【正文】 主要耗能設(shè)備 各用能系統(tǒng)系統(tǒng)主要耗能設(shè)備情況見前表 23“生產(chǎn)用能系統(tǒng)主要耗大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 36 能設(shè)備表”。 工序能耗指標(biāo)和能效水平 工序 能耗指標(biāo) 計(jì)算 見下表： 廠用電量 計(jì)算 表 序 號(hào) 名 稱 運(yùn)行 臺(tái)數(shù) 總裝機(jī) 功率（ KW） 運(yùn)行時(shí)間（ h） 計(jì)算有功電耗（ 萬(wàn)kWh） 計(jì)算無(wú)功電耗（萬(wàn)kvah） 年耗電量 （萬(wàn) kWh） 1 生產(chǎn)用電設(shè)備 冷卻塔水泵 1臺(tái) 250 7200 鍋爐給水泵 1臺(tái) 110 7200 冷卻塔風(fēng)機(jī) 2臺(tái) 264 7200 凝結(jié)水泵 1臺(tái) 37 7200 真空泵 1臺(tái) 37 7200 鍋爐循環(huán)水泵 4臺(tái) 360 7200 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 35 序 號(hào) 名 稱 運(yùn)行 臺(tái)數(shù) 總裝機(jī) 功率（ KW） 運(yùn)行時(shí)間（ h） 計(jì)算有功電耗（ 萬(wàn)kWh） 計(jì)算無(wú)功電耗（萬(wàn)kvah） 年耗電量 （萬(wàn) kWh） 拉鏈機(jī) 2臺(tái) 30 7200 拉鏈機(jī) 2臺(tái) 37 7200 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī) 2臺(tái) 15 7200 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī) 2臺(tái) 22 7200 其他耗電 設(shè)備 69 7200 小計(jì) 1227 2 照明 500燈 50 3600 合計(jì) 1277 計(jì)算公式： 總裝機(jī) 功率 =配套電機(jī)功率設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù) 計(jì)算有功電耗 =總裝機(jī) 功率 有功 負(fù)荷系數(shù)（取 ） 運(yùn)行時(shí)間 計(jì)算無(wú)功電耗 =總裝機(jī) 功率 無(wú)功負(fù) 荷系數(shù)（取 ） 運(yùn)行時(shí)間 年耗電量 =計(jì)算有功電耗 +計(jì)算無(wú)功電耗 分析： 本項(xiàng)目生產(chǎn)給水系統(tǒng)年耗電量為 萬(wàn) kWh； 粉塵處理系統(tǒng)年耗電量為 萬(wàn) kWh； 照明系統(tǒng)年耗電量為 萬(wàn) kWh； 電站自用電量為 萬(wàn) kWh/a，占發(fā)電量的 7%。均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn) 指標(biāo) 。 項(xiàng)目工藝處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 結(jié)論： 本工程 生產(chǎn)工藝選擇合理、技術(shù) 成熟、 先進(jìn)可行 。 12H2O 鍋爐給水阻垢 2 聯(lián)氨 N2H4 本工程系利用 2 4500t/d 熟料生產(chǎn)線窯尾預(yù)熱器及窯頭熟料冷卻機(jī)廢氣余熱聯(lián)合生產(chǎn)低壓過(guò)熱蒸汽進(jìn)行發(fā)電，是典型純低溫余熱發(fā)電的大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 33 節(jié)能工程。目前先進(jìn)的新型干法工藝，單位熟料燒成熱耗在 2900～ 3300kJ/kg， 根據(jù)熱工標(biāo)定，熟料形成熱約占 42%，出冷卻機(jī)熟料和預(yù)熱器飛灰?guī)ё叩臒崃考s占 5%，系統(tǒng)表面散熱約占 13%，預(yù)熱器廢氣和冷卻機(jī)廢氣帶走的熱量約為 33%，其他熱損失為 7%。目前我國(guó)新型干法工藝中窯尾 5 級(jí)預(yù)熱器排出的廢氣溫度一般在 320～ 350℃之間，窯頭篦冷機(jī)余風(fēng)排出的溫度一般為 300℃左右。 主要原材料、燃料供應(yīng) 本項(xiàng)目為利用余熱 進(jìn)行發(fā)電，所需主要“原材料”即為熟料生產(chǎn)的余熱；其他輔助材料為發(fā)電調(diào)節(jié)水質(zhì)所用的化學(xué)藥品，用量不大。 生產(chǎn)水系統(tǒng)無(wú)直接排水，大 部分 水均進(jìn)行 回收 和循環(huán) 利用 ，僅有鍋爐和冷卻系統(tǒng)的少量不定期排污， 不造成污染。 （ 5） 主要給水構(gòu)筑物和設(shè)備 工業(yè)用逆流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。 （ 4） 消防給水 水泥生產(chǎn)線消防給水系統(tǒng)是一套完整高效的消防系統(tǒng)，由生活、消防水池、消防水泵、生活、消防給水管網(wǎng)及室內(nèi)、室外消火栓所構(gòu)成，余熱發(fā)電將納入全廠統(tǒng)一管理。 3） 化學(xué)水處理系統(tǒng) 該系統(tǒng)采用一級(jí)陰陽(yáng)離子樹脂交換處理，工藝流程為：原水→原水箱→原水泵→過(guò)濾水箱→水泵→陽(yáng)離子交換器→陰離子交換器→純水（除鹽水）→純水箱→給水泵→熱力系統(tǒng)。 蒸汽冷凝時(shí)放出大量熱，必須要有大流量的冷卻水帶走，為解決冷卻水本身的溫度升高，設(shè)置冷卻塔對(duì)其進(jìn)行冷卻，水系統(tǒng)為循環(huán)運(yùn)行，為保證循環(huán)水質(zhì)，需投加相應(yīng)的除垢劑和防腐劑。該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，循環(huán)冷卻水泵自循環(huán)水池抽水送至各生產(chǎn)車間供生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水，冷卻過(guò)設(shè)備的水（循環(huán)回水）利用管網(wǎng)的余壓送至冷卻塔降溫，再進(jìn)入循環(huán)水池，供循環(huán)水泵繼續(xù)循環(huán)使用。 該水系統(tǒng)處于密閉運(yùn)行狀態(tài)，水量除少量的排污外均為重復(fù)利用。 PH 鍋爐和 AQC 鍋爐給水經(jīng)蒸發(fā)和過(guò)熱，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽 (即汽輪機(jī)的主蒸汽 )，兩股蒸汽匯合后進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功； AQC 鍋爐省煤器一部分出水作為閃蒸器的給水，閃蒸汽作為汽輪機(jī)的輔助蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功，將蒸汽所含的熱能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能。 （ 3） 生產(chǎn)給水 生產(chǎn)給水 系統(tǒng)主要由鍋爐給水 系統(tǒng) 、 循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 和 化學(xué)水處理系統(tǒng) 三大部分組成。 設(shè)計(jì)原則為“系統(tǒng)安全可靠、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理”，與工廠管理要求一致，并保持環(huán)境協(xié)調(diào)。 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 30 建筑物 ： 汽輪機(jī)房采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 （ 2） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)工程 ： 本工程對(duì)荷載較小的一般建、構(gòu)筑物，可以考慮以上部粘土為天然地基基礎(chǔ)持力層?？刂剖?、電房等要求較潔凈的房間，采用地磚地面。 墻面 ： 框架填充墻采用空心磚砌塊，磚墻內(nèi)外均用水泥砂漿抹面。壓型鋼板屋面排水坡度 10%。 中控操作方式為微機(jī)操作，操作人員可通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)發(fā)出指令控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的起停、調(diào)整各路廢氣擋板，汽水閥門的開度等，使整個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)工況變化，自控系統(tǒng)能根據(jù)有關(guān)參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、汽、水等系統(tǒng)的平大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 29 衡，能按指令自動(dòng)完成發(fā)電機(jī)的同期投入，并設(shè)完善的報(bào)警和保護(hù) 程序，使整個(gè)工藝流程能長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行，同時(shí)記錄、打印各種工藝參數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)，本系統(tǒng)可與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)間時(shí)進(jìn)行信息交流。 現(xiàn)場(chǎng)控制站控制器采用冗余方式，兩臺(tái)控制器實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換，保證系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行，控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，并通過(guò)預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行順序控制和過(guò)程控制。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過(guò)電纜接入總降 母線Ⅱ段，發(fā)電上網(wǎng)電量全部為自發(fā)自用電量，并網(wǎng)不上網(wǎng)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能全部用于工廠已有負(fù)荷。直流供電的電壓為 220V。 AQC 鍋爐為立式自然循環(huán)鍋爐，帶汽包，煙氣自上而下通過(guò)鍋爐，為增大換熱面積 ，強(qiáng)化換熱效果， AQC 爐受熱面使用螺旋翅片管。 鍋爐技術(shù)特點(diǎn) 由于 PH 出口廢氣還要用于生料烘干，所以 PH 爐不設(shè)置省煤器，只設(shè)蒸發(fā)器和過(guò)熱器，使出爐 廢氣溫度 保 持 在 ℃ 左右，滿足生料 粉磨烘干的 需求。 熱水循環(huán)系統(tǒng) AQC 爐省煤器出水分為三路，一路作為 AQC 鍋爐汽包給水，一路作為大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 25 PH 鍋爐的汽包給水，另外一路進(jìn)入閃蒸器作為閃蒸飽和蒸汽的水源，而閃蒸器的出水又重新經(jīng)鍋爐給水泵送至 AQC 爐省煤器形成一個(gè)水路循環(huán)。通過(guò)調(diào)節(jié)鍋爐的給水量，提高了鍋爐對(duì)水泥窯余熱參數(shù)波動(dòng)的適應(yīng)性能，進(jìn)而保證余熱發(fā)電系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高 了相對(duì)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率。閃蒸系統(tǒng)在 AQC 鍋爐和閃蒸器之間形成了一個(gè)單獨(dú)的水循環(huán)，便可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)省煤器的工質(zhì)流量，即便工況波動(dòng)，也能較好地控制省煤器的出口水溫、閃蒸蒸汽參數(shù)在要求范圍內(nèi)，避免了 “ 汽塞 ” 事故的發(fā)生。 閃蒸技術(shù)是利用閃蒸原理（即高溫高壓水在壓力突然降低時(shí)，部分瞬間汽化為飽和蒸汽的現(xiàn)象）實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)汽的過(guò)程。 （ 2）余熱鍋爐的選用 設(shè)置具有較高換熱效率的余熱鍋爐 ： PH 鍋爐和 AQC 鍋爐， PH 鍋爐是利用窯尾預(yù)熱器出口廢氣來(lái)進(jìn)行熱量交換， AQC 鍋爐則是利用冷卻機(jī) 中部的中溫廢氣來(lái)進(jìn)行動(dòng)力 熱能的 回收 利用 ，從而充分利用余熱資源。 主機(jī)設(shè)備選擇方案 針對(duì)水泥 窯 低溫余熱發(fā)電的廢氣流量大、品位低的特點(diǎn)，在 熱力系統(tǒng)設(shè)備的配置上采取如下措施： （ 1） 汽輪機(jī) 的選用 汽輪機(jī)型式采用 補(bǔ) 汽凝汽式汽輪機(jī) ，利用參數(shù)較低的主蒸汽和來(lái)自閃蒸器的飽和蒸汽發(fā)電。 車間布置 汽輪發(fā)電機(jī)廠房：汽輪發(fā)電機(jī)廠房結(jié)構(gòu)為二層，凝結(jié)水泵、鍋爐給水泵、凝汽器、射水抽氣器、射水泵、潤(rùn)滑油冷卻器、儀表用空氣壓縮機(jī)、儀表用空氣除濕機(jī)、 MCC 室、變壓器室等布置于一層，汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及控制盤等布置在二層，低壓閃蒸器布置于汽輪機(jī)廠房值班室房頂；控制室布置于汽輪機(jī)廠房操作控制室內(nèi)。給水通過(guò) PH 余熱鍋爐和 AQC大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 22 余熱鍋爐， 將水泥熟料生產(chǎn)線 排放 的低溫余熱 的 熱能進(jìn)行回收， 使其轉(zhuǎn)化為蒸汽，再通過(guò)蒸汽管道導(dǎo)入蒸汽輪機(jī)，在汽輪機(jī)中熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)化為最終的產(chǎn)品 —— 電能。 b. 直流屏經(jīng)逆變單元輸出交流 220V電 源作為應(yīng)急電源引至應(yīng)急照明配電箱。 冷卻塔、 AQC 鍋爐及沉降室、 PH 鍋爐分別設(shè)照明配電箱 1 只，采用 TNS供電系統(tǒng)。 正常照明以反射型高壓鈉燈照明光源為主，電力室、控制室設(shè)置采用熒光燈， T/G 廠房部分照明光源采用工廠燈；照明電源引自電力室的照明專用低壓配電 柜。 發(fā)電電量全部自發(fā)自用，并網(wǎng)不上網(wǎng) 。 接入 系統(tǒng) 為滿足保護(hù)及同期并網(wǎng)要求，在發(fā)電機(jī)出口處設(shè)計(jì)同期 PT，在發(fā)電機(jī)廠房聯(lián)絡(luò)進(jìn)線柜內(nèi)設(shè)置三相式電流互感器， AC 相線路 PT。 水處理系統(tǒng)內(nèi)容包括：化學(xué)水處理系統(tǒng)；循環(huán)冷卻水泵房及水池；AQC 鍋 爐 、 PH 鍋爐輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)。 項(xiàng)目工藝流程、技術(shù)方案對(duì)能源消費(fèi)的影響 余熱發(fā)電工藝 余熱發(fā)電工程系統(tǒng)組成 本 期 余熱發(fā)電工程 建設(shè) 系統(tǒng)包括有：熱力系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、發(fā)電控制系統(tǒng)、接入系統(tǒng)和電氣及照明系統(tǒng)。 循環(huán)水池 、 泵房 和化學(xué) 水處理緊靠汽輪發(fā)電機(jī)房 ，可以縮短水系統(tǒng)管道長(zhǎng)度，減小水輸送阻力， 降低水輸送能量消耗。 從總平面布置來(lái)看， PH 鍋爐和 AQC 爐分別靠近二條熟料生產(chǎn)線的窯尾和窯頭布置 ，有利于與原有廢氣管道順暢連接， 縮短廢氣輸送距離，減少熱輸送的能量損失，提高熱能利用 。項(xiàng)目地質(zhì)條件、水源條件，均能滿足項(xiàng)目建設(shè)要求。 廠內(nèi)道路、豎向布置及排水 各車間布置的標(biāo)高與鄰近建、構(gòu)筑物的標(biāo)高一致，充分利用原有的道路及雨水排除系統(tǒng)。為了降低熱損耗，汽輪發(fā)電機(jī)房盡量靠近燒成系統(tǒng)，以保證熱力管道不至于太長(zhǎng)。 PH 鍋爐和 AQC 爐分別靠近二條熟料生產(chǎn)線的窯尾和窯頭布置。 電源 大行 水泥股份有限公司三期熟料生產(chǎn)線建設(shè)時(shí)已建成一座 110kV/ kV 總降壓變電站；總降內(nèi)設(shè)置兩段 母排，每段母排已預(yù)留預(yù)留發(fā)電大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 19 聯(lián)絡(luò)開關(guān)的位置，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，由電站廠房?jī)?nèi)的同期開關(guān)并網(wǎng)，通過(guò)電站側(cè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)輸送至總降 母線 總 圖 布置 總平面布置原則 由于 本項(xiàng)目為配套項(xiàng)目，與原有工藝系統(tǒng)聯(lián)系緊密，總平面布置須充分考慮對(duì)原有工藝系統(tǒng)的影響； PH 鍋爐與 AQC 鍋爐與原有廢氣管道連接要順暢、阻力??； 汽輪機(jī)廠房和冷卻水系統(tǒng)要盡量靠近余熱回收系統(tǒng)，減少熱力損失，降低系統(tǒng)阻力； 充分考慮主體車間的交通、消防和操作維護(hù)方便； 考慮與工廠整體布局的美觀和協(xié)調(diào)。建筑場(chǎng)地類別為 II 類。各土、砂層均不存在強(qiáng)震作用產(chǎn)生震陷及砂、土液化不良地質(zhì)現(xiàn)象。 地質(zhì)條件 根據(jù) 某某 水文工程勘察院的《巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》，擬建發(fā)電區(qū)域內(nèi)地貌為 某某 沖積平原。 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 18 4 項(xiàng)目建設(shè)方案節(jié)能評(píng)估 項(xiàng)目選址與總平面布置對(duì)能源消費(fèi) 和利用 的影響 項(xiàng)目選址 及條件 廠址 與建設(shè)場(chǎng)地 大行 水泥股份有限公司 位于 某某 省 某某 市 某某 鎮(zhèn)，距 222 國(guó) 道及 某某高速以及 某某 鐵路 某某 車站均較近，工廠交通運(yùn)輸非常便利。 結(jié)論： 綜上所述， 該公司 2 4500t/d 熟料生產(chǎn)線余熱供應(yīng)的可靠性和余熱供應(yīng)條件 滿足項(xiàng)目 設(shè)計(jì) 發(fā)電 能力 的需要。 通過(guò)對(duì)上表 2 4500t/d 生產(chǎn)線 廢氣余熱資源表 的分析以及熱平衡計(jì)算，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)電功率為 15400kw，詳見附圖之余熱發(fā)電系統(tǒng)熱平衡圖。 以下將水泥生產(chǎn)線廢氣余熱資源情況 進(jìn)行列表： 大行 水泥股份有限公司純低溫余熱發(fā)電工程 能評(píng)報(bào)告 15 表 31 生產(chǎn)線 廢氣余熱資源表 熱 源 項(xiàng) 目 PHJ鍋爐 AQCA 鍋爐 廢氣流量 （ 濕性氣體 ） 10 3Nm3/h 340 165 廢氣靜壓 （ Pa） 7000 1000 廢氣含塵量 （ g/m3） 80 30 鍋爐入口 廢氣溫度 窯尾 320 窯頭 360 廢氣熱焓值 kJ/Nm3 鍋爐出口 廢氣溫度 194 廢氣熱焓值 kJ/Nm3 廢氣成份 Vol% N2 O2 H2O CO2 余 熱資源 根據(jù)公司三期后續(xù)工程項(xiàng)目熟料生產(chǎn)線的工藝技術(shù)方案及主機(jī)配置、綜合各項(xiàng)生產(chǎn)條件，熟料線建成投產(chǎn)后