1、高炉煤气余压透平发电装置及电机变频控制系统节能项目可研报告附表XX工程咨询有限公司二零XX年XX月高炉煤气余压透平发电装置及电机变频控制系统节能项目可研报告附表建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月64可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录1、总论 12、TRT工艺及设备 43、电机变频控制系统18 4、总图24 5、给排水266、土2、建287、通风设施298、电讯设施309、安全卫生与消防3210、环境保护 3711、能源 3912、投资估算 4113、经济分析 431、总论1.1概述某某公司拥有2250m3高炉，现拟定为高炉配套高炉煤气余压透平发电装置，同时对拥有热轧带钢固溶生产线配备电机变频控制系统。1.2设计依据福建某某有限公司的委托书。福建某某有限公司提供的建设地址区域的地形图。设备生产厂家资料和文件。1.3工程建设意义冶金行业是全国最大的能源用户，用电量约占全国总用量的1315%，而高炉又是钢铁企业的能耗大户，占钢铁企业用电的40%左右。国内外钢铁企业高炉煤气余压透平运行情况看，节能效率和环保效果良好，经济效益和3、社会效益显著，不但能回收煤气的余压进行高效发电，而且有效地解决了减压阀组减压时产生的噪音污染和管道振动，对高炉的稳定生产也有益处。福建某某有限公司现有高炉的煤气净化均采用脉冲布袋干法除尘工艺，干法除尘TRT发电量较湿法提高20%以上，故高炉上建设1套全干式TRT，不但将煤气压力能转换成电能，还可充分利用煤气显热，提高发电效率，降低炼铁工序能耗及成本，减少噪音污染，是一项收效十分显著的节能和环保项目。1.4工程建设范围高炉煤气余压透平发电（TRT）成套设施，主要内容包括TRT透平主机和发电机系统、高低压发配电系统、大型阀门系统、液压伺服控制系统、润滑油系统、氮气密封系统、冷却水系统、自动化控制系4、统，以及TRT主控楼、TRT厂房、煤气管道、支架和操作平台。热轧带钢和固溶电机变频控制系统对带钢轧制和固溶生产线的电机采用变频器调速。1.5工程建设指导思想全干式TRT装置是将透平膨胀机将原来损耗在调压阀组上高炉煤气的压力能和潜热能转换成机械能，再通过发电机变成电能，同时又代替了煤气调压阀组控制炉顶压力，改善了高炉顶压调节品质，更利于高炉生产，又解决了原调压阀组的噪声污染，但TRT仍然是高炉的辅助设施，TRT机组在设计、运行中必须遵循以下原则：在正常启动、运行、停机过程中，不得影响高炉正常生产。当TRT机组在运行中发生重大事故而紧急停车时，也不能对高炉顶压造成大的波动。不能单独向用户供电，只能5、与工厂电力系统并网运行。在保证高炉炉况稳定的前提下，争取多发电。本工程TRT装备标准达到国内先进水平，采用先进实用、成熟可靠的工艺技术，达到最佳的经济效益，建设成投资省、质量好、效益高、能耗低的工程。1.6工程建设有利条件福建某某有限公司在高炉建设时已经预留TRT装置所需的场地，高炉炉区总体平面布置合理，水、电条件均具备。TRT技术已经成熟，设备制造非常可靠。国内大型设备制造厂既有自己开发研制的自有知识产权的技术，又有引进消化吸收的国外先进技术，有力地保证了TRT设备的质量和技术含量，国内先后投产的上百套TRT装置，绝大部分由国内厂家生产制造，运行良好，并发挥了很好的经济效益。1.7结论本项目6、经济效益较高，社会效益好。预计达产后TRT年发电量为12231万kwh，扣系统自用电量320万kwh，年可供电量11911万kwh，电机变频控制系统年节电量6970万kwh。每年可节约折标准煤66084吨，减少二氧化硫产生量为1056吨。项目达产年新增产值9600.5万元，年平均税后利润4260.19万元；所得税后，项目内部收益率为43.53%，全部投资回收期3.30年（含建设期1年），财务净现值（ic=10%）为19654.73万元，基建借款偿还期为3年（含建设期1年）。综合分析，本项目在经济上合理，技术上可行，具有良好的经济效益和显著的社会效益，建议抓紧对项目进行立项，争取早日投产。2、T7、RT工艺及设备2.1高炉主要技术参数表2-1 高炉主要生产指标和技术参数序号项 目单位参数值备 注1炉容m322502年产炼钢生铁104t2203综合冶炼强度t/m3d1.44利用系数t/m3d2.85综合焦比kg/tFe5006焦比kg/tFe3807煤比kg/tFe1508渣铁比kg/tFe2859热风温度115010炉顶压力KPa3018011富氧率%312平均煤气发生量104m3/h54.313炉顶煤气温度12028014年工作日d35515一代炉龄a8102.2 TRT设计参数TRT设计参数见表2-2。表2-2 减压阀组前净煤气主要参数序号项目单位参数值备注1压力KPa12020028、温度1202503流量104m3/h45604灰尘含量mg/m3102.3 TRT机组主要性能参数主要性能参数见表2-3。表2-3 主要性能参数序号项 目 名 称单位设计点最大点1透平入口煤气流量104m3/h54.3602入透平煤气压力KPa1702003入透平煤气温度1502204出透平煤气压力KPa10105透平效率%86866透平功率KW14800163007发电机效率%97978发电机功率KW14356158119入网电压KV10.510.510炉顶压力波动值KPa4.06.02.4 TRT系统组成高炉煤气余压透平发电装置由以下八大系统组成：透平主机和发电机系统高低压发配电系统大型阀9、门及煤气管道系统液压伺服控制系统润滑油系统氮气密封系统冷却水系统自动控制系统2.5 TRT工艺流程高炉煤气净化采用干法布袋除尘工艺，净煤气温度高，含水量少、含尘量低，由于炉容不大，TRT工艺设计拟采用全量回收法，并选用全干式TRT主机，使高炉所产生的煤气能够全量经过透平膨胀机，TRT装置不仅能全部回收高炉煤气的压力能，还能回收煤气的显热，尽可能多发电。TRT系统与高炉调压阀组并联布置。高炉干法除尘净化后的煤气送至余压透平发电系统，在干法除尘系统中已预留透平系统的高压侧（进口）接口，在外部管网调压阀组后亦预留透平系统的低压侧（出口）接口。透平主机、发电机为高架式，为检修和调试方便，主厂房内配置桥10、式起重机，厂房侧面设置主控楼，一层为低配室，二层为电缆层和工具间、更衣室，三层为控制室。工艺过程是由布袋除尘器出来的高压高温、干燥洁净的煤气经电动二次偏心蝶阀、电动敞开式插板阀、快速切断阀进入透平膨胀机，透平的第一级静叶为可调，用其调节进透平机的煤气流量，并用其控制炉顶压力。通过导流器使煤气转成轴向进入叶栅，煤气在静叶栅和动叶栅组成的流道中不断膨胀作功，压力和温度降低，并转化为动能作用于工作轮（即转子及动叶片）使之旋转，工作轮通过联轴带动发电机一起转动而发电。叶栅出口的煤气经过扩压器进行扩压，以提高其背压达一定值，然后经排气蜗壳流出透平，进入减压阀组合后的煤气管道。膨胀后的煤气压力为10KPa11、，经过出口煤气管上电动封闭式插板阀接入外部管网；启动时，为控制煤气流量在入口蝶阀旁设1个电动启动蝶阀；当TRT发生故障时，因原有调压阀组不能及时开启，增加1个旁通管，设置一个液动快开阀，在出现重大故障时，紧急切断阀将在小于1s的时间内关闭，此时联锁旁通快开阀（一般约14s）打开，使高压煤气短时间内快速泄压至煤气管道低压侧，避免炉顶压力突然升高，同时调压阀组其它阀自动打开，在旁通快开阀慢关时（一般约40s），调压阀组自动阀逐渐开大，自动调节炉顶压力，炉顶压力转至高炉侧控制，使TRT系统安全脱离高炉煤气系统，保证高炉正常运行。正常运行时，煤气不经过减压阀组，炉顶压力由TRT调节。2.6透平主机及发12、电机系统透平主机系统是TRT装置的核心，包括透平膨胀机和发电机。2.6.1透平主机本次设计以国产TRT透平主机为依据，初步拟选用陕鼓集团产品，型号：MPG18/2.62-150。透平膨胀机型式：干式轴流、二级反动式、第一级静叶可调并可实现全关闭、煤气透平膨胀机。结构特点：采用大流通面积，低圆周速度，平直粗壮叶型。透平转数：3000r/min，允许超速3350r/min（包括发电机转子）。透平工作转向：从透平进气端看为顺时针方向。设计寿命：主机10万小时，透平连续不开盖运行时间18个月。透平主机效率：86%。透平主机包括机壳、转子、静叶、伺服油缸、危机保安器、轴承箱、盘车装置、密封装置、主油泵、13、底座和联轴器等部件。机壳是透平机最重要的承压件，采用铸造结构，水平剖分，厚中分面法兰，预紧应力螺栓，中分面经过精密加工，以防泄漏。机壳强度按压力0.30Mpa，温度260设计制造，机壳进行水压试验。机体为机壳和静叶承缸双层结构，变形适应力强。转子叶片采用斜棱型纵树叶根，径向插入，隔叶块固定，两级叶片用重熔不锈钢制成，转子动平衡精度为G1级。叶型采用TRT专用高效叶型，大弦长、大节距，不易积灰、堵塞、磨损，气体流动性能好，透平出力效率高，第一级静叶可作到全关闭，且启动、调节性能好。叶片端面加工成以转子为中心的球面，全关、全开转动调节间隙不变，流动效率高。叶能全关，泄漏量小。静叶伺服油缸安装内缸体14、上，采用双伺服油缸、同步带动调节圈来调节静叶角度，并配有位置传感器及行程开关，确保动作灵敏、可靠性高。在指令信号电液伺服控制下，自动可调，提高变工况效率，并使炉顶压力保持稳定，效率处于最佳工况区。主机配有机械式危机保安器，在飞车状态下飞锤飞出，快速打开保安器油门，具有独立性和可靠性。轴承箱与机壳采用分体结构，轴承采用压力润滑的滑动轴承，轴瓦材质为巴氏合金。支承轴承采用四油叶轴承。推力轴承采用金氏贝雷电型，该轴承可以随轴向力的变化而自动调整瓦块位置，保证瓦块间承受载荷的均匀性，具有极高的承受能力。电动盘车装置安装在转子联轴器端，手动啮合，由防爆电机、齿轮和机械式超越离合装置构成，其工作可靠性高，15、使用寿命长，当主轴超过一定转数时，自动脱开。透平轴端密封装置采用充氮式拉别令密封装置，并外加巴氏合金密封，可有效防止煤气外泄，同时减少氮气消耗量，使得氮气消耗量不高于240m3/h。主油泵安装在透平主机轴端，为1台螺杆式油泵，供机组各润滑点轴承用油。主油泵与电动辅助油泵之间可实现无扰动切换。底座采用碳素钢焊接结构的整体型底座，能够承受透平机的静载荷和动载荷并传导到基础上，透平机相对于底座不是绝对刚性固定，是采用以一个死点为定位点，其余沿导向键可在水平轴向自由热膨胀的结构。主要部件材质机壳：QT400-15A；转子主轴：25Cr2Ni4MoV;动叶片：0Cr15Ni4CuNb；静叶片：2Cr1316、；底 座：Q235-A；静叶调节优点TRT装置是高炉的从属生产设施，直接用其控制稳定炉顶压力，其运行好坏，关系到高炉生产运行，以一级可调静叶开度变化控制煤气进透平流速，可有效保证炉顶压力波动控制在要求范围内。采用可调静叶机构，它最大的优势是静叶片转动灵活，调节性能好，一级静叶可做到全关，调节范围宽，透平设计点以持续时间最长的负荷作为设计点，在负荷降低或提高时，即偏离设计点，对效率的影响都较小。2.6.2发电机发电机包括主、付励磁机、空气冷却器、数字式励磁柜。发电机型式：无刷励磁同步发电机；型号：QF-18-2型；额定功率：18000KW额定电压：10.5KV透平转数：3000r/min功率因数17、：0.8频率：50Hz采用同轴交流主励磁机的无刷励磁及永磁式副励磁机方式，由于TRT装置发电机运行工况的变化，其励磁调节装置能对发电机实现手动、自动的强励磁及快速灭磁要求，同时具备以下功能，发电机励磁调节系统在高炉工况变化范围内，能使发电机并网前按恒电压自动调节、并网后按恒无功自动调节和恒功率因数自动调节、励磁调节装置具备自身故障报警功能。采用空气密闭循环冷却，空气冷却器放在发电机基础下部。高炉煤气余压发电与普通的发电厂差别，一是发电机的出力不能按用电负荷的需要进行调节，而是保证高炉炉顶压力的稳定；二是为避免发电机频繁停车及复风后的重新启动，在高炉短期休风时，发电机须转入电动运行，当高炉复风时18、，随着风量增大，煤气量及顶压增高，会自动由电动机运行转到发电机运行。2.7大型阀门及煤气管道系统入口电动三偏心硬密封蝶阀该蝶阀安装在TRT入口前，规格为DN2600，PN0.25Mpa，使用温度300，密封性能要求高，设备附带防爆型电机。入口电动敞开式插板阀该阀安装在TRT入口前，规格为DN2600，PN0.25Mpa，使用温度300，电机为防爆型，密封性能要求零泄漏量，作为TRT停机检修切断煤气使用，选用国产设备；电动启动调节蝶阀该蝶阀正常工作时启闭时间为20秒，并可做到5秒内全行程快关。启动阀仅用于透平发电机的启动，一旦透平发电机并网，紧急切断阀全开后即自动关闭。透平发电机正常运行时此阀处19、于全关状态，且在紧急切断阀全开到位前不得以任何方式关闭启动阀。规格为DN800，PN0.25Mpa，使用温度300，设备附带调节机构和防爆电控箱，选用进口设备；液动快速切断阀快速切断阀1台，规格DN2600，PN0.25Mpa，使用温度300，可实现快关，与危机保安器连锁，具有快关、慢关、慢开以及015范围内游动等功能，在TRT事故状态下，为保护透平主机和发电机，紧急切断煤气时使用，弹簧油缸驱动0.50.8秒快关（时间可调），一旦透平危机保安器泄漏管接通，可在短时间内快关。设备附带液压伺服机构、液压控制系统和防爆电控箱。在正常情况时，处于失电状态，事故状态处于得电状态。该阀必须可靠，灵敏度高，20、选用进口设备；电动均压蝶阀该蝶阀规格为DN450，PN0.25Mpa，使用温度300，设备附带防爆型电机，安装在快速切断阀旁通管路上。液动旁通快开调节蝶阀该蝶阀规格为DN1000，PN0.25Mpa，使用温度300，设置在TRT系统旁通管路上，伺服油缸驱动，14秒快开（时间可调），在TRT事故状态下，快速切断阀关闭后，防止高炉顶压迅速升高，让TRT高压侧煤气通过旁通快开阀节流泄压至低压侧，在规定的时间14秒内，根据瞬时流量自动打开到指定开度。该阀必须可靠，灵敏度高，选用进口设备；出口电动封闭式插板阀该阀安装在TRT出口处，规格为DN3500，PN0.05Mpa，使用温度300，电机为防爆型，密21、封性能要求零泄漏量，作为TRT停机检修切断煤气使用，选用国产设备；2.8润滑油系统该系统由润滑油站、主油泵（透平主机带）、高位油箱、机旁润滑油管道及阀门、检测仪表等组成，给各轴承润滑点提供一定量的稀油强制循环润滑。滑润油站由三螺杆泵（国产）、双联滤油器、双联冷油器和自立式调压阀等组成。2.8.1系统技术要求润滑油：透平油ISOVG46；油泵出口压力：0.6Mpa；主油泵吸程高度：4.5mmH2O；润滑油工作压力：0.2Mpa；输油量：1080L/min；油箱容积：12000L；油过滤精度：20；高位油箱积容：3000L；用油量：12t；2.8.2高位油箱由不锈钢板焊接的立式圆筒形油箱，安装高度22、距机组中心57m，作为机组因故停电、停机时靠自然位差维持对机组惰走的供油。2.8.3就地仪表盘设在油站上，设有压力、温度等测点显示。远传仪表在总管最远处安装压力变送器，作为机组与油站辅泵联锁启动控制信号。报警值分别暂定78.4KPa和49KPa，实现滑润点进口压力降到78.4KPa报警及辅助油泵自动投入，当油压继续下降到49KPa时，报警及自动停机。2.8.4透平主机及发电机在正常运转时由主油泵供给，透平机启动或主油泵出现事故时，由润滑油站内的电动辅助螺杆泵供给，同时设有圆形高位油箱向系统供油，以确保透平主机、发电机在停电及事故状态下，为使透平安全停机，靠自然位差维持机组惰走所需润滑油。2.823、.5润滑系统的管路均采用不锈钢管，在各润滑点均设置阀门和油流指标器等附件。2.9液压伺服控制系统液压伺服控制系统由动力油站、液控单元、伺服油缸及检测仪表等组成。液控单元包括透平主机静叶液控单元、入口紧急切断阀液控单元、启动阀液控单元和旁通快开阀液控单元四部分组成，共用1个动力油站。通过四部分既各自独立又相互联系的液压伺服控制系统，能够实现自动调节，以控制透平平稳升速和控制高炉炉顶压力波动在允许范围内。2.9.1动力油站由油箱、变量油泵（二台互为备用、国产）、双联式滤油器、电加热器、阀门、连接管道及就地检测元件等组成。能按系统要求的油流量大小而变量供油，保持供油压力稳定。当发生停电或者其它故障使24、油泵不能供油时，能及时发出要求紧急停机信号，并能通过蓄能器向伺服油缸提供足够的压力油（突然停电的事故状态下）使透平主机能安全停止工作。变量油泵、滤油器均为两台，互为备用，当一台泵有故障时，油压降低，备用泵能自动启动。2.9.2系统技术要求润滑油：透平油ISOVG46；油压：12.5Mpa；流量：99L/min；油过滤精度：5；油粘度：1030Cst；油清洁度：NAS8级；工作油温：3055；油箱容积：1800L（材质为不锈钢）；用油量：2.4t；2.9.3系统可实现对透平主机可调静叶、启动阀、旁通快开阀既可实现手动，也可实现液压伺服控制，对紧急切断阀可实现自动或手动快关、与危急保安器联锁快关，25、慢关以及015范围内游动等动作的功能。2.9.4透平可调静叶由伺服油缸驱动，14秒开启（时间可调），可调静叶与启动阀配合，可使透平发电机在10003000r/min范围内以小于10r/min的数量进行升速和减速。2.9.5每一液控单元均由电液伺服阀及油路块和底座组成，油管及管件采用不锈钢材料。2.10氮气密封系统该系统用于透平轴端密封（低压密封支路）防止煤气泄漏。透平轴端密封气源氮气压力一般为0.40.5Mpa，然后经气动调节阀调压后至密封处的氮气压力高于被密封的煤气压力0.010.03Mpa，确保煤气不外泄。采用充氮式机械组合螺旋密封，使得氮气耗量较低，原则上无氮气时停机。2.11冷却水系统26、该系统主要供发电机空气冷却器、动力油站油冷却器、润滑油站油冷却器循环水和发电机消防用水。冷却水水压：0.4Mpa;水温（夏季）：35；供水量发电机冷却水：255t/h；润滑油站冷却水：165t/h；动力油站冷却水：9t/h；发电机一次性消防灭火用水量300t/h，供水时间不少于30min。2.12高低压发配电系统2.12.1发配电控制系统发电机控制系统发电机额定功率18000KW，端电压10.5KV，频率50Hz，功率因数0.8。励磁方式采用结构紧凑、维护方便、无火花和运行安全可靠的无刷励磁方式。高压系统10KV采用单母线接线，共设四台开关柜，包括一台进线柜，一台发电机出线柜，一台电压互感及避27、雷器柜和一台低压配电变压器出线柜。发电机中心点设备采用集中组柜方式，共设二台中心点PT柜，与其它10KV开关柜布置在一起。2.12.2低压系统设独立的低压厂用电系统，担负TRT机组启停和运行过程中的辅机用电。考虑到TRT辅机系统的重要性，低压系统采用单母线接线，由二路独立电源供电。设一台630KVA干式变压器作为低压工作电源，由10KV母线供电；另就近引一路380V备用电源，采用双电源自动切换。低压柜共5台。2.12.3直流系统为了提供电气系统的控制和保护电源，本站设置一套微机控制高频开关直流电源装置。2.12.4控制与保护发电机控制与保护发电机在控制室集中控制，设一台控制屏，设手动和自动准同28、期装置，自动同期装置选用进口产品。发电机采用带永磁机的无刷整流励磁方式，自带励磁调节柜，采用数字式励磁控制系统，能满足自动和手动励磁调节及强励磁的要求，并且有恒电压自动调节的功能和按恒无功功率、恒功率因数自动调节的功能。能使发电机在失磁状态下短时运行，以便卸掉负荷，并且能从发电机运行状态过度到电动机运行状态，同时也能满足在运行中由电动机状态恢复到发电机运行状态，励磁装置也同样具有自动适应的能力。发电机励磁调整装置，随发电机成套供货，采用微机励磁控制系统。发电机保护采用微机综合保护装置，具备四遥功能，保护配置符合有关设计规范。测量和计量表计按有关设计规范装设。辅机控制系统低压辅机系统连锁及控制纳29、入DCS自动化控制系统，控制室不再设备用手操设备，机旁操作仅用于检修试验，正常采用集中控制，操作方式选择开关设在机旁。2.12.5电气布置电气室布置在控制楼底层，二层为电缆夹层，控制室布置在三层，为仪电合用。2.12.6防爆及防雷接地电气防雷及接地设计将按照国家的规程规范设计。因TRT装置所用的工艺介质是剧毒、易燃、易爆炸气体，因此将按照爆炸和火灾危险环境电力设计规范（GB50058-92）要求进行设计。2.13机组自动控制系统该系统主要完成过程检测系统、过程控制系统、顺序逻辑控制系统三大功能。由以上系统对TRT机组进行启动运行、过程检测和控制。在保证高炉正常生产、顶压波动不超限的前提下，顺利30、完成TRT装置的启动、升速、并网、升功率、顶压调节、正常停机、紧急停机、电动运行、正常运行等多项操作及控制。TRT机组自控系统设计确保高炉正常生产，尽量多发电；无论在任何情况下保证TRT机组的安全和转速不超过允许范围；具有自动化程度高，能自动启动、自动调速、自动调功率、自动调高炉顶压、自动停机功能。3、电机变频调速系统3.1项目介绍福建某某有限公司1150带钢固溶生产线安装有大量的辊道电机，这些电机存在频繁启动制动及速度变化的特点，根据同类生产线的经验，对这些电机采取变频控制可节约很大的电能。1150带钢固溶生产线的主要设备有加热、轧制、以及退火、酸洗等设备，工艺平面见附图1。其中的入炉辊道、31、出炉辊道、粗轧前后辊道、精轧输出辊道、开卷机、张力辊、卸卷机等设备的电机均采用变频调速控制装置。这些电机总装机容量为55MW,年工作时间7920小时。由于电机总容量大、运行时间长，对此考虑节能节电措施，具有可观的经济效益，同时也符合国家的节能减排政策。该项目与天津电气传动设计研究所、国家高效轧制研究中心合作，由其设计、传动柜制作，安装调试，试运行生产服务和岗位员工的培训，建设工期12个月。该项目均选用Siemens 公司的6SE70 系列全数字变频器，6SE70系列变频器中逆变器的功率元件为IGBT，采用交-直-交电压型PWM变频方式。变频器的调速方式采用V/F频率控制方式。这种控制方式的框图32、（可参见附图2）交流调速传动采用公共直流母线+逆变器的传动方案。根据轧线分区和整流母线容量等因素的考虑，交流调速辅助传动分为N1N4四条公共直流母线。公共直流母线采用整流方式。直流处加制动单元及制动电阻（参见附图3）。6SE70变频器均由整流变压器供电，公共直流母线共分四段，每段电源经进线电抗器进线。为了补偿长导线电容的充放电电流和限制加在交流电机绕组上的 dV/dt，在6SE70变频器的交流输出侧还配置了额定压降约1%的输出电抗器。 3.2 变频器节能原理 变频器具有平滑及速度调节的功能，使电机运行于最佳的工作状态，从而达到节能节电的目的。3.2.1调速原理交流电动机的同步转速表达式： n633、0 f(1s)/p (1) 式中 n异步电动机的转速； f异步电动机的频率； s电动机转差率； p电动机极对数。 由式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在050Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。3.2.2节能原理为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。电机不能在满负荷下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费，在压力偏高时，可降低电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能。当电机转速从 N1 34、变到 N2时，其电机轴功率 （P）的变化关系如下：P2 P1 = （N2/N1）3 ，由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。 3.2.3变频器的优点（1）动态调整节能：迅速适应负载变动，供给最大效率电压。变频调速器在软件上设有 5000次/秒的测控输出功能，始终保持电机的输出高效率运行。 （2）通过变频自身的V/F功能节电：在保证电机输出力矩的情况下，可自动调节V/F曲线。减少电机的输出力矩，降低输入电流，达到节能状态。 （3）变频自带软启动节能：在电机全压启动时，由于电机的启动力矩需要，要从电网吸收 7 倍的电机额定电流，而大的启动电流即浪费电力，对电网的电压波动损害也很大，增加了线损35、和变损。采用软启动后，启动电流可减小到23倍额定电流，减少了启动电流对电网的冲击，节约了电费，也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命。 （4）提高功率因数节能：电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感抗作用。对电网而言，阻抗特性呈感性，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数很低。采用变频节能调速器后，由于其性能已变为：AC DC AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数很高，减少了无功损耗。3.3 节能评估变频器具有可靠性高，噪音低，长期运行无故障。调速范围宽，效率高。具有免维护的特点，只需定期更换柜36、门上的通风滤网，不需停机，以保证生产的连续性。可以实现软起动和软制动，实现真正意义上的无极调速，对电网几乎不产生冲击，自动化系统具有逻辑控制能力，可以按照工艺要求进行相应自动控制。项目建成后除了必要的运行成本外不需消耗新的能源。而每年可节约用电量达6970万kwh。附图1 工艺平面布置图附图2 无速度传感器V/F控制系统框图 n*: 速度设定 U*: 定子电压设定 I*max : 最大定子电流设定 Iact : 实际定子电流Ud Ud : 直流中间回路电压UstV/f+U*UdC Ust : 定子电压-+ fst : 定子频率+n*fstRFG+-IRSlip RFG: 斜坡函数发生器f fS37、 时有用 ILR: 电流限幅调节器ILRf fS 时有用+I*max- V/f : V/f 特性 Iact ID Slip: 滑差补偿 IR : IR补偿 UdC: Ud 校正M ID: 定子电流检测附图3 交流辅传动系统方案4、总图4.1概况本工程厂址位于福建省XX开发区XX工业区。公路可连接104国道、同三高速公路，公路交通方便。水路运输从厂区附近万吨级码头可通达14个沿海开放城市，故该厂址水、陆交通运输十分便利。4.2总平面设计原则满足工艺生产流程要求，物料运输尽量短捷、顺畅，功能分区明确，动力设施尽量靠近负荷中心，同时符合运输、防火卫生施工等有规范或规定，全面地将所有生产装置、建构筑物38、运输道路、管线等进行合理布置。采取有效措施，满足节约用地要求，充分利用场地，合理确定建构筑物各种间距，力求各生产区主要建构筑物布置紧凑，以达到节约用地的目的。要适应厂内外运输的要求，厂内道路要做到与厂外道路衔接合理，厂内道路应满足人流、货流和消防等要求，主要干道应尽量避免和主要人流交叉干扰。应适应厂区的自然条件，结合地形地貌、风向、朝向等自然条件，因地制宜进行总图布置，减少土石方工程量，满足防洪、排水等要求。4.3站区组成TRT站区主要由TRT控制楼、主厂房和外部管线等组成。4.4总图布置根据高炉区总体规划，将TRT站区布置在高炉的布袋除尘器侧面，该位置适中，管线较短。4.5场地排水由于站区39、周围排水系统已形成，本设计仅考虑新建设施的排水，排水方式采用暗管，场地雨水经道路两侧雨水蓖子引入下水管排出，排水路径经原有排水系统排出。4.6新建道路技术条件高炉区道路网已形成，仅新建道路支线按汽-30级设计，路面宽3.5m，均为水泥混凝土路面，路面采用C35混凝土，面层厚22cm，石灰炉渣基层厚30cm。为美化站区，净化空气，衰减噪音，创造舒适的生产和生活环境。建议在道路路肩两侧以及建构筑物周围一切空隙地带种植树木、草皮。设计绿化占地率20%。5、给排水5.1概述福建某某有限公司现拟建设高炉的煤气余压透平发电（TRT）装置。生产所用的循环水并入高炉中低压净循环水系统，由中心循环泵房提供。5.40、2供水要求根据用户的要求，高炉TRT系统的总用水量为430m3/h。其中：净循环水用水量：429m3/h。 生活用水：1m3/h。生产循环水的补充水量：12m3/h。5.3设计的给排水系统5.3.1净循环给水系统净循环给水系统是为TRT润滑油站、动力油站和发电机生产使用的冷却水，供水压力为0.6Mpa，循环水量为429m3/h。该部分冷却水为间接冷却水，经使用后的回水无其它污染仅有温升，只需降温处理即可循环使用。TRT系统的净循环给水并入高炉中低压净循环水系统，由中心循环泵房的高炉中低压净循环水系统统一处理。给水由高炉中低压净循环水的供水管提供，使用后的回水也引入高炉净循环回水管道，回高炉循环41、水泵房热水吸水井，由水泵加压上冷却塔进行冷却，冷却后的水经加压循环使用。系统所需的补充生产净水由厂区生产净水管道供给。5.3.2生产消防给水系统TRT区域的消防给水由高炉炉区现有的消防给水提供。厂区现有的消防给水系统采用生产净水消防给水管网，为低压消防制。高炉炉区火灾次数按同一时间内发生一次考虑，室外消防水量按20L/s计。厂区内生产消防给水管道已经建成，采用环网布置，设置室外消火栓。5.3.3生活给水系统厂内职工饮用水、生活设施的用水采用生活用水，生活用水量为：1m3/h，可直接接自生活给水管道。5.3.4排水系统高炉炉区现有的排水采用生产、生活、雨水分流制排水系统。5.3.5监测与管理为保42、证生产循环水系统的工作正常和生产的安全，在净循环给水的总管上设有流量、压力及温度监测。6、土建6.1概述本工程主要建、构筑物有厂房、主控楼、煤气管道支架及平台，发电机平台，润滑油站，动力油站等。总建筑面积为2054m3。本工程建筑物、构筑物抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，第一组。6.2厂区自然条件6.2.1气象条件气温年平均温度 19.2一月平均温度 10.1七月平均温度 28.3极端最高温度 37.4极端最低温度 -1.3降雨量十一月份平均降雨量 36.6mm六月份平均降雨量 227.7mm基本风压（n=50） 0.7KN/m26.3主要建筑物的建筑设计主控楼为三层楼房43、，钢筋混凝土框架结构，卷材防水屋面上设架空隔热层，采用有组织排水。主厂房为全钢结构，半敞开式，钢吊车梁。厂房外墙做挡雨板用彩色压型钢板。7、通风设施7.1设计依据采暖通风与空气调节设计规范；工业企业设计卫生标准；7.2气象参数和主要工艺参数夏季通风室外计算温度 4冬季采暖室外计算温度 2夏季空调室外计算温度 36夏季空调室外计算湿球温度 27.3夏季大气压力 98.6KPa夏季室外平均风速 1.0m/s冬季大气压力 100.8KPa冬季室外平均风速 1.15m/s7.3主要设计原则通风、空调采用降噪、隔振措施。控制室采用柜式空调。所有办公室和其它房间均设置吊扇。7.4采暖通风及空调设施为改善操44、作环境，控制室内设置立柜空调进行夏季降温。高低压配电室、电缆夹层为消除室内余热，夏季用轴流风机进行换气。办公室、更衣室及工具室间等采用吊扇进行夏季降温。8、电讯设施8.1行政电话行政电话是生产、管理部门对内对外通信联系的主要手段，在TRT控制室设行政市话1部，电机变频控制室设市话1部。8.2调度电话调度电话是生产调度值班人员组织指挥生产、协调处理生产中出现的问题的主要通信工具。本设计在TRT控制室高炉调度电话分机2台；煤气调度电话分机2台，电机变频主控室调度电话分机2台，全部通过外线通讯电缆接至相应的调度电话总机。8.3火灾自动报警系统根据国家强制性标准火灾自动报警系统设计规范（GB5011645、-98）和冶金企业安全卫生设计规定的有关要求，为及时发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，将火灾扑灭在阴燃或初始阶段，设置火灾自动报警系统1套。本设计火灾自动报警系统在TRT控制室设置区域报警控制器1台。火灾报警系统保护区域：润滑油站、动力油站、TRT主控楼（配电室、电缆夹层、TRT控制室）等场所。在润滑油站和动力油站采用感烟探测器与智能型缆式定温探测器的组合；各电气用房采用感烟探测器。在所有需要设置火灾探测器的场所均设置手动报警按钮和警铃。本设计线缆全部采用阻燃型。火灾自动报警及消防联动系统单独设一组工作接地装置，接地电阻值不应大于4欧姆，其保护接地就近接入电气专业保护接地46、系统。8.4通讯线路本设计自动电话、调度电话纳入综合电话网，统一配线，其主干电缆采用HYA型市话通信电缆；火灾自动报警系统自成系统，单独配线。线路的敷设，将根据具体情况，沿电缆沟、电缆桥架敷设或穿钢管保护后沿构筑物明敷、在墙内或地坪内暗敷。9、安全卫生与消防9.1设计依据中华人民共和国安全生产法（2002年11月1日施行）；中华人民共和国职业病防治法；中华人民共和国消防法；中华人民共和国消防条例；劳动部（1997.7.1）3号文建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定。9.2设计中采用的主要标准GB12801-91生产过程安全卫生要求总则；GBZ1-2002工业企业设计卫生标准；GBZ2-200247、工业场所有害因素职业接触限值；GB50011-2001建筑抗震设计规范；GB50057-94建筑物防雷设计规范；GB50016-2006建筑设计防火规范；GB6222-86工业企业煤气安全规程；GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范；GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范；GBJ65-83工业与民用电力装置接地设计规范；GB50116-98火灾自动报警系统设计规范。9.3工程概况本工程每座高炉平均煤气产生量54.3104m3/h，炉顶压力0.18Mpa，采用干式布袋除尘工艺净化煤气，现拟建高炉煤气余压透平发电（TRT）装置，建设18000KW发电机组。9.4不安全因素及职业危48、害分析自然危害因素暴雨洪水、雷电、地震、酷热寒冻等。生产过程中的不安全因素生产过程中的不安全因素主要为操作事故、意外伤害、停水事故、电气事故、火灾爆炸事故等。职业危害生产过程中的主要职业危害为噪声、有毒有害气体。9.5设计中采取的主要防范措施本设计针对工程不安全因素，结合项目特点，依据有关规程、规范、标准及法规，采取如下主要防范措施：9.5.1自然危害因素防范措施防洪排涝措施本工程厂区地坪标高符合工业区总体规划要求。建筑物室内地坪高于室外地坪，防止暴雨积水漫入室内，雨水排水管网按当地暴雨公式设计。防雷击新建设施的建（构）筑物及主控楼设置避雷针，以防雷击，各电压等级母线设避雷器。防地震本工程所在49、地的地震基本烈度为6度，新建房屋按6度设防。防暑措施夏季，控制室内设空调机降温。表面温度超过60设备和管道采用隔热措施，高低压配电室及电缆夹层，采用机械通风。9.5.2生产过程中不安全因素预防措施9.5.2.1防电气事故为减少停电带来的不安全因素，采用两路电源供电；各种电气设备的非带电金属外壳，设置了可靠的接地系统，仪控室计算机等系统单独设接地装置。发电机机组设有可靠的并网和电气保护装置，发电机机组中性点装设避雷器，作为过电保护装置，另采用过电流保护、过负荷保护、零序电流保护、失步保护等多种保护方式。照明系统的设计按有关规定执行，作业人行道及楼道等处均设有足够的照明装置，照明灯具设一般正常照明50、局部照明和事故照明。TRT工程检修采用30V以下安全电压或用安全灯；在TRT工程煤气区灯具采用防爆型。9.5.2.2防操作事故、意外伤害所有回转设备，其外露部分均设置防护罩或防护盖；交叉动作的机械设备均设有安全联锁装置。平台、坑、池、沟等均有防护栏杆或盖板。工程易燃、易爆场所及其它事故多发部位，均设置醒目的安全标志。9.5.2.3安全供水TRT冷却水接自高炉中压水系统，厂区供水管网形成环状，采用双路供水，一路故障时，另一路仍能供水；每组水泵均设有备用泵。水冷系统设有水压、水温、水位、流量的监控和报警装置。9.5.2.4防火灾、爆炸事故厂区四周区带之间，设置环形的主、次道路网，保证消防车畅通无51、阻。厂区设置低压生产消防给水系统，按规范要求设置室外消火栓，消防水量20L/s，给水管网形成环状，发电机本体设消防灭火用水，一次性用水量300m3/h。电缆为阻燃电缆，分层敷设，电缆沟每隔70m左右设防火隔墙，所有孔、洞均用耐火材料封堵以防火灾事故蔓延。主控室、仪表室、配电室、润滑油站、动力等要害部位设置火灾报警装置，设有自动和手动两种触发装置，并配有相应灭火器材。按有关规范，建筑物设有安全疏散口，并设有照明装置，满足安全、疏散要求。控制室设有直拨电话，可供消防通讯用。9.5.3防职业危害9.5.3.1防有毒有害气体措施TRT工程设备采用严密的氮气轴封装置，机组区域内设CO分析报警检测仪，对其52、它煤气泄漏和可能积存场所，也设有CO分析报警检测仪；区域配备氧气呼吸器及其它煤气防护用品，以备急救时使用。工程设计减压阀组与TRT装置并联，TRT装置一旦出现事故，由紧急切断阀快速切断煤气，并快速打开旁通阀泄压，同时开启减压阀组，并转由减压阀组系统自动控制高炉炉顶压力，以保证高炉的正常生产和煤气不泄漏。9.5.3.2防噪声措施工程选用低噪声设备，从声源上控制噪声对操作人员的影响，TRT装置的透平机和发电机岗位噪声在规定控制限值内，控制室内噪声低于75dB(A)。9.6生活卫生设施按有关规定，工程应设有休息室、存衣室、浴室及厕所等生活卫生设施。9.7厂区绿化绿化不仅可以美化环境，而且可以吸收有害53、气体，净化环境，降低噪声，工程建成后，高炉区绿化用地率不小于20%。9.8安全卫生、消防机构厂部设一名专职的技术人员负责安全卫生日常工作，车间、工段、班组设兼职安全员，形成管理网络。9.9预期效果本工程针对生产过程及当地具体条件，依据有关国家标准、规范、规定，设计中采用了防地震、防雷击、防洪水、防暑等措施，同时采取一系列安全供电、安全供水、防其他伤害措施，在正常情况下，保障了机电设备和人身安全；针对生产特点，采取了降噪、防火、防爆等措施，为职工创造了良好的操作环境，企业如能建立有效的安全卫生管理系统，职工安全和劳动卫生将会得到进一步保障。10、环境保护10.1设计依据建设项目环境保护管理条例（54、1998.11.29）冶金工业环境保护设计规定（YB9066-95）冶金工业环境保护设施划分范围规定（YB9067-95）钢铁工业水污染物排放标准（GB13456-92）污水综合排放标准（GB8978-1996）环境空气质量标准（GB3095-1996）大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）10.2主要污染源及控制措施10.2.1大气污染源及控制措施TRT装置为一种炉顶煤气压力能量回收系统，在事故状态下，TRT系统可实现紧急自动停机，调压阀组快速打开，煤气进入调压阀组调节系统，此外透平轴端及紧急55、切断阀轴端易泄漏煤气的地方均采用了充氮气式机械组合螺旋密封，整个工艺过程不会出现煤气泄漏现象，大气污染物不外排。10.2.2废水污染源及控制措施本工程生产用水主要为TRT装置润滑站、动力油站及发电机空气冷却器等设备间接冷却水，使用后仅水温升高，而无水质变化，经冷却处理后即可循环使用，无生产废水外排。10.2.3噪声污染源及控制措施工程主要噪声源为TRT主机系统，声压级低于85dB(A)。事故时，TRT机组紧急停机，高炉煤气通过减压阀组，高炉顶压调节系统将自动从透平切换到减压阀组控制。在TRT机组正常运行时，原有减压阀组将不再启动，可消除由其产生的噪声影响，降低作业环境岗位噪声值，控制厂界噪声符56、合工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）类标准。10.3绿化高炉厂区已有相应绿化建设，本工程建成后绿化系数不低于20%。10.4环境管理和环境监测本工程利用原有的环保机构进行管理。环境监测由总厂统一实施，着重对声源设备进行监测。10.5环境影响简要分析该项目利用高炉炉顶上的压差，转换成电能，工程本身不产生废水、废气，原调压阀组控制炉顶压力噪声为120dB(A)，本工程投产后，TRT机组噪声小于85dB(A)，减少了原调压阀组减压时产生的噪声。本工程实施后对周围环境不造成明显影响，符合国家产业政策。11、能源11.1能源设计依据中华人民共和国节约能源法 1997-11-1钢铁工业节能技术政57、策大纲 冶金部钢铁企业动力节约规定 冶金部钢铁企业设计节能技术规定 YB9051-9811.2能耗指标计算本项目能耗指标计算结果见表11-1。表11-1 能耗指标表序号能源名称年耗实物量折合标准煤（108MJ）单位数量一消耗能源1电104KWh3200.32772工业净水循环水104m3365含于电耗补充新水104m310.20.00773氮气104m3204.50.2397小 计0.5751二回收能源（含节约）1电（TRT发电）104KWh1223112.52722电（变频节电）104KWh69707.1387小 计1920119.6659三净回收能源合 计19.090811.3节能效果评价58、该项目本身就是一项十分重要的节能工程，计算结果表明，TRT装置因回收炉顶煤气余压发电而节省的能源是很可观的。TRT系统年发电量为12231万kwh，扣设备运行用电320万kwh，年可供电量11911kwh，折标准煤41689吨；同时也改善了高炉炉况、提高了高炉煤气的利用率。热轧带钢固溶生产线节省能源也很可观的。年节电量为6970万kwh，折标准煤24395吨。以上两项每年可节约折标准煤66084吨，减少二氧化硫产生量为1056吨。由此可见，本工程遵照中华人民共和国节约能源法中有关国家鼓励发展技术成熟、效益显著有通用节能技术的要求，按相关节能技术规定采用合理节能的先进工艺和设备，有效回收高炉炉顶59、煤气余压能量，其节能措施合理，可取得较为明显的节能效果。12、投资估算12.1编制依据各专业提交的工程量估算及设备资料。12.2定额依据（1）设备按目前国内市场价或同类工程有关设备造价指标估算，部分参考工程建设全国机电设备价格汇编。（2）设备运杂费及安装费按目前价格水平或按扩大指标编制。（3）参照国家冶金工业建设初步设计概算编制方法。（4）建筑工程采用2002年福建省建筑工程预算定额。12.3编制说明（1）设备运杂费及安装费按设备价格的10计算。（2）总预备费按“工程费用与其它费用”之和的10预留。（3）不计土地征用费。（4）不计建设期价差预备费。12.4投资构成本项目建设投资总额为1178760、.91万元，由工程费用、其它费用、预备费和建设期利息组成。工程建设投资具体构成如下：工程费用 10008.5万元（其中：建筑741万元，设备及安装9267.5万元）；其它费用 500.4万元；预备费 1050.9万元；建设期利息 228.11万元。12.5投资估算表投资估算表序号工程或费用名称估算价值（万元）总价值 （万元）建筑工程设备安装工程其他费用第一部分 工程费用7418425842.510008.51土建7357351.1主厂房及控制室2302301.2道路45451.3设备基础4604602燃气393039343232.1透平主机系统240024026402.2大型阀门系统1320161、3214522.3起重运输设备303332.4管道及附件180181983给排水系统6151.522.54通风空调设备121.213.25电气1888188.82076.85.1无刷励磁发电机及调节装置780788585.2高低压发配电系统480485285.3自动化控制系统520525725.4厂用变压器80.88.85.5电缆及其他材料100101106电机变频控制系统250025027507计器设备、电讯等80888第二部分 其他基建费用500.4500.4第三部分 预备费1050.9固定资产投资11559.8建设期利息228.11建设投资总额11787.9113、经济分析13.1概述高62、炉炉顶煤气余压发电是属于高炉综合利用项目，不仅能增加企业的经济效益，还能节约能源。热轧带钢固溶生产线配备电机变频控制技术，不仅提高产品质量，而且还能节约能源，省电20%，故福建某某有限公司决定在高炉上安装建设TRT装置，热轧带钢固溶生产线装备电机变频控制系统。13.2建设规模本项目采用全干式透平膨胀机组，TRT发电机额定容量均为18000KW，年发电量为12231万kwh，年可供电量11911万kwh，自用电量为320万kwh。热轧带钢固溶生产线设备装机容量44000KW，全部装备电机变频控制系统，年节电量6970万kwh。本项目年发电量与年节电量总和为19201万kwh。13.3劳动定员1363、.3.1组织机构（1）人员按公司、车间二级管理机构编制。（2）按照产品类型和生产特点设置生产组织机构。各生产组织根据工序流程及生产任务划分工序，设定编制组织生产。13.3.2劳动定员本工程需新增劳动定员25人，其中生产工人20人，管理技术人员5人。13.3.3工作制度生产采用三班连续工作制，年工作日355天。13.3.4人员培训为有效、安全、标准地操作设备，训练掌握生产工艺过程，拟对有关生产、技术人员和生产骨干进行上岗前的专业技术培训。所有人员经培训合格后方允许上岗。13.4项目实施进度项目建设期为一年。投产期一年，生产能力达80%，达产期为九年。13.5建设资金及其筹措项目总投资使用计划与资64、金筹措详见附表13-1。13.5.1建设资金根据设计确定的生产规模、产品方案及装备水平，结合本项目实际情况，项目总投资11787.91万元，其中建设投资11559.8万元，建设期利息228.11万元，利用原有的流动资金，不单独考虑流动资金。13.5.2建设资金筹措本项目固定资产投资所需建设资金向银行申请贷款5894.34万元；企业自筹5893.57万元。固定资产贷款年利率为7.74。13.6财务评价本设计根据企业的特点，按国家计委和建设部发布的“建设项目经济评价方法与参数”规定的原则和方法对整个项目全部投资进行财务评价。计算采用苏州非金属设计研究院开发建设项目经济评价软件。13.6.1产品销售65、收入、销售税金及附加（1）产品售价上网电价按0.50元/kwh。（2）销售税金及附加增值税率为17；城市维护建设费7计，教育费附加按3计。（3）产品销售收入及销售税金见附表13-2。13.6.2产品成本估算13.6.2.1产品总成本费用估算见附表13-313.6.2.2产品成本估算说明原辅助材料价格参照市场价格估算到厂含税价。(1)电价按0.55元/KWh。(2)设备按10年折旧，生产用房按15年折旧，残值均为5;摊销按10年计，固定资产采用直线法折旧。(3)生产工人工资及福利费按3万元/人*年，管理技术人员按6万元/人*年计。(4)修理费按工程费用3计。(5)管理费用按销售收入3计。管理费用66、包括管理技术人员工资、办公费、差旅费、技术开发经费等。13.6.2.3成本计算表13-1 年成本费用计算表序号项目单位单价年耗量（104）年成本（万元）1原辅材料332(1)补充新水t1.010.210.2(2)氮气Nm30.4204.581.8(3)材料费80(4)其它费用1602电KW.h0.5532017613.6.3财务盈利能力分析（1）利润及分配生产各年利润见附表13-4利润和利润分配表。公积金按税后利润10提取。所得税税率为25。本项目投资利润率和投资利税率如下：总投资收益率 48.72；投资利税率 60.27。（2）财务现金流量分析全部投资现金流量分析见附表13-5。根据当前市场67、金融状况和行业特点，基本折现率ic取10，其财务评价指标如表13-2。表13-2 财务评价指标表指标单位税前税后财务内部收益率财务净现值（ic=10%）全部投资回收期万元年55.0827571.882.8743.5319654.733.30以上指标表明：财务内部收益率大于基准收益率，财务净现值大于零，该项目在财务上是可行的。13.6.4偿还能力分析建设投资基建借款偿还期为3年（含基建期1年），偿还能力强。13.6.5不确定性分析（1）盈亏平衡分析A ：项目生产能力只要达到额定23.07时，企业可以保本。B ：产品销售价格达到计算设定值的28.01时，企业才不亏损。（2）敏感性分析考虑到项目实施68、过程中一些不定因素的变化，分别对售价、建设投资、经营成本和产量变化作单因素敏感性分析。计算结果见附表13-7。从本项目单因素敏感性分析可看出，销售价格和建设投资较敏感。当上述因素向不利方向变化达20时，财务内部收益率大于基准收益率，财务净现值大于零，故本项目抗风险能力良好。13.7财务评价结论综合上述分析，本项目经济效益较高，预计达产年年新增产值9600.5万元，年平均税后利润4260.19万元。总投资收益率48.72，高于基本折现率。所得税前，项目内部收益率为55.08，全部投资回收期为2.87年（含建设期1年），财务净现值（ic =10%）为27571.88万元；所得税后，项目内部收益率为69、43.53，全部投资回收期为3.30年（含建设期1年），财务净现值（ic10）为19654.73万元，基建借款偿还期为3年（含建设期1年）。自有资金财务内部收益率51.46，项目在财务上是可行的，其它指标详见附表13-8经济评价指标汇总表。项目总投资使用计划与资金筹措表附表13-1 单位：万元序号项目名称合计11投资合计11787.91 11787.91 1.1建设投资11559.80 11559.80 1.2建设期利息228.11 228.11 1.3流动资金2资金筹措11787.91 11787.91 2.1项目资本金5893.57 5893.57 2.1.1用于建设投资5665.46 570、665.46 2.1.1.1股本投资5665.46 5665.46 2.1.3用于建设期利息228.11 228.11 2.1.3.1股本投资228.11 228.11 2.2债务资金5894.34 5894.34 2.2.1用于建设投资5894.34 5894.34 基建借款5894.34 5894.34 2.2.2用于建设期利息基建借款2.2.3用于流动资金流动资金借款基建借款2.3其他资金营业收入、营业税金及附加和增值税估算表附表13-2 单位：万元序号项目名称单位合计12345678910110收入合计万元94084.90 7680.40 9600.50 9600.50 9600.5071、 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 1.1电1.1.1营业收入万元94084.90 7680.40 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 1.1.2销售价格元0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 1.1.4销售数量万kwh15360.80 19201.00 19201.00 19201.00 19201.00 19201.00 19201.00 19201.72、00 19201.00 19201.00 1.1.9销项税额万元13670.42 1115.96 1394.94 1394.94 1394.94 1394.94 1394.94 1394.94 1394.94 1394.94 1394.94 1.2增值税12947.17 1056.91 1321.14 1321.14 1321.14 1321.14 1321.14 1321.14 1321.14 1321.14 1321.14 1.2.1销项税金13670.51 1115.96 1394.95 1394.95 1394.95 1394.95 1394.95 1394.95 1394.95 1373、94.95 1394.95 1.2.2进项税金723.34 59.05 73.81 73.81 73.81 73.81 73.81 73.81 73.81 73.81 73.81 1.3营业税金及附加1294.68 105.69 132.11 132.11 132.11 132.11 132.11 132.11 132.11 132.11 132.11 1.3.1营业税1.3.2消费税1.3.3城市建设维护费906.30 73.98 92.48 92.48 92.48 92.48 92.48 92.48 92.48 92.48 92.48 1.3.4教育费附加388.38 31.71 39.674、3 39.63 39.63 39.63 39.63 39.63 39.63 39.63 39.63 1.3.5资源税1.4增值税退税总成本费用估算表附表13-3 单位：万元序号项目名称合计1234567891011一产品制造成本（1+2+3+4+5）19036.90 1812.25 1913.85 1913.85 1913.85 1913.85 1913.85 1913.85 1913.85 1913.85 1913.85 1直接材料3253.60 265.60 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 1.275、辅助材料3253.60 265.60 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 332.00 2外购燃料动力1724.80 140.80 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 2.1燃料2.2动力1724.80 140.80 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 176.00 3直接工资及福利费600.00 60.00 60.00 60.00 60.00 60.0076、 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 4制造费用13458.50 1345.85 1345.85 1345.85 1345.85 1345.85 1345.85 1345.85 1345.85 1345.85 1345.85 5.1折旧费10458.50 1045.85 1045.85 1045.85 1045.85 1045.85 1045.85 1045.85 1045.85 1045.85 1045.85 5.4修理费3000.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 300.00 30077、.00 5.5其它制造费用二管理费用3380.40 338.04 338.04 338.04 338.04 338.04 338.04 338.04 338.04 338.04 338.04 无形资产摊销500.40 50.04 50.04 50.04 50.04 50.04 50.04 50.04 50.04 50.04 50.04 其他资产摊销其它管理费用2880.00 288.00 288.00 288.00 288.00 288.00 288.00 288.00 288.00 288.00 288.00 三财务费用623.27 456.22 167.05 短期负债利息净支出623.2778、 456.22 167.05 长期负债利息净支出四销售费用五总成本费用23040.57 2606.51 2418.94 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 六经营成本11458.40 1054.40 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 七固定成本18062.17 2200.11 1910.94 1743.89 1743.89 1743.89 1743.89 1743.89 1743.89 174379、.89 1743.89 八可变成本4978.40 406.40 508.00 508.00 508.00 508.00 508.00 508.00 508.00 508.00 508.00 利润和利润分配表附表13-4 单位：万元序号项目名称合计12345678910111营业收入94084.90 7680.40 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 2增值税及附加14241.85 1162.60 1453.25 1453.25 1453.25 1453.25 1453.25 1453.280、5 1453.25 1453.25 1453.25 3总成本费用23040.58 2606.51 2418.94 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 2251.89 4贴补收入5利润总额(1-2-3+4)56802.47 3911.29 5728.31 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 6弥补以前年度亏损7应纳税所得额(5-6)56802.47 3911.29 5728.31 5895.36 5895.36 5895.36 581、895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 8所得税14200.62 977.82 1432.08 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 9净利润(5-8)42601.86 2933.47 4296.23 4421.52 4421.52 4421.52 4421.52 4421.52 4421.52 4421.52 4421.52 10期初未分配利润2640.12 6506.73 10486.09 14465.46 18444.83 22424.20 26403.57 382、0382.93 34362.30 11可供分配的利润（9+10）208718.08 2933.47 6936.35 10928.25 14907.61 18886.98 22866.35 26845.72 30825.09 34804.45 38783.82 12提取法定盈余公积金4260.19 293.35 429.62 442.15 442.15 442.15 442.15 442.15 442.15 442.15 442.15 13可供投资者分配的利润204457.90 2640.12 6506.73 10486.09 14465.46 18444.83 22424.20 26403.583、7 30382.93 34362.30 38341.67 14应付优先股股利15提取任意盈余公积金16应付普通股股利17各投资方利润分配：18未分配利润2640.12 6506.73 10486.09 14465.46 18444.83 22424.20 26403.57 30382.93 34362.30 38341.67 19息税前利润57425.75 4367.51 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 5895.36 20息税折旧摊销前利润68384.65 5463.40 6991.25 699184、.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 项目投资现金流量表附表13-5 单位：万元序号项目名称合计12345678910111现金流入94913.91 7680.40 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 10429.51 1.1营业收入94084.90 7680.40 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 9600.50 1.2补贴收入85、1.3回收固定资产829.01 829.01 1.4回收流动资金1.5其他收入2现金流出37260.05 11559.80 2217.00 2609.25 2609.25 2609.25 2609.25 2609.25 2609.25 2609.25 2609.25 2609.25 2.1建设投资11559.80 11559.80 2.2流动资金2.3经营成本11458.40 1054.40 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 1156.00 2.4增值税及附加14241.85 1162.60 145386、.25 1453.25 1453.25 1453.25 1453.25 1453.25 1453.25 1453.25 1453.25 2.5维持运营投资2.6其它现金流出3所得税前净现金流量（1-2）57653.86 -11559.80 5463.40 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 6991.25 7820.26 4累计所得税前净现金流量-11559.80 -6096.40 894.85 7886.10 14877.35 21868.60 28859.85 35851.10 42842.35 49833.60 87、57653.86 5调整所得税14356.44 1091.88 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 1473.84 6所得税后净现金流量（3-5）43297.42 -11559.80 4371.52 5517.41 5517.41 5517.41 5517.41 5517.41 5517.41 5517.41 5517.41 6346.42 7累计所得税后净现金流量-11559.80 -7188.28 -1670.87 3846.54 9363.95 14881.36 20398.77 25916.1888、 31433.59 36951.00 43297.42 计算指标：1-所得税前；2-所得税后1.00 2.00 项目投资财务内部收益率（%）55.08 43.53 项目投资财务净现值（I=10%）27571.88 19654.73 项目投资回收期（年）2.87 3.30 借款还本付息计划表附表13-6 单位：万元序号项目名称合计123一借款还本付息1基建借款1.1期初本息余额5894.34 2158.33 1.2当期借款5894.34 5894.34 1.3当期应计利息851.39 228.11 456.22 167.05 1.4当期还本金5894.34 3736.01 2158.33 1.589、当期付利息851.39 228.11 456.22 167.05 1.6期末借款余额5894.34 2158.33 二还本资金来源228.11 3736.01 2158.33 1当期可还本的未分配利润3702.56 2640.12 1062.44 2当期可还本的折旧费2091.70 1045.85 1045.85 3当期可还本的摊销费100.08 50.04 50.04 4其他还本资金228.11 228.11 5以前年度结余可用于还本资金三指标计算1息税前利润（EBIT）10262.87 4367.51 5895.36 2还利息851.39 228.11 456.22 167.05 3还本金90、5894.34 3736.01 2158.33 4息税折旧摊销前利润（EBITDA）12454.65 5463.40 6991.25 5所得税2409.90 977.82 1432.08 6利息备付率（%）1205.43 957.32 3529.00 7偿债备付率（%）148.91 100.00 107.00 239.06 8基建借款3.00 单因素敏感性分析附表13-7序号不确定因素不确定因素变化率(%)项目评价指标指数税前内部收益率税后内部收益率借款偿还期偿债备付率敏感系数临界点0基本方案55.08 43.53 3.00 148.91 1建设投资20.00 45.86 36.28 3.0091、 125.12 0.83 226.23 -20.00 68.50 53.99 3.00 185.22 10.00 50.09 39.61 3.00 135.89 -10.00 61.10 48.23 3.00 164.95 5.00 52.48 41.48 3.00 142.08 -5.00 57.94 45.76 3.00 156.49 2销售价格20.00 67.59 53.27 3.00 182.77 1.12 -59.94 -20.00 42.14 33.35 3.00 115.71 10.00 61.37 48.44 3.00 165.74 -10.00 48.69 38.51 3.92、00 132.24 5.00 58.25 45.99 3.00 157.31 -5.00 51.90 41.02 3.00 140.54 3经营成本20.00 53.31 42.14 3.00 144.13 0.16 439.98 -20.00 56.85 44.90 3.00 153.70 10.00 54.21 42.84 3.00 146.53 -10.00 55.96 44.21 3.00 151.29 5.00 54.64 43.18 3.00 147.70 -5.00 55.53 43.87 3.00 150.11 4产量变化20.00 66.93 52.76 3.00 180.993、6 1.06 -63.28 -20.00 42.84 33.90 3.00 117.45 10.00 61.04 48.18 3.00 164.86 -10.00 49.03 38.78 3.00 133.11 5.00 58.07 45.86 3.00 156.86 -5.00 52.07 41.16 3.00 140.99 财务评价指标汇总表附表13-8 单位：万元序号项目名称数据1项目总投资11787.91 1.1建设投资11559.80 1.2建设期利息228.11 1.3流动资金1.4其他资产2资金筹措11787.91 2.1项目资本金5893.57 2.2项目负债资金5894.3494、 2.3其他资金3年均销售收入9408.49 4年均总成本费用2304.06 5年均销售税金及附加129.46 6年均增值税1294.72 7年均息税前利润（EBIT）5742.58 8年均利润总额5680.25 9年均所得税1420.06 10年均净利润4260.19 11总投资收益率（%）48.72 12投资利税率（%）60.27 13项目资本金净利润率（%）72.29 14贷款偿还期基建借款(年)3.00 15平均利息备付率（%）1205.43 16平均偿债备付率（%）148.91 17项目投资税前指标财务内部收益率（%）55.08 财务净现值（I=10%）27571.88 全部投资回收期（年）2.87 18项目投资税后指标财务内部收益率（%）43.53 财务净现值（I=10%）19654.73 全部投资回收期（年）3.30 19资本金内部收益率(%)51.46 20盈亏平衡点生产能力利用率（%）23.07 销售价格（%）28.01