利用余热饱和蒸汽发电可行性研究报告.docx
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利用余热饱和蒸汽发电可行性研究报告
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1．总论1
1.1项目名称和建设单位1
1.2建设性质和建设规模1
1.3编制依据1
1.4设计原则和设计内容1
1.5企业概况2
1.6项目背景和建设的必要性2
1.7建设条件4
1.8主要建设内容4
1.9能源利用4
1.10劳动安全、工业卫生及消防5
1.11环境保护5
1.12投资估算和资金筹措5
1.13经济效益分析6
1.14主要技术经济指标6
1.15结论7
2．蒸汽平衡及饱和蒸汽综合利用8
3．供电19
4．过程检测和控制23
5．给排水27
6．采暖通风33
7．土建35
8．总图运输37
9．能源利用41
10．劳动安全、工业卫生及消防46
11．环境保护50
12．投资估算54
13．技术经济56
附表：
主要设备表
附图：
1．本钢利用余热饱和蒸汽发电工程项目区域位置图
2．本钢利用余热饱和蒸汽发电工程项目总平面布置图
3．3MW余热饱和蒸汽电站热力系统图
4．12MW余热饱和蒸汽电站热力系统图
5．3MW余热饱和蒸汽电站主厂房±0.00m平面布置图
6．3MW余热饱和蒸汽电站主厂房＋7.00m平面布置图
7．12MW余热饱和蒸汽电站主厂房±0.00m平面布置图
8．12MW余热饱和蒸汽电站主厂房＋7.00m平面布置图
1.总论
1・1项目名称和建设单位
1.1.1项目名称
XXX股份有限公司利用余热饱和蒸汽发电工程项目可行性研究报告
1.1.2建设单位
XXX股份有限公司
1・2建设性质和建设规模
1.2.1建设性质
综合利用余热饱和蒸汽发电节能项目。
1.2.2建设规模
1套3MW凝汽式汽轮发电机组和1套12MW凝汽式汽轮发电机组。
1.3编制依据
1.4设计原则和设计内容
1.4.1设计原则
（1）贯彻执行国家节能减排政策，利用回收的余热饱和蒸汽，建设1套3MW凝汽式汽轮发电机组和1套12MW凝汽式汽轮发电机组，避免这些余热饱和蒸汽在夏季放散损失，促进企业效益、环境效益和社会效益协调发展。
（2）贯彻执行国家有关建设项目的方针政策和规范。
本着工艺布局合理、技术先进、运行安全可靠、操作方便、节约投资的原则进行设计。
1.4.2设计内容
包括企业概况、项目建设必要性、建设条件、工艺方案和主要设
备选型、电气、过程检测和控制、给排水、采暖通风、土建、总图布置、能源利用、劳动安全、工业卫生及消防、环境保护、劳动定员、项目实施计划、投资估算、技术经济分析与评价等。
1.5企业概况
XXX股份有限公司（以下简称“本钢”）是XXX钢铁（集团）有限责任公司的上市公司。
XXX钢铁（集团）有限责任公司前身始建于1905年，是一个有着百年历史的国有特大型钢铁联合企业。
经过多年的发展、已成为我国重要的精品板材生产基地之一。
目前，拥有米矿、选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢以及动力、运输、科研开发、机械加工制造、房地产开发、建筑、贸易、旅游等多个生产工序和公辅配套设施，产品以优质生铁、热轧薄板、冷轧薄板、镀锌板及合金钢材为主导。
2006年生产生铁739万吨、钢730万吨、钢材700万吨。
全年实现工业总产值272亿元、工业增加值106亿元、销售收入312亿元、利润总额16.1亿元。
1・6项目背景和建设的必要性
1.6.1项目背景
节能减排是钢铁工业发展过程中面临的重大战略性任务。
在宏观层面上，要求对产业结构和布局进行调整，将节能减排的发展理念贯穿于钢铁生产的各环节，建立全行业的节能减排生产体系。
在微观层面上，要求企业提高能源利用效率，节约能源，减少排放。
本钢是能源消耗大户，2006年消耗能源580.14万吨标准煤，吨钢综合能耗794.5kgce,吨钢可比能耗653.6kgce,高于2006年全行业吨钢综合能耗645Kgce的平均水平。
其原因是多方面的。
其中，余热蒸汽利用差。
在冬季，余热蒸汽用于采暖得到较好利用。
在夏季，余热
蒸汽无用户，被迫大量放散，造成浪费。
为此，本钢将把节能减排作为调整优化结构，转变钢铁生产发展方式的突破口，大力采用节能减排先进工艺技术和节能措施，包括提出建设本工程项目，使企业的发展建立在节约能源和环境保护的基础上，真正实现协调和可持续发展。
162项目建设的必要性
本钢地处严寒地区。
本钢现低压蒸汽热负荷主要分为工艺蒸汽负荷和采暖蒸汽负荷两类。
根据蒸汽供需分析，目前，全厂回收余热蒸汽量271t/h,冬季全部用于生产工艺和采暖。
夏季在缺少采暖用户的情况下，余热蒸汽放散量达到165t/h。
其中：
12台265m2烧结机余热锅炉放散蒸汽40t/h。
2炼钢厂1#~4#转炉烟道汽化冷却系统放散蒸汽85t/h。
3一热连轧厂加热炉汽化冷却系统放散蒸汽40t/h。
另外，规划建设的三热连轧厂加热炉汽化冷却系统设计饱和蒸汽回收量40t/h,汽化系统设计自耗汽量5t/h,夏季蒸汽放散量将达35t/h本项目可研一并其饱和蒸汽发电利用问题。
以上合计，本钢全厂有200t/h余热蒸汽在夏季因缺少采暖用户，被迫放散，既浪费能源，又污染环境，余热蒸汽资源利用很不合理。
为了有效回收利用本钢在夏季放散的余热蒸汽，采用先进的饱和蒸汽发电技术，使放散的余热蒸汽得到合理利用是十分必要的，主要表现在以下三方面：
（1）采用低压饱和蒸汽发电技术，充分利用现有被迫放散的余热
蒸汽，同时采用闭式循环回收蒸汽冷凝水，实现了水资源的循环利用。
（2）饱和蒸汽发电工程建成后，减少了废热对大气的污染，改善
了厂区环境，有利于本钢的可持续发展
（3）综合利用本钢余热资源，实现能源梯级利用，增加企业自发电量，有利于本钢节能降耗和提升本钢整体经济运行质量，而且通过能源循环利用，可带来可观的节能效益、经济效益、环境效益和社会效益。
1・7建设条件
本工程项目建于本钢厂区内，不需要征地。
1・8主要建设内容
根据余热蒸汽放散现状及炼铁厂、炼钢厂、一热轧厂及三热轧厂的总图布置情况，本项目拟分区域建设2座余热电站。
（1）炼铁厂二烧车间2台265m2烧结余热锅炉夏季I.OMPa饱和蒸汽放散量40t/h,采用饱和蒸汽发电回收利用，建设1座饱和蒸汽发电站，内设1套3MW凝汽式汽轮发电机组。
（2）炼钢厂1#~4#转炉烟道及一、三热轧厂加热炉汽化冷却系统夏季I.OMPa饱和蒸汽放散量160t/h，采用饱和蒸汽发电回收利用，建设1座饱和蒸汽发电站，内设1套12MW凝汽式汽轮发电机组。
1・9能源利用
本工程项目建成后，能源利用情况为：
（1）年回收电量9750万千瓦时，折合标准煤3.5万吨。
（2）年回收凝结水100万吨，折合标准煤2.0万吨。
（3）工程项目自身年消耗电量950万千瓦时，折合标准煤0.35万吨。
以上合计，本项目年节省能源5.15万吨标准煤，项目节能效果显著。
1.10劳动安全、工业卫生及消防
本工程设计针对不安全因素和职业危害，结合项目特点，依据有
关规程、规范、标准及条例，采取了防自然灾害和防生产过程中产生危害因素的措施。
同时，各车间、工段及班组，设置了兼职安全卫生员，以形成网络，确保安全卫生。
本着“预防为主、消防结合”的方针，采取了消防措施。
1.11环境保护
本项目是节能项目，也是环保项目。
（1）项目自身使用的能源为放散的余热饱和蒸汽，既利用了二
次能源，同时也相当于减少了发同等电量燃煤产生的烟尘和S02,
对本钢厂区及其周边大气环境具有改善作用。
（2）不使用新的燃料，因此无新增大气污染物产生；生产废水为净循环水系统的排污水，不含有害物，排水串接使用或送入污水处理厂处理后统一回用，少量生活污水排入污水处理厂处理后回用，本工程无废水直接排入水体，对水体不造成污染；对产生的噪声采取了有效控制，噪声满足执行的国家标准。
因此，本项目建成后，不会增加环境污染，对本钢的整体环境质量将起到改善作用。
1.12投资估算和资金筹措
1.12.1投资估算
本项目总投资估算4000万元。
其中，工程费用3402万元、工程建设其他费用136万元、基本预备费283万元、建设期利息77万元、铺底流动资金102万元。
1.12.2资金筹措
本项目新增总投资4000万元中，企业自有资金（项目资本金）2000万元，占总投资50%;申请银行贷款2000万元，占总投资50%。
本项目全部新增流动资金340万元中，30%为铺底流动资金102
万元，从企业自有资金2000万元中解决；其余70%的流动资金238万元，申请银行流动资金贷款解决。
1・13经济效益分析
项目建成达产后，年发电量9750万千瓦时，回收凝结水100万吨，达产期年营业收入5375万元、利润总额928万元、净利润696万元。
经测算，项目全部投资财务内部收益率27.3%，全部投资回收期
（含建设期1年）4.7年，建设贷款偿还期（含建设期1年）3.3年，项目达产年的盈亏平衡点42.1%。
敏感性分析表明：
相对来说，投资收益率对产量变化最敏感，售价和成本同时变化较为敏感，投资变化敏感度最小。
如果项目投产后达不到设计能力的80%，项目全部投资财务内部收益率在5.4%以下，项目经济效益恶化，可能转化为不可行。
因此，项目产量是影响经济效益最关键的因素。
经济效益测算表明，项目有较好的经济效益，经济上可行。
1.14主要技术经济指标
本项目设计的主要技术经济指标如下：
序号
名称
单位
指标
3MW余热电站
12MW余热电站
1
装机容量
MW
3
12
2
发电功率
MW
4.5
15
3
年运转小时
h
5000
5000
4
年发电量
~4
10kWh/a
2250
7500
5
年自耗电量
4
10kWh/a
200
750
6
年外供电量
4
10kWh/a
2025
6750
7
年回收凝结水量
104m3/a
20
80
8
年利用余热蒸汽量（1.0MPa）
4
10t/a
20
80
9
年补充新水量
104m3/a
18
70
10
年耗压缩空气量
104m3/a
150
150
1.15结论
XXX钢铁（集团）有限责任公司在发展过程中，利用夏季放散的
余热饱和蒸汽，建设1套3MW凝汽式汽轮发电机组和1套12MW凝汽式汽轮发电机组，在节能、环保和经济三方面均取得明显效益，符合钢铁产业发展政策和节能减排循环经济的发展方向。
2.蒸汽平衡及饱和蒸汽综合利用
2.1蒸汽平衡
2.1.1余热资源现状
目前，本钢部分工序利用生产过程中产生的高温烟气回收低压饱和蒸汽，主要汽源有一热轧厂加热炉、炼钢厂转炉、炼铁厂烧结、特钢800/650轧机加热炉以及规划建设的三热轧加热炉，各系统饱和蒸汽回收情况如下：
炼铁厂二烧车间2台265m2烧结余热锅炉饱和蒸汽回收量45t/h,压力I.OMPa;
炼钢厂4座转炉烟道汽化冷却系统饱和蒸汽回收量95t/h，压力
I.OMPa；
一热连轧厂4台加热炉汽化冷却系统饱和蒸汽回收量45t/h,压力
I.OMPa；
800/650轧机加热炉汽化冷却系统技术改造后，余热蒸汽回收量20t/h，压力1.3MPa;
规划建设的三热连轧厂4台加热炉汽化冷却系统设计饱和蒸汽回收量40t/h,压力1.0MPa。
2.1.2低压蒸汽热负荷现状
目前，本钢厂区内低压热负荷主要分为两类：
工艺蒸汽负荷：
主要用于焦化、炼铁、炼钢、冷轧等工序生产性用汽，平均热负荷为343t/h，压力0.8MPa。
采暖蒸汽负荷：
全厂各生产车间及办公楼等辅助设施冬季采暖热负荷约500t/h，压力0.2~0.4MPa。
2.1.3蒸汽平衡
根据蒸汽用户热负荷需求现状，厂区低压蒸汽供需情况如下表。
低压蒸汽供需平衡量表
序号
项目
单位
夏季
冬季
备注
蒸汽供应
1
余热回收蒸汽
t/h
40
205
1.1
其中：
炼铁厂2台265m2烧结
t/h
5
45
夏季40t/h放散
1.2
炼钢厂4座转炉
t/h
10
95
夏季85t/h放散
1.3
一热连轧
t/h
5
45
夏季40t/h放散
1.4
特钢厂800/650轧机
t/h
20
20
供VD精炼系统
2
热电厂
t/h
303
638
小计
t/h
343
843
蒸汽用户
1
车间生产用汽
t/h
343
343
余热蒸汽及热电厂供应
1.1
其中：
焦化厂
t/h
104
104
1.2
炼铁厂
t/h
63
63
1.3
热电厂
t/h
43
43
1.4
炼钢厂
t/h
76
76
1.5
连轧厂
t/h
5
5
1.6
特钢厂
t/h
20
20
1.7
燃气厂
t/h
7
7
1.8
运输部
t/h
5
5
1.9
氧气厂
t/h
5
5
1.10
其他厂矿
t/h
15
15
2
采暖用汽
t/h
0
500
余热蒸汽及热电厂供应
小计
t/h
343
843
供需比较
t/h
0
0
由上表数据可知，全厂各工序回收余热蒸汽量205t/h（未含规划
建设的三热轧），冬季全部用于采暖，夏季在缺少采暖用户的情况下，仅有特钢厂800/650轧机的余热蒸汽可用于生产，而2台265m2烧结、4座转炉及一热连轧工序余热蒸汽因压力低，含水量大，供汽波动大等原因，无法并网长距离输送，除少部分自用后，其余均被放散，各工序余热蒸汽放散量总计达165t/h。
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