山东永鑫能源集团技术协议1115 1Word文件下载.docx
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（以下简称乙方）
1.2项目背景
当前我国能源利用仍存在利用效率低、经济效益差、生态环境压力大的主要问题，节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的重要途径。
目前我国能源利用率仅为33%左右，比发达国家低10%，至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃，因此，工业余热回收利用又被称为一种“新能源”，节能潜力巨大，已成为我国节能减排工作的一项重要内容。
国家发改委在“十二五”规划中要求：
到2015年能源消耗的强度比2010年要下降16%，温室气体的排放强度要下降17%，主要污染物的排放总量要下降8%～10%。
要实现这些目标，其具体措施包括调整经济结构、淘汰落后产能、限制“两高”行业的发展，大力发展新兴产业、大力发展服务业。
要积极推进技术进步，特别是节能减排的技术，节能减排的产品，实施节能减排重点工程，推进企业进行技术改造。
只有政府、企业、社会、群体的共同努力，全面落实国家节能减排的目标和措施，才能实现上述目标。
山东永鑫能源集团所要实施的余热综合利用发电项目利用公司现有循环水余热，驱动ORC螺杆膨胀发电站进行发电，是一个利用热功转换通过废弃余热回收进行发电的节能工程项目。
实施该项目完全符合国家的节能减排政策，对企业来说是非常必要和紧迫的，也是企业落实国家节能减排目标和任务的具体措施。
山东永鑫能源集团生产过程产生的余热资源没有得到利用，造成了很大的浪费。
余热参数见下表：
表1-1蒸汽量
部门
水量（T/h）
压力Mpa（a）
温度℃
备注
420
0.576
103.8
本项目就是要将对外直接排放余热资源加以利用，达到节能减排、为企业创造经济效益、为国家创造社会效益的目的。
1.3项目批次
本项目建设5台KE280-70w-1-50ORC螺杆膨胀发电站。
1.4改造工程总体目标
通过本项目的实施，可实现装机功率1400kW，额定净发电功率1175kW，年发电940×
104kWh，年节约标煤3310tce；
为企业创造705万元/年的经济效益。
2项目条件
2.1场地要求
本工程为余热发电工程，在场地建设上有一定的局限性，考虑以充分利用高度空间，采用集中布置方式。
2.2在发电站设备上装有控制台，开关柜需要设置在厂房内的电控室中。
2.3循环水进出管需要在厂方协助下改装。
2.4动力风需要有厂方提供连接。
2.2电源要求：
螺杆膨胀发电站：
交流电源AC380V，3相，50HZ；
根据拟建蒸汽余热发电工程的具体情况，为确保新建工程生产运行及管理的合理、顺畅，新建机组发电线路直接并入附近低压配电室。
在买方的配电室内直接并网，从而实现余热发电工程与系统并网运行。
由于附近变电所（400V）带有负荷，在不改变原有供电、运行方式的前提下，发电机发出的电将全部用于全厂低压负荷（约400V）。
2.3气源要求:
设备上装有气动旁通阀,需厂内有压缩空气提供，压力0.8MPa（g），品质为干燥、洁净。
2.4水源要求:
螺杆膨胀发电站:
净环水水源：
冷却水水质符合要求，不含杂质，不含离子。
冷却水补水流量15t/h。
3工程布置和选型
3.1总图运输
3.1.1平面布置原则
a）布置紧凑，工艺流程顺畅；
b）尽量利用现有设施，节省投资；
c）符合防火、安全、卫生要求；
d）满足厂内外交通运输需求。
3.1.2平面布置方案
螺杆膨胀发电站单台机组要求设备四周有1米以上的空间，以靠近接入用户低压柜、为最佳。
3.1.3竖向布置及土石方工程量
本工程在原生产厂区内布置，标高与现有场地的标高一致，没有土石方工程量。
3.1.4绿化
本工程建设不会破坏原厂区的整体绿化，绿化质量可保持原有水平。
3.1.5工厂运输
3.1.5.1本工程运输量
本工程未新增运输量。
因此不考虑新增运输设施。
3.2装机方案及选型
3.2.1螺杆膨胀发电站配置
根据山东永鑫能源集团余热资源情况和已有类似项目经验，开山螺杆膨胀发电站依据循环水压力和流量选定，选择ORC螺杆膨胀发电站方案。
3.2.2装机方案
5台KE280-70w-1-50ORC螺杆膨胀发电站。
3.3工程布置
按设计施工图进行安装。
其中机组安装数据如下：
；
KE280-70w-1-50外型尺寸：
10000*6400*9300，运行重量：
54吨。
3.4工程室外管线
循环水管道：
外送循环水管道上接至ORC螺杆膨胀发电站；
冷却水补水管道：
由用户接到发电站；
凝结水管道：
从ORC螺杆膨胀发电站接至用户所需处；
压缩空气管道：
从厂区压缩空气管道接至快速关断阀进气口；
管道敷设方式：
管道采用地面敷设或架空敷设。
3.5工艺系统改造
在原有循环水管道安装自动阀门，一旦发生事故（发电机组停机等）自动开启自动阀门使循环水走原有管道，在紧急停机时发电机自动从电网中解列出来。
对电网不产生影响。
3.6循环冷却水系统；
KE280-70w-1-505台冷却水补充量:
5×
3=15t/h；
。
ORC螺杆膨胀发电站冷凝器需要补.
3.7润滑油冷却系统
开山ORC型螺杆膨胀发电站润滑油冷却系统:
润滑油合并在机组一起，不需水冷。
3.8电气和工控系统
3.8.1发电机安全保护
（1）过负荷保护:
当发电功率超过额定值时，会报警；
当超过上限最大值时，则产生发电故障，发电机立马解列，系统进入待机状态、并等待复位；
（2）速断保护：
当发电机侧出现短路现象，发电机保护断路器会立即跳闸，切断发电机与电网。
（3）过电压保护/（转速控制，不需要该保护）
（4）并网后欠电压保护/（转速控制，不需要该保护）
（5）并网后高频保护/（异步发电，不需要该保护）
（6）并网后低频保护/（异步发电，不需要该保护）
（7）逆功率保护：
当系统发电功率呈现负值，并超过一定时间后，系统会自动解列；
当负功率超过某一上限值时，系统会立马分闸。
（8）转速保护：
当发电机转速超过设定的上限报警值时，系统会产生声光报警；
当超过设定的停机值时，系统会立马产生发电故障，系统进入待机状态，等待复位。
3.8.2接入系统
根据拟建蒸汽余热发电工程（额定发电量3478kw）的具体情况，为确保新建工程生产运行及管理的合理、顺畅，新建机组发电线路直接并入附近低压配电室。
在不改变原有供电、运行方式的前提下，发电机发出的电将全部用于全厂低压负荷（约400V）。
3.8.3电气控制
3.8.3.1电气系统主要有发电机并网控制柜，工程范围包括以下几个方面：
（1）工程的电器总接线，工程接入系统;
（2）工程用配电，工程用辅机控制；
（3）热工自动化；
（4）工程室外动力及照明配电线路；
（5）车间照明、防雷及接地设计；
（6）工程通讯系统设计。
3.8.3.2电气专业设计范围
发电机的控制与保护，低压配电系统、及厂用电系统的控制与保护，电气照明与防雷接地、通讯等。
3.8.4电气
3.8.4.1用电设备的配电
1）发电机出线电压：
AC380V
2）低压配电电源：
AC380V，三相四线制
3.8.4.2机组用电
（1）机组配电系统
螺杆膨胀发电机组自用电设备的电压等级均为380V，厂电380V动力电源从附近低压配电室引入。
（2）机组发电系统
螺杆膨胀发电机组的发电，通过并网柜输出至买方380V电网。
3.8.4.3用电设备的控制及启动
根据本工程的运行特点，采用就地或远程控制方式。
（1）控制室集中控制
整个余热工程从螺杆膨胀发电机系统、快速切断阀均集中在控制室操作、监控管理。
当控制室控制时，原地优先。
可分“远程”、“就地”二种控制方式，该方式可以在机旁PLC控制柜上用统一钥匙按钮进行选择。
（2）电动机的启动
中小型低压笼型电动机采用全压直接启动；
工质泵的控制方式为变频控制。
3.8.4.4过电保护及接地
（1）主厂房方直接防雷保护采用屋顶防雷带，防雷接地与设备保护接地共用接地网，各厂房防雷接地与附近厂房防雷接地采用多点连接，接地电阻R小于等于10Ω。
（2）PLC系统单独接地，接地电阻R≤1Ω。
3.8.5.控制系统
3.8.5.1控制
（1）编制原则及控制方案
为了使余热发电工程处于最佳运行状态，节约能源，提高劳动效率，本工程拟采用技术先进、性能可靠的可编程逻辑控制系统（简称PLC系统）对发电系统进行数据采集和控制、检查和集中管理。
（2）控制设备及一次仪表选型
对于关键性的检测和控制元件选用进口设备或国内引进技术生产的优质产品。
选用的一次仪表设备有：
智能化系列压力/差压、温度、液位、转速变送器；
（3）系统配置及功能
1）电气控制系统（PLC）
实现系统工艺逻辑控制，完成数据采集、报警停机、远程控制等相关操作。
2）触摸屏（HMI）
触摸屏的主要功能包括：
1.具备参数的动态显示功能；
2.辅助电机开/停操作和运行状态显示；
3.发电功率等电力参数显示；
4.报警状态的显示与设定；
3）上位机（PC）
上位机主要完成远程操作、实时数据的统计功能、历史数据查询和报表打印功能。
（4）PLC系统功能
1.采集机组各传感器的数据，供触摸屏显示。
2.以通讯方式读取发电机电量参数；
3.控制膨胀机蒸汽调节阀开度，从而控制膨胀机蒸汽的进气量，达到控制膨胀机转速和调节功率的目的；
4.判断及执行相关的安全保护（停机、合闸、跳闸等系列动作）；
（5）PLC系统特点
1.由PLC与HMI组成友好的人机界面；
2.操作简单，可以做到无人值守；
3.提供Profibus-DP通讯接口，可以方便的与上位机进行高速通讯；
4.当电源丢失、系统烧毁等不可预见的情况导致PLC系统不能工作时，系统仍然可以发出相应的保护联锁动作控制信号（主要有：
发电机出口接触器断开、快关阀快速动作）。
3.8.5.2PLC控制系统说明
PLC系统需要单独接地，且接地电阻＜1Ω，电气部分采用进口可编程逻辑控制器（PLC），具有抗干扰能力强、运行可靠的特点。
（1）工作原理
1.转速控制：
转速信号为脉冲信号，接入PLC高数计数模块进行发电机转速测量。
在发电机并网前，以膨胀机进气口压力为控制目标，控制电动调节阀的开度，维持在启动时的进水口压力稳定。
膨胀机进水口压力稳定后，转速也会很平缓地上升至同步转速，当转速达到同步转速时，合闸并网。
2.功率控制：
并网后，发电频率和电压取决于电网，流体做功对机组的影响表现为有功功率输出的大小。
PLC控制系统通过Rs-485通讯网络采集发电机运行工况参数。
以发电机的发电功率作为反馈值，运用PID控制方式，调节电动调节阀开度，从而保证机组发电功率的最优。
3.控制方式
包括自动控制和手动控制两种方式，并能实现无扰动相互切换。
（2）保护系统
可实现超速保护、超功率保护、润滑油保护和冷却水保护等保护功能，关键设备或关键参数一旦发生异常时，系统即时启动声、光报警提示给操作员，必要时还能自动跳闸、停机以确保机组设备的安全。
（3）PLC控制柜
PLC控制柜安装在现场控制室，为买方提供机组所需的数据监控和操作，提供Profibus-DP通讯接口，供远程设备（如上位机）使用。
（4）停机控制
正常停机时，先关断调节阀；
当发电功率小于50KW时，快速切断阀动作，发电机转速下降至同步转速以下，发电机自动解列；
紧急情况停机时，快速切断阀及调节阀同时动作，发电机立即解列。
（5）控制系统框图
3.8.5.3螺杆膨胀发电机组电气控制系统
采用三相异步发电机，并网送电后，电能直接输入企业的电网，驱动各种用电设备，并网不会对电网的供电品质带来任何不良影响。
动力机如遇突发事件，发电机系统的安全保护装置能与电网自动分闸，确保电网和发电机的安全。
控制系统布置在现场控制室，并可以根据买方要求提供数据远传通讯接口，为买方提供上位机所需的监控数据和远程操控功能。
4设备基本参数和配置
KE280-70w-1-50基本参数表：
技术指标
额定功率kW
净发电量kW
热水消耗量t/h
同步转速转/分
驱动方式
参数
280
235
80
1500
直联驱动
设备基本配置表:
序号
设备名称
数量
型号
规格参数
1
热水型螺杆膨胀机
SKYe297
1500rpm,
2
联轴器
1500rpm，280kW
3
高效异步发电机
1500rpm，280kW
4
油冷却器
5
软水冷却器
6
开关柜
并网、脱网自动控制
7
控制柜
全部自动控制
8
快切阀，气动
9
安全放散阀
10
进气过滤器
11
膨胀机快切阀
12
旁通快切阀，气动
13
旁通节流阀，手动
14
油泵
15
油箱
16
油过滤器
17
水泵
18
水箱
19
水过滤器
20
冷凝器
21
液体泵
22
单向阀
23
预热器
24
蒸发器
25
其他阀门、管件
26
机架
5节约与合理利用能源
5.1相关法律法规和标准规范
a）重点用能单位节能管理办法（原国家经贸委令第7号）
b）节能中长期专项规划（发改环资[2004]2505号）
c）中国节能技术政策大纲（计交能[1996]905号）
d）国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术（国家发改委2005第65号）
e）《工业企业能源管理导则》GB/T15587-2008
f）《评价企业合理用热技术导则》GB/T3486-1993
g）《节电技术经济效益计算与评价方法》GB/T13471-2008
h）《通风机能效限定值及节能评价值》GB19761-2005
i）《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB18613-2006
j）《工业炉窑保温技术通则》GB/T16618-1996
k）《蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》GB/T12712-1991
l）《设备及管道绝热技术通则》GB/T4272-2008
m）《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB/17167-2006
n）《工业锅炉热工性能试验规程》GB/T10180-2003
o）《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》
p）《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-1997）
q）《评价企业合理用电技术导则》（GB/T3485-1998）
5.2建设项目能源的消耗种类和数量分析
本工程主要能源为电、循环冷却水等。
主要耗能设备为冷却水塔和螺杆膨胀发电机站配置的液体泵等附属设备。
5.3节约能源的措施和节能量计算
5.3.1节约能源的措施
本工程利用循环水余热进行发电，所发电力全部用于公司生产,节约了一次能源。
5.3.2节能量计算
5.3.2.1计算基本参数
机组年运行时数H=8000h；
电力折标煤系数δ=0.35kg/kwh；
峰谷平均电价：
0.75元/度。
5.3.2.2计算过程
1）机组净发电量D=机组发电量-电站自用电量n=1175kw/h
2）机组年净发电量N0=D×
H=3478×
8000=940×
104kwh
3）机组年产生收益=N0×
平均电价=705万元。
5.3.2.3本工程节煤量
本工程实施后，年节约标煤量=N×
δ=3310t。
5.3.2.4项目年节标煤量
本项目年节约标煤量3310t。
6.实施方案
6.1合同能源管理范围和相关服务内容
根据山东永鑫能源集团余热利用发电工程要求，乙方以合同能源管理的形式承包该项目，即按照甲方的要求，负责该项目的设计、安装、项目管理、调试内容和合同能源管理等相关事项。
6.1.1项目建设范围划分
6.1.1由甲方提供的内容：
1）螺杆膨胀发电机组的地点和厂房由甲方提供；
2）循环用水由甲方提供；
3）给排水管网由甲方提供；
4）室外供水管线（界区外）由甲方提供；
5）发电站到用户的低压系统由甲方提供（乙方设计）；
6）仪表用气源由甲方提供；
7）设备的土建基础由甲方根据乙方的图纸施工。
6.1.2由乙方提供的内容：
1）螺杆膨胀发电机组的成套设计和安装；
2）电站控制系统；
3）电站内的循环水管线；
4）电站内的配电线路；
5）电站内的的供配电、控制、通讯等；
6）电站防雷接地系统；
7）设备明细表。
说明：
界区划分：
循环水管线、冷却用水、低压电缆等由山东永鑫能源集团负责至电站厂房外一米。
管线尺寸应符合发电机组的要求，有必要的测量工具。
6.2分界点以及改造部分的工作分工
1）水管道接口：
界区外的水管道，转炉、由甲方负责将主蒸汽管道接至发电站外一米。
上述各站厂房外部管道配套的支架及材料采购、安装、保温、油漆等工作不在乙方工作范围。
2）循环水：
各站内的循环用水都由甲方提供，外部管道配套的支架及材料采购、安装、保温、油漆等工作不在乙方工作范围。
3）电力接入系统：
各站厂房低压配电柜出线端口开始，至外部并网点的低压电缆、桥架等，以及外部并网点的改造由甲方负责，由乙方负责设计并指导安装。
4）上位机由乙方负责提供，但安装距离离发电站不应超过50米，如超过部分增加的费用应由甲方承担。
6.3工程范围
6.3.1乙方的工程范围：
1）工程设计：
所有工程（电站界区内）的工程设计均由乙方完成，含基本设计、施工图设计、工艺设备表的编制以及其他相关技术文件。
2）上述分工中属于乙方工作范围内的设备、安装材料采购、接卸、保管：
按照合同技术文件中确定的设备型号和规格采购设备。
确保设备、材料在工程投运后可靠、安全。
确保采用国内优质品牌产品。
3）上述分工中属于乙方工作范围内的安装工程施工（含设备安装、设备保温、工艺管道安装和保温、设备电器安装、仪表安装、单机试车等）。
4）工程建设管理。
5）负荷试车和调试：
乙方负责组织电站的联动和试运转调试，并配合并网调试。
6）协助并网验收：
建筑工程和安装工程的峻工验收甲方负责验收，乙方负责预验收。
专业和政府的验收，含环保、消防、工业卫生、档案、压力容器、电气设备、防雷和起吊设备的检验和验收由甲方组织，其中压力容器、电力设备、防雷设备的验收检验设备由乙方承担。
7）人员培训：
乙方负责在设备投入使用后对相关人员进行专业的培训工作。
6.3.2甲方的工程范围
1）所提供的厂房符合工厂作业要求。
2）设备所需的吊装费用由甲方承担，乙方承诺在每期施工期间使用吊车时间不超过五次，每次不超过三个工作日。
3）将施工所需水、电、气从施工场地外部接至装置界区交接点，并保证施工期间的需要。
调试期间，甲方免费气和水。
4）帮助乙方协调与地方政府部门（含主管部门）及民间的关系，协助乙方解决必要的工作和生活条件（费用由乙方负责）；
办理环评、项目报批、建设准备、消防及安全评价等。
5）电站区域内道路、道路照明和绿化。
6）蒸汽、给水外管网，电缆外线和桥架。
7）电力并网：
低压配电室低压出线柜由甲方负责提供。
8）桩基及地基处理以及工程详堪（如有需要）。
9）工程施工监理。
10）污水处理（如有需要）。
11）提供电站所需的建设安装场地。
6.4工程管理原则
1）工程的土建及公用设施的设计和布置参照甲方的基础地质条件进行。
2）安装施工中的水、电由甲方提供。
3）本工程的消防、生活、生产、循环给水（界区外一米处）接口由甲方供给，排水由乙方送至界区外1米处。
4）甲方自行负责组织工程监理，消防、安全、环保等监察工作。
6.5工程工期
1）合同签订后由甲方负责的工作如外管线、电缆外线、到各低压柜改造等工作请于项目工期计时后45天内完成。
2）ORC螺杆膨胀发电机组生产周期为2个月，安装30天。
7.其他条款
7.1供货范围及要求
7.1螺杆膨胀机组机体
1）机组范围内管道与阀门；
2）润滑油系统，包括油系统管道、油分离器、油泵等；
3）机组保温；
4）机组范围内要求配套一次仪表及变送器，输出4~20mA标准信号，记录及报警由需方自行在控制系统中实现，随机配套的就地仪表要求防震处理。
7.1.2随机提供首次启动用量的循环工质R245fa、润滑油等。
7.1.3PLC控制及输、配电系统，供方提供相关仪表、配电、连锁关系等资料。
7.1.4随机提供备品备件。
7.1.5随机专用安装及检修工具。
7.2资料提供
5.1资料内容
1）供货范围清单、随机备品备件清单
2）安装说明书
3）启动及运行说明书
4）本体监测保护说明书、各报警值；
5）机组外形图
6）电气原理接线图
7）外部管道接口图
8）电机等用电设备及负荷表
9）满足工程设计要求的其他相关资料
5.2资料提供方式
1）资料以电子文档及蓝图形式提供。
2）电子文档以.doc、xls格式，图纸以.dwg格式提供。
7.3乙方承诺发电机组在正常使用情况下，整机寿命10年以上。
7.4相关技术及试验机组运行中出现的问题，在本协议中未尽事宜，双方共同探讨、协商解决。
7.5本合同一式四份，自供、需双方签字并盖章之日生效。
甲方:
山东永鑫能源集团（盖单）
授权代表:
（签字）
日期:
乙方:
浙江同荣节能科技服务有限公司（盖章）
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