利用余热余压技改2x12mw热电工程项目建设可研报告.docx
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利用余热余压技改2x12mw热电工程项目建设可研报告
中国化工集团有限公司
利用余热余压技改2x12MW热电工程项目
可行性研究报告
附图目录
序号
图纸名称
图纸编号
1
城市供热规划图
2012-5R108K-01
2
热电厂址区地理位置图
2012-5R108K-02
3
厂区总平面规划布置图（方案一）
2012-5R108K-03
4
厂区总平面规划布置图（方案二）
2012-5R108K-04
5
原则性热力系统图
2012-5R108K-05
6
原则性燃烧系统图
2012-5R108K-06
7
原则性化学水处理系统
2012-5R108K-07
8
供水系统图及水量平衡图
2012-5R108K-08
9
除灰系统图
2012-5R108K-09
10
输煤系统图
2012-5R108K-10
11
原则性电气主接线图（方案一）
2012-5R108K-11-1
12
原则性电气主接线图（方案一）
2012-5R108K-11-2
13
主厂房底层平面布置图
2012-5R108K-12
14
主厂房运转层平面布置图
2012-5R108K-13
15
除氧煤仓间除氧、煤仓层平面布置图
2012-5R108K-14
16
主厂房立面布置图
2012-5R108K-15
17
主要设备明细表
2012-5R108K-16
18
石灰石炉内干法脱硫工艺原则性系统图
2012-5R108K-17
19
脱硫工艺原则性系统图
2012-5R108K-18
20
热电厂供热枝状图
2012-5R108K-19
1概述
项目名称：
中国化工集团有限公司2x12MW热电工程项目
企业名称：
中国化工集团有限公司
建设地址：
洪泽县西顺河镇
企业地点：
淮安市洪泽县
1.1项目概况及编制依据
1.1.1项目概况
中国化工集团有限公司位于，是江苏省重点扶持发展企业之一。
公司注册资本7800万元，是一家改制后的民营企业。
公司现有员工2300多人，拥有固定资产15亿元，年销售收入超30亿元。
公司曾获得“苏北星火带建设先进集体”、“省技术进步先进企业”、“省优秀企业”、“省知识产权重点保护单位”、“高新技术企业”等数十项荣誉称号。
“银珠”商标被列为江苏省著名商标。
中国化工集团有限公司是一个以生产合成氨和元明粉为主的化工企业。
现有合成氨生产能力10万吨/年，硝酸22万吨/年，元明粉200万吨/年。
2011年实现销售收入26亿元，利税2.9亿元，其中税收1.8亿元。
中国化工集团有限公司是淮安市重点企业，洪泽县龙头企业。
中国化工集团有限公司由洪泽县城厂区和西顺河镇厂区组成，其中西顺河镇厂区以生产基础化工原料——元明粉（无水硫酸钠）为主，洪泽县城厂区主要从事有机化工原料和精细化工产品生产与销售，产品有液氨、碳酸氢铵、硝酸、硝酸钠、亚硝酸钠、塑料包装袋。
公司销售网络健全，产品销往国内近千家化工企业，并出口印度尼西亚、韩国、日本、新加坡、马来西亚、台湾等过个国家和地区。
我院根据实际用热情况，重点对洪泽县西顺河镇工业区用热单位和企业进行了详细调查核实。
根据洪泽县城市总体规划和热力规划的要求，中国化工集团有限公司本着“以热定电”的原则，已在洪泽县西顺河镇工业区建设投产4×75t/h中温、中压循环流化床锅炉配套4×B6-3.43/0.49背压式供热机组，以及2×90t/h高温、高压循环流化床锅炉，为西顺河镇工业区集团公司下属企业及关联企业生产元明粉供热、供电。
2×90t/h循环流化床锅炉直接通过减温减压器供热。
2×90t/h锅炉采用了双碱法湿法脱硫工艺+低氮燃烧器+选择性催化还原SCR脱硝技术，满足了烟气排放标准。
而4×75t/h锅炉由于建设期较早，现已着手开始按照90t/h锅炉的脱硫和脱销方式进行技改。
为贯彻中央节能减排精神，按照资源合理配置，拟在中国化工集团热电厂增设二台12MW背压式供热机组与2×90t/h循环流化床锅炉相配套，实现热电联产，这样既满足西顺河镇工业区用汽需求，又降低企业能耗，提高经济效益。
1.1.2编制依据
1.1.2.1委托书函：
中国化工集团有限公司2x12MW热电工程项目可行性研究报告委托书。
1.1.2.2中国化工集团有限公司为编制本项目可研性研究报告提供的设计原始资料。
1.1.2.3国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部计基础[2001]26号文“关于印发《热电联产项目可行性研究技术规定》”的通知要求。
1.2研究范围
根据业主的委托和规定的热电项目可行性研究报告内容深度，本可研报告的主要目的是论证中国化工集团有限公司2x90t/h高温、高压循环流化床锅炉配套2xB12MW高温、高压背压式供热机组在技术上的可行性和经济上的合理性。
本可研报告的具体研究范围如下：
1、进行详细的热负荷调查及必要的核实。
2、根据工程情况，对电负荷进行调查和核实。
3、根据以热定电的原则进行机组选择。
4、明确热电厂本期及规划容量。
5、落实建厂的各外部条件，燃料的供应、交通运输、水源及水文气象、电厂出线、热网走向等。
6、厂址选择及厂区总平面布置方案。
7、进行项目的投资估算和经济评估。
1.3城市概况
洪泽县于1956年由周恩来总理提议建立，因洪泽湖设置，借洪泽湖得名。
洪泽县地处江苏省中部，位于东经118°28′-119°9′，北纬33°2-34°24′间，西依全国五大淡水湖的洪泽湖，东挽白马湖，南临淮河入江水道，北濒苏北灌溉总渠和入海水道。
全县辖12个镇，总面积1394平方公里，其中水域面积757平方公里，陆地面积637平方公里，素有“淮上明珠”、“鱼米之乡”之美称。
洪泽是苏北的南大门，区位优越。
公路交通发达，宁连一级公路和宁淮高速公路穿境而过，京沪、宁徐、徐淮盐高速擦肩而行。
1小时多可到达南京或连云港，距南京禄口机场一个半小时车程，抵达上海只需4小时，北上北京、南下温州均为8小时左右，距京沪高速、新长（新沂—淮安—浙江长兴）铁路半小时车程。
洪泽的水上运输更是得天独厚，洪泽湖是连接淮河、京杭大运河和长江的水上交通枢纽，洪泽湖向南经三河闸入江水道至扬州东南三江营注入长江，向东出高良涧船闸经苏北灌溉总渠直扑黄海怀抱。
距南京、扬州、镇江等重要港口均在200公里左右；境内现有各类水运码头21座，最大停靠吨位为700吨，装卸能力已超过万吨。
年吞吐量200万吨的洪泽港正在规划建设之中。
办理报关手续，可就近到淮安、连云港、南京、扬州等海关，其中淮安海关半小时就可到达。
洪泽县属北亚热带和暖温带过渡性地带，具有季风性和兼受洪泽湖水体调节的气候特点。
四季分明，气候温和，无霜期长，雨量充沛，日照充足。
洪泽是历史悠久、文化发达的地区。
旧石器时代晚期，就有人类在此繁衍生息。
距今四万年至一万年前，“泗洪下草湾人”即生活在洪泽湖一带，五千年前，共和镇一带已建立起父系氏族村落。
并且它也是淮河中下游经济开发较早的地区之一。
经过解放后，尤其是1956年建县后的努力，经济和社会事业有了很大的发展。
特别是近年来，洪泽人民高扬“团结、创新、实干、争先”的新洪泽精神，团结拼搏，艰苦奋斗，洪泽经济建设步伐不断加快，城乡面貌发生了越来越大的变化，潜在的、丰裕的资源优势正源源不断地转化为现实的、强劲的产业优势和发展优势。
洪泽资源丰裕:
土地资源：
洪泽陆地面积108万亩，耕地面积56.4万亩，人均耕地面积1.47亩，并拥有大量滩涂可开发。
按照耕地总量动态平衡目标，围绕土地后备资源较丰富的优势，近期，正实施开发6.98万亩耕地项目，进一步增加工业用地资源。
水资源：
洪泽县肩挑两湖，四面环水。
其中洪泽湖是我国五大淡水湖之一，正常蓄水位时面积2152平方公里，容积42亿立方米，为南水北调重要蓄水周转库。
县城有浔河、砚临河、苏北灌溉总渠，引水十分方便。
洪泽地下水埋深一般在1.2米，储量十分丰富。
水域资源：
洪泽县境内水域总面积120多万亩，其中可开发利用的面积30多万亩。
湖区内水产资源丰富，鱼、蟹、鳖、蚌、蚬等各种水产品90多种，獐鸡、野鸡、野鸭等野生水禽近20种，菱角、莲藕、茭白、水芹等水生蔬菜30余种，年产量10万吨。
水产品年生产总量4.8万吨，其中鱼类3.5万吨、河蟹2362吨、青虾2500吨、米虾1800吨、龙虾4638吨、贝类1700吨。
野生水禽150万只。
大闸蟹、银鱼、甲鱼、青虾、龙虾仁、整肢虾、野鸡、野鸭、莲藕等远销欧美、日本、南非及东南亚等国家。
未经加工的水产品销售额每年约3亿元。
矿产资源：
洪泽矿产资源种类较多，已发现的重要矿产有石油、地热、无水芒硝、岩盐、矿泉水等。
石油主要分布在共和镇境内，现由江苏油田开采，另据冀东油田勘探在洪泽湖底石油蕴藏比较丰富。
地热分布于老子山镇，属人工钻孔揭露、断裂构造型温泉，水温43—61℃，单井允许开采量5080方/天，热水中偏硅酸、氟、锶、锂、镭等多种矿物成分含量达到医疗热矿泉水国家标准，属优质医疗热矿泉水。
可广泛用于医疗洗浴、供暖供热、温室育种、特种养殖等。
江苏省电力公司在老子山镇投资新建了老子山温泉山庄。
无水芒硝、岩盐资源分布于西顺河镇。
芒硝远景储量1.5亿吨、岩盐远景储量23亿吨，是华东地区最大的高品位芒硝矿藏，年产元明粉80万吨。
岩盐尚未开发。
矿泉水分布于洪泽县城区，日允许开采200吨以上，水型为偏硅酸、锶复合型，质优口感好，目前尚未开发。
旅游资源：
洪泽旅游资源可概括为“一湖、一堤、一山”。
洪泽湖是世界著名的“悬湖”。
洪泽湖大堤历史悠久，有1800多年历史，正在申报世界文化遗产。
三河闸是闻名中外的大型水利枢纽，目前已被列入国家级水利风景区。
老子山地处大别山余脉、淮河入湖口，也是著名的道教文化起源地。
国家级洪泽湖东部湿地保护项目正在实施。
环湖风光旖旎，民俗风情浓郁，文化底蕴深厚，可供开发的自然资源和人文资源达100多处，是投资发展旅游产业的理想胜地。
洪泽工业基础良好。
全县五大主导产业初具规模。
初步形成了化工、机械、建材、食品、轻纺五大主导产业，特别是化工上，有年产80万吨元明粉、6万吨碳胺、1000吨氯乙烷、2000吨亚钠硝钠、500吨活性染料、200吨间胺基苯酚、500吨邻甲苯胺、1000吨135均三嗪、500吨路标漆、氯甲苯、一硝基甲苯等化工生产能力；其他主导产品有气缸套、水产冷冻食品、中密度板、刨花板、轻质墙体、精密机柜、精制毛纺、造船等。
洪泽县工业园区始建于2001年，首期规划面积10平方公里，是集科、工、贸于一体，以工业项目为主，功能设施完备的经济开发区。
地处洪泽县县城北郊，西依洪泽湖、北接苏北灌溉总渠、东至宁连一级公路、宁淮高速公路。
区内地势平坦，环境优美，各类市政、公用设施完善，实现道路、供电、供水、供气、通讯、排水、有线电视为主的“七通一平”，绿化覆盖率40%。
一期已建成4平方公里，铺设水泥路面36万平方米，架设电力线路42.5公里，供水管道33公里，供热管道13公里，埋设排水管41公里，工业绿化面积13万平方米，新建110千伏新城变。
目前园区已集聚100多家中、外企业落户兴业，吸纳就业工人近万人。
1.4项目建设的必要性
采用热电联产、集中供热的热电厂平均热效率可达65%以上，本期工程选用背压式汽轮发电机组，可达75％以上，节能效果十分显著。
我国既是能源消耗大国，又是能源缺乏的国家，因此，国家在“十一五”规划纲要中鼓励节约能源，实现集中供热、热电联产是我国的一项基本国策。
因为采用热电联产后大容量锅炉的热效率大为提高，而且可以提高能源利用效率，在供热的同时，副产高品位的电能。
1.5主要设计技术原则
根据国家能源政策，结合本工程具体情况，为达到节约能源、改善环境，合理控制工程造价、提高社会和经济效益的目的，本期工程确定以下技术设计原则：
⑴、遵照执行国家有关规程规范，内容深度满足国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部计基础[2001]26号文《热电联产项目可行性研究技术规定》及附件的要求。
⑵、在热电厂总体布局设计上，既要满足本期工程的要求又要兼顾今后发展和规划容量时的合理性。
⑶、以热定电，根据热负荷性质、大小合理选择供热机组。
⑷、采用效率高、运行可靠的循环流化床锅炉，锅炉采用半露天布置。
⑹、煤炭运输采用船运。
⑺、循环水为闭式循环。
⑻、控制系统采用DCS。
⑼、为便于粉煤灰的综合利用，厂内除灰采用气力除灰系统。
⑽、搞好灰渣综合利用，不设临时灰渣堆放场地，不设永久贮灰场。
⑾、热电厂的水泵房容量考虑热电厂的规划用水量。
⑿、主设备年利用率按7200小时计算，公用系统的设备按8000小时做选型计算。
⒀、热电站的环境评价以淮安市环保局淮环表复[2008]18号“关于洪泽银珠化工集团有限公司芒硝矿区燃煤工业锅炉改造工程项目环境影响报告表的批复”为依据。
1.6工作简要过程
2012年5月29日，我院接受中国化工集团有限公司的设计委托，各有关专业设计人员赴实地开展工作，了解相关情况，调查核实热负荷、电负荷及周围环境，组织编写本可行性研究报告。
2热负荷
2.1供热现状
中国化工集团热电厂位于洪泽县西顺河镇，该镇芒硝矿石储量丰富，热电厂为西顺河镇工业区供热源，供工业区集团公司下属企业及关联企业生产元明粉供热、供电。
元明粉生产过程需要大量蒸汽。
几个单位年平均小时蒸汽用量分别为91t/h、45t/h、107t/h，83t/h，18t/h，参数均为0.3Mpa（表压）的饱和蒸汽。
因产量均匀且全年生产，故全年用汽连续而稳定。
（详见下表）
表2.1-1热负荷及热源汇总表
序号
热用户名称
生产班次
用热参数
加热
方式
现状（t/h）
热源规模
表压（Mpa）
温度
（℃）
1
淮安南风
三班制
0.3
152
间接
91
2x90t/h+4x75t/h
2
淮安鸿运
0.3
152
45
3
大洋化工
0.3
152
107
4
盐化工公司
0.3
152
83
5
三厂
0.3
152
18
合计
0.3
152
344
以上为现状
银珠化工集团公司热电厂现有六炉四机，4×75t/h循环流化床锅炉配4×6MW背压式汽轮发电机组，2×90t/h循环流化床锅炉直接减温减压供热，锅炉总蒸发量为480t/h，实际用汽量为0.3MPa蒸汽344t/h。
2.2热负荷
2.2.1现状热负荷
根据以上统计，采用热电联产后的现状热负荷汇总如下：
表2.2-1现状供热热负荷表
序号
压力等级（G）
锅炉总蒸发量（t/h）
折算至热电厂出口（t/h）
1
0.3MPa
480
288
2.2.2近期热负荷
随着供热区域内部分企业扩大生产，用热需求量增大，考虑以上种种因素，发展的工业区热负荷按每年递增5%的速度预计。
近期新增热负荷表如下：
表2.2-3近期新增热负荷表（2015年）
序号
压力等级（G）
平均热负荷
1
0.3MPa
74t/h
2.3热负荷的调查核实
考虑到热负荷的真实性，我们对主要热用户的用汽情况进行核实，银珠化工集团公司主要为生产过程中需用到的蒸汽，我们对其生产过程中各用热单体设备用热参数进行汇总，与调查统计结果完全一致，其热负荷的数量、参数等数据是真实可靠的。
2.4设计热负荷
按现状热负荷及近期新增热负荷作为本区域集中供热的设计热负荷，具体见下表：
表2.4-1设计热负荷表
序号
压力等级
平均热负荷
1
0.3MPa
418t/h
折算至电厂出口
2
0.49MPa
350t/h
根据表2.4-1设计热负荷表得，0.49MPa蒸汽设计平均热负荷为350t/h，因4x6MW的中温、中压背压机组额定供汽量为55x4=220t/h，所以本期2x12MW高温、高压背压机组的供汽量为130t/h。
4燃料供应
4.1燃料供应
中国化工集团有限公司热电厂本期工程安装2×B12MW高温、高压背压式汽轮发电机组，与之配套的2×90t/h高温、高压循环流化床锅炉，年需燃煤约16.92万吨。
热电厂用煤为山东烟煤。
煤质分析资料见下表。
表4.1-1煤质资料
序号
名称
单位
数值
1
收到基碳Car
%
51.5
2
收到基氢Har
%
3.63
3
收到基氧Oar
%
6.65
4
收到基氮Nar
%
1.75
5
收到基全硫Sar
%
0.8
6
收到基灰分Aar
%
20.5
7
全水分Mar
%
7.5
8
干燥无灰基挥发份Mar
%
28.7
9
收到基低位热值Qnet.ar
Kcal/kg
5780
10
灰变形温度DT
℃
/
11
灰软化温度ST
℃
/
12
灰溶化温度DT
℃
/
4.2燃料输送系统
本项目的燃煤运输方式，根据因地制宜的原则，采用水路运输方式，经张福河（现为国家六级规划为五级航道）运至热电厂煤码头。
4.3锅炉点火油品种及来源
锅炉点火油品种为零号轻柴油，油料由厂方自行组织，采用油罐车由陆路的运输方式运至公司，卸入点火贮油罐。
其特性见表4.3-1。
表4.3-1点火油特性
序号
项目
符号
单位
数值
1
油品
/
/
零号轻柴油
2
恩氏粘度
/
°E
1.2-1.67
3
比重
/
/
0.817
4
水份
/
%
～0（无痕迹）
5
硫份
/
%
0.2～0.23
6
开口闪点
/
℃
62～65
7
低位发热量
/
kJ/kgkcal/kg
41033～41870
9800～10000
4.4脱硫剂
锅炉烟气脱硫采用双碱法湿法脱硫系统。
4.4.1石灰石粉成分分析
表4.4-1石灰石粉成分分析
序号
指标
特性参数
1
CaCO3
90～95%
2
MgCO3
2～1.5%
3
水
1～3%
4
其它惰性成分
7～3%
5
石灰石粒度
dmax=1mm
4.4.2石灰石粉消耗量
表4.4-2石灰石粉耗量表
项目
小时耗量（t/h）
日耗量（t/d）
年耗量（kt/a）
1×90t/h
1.10
24.20
7.92
2×90t/h
2.20
48.40
15.84
注：
1）应用基按含硫量0.8%计算；
2）日燃煤量按22小时计算；
3）年燃煤量按7200小时计算。
4.4.3氢氧化钠消耗量
表4.4-3氢氧化钠耗量表
项目
小时耗量（kg/h）
日耗量（t/d）
年耗量（t/a）
1×90t/h
40
0.88
288
2×90t/h
80
1.76
576
注：
1）应用基按含硫量0.8%计算；
2）日消耗量按22小时计算；
3）年消耗量按7200小时计算。
4.5脱硝剂
还原剂（氨）用罐车运输并在储罐储存。
在高压下，氨被液化以减小运输和储存的体积。
市场购买的还原剂（液态氨浓度99.6%）,供应商用罐装车运输（以液体形态储存在压力容器内），送往氨贮存场地，通过氨卸载压缩机卸载，进入氨贮罐贮存。
使用时，储存罐中的氨借助自压输送到蒸发器中，蒸发器是氨注入系统的组件。
系统设置二台卸载压缩机，一台运行，一台备用，全厂设置一台氨贮罐，氨贮罐18m3,总容积满足全厂2台锅炉20天的用氨量。
4.5.1液氨的消耗量
表4.5-1液氨耗量表
项目
小时耗量（kg/h）
日耗量（t/d）
年耗量（t/a）
1×90t/h
16
0.352
115.2
2×90t/h
32
0.704
230.4
注：
1）日消耗量按22小时计算；
2）年消耗量按7200小时计算。
5机组选型和供热方案
5.1机组选型
5.1.1相关参数的确定
根据热电联产项目技术规定及国家发展改革委、建设部关于印发《热电联产和煤矸石利用发电项目建设管理暂行规定》的通知，发改能源［2007］141号文文件精神，本工程机组选用高温、高压参数，锅炉初参数为P=9.81MPa、t=540℃；汽机初参数为P=8.83MPa、t=535℃。
工业用汽参数：
P=0.49Mpa、t=238.1℃。
5.1.2锅炉选型（已建）
选用高温高压循环流化床锅炉，具体型号及参数如下：
型号UG-90/9.81-M
数量二台
额定蒸发量90t/h
额定蒸汽压力9.81MPa
过热蒸汽温度540℃
给水温度150℃
锅炉效率90%
排烟温度140℃
5.1.3汽轮发电机组选型
5.1.3.1方案拟订
汽轮机可供选择的机型有：
抽汽凝汽式汽轮发电机组和背压式汽轮发电机组。
由于目前国家规定热电联产机组的煤耗，必须低于全国平均发电煤耗410g/kwh，而2006年全国平均发电煤耗已达370g/kwh，故新上热电联产供热机组必须采用背压式发电机组，才能满足此要求，而背压式发电机组也有其局限性，它必须以热定电，而且热负荷必须大于50%额定热负荷，否则汽机调速系统就不稳定，引起发电机出口电压波动，排汽温度升高等。
5.1.3.2汽轮机选型
型式：
背压式
型号：
B12-8.83/0.588
台数：
2台
额定功率：
12MW
额定转速：
3000r/min
额定进汽量：
85t/h
进汽压力：
8.83Mpa
进汽温度：
535℃
排汽压力：
0.49Mpa（a）
排汽温度：
238.1℃
排汽量：
65t/h
5.1.3.3发电机选型
型号：
QF-12-2
台数：
2台
额定功率：
12MW
出线电压：
10500V
功率因素：
0.8
转速：
3000r/min
频率：
50Hz
5.2供热方案
中国化工集团有限公司本期工程额定供汽量130t/h，最大供汽量143t/h。
汽机排汽接至厂区供热母管。
另一路接至厂用蒸汽母管,作除氧器等辅助设备用汽。
热电厂运行时，供热机组可承担调节热负荷的作用，供热机组检修或带尖峰热负荷时，锅炉可通过减温减压器对外供热。
5.3热经济指标及汽平衡
热经济指标见表5.3-1。
汽平衡见表5.3-2。
5.3-1热经济指标表（2×90t/h+2×B12MW）
序号
项目
单位
2×90t/h+2×B12MW
1
热负荷
热量
GJ/h
381.8
汽量
t/h
130
2
汽机进汽量
t/h
170
3
发电功率
KW
24000
4
对外供热量
GJ/h
381.8
5
锅炉减温减压供热量
GJ/h
0
6
锅炉蒸发量
t/h
175.3
7
发电年均标准煤耗
g/kwh
159
8
综合厂用电率
%
22
9
发电厂用电率
%
12.88
10
供热厂用电率
%
9.12
11
供单位热量耗厂用电量
Kwh/GJ
5.73
12
供电年均标准煤耗
g/kwh
182.5
13
供热年均标准煤耗
Kg/GJ
39.6
14
年利用小时
h
7200
15
年供热量
GJ/a
2.75×106
16
年发电量
Kwh/a
1.728×108
17
年供
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