新龙6MW余热发电技术方案阳光.docx

新龙6MW余热发电技术方案阳光.docx

《新龙6MW余热发电技术方案阳光.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新龙6MW余热发电技术方案阳光.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

新龙6MW余热发电技术方案阳光

新希望集团

新龙矿物质有限公司余热发电项目

技术方案

昆明阳光基业股份有限公司

二〇一〇年八月

1总论

1.1项目概述

随着我国余热发电技术水平不断的提高，我国工业生产方面的节能技术水平也有了很大的进步，在很多工艺生产过程中高温余热已被回收利用。

由于余热利用技术的日益成熟，大量回收和充分利用中、低温余热，用以发电、制冷、采暖或热电联供，使得余热的回收和合理利用已经成为目前国内工业节能降耗的有效途径之一。

我国是世界最大的能源消耗国家，也是能源紧缺国家，充分回收和利用余热发电已成为工业节能发展的一个方向。

本项目为新希望集团云南矿物质饮料有限公司余热发电项目

项目名称：

新希望集团云南新龙矿物质饮料有限公司余热发电项目。

项目性质：

回收并充分利用富余蒸汽建设余热电站项目。

建设地点：

云南省富民县大营镇砂锅村

建设规模：

6MW余热电站。

1.2企业概况

云南新龙矿物质饮料有限公司是四川新希望集团有限公司与昆明秉性遐昌矿业有限公司合资组建的大型磷酸盐专业生产企业。

公司拥有固定资产3亿元，占地500亩，员工1400余人，其中有高级职称的工程技术管理人员18人，中级职称的工程技术管理人员28人；具有大、中专以上文化程度占28％。

公司凭借资源、地域、技术、装备优势及完善的检测、过程控制体系，健全的新希望管理体制，使市场网络迅速扩大，产品畅销全国二十多个省、市、自治区、并远销日本、越南等东南亚国家和地区。

公司秉承集团做“百年老店、百年名店”的发展战略，确立了“资源环保型，技术进步型，出口外向型”的发展定位，按照GB/T19001-ISO9001:

2000的要求，扎扎实实地从基础做起，增强市场观念，保持创业激情，建立现代化企业管理制度。

注重科技投入、推动行业发展，以最优性价比，追求更快、更高；把企业做强、做大，为顾客奉献精品，诚信服务。

2002年，四川新希望集团通过重组云南富民龙飞产业集团饲料磷酸盐厂，成立云南新龙矿物质饲料有限公司（以下简称公司），并于2006年与昆明秉性遐昌矿业有限公司合资成立股份公司,投入资金进行扩能技改，现已形成了300kt/a硫酸、280kt/a饲料磷酸氢钙（DCP）、50kt/a饲料磷酸二氢钙（MCP）、60kt/a粒状饲料磷酸氢钙（DCP）、100kt/a白肥的生产规模，年销售收入近6亿元。

新希望集团云南新龙矿物质饲料有限公司为了充分利用生产工序中所产生的余热资源、降低产品的能耗及成本，决定利用富余的余热过热蒸汽建设一套余热蒸汽发电系统。

1.3设计依据

1）新希望集团云南新龙矿物质饲料有限公司提供的余热蒸汽相关基础数据。

2）新希望集团云南新龙矿物质饲料有限公司提供的生产、生活过程中有关蒸汽消耗的基础数据资料。

3）新希望集团云南新龙矿物质饲料有限公司的相关要求。

4）相关的设计标准、规范。

1.4设计指导思想和原则

本方案设计时，将认真遵循如下的原则，

1）最大程度的利用工厂的余热；

2）工艺合理、布置合理、流程顺畅；

3）精心组织、优化设计、减少浪费；

4）尽量减少对工厂生产工艺的影响；

5）结合工程所在地气候特点具体考虑相关工程设计、设备材料选型；

1.5主要工程范围

新希望集团云南新龙矿物质有限公司余热发电工程建设的实体工程范围具体包括：

1）余热锅炉：

DWHS低温回收系统一套及其相关辅助设施。

2）汽轮发电机：

6MW汽轮发电机组一套及其相关配套辅机。

3）化学水：

由新希望集团云南新龙矿物质有限公司现有的化学水处理系统供给。

4）冷却循环水：

冷却循环水装置一套，包括：

两台循环水泵、循环水管路、一座机力循环冷却塔，一个循环冷却水池；

5）给排水：

与主体工程同步建成能满足6MW余热电站项目的相应给水设施，所涉及的雨水、废水等排水设施；

6）供电系统：

界区内相关用电、发电设备的配电设施。

7）仪表自控：

界区内相关工艺的检测仪表若干，控制装置若干和DCS集散控制系统一套；

8）工艺管网：

余热锅炉、汽轮机发电机组、冷却循环水等装置间的相关的给水、蒸汽等工艺管路；

9）电缆桥架：

汽轮机发电机组、循环水系统之间的电气、仪表、自控电缆桥架。

10）建（构）筑物：

汽轮发电机汽轮发电机房、循环水泵房、DWHS低温回收系统基础、及其相关设备基础、管架基础和管沟。

11）其它设施：

界区范围内相关电讯、消防、安全和卫生设施；

1.6主要技术经济指标

序号

指标（参数）

单位

指标

备注

1

装机容量

MW

6

2

设计发电功率

MW

4.9

3

平均发电功率

MW

3.5

4

电站运转率

%

95

相对生产系统

5

电站自用电率

%

6.1

6

全站占地面积

m2

1250

7

工厂日新增用水量

t/d

1279

8

全站劳动定员

人

15

其中：

生产工人

人

12

管理人员

人

3

1.7建设规模

本方案根据云南新龙矿物质有限公司生产线蒸汽参数，建设6MW的余热发电站一座，其中包括一台HRS炉、一套凝汽式汽轮发电机组、一套2800m3循环冷却系统及相关设施。

1.8工厂蒸汽生产现状

30万吨硫酸生产工序：

废热锅炉产生的中压蒸汽产量37t/h、压力3.82MPa、温度450℃，正常开车时37t/h中压蒸汽全部供背压透平风机使用。

透平风机汽轮机背压出口蒸汽压力0.6～0.8MPa、温度310℃、蒸汽量37t/h，部分蒸汽经喷水减温后送至低压蒸汽管网，低压蒸汽压力0.6～0.8MPa，温度200℃。

工厂生产的余热蒸汽情况见下表一。

新龙公司余热蒸汽生产情况一览表表一

名称

单位

30万吨硫酸生产工序

中压蒸汽

汽轮机出口背压蒸汽

汽轮机出口蒸汽减温后

设计产汽能力

t/h

37

37

39

实际产汽能力

t/h

37

37

39

蒸汽压力

MPa

3.5～3.82

0.6～0.8

0.6～0.8

蒸汽温度

℃

430～450

300～310

200

1.9工厂现有蒸汽利用分配现状

30万吨硫废热锅炉所产出的中压蒸汽，全部进入背压式透平风机，透平风机汽轮机背压出口蒸汽经喷水减温后送至低压蒸汽管网部分用于生活和生产用气，其剩余部分对空排放，蒸汽消耗现状见下表二。

工序用汽改造后新龙公司余热蒸汽消耗情况一览表表二

序号

用气装置

用气量（t/h）

备注

1

熔硫装置

5

2

除氧气

5

3

磷酸装置

4

4

磷酸浓缩

0

每年只有1～2个月开车时间

5

生活用气

2

6

合计

16

注：

正常情况下，新龙公司的磷酸浓缩装置一年只开车运行1～2个月，其余时间该工序不需使用蒸汽。

1.10余热资源

1）HRS炉

新建的HRS炉，产生压力为0.7MPa、温度为185℃的饱和蒸汽15～20吨。

HRS炉蒸汽参数表

蒸汽压力（MPa）

蒸汽温度（℃）

蒸汽量（t/h）

备注

0.7

185

15.75

2）中温中压余热锅炉

3）中温中压余热锅炉产生的压力3.82MPa、温度450℃，流量为37t/h的中温中压过热蒸汽，全部供给背压透平风机使用。

透平风机汽轮机背压出口压力为0.6～0.8MPa、温度310℃的过热蒸汽量37t/h。

4）可利用的余热资源

5）

序号

产、供汽装置

产、供汽量（t/h）

用汽装置

用汽量（t/h）

备注

1

HRS炉

15.75

2

背压汽轮机

37

1

熔硫装置

5

2

除氧气

5

3

磷酸装置

4

4

磷酸浓缩

0

5

生活用气

2

6

合计

52.75

16

7

可利用的蒸汽

36.75

6）

1.11厂址条件

工厂位于云南省富民县大营镇砂锅村,距昆明23公里,距富民县城5公里。

工厂北面和西面均为山体，南面和东面为富民县金锐建材有限公司。

经过多年建设，厂区目前已形成北高南低的11级平台，每级高差3m左右。

最高点高程为1822.46米,最低点高程为1746.00米。

1.12气象条件

富民县大部分地区夏无酷暑，冬无严寒，全年气候温和，属北亚热带季风气候，五至十月为雨季，降雨量约占全年85%，十一月至次年四月为旱季。

当地气象资料如下：

全年主导风向西南风

年平均气温15.8℃

极端最高气温33.4℃

极端最低气温－7.0℃

年平均降雨量843.3mm

年蒸发量2000.2mm

年平均气压830.3mba

年平均晴日数63天

日照时数2250h

年平均风速2.1m/s

瞬时最大风速24m/s

1.13地震烈度及地质条件

1）富民县抗震设防烈度为7度第三组，设计基本地震加速度值为0.15g。

2）厂区主要处于石崖分布区，土层有红粘土、破碎灰岩和灰岩等三个主要层位，具体如下：

最上层为素填土，棕褐色夹灰色，主要由红粘土夹少量灰岩碎石、块石和碎砖等组成，呈松散～稍密状态，平均厚度1.24m，承载力标准值90KPa。

第二层为红粘土，棕色或褐棕色，局部夹少量强～中风化灰岩角粒，硬塑状态，局部呈可塑或坚硬状态，中～低压缩性，饱和，平均厚度3.72m，承载力标准值160KPa。

第三层为破碎灰岩，灰色，节理裂隙发育，沿节理见少量铁质薄膜，轴心夹角约10°和45°，节理面间距5～28cm，中等风化程度，岩芯以碎块～短柱状为主，含较多方解石脉，局部具溶蚀现象，平均厚度2.64m，岩石抗压强度标准值41.1MPa。

第四层为灰岩，灰色，节理裂隙不太发育，微风化程度，含少量方解石细脉，局部略具溶蚀，RQD=10～83％。

其中，ZK11在埋深4.00m处见0.50m厚的溶洞，上覆基岩厚3.00m，充填物为中密状态的含角砾红粘土，厚度未揭穿，岩石抗压强度标准值50.1MPa。

3）厂区位于坡肩及斜坡区，无地表径流；场地内的大气降水渗入地表土时，大部分顺坡向流走，少量则通过蒸发排泄。

1.14补给水源

本方案小时新增用水量50m3，日新增用水量1200m3/d。

本方案补给水由云南新龙矿物质饮料有限公司现有供水系统供给。

1.15供电电源

云南新龙矿物质饮料有限公司建有35KV/10.5KV总降压变电站一座，配置12500KVA主变压器一台。

主变10.5KV侧为生产线系统供电。

35KV电源引自富民县区域变电站。

1.16辅料供应

余热电站主要消耗药品有磷酸三钠，碱式氯化铝等，均由当地市场采购，汽车运输。

本方案无其它大宗辅料。

2总图和运输

2.1总图布置

本方案包括6MW汽轮发电机房、ＨＲＳ炉、循环水泵房及循环水冷却塔（含水池）。

在充分满足业主意图、生产工艺、余热发电等工艺技术要求，妥善和协调处理生产、检修、运输、消防及前后期建设等关系的前提下，借助使用功能的合理分区，本方案的总图布置将力求使全厂的相关部分形成一个既彼此独立又相互联系的有机整体，以期达到良好的使用效果。

本方案6MW余热发电方案的平面布置如下，

1）汽轮机汽轮发电机房（包括，汽轮发电机房、高低压电气室、主控制室）布置在生产厂区最北面的山坡空地上；

2）ＨＲＳ炉布置在：

采用露天布置方式；

3）循环冷却水塔（含水池）、循环水泵站、布置在汽轮发电机房东面的山坡空地上；

4）相关工艺管网和电缆桥架在建设区