【正文】 余熱發(fā)電不僅節(jié)能，還有利于環(huán)境保護(hù)。它利用 廢氣 、 廢液等工質(zhì)中的熱或可燃質(zhì)作熱源，生產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電。 這是一項(xiàng)比較成熟的應(yīng)用技術(shù)，已經(jīng)在許多部門(mén)和單位予以實(shí)現(xiàn)并大力推廣的技術(shù)。 該項(xiàng)目是由該企業(yè) 炭黑生產(chǎn)裝置引來(lái)的炭黑尾氣經(jīng)開(kāi)口水封，開(kāi)關(guān)水封，防爆水封后，送往炭黑尾氣鍋爐。燃燒中，炭黑尾氣中的有害成份轉(zhuǎn)變成無(wú)害成份，并形成高溫?zé)煔狻?這樣不僅 避免了對(duì)大氣環(huán)境的污染 ，還 回收了炭黑尾氣的熱能 進(jìn)行發(fā)電。飽和蒸汽由鍋筒進(jìn)入過(guò)熱器，進(jìn)一步被加熱成過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽經(jīng)高壓分汽缸，由主蒸汽管進(jìn)入汽輪機(jī)，在汽輪機(jī)中沖動(dòng) 轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；機(jī)組發(fā)出的電進(jìn)入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，也可 供給炭黑生產(chǎn)裝置使用。 其間，在汽輪機(jī)中有少部分未完全作功的蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)非調(diào)抽汽口抽出，經(jīng)低壓分汽缸送至除氧器供給除氧器用汽，完成供熱發(fā)電全過(guò)程。 建設(shè)條件 該項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)坐落在順城區(qū)，此地為該公司 提供了良好的公共設(shè)施 ，供電、排水、消防、通信等設(shè)施齊全。 撫順地區(qū)地貌 撫順呈東南高，西北低之勢(shì)。屬長(zhǎng)白山系龍崗山脈，平均海拔 400～ 500m。 氣象條件 據(jù)撫順地區(qū)的資料表明，該項(xiàng)目建設(shè)地址 屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，夏季溫暖多雨，冬季寒冷，春秋兩季較短，多風(fēng)， 適合項(xiàng)目建設(shè)： 海 拔高度 最高空氣溫度 ℃ 最低空氣溫度 ℃ 最熱月平均溫度 ℃ 最冷月平均溫度 ℃ 年平均氣溫 : ℃ 全年主導(dǎo)風(fēng)向 : 東北 年平均風(fēng)速： 年平均降雨量： ㎜ 最大積雪深度： ㎝ 凍結(jié)深度： 地震烈度： 7 度 水文地質(zhì)，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象 第五章 項(xiàng)目技術(shù)方案 概述 19 2021 年 7 月 25 日，國(guó)家發(fā)改委會(huì)同科技部、財(cái)政部、建設(shè)部、國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家環(huán)?？偩?、國(guó)務(wù)院機(jī)關(guān)事務(wù)管理局、中共中央直屬機(jī)關(guān)事務(wù)管理局等七個(gè)部委合組編制、下發(fā)了發(fā)改環(huán)資【 2021】 1457 號(hào)文《“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見(jiàn)》，把區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)工程、余熱余壓利用工程、能量系統(tǒng)優(yōu)化工程等和有關(guān)的工程列入重點(diǎn)實(shí)施工作內(nèi)容，明確了配套措施和組織實(shí)施單位。 該項(xiàng)目是利用炭黑生產(chǎn)過(guò)程中排出的可燃尾氣作為二次能源，新建二臺(tái)蒸汽鍋爐，每臺(tái)生產(chǎn) 10 噸 /時(shí) 過(guò)熱蒸汽，用來(lái)帶動(dòng)二臺(tái) 1500KW 汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，進(jìn)而將電力送到電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)供電，企業(yè)增加了一項(xiàng)可觀的經(jīng)濟(jì)收益。 技術(shù)方案 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模 根據(jù)該企業(yè)提供的炭黑生產(chǎn)過(guò)程中排出的可燃尾氣，采用 2臺(tái) 10T/H 高溫中壓燃?xì)忮仩t，配 2臺(tái) 凝抽氣式汽輪發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、供電。 ② 力求工藝流程順暢，工藝管線(xiàn)短捷，節(jié)省基建投資費(fèi)用。 ④ 各種設(shè)施布置緊湊，輔助設(shè)施服務(wù)便利。 功能劃分 總平面布置應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝流程的要求，根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)、防火及工業(yè)衛(wèi)生的要求，交通運(yùn)輸便捷，管理方便等條件，結(jié)合廠區(qū)地形及總體規(guī)劃等，將項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行分區(qū)布置。 ① 根據(jù)廠址條件及該企業(yè)意見(jiàn)，按兩爐兩機(jī)做總平面布置，大體控制在長(zhǎng) 60m寬 40m的區(qū)間。這樣布置便于生產(chǎn)管理，且管線(xiàn)及電纜短捷、 21 方便。 2）豎向布置布置原則： ① 滿(mǎn)足生產(chǎn)、運(yùn)輸及裝卸對(duì)高程的要求。 ③ 場(chǎng)地坡度應(yīng)能使雨水迅速排出。 場(chǎng)地雨水采用明溝排水方式，接入該企業(yè)的排水溝。 方案原則 1)嚴(yán)格執(zhí)行《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5004994》，貫徹節(jié)約能源，節(jié)省投資、綜合利用、保護(hù)環(huán)境的基本原則； 2) 采用成熟技術(shù)，選配可靠設(shè)備、參考實(shí)用經(jīng)驗(yàn)，在保證使 用安全、操作方便的同時(shí)，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率； 項(xiàng)目用炭黑生產(chǎn)過(guò)程中排除的可燃尾氣，其主要成分為一氧化碳、氫氣、少量的甲烷等，其氣量為 2 萬(wàn)立方米 /時(shí)，為低熱值的可燃?xì)狻?16mg/NM179。 該工程 2 臺(tái) 冷凝抽氣式汽輪發(fā)電機(jī)組，配 2 臺(tái)10t/h 燃?xì)忮仩t。 , 經(jīng) 計(jì) 算 每 kJ/Nm 179。按熱效率 86%計(jì)算， = 該項(xiàng)目可用燃?xì)饬繛槊啃r(shí) 2 萬(wàn)立方米， X20210=14011005Kcal/h。 鍋爐 在額定負(fù)荷時(shí)的燃料耗量見(jiàn)下表（單位： Nm179。/h 104Nm179。/a 2X10T/h 20210 48 16000 注： 1 上表中燃料耗量是按鍋爐在額定蒸發(fā)量工況下計(jì)算。 由此可以看出，本項(xiàng)目建成后，燃料來(lái)源有充分保證，可保證機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 工藝流程如下圖 1）主廠房包括汽機(jī)間，鍋爐間和除氧間，配電間，煙囪及其有關(guān)的熱工系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)，熱工控制等。 3）供排水系統(tǒng)：工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)及必要的相關(guān)設(shè)施。 5）炭黑生產(chǎn)出的尾氣供應(yīng)：包括炭黑尾氣輸送接 口至鍋爐之間的管道。 7）生活設(shè)施由該公司統(tǒng)一考慮解決。 主要設(shè)備： 2X10T/H中壓碳黑尾氣鍋爐。循環(huán)水冷卻 系統(tǒng)進(jìn)冷卻水塔冷卻，以便再利用，達(dá)到節(jié)約用水的目的。 4）水源接至公司自有水源水管線(xiàn)。 26 6）采用機(jī)力冷卻塔循環(huán)供水系統(tǒng)。 8）機(jī)，爐，電集中控制室，電氣采用綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)，熱工控制采用 DCS控制系統(tǒng)。 10） 由于處于寒冷地區(qū)，鍋爐采用室內(nèi)布置。 12） 建設(shè)總投資為 。貸款 850 萬(wàn)元，貸款期為 3年，建設(shè)期利息 ，合計(jì)建設(shè)投資貸款 。其主要設(shè)備為 2 臺(tái) 10 噸 /時(shí)中壓蒸汽鍋爐，及其輔機(jī)配套設(shè)備，和 2 臺(tái) 1500KW 冷凝抽氣式汽輪發(fā)電機(jī)組。 2 32 2 檢修行車(chē) 10 噸 1 8， 28 3 電氣控制柜 10 60 4 安裝材料費(fèi) 管道、閥門(mén)儀表等 2 套 44 5 其它 控制、配電等 2 套 130 6 包裝、運(yùn)輸費(fèi) 2 4 三 安裝費(fèi) 2 20 四 合計(jì) 1 738 兩臺(tái)汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組需投資為 738 萬(wàn)元 (因兩臺(tái)機(jī)組可共一臺(tái)行車(chē) ) 其它輔助系統(tǒng) 本項(xiàng)目所用氣體燃料 —— 炭黑尾氣由燃料供應(yīng)點(diǎn) —— 炭黑車(chē)間的尾氣排放口引接，采用架空管道輸送到電廠鍋爐房外的尾氣母管，再由尾氣支管送至鍋爐燃料供鍋爐燃燒。 炭黑生產(chǎn)排放的可燃尾氣 經(jīng)燃燒器使炭黑尾氣與預(yù)熱空氣混合后送入爐膛內(nèi)燃燒。鍋爐燃燒系統(tǒng)均采用單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，即每臺(tái)爐配一臺(tái)送風(fēng)機(jī)一臺(tái)引風(fēng)機(jī)。 2) 為確保供汽的可靠性，主蒸汽母管設(shè)有減溫減壓器向廠區(qū)供汽管道供汽。除氧器加熱蒸汽采用汽輪機(jī)二段抽汽。 5) 鍋爐補(bǔ)充水為反滲透除鹽水，采 用直接補(bǔ)進(jìn)除氧器的方案。 7) 每臺(tái)汽輪機(jī)設(shè)兩臺(tái)凝結(jié)水泵，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。除匯集該項(xiàng)目管道及設(shè)備正常疏放水外，還考慮存放除氧器溢水及鍋爐事故放水。疏水泵設(shè)兩臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。 （按兩臺(tái)機(jī)選配） 設(shè)備名稱(chēng) 型號(hào) 技術(shù)規(guī)范 數(shù) 量 給水泵 DG1225 13 4 30 凝結(jié)水泵 GNL3B 型 8t/h 4 除氧器 大氣旋膜式 Q=15 t/h 2 除氧器水箱 2 減溫減壓器 10 t/h ℃ 1 定期排污擴(kuò)容器 型號(hào) DP— ；容積 m3 1 連續(xù)排污擴(kuò)容器 型號(hào) LP— ；容積 m3 1 疏水泵 ISR655200 4 m3/h 15 m 2 疏水箱 1 疏水?dāng)U容器 m3 1 主要設(shè) 備技術(shù)特點(diǎn) 燃?xì)忮仩t 采用鍋爐資質(zhì)等級(jí)高、有經(jīng)驗(yàn)的鍋爐公司設(shè)計(jì)、制造、安裝等總承包。運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷變化時(shí)氣壓穩(wěn)定。 ： １、 爐體制造 ２、 骨架制造 ３、 引風(fēng)機(jī) ４、 水泵 31 ５、 除氧器 ６、 燃燒器 ７、 水處理 ８、 電器 ９、 儀表 １０、 安裝 ： １、 設(shè)計(jì) ２、 材料采購(gòu)、設(shè)備制作 ３、 安裝施工 ４、 烘爐 ５、 人員培訓(xùn) ６、 試車(chē)維護(hù) 使用的 AY74110C 風(fēng)機(jī)具有效 率高、節(jié)能、風(fēng)量大的特點(diǎn)，可達(dá)到排煙效果好節(jié)能的目的，最后由煙囪排放。該機(jī)組 采用西方先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、安全可靠、占地面積小、節(jié)能效果好等特點(diǎn)。發(fā)電機(jī)組配用西德 AEG 公司許可證進(jìn)行生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)，速度及負(fù) 32 荷調(diào)節(jié)穩(wěn)定，更適合于電力獨(dú)立運(yùn)行的用戶(hù)使用 。 額定功率： 1500KW；額定轉(zhuǎn)速6500/1500r/min。 進(jìn)氣溫度： 390 度；排氣壓力： 。 A2．發(fā)電機(jī) 型號(hào)： TFW15004/1180。 功率因數(shù)： ； 效率： %；接法：星型三相六線(xiàn)制； 勵(lì)磁方式：可控硅或無(wú)刷勵(lì)磁 ：?jiǎn)螌悠矫婵煅b結(jié)構(gòu) 建設(shè)一個(gè)冷卻水塔，容積為 200 立方米，循環(huán)水量300T/H，高度 16 米，由制造廠家在現(xiàn)場(chǎng)制作安裝。爐后場(chǎng)地依次布置吸風(fēng)機(jī)、煙囪。 引風(fēng)機(jī)采用室外布置。電動(dòng)給水泵靠 C 列側(cè)縱向布置。除氧給水控制室布置在汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層 BC列汽機(jī)集中控制室內(nèi)。 （ BC 列） 除氧間底層布置低壓變及配電裝置， 集中控制室， 。 爐后場(chǎng)地依次布置吸風(fēng)機(jī)、煙囪， 吸風(fēng)機(jī)露天布置，設(shè)防雨罩。 化學(xué)水處理 根據(jù)該企業(yè)提供的水質(zhì)分析結(jié)果，該水質(zhì)屬于低含鹽量的地下水，總離子量在 750mg/1左右，總硬度在 。 水處理系統(tǒng)容量計(jì)算如下表 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)據(jù) 備注 1 正常汽水損失 t/h 10X2X3%= 2 排污損失 t/h 10X2X2%= 3 啟動(dòng)或 事故增加損失 t/h 10X10%= 35 4 鍋爐補(bǔ)給水的正常出力 t/h 12 5 鍋爐補(bǔ)給水的最大出力 t/h 13 考慮自用水 10 t/h，鍋爐補(bǔ)給水的出力按 13t/h 設(shè)計(jì)考慮，當(dāng)啟動(dòng)和事故時(shí)水量不足可由除鹽水箱的貯存水來(lái)彌補(bǔ) 。故循環(huán)水補(bǔ)給水處理擬采用加酸和阻垢劑系統(tǒng)，維持水的濃縮倍率為 3～ 4 倍，排污率為 %。布置在循環(huán)水泵房附近。兩臺(tái)鍋爐設(shè)一箱三泵藥裝置一套，布置在鍋爐值班控制室旁； 給水采用加氨處理，也設(shè)有一箱三泵一套加藥裝置。 汽水取樣采用人工取樣就地化驗(yàn)方式。 2) 供水源采用該企業(yè)自有水源供水系統(tǒng)。 ： 根據(jù)工藝資料計(jì)算， 1 10 m3/h，循環(huán)冷卻水量如下（ m3/h）： 凝汽器冷卻水量 450；空冷器冷卻水量 20；油冷器冷卻水量 10；合計(jì)循環(huán)冷卻水量： 480 1) 循環(huán)水泵選擇與布置 按規(guī)范要求配置循環(huán)水泵三臺(tái)，循環(huán)水泵布置在集中水泵房。冷卻塔風(fēng)機(jī)采用雙速電機(jī)，以節(jié)約電能。冷卻水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 37 1) 工業(yè)設(shè)備用水詳見(jiàn)“水量統(tǒng)計(jì)表”。 、消防給水系統(tǒng) 1) 生活用水量詳見(jiàn)“水量統(tǒng)計(jì)”；消防用水量詳見(jiàn)“消防”部分。蓄水池補(bǔ)給水由公司自有水源補(bǔ)給。 計(jì) 全廠生活、生產(chǎn)用水量如表所列： 全廠高峰用水量統(tǒng)計(jì)表（ m3/h） 序號(hào) 用水項(xiàng)目 用水量 回收水量 耗水量 1 冷卻塔蒸發(fā)損失（ p1=%） 12 0 12 2 冷卻塔風(fēng)吹損失（ p2=%） 1 0 1 3 循環(huán)水系統(tǒng)排污損失（ p3=%） 0 1 4 工業(yè)設(shè)備用水 0注 2 5 鍋爐補(bǔ)水 24 6 18 6 生活用水 1 0 1 7 其他用水 0 8 合計(jì) 1) 項(xiàng)目最大總用水量為 ， 供水水源采用該企業(yè)自有水源水。 3) 水源來(lái)水接入廠區(qū)蓄水池，供生產(chǎn)生活用水。 2) 生活污水進(jìn)入該企業(yè)污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理，處理后匯入雨水管網(wǎng)。 4) 該企業(yè)廠區(qū)設(shè)雨水排水管網(wǎng)，雨水匯流后接入廠側(cè)排洪溝。 2) 回收水系統(tǒng)由工業(yè)廢水收集管、回收水池、回收水泵和回收水供水管網(wǎng)等組成。 電氣部分 根據(jù)該企業(yè)所處的地理位置提出以下接入系統(tǒng)方案： 暫定以一回 10kV 出線(xiàn)與公司的 10kV 電壓系統(tǒng)連接。 根據(jù)供電及已有電網(wǎng)負(fù)荷情況，發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的出口電壓確定為 ，并設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)，發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)采用單母線(xiàn)分段的接線(xiàn)形式。將輔助車(chē)間負(fù)荷和主廠房廠用負(fù)荷一起考慮， 按《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》，不另設(shè)主控綜合樓，將電氣控制室和機(jī)爐控制室合并，布置于配電間。 發(fā)電機(jī)引出線(xiàn)設(shè)備布置于汽機(jī)平臺(tái)下的發(fā)電機(jī)小間內(nèi)。 10kV 高壓開(kāi)關(guān)柜 KYN28A型金屬鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜， ZN63 型真空斷路器 380V 低壓開(kāi)關(guān)柜 GCS抽出式開(kāi)關(guān)柜 1) 直流系統(tǒng) 本項(xiàng)目直流系統(tǒng)采用微機(jī)高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，直流電源電壓為 220V，蓄電池容量 200Ah,直流系統(tǒng)接線(xiàn)采用單母線(xiàn)分段，帶一套鉛酸免維護(hù)蓄電池，兩套充電裝置。 3) 控制、信號(hào)、測(cè)量和保護(hù)部分 本項(xiàng)目采用綜合自動(dòng)化控制保護(hù)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)、變壓器系統(tǒng)等，均采用微機(jī)監(jiān)控保護(hù)，該系統(tǒng)由中心計(jì)算機(jī)、微機(jī)保護(hù)及監(jiān)控裝置機(jī)箱和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)控制器等設(shè)備構(gòu)成，該系統(tǒng)包括遙控、遙測(cè) 、遙信功能以