【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 特低硫、特低磷、特低灰、中高發(fā)熱量；不粘和弱粘長(zhǎng)焰優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤和化工用煤。近年來，國(guó)家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，為西部地區(qū)提供了良好的政策環(huán)境和機(jī)遇，國(guó)X 鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告3家重點(diǎn)支持西部地區(qū)交通、能源建設(shè)項(xiàng)目，加大對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)建設(shè)和重點(diǎn)工程的投入；支持以資源開采為主的城市和地區(qū)加快發(fā)展可持續(xù)產(chǎn)業(yè)和配套產(chǎn)業(yè)，為榆林市和 X縣的發(fā)展提供了難得的歷史機(jī)遇和廣闊的發(fā)展空間。X 縣抓住西部大開發(fā)機(jī)遇，立足能源優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)全縣經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)已基本形成了以煤炭為龍頭，電力、化工、建材為骨干的地方工業(yè)體系。隨著國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)和陜北能源化工基地的建設(shè)，將為本地區(qū)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步快速發(fā)展提供良好的投資環(huán)境。 項(xiàng)目現(xiàn)狀XXXX 鎂合金有限公司位于 X 縣老高川鄉(xiāng)石堯店村，地處 X 縣的西部、神府煤田腹地，周邊與縣域內(nèi)的大昌汗鄉(xiāng)、新民鎮(zhèn)、三道溝鄉(xiāng)、廟溝門鎮(zhèn)相臨，北與內(nèi)蒙古伊旗羊市塔鎮(zhèn)接壤、南與神木縣店塔鎮(zhèn)一水相連。XX 鎂合金公司始建于 2022 年 4 月，2022年建成投產(chǎn)。年生產(chǎn)鎂合金 2 萬噸、硅鐵 2x25000kVA、蘭炭 36 萬噸，煤焦油 萬噸。其中生產(chǎn)的金屬鎂和鎂合金獲國(guó)家認(rèn)證中心 ISO9000 認(rèn)證，并取得自營(yíng)出口權(quán)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷日本、美國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家。金屬鎂合金及其輔助產(chǎn)業(yè)均為資源型、高耗能產(chǎn)業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)激烈，如何有效降低成本成為制約企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提高的瓶頸，XX 鎂合金公司本著打造科技創(chuàng)新型、資源節(jié)約型、安全標(biāo)準(zhǔn)型、環(huán)境友好型、建設(shè)效益最優(yōu)化企業(yè)的宗旨，擬利用生產(chǎn)設(shè)施廢棄熱源點(diǎn)，將其回收利用，一方面，降低污染，取得良好社會(huì)效益；另一方面，利用廢棄熱能發(fā)電，降低生產(chǎn)成本，取得良好經(jīng)濟(jì)效益。綜合現(xiàn)有生產(chǎn)裝置，主要有以下熱源點(diǎn)：? 還原車間高溫鎂渣，渣量：15t/h，溫度：1200℃，目前直接自然堆放，通過空氣自然冷卻，熱污染嚴(yán)重，特別是在夏季排放造成車間內(nèi)工作環(huán)境惡劣；針對(duì)目前還原罐金屬鎂出渣勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣的特點(diǎn)，公司已經(jīng)和有關(guān)科研院所在合作研究鎂渣通過壓縮空氣輸送，采用分步補(bǔ)氣的辦法，鎂渣被壓縮空氣冷卻，溫度不斷降低，具備向水泥廠的冷態(tài)輸送要求，壓縮空氣則被不斷加熱，最終形成高溫?zé)犸L(fēng)，溫度達(dá)到 400℃左右。? 精煉車間高溫?zé)煔?，流量?6000Nm 3/h，溫度： 650℃，目前主要是直接排放，熱污染較為嚴(yán)重；? 煅燒車間兩臺(tái)回轉(zhuǎn)窯煅燒后煙氣的溫度相對(duì)比較高，達(dá)到 700℃，流量：39000Nm3/h，主要其利用方式主要是設(shè)置管道式余熱鍋爐，共兩臺(tái)，單臺(tái)出力12t/h，所產(chǎn)生蒸汽主要用來射汽抽真空。金屬鎂原設(shè)計(jì)還原時(shí)間為 8 小時(shí)，實(shí)際還原時(shí)間 12 小時(shí)，用汽量降低到 4～8t/h，未有效利用鍋爐容量，余汽冬季用來采暖，X 鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告4夏季大部分對(duì)空排放，既造成介質(zhì)的損失，也造成環(huán)境污染；? 硅鐵冶煉，主要為高溫?zé)煔猓髁浚?55000Nm 3/h，溫度：450℃，目前設(shè)置主要通過混冷風(fēng)降溫后進(jìn)入布袋除塵器除塵，排入煙囪。高溫?zé)煔鈹y帶能量不但被浪費(fèi)掉，又額外增加吸風(fēng)機(jī)的出力，增加運(yùn)營(yíng)成本。針對(duì)以上熱源點(diǎn)，高溫?zé)煔獠捎霉軞Q熱式余熱鍋爐產(chǎn)生低壓參數(shù)蒸汽，高溫鎂渣能量則利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果，利用換熱后熱風(fēng)設(shè)置管殼換熱余熱鍋爐，此技術(shù)西安交通大學(xué)已經(jīng)有試驗(yàn)成熟技術(shù)，擬用在本工程上。以上熱源點(diǎn)產(chǎn)生蒸汽，混合后進(jìn)入汽輪機(jī)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 項(xiàng)目提出的背景及建設(shè)的必要性和可行性為了保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康、快速的發(fā)展，國(guó)家發(fā)布了《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十二五”歸化綱要》 ；近期針對(duì)能源利用，國(guó)務(wù)院又相繼出臺(tái)了《節(jié)能減排綜合性工作方案》 ，主要是為了控制能源消耗迅速增加，污染物排放進(jìn)一步加大的局面，要求運(yùn)用經(jīng)濟(jì)和法律，包括必要的行政手段，以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，按照黨的十七大提出的走新型工業(yè)化道路要求，以轉(zhuǎn)變發(fā)展方式為主線，以降低資源消耗、減少廢物排放和提高資源產(chǎn)出效率為目標(biāo)，加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，自覺實(shí)現(xiàn)從重經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)輕環(huán)保到經(jīng)濟(jì)和環(huán)保并重的轉(zhuǎn)變，從環(huán)保滯后經(jīng)濟(jì)發(fā)展到同步發(fā)展的轉(zhuǎn)變。把建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置開展資源合理利用，是我國(guó)的一項(xiàng)長(zhǎng)期的重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針。為貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院轉(zhuǎn)批國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等部門《關(guān)于進(jìn)一步開展資源綜合利用意見的通知》 （國(guó)發(fā)【1996】 ）有點(diǎn)老搜一下節(jié)能減排的新政策等文件的精神，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委于 2022年 7 月下發(fā)了——關(guān)于印發(fā)《資源綜合利用電廠（機(jī)組）認(rèn)定管理辦法》的通知，該辦法適用于全國(guó)所有的資源綜合利用電廠（機(jī)組） 。該管理辦法中明確指出：資源綜合利用電廠（機(jī)組）是指利用余熱、余壓、城市垃圾、煤矸石（石煤、油母頁巖） 、煤泥等低熱值燃料生產(chǎn)電力、熱力的企業(yè)單位。……對(duì)于以工業(yè)余熱、余壓為工質(zhì)的資源綜合利用電廠，應(yīng)依據(jù)產(chǎn)生余熱、余壓的品質(zhì)和余熱量或生產(chǎn)工藝耗汽量和可利用的工質(zhì)參數(shù)確定工業(yè)余熱、余壓電廠的裝機(jī)容量，并且特別指回收利用工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可利用的熱能及壓差進(jìn)行發(fā)電的企業(yè)。為了積極響應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及能源政策，XX 鎂合金有限公司依據(jù)自身用能及耗能情況，利用金屬鎂冶煉中產(chǎn)生的余熱，廢渣，建設(shè)一座環(huán)保型、資源綜合利用發(fā)電工程。在用能過程中，始終把握“節(jié)約能源、回收循環(huán)、廢物再用”三個(gè)原則，始終尋求消耗X 鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告5最少的能源，生產(chǎn)出最多產(chǎn)品的技術(shù)方案；利用廢氣，廢渣，循環(huán)利用能源，達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保、生產(chǎn)最優(yōu)化，探索出一條循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式。以這三方面為用能的管理理念，使能源的使用更加合理化、全面化，同時(shí)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)出效率、資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)等方面都達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。本項(xiàng)目利用金屬鎂和硅鐵冶煉中產(chǎn)生的余熱、廢渣生產(chǎn)熱能、電能，電廠的產(chǎn)品——熱能和電能又將回用于冶金生產(chǎn)，這套系統(tǒng)回收了金屬鎂冶煉中產(chǎn)生的大量的低熱值廢氣、廢渣，減少了生產(chǎn)排放廢氣對(duì)環(huán)境的熱污染，不僅解決了能源浪費(fèi)問題，而且還改善了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量。這將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的范例。圖 1 所示為 X 鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用流程圖。圖 1 X 鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用流程圖本項(xiàng)目具備以下特點(diǎn)：1 本工程系資源節(jié)約型項(xiàng)目金屬鎂煅燒車間和精煉車間均采用煤氣為燃料，對(duì)其排放的高溫?zé)煔馊绮焕茫貙⒃斐蓪?duì)余熱資源的浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境的污染。另外，金屬鎂冶煉的配套設(shè)備硅鐵電爐在生產(chǎn)硅鐵的過程中也將產(chǎn)生一部分高溫?zé)煔狻１竟こ滩捎脽煹朗接酂徨仩t綜合利用金屬X 鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告6鎂冶煉和硅鐵電爐生產(chǎn)中排出的這部分高溫?zé)煔?，產(chǎn)生高溫蒸汽帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。它的建設(shè)將能提高 X 縣 XX 鎂合金有限公司的產(chǎn)品利用等級(jí)，使其廢氣余熱得到充分合理利用，改善了能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。⑵ 本工程系環(huán)境友好型項(xiàng)目金屬鎂還原車間生產(chǎn)金屬鎂時(shí)同時(shí)還將排出一定量的工業(yè)廢渣，這些鎂渣如不加以利用，將會(huì)造成其大量的排放堆積，占用大量的土地資源，同時(shí)對(duì)農(nóng)作物和周圍環(huán)境也造成極大的影響；鎂渣隨著雨水的沖淋匯入江河湖泊會(huì)對(duì)水體造成極大影響，嚴(yán)重危機(jī)到人類的身體健康及農(nóng)作物的生長(zhǎng)。還原車間排出的鎂渣溫度能達(dá)到 1200℃，利用西安交通大學(xué)能動(dòng)學(xué)院的流化技術(shù)，可利用其能量，產(chǎn)生低壓參數(shù)蒸汽，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電。硅鐵電爐在冶煉過程中將產(chǎn)生大量的煙塵，如不治理將嚴(yán)重污染環(huán)境。硅塵中 SiO2 含量在 90%左右，是優(yōu)良的水泥摻和劑，對(duì)于提高水泥的強(qiáng)度和加強(qiáng)混凝土的致密性十分有效。同時(shí)，硅粉在耐火材料、石油工業(yè)等方面均有廣泛的用途。目前硅微粉收集及運(yùn)輸技術(shù)已經(jīng)成熟且已應(yīng)用于工程實(shí)際。因此，有效、合理地利用鎂渣及硅微粉具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。總之，鎂渣及硅微粉的合理回收充分實(shí)現(xiàn)了廢物的循環(huán)利用，做到了廢棄物的零排放。這也將使本工程成為環(huán)境友好型的項(xiàng)目。⑶ 擬建設(shè)的 26MW 余熱綜合利用發(fā)電機(jī)組的廢氣消耗量為 414000Nm3/h，按年運(yùn)行小時(shí)數(shù) 7200 小時(shí)計(jì)，經(jīng)計(jì)算，相當(dāng)每年節(jié)約標(biāo)煤 萬噸，相應(yīng)年減少 CO2 排放 萬噸，SO 2 排放 232 噸，NO X 排放 噸，回收鎂渣 108000 噸，回收硅微粉3629 噸，符合國(guó)家節(jié)能減排政策。總之，本工程建成后，企業(yè)資源產(chǎn)出效率可達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平；單位產(chǎn)品能源、水、原材料消耗顯著降低，低于行業(yè)平均水平；廢物循環(huán)利用水平大幅度提高，固體廢物基本上實(shí)現(xiàn)綜合利用，廢氣、余熱等將得到充分合理利用；污染排放量大幅度降低，“三廢”排放將能達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。 可行性研究主要設(shè)計(jì)原則本工程總的設(shè)計(jì)原則為：技術(shù)先進(jìn)、方案合理、節(jié)能環(huán)保。⑴ 建設(shè)規(guī)模：26MW 直接空冷凝汽式機(jī)組，計(jì)劃 2022 年底投產(chǎn)。 ⑵ 建設(shè)廠址：根據(jù)余熱發(fā)電的特點(diǎn)，項(xiàng)目選址 X 縣老高川鄉(xiāng)石堯店村 XX 鎂合金公司硅鐵生產(chǎn)臺(tái)段，布置在硅鐵生產(chǎn)裝置側(cè)面，距離金屬鎂車間 300 米，距離公司總降站 50 米，處于廠區(qū)負(fù)荷中心。場(chǎng)地已經(jīng)做到三平一通，建設(shè)區(qū)域自然條件良好，不受當(dāng)?shù)匚奈?、景點(diǎn)及軍事設(shè)施等影響，地質(zhì)方面無新構(gòu)造活動(dòng)，屬地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定地段，可X 鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告7以建廠。⑶ 供水水源：根據(jù)業(yè)主與 X 縣水務(wù)公司達(dá)成的協(xié)議，采用 X 縣水務(wù)公司專供工業(yè)園區(qū)的黃河水為生產(chǎn)水源。⑷ 化水系統(tǒng)：根據(jù)水質(zhì)情況，采用過濾+反滲透工藝，采用 PLC 控制。⑸ 主機(jī)選型與主廠房布置：鍋爐為對(duì)流換熱式余熱鍋爐，汽機(jī)擬采用 6MW 直接空冷凝汽式機(jī)組，配套兩臺(tái) 6MW 汽輪發(fā)電機(jī)。⑹ 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（為單母線） ，發(fā)電機(jī)通過真空斷路器與母線相連接。10kV 母線再經(jīng)一回 10kV 電纜聯(lián)絡(luò)線與 XX 鎂合金有限公司內(nèi)部 110kV 總降站10kV 母線側(cè)連接。⑺ 熱工控制：采用機(jī)、爐、電集中控制方式，設(shè)一個(gè)單元控制室。⑻ 投資估算及財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)：主要包括電廠范圍內(nèi)的所有子項(xiàng)的工程造價(jià)，并根據(jù)總投資對(duì)項(xiàng)目的贏利性進(jìn)行分析。金川鴻泰鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告82 電力系統(tǒng) 概述榆林地區(qū)電網(wǎng)屬陜北電網(wǎng)，并通過天橋電站 110kV 出線與山西聯(lián)網(wǎng)。陜北電網(wǎng)由330kV 電網(wǎng)及 110kV 電網(wǎng)組成，330kV 線路南起黃陵與關(guān)中的金鎖關(guān) 330kV 變電站相接，北經(jīng)延安、榆林至神木。全長(zhǎng)單回架空線，長(zhǎng)約 400 多公里。110kV 主網(wǎng)架覆蓋全榆林市。鑒于陜北 330kV 電網(wǎng)很薄弱，而陜北重化工基地建設(shè)如火如荼，而目前110kV 輸送能力有限，為適應(yīng)陜北能源、化工的大發(fā)展，加強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)， X 省電力公司已在陜北增設(shè)第二回 330kV 線路，即桃曲—延安 —榆林—神木—330kV 線路。其中桃曲—延安段 2022 年底已經(jīng)建成，2022 年底又延伸至榆林、神木。神木至 X 雙回330 kV 輸變電工程已進(jìn)入實(shí)施階段。因此，X 縣主干網(wǎng)為 110kV。 接入系統(tǒng)方案根據(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（為單母線） ，發(fā)電機(jī)通過真空斷路器與母線相連接。10kV 母線再經(jīng)一回 10kV 電纜聯(lián)絡(luò)線與 XX 鎂合金有限公司內(nèi)部 110kV 總降站10kV 母線側(cè)連接。金川鴻泰鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告93 煙氣余熱情況 煙氣余熱現(xiàn)狀XX 鎂合金公司廢棄能源主要來源于金屬鎂冶煉、硅鐵冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣。金屬鎂冶煉車間設(shè)置兩臺(tái)回轉(zhuǎn)煅燒窯，用于白云石的煅燒。目前每臺(tái)回轉(zhuǎn)窯后面配置了 1 臺(tái)余熱鍋爐，余熱鍋爐后面配置了引風(fēng)機(jī)和正壓布袋除塵器。精煉車間產(chǎn)生的煙氣在煙道內(nèi)設(shè)置了一個(gè)空氣預(yù)熱器，用于預(yù)熱精煉車間燃燒用的空氣，這部分熱消耗很小，還有很大一部分煙氣熱量沒有利用。XX 鎂合金有限公司硅鐵電爐高溫?zé)煔獾牧鞒淌牵弘姞t高溫?zé)煔狻L(fēng)除塵器→引風(fēng)機(jī)→布袋除塵器→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，采用混風(fēng)的形式冷卻煙氣，既浪費(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)目前金屬鎂冶煉煅燒車間單臺(tái)余熱鍋爐的參數(shù)為煙氣溫度 700℃，煙氣量為39000Nm3/h，共計(jì) 78000 Nm3/h。兩臺(tái)硅鐵電爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈪?shù)根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，每臺(tái)電爐的煙氣量約為104Nm3/h，煙氣溫度 450℃。精煉車間的余熱煙氣經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得預(yù)熱器后煙氣量為 26000 Nm3/h，煙氣溫度為650℃，余熱利用潛力很大。金川鴻泰鎂業(yè)冶煉余熱綜合利用發(fā)電工程 可行性研究報(bào)告 10 4 廠址條件 廠址地理XX 鎂