【正文】 省用電 萬度，年可節(jié)約標(biāo)煤達(dá)到 噸，減排 CO2達(dá)到 噸，為企業(yè)創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品的競爭能力，緩解因供電不足影響生產(chǎn)的矛盾。 建設(shè)規(guī)模本項目為一條 2500t/d 水泥熟料干法生產(chǎn)線的燒成系統(tǒng)配套余熱發(fā)電工程規(guī)模為 5000kW 低參數(shù)汽輪發(fā)電機組，年運行時間 6912小時。全部項目改造完成投入運營后，余熱發(fā)電量達(dá)到 萬kw，折合標(biāo)煤 噸。第四章 建設(shè)條件 建設(shè)用地項目單位本次余熱發(fā)電技術(shù)改造項目在原有廠區(qū)內(nèi)實施，不需要增加相關(guān)用地。 交通運輸樂昌交通便利，京廣鐵路衡廣復(fù)線貫穿境內(nèi)南北，有地方鐵路9 條共 185 公里。X 機場距樂昌 18 公里，公路四通八達(dá)，107 國道和京（北京）珠（珠海）高速公路途徑境內(nèi)，是粵、湘、桂、贛四省（區(qū)）交匯中心，素有廣東“北大門”之稱。電訊快捷，50000 門程控電話可直拔世界各地，無線尋呼機（BP 機）和移動電話使用方便。 資源狀況樂昌市境內(nèi)地貌主要分流水地貌和巖溶地貌兩大類。地勢中部和北面較高，向東西兩側(cè)遞減，西部有大東山，中部有大瑤山，東北部有九峰山。全市山地占 72%，丘陵占 %，盆地平原占%。地處中亞熱帶，具有山地氣候特征。年均氣溫 ℃，降雨量 1500mm，無霜期 304 天。有耕地 萬公頃，林地 萬公頃。境內(nèi)有銀杏、榕樹、紅豆杉、桂花、蘭花、樂昌含笑等珍稀古樹名木和花卉 10 多種。森林覆蓋率達(dá) %，是廣東省重點林業(yè)縣（市） 。河流以武江及其支流為主，水力資源理論蘊藏量 萬千瓦。礦產(chǎn)主要有煤、銻、鎢、鐵、鋅、螢石等。其中銻的儲量居全省首位。主要風(fēng)景名勝有金雞嶺、九瀧十八灘、西石巖寺、龍山溫泉、古佛巖、龍王潭瀑布等。待開發(fā)的有走馬嶺、廬溪峽、銅鼓巖、九峰十二度水等。 企業(yè)技術(shù)、管理條件項目單位從建立多年來，積累了豐富的水泥生產(chǎn)和企業(yè)管理經(jīng)驗，擁有一批勤懇務(wù)實和開拓創(chuàng)新的團(tuán)隊。XX 水泥廠有限公司已充分掌握了水泥余熱發(fā)電技術(shù)和相關(guān)的建設(shè)、運營經(jīng)驗。 外部配套協(xié)作條件2022 年，樂昌市全市完成生產(chǎn)總值 38. 24 億元，同比增長%。其中第一、二、三產(chǎn)業(yè)增加值分別為 億元、 億元、 億元，分別增長 %、%和 %。近年來，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，電力、建材、輕紡、家具業(yè)已成為工業(yè)支柱。隨著韶樂一級公路建成通車，廣樂高速公路即將動工，武廣客運專線、梅樂公路建設(shè)的推進(jìn)，樂昌峽水利樞紐工程的開工建設(shè)，該市的區(qū)位條件將大大改善。第五章 工程技術(shù)及設(shè)備方案 廠區(qū)現(xiàn)有狀況 總圖布置1．項目單位通過對水泥熟料窯爐附近的初步考察分析，利用水泥生產(chǎn)線旁的空余場地，可滿足布置余熱鍋爐、純低溫余熱發(fā)電站及輔助設(shè)施要求。2．廠區(qū)內(nèi)外交通較方便，廠內(nèi)道路均可行車，有利于載重卡車直達(dá)電站廠址，方便施工建設(shè)。3．本項目的實施不需要新征土地，符合當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)用地的相關(guān)規(guī)劃。4．根據(jù)中國地震區(qū)劃圖本地區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，土建設(shè)計按Ⅵ度設(shè)防。 總平面布置2500t/d 熟料生產(chǎn)線 AQC 爐和沉降室布置在窯頭篦冷機南側(cè)，SP 爐布置窯尾預(yù)熱器北側(cè)。主廠房、循環(huán)水泵房和冷卻塔布置在熟料生產(chǎn)線西側(cè)的空地上。本項目所有車間布置在生產(chǎn)線周圍 300 米范圍以內(nèi)，既降低了連接管道的投資，也減少了熱損耗，提高了發(fā)電效率。本項目設(shè)施的坐標(biāo)、標(biāo)高及高程等見總圖。 交通運輸本工程建設(shè)在公司現(xiàn)有水泥廠場地內(nèi)，不需建設(shè)新道路，利用原有廠區(qū)道路即可滿足建設(shè)、生產(chǎn)、檢修需要。 豎向、排洪、雨水排除、綠化本工程建設(shè)在昌山公司現(xiàn)有水泥廠場地內(nèi)，排洪、雨水排放、綠化等均利用水泥廠現(xiàn)有設(shè)施。 水泥余熱發(fā)電工藝說明 水泥工業(yè)余熱發(fā)電的技術(shù)發(fā)展1．水泥工業(yè)余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程我國水泥窯余熱發(fā)電大致經(jīng)歷了中空窯高溫余熱發(fā)電、預(yù)熱器及預(yù)分解窯帶補燃爐中低溫余熱發(fā)電、預(yù)熱器及預(yù)分解窯純低溫余熱發(fā)電三個發(fā)展階段。第一階段：在 20 世紀(jì) 20～30 年代由于電力緊張，我國建設(shè)了一批干法中空窯余熱發(fā)電水泥廠，其中水泥窯廢氣溫度溫度為800℃～900℃、熟料熱耗為 6700kJ～8400kJ/kg，所配套的高溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力為每噸熟料 100kWh～130kWh，盡管該技術(shù)落后，但滿足了當(dāng)時水泥生產(chǎn)用電的需要。20 世紀(jì) 50～70 年代由于我國國民經(jīng)濟對水泥需求量的增加和電力供應(yīng)緊張，為我國水泥窯余熱發(fā)電的發(fā)展創(chuàng)造了條件，使我國水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了第一個發(fā)展時期，70 年代末 80 年代初完成了對日偽時期建設(shè)的余熱發(fā)電窯的技術(shù)改造，并新建了若干條余熱發(fā)電窯。在解決了余熱鍋爐所存在的許多重大技術(shù)問題和難題后，噸熟料余熱發(fā)電量大于170kWh，標(biāo)志著我國中空窯余熱發(fā)電技術(shù)達(dá)到了一個新的水平。第二階段：20 世紀(jì) 90 年代，我國水泥工業(yè)以發(fā)展新型干法工藝為主，隨著新型干法水泥熟料煅燒技術(shù)的發(fā)展，水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱溫度已降至 450℃以下，同時由于電力供應(yīng)緊張局面一時難于緩解，余熱發(fā)電窯仍然有生存及發(fā)展的條件，使我國水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了第二個發(fā)展時期。該階段余熱發(fā)電的主要技術(shù)特征是利用 150℃至 450℃的廢氣余熱建設(shè)帶補燃鍋爐的中低溫余熱發(fā)電技術(shù)，同時將以煤粉為燃料的補燃鍋爐升級為以煤矸石等劣質(zhì)燃料為燃料的流化床補燃鍋爐，燃用發(fā)熱量小于 3000kcal/kg 以下的劣質(zhì)煤（煤矸石） 進(jìn)行發(fā)電或熱電聯(lián)供，流化床補燃鍋爐所產(chǎn)生灰渣全部回用于水泥生產(chǎn)，使我國水泥窯余熱利用上了一個新水平。第三階段：隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識的提高，在新型干法水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱溫度已降至 350℃以下、熟料熱耗為2900kJ～3300kJ/Kg 的條件下，不需要增加補燃鍋爐從而不增加粉塵、廢渣、煙氣及二氧化硫的排放的單純以余熱利用為目的的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)有了較大發(fā)展。該技術(shù)從上世紀(jì) 60 年代末開始研制，70 年代中期進(jìn)入實用階段，80 年代初期達(dá)到高潮，尤其是日本應(yīng)用最為廣泛。1995 年 8 月 17 日國家計委、原國家建材局與日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO） 簽訂了基本協(xié)議書，由中國安徽海螺集團(tuán)寧國水泥廠與日本川崎重工株式會社建設(shè)實施了一套 6480kW 的純中、低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，該項目 1996 年 10 月 18 日動工， 1998 年2 月 8 日并網(wǎng)發(fā)電一次成功，是我國水泥行業(yè)純低溫余熱發(fā)電實際應(yīng)用的開始。2．我國水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的特點主要包括：（1）完全利用余熱發(fā)電；（2）廢氣余熱的品位比較低，廢氣溫度一般在 200～350℃；（3）廢氣余熱源在一個以上；（4）余熱發(fā)電配置的熱力系統(tǒng)較為復(fù)雜；（5）蒸汽參數(shù)較低，對發(fā)電設(shè)備要求較高；（6）單位發(fā)電設(shè)備體積和重量相對較大。純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵問題，一是面對中、低品位的熱源如何提高發(fā)電效率；二是余熱鍋爐如何適應(yīng)低溫的、含塵濃度高的廢氣，因為廢氣溫度低就要增加換熱面積，廢氣的含塵濃度高會帶來傳熱性能降低，并加快設(shè)備磨損，尤其是窯頭余熱鍋爐的磨損，甚至惡性堵灰事故造成的系統(tǒng)可靠性降低。近年來，原來受行業(yè)分割的中國國內(nèi)水泥行業(yè)科研設(shè)計公司、發(fā)電設(shè)備制造公司、電力行業(yè)科研設(shè)計公司等通過聯(lián)合研究攻關(guān)，成功開發(fā)、設(shè)計、制造、應(yīng)用了國內(nèi)低參數(shù)、單壓或補汽式汽輪機，解決了中、低品位的混壓進(jìn)汽問題，填補了國內(nèi)汽輪機制造業(yè)的空白，技術(shù)上與進(jìn)口的混壓進(jìn)汽式汽輪機相當(dāng)；同時適合低溫、含塵特點的余熱鍋爐也成功開發(fā)、制造和應(yīng)用，為純低溫余熱發(fā)電在我國水泥工業(yè)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前日本川崎重工株式會社已在海螺集團(tuán)寧國水泥廠、廣西柳州余峰水泥等公司已有多條水泥生產(chǎn)線余熱工程投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志水泥純低溫余熱技術(shù)已經(jīng)成熟；江西萬年、上海萬安、浙江申河等一批國產(chǎn)化的純低溫余熱發(fā)電項目的建成投產(chǎn)，標(biāo)志著中國國產(chǎn)化的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用階段。 余熱發(fā)電設(shè)計原則（1）本工程為一條 2500t/d 水泥熟料生產(chǎn)線配套余熱發(fā)電工程，裝機容量為 5000kW，設(shè)備原則上采用國產(chǎn)設(shè)備。（2）鍋爐島按照一條 2500t/d 水泥熟料生產(chǎn)線考慮，布置一臺AQC 爐和一臺 SP 爐，汽輪發(fā)電機島按照一臺機考慮。（3）配置一臺真空除氧器。（4）鍋爐補給水采用除鹽水。（5）轉(zhuǎn)動設(shè)備冷卻水、循環(huán)水補水采用工業(yè)水，與原有廠區(qū)內(nèi)工業(yè)水連接。（6）余熱電站發(fā)電機并網(wǎng)運行，廠用電部分僅考慮本余熱發(fā)電新增負(fù)荷。（7）熱工控制部分采用分散控制系統(tǒng)。（8）繼電保護(hù)裝置采用微機型，本工程設(shè)立獨立的直流電源，容量只考慮本工程直流容量。 廢熱資源條件表 51：煙氣參數(shù)條件一覽表序號 項 目 窯尾廢氣指標(biāo) 窯頭廢氣指標(biāo)1 熟料產(chǎn)量 2700 t/d2 廢氣量（濕基） 190000Nm3/h 90000Nm3/h鍋爐進(jìn)口廢氣溫度——平均值 325℃ 380℃（中部抽風(fēng)）——變化值 5℃、+15℃ 20℃、+50℃——最大值 360℃（異常瞬時 15min）410℃（異常瞬時 15min）3——最小值 300℃ 340℃4 鍋爐出口廢氣溫度——平均值≥200℃ ～100℃5 廢氣含塵量 50～60 g/Nm 3Max. 80 g/Nm315～22 g/Nm 3 g/Nm36 鍋爐和風(fēng)管的設(shè)計壓力～7800Pa ～3600Pa7 允許鍋爐的通風(fēng)壓損 800～1000Pa 800～1000Pa8 廢氣成分（濕基）——O2——CO2——N2——H2O4～5%20～30%65～67%3～6%20～21%/76～79%1～2%表 52：XX2500 t/d 熟料生產(chǎn)線余熱發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化熱力參數(shù)匯總表汽包單壓( MPa) AQC 設(shè)低溫過熱器和高溫過熱器，SP 設(shè)低溫過熱器參 數(shù)生產(chǎn)線規(guī)模 2500 t/d（設(shè)計平均產(chǎn)量 2700 t/d，最大產(chǎn)量 2800 t/d）SP 進(jìn)風(fēng)量（Nm 3/h） 175000SP 進(jìn)口風(fēng)溫（℃） 325SP 出口風(fēng)溫（℃） 200SP 低溫過熱主汽流量（t/h）SP 主汽壓（MPa） SP 主汽溫度（℃） 295SP 進(jìn)水溫度（℃） AQC 高溫進(jìn)風(fēng)量（Nm 3/h） 45581進(jìn)口風(fēng)溫（℃） 480AQC 中溫進(jìn)風(fēng)量（Nm 3/h） 120220進(jìn)口風(fēng)溫（℃） 351AQC 出口風(fēng)溫（℃） AQC 低溫過熱主汽流量（t/h）AQC 低溫過熱主汽壓（Mpa）AQC 低溫過熱主汽溫（℃） 295AQC 高溫過熱總流量（t/h）AQC 高溫過熱汽壓（Mpa） AQC 高溫過熱汽溫（℃） 450AQC 進(jìn)水溫度（℃） 45汽機主汽壓力（MPa） 汽機主汽溫度（℃） 440汽機主汽流量（t/h） 汽機補汽壓力（Mpa） 汽機補汽溫度（℃） 汽機補汽流量（t/h） 汽機排汽壓力（Mpa） 計算汽耗率（） 計算輸出功率（kW） 4750裝機容量（kW） 5000計算噸熟料發(fā)電量()(按 2700 t/d 計算)汽水總吸熱量（kj/h） 108 主機設(shè)備配置方案的選擇與確定1．余熱發(fā)電系統(tǒng)方案本余熱發(fā)電方案是在窯尾一級旋風(fēng)筒出口同高溫風(fēng)機之間裝一旁路余熱鍋爐（SP 爐） ，窯尾廢氣經(jīng)余熱鍋爐吸熱降溫至 218℃左右，由高溫風(fēng)機送至原系統(tǒng)的生料磨烘干生料或經(jīng)增濕塔至窯尾除塵器。若發(fā)電系統(tǒng)停用，則廢氣經(jīng)原系統(tǒng)廢氣管路進(jìn)入高溫風(fēng)機，如此可確保水泥生產(chǎn)線穩(wěn)定運行。AQC 鍋爐布置在窯頭篦冷機和余風(fēng)風(fēng)機之間，為立式結(jié)構(gòu)。AQC鍋爐的設(shè)備布置詳見工藝流程圖所示。在 AQC 鍋爐之前布置有飛灰分離器（或沉降室） ，要求將余風(fēng)中的固體顆粒含量降低 70%左右，以減輕對 AQC 鍋爐的磨損。采用將原余風(fēng)抽風(fēng)口改為兩個抽風(fēng)口，一只靠前，一只挪后?？壳暗母邷爻轱L(fēng)口熱風(fēng)送 AQC 鍋爐高溫公共過熱器部分，挪后的低溫抽風(fēng)與 AQC 鍋爐高溫公共過熱器出風(fēng)混合后 AQC 鍋爐的低溫過熱器、蒸發(fā)器、省煤器后經(jīng)除塵器和余風(fēng)風(fēng)機排入大氣，實際運行時通過各抽風(fēng)口進(jìn)出口調(diào)節(jié)風(fēng)門來調(diào)節(jié)。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗，改造后余熱發(fā)電量可以提高 30%以上，而且由于進(jìn)入 AQC 鍋爐余風(fēng)溫度提高，AQC 鍋爐參數(shù)提高、受熱面減少。為了提高傳熱效率，合理布局鍋爐受熱面，本方案 2500t/d 熟料線窯頭窯尾余熱鍋爐有一個共用省煤器，放在窯頭以將窯頭風(fēng)溫降至盡可能低。窯頭、窯尾余熱鍋爐均由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。給水經(jīng)窯頭余熱鍋爐省煤器加熱后分為兩路，分別進(jìn)入窯頭余熱鍋爐汽包和窯尾余熱鍋爐省煤器。工質(zhì)在汽包和蒸發(fā)器中進(jìn)行自然循環(huán)加熱。產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)入過熱器。窯頭、窯尾過熱器集箱出口的過熱蒸汽在分汽缸進(jìn)行混合，然后通過過熱蒸汽管進(jìn)入汽輪機作功發(fā)電。設(shè)計主要特點：?余熱鍋爐單壓系統(tǒng)，汽輪機單壓機組，系統(tǒng)簡單可靠、節(jié)省投資、運行操作方便，穩(wěn)定性好；?窯頭、窯尾鍋爐均采用立式自然循環(huán)，煙（空）氣自上而下進(jìn)入；?窯頭低溫過熱蒸汽溫度設(shè)計為 295℃，壓力 ，窯尾過熱蒸汽溫度設(shè)計也為 295℃，壓力 ，混合后溫度進(jìn)入AQC 的高溫公共過熱器，出口溫度為 450℃，壓力 ；?熟料生產(chǎn)線所配兩臺余熱鍋爐有一個共用省煤器，AQC 鍋爐采用中部雙抽風(fēng)，保證最經(jīng)濟熱利用。?SP 鍋爐采用機械振打清灰，煙氣側(cè)面流出出口煙箱，出口煙箱設(shè)置灰斗和輸灰裝置；?窯頭鍋爐前有一重力沉