【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 活用水直接從管網(wǎng)引入，水質(zhì)潔凈，水量充足，能滿足生產(chǎn)、生活用水要求。 電源情況生產(chǎn)及生活電源由距廠址的上級(jí)中心變電所(330KV)110KV 變電站配出，110kV 專線架空引至廠區(qū)總降壓站，全線采用避雷線保護(hù)。 投資估算及資金籌措本工程固定資產(chǎn)投資 萬(wàn)元。固定資產(chǎn)投資全部由企業(yè)自籌。 裝機(jī)規(guī)模機(jī)熱力系統(tǒng)工程裝機(jī)容量為 ，熱力系統(tǒng)如下：汽輪機(jī)凝結(jié)水經(jīng)加藥除氧后，由凝結(jié)水泵送至給水泵，給水泵為窯頭篦冷機(jī)余熱鍋爐熱水段提供給水，熱水段的出水作為窯頭余新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告15熱鍋爐蒸汽段及窯尾余熱鍋爐的給水。其中窯頭余熱鍋爐蒸汽段產(chǎn)生的 —360℃過(guò)熱蒸汽與窯尾余熱鍋爐產(chǎn)生的 —330℃過(guò)熱蒸汽混合后進(jìn)入汽輪機(jī)用于發(fā)電。汽輪機(jī)做工后的泛汽通過(guò)冷凝器冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵再次送至給水泵，從而形成完整的熱力循環(huán)系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)具體方案詳見(jiàn)附圖 F03電站原則性熱力系統(tǒng)圖。 主機(jī)設(shè)備序號(hào) 設(shè)備名稱及型號(hào) 數(shù)量 主要技術(shù)參數(shù)、性能、指標(biāo)1 窯頭 AQC 鍋爐 2廢氣量： 116700m 3/h（標(biāo)況）廢汽溫度： 360℃廢汽出口溫度： 90℃鍋爐總漏風(fēng)率： 1%蒸汽產(chǎn)量： 蒸汽壓力： 蒸汽溫度： 320℃省煤器水量： 省煤器出水溫度： 160℃鍋爐給水溫度： 40℃2 窯尾 SP 鍋爐 2廢氣量： 178500Nm3/h（標(biāo)況）廢汽溫度： 320℃廢汽出口溫度： 216℃蒸汽產(chǎn)量： 蒸汽壓力： 鍋爐給水溫度： 160℃3 冷凝式汽輪機(jī) 1型號(hào)： 額定功率： 額定轉(zhuǎn)速： 30000r/min進(jìn)汽壓力： 進(jìn)汽溫度： 310℃排汽壓力： 新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告164 發(fā)電機(jī) 1型號(hào)： 額定功率： 額定轉(zhuǎn)速： 30000r/min 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)序號(hào) 技術(shù)名稱 單位 指標(biāo) 備注1 裝機(jī)容量 kW 75002 平均發(fā)電功率 kW 70403 年運(yùn)行小時(shí) h 70004 電站占用電率 % 75 年發(fā)電量 104kWh 49286 年供電量 104kWh 45837 小時(shí)頓熟料余熱發(fā)電量 kWh/tcl 428 電站年耗水量 104m3/a 9 電站勞動(dòng)定員 人 1810 工程固定資產(chǎn)投資 萬(wàn)元 11 總投資收益率 % 正常年12 資本金凈利潤(rùn)率 % 正常年13 全投資投資回收期 年 稅后正常年14 資本金投資回收期 年 正常年15 平均供電成本 元/kWh 正常年 結(jié)論及建議 本項(xiàng)目建設(shè)條件具備基本利用現(xiàn)有場(chǎng)地；生產(chǎn)過(guò)程中所需的藥品、電力、水源供應(yīng)有保障；建設(shè)資金落實(shí)；公司有一支建設(shè)、生產(chǎn)、管理等方面具有經(jīng)驗(yàn)豐富和現(xiàn)代意識(shí)新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告17的職工隊(duì)伍。 項(xiàng)目設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循“穩(wěn)定可靠，技術(shù)先進(jìn)，節(jié)約投資”的原則，吸取了其它同類型、同規(guī)模項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，同時(shí)公司已著手引進(jìn)一批余熱發(fā)電方面的專門人才，為本工程的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本項(xiàng)目為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)，回收了水泥生產(chǎn)過(guò)程中大量的余熱。改善了環(huán)境。 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)表明本項(xiàng)目效益較好。 綜上所述，本項(xiàng)目做到了資源綜合利用、改善環(huán)境，符合國(guó)家提倡的方針政策，建設(shè)條件基本落實(shí)、技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)效益較好，具有較好的社會(huì)效益與一定的經(jīng)濟(jì)效益，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，是一個(gè)理想的投資項(xiàng)目，建議上級(jí)投資主管部門抓緊該項(xiàng)目的核準(zhǔn)工作，以便開(kāi)展初步設(shè)計(jì)，盡快實(shí)施，早日建成。新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告18第二章 余熱發(fā)電生產(chǎn)線上用電情況 電源生產(chǎn)及生活電源由上級(jí) 110kV 變電所引一專用架空 110kV 回路至廠區(qū) 110kV 總變電所，上級(jí)變電所距廠區(qū)約 6kM。全線采用避雷線保護(hù)。本工程用電負(fù)荷 32714kVA,其中，一期用電負(fù)荷為17514kVA，二期項(xiàng)目用電負(fù)荷為 15200 kVA。在水泥生產(chǎn)線廠區(qū)內(nèi)已新建 110 總降壓站，主變?yōu)?2 臺(tái) SZ1118000kW，110/ 型變壓器。 電源電壓等級(jí)廠區(qū)進(jìn)線電壓 110kV中壓配電額定電壓 中壓負(fù)荷用電電壓 10kV低壓配電額定電壓 低壓電動(dòng)機(jī)電壓 380/220V直流電動(dòng)機(jī)電壓 380V直流操作電源電壓 220V工作照明電源電壓 220V檢修照明： 36/12V新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告19第三章 技術(shù)方案 電站總平面布置及交通運(yùn)輸本電站工程包括：汽輪機(jī)房、主控配電樓、化學(xué)水處理、循環(huán)水泵站及冷卻塔、窯頭余熱鍋爐及干擾式分離器、窯尾余熱鍋爐等生產(chǎn)車間。根據(jù)水泥生產(chǎn)線的布置及發(fā)電工藝流程，汽輪機(jī)房、主控配電樓、化學(xué)水處理組成的發(fā)電主廠房，布置在一期窯頭北側(cè)、二期窯頭南側(cè)的空地上，循環(huán)水泵站及冷卻塔在主廠房東側(cè)的空地上并列布置，該地室外標(biāo)高為 。窯頭余熱鍋爐及干擾式分離器布置在一、二期水泥窯頭廠房南側(cè)的空地上，窯尾余熱鍋爐布置在其水泥生產(chǎn)線燒成窯尾高溫風(fēng)機(jī)上方。水泥生產(chǎn)線現(xiàn)已有縱橫成網(wǎng)、互相貫通的廠內(nèi)道路，能夠滿足電站生產(chǎn)、消防和檢修，故電站區(qū)域利用原由道路網(wǎng)絡(luò)，不再考慮新建。．豎向設(shè)計(jì)和雨水排除在豎向設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)工廠的現(xiàn)有建筑物及場(chǎng)地標(biāo)高，合理擬定電站車間的標(biāo)高，發(fā)電主廠房、循環(huán)水泵站建筑物室內(nèi)地坪標(biāo)高為1761m；一期窯頭余熱鍋爐建筑物室內(nèi)地坪標(biāo)高為 。一期窯尾余熱鍋爐為 。二期窯頭余熱鍋爐建筑物室內(nèi)地坪標(biāo)高為 。二期窯尾余熱鍋爐為 。土方工程在水泥生產(chǎn)線建設(shè)時(shí)已統(tǒng)一考慮，并已平整完畢，本工程不考慮土方工程量。工廠內(nèi)已建有布局合理的雨水溝，工廠的雨水排除可得到可靠考證，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)。新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告20 本設(shè)計(jì)總圖技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表 31 總圖技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 表 31序號(hào) 名稱 單位 指標(biāo)1 電站區(qū)域占地面積（不含余熱鍋爐） ㎡ 35002 建、構(gòu)筑物占地面積 ㎡ 3 建筑系數(shù) ％ 4 綠化系數(shù) ％ 305 綠化面積 ㎡ 1050 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案 我國(guó)水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)、推廣的簡(jiǎn)要過(guò)程1984 年，根據(jù)當(dāng)時(shí)水泥生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足、供電能力十分緊張、新型水泥干法技術(shù)處于起步階段、煤電比價(jià)很低的實(shí)際情況，中國(guó)政府安排了救活十四個(gè)老水泥廠的工作。結(jié)合這項(xiàng)工作，國(guó)內(nèi)開(kāi)展了中空余熱發(fā)電窯的高溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究、開(kāi)發(fā)、推廣及應(yīng)用工作。至 1995 年，利用高溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備，在國(guó)內(nèi)投產(chǎn)了約 290 條帶有高溫余熱發(fā)電的中空窯。1990 年，我國(guó)政府根據(jù)新型干法水泥技術(shù)的發(fā)展，安排了國(guó)家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目《水泥廠低溫余熱發(fā)電工藝及裝備技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作》 。其課題之一是《帶補(bǔ)燃鍋爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開(kāi)發(fā)》 ，該課題在 1996 年完成了攻關(guān)工作。截止 2022 年底，利用這項(xiàng)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)的 23 個(gè)水泥廠 36 條 1000~4000t/d 建設(shè)投產(chǎn)了 28 臺(tái)、總裝機(jī)容量為 萬(wàn) kW 的綜合利用電站。根據(jù)研究、開(kāi)發(fā)、推廣《帶補(bǔ)燃鍋爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)》的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合日本 KHI 公司 1995 年為中國(guó)提供的一條 4000t/d 水泥窯提供的 6480kW 的純低溫余熱電站的建設(shè)，國(guó)內(nèi)分別于 1997 年、新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告212022 年在一條 2022t/d 水泥生產(chǎn)線，一條 1500t/d 的水泥生產(chǎn)線上利用國(guó)產(chǎn)的設(shè)備和技術(shù)投產(chǎn)了裝機(jī)容量為 3000kW、2500kW 的純低溫余熱電站。2022 年至 2022 年，我國(guó)水泥行業(yè)利用國(guó)產(chǎn)技術(shù)和裝備在數(shù)十條 1200t/d 級(jí)、2500t/d 級(jí)和 5000t/d 級(jí)新型干法窯上配套建設(shè)了裝機(jī)容量分別為 2MW、3MW 和 6MW 的純低溫余熱電站，形成中國(guó)第一代水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，綜合指標(biāo)可達(dá)到噸熟料余熱發(fā)電量為 3140kJ/kg28~33kwh/t。通過(guò)對(duì)數(shù)十條純低溫余熱電站的建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，自2022 年起，我國(guó)研究開(kāi)發(fā)了第二代水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，至2022 年 2 月，利用第二代水泥窯純低溫余熱電站在國(guó)內(nèi)的 1 條1500t/d、1 條 1800t/d、1 條 3200t/d、4 條 2500t/d 和 6 條5000t/d 共 14 條新型水泥干法生產(chǎn)線上設(shè)計(jì)、建設(shè)、投產(chǎn)了 11 臺(tái)裝機(jī)容量分別為 1 臺(tái) 3MW、 1臺(tái) 、 2臺(tái) 、 3臺(tái) 、 2臺(tái)9MW及 2臺(tái) 18MW的純低溫余熱電站，其噸熟料余熱發(fā)電量為 3140kJ/kg38~42kWh/t。根據(jù)第二代純余熱發(fā)電技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)研制第三代純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，噸熟料發(fā)電量在 48~。 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案考慮以下前提條件充分利用水泥生產(chǎn)線窯頭熟料蓖冷機(jī)及窯尾廢汽余熱，公司現(xiàn)有兩條 2022t/d 新型干法水泥生產(chǎn)線。水泥生產(chǎn)過(guò)程中由窯頭蓖冷機(jī)和窯尾預(yù)熱器排掉的 380℃以下的廢汽，其熱量約占水泥生產(chǎn)線的 35%以上，公司決定利用 2022t/d 新型干法水泥窯廢汽余熱建設(shè)發(fā)電工程為水泥生產(chǎn)供電。同時(shí)也可以進(jìn)一步降低成本，改善水泥窯廢汽對(duì)周圍環(huán)境的污染。為充分利用窯頭孰料蓖冷機(jī)廢汽余熱，提高窯頭余熱鍋爐的煙氣溫度，使之產(chǎn)生與窯尾余熱鍋爐相當(dāng)參數(shù)的過(guò)熱蒸汽，因此對(duì)窯頭蓖冷機(jī)進(jìn)行改造，在窯頭采用的抽風(fēng)方式，是將原余風(fēng)抽風(fēng)口改為兩個(gè)抽風(fēng)口，相對(duì)原來(lái)一只抽風(fēng)口，新開(kāi)抽風(fēng)口一只靠前，一只挪后。靠前的高溫抽風(fēng)口熱風(fēng)送入 AQC 鍋爐的新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告22高溫公共過(guò)熱器，利用冷卻機(jī)中部抽取的廢汽，(中溫段：～500℃)在窯頭設(shè)置 AQC 系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行。電站的系統(tǒng)及裝備應(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(guó)內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備實(shí)際水平。通過(guò)余熱鍋爐沉降下來(lái)的窯灰應(yīng)回收并用于水泥生產(chǎn)以達(dá)到資源綜合利用及環(huán)境保護(hù)的目的。 熱力系統(tǒng)方案及裝機(jī)容量根據(jù)目前國(guó)內(nèi)余熱發(fā)電技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合水泥生產(chǎn)線余熱資源情況，本工程裝機(jī)方案確定采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，參數(shù)確定為低參數(shù)。余熱發(fā)電方案比較表 表 32 參數(shù)名稱 第一代技術(shù) 第二代技術(shù)汽機(jī)主進(jìn)汽參數(shù) ℃ ℃汽機(jī)補(bǔ)汽參數(shù) 不補(bǔ)汽 補(bǔ)汽進(jìn)口廢汽參數(shù) 178500m3/h,320℃ 178500Nm3/h,320℃主蒸汽參數(shù) ℃ 給水參數(shù) ℃ ℃SP 鍋爐(2 臺(tái))出口費(fèi)汽參數(shù) 178500m3/h,216℃ 178500Nm3/h,216℃進(jìn)口廢汽參數(shù) 116700Nm3/h392℃ 116700Nm3/h335℃主蒸汽參數(shù) ℃ 給水參數(shù) ℃ ℃出口費(fèi)汽參數(shù) 116700Nm3/h90℃ 116700Nm3/h90℃低壓蒸汽參數(shù) 無(wú) 5t/℃低壓蒸汽段給水參數(shù)無(wú) 5t/h100℃AQC 鍋爐(2 臺(tái))熱水段出水參數(shù) ℃ ℃新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告23參數(shù)名稱 第一代技術(shù) 第二代技術(shù)熱水段給水參數(shù) ℃ ℃進(jìn)口廢汽參數(shù) 無(wú) 116700Nm3/h500℃進(jìn)口蒸汽參數(shù) 無(wú) 出口蒸汽參數(shù) 無(wú) ℃ASH 過(guò)熱器(2 臺(tái))出口廢汽參數(shù) 無(wú) 116700Nm3/h326℃進(jìn)口廢汽參數(shù) 無(wú) 178500Nm3/h500℃進(jìn)口蒸汽參數(shù) 無(wú) 出口蒸汽參數(shù) 無(wú) ℃窯尾過(guò)熱器(2 臺(tái))出口廢汽參數(shù) 無(wú) 178500Nm3/h210℃主進(jìn)氣量 補(bǔ)汽進(jìn)氣量 無(wú) 無(wú)排氣壓力 理論計(jì)算發(fā)電能力 6178kW 7972kW理論計(jì)算發(fā)電功率 5932kW 7652kW實(shí)際發(fā)電機(jī)功率 5460kW 7040kW汽輪機(jī)(1 臺(tái))汽機(jī)排氣量 噸熟料實(shí)際發(fā)電量 42KWh本方案擬采用第二代純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)不使用燃料來(lái)補(bǔ)燃，因此，不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生附加污染，是典型的資源綜合利用事例。運(yùn)行的可靠性和安全性高，運(yùn)行成本低，日常管理簡(jiǎn)單。綜合考慮目前水泥生產(chǎn)線窯頭、窯尾的余熱資源分布情況和水泥窯的運(yùn)行狀況，確定熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案如下：本余熱發(fā)電方案是在窯尾一級(jí)旋風(fēng)筒出口同高溫風(fēng)機(jī)之間裝一旁路余熱鍋爐(SP 爐)，在 C2 級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒至 C1 級(jí)旋風(fēng)筒入口安裝蒸汽過(guò)熱器。窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)最終(C1 級(jí)旋風(fēng)筒出口)排出的新型干法水泥窯余熱發(fā)電()項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告24300～350℃廢汽至 SP 鍋爐，產(chǎn)生 300～350℃、～ 的蒸汽，該部分蒸汽經(jīng)過(guò)設(shè)置在 C2 級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒至 C1 級(jí)旋風(fēng)筒入口的蒸汽過(guò)熱器。產(chǎn)生 450～600℃、～ 的次中壓或中壓飽和蒸汽。進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)