【正文】 能力：5m3/h 功率：11kW1套10DCS控制系統(tǒng)1套 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)全站主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表 序 號指 標(biāo) 名 稱單 位數(shù) 量備 注1裝機(jī)容量kW30002平均發(fā)電功率kW25003年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間h72004年發(fā)電量18005年供電量1656自用電8%6噸熟料余熱發(fā)電量7機(jī)械設(shè)備重量t～10508日耗水量m3/d11189水源供水量m3/d125210循環(huán)水利用率%11占地面積m2～410012建、構(gòu)筑物占地面積m2～186813建筑系數(shù)%14勞動(dòng)定員人24其中：生產(chǎn)人員人21 管理人員人315勞動(dòng)生產(chǎn)率實(shí)物全員75生產(chǎn)工人16建設(shè)投資萬元2180其中：建筑工程萬元 設(shè)備費(fèi)用萬元920 安裝工程萬元 250 設(shè)計(jì)費(fèi)用萬元 90 其它費(fèi)用萬元 92017流動(dòng)資金萬元其中：鋪底流動(dòng)資金萬元18經(jīng)濟(jì)效益全投資投資回收期年稅后借款償還期月40建設(shè)期起年節(jié)約電費(fèi)萬元910供電成本元/不含稅并網(wǎng)收購價(jià)元/不含稅 結(jié)論及建議 南陽方城縣宛北水泥有限責(zé)任公司純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目符合工信部節(jié)［2010］25號文件《新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)推廣實(shí)施方案》中的規(guī)定和精神，國家發(fā)改委、科技部、財(cái)政部、建設(shè)部等八部門編制的《“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見》也將余熱利用工程列為其一，要求在鋼鐵、建材、化工等高耗能行業(yè)改造和建設(shè)純低溫余熱發(fā)電、壓差發(fā)電、副產(chǎn)可燃?xì)怏w和低熱值氣體回收利用等余熱余壓余能利用裝置和設(shè)備。 本項(xiàng)目建設(shè)條件具備，工程的建設(shè)可以充分利用唐河泰隆水泥有限公司1400t/d新型干法水泥生產(chǎn)線熟料燒成系統(tǒng)的廢氣余熱，該生產(chǎn)線已設(shè)計(jì)安裝了窯尾預(yù)熱器，改造工程簡單，施工工期短，既節(jié)能降耗又能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。減少二氧化硫排放量約104噸，折合資金約648萬元。 本項(xiàng)目有較好的盈利能力。項(xiàng)目建成發(fā)電后，且不確定性分析結(jié)果表明項(xiàng)目抗風(fēng)險(xiǎn)能力較強(qiáng)，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益較好，在經(jīng)濟(jì)上是可行的。 在投資回收期內(nèi)，每年用戶可可享受余熱發(fā)電與電網(wǎng)供電的電費(fèi)差價(jià)。綜上所述，本項(xiàng)目的建設(shè)可有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品市場競爭力，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和明顯的社會(huì)效益。電站擬在1400t/d新型干法水泥生產(chǎn)線場地內(nèi)布置，盡量靠近余熱源，不考慮征地。窯尾出預(yù)熱器廢氣參數(shù)：300000m3/h，330℃。 自然條件(1) 氣象條件氣溫： 年平均氣溫 15℃ 極端最高氣溫 ℃ 極端最低氣溫 ℃降雨量： 年平均降雨量 年最大降雨量 日最大降雨量 濕度： 年平均相對濕度 %氣壓： 年平均氣壓 風(fēng)： 年平均風(fēng)速 年主導(dǎo)風(fēng)向 東北（上半年） 西南（下半年）其他： 年平均雷電天數(shù) 年平均霜凍天數(shù) 年無霜期 220245天 (2) 地震烈度根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112001）要求，廠區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度。 投資估算與資金籌措本項(xiàng)目投資額2180萬元，土建費(fèi)用由南陽方城縣宛北水泥有限責(zé)任公司自理，河南藍(lán)海節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司提供施工圖紙。余熱發(fā)電站由河南藍(lán)海節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司負(fù)責(zé)融資籌建。 設(shè)計(jì)原則(1) 余熱電站在正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)不影響水泥生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)。(3) 采用工藝成熟、技術(shù)先進(jìn)的余熱發(fā)電技術(shù)和裝備。(5) 貫徹執(zhí)行有關(guān)國家和擬建廠當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全、消防設(shè)計(jì)的規(guī)范。此部分廢氣余熱全部用于發(fā)電。此部分廢氣經(jīng)利用后的溫度應(yīng)保持在220℃左右，用做生料粉磨烘干熱源。各車間布置遵循以下原則：窯頭AQC鍋爐和沉降室布置在窯頭廠房旁邊的空地上，窯尾SP鍋爐布置在窯尾高溫風(fēng)機(jī)的上方，汽機(jī)房的布置靠近鍋爐，化學(xué)水處理車間、冷卻塔及循環(huán)水泵房盡量靠近汽機(jī)房。AQC鍋爐占地面積：14m6m。汽機(jī)房占地面積：35m30m。 電站工藝系統(tǒng)(1) 余熱電站流程本方案擬采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)不使用燃料來補(bǔ)燃，因此不對環(huán)境產(chǎn)生附加污染，是典型的資源綜合利用工程。綜合考慮目前水泥生產(chǎn)線窯頭、窯尾的余熱資源分布情況和水泥窯的運(yùn)行狀況，確定熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案如下：系統(tǒng)主機(jī)包括兩臺(tái)余熱鍋爐、一套凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。溫度３１０℃左右的中、低壓參數(shù)蒸汽，進(jìn)入蒸汽母管后通入汽輪發(fā)電機(jī)組；熱水段生產(chǎn)的170℃熱水后，作為AQC余熱鍋爐蒸汽段及SP余熱鍋爐的給水。b. SP余熱鍋爐：在窯尾設(shè)置SP余熱鍋爐，僅設(shè)置蒸汽段，溫度３１０℃左右的中、低壓參數(shù)蒸汽，進(jìn)入蒸汽母管后通入汽輪發(fā)電機(jī)組。c. 汽輪發(fā)電機(jī)組：上述余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽共可發(fā)電3MW，因此配置3MW凝汽式汽輪機(jī)組一套。分成兩部分：一部分進(jìn)入AQC鍋爐；另一部分進(jìn)入SP鍋爐。在窯尾余熱鍋爐（SP），溫度３１０℃左右的中、低壓參數(shù)蒸汽，窯頭余熱鍋爐（AQC）產(chǎn)生的中、低壓參數(shù)蒸汽與窯尾余熱鍋爐（SP）產(chǎn)生的中、低壓參數(shù)蒸汽相混合，在蒸汽母管匯合后進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組做功，兩種同參數(shù)的蒸汽共同推動(dòng)發(fā)電汽輪機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)出10500V的交流電來。SP鍋爐出口廢氣溫度220℃左右，用于烘干生料原料。a. 主蒸汽系統(tǒng)及輔屬蒸汽系統(tǒng)熱電站的主蒸汽系統(tǒng)采用單母管制。采用真空除氧器，不消耗蒸汽。b. 疏放水及放氣系統(tǒng)本工程鍋爐部分疏放水量極少，放水直接引至定排總管通過定排擴(kuò)容器排放。作為機(jī)組啟動(dòng)的安全措施，本電站各類汽水管道的自然高點(diǎn)和自然低點(diǎn)均設(shè)放汽閥和放水閥，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)臨時(shí)就地放汽、排水。本系統(tǒng)選用電動(dòng)鍋爐給水泵。d. 鍋爐排污系統(tǒng)本工程每臺(tái)鍋爐均設(shè)連續(xù)排污擴(kuò)容器和定期排污擴(kuò)容器。機(jī)組的調(diào)節(jié)油由汽機(jī)直接帶動(dòng)的主油泵供給，主油泵出來的高壓油，一部分至調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，工作后回主油箱；一部分經(jīng)冷油器、節(jié)流閥和濾油器至潤滑油管路；另一路則直接由電動(dòng)油泵吸入，經(jīng)冷油器、節(jié)流閥和濾油器至潤滑管路，潤滑油工作后回主油箱。本項(xiàng)目主要用冷卻水設(shè)備見表31。 發(fā)電系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備 發(fā)電系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備表 序號名稱型號規(guī)格技術(shù)條件數(shù)量備注1AQC鍋爐入口廢氣量：180000m3/h入口廢氣溫度：360℃入口廢氣含塵濃度：＜30g/Nm3出口廢氣溫度：90℃主蒸汽量：主蒸汽壓力：主蒸汽溫度：～330℃給水溫度：45℃鍋爐總漏風(fēng)：≤2％布置方式：露天1臺(tái)2SP鍋爐入口廢氣量：300000m3/h入口廢氣溫度：330℃入口廢氣含塵濃度：＜100g/Nm3出口廢氣溫度：220℃主蒸汽量：主蒸汽壓力：主蒸汽溫度：～300℃給水溫度：從AQC來（45℃）鍋爐總漏風(fēng)：≤2％布置方式：露天1臺(tái)3補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)裝機(jī)功率：3MW額定轉(zhuǎn)速：3000r/min進(jìn)汽壓力：進(jìn)汽溫度：～320℃進(jìn)汽量：排汽壓力：1臺(tái)4汽輪發(fā)電機(jī)額定功率：3MW額定電壓：10500V額定轉(zhuǎn)速：3000r/min可控硅勵(lì)磁1臺(tái)5鍋爐給水泵流量：32t/h揚(yáng)程：231m 功率：55kW2臺(tái)1臺(tái)備用6真空除氧器能力：25t/h出水含氧：1臺(tái) 余熱發(fā)電總平面布置及交通運(yùn)輸 余熱發(fā)電總平面布置余熱發(fā)電車間包括：汽輪機(jī)房、純水制備車間、循環(huán)水泵房及冷卻水池、窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐等。 道路工程廠內(nèi)道路呈環(huán)形設(shè)置，用于生產(chǎn)、消防和檢修。各建筑物、構(gòu)筑物之間距離滿足防火間距的要求。 電氣及熱工自動(dòng)化 電站接入系統(tǒng)，3MW機(jī)組電站10kV母線采用單母線接線方式。在不改變總降原有供電、運(yùn)行方式及水泥生產(chǎn)線全部正常的前提下，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電量將全部用于廠內(nèi)負(fù)荷。 電氣 站用電配電(1) 電壓等級發(fā)電機(jī)出線電壓：。站用低壓配電電壓：。站用照明電壓：380V/220V。檢修照明電壓：36V/12V。站用電計(jì)算負(fù)荷：282kW。電站年自用電量：。站用電率：8%。 電站主要用電負(fù)荷表 主要用電負(fù)荷裝機(jī)容量（kW）臺(tái)數(shù)計(jì)算負(fù)荷（kW）鍋爐給水泵552(一用一備)30冷卻塔風(fēng)機(jī)22350循環(huán)水泵2703(二用一備)180純水制備系統(tǒng)22122總 計(jì)3699282(3) 站用變壓器的選擇根據(jù)站用電負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，同時(shí)考慮電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、可靠性，3MW余熱電站站用變壓器配置方式為電站10kV母線上配置一臺(tái)S10M1000/，容量1000kVA。直流供電的電壓為220V。由此，設(shè)計(jì)選用鉛酸免維護(hù)蓄電池直流成套裝置400Ah一套。(2) 400V站用低壓配電設(shè)備選用固定式配電屏。(4) 控制屏選用KG系列儀表控制屏，控制臺(tái)為DCS系統(tǒng)配套的電腦工作臺(tái)。 站用電設(shè)備的控制及啟動(dòng)根據(jù)余熱電站的運(yùn)行特點(diǎn)，將采用機(jī)電爐集中的控制方式，但化學(xué)水處理部分將設(shè)獨(dú)立的控制室單獨(dú)控制。當(dāng)電站中央控制室控制時(shí)，選擇原地優(yōu)先，將分“集中”、“斷開”和“機(jī)旁”三種控制方式，此三種方式利用設(shè)在機(jī)旁的機(jī)旁按鈕盒或機(jī)旁控制箱上的統(tǒng)一鑰匙進(jìn)行控制方式選擇。控制方式也采用“集中”、“斷開”和“機(jī)旁”三種方式。(3) 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)籠型電動(dòng)機(jī)采用全壓直接啟動(dòng)。(2) 電力裝置的接地高壓系統(tǒng)為接地保護(hù)，低壓系統(tǒng)為接零保護(hù)。并通過電纜溝及電纜橋架上的接地干線，將各處的接地裝置連接起來，形成電站的接地網(wǎng)絡(luò)。主要車間照明一律采用均勻照明和局部照明相結(jié)合，均勻照明為主，局部照明為輔。根據(jù)電站內(nèi)不同崗位的重要性，在重要崗位及車間設(shè)有事故照明燈，以滿足可靠性和安全的要求。照明燈具接至局部照明變壓器220V/362412V二次側(cè)，燈具采用手提安全燈。 控制設(shè)備及一次儀表選型為保證整個(gè)控制系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，擬選用DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對過程參數(shù)的采集、監(jiān)視、報(bào)警與控制。選用的一次儀表設(shè)備有：智能化系列壓力/差壓變送器；溫度檢測，變送儀表元件；鍋爐汽包水位等電視監(jiān)視系統(tǒng)；液位檢測元件。(1)現(xiàn)場級根據(jù)電站的特點(diǎn)，在余熱發(fā)電系統(tǒng)電氣室內(nèi)設(shè)置現(xiàn)場控制站，采集所有來自現(xiàn)場的開關(guān)量和模擬量信號并輸出驅(qū)動(dòng)信號。(2) 中央監(jiān)控級中央監(jiān)控級設(shè)1個(gè)工程師工作站和1個(gè)監(jiān)控操作站，分別由監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)、LCD和打印機(jī)等組成。 應(yīng)用軟件用于電站的DCS系統(tǒng)應(yīng)用軟件是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場級和中央監(jiān)控級功能的重要文件。(1) 邏輯控制軟件對電站所有電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)閥，根據(jù)LCD顯示的熱力系統(tǒng)圖，通過鍵盤操作，完成組啟、組停、緊停復(fù)位、邏輯聯(lián)鎖等控制。a. 3MW汽機(jī)熱井水位自動(dòng)調(diào)節(jié)回路b. 3MW汽機(jī)除氧器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)回路c. 1400t/d窯頭余熱鍋爐汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)回路d. 1400t/d窯尾余熱鍋爐汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)回路 系統(tǒng)特點(diǎn)本系統(tǒng)是一個(gè)控制功能分散控制、集中監(jiān)視和管理的控制系統(tǒng)，電站中控室取消了常規(guī)模擬儀表盤和模擬流程圖，代之以大屏幕彩色圖形顯示器，更便于運(yùn)行人員監(jiān)視與操作，同時(shí)大大縮小了中控制室的建筑面積。為防止數(shù)據(jù)丟失和電源干擾，系統(tǒng)采用不間斷電源（UPS）供電，保證了運(yùn)行的可靠性。開關(guān)量信號線選用交聯(lián)控制電纜，DCS控制系統(tǒng)各設(shè)備之間的連接電纜隨設(shè)備成套供貨。當(dāng)由于條件所限信號電纜與動(dòng)力電纜同架敷設(shè)時(shí)，必須用分隔板隔開。接地系統(tǒng)的接地質(zhì)量對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及自動(dòng)化設(shè)備的防干擾能力至關(guān)重要。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接地裝置及接地阻值按供貨設(shè)備的要求設(shè)置。 電站通信系統(tǒng)利用水泥廠主生產(chǎn)線通信系統(tǒng)擴(kuò)容，作為電站內(nèi)部及站內(nèi)與站外的行政調(diào)度通信系統(tǒng)。 給排水技術(shù)方案 設(shè)計(jì)范圍電站內(nèi)生產(chǎn)、生活、消防給水、排水系統(tǒng)。 用水量余熱發(fā)電總用水量：36672m3/d。 循環(huán)回水量：32600m3/d。 循環(huán)水利用率：97%。余熱發(fā)電總補(bǔ)充用水量：1118m3/d。 給水系統(tǒng) 汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)本系統(tǒng)為汽輪機(jī)凝汽器、冷油器、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器等提供冷卻水?；厮椭晾鋮s塔(GBNL3600型，Q=600m3/h，N=22kW，三臺(tái))，冷卻后的水自流至循環(huán)水池(兩座，每座V=1500m3)，由循環(huán)水泵(300WFBCD型，Q=720m3/h，H=32m，N=90kW,三臺(tái)，兩用