循环流化床锅炉余热余压利用及电机系统节能技术改造项目资金申请报告.docx
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循环流化床锅炉余热余压利用及电机系统节能技术改造项目资金申请报告
循环流化床锅炉、余热余压利用及
电机系统节能技术改造项目
资金申请报告
附件：
1.项目可行性研究报告；
2.项目备案证，企业法人营业执照复印件；
3.项目环境影响评价审批意见复印件；
4.企业能源管理制度；
5.项目改造前后用能设备和能源计量设备清单；
6.流化床锅炉改造前后检测报告；
7.高效快速汽水直接热交换器说明书。
1.项目申报承诺表
企业基本情况表
金额单位：
万元
企业名称
某某氧化铝开发有限公司
法定代表人
企业地址
某工业园区
联系电话
企业登记
注册类型
有限责任
职工人数（人）
552
其中：
技术人员（人）
216
隶属关系
某经委
银行信用等级
A
有无国家认定的技术中心
无
企业总资产
99049
固定资产原值
77812
固定资产净值
65622
资产负债率（%）
73%
企业贷款余额
42000
其中：
中长期贷款余额
32000
短期贷款余额
10000
主要产品生产能力，国内市场占有率，改造前一年水、能源及相关资源消费量
2007年年产成品氧化铝13.4万吨，耗煤11.78万吨，耗电7309.5万千瓦时，耗水132.14万吨。
年度（近三年）
企业经营情况
2006年
2007年
2008年
备注
销售收入
25025
38704
33379
利润
4110
2468
-4379
税金
2118
3893
3105
项目基本情况表
金额单位：
万元
企业名称
某某源氧化铝开发有限公司
所属行业
冶金
所属工程类别
能量系统优化工程
项目名称
循环流化床锅炉、余热余压利用及电机系统节能技术改造项目
建设起止
年限
2008年4月—2009年12月
项目责任人
及联系电话
项目建设必要性（项目资源消耗的现状、存在的主要问题）
公司现有的低倍率循环流化床锅炉，存在锅炉热效率低（仅68％左右），煤耗高、运行稳定性差等问题，直接影响了企业的生产运行和经济效益；溶出车间九级矿浆自蒸发器乏汽和稀释槽乏汽回收利用效率低，能源浪费大；公司很大一部分电动机采用常规定速传动，电动机效率低,电能消耗大。
项目建设内容
项目拟对公司现有3台循环流化床锅炉进行技术改造，将原有低效率返料器及返料系统管道改为高效一次风自平衡返料系统，同时对送风系统，燃烧室，布风板做相应技术改造。
对原有老式热水加热器进行拆除，安装FS系列高效汽水加热器，提高乏汽回收利用率。
对公司现有的电机系统加装变频调速装置，降低电能消耗，提高电能品质。
建成后达到目标
本工程实施后全年可节约实物煤30840吨，节电1279.6万千瓦时，总计折合标准煤26441.6吨，相当于减排CO2约0.81万吨。
同时还可以有效的减少生产过程中产生的废热对环境的污染，起到很好的环境保护作用。
改造后，氧化铝单耗将由改造前的0.695tce，降低到改造后的0.519tce，降低率约为25.4%，符合发改委《铝行业准入条件》2007年第64号文所要求的氧化铝单位产品能耗需低于0.52tce的规定。
项目总投资
2473
其中：
固定资产投资
2473
银行贷款
0
自筹及其他
2473
新增销售收入
0
新增利润
674
新增税金
225
新增出口创汇
0
项目前期工作情况
目前已完成项目前期备案，环评等工作，已完成2台循环流化床锅炉改造。
注：
建成后达到的目标必须注明项目实施后可能达到的具体目标，如节能**吨标准煤，节油**吨，节电**万千瓦时
3.企业能源管理情况
3.1企业能源管理目标
为全面落实市政府制定的我公司“十一五”节能目标，公司从抓技术节能入手、管理节能入手，从生产现状入手，全面调查、分析、研究，确定节能重点及改造项目。
坚持“厉行节约与提高效益并重、精细管理与技术进步并举、全员节能与突出重点结合”的原则，通过加强管理、机制创新、优化燃料结构，推行节能技术，更新和改造老旧设备，改造落后工艺，开展资源综合利用和回收利用，从自身的实际情况出发，在分析企业发展环境的基础上，弄清了企业发展思路，制定了企业发展目标，提出了重点项目和保障措施。
到2010年实现：
氧化铝单位产品综合能耗由2007年的695kgce/t降到519kgce/t。
可减少向大气中排入CO20.81万吨。
公司“十一五”规划，主要从三个方面进行节能降耗：
1、推行标准化管理、完善定额考核机制、加强定额管理、加强重点耗能设备能耗考核；
2、优化生产工艺、合理组织安排生产、学习同行业先进技术；
3、推进节能技术进步，对高耗能设备进行节能改造；重点对锅炉以及管道的改造。
3.2企业能源管理组织结构、人员及职责
为加强对推进实施《节能规划》的组织领导，**鼎泰拓源氧化铝开发有限公司成立能源领导小组和推进办公室。
领导小组：
组长：
副组长：
领导小组负责《节能规划》推进实施。
对重大问题进行研究决策，定期听取各推进办公室的工作汇报。
推进办公室：
对《节能规划》设推进办公室，作为领导小组的执行机构，《节能规划》推进办公室设在装备能源部，推进办公室分别由有关部室人员组成。
推进办公室负责落实领导小组的各项决定，负责《节能规划》推进的日常管理工作。
各有关部门（车间）成立了相应的组织领导和执行机构，具体负责本部门（车间）的推进工作。
3.3企业能源管理规章制度
3.3.1明确职责和工作程序
各推进小组分别制定推进工作程序，明确各部门（车间）的职责，给出可操作的工作程序。
各单位部门（车间）要依据工作程序的要求，进一步分解落实到责任部门（科室、班组）、责任人。
3.3.2建立例会制度
领导小组每月主持召开一次《节能规划》推进例会，总结、部署推进工作；对推进中需公司解决的问题，随时召开专题会协调解决。
各推进办公室（小组）也要建立例会制度。
3.3.3实施动态管理
为保持《节能规划》的先进性并符合实际，建立《节能规划》动态管理机制，根据内外部环境、条件变化和公司发展的需求，由推进办公室提出调整建议，领导小组批准后实施。
3.3.4制定考核办法
制定奖惩分明的考核办法。
政策的导向要大力鼓励、支持各部门（车间）完成任务目标，要充分体现技术、管理要素参与分配的力度，要向推进中有突出贡献的技术、管理、技能人才倾斜。
奖励方式既要有物质奖励，也要有精神鼓励。
通过建立“目标明确，责任落实，强化考核，奖惩分明”的责任制体系，强力推进《节能规划》的有效实施，确保节能目标的实现。
3.4能源计量器具的配备及管理情况
公司使用的计量器具有:
表3-1公司现有计量设备表
序号
器具名称
规格型号
数量
计量对象
制造厂家
分级
备注
1
四合一全电子表
2
电力
一
电力公司
2
智能电力监测仪
CH2000F
3
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
热力车间
3
智能电力监测仪
CH2000F
3
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
原料车间
4
智能电力监测仪
CH2000F
6
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
溶出车间
5
智能电力监测仪
CH2000F
3
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
分解车间
6
智能电力监测仪
CH2000F
3
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
蒸发车间
7
智能电力监测仪
CH2000F
6
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
沉降车间
8
智能电力监测仪
CH2000F
2
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
焙烧车间
9
智能电力监测仪
CH2000F
6
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
动力车间
10
智能电力监测仪
CH2000F
1
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
化验室
11
智能电力监测仪
CH2000F
1
电力
西安浐河自动化工程有限公司
二
办公楼
12
蒸汽流量计
3
蒸汽
一
热力车间
13
地磅
2
煤
一、二
地磅房
14
水表
1
水
一
自来水公司
计量仪表由设备部管理,由专门维护人员对其进行日常检查维护。
每年由公司委托相关单位做定期保养和检定。
4.项目实施前用能状况
4.1项目实施前工艺流程和主要生产装置的规模
公司2007年全年生产冶金级氧化铝13.4万吨。
循环流化床锅炉系统工作流程图如下：
图4-1锅炉系统流程图
4.2项目实施前消耗的能源种类、数量
公司氧化铝生产采用拜尔法生产工艺，公司设备先进，技术力量雄厚，冶金级砂状氧化铝设计产能为30万吨/年，分两期实施，一期总投资8.3亿元，设计规模为15万吨/年。
公司于2008年开始进行节能技改，根据《节能项目节能量审核指南》，以技改前一年能耗统计数据作为节能量审核的基础数据，2007年公司产能和能源消耗数据如下：
表4-12007年公司产能和能源消耗数据表
项目
年用煤量
年用电量
产品产量
合计
（万t）
（万kwh）
（万t）
2007年
11.78
7309.5
13.4
折标系数
0.7143
0.1229
折合标煤
84173tce
8983tce
93156tce
4.3项目实施前能源计量措施
能源计量是企业实现科学管理的基础性工作，没有完整的计量器具配备，就不能为生产和生活的各个环节提供可靠的数据，它也是评价一个企业管理水平的一项重要标志。
在计量仪表管理方面，**鼎泰拓源氧化铝开发有限公司对生产用电一、二级的计量仪表配备完善；煤、蒸汽、水的一级计量器具配备满足规定要求，二、三级计量还有待完善，管理比较粗放。
目前**鼎泰拓源氧化铝公司的能源计量管理工作主要由公司装备能源部负责，计量体系由电、煤、水、蒸汽四部分组成。
通过统计计算，企业能源计量器具的煤、电、配备率为100%，水配备率为83.6%，蒸汽配备率为37.5%。
详见表4-2能源计量器具汇总表。
由于公司主要用能设备均在可独立考核的用能单位内，按照GB/17167－2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》可不再单独配备能源计量仪表。
表4-2能源计量器具汇总表
序号
能源计量类别
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
综合
应装数
实装数
配备率
完好率
应装数
实装数
配备率
完好率
应装数
实装数
配备率
完好率
配备率
完好率
台
台
％
％
台
台
％
％
台
台
％
％
％
％
1
电
2
2
100
100
34
34
100
100
0
0
0
0
100
100
2
煤
2
2
100
100
2
2
100
100
0
0
0
0
100
100
3
水
1
1
100
100
9
0
0
0
0
0
0
0
10
100
4
蒸汽
3
3
100
100
5
0
0
0
0
0
0
0
37.5
100
注：
配备率=安装数/应装数×100%；完好率=完好数/安装数×100%。
4.4项目实施前产品种类、数量和统计方法
根据公司入库成品统计，公司2007年全年生产冶金级氧化铝13.4万吨。
5.项目拟采用的节能技术措施
5.1项目实施节能改造的工艺流程和主要生产装置
5.1.1循环流化床锅炉存在的问题及改造方案
**鼎泰拓源氧化铝开发有限公司现有3台湘潭锅炉厂生产的35t/h低倍率循环流化床锅炉。
锅炉参数如下：
锅炉名称：
低倍率循环流化床锅炉
锅炉型号：
DHCF35-1.25-AⅡ
额定蒸发量：
35t/h
额定蒸汽压力：
1.25MPa
额定蒸汽温度：
194℃
给水温度：
105℃
排烟温度：
170℃
设计效率：
83％
表5-12007年锅炉运行综合指标
运行综合指标
2007年
锅炉年运行时间（h）
8064
年产蒸汽量（×104t）
56.44
综合煤低位发热值（kJ/kg）
17460
锅炉平均热效率（%）
68
消耗总量
煤（万吨）
11.48
水（万吨）
59.27
从上表可以看出，由于锅炉为低倍率循环流化床锅炉，设备技术老化，实际热效率较低，煤耗高，主要存在以下问题：
（1）锅炉自运行以来，当锅炉以额定负荷35t/h以上运行时，炉膛出口温度在750～800℃；当锅炉在20t/h左右的负荷运行一段时间后返料系统就无法投入运行，此时炉膛出口温度为500℃左右，使得锅炉的飞灰含炭量高，导致锅炉运行热效率低。
从运行中发现炉膛出口温度增加的同时，锅炉的出力就上升。
目前锅炉的分离返料系统目前存在较大的问题，第一，分离返料效果差（返料量不足），现有的“L”形返料阀的可控性太差，不能有效将分离的灰量及时返回炉膛组织有效燃烧，不能实现返料的自平衡，影响锅炉的稳定运行。
第二，返料器经常堵塞造成结焦影响运行。
（2）锅炉正常运行的料层阻力为5800～6000Pa，床料的料层高度为450mm左右，当进一步提高料层高度，提高运行料层阻力时，空预器、送风管道、热风管道发生共振，其原因是锅炉的送风系统存在系统阻力大，布风料层阻力偏小。
（3）该锅炉的风室以炉膛中心线为对称中心分左右两个风室，每个风门前设置有调节风门，运行时存在布风不均，炉床上设有高度为370mm，宽度为350mm的隔墙，锅炉的给料采用两台行星给料机给煤，通过炉前溜煤管进入炉膛燃烧室，当出现单台给煤机断煤时，流化床内床与床之间物料交换困难，必须采取停炉处理，否则会出现锅炉运行结焦。
（4）锅炉的监测仪表不全，其温度测点只有单边布置，不能有效了解和掌握锅炉运行的状况变化。
问题分析
（1）炉膛出口温度低，使得细小煤粒在炉内的燃尽程度差，引起飞灰含碳量高，导致锅炉的机械不完全燃烧热损失q4较大，从而导致锅炉热效率低，煤耗高。
（2）返料系统存在返料不畅和经常结焦等问题，导致炉膛内部的循环灰量不足，此一方面不能将燃烧室热量有效带入炉膛上部形成均匀的温度场影响燃烧；另一方面，返料器经常结焦堵塞导致系统的运行稳定性差，使得运行工况不能维持和稳定在一个高效的水平，直接影响锅炉的运行热效率。
（3）送风系统阻力大，使得风室风压最大只能维持的6.0kPa左右，此导致锅炉只能在薄料层工况下运行，薄料层带来的弊病是：
炉膛料层的蓄热量偏低引起运行不稳定及蒸发量下降，同时薄料层运行必然导致炉膛的过剩空气量偏大，也就是所谓的大风量运行，此使得炉膛的烟气流速增大，引起细小煤粒在炉内的停留时间变短，其结果造成飞灰燃尽程度差，飞灰含炭量高，煤耗量大。
（4）锅炉的监测仪表不全，特别是对炉膛内重要参数的检测其检测仪表测点只有单边有，此导致操作人员对炉膛的运行和调节处于经验和感官控制，当炉内状况处于不对称状态时，如一台给煤机断煤时其现有的检测仪表根本不能及时反映炉内的真实状况，这既影响运行又有一定的安全隐患。
鉴于以上原因，必须对公司现有锅炉进行技术改造，提高锅炉效率，降低耗煤量，提高公司的经济效益。
针对**鼎泰拓源氧化铝开发有限公司现有3×35t/h循环流化床锅炉目前的实际运行情况、现场条件，本着提高运行效率、降低煤耗、延长运行周期、降低磨损的原则拟定锅炉技术改造内容：
a重新设计现有炉膛绝热燃烧室并根据设计更换布风板、风帽，取消炉膛内的隔墙。
b改造现有锅炉分离器的锥体，拆除现有返料器系统，重新设计分离器的锥体，布置两套“J”型自平衡返料系统
c改造现有的给煤系统将现有锅炉的负压给煤改为正压给煤，延长煤在炉膛内的停留时间，降低飞灰含碳量。
d对主要磨损区域，采取相应的防磨措施。
e对现有锅炉的送风系统根据现场实际进行必要的调整，以减少送风系统阻力，使锅炉能在现有煤种条件下维持一定的料层厚度，确保炉内料层有足够的蓄热量以满足稳定运行的需要。
f增设和补全锅炉的检测仪表，以便操作人员能及时了解和掌握锅炉的运行参数变化，达到及时调节的效果，同时也可避免因检测仪表不全所带来的运行安全隐患问题。
改造后锅炉参数
额定蒸发量：
35t/h
额定蒸汽压力：
1.25MPa
额定蒸汽温度：
194℃
热效率：
82％
给水温度：
105℃
排烟温度：
～150℃
5.1.2现有余热余压利用系统存在的问题及改造方案
目前公司溶出车间拥有2组管道化溶出机组，2007年实际完成生产20.2万吨氧化铝的料浆输送量。
溶出工段的原理为：
上工序来的料浆经隔膜泵加压8.0MPa，送往套管预热、套管溶出、保温反应停留罐，使铝土矿中的氧化铝同氢氧化钠在260℃高温下进行化学反应生成铝酸钠溶液；高温铝酸钠溶液，经过1～9级矿浆自蒸发器降温减压，回收乏汽利用热能预热低温矿浆，降温后的料浆送往下工序。
原设计九级矿浆自蒸发器乏汽用来加热生产循环水（设计加热后生产循环水水温95℃，压力0.25MPa，用于洗涤下道工序的赤泥，每小时用量140m3），由于设计及设备选型上存在诸多原因使该司九级矿浆自蒸发器压力过高（达到0.15MPa）或带入料浆进入套管内堵塞套管预热系统，造成热水槽的乏汽量大，同时现有热水加热器换热效率低，据测量加热器只能吸收九级矿浆自蒸发器及稀释槽28%乏汽量，导致洗涤下道工序赤泥的洗涤水只有50℃左右。
由于九级矿浆自蒸发器压力高，又导致进入稀释料浆温度过高达到145℃（稀释料浆沸点110℃）。
这样导致热水加热器和稀释槽大量蒸汽外冒。
由于余热没有有效利用导致下一工序（赤泥工序外排固体废物）洗涤的洗水温度不够，会造成赤泥带走更多的氧化铝，为此不得不引入锅炉房新蒸汽对洗涤水进行加热，造成能源的浪费。
主要能源单耗指标均超出行业指标。
经过监测其乏汽排放、回收情况见表5-2。
表5-2乏汽排放、回收情况表
序号
项目
现在排放及回收状况
1
排放乏汽量
～10t/h
2
排放乏汽量占总乏汽量
～72%
3
排放乏汽温度
～130℃
4
排放乏汽压力
～0.15MPa
5
冷凝水回收情况
冷凝水与乏汽加热的蒸发坏水一同进入热水槽，最终进入生产洗涤流程
图5-1溶出工段原流程图
本方案拟通过拆除老式热水加热器和原有从锅炉房引入的新蒸汽管道，并安装FS系列高效汽水加热器达到提高溶出车间九级矿浆自蒸发器乏汽和稀释槽乏汽回收利用率。
（1）拟拆掉现有热水加热器，新安装FS系列高效汽水加热器，该高效汽水加热器获得国家发明专利，其乏汽回收率达到95%以上。
技改后流程见图5-1。
（2）FS高效汽水加热器特点：
①汽水直接混合，乏汽回收效率高，节约新蒸汽用量。
②加热器运行稳定，无振动，噪音低。
③高效汽水加热器应用降膜吸收理论，可最大限度避免结垢的形成。
④高效汽水加热器体积小，安装方便。
⑤高效汽水加热器可同时多路进水、多路进汽。
⑥高效汽水加热器热源可用新蒸汽、乏汽、汽水混合物、热水等。
图5-2溶出工段改造后流程图
（3）FS高效汽水加热器原理
FS高效汽水加热器是一种新型的汽水直混型加热装置，用于氧化铝行业赤泥洗涤、硅渣洗涤、氢氧化铝洗涤等工序，用于乏汽回收为赤泥洗涤提供热水。
FS高效汽水加热器适用于工艺生产中外排低压乏汽的回收，然后用各种常温水来吸收外排低压乏汽，最后形成高温水用于生产中。
特别适用于用乏汽加热易结垢的各种工业用水，可回收0.02～0.5Mpa以下的乏汽和低温低压蒸汽或二次闪蒸汽，凝结输出的热水温度在80～95℃左右。
该设备回收乏气效率在95%左右。
FS高效汽水加热器采用文丘里传质技术、降膜吸收理论，使水汽得到充分混合。
由于混合过程快、流速高，破坏了结垢生成条件，最大限度地避免了水垢的形成与附着。
乏汽吸收器内的特殊结构，使低温水与乏汽充分接触，低温水吸收泛汽的汽化潜热，使泛汽发生相变凝结成水，同时能使用吸收器内达到常压甚至微负压状态，进入集水容器通过由高温水泵自动送出。
系统由泛汽吸收器、循环水调节系统、集水容器、高温水输送泵、智能化自动控制系统组成，使乏汽的回收、热水的自动输送同时进行，即保证稀释槽压力稳定，也保证循环冷却水不进入稀释槽，保证了生产工艺的万无一失，此回收装置采用全自动智能一体化连续运行，无须专人管理、系统投资小见效快，工艺简单，操作方便简捷。
（4）溶出车间九级矿浆自蒸发器乏汽和稀释槽乏汽综合回收改造系统主要设备：
表5-3余热余压改造设备清单
序号
设备名称
型号
规格
单位
数量
备注
1
FS系列高效汽水加热器
含热水泵
泵（15KW）
套
2
成套
供货
2
加热器支座
付
2
3
闸阀
PN1.6
DN125
个
4
4
止回阀
PN1.6
DN150
个
1
5
法兰
PN1.6
DN125
片
8
6
法兰
PN1.6
DN150
片
2
7
温度传感器
Pt150
L=150
支
2
8
压力表
块
2
9
闸阀
DN150
块
2
10
压力传感器仪表
块
1
11
温度压力显示箱
350×400×600
台
1
12
垫圈螺栓
批
1
13
无缝管道
GB/T8163
DN150
m
200
14
无缝管道
GB/T8163
DN125
m
250
15
智能控制系统
套
2
16
保温
立方
20
（5）FS高效汽水加热器技术要求：
①加热方式：
汽—水直接加热，换热空间为微负压。
②冷却出水量：
150m3/h。
（每套一台泵）
③出水口温度：
～93℃。
④噪音控制：
在80mm岩棉保温下，设备一米处噪音不大于85分贝。
⑤振动控制：
无震动。
⑥安装方式：
热水槽上方。
⑦控制方式：
自动。
⑧混和冷却水：
蒸发工序水（水温为50℃，流量为130t/h坏水）。
（6）溶出车间九级矿浆自蒸发器乏汽和稀释槽乏汽综合回收改造后的效果：
①该项目既利用了九级矿浆自蒸发器乏汽又利用了稀释槽乏汽，改造后可以满足该公司洗涤下道工序赤泥（外排固体废物洗涤）的140m3/h洗涤水，温度90℃，其中包含蒸发工序来水130m3/h，混和冷却后凝结水量10m3/h。
②乏汽综合回收技术改造后，可以回收10m3/h水，减少外排乏汽量。
③乏汽回收改造后的回收、排放见下表：
表5-4乏汽回收改造后的回收、排放表
序号
项目
节能技改后预计达到效果
1
排放乏汽量
≤3.9t/h
2
排放乏汽量占总乏汽量比值
≤28%
3
排放乏汽压力
～0.1MPa
4
回收凝结水量
≥10t/h
5
混和冷却后凝结水温度
93℃
6
冷凝水回收利用情况
冷凝水进入赤泥洗涤流程
5.1.3目前电机系统存在的问题及改造方案
**鼎泰拓源氧化铝开发有限公司有很大一部
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