青海某某水泥45MW余热发电项目资源综合利用建议书.docx
《青海某某水泥45MW余热发电项目资源综合利用建议书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《青海某某水泥45MW余热发电项目资源综合利用建议书.docx（55页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
青海某某水泥45MW余热发电项目资源综合利用建议书
2500t/d
水泥熟料生产线低温余热电站工程（4.5MW）
可行性研究报告
2500t/d
水泥熟料生产线低温余热电站工程
（4.5MW）
可行性研究报告
二○一一年六月
1
总论........................................................……...............................
1
1.1
企业简介.............................................……...................................
1
1.2
项目建设的必要性..........................……......................................
2
1.3
工程名称..........................……......................................................
5
1.4
设计依据及建厂条件.......................……...................................
5
1.5
主要设计原则及指导思想............................…….......................
6
1.6
研究范围............................…….....................…….......................
7
1.7
技术方案概述与主机设备选型............................……...............
7
1.8
主要技术经济指标............................……...................................
10
1.9
结论与建议............................…....................…….......................
10
2.
水泥厂电力系统..........................................…….......................
11
3.
技术方案............................…….....................…….......................
11
3.1
电站总平面布置及交通运输............................……...................
11
3.2
电负荷分析................................................…….......................
13
3.3
热力系统及装机方案....................................................…….....
14
3.4
循环冷却水系统............................…….......................................
20
3.5
化学水处理.......................................................................…….....
23
3.6
建筑及结构........................................................................…….....
24
3.7
接入系统............................................................................…….....
27
3.8
电气自动化.......................................................................…….....
27
3.9
水泥系统改造...................................................................…….....
33
4.
给排水...............................................................................…….....
33
5.
消防.....................................................................................…….....
34
6.
采暖通风及空调...............................................................…….....
37
7.
环境保护............................................................................…….....
38
8.
职业安全与卫生................................................................…….....
40
9
节约和合理使用能源.......................................................…….....
42
10.
组织机构及劳动定员.......................................................…….....
44
11.
建设进度设想....................................................................…….....
46
12.
投资估算..........................................................................…….....
47
13
财务评价...........................................................................…….....
49
附图
F01－总平面布置图
F02－原则性热力系统图
F03－热力系统平衡图
F04－窑系统工艺流程图
F05-1－主厂房零米平面布置图
F05-2－主厂房运转层平面布置图
F05-3－主厂房纵断面图
F06－接入系统方案图
F07－计算机系统配置方案图
F08－给排水系统流程图
F09－化学水系统流程图
1．总论
1.1企业简介
共和县金河水泥有限责任公司是经招商引资由浙江企业家投资，经海南州共和县工商行政管理局批准成立的生产销售性企业。
公司主要经营矿产开发、水泥生产销售、水泥制品生产销售等。
公司成立于二00九年八月。
公司坐落于“草原门户"和“西海屏风”之称共和县工业园区，距美丽的青海湖、雄伟的龙羊峡水电等著名景点仅30分钟路程，214国道、西宁玉树高速公路，穿越而过，地理交通位置十分优越。
公司总投资人民币2.8亿元，占地12.9公顷，公司现有中高级职称30余人，初级以上技术人员150多人。
公司技术力量雄厚，有先进的生产设备，日产2500吨熟料新型干法窑外分解水泥生产线以及配套装机容量为4.5MW（兆瓦）的纯低温余热发电站，均为目前国内最先进的的水泥生产设备，公司整条生产线全部实现自动化电脑操作。
公司主要担负着为青藏两省重点工程建设项目提供优质水泥的重任，产品广泛应用丁青藏铁路、青藏公路、黄河上游梯级水电系列开发项目，青藏两省的公路桥梁建设项目、国防建设项目、玉树重建项目和工业与民用建设项目等。
公司主要设备有目前国内最先进的立式生料磨、旋风预热器、推动篦式冷却机、回旋窑、风扫煤磨、水泥磨等，公司整条生产线全部采用自动化电脑操作。
同时，为了彻底消除传统水泥厂在生产过程中产生的烟尘对环境的污染，金河水泥厂设计了整个生产区域的收尘装置，如窑头电收尘器、窑尾电收尘器、水泥磨脉冲大收尘器等45台套，将有效地解决冒烟扬尘问题，目标将金河水泥厂建成环保型、节能型、生态型、示范型的花园式工厂。
严格的规章制度，完善的质量检测和计量检测体系，先进的生产工艺流程，确保了公司产品的质量。
“金河”的昨天是以品质赢得了用户的信赖，明天将继续以产品质量为企业的根本，以更高质量产品奉献给广大客户。
我公司矿山资源得天独厚，其所拥有的矿山品位高、含碱低、储量大、运距短。
企业主导产品P·O42.5级和P·C32.5级水泥。
产品适用于桥梁、大坝、隧道、高层建筑等大型重点建设项目。
我公司为了进一步发展，根据企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有水泥熟料生产线所产生的余热及场地布置等因素，利用窑头、窑尾余热资源，建设一套装机容量为4.5MW的纯低温余热电站。
为此，委托合肥水泥工业设计研究院有限公司编制可行性研究报告。
1.2项目建设的必要性
随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾将日益突出，寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的宝贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。
开展资源综合利用，是我国的一项长期的重大技术经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益，实现资源的优化配置和可持续发展具有重要的意义。
为贯彻落实国家资源综合利用的鼓励和扶持政策，加强资源综合利用管理，鼓励企业开展资源综合利用，促进经济社会可持续发展，国务院制定《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》，本办法自2006年10月1日起施行。
原国家经贸委、国家税务总局发布的《资源综合利用认定管理办法》（国经贸资源〔1998〕716号）和《资源综合利用电厂（机组）认定管理办法》（国经贸资源〔2000〕660号）同时废止。
《管理办法》中规定：
申报资源综合利用认定的综合利用发电单位，还应具备以下条件：
……按照国家审批或核准权限规定，经政府主管部门核准（审批）建设的电站……；以工业生产过程中产生的可利用的热能及压差发电的企业（分厂、车间），应根据产生余热、余压的品质和余热量或生产工艺耗气量和可利用的工质参数确定工业余热、余压电厂的装机容量。
对审定合格的资源综合利用企业，主管部门颁发《资源综合利用认定证书》，《资源综合利用认定证书》是各级主管税务机关审批资源综合利用减免税的必要条件。
利用水泥生产过程中的余热建设电站后，电站的产品——电力将回用于水泥生产，这套系统在回收水泥生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了水泥厂对环境的热污染以及粉尘污染，这将给企业带来巨大的经济效益。
这套系统是一个典型的循环经济范例。
2004~2005年，国家发展改革委多次召开全国循环经济工作会议。
会议要求贯彻和落实科学发展观，大力推进循环经济的发展。
循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。
发展循环经济有利于形成节约资源、保护环境的生产方式和消费模式，有利于提高经济增长的质量和效益，有利于建设资源节约型社会，有利于促进人与自然的和谐，充分体现了以人为本，全面协调可持续发展观的本质要求，是实现全面建设小康社会宏伟目标的必然选择，也是关系中华民族长远发展的根本大计。
发展循环经济，要在五个环节加快推进循环经济发展。
在资源开采环节，要大力提高资源综合开发和回收利用率；在资源消耗环节，要大力提高资源利用效率；在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利用；在再生资源产生环节，要大力回收和循环利用各种废旧资源；在社会消费环节，要大力提倡绿色消费。
本余热电站建成后，可大力回收和循环利用水泥窑废气，提高水泥生产线的整体资源利用水平，为资源的绿色消费贡献力量。
国外纯低温余热发电技术从六十年代末期即开始研制，到七十年代中期，无论是热力系统还是装备都已进入实用阶段。
此项技术的应用到八十年代初期达到了高潮，尤其是日本，此项技术较为成熟，不但在本国二十几条预分解窑水泥生产线上得到应用，并且出口到台湾、韩国等一些国家和地区。
他们开发研制的余热锅炉及中、低品位蒸汽汽轮机，经数十个工厂多年运转实践证明，技术成熟可靠并具有很大的灵活性。
1996年日本新能源产业株式会社（NEDO）向我国安徽省宁国水泥厂赠送了一套6480kW的纯中、低温余热电站设备，余热电站的工程设计、开发、技术转化由天津水泥工业设计研究院（TCDRI）承担，目前已投入运行。
TCDRI承担设计的广西鱼峰水泥股份有限公司纯低温余热电站工程，电站装机容量7000kW，设计发电功率5700kW，2004年7月并网发电成功，至今已正常发电。
2003年4月，TCDRI设计的全部国产装备的纯低温余热电站在上海万安集团金山水泥厂1200t/d四级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机2500kW，正常发电功率为1900~2100kW，吨熟料发电量达38~40kWh，接近同类电站的国际先进水平。
2005年6月，TCDRI设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江小浦众盛水泥有限公司2500t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机3000kW，正常发电功率为3200~3300kW，吨熟料发电量达30~32kWh，使得2500t/d五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电达到了一个崭新的技术水平。
2005年9月，TCDRI设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江三狮有限公司2500t/d+5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机3000kW+6000kW，正常发电功率约10000kW，吨熟料发电量达31~33kWh，该厂每天因发电的建设而净利润12余万元，预计2.5年回收电站建设的全部投资。
经过对全厂热力系统的优化，对水泥线取风点的重新选择;同时由于汽轮发电机机组及锅炉设备效率的提升。
2007年2月,TCDRI设计的全部采用国产装备的，第三代改进型纯低温余热电站在浙江红狮水泥有限公司和江西高安红狮水泥有限公司5000t/d级熟料生产线投入运行,该电站装机容量为9000kW，正常发电量约9600~10000kW，吨熟料发电量达38~42kWh，谱写了5000t/d五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电的崭新篇章。
TCDRI设计这些余热电站的相继建成及投产，收到了良好的经济效益与社会效益，在大幅度降低水泥生产成本的同时也为国家节约了能源，保护了环境，为可持续发展战略作出了贡献。
有鉴于此，我公司根据公司的具体情况，在对国家及重庆市资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究，同时在对国内现有的资源综合利用电站、尤其是TCDRI所拥有的纯低温余热电站的系统和技术进行了综合调研的基础上，为了实施可持续发展战略和执行资源综合利用政策，同时保证水泥生产能够顺利进行，根据企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有和拟建的水泥生产线所产生的余热及场地布置等因素，拟利用水泥熟料生产线窑头、窑尾余热资源，建设一套装机容量为4.5MW的纯低温余热电站，以达到充分利用水泥生产线排放的废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益之目的，在此基础上委托我公司编制可行性研究报告。
1.3工程名称
我公司二期2500t/d水泥熟料生产线低温余热电站工程（4.5MW）
1.4设计依据及建厂条件
1.4.1厂址选择
一期余热电站已经考虑到了为二期电站预留扩建端的措施。
二期电站主厂房（含汽轮发电机房、电站电力室、电站中控室）位于一期主厂房东侧的预留空地上；循环水泵站及冷却塔布置在主厂房北侧；窑头、窑尾余热锅炉布置在生产线附近的空地上。
1.4.2工程地质条件
拟建场地大部分为山地，地形有一定的起伏，基岩埋藏深度变化较大，局部基岩出露。
场区内地质构造简单，岩性单一，属合川向斜中段东翼，为单斜岩层，主要以紫红色泥岩、页岩为主，夹少量砂岩，未见有不良地质现象。
工程地质条件较好，主要地层地基承载力特征值一般在300kPa左右。
地下水埋藏相对较深，地下水对混凝土无腐蚀性。
本工程建设在已建好的水泥生产线中，根据水泥生产线建设情况看该地区地质情况较好。
在余热电站设计阶段应进一步查明场地的工程地质情况，为基础工程的合理设计提供可靠依据。
1.4.3自然条件
1.4.3.1气象资料
年平均气温
17.8℃
极端最高气温
42.5℃
极端最低气温
-3.7℃
年平均相对湿度
85％
年平均降雨量
1121mm
年平均气压
986.8hPa
年平均风速
1.6m/s
年最大风速
34m/s
全年主导风向
N
年平均气温
17.8℃
极端最高气温
42.5℃
极端最低气温
-3.7℃
年平均相对湿度
85％
1.4.3.2地震烈度
据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本场地建筑物抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。
1.4.4化学药品供应
电站主要消耗药品有氯化钠、磷酸三钠等，均由当地市场采购，汽车运输。
1.4.5供水水源
本工程生产用水（循环水补水）水源拟采用嘉陵江水，公司现有供水设施最大供水能力为105m3/h，公司水泥生产线总用水量约为42m3/h，尚有63m3/h的裕量。
电站补水量为45m3/h（含管网和不可预见水量），现有供水设施可以满足电站建成后所有生产用水。
1.4.6资金筹措
本工程的项目总投资3014万元，本项目所需资金全部自筹。
1.5主要设计原则及指导思想
总体技术方案要求电站设计遵循“稳定可靠，技术先进，降低能耗，节约投资”的原则，具体指导思想如下：
1）以稳定可靠为前题，采用经实践证明是成熟、可靠的工艺和装备。
2）在稳定可靠的前提下，提倡技术先进。
要尽可能采用先进的工艺技术方案，以降低发电成本和基建投入。
3）生产设备原则上采用国产设备，但部分关键控制设备和仪表考虑国内采购的国外技术产品（含组装、原装）。
4）贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关规定和标准，做到“三同时”。
1.6研究范围
本可行性研究的范围如下：
子项号
子项名称
备注
700
电站总平面图
712
汽轮发电机房
715a
窑头余热锅炉
715c
窑尾余热锅炉
729
电站室外管线
含汽、水、等管线
751
化学水处理
设在主厂房内
752
电站循环水泵房
753
电站循环水冷却塔
754
电站生活、消防给水管网
755
电站生产、生活排水管网
756
电站循环水管网
761
电站接入系统
762
发电机及站用电高压系统
763
电站站用电力室
764
电站配电线路
765
电站防雷接地系统
766
电站计算机控制系统
767
电站调度电话系统
768
电站电话线路
769
电站中央控制室
1.7技术方案概述与主机设备选型
1.7.1技术方案简述
汽轮发电机房、化学水处理间、除氧间、电站控制室、站用电力室、发电机及站用电高压系统等合建一主厂房，其中：
汽轮机采用凝汽式机组，容量为4.5MW，汽机进汽参数为：
1.25MPa－310℃。
发电机采用空冷式发电机组；
电站站用电设集中电力室，电站启动时启动电源为电网供电，电站正常运行后，站用电即可由电网供电，也可由发电机直接供电；
电站设独立调度通讯系统，与电站生产有关的各岗位均设直通调度电话，电站与电网调度管理部门间按要求设置调度通信设施。
汽机循环冷却水设施采用组合逆流式机械通风冷塔；
电站的控制采用DCS计算机控制系统。
1.7.2主机设备选型
序号
设备名称及型号
数量
主要技术参数、性能、指标
1
4.5MW凝汽式汽轮机
1
型号：
N4.5－1.25
额定功率：
4.5MW
额定转速：
3000r/min
进汽压力：
1.25MPa
进汽温度：
310℃
额定汽耗：
≤5.2kg/kWh
排汽压力：
0.008MPa
2
4.5MW发电机
1
型号：
QF-J4.5－2
额定功率：
4.5MW
额定转速：
3000r/min
出线电压：
10500V
3
窑尾余热锅炉
1
入口废气参数：
170000m3/h（标况）—330℃
入口废气含尘浓度：
75g/m3（标况）
出口废气温度：
220℃
主汽参数：
11.3t/h—1.35MPa—310℃（过热）
给水参数：
11.6t/h—180℃—1.85MPa
锅炉总漏风：
≤3%
置方式：
露天
4
窑头余热锅炉
1
入口废气参数：
120000m3/h（标况）—360℃
入口废气含尘浓度：
15g/m3（标况）
出口废气温度：
～100℃
锅炉总漏风：
≤2%
I段主汽参数：
10.1t/h—1.35MPa—340℃（过热）
I段给水参数：
10.4t/h—180℃—1.85MPa
II段给水参数：
22.1t/h—42℃—2.5MPa
II段出水参数：
22.1t/h—180℃—2.1MPa
布置方式：
露天
5
除氧器及水箱
1
除氧能力：
25t/h
工作压力：
0.008MPa
工作温度：
42℃
除氧水箱：
10m3
6
锅炉给水泵（一用一备）
2
流量：
25t/h
扬程：
270m
功率：
45kW
7
干扰式分离器
1
入口废气参数：
120000m3/h（标况）—360℃
入口废气含尘浓度：
<30g/m3（标况）
出口废气含尘浓度：
<15g/m3（标况）
8
电站循环冷却水泵
2
流量：
870～1320～1550m3/h
扬程：
33～26～21.5m
9
组合逆流式机械通风冷塔塔
2
冷却水量：
1200t/h
10
站用变压器
2
型号：
SCB9－500/10
容量：
500kVA
11
化学水制水设施
1
制水能力：
10t/h
12
计算机控制系统
1
DCS系统
1.8主要技术经济指标
序号
技术名称
单位
指标
备注
1
装机容量
MW
4.5
2
平均发电功率
kW
4169
3
年运转率
h
7200
注1
4
年发电量
104kWh
3001
5
年供电量
104kWh
2767
6
电站年向电网少购电量
104kWh
2957
线损按6.4%计算
7
全站劳动定员
人
12
8
劳动生产率
全员劳动生产率
104kWh/人·a
250
9
投资估算
固定资产投资总估算
万元
3002.52
其中：
建筑工程
万元
477.92
设备费
万元
1637.56
升级会员 