【正文】 水源供水量為： (480＋1200＋180＋100＋200) ≈2376 m3/d(2) 給水系統(tǒng) 本工程給水分為循環(huán)給水， 生活、生產(chǎn)、消防給水兩個(gè)系統(tǒng)。1) 循環(huán)給水系統(tǒng)為節(jié)約用水，本工程設(shè)備冷卻水采用循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)給水經(jīng)循環(huán)給水泵加壓送至各車間用水點(diǎn)，循環(huán)回水?dāng)M采用壓力回流，利用余壓上冷卻塔，冷卻后進(jìn)入循環(huán)水池。循環(huán)回水率約為95%。為了保證循環(huán)給水系統(tǒng)的水質(zhì)，部分循環(huán)水進(jìn)行旁濾，并向循環(huán)給水系統(tǒng)內(nèi)適當(dāng)補(bǔ)充新鮮水。，當(dāng)個(gè)別用水點(diǎn)水壓不能滿足要求時(shí)，采取局部加壓方式解決。2) 生活、生產(chǎn)、消防給水系統(tǒng)本工程生產(chǎn)、消防、生活用水經(jīng)變頻恒壓供水裝置加壓送至各用水點(diǎn)。消防采用低壓制，在室外消防給水管網(wǎng)上設(shè)置消火栓，火災(zāi)時(shí)供消防車取水滅火。根據(jù)車間建筑物體積及耐火等級(jí)，確定本工程消防用水量為35l/s。同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)按1次考慮，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為2小時(shí)，則消防用水量為252m3/次，消防水儲(chǔ)存在清水池中，平使不得動(dòng)用?；馂?zāi)后消防水在兩天內(nèi)補(bǔ)充完畢。(1) 雨水排除雨水采用明溝排除，在經(jīng)常有人活動(dòng)的地方設(shè)置蓋板。雨水流量按當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算，重現(xiàn)期為1年。(2)生活污水排除本工程只有極少量生活污水，經(jīng)管道收集進(jìn)入一期工程地埋式二級(jí)生化處理裝置達(dá)標(biāo)處理后用于原料堆場(chǎng)增濕抑塵噴淋和廠區(qū)綠化等，廢水不外排。 主要給排水構(gòu)筑物及設(shè)備(1) 給水處理，清水池及二級(jí)泵房，循環(huán)水池及泵房1) 循環(huán)水池一座，矩形，有效容積為500m3 2) 生產(chǎn)清水池一座，矩形，有效容積為500m33) 泵房為半地下式，地上部分面積127m2，地下部分面積86m2。(1) 窯頭冷卻機(jī)噴水裝置采用40SFL6100水泵加壓。給水泵二臺(tái)，一用一備。(2) 增濕塔加壓泵房加壓泵房?jī)?nèi)設(shè)21/，二用一備。室內(nèi)生活給水管采用PPR管，絲扣連接；DN≤80mm生產(chǎn)消防給水管、生產(chǎn)循環(huán)給（回）水管采用鍍鋅鋼管，絲扣連接； DN＞100mm生活生產(chǎn)消防給水管、生產(chǎn)循環(huán)給（回）水管采用焊接鋼管，焊接或法蘭盤連接；室外DN≤80mm生活生產(chǎn)消防給水管、生產(chǎn)循環(huán)給（回）水管采用鍍鋅鋼管，絲扣連接；DN＞100mm生活生產(chǎn)消防給水管、生產(chǎn)循環(huán)給（回）水管采用采用球墨鑄鐵管，承插連接；生活排水管室內(nèi)采用UPVC排水塑料管，室外采用UPVC加筋排水管。 純低溫余熱發(fā)電工藝 建站方案本項(xiàng)目擬利用某水泥制造有限公司一、二期4000t/d熟料水泥生產(chǎn)線所產(chǎn)的低溫余熱發(fā)電，根據(jù)回收的熱量計(jì)算，在兩條水泥線的窯頭、窯尾分別設(shè)置一臺(tái)AQC爐、SP爐，配備一臺(tái)15MW的汽輪發(fā)電機(jī)組。 主機(jī)設(shè)備配置方案的選擇與確定(1) 自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)鍋爐比較依靠工質(zhì)的重度差而產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱為自然循環(huán)。借助水泵壓頭使工質(zhì)產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱為強(qiáng)制循環(huán)。臥式強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的優(yōu)點(diǎn)：①工質(zhì)在受熱面中是強(qiáng)制流動(dòng)，因而受熱面的布置方式靈活；②汽水流速高，換熱效率高；③起、停爐快；④循環(huán)倍率820(自然循環(huán)的循環(huán)倍率一般為510)或更高，蒸發(fā)受熱面可使用小管徑，相對(duì)汽包容積減小，節(jié)省鋼材。缺點(diǎn)：①加裝熱水循環(huán)泵，操作、檢修相對(duì)復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性降低；②循環(huán)泵系統(tǒng)投資增加；③運(yùn)行費(fèi)用高，消耗能源；④.占地面積大.立式自然循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)：①系統(tǒng)可靠性高；②系統(tǒng)水容積增大，(在波動(dòng)熱源情況下)穩(wěn)定性好；③運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn)：①鍋爐鋼材消耗較強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)而言有所增加(由于鍋爐設(shè)計(jì)水平的提高，受熱面清灰防磨損的問題已經(jīng)解決)；②鍋爐啟、停慢。綜合所述，在本項(xiàng)目中推薦使用的余熱鍋爐全部采用立式自然循環(huán)鍋爐。(2) 汽輪機(jī)單壓和雙壓方案的選擇對(duì)于廢氣余熱發(fā)電，為了提高熱力循環(huán)系統(tǒng)效率，一般應(yīng)采用合適的主蒸汽參數(shù)；為了更有效地利用煙氣熱量，采用多壓系統(tǒng)。單壓和多壓系統(tǒng)的選擇比較如下：在鍋爐熱平衡計(jì)算及鍋爐結(jié)構(gòu)計(jì)算過程當(dāng)中，當(dāng)設(shè)計(jì)選擇的鍋爐能完全吸收煙氣放出的熱量時(shí)，采用單壓設(shè)計(jì)更為合理，且投資費(fèi)用較少；當(dāng)部分熱量不能完全利用，只有利用低壓系統(tǒng)再次吸收部分熱量回送到汽輪機(jī)補(bǔ)汽部分，此時(shí)才采用雙壓設(shè)計(jì)布置。雙壓布置系統(tǒng)較為復(fù)雜，汽輪機(jī)內(nèi)效率有所降低，運(yùn)行、維護(hù)相對(duì)困難，且投資費(fèi)用大為增加。綜合上述比較和熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)比較，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有已建成水泥余熱發(fā)電工程的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于本項(xiàng)目15MW裝機(jī)系統(tǒng)，本項(xiàng)目采用單壓系統(tǒng)。 余熱回收系統(tǒng)的論述(1) 余熱鍋爐1) 窯頭余熱鍋爐(AQC爐) 本鍋爐采用立式結(jié)構(gòu)，自然循環(huán)，單壓設(shè)計(jì)。鍋爐本體由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。受熱面采用螺旋鰭片管作為受熱面，傳熱效果好。受熱面均采用逆流順列的布置結(jié)構(gòu)形式。2) 窯尾余熱鍋爐(SP爐) 本鍋爐采用立式結(jié)構(gòu)，自然循環(huán)，單壓設(shè)計(jì)。鍋爐本體由蒸發(fā)器和過熱器等組成。受熱面受到自上而下的煙氣橫向沖刷。受熱面管束均采用鍋爐鋼管，由水平前后方向彎制成的上下蛇形管束組成，采用逆流順列布置形式。為了防止煙氣顆粒磨損，煙氣入口截面上管束與彎頭等受氣流沖刷嚴(yán)重的位置均設(shè)置防磨罩。3) 鍋爐清灰方式本設(shè)計(jì)SP鍋爐采用機(jī)械振打清灰方式，AQC鍋爐采用沉降室除灰。(2) 低溫余熱發(fā)電工藝流程簡(jiǎn)述1) 煙氣流程出窯尾一級(jí)筒的廢氣(約330℃)經(jīng)SP爐換熱后溫度降至225℃左右，經(jīng)窯尾高溫風(fēng)機(jī)送至原料磨烘干原料后，經(jīng)除塵器凈化后達(dá)標(biāo)排放。取自窯頭篦冷機(jī)中部的廢氣(約360℃)經(jīng)沉降室沉降將煙氣的含塵量由50g/Nm3降至8~10g/Nm3后進(jìn)入AQC爐，熱交換后進(jìn)入收塵器凈化達(dá)標(biāo)后與熟料冷卻機(jī)尾部的廢氣會(huì)合后由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣。2) 水、汽流程原水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入鍋爐水處理車間，由離子交換裝置進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后的水作為發(fā)電系統(tǒng)的補(bǔ)充水補(bǔ)入發(fā)電系統(tǒng)的除氧器。經(jīng)化學(xué)除氧后的軟化水由鍋爐給水泵送至AQC爐的省煤器段，經(jīng)過省煤器段加熱后的約185℃的熱水按一定比例分別進(jìn)入AQC爐、SP爐的蒸發(fā)段、過熱段后，、330℃的過熱蒸汽，、300℃的過熱蒸汽，混合后進(jìn)入汽輪機(jī)主進(jìn)汽口，供汽輪機(jī)做功發(fā)電。經(jīng)汽輪機(jī)作功后的乏汽進(jìn)入凝汽器冷凝成凝結(jié)水后，由凝結(jié)水泵送至化學(xué)除氧器除氧，再由鍋爐給水泵將除氧后的冷凝水和補(bǔ)充水直接送至AQC爐，完成一個(gè)汽水循環(huán)。3) 排灰流程SP爐的排灰為窯灰，可回到水泥生產(chǎn)工藝流程中，設(shè)計(jì)時(shí)擬與窯尾除塵器收下的窯灰一起用輸送裝置送到生料均化庫(kù)。AQC爐產(chǎn)生的粉塵將和窯頭收塵器收下的粉塵一起回到工藝系統(tǒng)。(3) 余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的銜接1) AQC爐因熟料冷卻機(jī)的廢氣中含有對(duì)鍋爐換熱面磨蝕性較強(qiáng)的熟料微粒，濃度約為20g/Nm3，為保證AQC鍋爐的使用壽命，提高余熱利用率，在進(jìn)AQC爐之前的管路上設(shè)置重力沉降室，使進(jìn)入AQC鍋爐的廢氣粉塵濃度降至8g/Nm3左右。沉降室和AQC爐設(shè)在水泥生產(chǎn)線窯頭冷卻機(jī)與收塵器之間的管道上，鍋爐煙氣側(cè)阻力損失≤600Pa，窯頭余熱鍋爐整個(gè)系統(tǒng)(包括沉降室和管道)煙氣側(cè)的阻力≤ 1400 Pa，漏風(fēng)系數(shù)≤ 2%。為了確保AQC出現(xiàn)事故時(shí)不影響水泥生產(chǎn)，設(shè)旁路煙道在必要時(shí)解列AQC爐。因進(jìn)AQC爐的廢氣溫度較高，在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮在出現(xiàn)事故發(fā)生干燒的特殊情況下， AQC爐仍然是安全的。2) SP爐 SP爐設(shè)置在窯尾預(yù)熱器與窯尾高溫風(fēng)機(jī)之間，用煙氣管道與余熱鍋爐連接。SP爐系統(tǒng)的煙氣側(cè)阻力≤ 1000 Pa，通過提高高溫風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，可使系統(tǒng)完全正常工作。 為保證余熱鍋爐的啟停不影響水泥生產(chǎn)及電站的穩(wěn)定運(yùn)行，在SP爐煙氣連接管道上設(shè)有旁通煙道，可使鍋爐在出現(xiàn)故障時(shí)或水泥生產(chǎn)不正常時(shí)解列，既滿足了水泥生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行又保證了SP爐的安全。通過旁通煙道的調(diào)節(jié)作用還可使水泥生產(chǎn)及余熱鍋爐的運(yùn)行均達(dá)到理想的運(yùn)行工況。 汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的論述(1) 系統(tǒng)概述余熱鍋爐過熱器產(chǎn)生的過熱蒸汽，經(jīng)電動(dòng)隔離閥、主汽門、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功后，排至凝汽器。乏汽在凝汽器中凝結(jié)成水后，匯入熱水井，然后由凝結(jié)水泵送往真空除氧器，再經(jīng)給水泵泵入余熱鍋爐循環(huán)使用。循環(huán)冷卻水泵將水池中冷卻水打入凝汽器后，再排往冷卻塔進(jìn)行冷卻，經(jīng)過冷卻的水最后回到水池循環(huán)利用。發(fā)電機(jī)冷卻介質(zhì)為空氣，冷卻方式為閉式循環(huán)通風(fēng)冷卻。(2) 汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)本汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)主要由主蒸汽系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)等組成。1) 主蒸汽系統(tǒng)來自余熱鍋爐的新蒸汽經(jīng)隔離閥至主汽門，再經(jīng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)作功，做完工后的乏汽進(jìn)入凝汽器凝結(jié)為水，經(jīng)凝結(jié)水泵、除氧器、給水泵送回鍋爐。汽輪油泵、汽封加熱器、均壓箱所需新蒸汽的管道，連接在主蒸汽主汽閥前，為防止汽封加熱器噴嘴堵塞，汽封加熱器前蒸汽管道上裝有濾汽器。2) 軸封系統(tǒng)為了減少汽輪機(jī)汽缸兩端軸封處的漏氣損失，在軸伸出氣缸的部位均裝有軸封，分別有前汽封、后汽封和隔板汽封，汽封均采用高低齒型迷宮式。3) 疏水系統(tǒng)在汽輪機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，要把主蒸汽管道及其分支管道、閥門等部件中集聚的凝結(jié)水迅速地排走，否則進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分，將會(huì)引起水擊，另外會(huì)引起其它用汽設(shè)備和管道發(fā)生故障。汽輪機(jī)本體疏水設(shè)計(jì)有：a. 自動(dòng)主汽閥前疏水；b. 前后汽封疏水；c. 自動(dòng)主汽閥桿疏水；d. 自動(dòng)主汽閥后疏水、汽輪機(jī)前后汽缸、軸封供汽管疏水，引至疏水膨脹箱。4) 凝結(jié)水系統(tǒng)凝汽器熱井中的凝結(jié)水，由凝結(jié)水泵經(jīng)汽封加熱器送至除氧器。汽輪機(jī)啟動(dòng)和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，為了保證有足夠的凝結(jié)水量通過汽封加熱器中的冷卻器，并維持熱井水位，在汽封加熱器后的主凝結(jié)水管道上裝設(shè)了一根再循環(huán)管，使一部分凝結(jié)水可以在凝汽器及汽封加熱器之間循環(huán)，再循環(huán)水量的多少由再循環(huán)管道上的調(diào)節(jié)閥門來控制。汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)，凝汽器內(nèi)無水，這時(shí)應(yīng)由專設(shè)的除鹽水管向凝汽器注水。5) 真空系統(tǒng)汽輪機(jī)運(yùn)行需要維持一定的真空，必須抽出凝汽器、凝結(jié)水泵等中的空氣，它們之間均用管道相互聯(lián)通，然后與射水抽氣器連在一起，組成一個(gè)真空抽氣系統(tǒng)。6) 循環(huán)水系統(tǒng)凝汽器、冷油器以及發(fā)電機(jī)的空氣冷卻器必須不斷地通過冷卻水，以保證機(jī)組的正常工作，冷卻水管道、循環(huán)水泵、補(bǔ)充用的工業(yè)水管道及冷卻循環(huán)水的冷卻設(shè)備總稱為循環(huán)水系統(tǒng)。7) 給水除氧系統(tǒng)鍋爐補(bǔ)充水和汽輪機(jī)回收的凝結(jié)水進(jìn)入除氧器，進(jìn)行化學(xué)除氧，杜絕水中的溶解氧對(duì)鍋爐受熱面的氧腐蝕。(3) 主廠房布置汽輪發(fā)電機(jī)布置在18m24m主廠房?jī)?nèi)，為雙層布置，運(yùn)轉(zhuǎn)層7m，汽機(jī)設(shè)備縱向布置，運(yùn)轉(zhuǎn)層布置汽機(jī)及發(fā)電機(jī)，底層布置冷油器、油系統(tǒng)、給水泵等，為考慮安裝及檢修方便，主廠房上方布置有橋式雙鉤起重機(jī)20/5t，運(yùn)轉(zhuǎn)層設(shè)有吊裝孔，主廠房側(cè)面為配電室及變壓器室，運(yùn)轉(zhuǎn)層布置控制室等，除氧裝置布置在12m層。 主機(jī)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)(1) 4000t/d窯尾SP余熱鍋爐主要熱力參數(shù)：廢氣流量 278000Nm3/h廢氣進(jìn)口溫度 330℃廢氣出口溫度 225℃廢氣側(cè)阻力 ＜800Pa鍋爐蒸發(fā)量 19t/h蒸汽出口壓力 蒸汽出口溫度 300℃(2) 4000t/d窯頭AQC余熱鍋爐主要熱力參數(shù)：廢氣流量 140000Nm3/h廢氣進(jìn)口溫度 360℃廢氣出口溫度 110℃氣側(cè)阻力 ＜800Pa過熱蒸汽流量 過熱蒸汽壓力 過熱蒸汽溫度 330℃省煤器給水溫度 42℃(3) 汽輪發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)：主蒸汽壓力(絕壓) 主蒸汽溫度 310℃額定功率 15000kW汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速 3000rpm排氣壓力 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速 3000rpm發(fā)電機(jī)功率 15000kW發(fā)電機(jī)電壓 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱單 位指 標(biāo)備 注1裝機(jī)容量MW152平均發(fā)電功率kW136003年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間h72004年發(fā)電量180。104kWh97925年供電量180。104kWh90086電站自用電率%87年節(jié)約標(biāo)煤t/a18605工廠擬建4000t/d水泥生產(chǎn)線，設(shè)有總降壓站，單回進(jìn)線引入，總降室內(nèi)設(shè)有主變。，經(jīng)過電纜進(jìn)入水泥線總降壓站配電室與系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行。公司需與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定并網(wǎng)協(xié)議，接入系統(tǒng)由公司另行委托有關(guān)單位設(shè)計(jì)。(1)余熱系統(tǒng)電壓等級(jí)發(fā)電機(jī)電壓 高壓配電電壓 低壓配電電壓 輔機(jī)電壓 照明電壓 380V/220V操作電壓 直流或交流220V檢修照明電壓 36V/12V(2)主接線方式，，. 同期并網(wǎng)、解列點(diǎn)設(shè)置于發(fā)電機(jī)出口主開關(guān)上。(3)變壓器選擇根據(jù)計(jì)算負(fù)荷，同時(shí)考慮余熱發(fā)電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、可靠性，余熱電站選擇800kVA工作變壓器1臺(tái)。正常工作時(shí)，其低壓負(fù)荷切換至備用電源供電，由業(yè)主最終統(tǒng)一考慮。正常運(yùn)行時(shí)工作變壓器的負(fù)荷為60%左右。直流系統(tǒng)的負(fù)荷包括正常工作負(fù)荷和事故負(fù)荷，考慮投資、維護(hù)和管理費(fèi)用，余熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)獨(dú)立的直流系統(tǒng)，供控制、保護(hù)用，容量暫定為100 AH，設(shè)充電裝置一套，直流分流屏一套。15000kW余熱發(fā)電系統(tǒng)啟動(dòng)功率大約為10