【正文】 設(shè)備方案 設(shè)備 選型 1．設(shè)備選型原則 （ 1）先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)性，適用性 ； （ 2）具有自動、機(jī)電一體化； （ 3）能滿足生產(chǎn)的高效率、高質(zhì)量的要求，具有工藝的先進(jìn)性； （ 4）生產(chǎn)廠家必須有相應(yīng)生產(chǎn)實力和較好的售后服務(wù)； （ 5）開發(fā)和檢測用儀器及設(shè)備必須具有高精度，高可靠性和耐用性。產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)入各自的過熱器，窯頭鍋爐低壓部分產(chǎn)生 、295℃過熱蒸汽，窯尾鍋爐產(chǎn)生 、 295℃過熱蒸汽，窯頭、窯尾過熱器集箱出口的過熱蒸汽在窯頭鍋爐的高溫公共過熱器進(jìn)口集箱進(jìn)行混合，然后在窯頭鍋爐的高溫公共過熱器中過熱，通過過熱蒸汽管進(jìn)入汽輪機(jī)，過熱蒸汽在汽輪機(jī)中作功后由冷凝器冷卻成凝結(jié)水送至真空除氧器。給水由給水泵送至窯頭省煤器，由省 煤器加熱成欠飽和水后經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥分別送至窯頭汽包和窯尾省煤器。 綜合上述比較和熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計比較，且本系統(tǒng)的窯頭鍋爐的排煙溫度為 102℃，所以對于本項目 5000kW 裝機(jī)系統(tǒng)，我們采用單壓系統(tǒng)。 （ 2） 對于單一熱源而言，雙壓系統(tǒng)較單壓系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)熱效率 3~5%左右，對于水泥余熱的兩個甚至多個 熱源而言，采用雙壓還是單壓系統(tǒng)要進(jìn)行熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、具體分析。單壓和多壓系統(tǒng)的選擇比較如下： （ 1） 在鍋爐熱平衡計算及鍋爐結(jié)構(gòu)計算過程當(dāng)中，當(dāng)設(shè)計選擇的鍋爐能完全吸收煙氣放出的熱量時，采用單壓設(shè)計更為合理，且投資費用較少；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)補汽部分，此時才采用雙壓設(shè)計布置。 綜合所述，在本項目中推薦使用的余熱鍋爐全部采用自然循環(huán)鍋爐。自從20 世紀(jì) 90 年代 CMI 發(fā)明的自然引致循環(huán)的專利技術(shù)后，首臺立式余熱鍋爐 脫離循環(huán)泵成功運行，由此中低溫余熱鍋爐以立式自然循環(huán)為潮流。缺點：①鍋爐鋼材消耗較強制循環(huán)系統(tǒng)而言有所增加（由于鍋爐設(shè)計水平的提高 ，受熱面布置難度提高的問題已經(jīng)解決）；②鍋爐啟、停慢。缺點：①加裝熱水循環(huán)泵，操作、檢修相對復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性降低；②循環(huán)泵系統(tǒng)投資增加；③運行費用高。 強制循環(huán)鍋爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)基本相同，所不同的在下降管中增加了循環(huán)泵，作為增強 汽水循環(huán)的推動力。 自然循環(huán)形成：汽包、下降管、下聯(lián)箱和傾斜式的受熱面組成一個循環(huán)回路。 3． 自然 循環(huán)與強制循環(huán)優(yōu)缺點 依靠工質(zhì)的重度差而產(chǎn)生的循環(huán)流動稱為自然循環(huán)。水泥余熱鍋爐雖然容易積灰，但灰的黏結(jié)性小，容易清除。應(yīng)用在燃?xì)廨啓C(jī)和水泥的中低溫?zé)?/空氣余熱，處于高正壓或高負(fù)壓（如燃?xì)廨啓C(jī)煙氣背壓在 2021～ 3000 Pa，水泥窯尾煙氣系統(tǒng)背壓在 7500 Pa）的余熱鍋爐以立式結(jié)構(gòu)布置更佳，象燃?xì)廨啓C(jī)余熱鍋爐從臥式居多發(fā)展為目前的以立式為主。 ?SP 鍋爐采用機(jī)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降室，減少了對 AQC 爐的磨損，增強了使用壽命； ?AQC 鍋爐采用自然通風(fēng)清灰，煙氣從底部流出出口煙箱，出口煙箱不設(shè)置灰斗和出灰裝置，由氣流帶出，受熱面布置考慮集灰影響。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(jī)作功發(fā)電。工質(zhì)在汽包和蒸發(fā)器中進(jìn)行自然循環(huán)加熱。窯頭、窯尾余熱鍋爐均由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。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。 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。 AQC鍋爐的設(shè)備布置詳見工藝流程圖所示。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(jī)，如此可確保水泥生產(chǎn)線穩(wěn)定運行。 （ 8）繼電保護(hù)裝置采用微機(jī)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。 （ 6）余熱電站發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運行，廠用電部分僅考慮本余熱發(fā)電新增負(fù)荷。 （ 4）鍋爐補給水采用除鹽水。 （ 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(jī)島按照一臺機(jī)考慮。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。 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。 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(jī)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。 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。 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。 20 世紀(jì) 50～ 70 年代由于我國國民經(jīng)濟(jì)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。 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。 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。 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。 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(jī)南側(cè)， SP爐布置窯尾預(yù)熱器北側(cè)。 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。 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。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。 外部配套協(xié)作條件 2021年， 樂昌市 全市完成生產(chǎn)總值 38. 24億元，同比增長 %。 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 。 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。 礦產(chǎn)主要有煤、銻、鎢、鐵、鋅、螢石等。 森林覆蓋率達(dá) %，是廣東省重點林業(yè)縣（市）。有耕地 萬公頃，林地 萬公頃。地處中亞熱帶，具有山地氣候特征。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。 電訊快捷， 50000 門程控電話可直拔世界各地，無線尋呼機(jī)（ BP機(jī)）和移動電話使用方便。 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。 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 。 （ 5） 年節(jié)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(jì)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 。要盡可能采用先進(jìn)的工藝（熱力系統(tǒng)）技術(shù)方案，以降低操作成本和改造基建的投入； （ 4） 以生產(chǎn)可靠為前提，采用成熟、可靠的工藝和裝備，克服同類型、同規(guī)模項目中暴露出的問題； （ 5） 余熱電站設(shè)備原則上采用國產(chǎn)設(shè) 備； （ 6） 余熱電站主、輔機(jī)的過程控制采用集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)； （ 7） 貫徹執(zhí)行國家和地方對環(huán)保、勞動、安全、計量、消防等方面的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，做到“三同時”。 項目單位 積極作好節(jié)能、降耗 等工作，在 節(jié)能 獲益的同時，成本 相對降低， 將更多 地 帶動行業(yè)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行類似技術(shù)改造 。惟有科技進(jìn)步能夠改變生產(chǎn)要素的組合方式，不斷 突破 “ 增長極限 ” ，從而使節(jié)能降耗和可持續(xù)發(fā)展成為現(xiàn)實。同時，還要加大科技創(chuàng)新的力度，用高新技術(shù)尤其是信息技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和落后工藝，開展清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)節(jié)能、降耗、增效。目前，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)水平低，歸根結(jié)底是由于我國科技創(chuàng)新能力低，特別是自主創(chuàng)新能力低。但節(jié)能降 耗的根本途徑，還是要靠技術(shù)進(jìn)步。而且，從長遠(yuǎn)利益來看，企業(yè)履行社會責(zé)任和企業(yè)品牌建設(shè)有著密切的聯(lián)系，積極履行包括保護(hù)環(huán)境在內(nèi)的企業(yè)社會責(zé)任，也是企業(yè)形象建設(shè)和宣傳的最好途徑。隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的深入，國際社會和國際市場對企業(yè)提出了更加嚴(yán)格的社會責(zé)任要求和行為準(zhǔn)則。事實上，這不僅能夠提高企業(yè)的技術(shù)水平，幫助企業(yè)在市場上獲得持續(xù)的競爭力，還可以幫助企業(yè)在社會和消費者心目中樹立良好的公共形象，有利于提升企業(yè)的綜 合實力。近十幾年來，經(jīng)濟(jì)行為對環(huán)境所造成的影響日益受到公眾的關(guān)注。同時，企業(yè)要應(yīng)對日趨激烈的市場競爭，也必須走科學(xué)發(fā)展之路，將生態(tài)設(shè)計、清潔生產(chǎn)、環(huán)境管理體系融入到采購、生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務(wù)的各個環(huán)節(jié)中。按照世貿(mào)組織的有關(guān)規(guī)定，企業(yè)不但要充分考慮滿足生產(chǎn)全過程的環(huán)保要求，還要將產(chǎn)品消費過程中對環(huán)境的影響降低到最小。而對企業(yè)來說，則是其技術(shù)水平、管理效能、市場競爭力的綜合反映，對企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有里程碑式的意義。資源節(jié)約是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀和政績觀的具體體現(xiàn) ,是緩解當(dāng)前資源約束矛盾的重要措施 ,是實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會目標(biāo)的戰(zhàn)略選擇 ,是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實現(xiàn) 可持續(xù)發(fā)展的必然要求 ,是增強企業(yè)競爭力的有效途徑。 但從總體上看，我國經(jīng)濟(jì)的快速增長在很大程度上仍然是依靠物質(zhì)資源的高消耗來實現(xiàn)的，沒有從根本上改變“高投入、高消耗、高排放、不協(xié)調(diào)、難循環(huán)、低效率”的粗放型增長方式。 項目實施的意義 1． 貫徹國家資源節(jié)約的 戰(zhàn)略意義 能源、原材料、水、土地等自然資源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)保證。經(jīng)初步計算，建設(shè)一條 2500t/d水泥生產(chǎn)線配套的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，年可節(jié)省用電 萬度，年可節(jié)約標(biāo)煤達(dá)到 噸，減排 CO2達(dá)到 噸，可以為企業(yè)創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品的競爭能力，而且還可緩解因供電不足影響生產(chǎn)的矛盾，符合國家關(guān)于節(jié)能和資源綜合利用政策。 余熱發(fā)電是充分利用 產(chǎn)品 生產(chǎn)時排放的大量廢氣余熱，所以發(fā)電成本很低， 相應(yīng) 降低產(chǎn)品的成本，提高 企業(yè)競爭力。 國家發(fā)改委、財政部、國家稅務(wù)總局2021 年 9 月下發(fā)的《國家鼓勵的資源綜合利用認(rèn)定管理辦法》中明確指出，對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可利用的熱能進(jìn)行回收和合理利用，屬于國家鼓勵的資源綜合利用 的范圍。 貫徹國家能源政策 的需要 中央在 “ 十一五 ” 規(guī)劃的《建議》中，明確了新時期的能源產(chǎn)業(yè)政策： “ 能源產(chǎn)業(yè)，要強化節(jié)約和高效利用的政策導(dǎo)向，堅持節(jié)約優(yōu)先，立足國內(nèi)，煤為基礎(chǔ)，多元發(fā)展，構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源供應(yīng)體系 ” 。我國目前的行政管理體制、經(jīng)濟(jì)管理體制和社會管理體制對節(jié)能的關(guān)注支持是不夠的。 節(jié)能是一場改革。節(jié)能與調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、推動技 術(shù)進(jìn)步是有機(jī)統(tǒng)一的。 節(jié)能是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的重要手段和突破口，是推動技術(shù)進(jìn)步的重要力量。如果在 “ 十一五 ” 期間實現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降 20％的節(jié)能目標(biāo)，按經(jīng)濟(jì)增長7． 5％測算， 2021 年當(dāng)年可以節(jié)約 6． 2 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這些節(jié)約量又可以多創(chuàng)造 6． 3 萬億元的國內(nèi)生產(chǎn)總值。我們追求的是 “ 節(jié)約型的增長，增長型的節(jié)約 ” ，是增長與節(jié)約相統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)增長方式。增長必須節(jié)約，節(jié)約才能增長。中國只能走節(jié)能環(huán)保的發(fā)展道路，這是基于我國國情得出的必然結(jié)論。發(fā)展不應(yīng)是單純的經(jīng)濟(jì) 增長，不應(yīng)是能源資源的巨大消耗和浪費，不應(yīng)是環(huán)境的巨大污染和破壞，不應(yīng)是吃子孫的飯、斷子孫的路。 從環(huán)境保護(hù)的角度看，由于 水泥 余熱發(fā)電項目是 利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱作為熱源，整個發(fā)電工藝過程不需要燃燒燃