)據(jù)北京世紀(jì)源博公司對(duì) 2電爐和 4電爐分別進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量工作，采用畢托管和熱電偶等工具測(cè)量了煙氣的流量和溫度，其中一組測(cè)量數(shù)據(jù)如圖 442 、43 和 44 所示。HEED 河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司 12 石家莊02022040000600008000010000012022022000016000018000020220014:08:2914:16:2914:26:2914:34:2914:42:2914:50:2915:02:2915:11:2915:23:2915:33:2915:42:2915:56:2916:12:2916:22:2916:33:2916:42:2916:52:2917:08:29圖 41 2電爐煙氣流量趨勢(shì)圖05010015020225030035040045050014:08:2914:16:2914:26:2914:34:2914:42:2914:50:2915:02:2915:11:2915:23:2915:33:2915:42:2915:56:2916:12:2916:22:2916:33:2916:42:2916:52:2917:08:29圖 42 2電爐煙氣溫度趨勢(shì)圖05000010000015000020220025000018:17:3118:22:3118:27:3118:31:3118:38:3118:47:3118:59:3119:04: