46MW焦炉余热综合利用项目可研报告.docx

1、46MW焦炉余热综合利用项目可研报告山西*有限公司46MW焦炉余热综合利用项目可行性研究报告山西*有限责任公司二00九年十二月图纸目录序号图 号图 名1. F102K-Z01厂区总平面布置图2. F102K-J01热力系统图3. F102K-J02汽机房零米平面布置图4. F102K-J03汽机房运转层平面布置图5. F102K-J04汽机房除氧层平面布置图6. F102K-J05汽机房横剖面图7. F102K-D01电气主接线8. F102K-S01全厂给水系统图9. F102K-S02水量平衡图（冬季）10. F102K-S03水量平衡图（夏季）11. F102K-H01锅炉补给水处理系统

2、图1 概述1.1 项目概况1.1.1 项目名称山西*有限公司焦炉余热综合利用项目。1.1.2 项目承办单位*县*煤焦有限公司（简称*公司）1.1.3 项目建设地点*县郭道镇工业园区1.1.4 项目建设目的实现循环经济，增长产业链，使单一的炼焦变为焦电联合生产；实现节能减排、清洁生产，保护环境；降低焦炭的生产成本，提高企业的经济效益，实现企业可持续发展。1.2 可行性研究工作组织1.2.1 承担可行性研究单位山西*有限责任公司1.2.2 研究工作概况2009年3月山西*有限公司与山西*有限责任公司共同就本项目开展可研工作的主要设计原则和工作安排进行了协商。之后山西*有限责任公司对可研究工作进行了

3、安排，开展各项工作，在山西*有限公司和当地政府及各部门的大力配合下，于2009年4月完成可行性研究报告的工作。1.3 编制依据及范围1.3.1 编制依据国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知国务院国发【2007】15号文中华人民共和国环境保护法，1989年12月26日；中华人民共和国大气污染防治法，2000年4月29日；中华人民共和国环境噪声污染防治法，2000年4月29日；中华人民共和国水污染防治法，1996年5月15日；中华人民共和国清洁生产促进法，2002年6月29日；小型火力发电厂设计规范 （GB5004994）山西省环境保护条例，1997年7月30日山西省大气污染防治条例，199

4、6年9月3日山西省汾河流域水污染防治条例，1997年7月30日山西省科学技术厅晋科工发200551号“关于发布山西省清洁型热回收焦炉技术规范的通知”及附件，2005年6月15日；山西*有限公司“关于焦炉余热综合利用工程可行性研究委托书”。1.3.2 编制范围本期可行性研究设计范围为厂区围墙内的工艺和土建部分等。主要任务有：1）研究本项目的供水、接入系统、环保、厂址、地质、原辅材料供应等建厂条件的可行性。2）对各主要工艺系统及辅助系统提出方案设想。3）作出投资估算，进行经济效益评价。4）评估工艺方案，核算节能减排量。不包括的部分有：电厂的接入系统设计（含系统保护及调度通信）；输电线路设计；环境影

5、响评价报告；生活福利设施的规划与设计。1.4 主要技术原则1）按46MW中温中压直接空冷机组设计。2）水源采用地下水，由焦化厂统一考虑。3）根据配煤煤质资料和山西省其他同类型焦炉的测试结果，为达到节能减排的目的，烟气采用双碱法脱硫。4）资本金按总投资的30%考虑，70%为融资或贷款。5）经济评价按上网电价0.2346元/kwh计算。6）为尽可能节约用水，汽轮机组采用空冷系统，辅机循环水采用加药处理。7）全厂污水排放必须达到环保要求的排放标准。8）废水回收利用。1.5 综合技术效益指标综合技术效益指标表序号项 目单位技术效益指标 备注1. 装机容量MW462. 锅炉容量t/h4283. 年利用小

6、时h60004. 年发电量Gwh144.014400104kwh5. 年售电量Gwh130130104kwh6. 发电厂用电率%9.57. 耗水率m3/h50.58. 劳动定员人1509. 工程静态投资万元10768.3110. 单位投资元/kw.h4486.7911. 工程动态投资万元11072.3112. 单位投资元/kw.h4613.4613. 投资利润率%7.2214. 资本金净利润率%18.2115. 基准收益率%13.6316. 全部投资收益率%11.5117. 财务净现值（全部投资）万元2595.7418. 财务净现值（自有资金）万元2297.3619. 投资回收期（全部投资）年

7、8.7820. 投资回收期（自有资金）年11.4621. 售电价（含税）元/Mw.h23.44622. 平均发电成本元/Mw.h12123. 销售收入万元/年261824. 年平均利润万元/年82825. 税金预测万元/年125326. 节标煤量t/a5184027. CO2减排量t/a14400028. SO2减排量t/a1143.721.6 结论本项目符合清洁发展机制（CDM）和国家节能减排政策，满足循环经济要求。对于解决焦化厂严重污染环境、浪费能源等问题具有较大的意义。污染物排放满足长治市总量控制的要求；本项目的建设不会恶化当地环境。具有较好的环境效益和社会效益。本项目具有较强的抗产量波

8、动能力和抗风险能力。经济效益较好，工程的盈利能力及清偿能力均较强。本项目的建设是可行的，也是必要的。2 项目建设的必要性2.1 符合国家发展规划以及有关政策法规在工业化的发展道路上，几乎每个国家都遭遇过经济发展、资源利用和环境保护之间的失衡。这一失衡在国际上被称为“增长的代价”。有些国家较好地补偿了“增长的代价”，而走上了持续发展的道路，有些国家则被“增长的代价”所绊倒。 充分认识节能减排工作的重要性和紧迫性中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。这是贯彻落实科学发展观，构建社会主义和

9、谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是提高人民生活质量，维护中华民族长远利益的必然要求。2007年国务院颁布了国家环境保护“十一五”规划，国家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划，明确2006年到2010年我国主要污染物排放总量控制目标：显著削减二氧化硫排放总量，控制氮氧化物排放增长的趋势，到2010 年，有效降低硫沉降强度，减少重度酸沉降区面积，减轻区域大气细颗粒物污染，降低城市空气二氧化硫浓度。到2010 年，全国二氧化硫排放总量比2005 年减少10%，控制在2294.4 万吨以内；火电行业二氧化硫排放量控制在1000

10、 万吨以内，单位发电量二氧化硫排放强度比2005 年降低50%。这对推动我国建设环境友好型、资源节约型社会具有十分深远的意义。2006年4月温家宝总理曾以一种遗憾的心情讲到，“十五”时期我国经济发展的各项指标大多超额完成，但环境保护的主要指标没有完成。2007 年3月温家宝总理在做政府工作报告时又一次遗憾地说到，全国没有实现年初确定的降耗减排目标。这充分体现了我国资源和环境问题的严峻和紧迫。节能减排、总量控制、区域限批等一系列措施反映了国家对环境保护的重视。同时制定了一系列政策，如：国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知 国发200715号，国务院批转国家环保总局等部门制定的主要污染物总量

11、统计、监测、减排考核办法（见国发200736号），国家发展改革委关于做好中小企业节能减排工作的通知发改企业20073251号，等等。 本项目回收焦炉废气热量并带动汽轮发电机发电，同时使废气温度降低达到可实现脱硫的目的。符合国家有关节能减排、循环经济的政策，对建设环境友好型、资源节约型社会具有较大的意义。2.2 发展循环经济、提高能源综合利用率循环经济是与传统经济活动的“资源消费产品废物排放”开发（或称为单程）型物质流动模式相对应的“资源消费产品再生资源”闭环型物质流动模式。其技术特征表现为资源消耗的减量化、再利用和资源再生化。其核心是提高生态环境的利用效率。循环经济的技术经济特征之一是提高资源

12、利用率，减少生产过程的资源和能源消耗。这是提高经济效益的重要基础，也是污染排放减量化的前提。可以看出，本项目的实施贯彻了提高资源利用率这一原则。循环经济的技术特征之二是延长和拓展生产技术链，将污染尽可能的在生产企业内进行处理，减少生产过程的污染排放。本项目可通过对生产工艺过程中所产生的废气、废水进行相应的处理措施，以减少污染排放。2.3 符合清洁发展机制（CDM）、实现节能减排炼焦产业的发展，推动了地方经济的发展，但随之而来的环境污染、能源浪费等问题也越来越突出。治理环境、实现资源综合利用已列入各级政府和企业的议事日程。开发废气余热综合利用发电并对烟气进行合理治理，既节约能源，又改善环境，达到

13、资源综合利用、减少污染的目的，符合我国节能减排的产业政策。中国做为京都议定书的缔约方，已承诺实现量化限制和减少温室效应气体减排。根据我国批准的联合国气候变化框架公约和核准的京都议定书的规定以及缔约方会议的有关决定，国家发布政府令决定在中国有序的进行清洁发展机制工程（即CDM工程）的活动。由于清洁型焦炉在生产过程中生产的焦炉煤气在焦炉内全部燃烧，排出的废气温度过高，二氧化硫脱除在技术上有相当的难度，而在温度较低的情况下则可实现。就目前*公司的实际情况以及国内的技术及设备，采用余热炉回收废气热量并带动汽轮发电机发电，不仅可使废气温度降低从而达到可实现脱硫的目的，而且还可使有限的资源达到综合利用的目

14、的。依据中华人民共和国环境保护法中关于“新建工业企业和现有工业企业的技术改造，应当采取资源利用率高，污染物排放量少的设备和工艺。”和中华人民共和国节约能源法及山西省人民政府文件山西省人民政府关于对焦化行业实施专项清理整顿的决定中“全面清查、整顿焦化企业，并由省级职能部门对污染治理设施和化产品回收设施进行验收、认可，否则责成焦化企业停产。”的规定。长治市*有限公司决定在建设清洁型焦炉的同时，将对空排放的高温废气的余热加以利用发电、变废为宝，改善环境、降低成本。发展循环经济、提高能源综合利用率。是响应中国开展CDM清洁发展机制项目的实施、是响应政府号召、是对整个社会的贡献。由于清洁型焦炉在生产过程

15、中生产的焦炉煤气在焦炉内全部燃烧，排出的废气温度过高，采用余热炉回收废气热量并带动汽轮机发电机发电，不仅可使废气温度降低从而达到可实现脱硫的目的，而且还可使有限的资源达到综合利用的目的。2.4 实现可持续发展在生产过程中的资源浪费、污染环境，已成为焦化工业一大弊病，它不仅给企业带来一定的经济损失，而且还污染环境，影响工人的劳动卫生安全。因此，充分地、彻底地根治三废，利用三废已提至能源重工业地区各级政府、各部门、各企业的重要议事日程，三废的利用可给企业带来良好的生产环境和一定的经济效益，具有环境效益、社会效益、经济效益一举三得的优越性。高温废气的利用已被国外洁净型焦炉、以及我省某些企业的实践所证

16、明。余热发电厂的建设不仅可为*公司提供廉价的电力电能，为提高该公司焦炭等产品的市场竞争力创造良好的条件，同时余热回收利用可实现清洁生产，为企业的可持续发展奠定良好的基础 综上所述，本工程无论从改善*县的空气环境、改善焦化厂工人的劳动环境、实现*公司可持续发展的需要等方面看，建设本工程都是十分必要的。3 厂址条件及选择3.1 厂址地理位置3.1.1 *县概况*县位于山西省会太原市东南，长治市西北部。东邻沁县，南接屯留、安泽、古县，西连灵石、霍县，北靠平遥、介休。地理坐标在东经111 05830112 03230，北纬36 0202037 0042，全境东西宽45公里，南北长74公里，土地总面积2

17、554平方公里，辖5镇9乡，总人口16万。境内群山环抱，起伏连绵，均属太岳山系。地势西北高而东南低。西北紧依太岳山主峰，主要山脉有灵空山、云盖山、天池山、云梦山等二十八座大山。最高峰为茶房沿，海拔2523米，最低处龙头海海拔 939 米。诸山植被复盖较好，绵山至灵空山一带，油松密郁，树干粗大，高在10米以上，林深树密，蔽日遮天。东部山势略低，最高处海拔1745米。山复盖有片断油松，但以老爷山树大林深，树高多在10米左右，其余多为疏林。沁河为境内最大河流，发源于县西北部的二郎神沟，向南注入黄河。其支流有柏子河、赤石桥河和紫红河等。3.1.2 厂址地理位置*县山西省中南部，长治市西北，太岳山东麊，

18、系沁河发源之地。地理坐标为11158031123230，北纬362020370042。东与沁县相连，南与屯留、安泽县接壤，西临古县、霍州是、灵石县，北接介休、平遥县。县境南北长74公里，东西宽45公里，总面积2554平方公里.山西*县*焦煤有限公司60万t/a清洁型焦炉技改工程拟建厂址位于*县中部的郭道镇东南约1.1公里处，距离*县城20公里。3.2 厂址自然条件3.2.1 地形地貌*为黄土高原区。县境四周环山，构成与邻县天然屏障。境内沟壑纵横，山峦起伏。长期以来，在地壳运动的作用下，形成了本地地表形态复杂多样，海拔高差明显的地貌特征。在内营力的作用下，四周隆起，中间下沉，出现了山脉、土丘、河

19、谷等大的地貌类型；在外营利的影响下，又八这些山脉、土丘上的物质剥离、搬运到河谷、盆地，逐步夷平，造成了高低畸形的地形。全县地形西北高，东南低，最高处为鱼儿茶乡茶房沿，海拔2523米，最低处为中峪乡龙头，海拔939米，平均海拔1400米。以相对高程和绝对高程为依据，全县柯划分为：河谷阶地、丘陵、低山、中山等四个地貌区。河谷、阶地区：包括沁河为主的较大河流的河床、河漫滩，一、二阶地。分布于海拔较低的地带，绝对高度939-1200米，面积不大，占全县总面积的4.3%.丘陵区：包括全县各地的侵蚀黄土丘陵地带和海拔较低的土石山区。一般位于一、二级阶地上部，低山下部地段，绝对高度在1000-1600米，面

20、积占全县总面积的4.3%.地山区：位于丘陵上部，中山下部地带，广泛分布于全县各地。绝对高度10001800米，占全县总面积的83.8%.中山区：分为地中山区和高中山区，绝对高度在10002523米，占全县总面积的1.8%.本次工程拟建厂址地貌单元属太岳山山间盆地中的沁河河流阶地。厂址相对平坦，东西长，南北窄，平均海拔为1120米。汾屯公路从新旧厂址穿过，焦化厂北邻汾屯公路，南靠低山，低山与厂区高差在120米以上。3.2.2地层与地质构造1.地层*县出入地层由东到西，从老道新分布有古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系；中生界三叠系；新生界第四系等地层。寒武系 和奥陶系：岩性有结晶灰质岩、泥质条带

21、灰岩、鳞状灰岩、竹叶状灰岩、白云灰岩、白云岩和泥岩等，分布与鱼儿泉、五龙川、柏子、韩洪西北部，花坡东部、聪子峪西部等地区。石炭系：中统和上统，为一套煤炭地层，岩性有砂岩、页岩、煤层石灰岩、山西式铁矿和铝土矿等，岩分布与本县西部和西北部。二迭系：其最西部为山西组，是一套煤系地层，岩性有砂岩、页岩、煤层和泥质灰岩，分布在本县的中部和西部。下石盒子组为一套黄绿色岩层，其中岩性为黄绿色砂岩组成。上石盒子为一套杂色岩系，岩性为各种颜色的砂页岩互层。石千峰组地层包括二迭系上统石千峰组，三迭系下统刘家沟组和和尚沟组等为一套红色岩层，岩性为红色砂、页岩互层。集中分布与本县东部的白狐窑、交口、郭道、城关、顶阳、

22、法中、赤石桥、官滩等低山以山地段。三迭系：都归入二马营组，其中岩性为绿色长石砂岩为主，夹紫色泥岩，分布与本县东部和大部分地区。新生界第四系，地层出露不全，仅有中更新统、上更新统和全新统。中更新统离石组意红色黄土为主，多位洪积物。分布与城关、柏木、法中、定阳、韩洪、郭道、柏子、聪子峪、白狐窑乡镇的沟谷、段窑、侵蚀丘陵地带。上更新统马兰组，以黄土为主，多为洪积物、坡积物。分布与王和、王陶、中峪、李元、城关、柏木、交口、郭道等乡镇坡度较缓、切割倾斜的丘陵地带。全新统为近代河流两侧冲击物。分布与沁河及沁河支流的河漫滩和一级阶地，多为砾石、砂物质组成。2构造*县地处中朝准地台1级构造单元的山西断隆2级单

23、元内，摆阔霍山断拱和沁心台凹两个3级单元的一部分。霍山断拱：县内仅包括霍山断拱的东半部，以下古生界奥陶系中统顶部纽领界面线和沁水台凹分界，区内出露为太东界太岳山岩群、寒武系、奥陶系。构造以北东向、南北向构造褶皱及北东面断裂为主在太岳山岩群中岩浆发育。沁水台凹：县内位于沁水台凹的中部，出露地层为上古生界石炭系，二叠系及中生界三迭系下、中统。区内属北东向沁水复向斜的西北冀、次一级东北向，南北向宽缓小褶皱分成发育，在王和、王陶一带发育有北东向压扭坡段层组，区内至今未发现有 岩浆活动。3年间厂区地层分布根据本次的工程场区的岩土工程勘察报告，地层图主要为第四系全新统冲洪积物和三叠系沉积岩，地层土按其沉积

24、顺序可分为6层，分别为杂填土、粉土、砂砾石、砂岩、泥岩、钙质泥岩。3.2.3水文地质及水源地1水文地质县地下水总储量为4.4亿立方米，其中平川区储量为2.173亿立方米，山区为2.31亿立方米，可采储量0.157亿立方米，已开采量0.021亿立方米/年。西部的青石岩地带如兴居、西务、庄则沟、程壁、韩洪后川等地方均有地下水，可拱开采。2水源地目前*县的生活饮水水源主要来自两个地方：一是来自自来水公司3眼井，2眼位于县城北部，1眼位于县城南部，最大日供水量2000m3；二是来自自备水源的13眼井，总日取水量为5200 m3.本区居民的饮水主要为自备浅层井的井水。厂址所在地郭道村是相对的富水区，有一

25、供水站能满足1/3的居民用水，其余的生产、生活有哪个谁也采用自备井。本工程供水采用现有工程已有的一眼深20米的水井，出水量为200 m3/h，可满足本工程的需要。3.2.4地表水*县境内有沁河，龙凤河两大流域，以黄土坡为分水岭，往南属沁河流域，往北属龙凤河流域。两大河流境内年径流量为2.594亿立方米。龙凤河出境后达介休龙凤村入石河，再向北入汾河，属汾河水系。龙凤河水系的四大支流：乾河、西河、前河、后河。沁河为境内最大的河流，其源头有景风村、活风村等6处，在交口汇合，始称沁河。沁河流域总长约为328公里，境内长度为69.3公里，境内流域面积2103平方公里，平均年径流量2.103亿立方米。沁河

26、在中峪镇龙头村出县境后，经安泽、沁水，穿太行山淮庆、济源，到五涉县直入黄河。沁河水系在境内有8达支流：赤石桥河、紫红河、聪子峪河、韩洪河、白狐窑河 、柏子河（也称红龙头河）、法中河（也称青龙河）、狼尾河。以上这些河流均属季节性山区河流。赤石桥河、聪子峪河和韩洪河三道支流在郭道镇汇合，穿镇而过。赤石桥河源出于庄儿上乡红沙崖及涧崖底村，流经赤石桥乡沿村，长约60km。聪子峪河源出于水峪村，流经棉上等村至郭道镇老君头和赤石桥河汇合，长47km。韩洪河源出于灵石县境太平头石崖三穴，经县鱼儿泉乡、韩洪乡至国道镇与赤石桥河、聪子峪盒汇合，约长42km。三道河流在国道镇汇合后再经10km至交口镇汇入沁河。本

27、次工程拟建厂址位于沁河南方约300余米处。本工程的排水由厂区直接排入沁河。3.2.5气候与气象*县属温带大陆性季风气候，四季分明，日照充足，冬冷夏热，春旱秋涝。夏季午间较热，早晚凉爽，昼夜温差较大。*县年平均日照时为2519.7小时，日照百分率为57%.全年5、6月份日照时间最长，分贝为257.5小时和255.4小时；2月、11月最短，分别为183.6小时和184.6小时。县年平均气温为8.6，北部聪子峪乡一带最冷，年平均气温为4；南部比较暖和，年平均气温在88.7之间。全年最热月（7月）平均气温全年最热月（7月）平均气温22.2，历年极端气温为37.5；最冷月(1月)平均气温-7.9，历年极

28、端气温为-30.2。气温日变化也比较明显，年平均日较差13.7。1、5月最大分别为15.3和15.6，7、8月最小，分别为11.1和10.8。县平均年降水量为656.7毫米，年季间变化幅度较大。在一年之内，79月份降雨量最多，占全年降雨量的60%，按季节分，春季占10%，夏季占53%，秋季占27%，冬季占2%。*县蒸发量大雨降水量，年平均蒸发量为15012毫米，其中56月份蒸发量最大，分别为245.4毫米和240毫米，12月和1月蒸发量最小，分别为39.7毫米和42.3毫米全年蒸发量比降水量约大2.3倍。年相对湿度平均为65%；全年无霜期在110180天之间；一般冻土深度为60厘米。*县全年以

29、静风为主，频率为32%。一年内最多风向为偏北风，多在冬季；偏南风次之，多在夏季，频率分别为19%和13%，同时受地形影响，有昼夜变化的山谷风，风向大致与山脉走向吻合。区内多年平均风速2.0m/s。3.2.6矿产资源*县矿产资源极为丰富，种类多，分布广，现已发现的主要矿产有煤、天然气、铝土矿、石灰岩、白云岩、铁矿、锰铁矿、铝矾土、高铝黏土、半软质黏土、硬质黏土、紫砂陶土、水泥黏土、砖瓦黏土、花岗石、脉石英、石英砂岩、石料石材等18种。储量大的有煤、铁、铝矾士石灰岩4种，尤以煤储量最为丰富。*位于霍东煤田之中，煤储量相当可观，含煤面积2040平方公里，占到全县总面积的80%，总储量191.27亿吨

30、，可采储量90亿吨，而且具有煤种全、煤质好、灰份低、含硫少、埋藏浅、易开采、地质水文较好等特点。煤种主要有焦煤、配煤、动力煤三种，南部李元镇、柏子镇地区焦煤煤层较厚。*铁矿主要有山西式铁矿和铁锰矿两种，总储量为5800吨。铝矾式矿储存量为1.5亿吨，品位在60%左右。石灰岩分布面积极广，占到总面积的30%。3.2.7地震根据中国地震动峰值加速度区划图（GB183062001A1）和中国地震反应谱特征周期区划图（GB183062001B1），地震动峰值加速度0.15g，地震反应谱特征周期为0.4g。3.3 交通*县有两条省级干线公路，汾屯线、沁涉线共119公里，县级公路16条，合246公里。乡村公路22条，合159公里，总通车里程500多公里。连接*沁县的铁路也投入运营。本工程拟选厂址紧临省道汾（阳）屯（留）路，交通运输较为便利。3.4 接入电网系统山西*煤焦有限公司位于*县境内郭道镇距县城约20km，距郭道镇2km，现郭道镇建有一座110KV变电站。