硫铁矿制酸余热发电工程项目可行性研究报告.docx

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硫铁矿制酸余热发电工程项目可行性研究报告

辽宁米高化工有限公司硫铁矿制酸余热发电工程

可行性研究报告

辽宁省节能规划设计研究院

二零零八年十月中国.沈阳

1总论

1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人

（1）项目名称：

辽宁米高化工有限公司硫铁矿制酸余热发电工程

（2）主办单位：

辽宁米高化工有限公司

（3）企业性质：

外商独资企业

1.2可行性研究报告编制的依据和原则

1.2.1编制依据

（1）营开发改局发[2008]148号文《营口市经济技术开发区进展和改革局关于辽宁米高化工有限公司15万吨/年硫铁矿制酸项目核准的批复》及项目可行性研究报告

（2）辽宁米高化工有限公司的可行性研究托付合同

（3）辽宁米高化工有限公司提供的相关基础资料

（4）国家及地点有关法规、标准和规范

1.2.2编制原则

本可行性研究报告的编制将遵循下述原则：

（1）力求全面、客观地反映情况

本报告是供项目法人和领导机关决策、审批使用，因此在编制过程中按照国家、行业和地区的进展规划，以及国家的产业政策、技术政策的要求，对本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产治理以及对环境的阻碍等各个方面，力求全面地、客观地反映实际情况，多方面的分析对比，为项目法人和领导机关决策提供依据。

（2）充分利用企业生产工艺余热，力求装机方案高效合理

本项目为辽宁米高化工有限公司硫铁矿制酸生产的余热发电项目，在确定装机方案时，依照企业余热资源条件和生产用汽及企业用热的特点和热负荷情况，力求装机方案合理、高效，充分利用生产工艺与热、实现汽电共生、热电联产。

（3）以人为本，爱护环境、安全生产

遵循循环经济进展、可持续进展的战略观念，严格执行环境爱护法规、安全和工业卫生法规，完善“三废”处理设施，操纵对环境的污染，建设清洁生产装置。

（4）充分依托现有企业生产设施条件，做到布局合理

本项目是在辽宁米高化工有限公司硫铁矿制酸生产配套的余热发电项目。

在建设中要充分考虑现有生产装置的布局、做到节约场地、尽量缩短汽水管道、电力电缆的敷设，充分利用现有交通运输、供水、供汽、供电条件，充分发挥已有设施和机构的作用，以节约基建投资，加快工程建设进度，提高企业的经济效益。

1.3企业概况

辽宁米高化工有限公司隶属于米高集团公司，米高集团公司是在香港注册的外商独资企业，以优质钾肥为主导产品的大型化工企业，并自营和代理各类商品及技术的进出口业务。

在十年的创业中，米高集团公司立足于国内市场的需求，并借助公司诚信第一的经营准则，不断的进展壮大，在我国的进出口领域占有一席之地，获得了良好的声誉。

2006年5月25日米高集团公司在加拿大多伦多成功上市，跨入了国际资本运营的领域。

公司以贸易为依托，以化工为产业进展方向，以高档钾肥——农用硝酸钾、硫酸钾为主导产品。

目前集团旗下拥有四川米高化工有限公司、广东米高化工有限公司、辽宁米高化工有限公司、长春米高化肥有限公司和上海米高化工有限公司。

集团公司目前正在筹划40万吨/年聚氯乙烯及其相关生产装置项目的建设，拟定在宁夏回族自治区石嘴山市河滨工业园设立宁夏米高化工有限公司，在此建设聚氯乙烯及其相关系列项目。

辽宁米高化工有限公司成立于2005年1月，位于营口市经济技术开发区冶金化工工业园。

园区距鲅鱼圈港5.9公里。

距沈大高速公路2公里，地理位置优越，物流畅通，是进展冶金化工行业的理想之地。

辽宁米高化工有限公司2005年12月建成，并一次试车成功。

现有生产能力为：

年产4万吨硫酸钾、1.8万吨硫酸钾造粒、1.6万吨氯化钾造粒及4.8万吨盐酸的生产能力的农用钾肥化工企业。

2008年建设硫铁矿制酸工程，从而完成了从源头制酸开始到高效硫酸钾的生产，并拟于2009年建设聚氯乙烯及其相关系列项目。

米高集团现已在全国形成高档钾肥的产业布局，是国内处于主导地位的大型钾肥化工龙头企业，并致力于开拓更广泛的化工产品市场。

充分利用企业对外贸易的资源和优势，联合海内外的投资者，共同开发中国的化肥、化工市场，把米高集团公司做大做强，共享中国经济快速进展的成果。

1.4项目提出的背景

硫酸钾化肥是米高集团的要紧产品，目前除辽宁米高化工有限公司的4万吨/年生产能力外，在全国其他厂区还有14万吨/年的生产能力；集团公司规划辽宁、长春厂区最终各要达到10万吨/年的产能，上海厂区建设8万吨/年硫酸钾装置，同时正在考察筹划在遵义建设10万吨/年硫酸钾装置。

届时，米高集团将拥有48万吨/年的硫酸钾生产能力。

自2007年以来，硫磺价格一路走高，硫酸的价格也步步攀升。

硫磺、硫酸价格的暴涨已直接阻碍到我国磷肥、硫酸钾复合肥等行业的生产，造成部分企业减产或停产。

目前硫磺价格已涨到5500元/吨，且仍有上涨的趋势。

目前国内硫酸下游市场需求接着呈现快速增长势头。

去年1~8月硫酸累计产量34479万吨，同比增长10.3%，但与同期化学工业增幅30.2%、农药增幅22.4%等相比，硫酸增长幅度还存在较大的滞后性。

特不是硫酸的要紧下游产品化肥行业仍保持11.7%的快速增长，高出硫酸工业1.4%。

由于硫酸下游需求的快速增长，去年以来，硫酸价格一路上涨，目前已达到1700元/吨。

硫酸价格的上涨使硫酸钾化肥的生产成本大幅增长，对硫酸钾复合肥的生产企业带来了巨大的阻碍。

米高集团硫酸钾生产对硫酸的需用量是专门大的，是一种要紧生产原料，因此硫酸市场价格的波动对集团经济效益的阻碍是十分明显的。

针对硫酸市场的供应状况及今后市场形势分析，硫酸价格将接着上涨并可能在部分地区出现供应短缺的情况。

基于上述情况，集团董事会研究决定启动辽宁米高化工有限公司建厂规划中的建设一套15万吨/年硫铁矿制酸装置，以满足辽宁米高和长春米高的硫酸供应，余量可在周边地区销售，也可对集团内其他硫酸钾装置在原料短缺时应急供应。

本项目为15万吨/年硫铁矿制酸装置的余热利用项目，在焙烧工段沸腾炉出口拟安装一台20t/h中压蒸汽废热锅炉，在转化工段设置一台热管省煤器。

匹配一台3MW汽轮发电机组。

1.5项目实施的必要性和重大意义

本项目为高效硫酸钾肥硫铁矿制酸余热发电工程，符合国家中长期节能专项规划和资源综合利用的产业政策，关于节约资源、改善环境、提高经济效益、促进企业经济增长方式由单一生产向循环经济进展转变，实现资源优化配置和可持续进展都具有重要的意义。

该项目符合国务院（国发〔1999〕36号）文批转国家经贸委等部门《关于进一步开展资源综合利用的意见》精神，合理回收利用硫铁矿制酸工艺余热余压发电是公司提高能效水平、建设节约型社会的一个重要方面。

按照（国经贸资〔1996〕809号）国家经贸委等部门公布的（资源综合利用目录（1996年修订），利用硫铁矿制酸工艺余热生产蒸汽和电力，可依照（国发〔1999〕36号）文和电力工业部《关于对综合利用电厂不收取上网配套费有关问题的通知》（电计〔1997〕731号）精神，享受国家现行的有关资源综合利用税收优惠政策和同意并网及免交上网配套费等优惠政策。

该项目通过综合利用硫铁矿制酸的尾气余热实现汽电共生、热电联产，不仅回收利用了生产废气、而且解决了企业生产用汽和供热问题，项目具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益，也是企业提高能源综合利用水平、降低生产成本、增强竞争力的重要途径之一。

对国家、地区和企业都有着十分重要的意义。

1.6研究范围

15万吨/年硫铁矿制酸余热发电项目研究范围包括：

1）厂内热负荷调查。

2）装机方案的选择。

3）推举方案的工程设想：

包括厂址选择、主厂房布置、热力系统、电气部分、热工操纵、循环冷却系统等。

4）公用工程设施：

环境爱护、节能与合理用能、工业安全卫生、消防等。

5）余热发电工程的投资估算和财务评价

本可行性研究的目的是论证辽宁米高集团硫铁矿制酸余热发电项目的必要性，技术的可靠性、适用性以及经济上的合理性、可行性，并做出评价。

1.7工作过程简述

辽宁米高化工有限公司高效钾肥配套15万吨/年硫铁矿制酸工程于2008年7月经营口经济技术开发区发改局核准并已投产建设。

本项目为该项目的余热发电工程。

2008年9月辽宁米高化工有限公司托付本院对余热发电工程进行可行性研究论证。

我们对项目建设单位和建设场地进行了现场调研，对该项目的建设条件、企业的热负荷和供电部分进行了调查，认为该项目符合国家的产业政策，建设条件较好。

1.8研究项目的简要结论

1.8.1研究的简要结论

（1）本项目为辽宁米高化工有限公司硫铁矿制酸余热发电项目，高效硫酸钾肥配套的年产15万吨硫铁矿制酸工程，现匹配一台35t/h中压蒸汽余热锅炉，经装机方案论证推举安装一台3MW汽轮发电机组。

项目投产后年发电量可达2280万kWh，余热发电节能量折标煤19608吨。

（2）项目投产后企业可减少网上用电2280万kWh，降低了生产成本，企业经济效益十分明显。

（3）该项目充分利用硫铁矿制酸工艺焙烧及转化过程中产生的高、中温位热能副产中压蒸汽，是企业变废为宝，进行资源综合利用、进展循环经济，实现节能减排的具体措施。

综上所述，本项目符合国家资源节约综合利用的产业政策，是保证生产工艺高效节能必不可少的措施，经济效益显著，同时环境效益和社会效益是巨大的，在技术上和经济上差不多上可行的。

1.8.2项目的要紧技术经济指标

项目的要紧技术经济指标详见表1-1《要紧技术经济指标表》

表1-1要紧技术经济指标表

序号

项目名称

单位

数量

备注

一

装机方案

1.1

C3-3.5/0.49

台套

1

1.2

F3-2

台

1

1.3

额定发电量

MW

3

二

生产指标

1

年运行时刻

H

8000

2

年发电量

万kWh

2280

3

0.49MPa低压蒸汽

万吨

5.2

三

动力消耗

1

蒸汽

2

水

3

电

四

生产定员

1

运行人员

2

治理人员

五

厂区占地面积

六

主厂房建筑面积

七

项目总投资

八

销售收入

1

减少网上用电效益

2

上网售电收入

九

年平均成本

十

项目财务评价指标

1

年平均利润

2

投资利润率

3

投资利税率

4

内部收益率

5

财务净现值

6

投资回收期

十一

盈亏平衡点

2热负荷

2.1供热现状

现有厂内供热要紧是冬季采暖热负荷。

厂内现有采暖面积8466㎡，采暖供热由一台4吨/小时的热水锅炉提供，待供热机组安装后，冬季采暖由汽轮发电机组提供。

现有锅炉情况详见表2-1《现有供热锅炉一览表》

表2-1现有供热锅炉一览表

编号

型号

温度

℃

出力t/h

台数

上年度耗煤量t

低位发热量kJ/kg

锅炉

效率

%

年运行时刻

h

年用

电量

万kWh

1

DIL-7.8-0.7/9570-AⅡ　

95

7.8

1

　480

18837

55

3600

　6.45

2.2工业生产热负荷

现有厂内生产要紧为硫酸钾和硫铁矿制酸工艺，生产工艺没有生产用汽负荷。

但从米高集团近期进展考虑2009年预备在该厂区投资建设聚氯乙烯项目，生产用汽负荷为15t/h。

详见表2-2《近期进展工业生产用汽负荷一览表》

表2-2近期进展工业生产用汽负荷一览表

序号

用户

冬季热负荷（t/h）

夏季热负荷（t/h）

备注

最大

平均

平均

最小

1

聚氯乙烯

14

13

13

12

2

厂内生活

1

0.8

0.8

0.6

3

合计

15

13.8

13.8

12.6

2.3采暖热负荷

厂内现有采暖建筑面积8466㎡，近期进展采暖建筑面积8123㎡（已建成）。

采暖热负荷详见表2-3《采暖建筑汇总表》

表2-3采暖建筑汇总表

序号

用热单位名称

现有采暖建筑面积

㎡

近期进展采暖建筑面积

㎡

1

厂办公楼

4943

2

职工宿舍

3013

3

车间办公室及泵房

360

4

油罐取暖

30

5

锅炉房

120

6

挤压车间

670

7

新建宿舍楼

3063

8

新建综合楼

1735

9

原料厂房　

60

10

脱盐水厂房

221

11

发电厂房

990

12

鼓风机厂房

162

13

循环水站

188

14

排水泵房

9

15

氯磺酸厂房

372

16

净化电除雾

125

17

加料房

528

总计

8466

8123

2.4设计热负荷

2.4.1采暖热指标及差不多数据

●采暖热指标

依照《热电联产项目可行性研究技术规定》中的有关规定及热电厂运行经验，和营口市建筑围护结构特征及国家有关建筑节能的标准、规范，经计算后确定目前建筑物热指标如下：

办公及宿舍73W/m2

厂房100W/m2

●采暖设计差不多数据

营口市属北温带大陆性季风气候。

要紧特点是：

四季分明，日照充足，雨量集中，春秋季短，严寒期长，春季风大。

全年降水量650～800毫米，平均704.4毫米。

境内属东亚季风范围，冬季多北风和东北风，春、夏、秋三季多西南风和偏南风，平均风速2～4米/秒，极限最大风速曾达40米/秒。

土壤冻结深度1米左右。

地震差不多裂度7度。

海拔高度：

5.43m

全年平均气温：

9℃

室外计算（干球）温度：

冬季采暖:

-16℃

采暖平均温度：

-4℃

通风：

-10℃

空气调节：

-18℃

夏季通风：

28℃

空气调节：

30℃

空调日平均：

27.3℃

采暖期最小负荷温度：

5℃

采暖室内计算温度:

18℃

极端最低温度：

-23.3℃

极端最高温度：

32.8℃

总采暖面积：

80万㎡

采暖天数：

150天

2.4.2采暖设计热负荷

采暖供热范围：

仅考虑厂界内的办公建筑、职工宿舍和需要采暖的厂房，采暖面积16589㎡。

采暖热负荷详见表2-4《采暖热负荷汇总表》

表2-3采暖热负荷汇总表

序号

用热单位名称

现有

近期

面积

热指标

热负荷

面积

热指标

热负荷

（㎡）

W/m2

MW/h

（㎡）

W/m2

MW/h

1

厂办公楼

4943

73

0.361

2

宿舍楼

3013

73

0.220

3

车间办公室及泵房

360　

73　

0.026

4

油罐取暖

30

100

0.003

5

锅炉房

120

100

0.012

6

挤压车间

670

100

0.067

7

新建宿舍楼

3063

73

0.224　

8

新建综合楼

1735

73　

0.127　

9

原料厂房　

60

100

0.006　　

10

脱盐水厂房

221

100

0.022

11

发电厂房

990

100

0.099

12

鼓风机厂房

162

100

0.016

13

循环水站

188

100

0.019

14

排水泵房

9

100

0.001

15

氯磺酸厂房

372

100

0.037

16

净化电除雾

125

100

0.013

17

加料房

528

100

0.053

总计

8466　

0.622　

8123

0.684

●最大采暖热负荷：

Qnmax=qn×S×10-6=78.73×16589×10-6=1.32MW

●采暖平均热负荷：

Qnp=Qnmax×K=1.32×0.6735=0.89MW

其中：

K=Qp/Qw=（Tn-Tp）/（Tn-Tw）=[18-（-4.9）]/[18-（-16）]=0.6735

●最小采暖热负荷：

Qnmin=Qn×（tB-5）/（tB-tHP）=1.32×（18-5）/[18-（-16）]=0.51MW

2.4.3采暖持续热负荷曲线

采暖时刻3600小时。

采暖热负荷系数

βo=（5-tHP）/（18-tHP）=[5-（-16）]/[18-（-16）]=0.6176

b=（5-μtp）/（μtp-tHP）

=[5-1.0345×（-4）]/[1.0345×（-4）-（-16）]=0.7704

μ=N/（N-5）=150/（150-5）=1.0345

Rn=（N’-5）/（N-5）=（N’-5）/145

采暖热负荷延时曲线

室外气温分布规律及采暖热负荷表达公式见表2-5：

表2-5室外气温分布规律及采暖热负荷表达公式

采暖天数范围

温度及负荷变化公式

单位

N’≤5

Tw=-16

℃

Q=Qnmax

GJ

5＜N’≤150

Tw=0.2144（N-5）0.7704-16

℃

Q=Qnmax[1-0.0063（N-5）0.7704]

GJ

依照室外温度与负荷变化表中的公式，取不同的延时天数就能够得到对应室外温度变化时的采暖热负荷（详见表2-5《采暖热负荷曲线数据表》），并据此绘制出采暖热负荷曲线（详见图2-1《采暖负热荷延时曲线图》）。

表2-6热负荷曲线数据表

采暖延时天数（天）

室外日平均温度（℃）

对应温度下的热负荷（GJ）

备注

5

-16.00

1.32

最大负荷

15

-14.27

1.27

25

-12.76

1.21

35

-11.24

1.15

45

-9.64

1.06

55

-8.18

1.03

65

-6.73

0.97

70

-5.31

0.91

平均负荷

75

-4.95

0.86

85

-3.92

0.74

95

-2.51

0.69

105

-1.14

0.66

115

0.33

0.62

125

1.69

0.59

135

3.05

0.56

145

4.38

0.53

150

5

0.51

最小负荷

2.4.4设计热负荷

设计热负荷详见表2-7《设计热负荷表》

表2-7设计热负荷表

项目

单位

采暖期

非采暖期

最大

平均

最小

最大

平均

最小

工业蒸汽热负荷

0.49Mpa

t/h

15

14.2

13.6

15

14.2

13.6

MW/h

10.87

10.29

9.86

10.87

10.29

9.86

采暖设计热负荷

t/h

MW/h

1.32

0.89

0.51

合计

t/h

15

14.2

13.6

15

14.2

13.6

MW/h

12.19

11.18

10.37

10.87

10.29

9.86

冬季采暖利用汽轮发电机组凝汽余热。

2.4.5全年热负荷持续曲线

年热负荷持续曲线见图2-2《年热负荷延时曲线图》。

图2-2年热负荷延时曲线图

3电力系统

3.1营口地区电力系统现状

营口地区位于辽宁省南部，辽东湾东北岸。

北接鞍山市、盘锦市,南接大连市,呈东西方向窄,南北方向长的狭长形状。

营口电网是辽宁电网的一部分，最高电压等级为220kV。

华能营口电厂2台320MW燃煤发电机组和立即投入的2×600MW燃煤发电机组是营口电网的要紧电源。

营口电网与盘锦、大连、鞍山电网相连。

目前与盘锦电网交换电量较小，当王南线停运时，要紧通过熊岳变向大连地区送电，当华能营口电厂停一台机时，由鞍山电网向营口地区送电。

地区现有220kV变电所6座，即营口变、大石桥变、熊岳变、盖州变、滨海变、红海变，变电总容量为993MVA。

220kV营口变电所是地区北部的枢纽变电所，有2回220kV线路分不接入盘锦地区的田庄台、盘山变；有2回220kV线路分不接入鞍山地区的海城变和500kV王石变。

要紧受电来自500kV王石变和华能营口电厂。

220kV熊岳变电所是地区南部枢纽变电所，北部多余电力经220kV熊（岳）万（宝）线路送入大连电网。

营口地区电力系统地理接线情况见图2.3所

3.2余热电站接入系统方案设想

营口嘉晨燃化有限公司是个用电消耗较高的煤化工企业，焦化工程全

4建设条件和厂址方案

4.1建厂条件

4.1.1厂址的地理位置及交通运输

本项目建设地点为辽宁米高化工有限公司现有界区内，公司所在冶金化工工业园位于营口市鲅鱼圈区营口经济技术开发区东部芦屯镇境内。

园区北距沈阳210公里，南距大连212公里，距营口市50公里，距鲅鱼圈港5.9公里，距沈大高速公路2公里，距芦屯火车站0.5公里，工厂大门紧邻202国道（哈大公路），地理位置优越，物流畅通，交通便利，是进展冶金化工行业的理想之地。

4.1.2水文地质概况

辽宁米高化工有限公司厂区内地势平坦，场地自然地面坡度较缓，地貌单一，海拔高度在28米左右。

厂址所在第四系覆盖层不厚，山体残坡积层厚度1~2m，为轻亚粘土夹碎石。

海蚀阶地的覆盖层为轻亚粘土，厚度1~3m，海滩上海相沉积厚0~3m，海边为含砾粗砂层，外侧海域中多为淤泥质土夹细砂及粘土层。

海潮阻碍地下水位标高稳定在零米左右。

4.2当地气象条件

年平均气温7~9.5℃

年平均最高气温36.6℃

年平均最低气温-27.3℃

最冷月平均气温-14.5℃

最热月平均气温28.5℃

5装机方案选择

5.1供热机组的配置原则

1）遵循资源综合利用与企业进展相结合与污染防治相结合，经济效益与环境效益、社会效益相统一的原则；

2）严格执行《小型火力发电厂设计规范GB50049—94》，贯彻节约能源、节约投资、综合利用、爱护环境的差不多原则；

3）采纳成熟技术、选配可靠设备、参考有用经验，在保证使用安全、操作方便的同时，提高系统运行效率；

4）“以汽定电”热电联产的原则，机组选型要紧以满足硫铁矿制酸工艺废热资源的合理利用为原则，实现优化配置、优化运行。

5.2装机规模

依照硫铁矿焙烧和转化工艺产生的废热确定废热锅炉和汽轮发电机组的容量。

建设规模为在焙烧工段沸腾炉出口安装一台35t/h中温中压废热蒸汽锅炉，匹配一台3MW汽轮发电机组。

5.3装机方案

5.3.1废热锅炉

为防止烟尘粘结堵塞，采纳适合