装机规模9mw的纯低温余热电站可研报告.doc
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编号:1250101
2024-10-19
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1、-目 录1.概述11.1项目概况11.2 项目背景11.3项目建设必要性61.4 产品市场预测71.5主要设计原则81.6 主要技术经济指标102.建设条件122.1 建设场地122.2电源122.3 水源122.4 交通运输122.5气象条件132.6 地震烈度132.7水文地质132.8余热条件143.装机方案153.1 AQC余热锅炉153.2 SP余热锅炉153.3 补汽凝汽式汽轮机163.4 机组运行方式163.5 机组规范164.技术方案194.1 电站总体布置194.2 土建204.3 竖向设计和雨水排除214.4 道路工程214.5 电力系统214.6 热力系统254.7 烟气2、系统264.8 排灰流程274.9 水泥系统改造274.10 循环冷却水系统284.11 化水部分304.12 热工控制344.13暖通365 环境保护385.1设计依据385.2主要污染物385.3噪声治理及其影响分析395.4废水治理及其排放与影响分析405.5 环境效益416消防426.1设计依据426.2建筑物及构筑物消防426.3电气设施防火要求436.4消防给水436.5事故照明及疏散指示标志的设置437节约能源457.1电气457.2建筑457.3热机457.4水工457.5除灰468劳动安全、工业卫生478.1设计依据478.2企业目前的劳动安全卫生概况478.3自然灾害防范措3、施488.4安全卫生防护措施499电站定员5310.工程项目实施的总体进度5511投资估算及资金筹措5712财务评价6013主要技术经济指标6314.结论与建议64 -1.概述1.1项目概况1.1.1编制依据为了减少水泥窑350以下中、低温废气余热对大气的热污染、降低企业的生产成本,使之变废为宝,XXXX有限责任公司拟利用一条5000t/d水泥熟料生产线的窑头、窑尾废气余热,建设装机规模9MW的纯低温余热电站,特委托我院编制本项目申请报告。1.1.2项目业主、建设地点、规模1)项目业主:XXXX有限责任公司2)建设地点: XXXX有限责任公司厂区3)建设规模:装机规模9MW的纯低温余热电站1.4、2 项目背景1.2.1公司简介江苏省XXXX有限责任公司位于江苏省南部山区的宜兴市新街镇。东临太湖,南与浙江、安徽交界,水陆交通十分便利。双龙水泥有限责任公司是一个具有22年水泥生产历史的国家二级企业,目前拥有固定资产5000多万元。公司现有一台311m的机立窑和两台2.2/2.574m的湿法回转窑,年水泥生产425和525普通硅酸盐水泥30万t。该厂坚持以质量为中心推动企管工作的全面发展,走质量、效益兴厂之路。严格按照GB/T19002-ISO9002的标准管理整个生产环节,使产品质量得到稳定的提高。出厂水泥质量合格率达100%。产品获无锡市优、江苏省优、农业部部优,并通过国家质量认证合格。5、企业并荣获无锡市明星企业和全国最佳经济效益乡镇企业等荣誉称号。因质量过硬,服务周到,所以产品深受广大用户的欢迎,并为多项大型工程的建设立下了汗马功劳如:上海环围公路、沪宁高速公路、上海商检局33层玉田大厦及宜兴国际饭店、亚细亚商城、华亭大酒店、邮电大楼及宜漕公路等一批工程。宜兴秩父小野田混凝土有限公司的商品混凝土也采用该厂直接提供的双龙牌优质水泥,同时该厂也是宜兴市散装水泥供应的典型单位。目前,XXXX有限责任公司拥有一条5000t/d水泥熟料生产线。在水泥熟料生产过程中产生大量的低温废气,为了减少低温废气排放对大气的热污染、降低企业的生产成本,使之变废为宝,XXXX有限责任公司拟利用水泥熟料6、生产线的窑头、窑尾废气余热,采用纯低温余热发电技术建设纯低温余热电站。1.2.2 纯低温余热发电概况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。循环经济的思想萌芽兴起于60年代,到了80年代,人们的认识经历了从“排放废物”到“净化废物”再到“利用废物”的过程。为此,早在1996年国务院就制定并出台了一系列开展资源综合利用的政策,倡导要坚持资源开发与节约并举,并把节约放在首位,一切生产、建设、流通、消费等各个领域,都必须节约和合理利用现有的各种资源,千方百计减少资源的占7、用和消耗。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。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。“利用废物”的过程。到了90年代,特别是可持续发展战略成为世界潮流的近几年,源头预防和全过程治理替代末端治理成为国家环境与发展政策的真正主流,人们在不断探索和总结的基础上,提出8、以资源利用最大化和污染排放最小化为主线,逐渐将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一套系统的循环经济战略。循环经济内涵是一种“促进人与自然的协调与和谐”的经济发展模式,它要求以“减量化再利用再循环”(3R) 为社会经济活动的行为准则,把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈式流程,实现“低开采、高利用、低排放”,以最大限度利用进入系统的物质和能量,提高资源利用率,减少污染物排放,提升经济运行质量和效益。“减量化、再利用、再循环”是循环经济最重要的实际操作原则。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9、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。我国是水泥生产大国,水泥产量已连续20年位居世界第一。2005年我国新型干法熟料产能达到4.3亿吨;新型干法水泥产量比重由2000年不足12提高到2005年的40。但由于水泥熟料煅烧技术的限制,水泥生产线窑头、窑尾仍有大量350以下中、低温废气余热尚不能被充分利用,还有30的水泥熟料烧成系统总热量被排放,能源浪费惊人。采用纯低温余热发电技术,充分利用水泥生产线窑头、窑尾排放的350以下中、低温废气余热,无需外加热源,通过余热锅炉、低参数10、汽轮机等热能利用设备,将热能转化为电能。水泥生产线配套建设纯低温余热电站,每吨熟料成本可下降15元以上,经济效益非常可观。以5000t/d水泥线配套建设纯低温余热电站为例,每年可为企业节约2000多万元资金。利用5000t/d水泥熟料生产线的出预热器350左右的烟气和从篦冷机中部抽废气,窑头与窑尾废气分别进入AQC双压余热锅炉和SP余热锅炉产生过热蒸汽,过热蒸汽推动汽轮机做功发电。发电机组采用“并网不上网”。该系统的特点是:技术先进,系统简单可靠,运行成本低,便于管理。本余热电站建成后,可大力回收和循环利用水泥窑废气,提高水泥线的整体资源利用水平,为资源的绿色消费贡献力量。1.2.3中信重机纯11、低温余热发电技术简介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,目前已投入运行。中信重机公司“十五”期间通过对国外引进设备深入分析研究,结合中信重工机械有限责任公12、司已经掌握的余热回收发电的核心技术和设备技术,开发出了针对2000t/d5000t/d大型干法水泥生产线纯低温余热发电(双压补汽)成套技术和装备,并达到每吨熟料发电量3840kWh/t.cl(水泥生产线的自供电量1/3以上)技术水平。中信重机公司的纯低温余热发电技术无论是热力系统设计还是主机设备制造,经工程实践证明已达到国内先进水平。尤其是补汽式汽轮机的研制成功,使我公司余热发电设备制造技术水平已经接近国际先进工业国家。 中信重机公司设计的水泥窑首套双压纯低温余热电站在吉林辽源金刚水泥厂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7500kW,发电功率达到70007900 k13、W,吨熟料发电量达3238kWh,谱写了5000t/d五级预热器水泥熟料生产线进行纯低温余热发电的新篇章。水泥厂余热电站的建成及投产,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。1.3项目建设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日益严峻,特别经济发展很快的江苏省尤显突出。所以寻找新的资源或可再生资源,以及合理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。水泥工业是能源的消耗大户,即使在大型干法水泥生产线中,由于水泥煅烧技术和生产工艺流程的限制,约占水泥熟料烧成系统总热14、耗量的30%的350以下中、低温废气余热仍不能被充分利用,如何有效地回收这部分余热,一直是困扰水泥行业节能降耗,提高经济效益的难题之一。纯低温余热发电是水泥企业节能降耗、提高竞争力的有效手段,是世界水泥工业发展的趋向,20世纪80年代以来,先进工业国家在水泥窑余热发电方面走在了前列,如日本70%的水泥企业在新型干法生产线上都设置有余热发电系统,我国台湾地区的水泥生产企业配置余热发电系统的比例也是很高的;国内各大水泥集团也掀起投资兴建的余热电站工程的高潮,目前已有多家企业的余热电站工程项目建成投产,创造了较好的社会和经济效益。随着我国社会主义市场经济体制的逐步建立和完善,到2020年,国民经济都15、将以7%左右的速度高速增长,由于发展比例失调,还有交通运输等方面的制约,缺电和价格居高不下的局面,在今后相当长的一段时间还会继续存在。能源特别是电力不足,已经严重制约了我国经济的发展。特别是江苏省,由于经济发展很快,各企业均不同程度的受到电力供应不足的影响,公司为了保证水泥生产能够顺利进行,最大限度的利用水泥熟料生产线的窑头、窑尾生产线排放废气余热资源,采用纯低温余热发电技术,建设余热电站,可有效缓解本厂的用电压力,降低生产成本,提高企业经济效益。综上所述,XXXX有限责任公司根据本公司的具体情况,在对国家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余热电站系统和技术进行了综16、合调研的基础上,拟在5000t/d水泥熟料生产线上配套建设纯低温余热电站工程,既综合利用水泥生产线排放的废热资源,又部分缓解公司用电压力,该项目的建成投运可显著降低企业生产成本,提高企业经济效益,符合国家产业政策,也是落实科学发展观、发展循环经济的具体体现。1.4 产品市场预测1.4.1产品市场供需分析本余热电站的运行以“并网不上网、自发自用”为原则。余热发电工程拟装机容量为9MW,平均发电功率为8.5MW。电站年供电量约5414万kWh(年运行7000小时、电站自用电率为8%);余热电站建成后,全厂供电自给率约为38%;由于该水泥厂主要负荷在烧成系统,如果该系统故障停运或计划检修则余热电站由17、于没有热源同样会停机,所以该余热电站不会向电网返送电。1.4.2价格现状与预测 目前,XXXX有限公司的用电价格为0.58元/kWh,根据国际能源价格的走势,以及国家经济发展的形势,并结合我国的能源供应情况分析,我国的能源价格一直处于上涨趋势,今后的电价肯定处于上升状态。1.4.3市场竞争力分析利用水泥生产线的废气余热建设纯低温余热电站,不用使用燃料,没有燃料成本,只需投入少量的辅助材料,就能保证电站的运行,而且电站的自动化程度较高,人力成本也很低。余热电站建成后,利用水泥熟料生产线排放的废气热量进行发电,显著降低水泥熟料的生产成本,提高企业的竞争力。1.5主要设计原则1.5.1项目申请报告编18、制标准 其内容深度及设计技术原则遵循有关规定和行业标准等。1.5.2电力系统及装机方案本工程9MW发电机组,出线以10kV电压接入系统。本期工程为9MW补汽凝汽式汽轮发电机组配置AQC余热锅炉和SP余热锅炉各一台。1.5.3 厂址方案 厂址处于XXXX有限责任公司厂区1.5.4 供水水源、水工设计本电站工程生产用水直接接入原厂区生产给水系统,从给水管道取水。厂内循环水为带机力冷却塔的循环方式,配二座1800t/h机力冷却塔;电站生活用水引自原厂区自来水管线,生产、生活污水、雨水分别排入原厂区相对应管网。1.5.5 热机本工程建设AQC余热锅炉和SP余热锅炉各一台。窑头AQC余热锅炉布置在篦式冷19、却机旁边,篦式冷却机经改造后的废气直接引入余热锅炉,经余热锅炉吸热后的低温废气再进入除尘器;窑尾SP余热锅炉布置在高温风机之上,预热器排出的废气引入SP余热锅炉,经吸热后的低温废气进入高温风机。电站建一个主厂房,主要布置汽轮发电机组及附属设备和高低压配电系统设备等。汽机纵向布置,汽机房跨度15米,运转层标高7米。1.5.6 除灰系统 本工程AQC余热锅炉和SP余热锅炉均设有灰尘收集装置。AQC余热锅炉和SP余热锅炉灰尘分别落入集灰斗,然后分别通过输送机送入原水泥生产系统。1.5.7 化水系统锅炉补给水处理初步拟定采用一级反渗透+混床1.5.8 环境保护采取治理措施使电站污染物排放达到环保法规要20、求。1.5.9投资估算项目总投资估算为5539万元,其中:固定资产投资5516万元(含建设利息116万元),流动资金23万元。项目资金5539万元中由自筹资金(资本金)1759万元,银行货款3780万元,贷款年利率6.12。1.5.10电气本工程10kV拟接至总降10KV配电室。该电站的电气接入系统方案由当地电力主管部门确定。1.5.11热控电站采用机炉电集控,控制水平采用DCS。1.5.12 土建锅炉为露天布置。主厂房、冷却塔为现浇钢筋混凝土结构。建筑设计充分考虑本电厂处于水泥厂区等因素,应使建筑风格协调、体现现代化绿色工业。1.5.13总交 布置格局尽量紧凑,优化管线沟道规划,节省占地及造21、价。1.5.14暖通 充分考虑江苏气候条件,拟定空调通风等原则及设备选型。1.4.15 按项目建议书,本工程发电年利用小时为7000h,本设计年装机利用小时按7000小时计算电厂耗水量等。1.6 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MW90002平均发电功率kW85003年运转小时h70004年发电量104kWh59505年供电量104kWh54146电站自用电率%97吨熟料余热发电量kWh/tcl8全站劳动定员人159投资估算万元553910经济效益内部收益率(税前)%44.04内部收益率(税后)%32.05投资回收期(税前)年3.27含建设期投资回收期(税后)年4.08含建设22、期投资利润率%37.98投资利税率%46.74借款偿还期年3.55含建设期11供电成本元/kWh0.1022.建设条件2.1 建设场地XXXX有限责任公司5000t/d新型干法熟料生产线技改工程位于江苏省宜兴市新街镇浦墅村。东邻宜广公路、南邻徐张公路、西邻钟张运河。场地地形平坦,建设条件较好。电站建设场地坐落在水泥生产线厂区内,拟建厂址具备建设条件。2.2电源XXXX有限责任公司5000t/d新型干法熟料生产线从距厂区约4.2km的百家变电站引线进厂,在厂内有一座35/10kV户内式总降压站,35kV双回路架空进线,总降压站设于厂区内。2.3 水源水泥项目生产生活用水引自厂区西侧的钟张运河,经23、净化处理后作厂区生产用水;生活用水来自老厂区生活水。本期工程电厂循环水系统采用闭式循环冷却方式,拟采用厂区工业水作为电厂冷却水及锅炉补给水源,以自来水供电厂生活用水。机组最大循环冷却水量为3300m3/h,电厂的补充水量经计算夏季工况最大为90 m3/h,按年利用7000小时计,则全年最大用水量为63104m3/a。2.4 交通运输(1) 公路运输宜兴市公路交通发达,由厂区经宜广公路可达宜兴、常州、金坛、无锡等地,并与沪宁高速公路、锡宜高速公路相连,宁杭国道、104国道在厂区附近通过,公路运输十分方便。(2) 水路运输拟建厂区紧邻钟张运河,厂区已建有内河码头作为现有原材料及水泥进出厂的通道。所24、用原燃料和成品可利用该水路运输作为运输通道,工厂所生产的熟料,也可通过水路和陆路供应其他生产厂。2.5气象条件(1) 温度 年平均气温:15.6 夏季平均气温:31 极端最高气温:40.5 极端最低气温:-13.5(2) 雨量 历年最大降雨量:1838.5mm 历年最小降雨量:631.1mm 年平均降雨量:1050.8mm2.6 地震烈度根据地震烈度区划图,本项目所处地域地震烈度为6度。2.7水文地质该地区地下水丰富,对混凝土无侵蚀性。拟建厂址场地位于宜兴市新街镇浦墅村。地形平坦,属积地层,从附近地区的地质报告可知,场地各土层分布比较均匀,地基较浅,部分较轻的建筑物采用天然地基,并控制沉降量。25、对部分荷重要求较高的建筑物采用桩基。2.8余热条件2.8.1原始废气参数XXXX有限责任公司水泥5000t/d熟料生产线为一条具有双列五级预热器和TDF型预分解炉的新型干法生产线。该生产线废气参数已由业主提供如下:出窑尾C1级预热器的废气流量:340000Nm3/h温度:350冷却机排出余风量:300000 Nm3/h温度:2502.8.2余热电站设计取值1)入窑尾SP炉的废气量:340000Nm3/h温度:350出窑尾SP炉的废气温度:24010 用于SP锅炉的热量:6000104kJ/h2)入窑头AQC炉的废气量为:180000 Nm3/h 温度:360 AQC炉出口废气温度:95 用于A26、QC锅炉的热量:6300104 kJ/h 3)本5000t/d熟料生产线可利用的热量合计为: 12300104kJ/h3.装机方案本工程根据XXXX有限责任公司水泥生产线余热参数,利用公司5000t/d水泥生产线排放的废气余热配套建设纯低温余热电站,系统设置AQC窑头锅炉、SP窑尾锅炉各一台、9MW补汽凝汽式汽轮机一台,工程设计指标如下:装 机 功 率: 9 MW平均发电功率: 8.5 MW年运行小时数: 7000 小时年 发 电 量: 5950104 kWh年 供 电 量: 5414104 kWh3.1 AQC余热锅炉窑头采用立式双压AQC锅炉,主蒸汽压力1.7MPa、温度330,蒸发量2027、t/h,低压蒸汽0.45 MPa、温度165、蒸发量4t/h。窑头双压余热锅炉采用立式自然循环,带有两个汽包;烟气自上而下通过锅炉,先后经过布置在锅炉内部的高压过热器、高压蒸发器,低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器和公共加热器及低压省煤器。窑头余热锅炉前设置了相应的自然沉降除灰装置,并用特定技术保证锅炉管束免受烟气颗粒的冲刷、磨损及腐蚀,以防止高速高温含尘气体对对流管束的韧性、强度、耐磨性造成影响,保证锅炉的换热效率,使排烟温度降至95左右。3.2 SP余热锅炉窑尾采用立式SP锅炉,主蒸汽压力1.7MPa、温度330,蒸发量约23t/h。窑尾余热锅炉带汽包,设高压省煤器、蒸发器和过热器,烟气在28、管外流动,受热面为蛇形光管,并用特定的技术保证锅炉管束免受烟气颗粒的冲刷、磨损及腐蚀,以防止高速高温含尘气体对对流管束的韧性、强度、耐磨性造成影响;锅炉受热面布置合理,设置机械振打装置来解决废气的粉尘附着问题。3.3 补汽凝汽式汽轮机补汽凝汽式汽轮机是为了适应废气余热发电而设计开发新型汽轮机,进汽参数低、过热度小、参数变化范围大,可以使低压蒸汽甚至是饱和蒸汽补入汽轮机增加做功,从而提高汽轮机的发电量,热量利用率可提高8左右。3.4 机组运行方式余热电站的运行以并网不上网、自发自用为原则,在电站侧的10KV联络线开关和发电机出口开关处设置并网同期点。3.5 机组规范3.5.1 AQC窑头双压余热29、锅炉入口废气量: 180,000 Nm3/h入口废气温度: 360 入口废气含尘浓度: 30 g/Nm3出口废气温度: 95 主蒸汽量: 20 t/h主蒸汽压力: 1.7 MPa主蒸汽温度: 345 副蒸汽量: 4 t/h副蒸汽压力: 0.45 MPa副蒸汽温度: 165 给水温度: 55 锅炉总漏风: 5 %3.5.2 SP 窑尾余热锅炉入口废气量: 340,000 Nm3/h入口废气温度: 350 废气含尘浓度: 80g/Nm3出口废气温度: 240 蒸 汽 量: 23 t/h蒸汽压力: 1.7 Mpa蒸汽温度: 330 给水温度: 从AQC来锅炉总漏风: 5 %3.5.3 补汽凝汽式汽轮30、机型号: BN9-1.6/0.35装机功率: 9 MW额定转速: 3000 r/min进汽压力: 1.6 MPa进汽温度: 320 进汽量: 43 t/h补汽压力: 0.35 Mpa补汽温度: 155 补汽量: 4 t/h 排汽压力: 0.007 MPa3.5.4 汽轮发电机型号 QF-K9-2额定功率: 9 MW额定电压: 10500 v功率因数: 0.8额定转速: 3000 r/min励磁方式:可控硅励磁4.技术方案4.1 电站总体布置本工程包括:9MW电站的主厂房、化学水处理间、2台冷却塔、窑头余热锅炉及沉降室、窑尾余热锅炉各一台。4.1.1 汽机主厂房汽轮发电机房为2415m,双层布置31、,0.000平面为辅机平面,布置有给水泵、凝汽器、冷凝水泵、冷油器等,7.000m平面为运转层,汽轮机及发电机布置在此平面。汽轮发电机房的配电室为248m,0.000平面为高、低压配电室,布置厂用变压器、高低压配电柜等。机、炉、电集中控制室布置在7.000m平面,三层平面即12.000m平面,主要布置化学除氧器及其加药装置等。4.1.2 SP余热锅炉SP余热锅炉布置于5000t/d水泥生产线窑尾高温风机上方,平面约为1410=140m2,采用露天布置,排污扩容器、汽水取样器等布置在0.000平面。4.1.3 AQC余热锅炉AQC余热锅炉布置于5000t/d水泥生产线窑头篦冷机旁,占地约为14832、=112m2,采用露天布置,排污扩容器、汽水取样器等布置在0.000平面;沉降室占地约126.5m2。4.1.4 循环冷却水冷却塔及循环水泵本工程循环冷却水系统拟采用节能型玻璃钢冷却塔的循环供水系统,拟采用GFNL2-1800型钢结构逆流式冷却塔,占地约为3216m2。循环水泵房布置在冷却塔旁边。4.1.5 化学水处理间本工程拟采用一级反渗透+混床除盐水系统,系统最大出力为25t/h,可满足余热电站最大规模锅炉给水需要,水处理间占地面积约为2010=200m2。4.2 土建4.2.1建筑结构1)主厂房:包括汽机房、除氧间框架汽机房跨度15m,柱距6.0m。总长度24m。屋面可采用轻型屋面或大型33、屋面板,一台20t/5t检修吊车。除氧间跨度8.0m,柱距6m,总长度24m。楼面标高分别为:运转层7.0,除氧层12.00m。主厂房结构体系采用框排架结构,其中汽机房横向排架,纵向框架。柱梁和各层楼板均现浇。2)AQC锅炉和SP锅炉底部采用现浇钢筋混凝土框架结构。AQC锅炉柱脚坐落在钢筋混凝土框架上;在高温风机四周建设钢筋混凝土框架结构或钢结构上,SP锅炉坐落在高温风机上部的钢筋混凝土框架或钢框架上,AQC锅炉和SP锅炉均露天布置。3)化学水处理室:采用砌体结构。中和池:采用钢筋混凝土结构。4)机力通风冷却塔:基础采用钢筋混凝土结构。4.2.2地基形式对主厂房主要建筑物,可采用桩基础或柱下独34、立基础。对于AQC锅炉和SP锅炉基础采用柱下独立基础或桩基础。对于辅助设备基础可采用大块式基础。4.3 竖向设计和雨水排除在竖向设计时,根据工厂的现有建筑物及场地标高,合理拟定电站车间的标高。土方工程在水泥生产线建设时已统一考虑,并已经平整完毕,本工程不考虑土方工程量。工厂内已建有布局合理的雨水沟,工厂的雨水排除可得到可靠保证,故电站区域不再新建雨水沟,该区域的雨水汇入工厂已有的雨水排除系统。4.4 道路工程工厂内现已有纵横成网、互相贯通的道路,用于生产、消防和检修,故电站区域利用原有道路网络,不再考虑新建。4.5 电力系统4.5.1余热电站接入系统该余热电站的运行以并网不上网、自发自用为原则35、,在电站侧的10kV联络线开关和发电机出口开关处设置并网同期点。余热电站设10kV出线一条,拟接入水泥厂总降10kV配电室;也可以就近接入水泥生产线的10kV电力室,最终的电气接入系统方案应有当地电力主管部门设计确定。4.5.2电气系统概况 该自备电站装备9MW空冷发电机,励磁方式为交流可控硅自动调整励磁。该自备电站设10kV联络线一条,在机组启动时作为站用电源;在机组同期并网后由该线路将电负荷送至XXXX有限责任公司接入系统的10KV母线,实现并网运行。4.5.3电气主接线该余热电站电气主接线见附图4.5.4站用电配电1)电压等级发电机出线电压 10.5KV站用高压配电电压 10.5KV站用36、低压配电电压 0.4KV站用辅机电压 0.38KV正常照明电压 AC220V事故照明电压 DC220V检修照明电压 36/12V2)站用电负荷及站用电率电站装机容量: 9 MW平均发电功率: 8.5 MW年利用小时: 7000 h电站年发电量: 5950104 kWh 电站年自用电量: 535104 kWh电站年供电量: 5414104 kWh站用电率: 93)站用变压器选择根据站用电负荷计算结果,并考虑电站最大功率电动机直接启动的要求,该余热电站站用变压器选择两台SCB10-1000/10,10.5/0.4KV 1000KVA变压器,两台变压器按备用的方式配设。 4.5.6电气二次控制保护系37、统、直流系统1).电气综合自动化控制系统根据余热电站的技术特点,电气系统拟采用综合自动化控制系统,他们统一布置在汽机房7米的控制室内,其旁边为电气电子设备间。主控室主要设备有控制站(微机)及打印机等;电气电子设备间主要布置有微机综合保护测控柜(站用变、发电机、0.4KV进线)、同期屏、自动励磁屏、直流控制系统(充电屏、馈线屏、电池屏、事故照明屏)等设备,为了接省投资也可以将厂变及线路的保护测控单元及电度表安装在就地高压柜上。该电气自动化系统,采用分层分布式系统结构,分为站控层、网络层和间隔层,站控层和间隔层共享高速以太网构成完整的自动化系统。站控层负责完成电厂电气系统的实时监控、保护信息管理,38、网络层可根据需要采用光纤自愈环形以太网或光纤单以太网、总线式以太网,各间隔层设备相对独立地完成保护、测控及备投功能。该系统把电厂电气系统的微机保护、测控、备投及其他自动装置通过局域网联网实现智能化管理和维护,大大提高了电厂电气系统运行的自动化水平,也为故障定位、故障分析提供了充分的资源。2).直流系统直流系统配置直流控制装置1套,主要包括智能开关电源充电屏一面,系统采用智能化设计,整个充电过程完全自动化、智能化,可根据电池状态自动选择充电模式,使系统一直处于最佳工作状态,蓄电池组采用铅酸全免维护蓄电池一套。 配置直流馈线屏一面,事故照明屏一面。4.5.7电气照明1)正常照明:电站的正常照明电源39、引自站用电屏,电源为三相四线制,电压为380/220V。主要车间照明一律采用均匀照明和局部照明相结合,均匀照明为主,局部照明为辅。2)事故照明:电站内设事故照明屏,当厂用交流电源消失后,事故照明屏自动将直流系统提供的直流电源投入。根据电站内不同岗位的重要性,在重要的岗位及车间设有事故照明灯,以满足可靠性和安全的要求。3).在某些金属设备内检修要采用安全照明电压12VAC,照明灯具接至局部照明变压器220V/36-24-12V二次侧,灯具采用手提安全灯。4.5.8防雷接地系统1.本项目生产线上高度大于15米的建筑物、构筑物均设防雷保护,防雷装置的引下线和接地体符合建筑防雷设计规范。发电机中性点、40、10KV线路高压柜、10KV站用电母线均装设专用避雷器,用以防止雷电过电压及操作过电压。2.所有电气设备的外壳及及其金属构件、支架等均应可靠接地,接地电阻达到国标要求。电站电气接地网应与该厂接地网实现连接。4.6 热力系统4.6.1热力系统的拟定1)蒸汽系统余热电站蒸汽系统分两部分,一部分为主蒸汽系统,另一部分为低压蒸汽系统。AQC锅炉产生的主蒸汽和SP锅炉产生的主蒸汽汇合后,通过主蒸汽管道进入汽轮机做功;AQC锅炉产生的低压蒸汽,通过蒸汽管道,引到汽轮机的补汽口,然后进入汽轮机做功。2)给水系统给水系统分为两部分,高压给水系统和低压给水系统。高压给水泵和低压给水泵各设置两台,互为备用。除氧器41、给水箱的水通过给水总管道,分别进入高压给水泵和低压给水泵。低压给水泵直接为AQC锅炉的低压汽包供水;高压给水泵出来的高压水,经AQC余热锅炉的公共省煤器后,分成两路,分别向AQC锅炉和SP锅炉的汽包供水。3)凝结水系统凝结水系统设置两台凝结水泵,正常情况下,一台运行,一台备用。蒸汽经汽轮机做功经循环水冷却后成为凝结水,凝结水泵经汽封加热器,进入除氧器。4)疏放水系统设一个容量为20m3的疏水箱,设两台疏水泵。每台泵的容量按0.5h内将一个疏水箱的存水全部打出的要求选择。5)锅炉排污系统余热锅炉设置排污扩容器。由于余热锅炉根据现场情况布置,比较分散,因此,每个汽包设置一个排污扩容器,定排和连排污42、水均排入排污扩容器,锅炉紧急放水也排入排污扩容器。排污扩容器汽侧排入大气,水侧接入排污池。6)除盐水补水系统由化学水处理车间来的除盐水,一路进入除氧器,用来维持除氧器的正常水位或向系统补水。另一路接入凝汽器,用来维持热井的正常水位或在凝结水水温过高、影响安全运行的情况下,向热井补水。7)工业水系统电站的工业水主要作为附机设备的冷却水、射水箱和循环水系统的补充水及冷油器、空冷器的循环水的备用水。附机设备的冷却水及射水箱的排水将作为循环水系统补充水,冷油器和空冷器在循环水不能满足要求的情况下,将打开工业水阀门,保证机组正常运行,用后的水直接排至循环水回水系统,作为循环水补水。4.6.2 主要辅助设43、备选择a) 电动给水泵:流量30-55m3/h,扬程330276mb) 低压电动给水泵:流量3.75-9m3/h,扬程10298mc) 除氧器: 50t/h ,1.02Mpa(a),25 m3d) 凝结水泵: 流量2550m3/h 扬程40-37.7 m 4.7 烟气系统从窑头篦冷机抽出的废气,经沉降室滤去大颗粒粉尘后,进入AQC锅炉,热交换后的低温废气进入原有的收尘器收尘后,经原有窑头排风机排放。窑尾废气经SP炉换热后温度降至220左右,由窑尾高温风机送至原料磨烘干原料,烘干原料后的由原废气处理系统的收尘器净化后排入大气。4.8 排灰流程沉降室和AQC锅炉收集的粉尘通过输送装置,送回原工艺系44、统。SP炉的排灰通过输送机送到生料均化库。4.9 水泥系统改造4.9.1 窑尾预热器(C1级)出口改造由于水泥线工艺布置较紧凑,现场空地不多,而窑尾SP锅炉又采用立式锅炉,综合以上因素考虑,拟将窑尾SP炉布置在窑尾预热器后的高温风机之上,在最上一级(C1级)预热器至高温风机的下行管道上引出废气管道与SP锅炉相连,引出管道与原下行管道以及锅炉出口管道上均增设电动百叶阀门,对气流进行控制和切换,原下行管道可做为锅炉的旁通烟道。当SP锅炉出现故障或水泥生产不正常时,气流可不通过锅炉而流向旁通烟道,使锅炉解列,既满足了水泥生产的稳定运行,又保证了SP炉的安全。通过旁通烟道的调节作用还可使水泥生产及余热45、锅炉的运行均达到理想的运行工况。为满足窑尾SP锅炉出口烟气烘干原料的需要,控制锅炉出口烟气温度在24010,以满足烘干原料的需要。烘干原料后的废气由原废气处理系统的收尘器净化后排入大气,窑尾SP锅炉的烟气阻力1000Pa,使系统的阻力在窑尾高温风机的能力允许范围之内。4.9.2窑头熟料篦冷机改造在熟料冷却机与窑头收尘器之间设一台AQC余热锅炉。由于出冷却机的余气温度大约300左右,为提高主蒸汽品质,需对冷却机进行改造,从冷却机中部引出管道,抽出360左右的废气送至沉降室,滤去大颗粒粉尘后再由管道引向AQC锅炉。出锅炉的废气进入原有的窑头收尘器收尘后,经原窑头排风机排放。冷却机剩余的低温废气仍由46、原废气管路进窑头收尘器。当锅炉故障或水泥生产不正常时可关闭去AQC锅炉的阀门,废气可不经锅炉而由原废气管路直接排至窑头收尘器。在冷却机原废气管路上、新设的去锅炉管路上和出锅炉管路上均增设电动百叶阀门,以实现对气流的控制和切换。锅炉和沉降室的烟气总阻力控制小于1000Pa,使改造后的气体流量和压力在窑头排风机的能力允许范围之内。4.10 循环冷却水系统4.10.1 概述本电站工程采用闭式循环冷却水系统,设置两台循环水冷却塔和两台循环水泵,循环水量3500t/h,可满足冷凝器、空气冷却器、冷油器冷却水量的要求,保证发电系统的冷却水需求。循环水系统冷却水量如下表: 项目机组类型凝汽量(t/h)凝汽量47、冷却用水(m3/h)辅机用水量(m3/h)总循环水量(m3/h)夏m=70冬m=50夏m=70冬m=509MW443080 2200220330024004.10.2供水系统方案循环冷却水被循环水泵加压后,送至凝汽器,冷却水在凝汽器进行热交换后,再经循环水母管送至冷却塔进行冷却。冷却塔选用2台节能型玻璃钢冷却塔,每台最大冷却水量为2000m3/h。循环水泵选用2台卧式蜗壳双吸泵。循环水泵运行方式:夏季全部满负荷运行;其它季节根据汽轮机工况进行调节。4.10.3循环水系统流程见下图供水管道循环水泵(2台)凝汽器供水管道22000t/h冷却塔4.10.4循环水系统补水量根据当地气象资料及有关设计规48、范,循环冷却水补充水量约为90m3/h。4.10.5补给水系统电厂补给水源主要供电站生产给水系统。电厂生产给水系统包括工业用水,化学用水系统。工业用水系统供给部分辅机设备冷却用水,化学用水系统供给锅炉补给水处理用水。电厂补给水源取自厂区工业水管道。4.10.6生活给水及污水系统本余热电站定员15人,无生活区,生活用水主要为卫生间和洗涤盆用水,生活污水排放量为3.15m3/d,生活给水管道直接接入厂区原有生活给水管道,生活污水排入水泥厂厂区生活污水管网,进行统一处理后达标排放。4.10.7工业废水系统工业水冷却设备后,将尽可能排入循环水池,进行回收利用。4.10.8雨水系统电站的雨水汇入原水泥厂49、区雨水排水系统。4.11 化水部分4.11.1 工程设计依据及基础资料1)本工程机组型式本工程装机方案按一台AQC余热锅炉和一台SP余热锅炉配一台9MW补汽凝式汽轮发电机组设计。主要参数如下:AQC锅炉为双压汽包炉,主蒸汽蒸发量16t/h,低压蒸汽量4 t/h;SP锅炉主蒸汽蒸发量24 t/h。发电机冷却方式为空冷。2)水源及水质本工程锅炉补给水及循环冷却水水源均为水泥厂工业水。4.11.2锅炉补给水处理系统1)工艺系统的选择本余热电站利用水泥生产线废气余热进行发电,废气波动较大,为防止余热锅炉及汽轮机叶片结垢,影响余热电站安全运行,补给水处理系统的水质指标按中温中压进行设计。该工程拟建一条一50、级反渗透+一级混床除盐的除盐水系统。用一级反渗透+混床制除盐水,与用软化水相比较:a.可降低锅炉排污率,从而降低热量的损失,提高了余热的利用效率。用一级反渗透+混床制除盐水的排污率为0.4,用软化水的排污率为9。b.大大提高了补给水水质,解决了中低压锅炉中常用软化水作补给水而引起的硅酸盐结垢的问题。有利于锅炉的长期稳定运行,延长了锅炉的使用寿命。c.由于纯低温余热发电利用废烟气,温差波动较大,造成锅炉负荷变化大,因此蒸汽中携带的盐分较多,在过热器及汽轮机中造成盐类的积聚,引起过热器堵塞及汽轮机故障,选用纯度较高的除盐水,能在负荷不稳的情况下保证蒸汽的品质,提高系统运行的可靠性。用一级反渗透+混51、床制除盐水与用一级除盐水相比较: a.可降低酸碱耗量,一级反渗透+混床的再生酸碱耗量为一级除盐水的5,从而减少了酸碱废水的排放量,有利于环境保护。 b.减少了系统的频繁再生操作,使系统的运行操作更简单,系统的出水水质更易得到保证,且大大提高了出水水质。采用一级反渗透+混床水处理系统符合系统及现场的条件,有利于系统的稳定运行,保证锅炉给水水质。2)工艺流程化学水处理车间的供水来自厂区生产给水管网,其供水的浊度应小于10度,首先预处理工序。在预处理工序,先通过机械过滤器进行杀菌、混凝、过滤等处理,再加入还原剂后进入活性炭器,中和残余的氧化剂,去除机械杂质、胶体、微生物、有机物过滤后得到污染指数SD52、I5的过滤水,再经加入阻垢剂后进入反渗透处理工序,避免反渗透膜上结垢。在反渗透处理工序,水经保安过滤器进一步去除杂质,再用高压泵升压后送至两级反渗透装置,除去大约96%盐后得到一级脱盐水进入离子交换(混床)处理工序。一级脱盐水经脱碳塔脱除二氧化碳后,再由中间水泵送进入混合床进行深度处理,将水中的各种盐类去除,达到二级脱盐水质量(即:水质达到电导率不大于0.2us/cm,二氧化硅不大于10ppb)后进入二级脱盐水箱。二级脱盐水进入除盐水箱后,再通过除盐水泵供至余热锅炉。3)系统出力的确定根据计算,结合本工程确定的装机方案,确定锅炉补给水量的设计值如下:锅炉正常补给水水量2.3th,锅炉最大补给水53、水量4.9th。本次设计锅炉补给水处理系统的出力按满足锅炉补给水量的设计值要求设计。系统正常出力5 th,最大出力10 th。4)化学水处理车间布置 化学水处理车间的建筑形式为单层布置方式,处理间为单层厂房,内设控制室、值班室、药剂贮存间、化学分析室,车间外部设地下中和池,车间内的所有废水通过室内排水沟进中和池,其中酸碱废水经中和后排入厂区排水管网。5)技术指标 根据该水泥厂的供水情况和锅炉给水水质要求,化学水处理系统主要技术指标如下: 年消耗原水量: 4.1104t年产除盐水量: 2.5104t年消耗40%NaOH: 10t年消耗35%HCl: 10t年消耗98%Na3PO412H2O: 454、.1t4.11.3 给水、炉水校正处理及汽水取样1)给水、炉水校正处理系统为了防止锅炉结垢,炉水采取加磷酸盐处理。AQC锅炉的高、低压汽包和SP锅炉汽包分别设一套磷酸盐加药装置。根据炉水的化验结果,向汽包内加入适量磷酸三钠溶液,调整炉水PH值,达到除垢防腐的目的。为了减少给水系统的腐蚀,有效地除去给水中的溶氧,防止热力系统的氧腐蚀,给水采取加吗啉及加联氨处理。给水加吗啉及加联氨、炉水加磷酸盐均为两箱两泵组合装置。给水加吗啉装置布置在化水间,加联氨装置布置在除氧间,炉水加磷酸盐装置布置在余热锅炉旁边零米位置。2) 水取样为了准确无误的监控机炉运行中给水、炉水和蒸汽的品质变化情况,判断系统中的设备55、故障,分别在相应的地方设置汽水取样器。另在化学水处理间设一汽水化验间。4.11.4循环水处理系统根据本工程水源水质、循环水量,为达到经济合理和充分节水的目的,循环水处理系统采用加阻垢剂处理。为了抑制循环水系统中的菌藻的生长,防止菌藻污堵凝汽器铜管,运行中间断投加杀菌灭藻剂。加药系统采用一套自动加药装置,分别投加HEDP阻垢分散剂和异噻唑啉酮杀菌灭藻剂。加药装置室外布置,就近放在玻璃钢冷却塔旁边。阻垢分散剂能有效降低水的硬度,防止设备、管道结垢;杀菌灭藻剂对循环水中常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。4.12 热工控制4.12.1 机组控制方式本工程为水泥厂纯低温余热发电项目,规模为56、9MW补汽凝汽式机组,采用机炉电集中控制方式,两炉一机组合设一集中控制室。采用技术先进、性能可靠的集散型控制系统,即Distributed Control System,简称DCS系统。集中控制室设在7米汽机间,测量和控制电缆通过电缆夹层进入电子设备间和集中控制室。机组设工程师站1台,操作员站炉1台、机1台(两者可以互相切换)。辅助控制盘位于操作台后面,上面设有极少量必要的常规仪表、操作设备和随主设备供货的控制监视设备。电子设备间布置DCS机柜,DEH机柜等,电动门配电箱等就地布置。4.12.2控制水平为使机组的控制水平适应自动化技术的快速发展,本工程机组的自动化水平将按下列原则进行设计。实现57、机、炉、电的统一运行管理,机组以DCS的操作员站的CRT为中心对机组的运行进行监视和控制。4.12.3控制功能1)采集和处理功能(DAS)DAS是分散控制系统的一个功能站,通过CRT屏幕的显示,为运行人员提供机组运行的各种信息,具有报警显示、报表打印、模拟量输出、开关量输出、运行操作指导、事故追忆、画面拷贝和性能计算等功能。2)模拟量控制系统(MCS)协调锅炉、汽机及辅机的运行。主要控制回路有:机组负荷、主汽压力、主汽温度、给水、除氧器水位、凝汽器水位、轴封压力、汽包水位及温度的自动控制。3)顺序控制系统(SCS)根据工艺系统的特点和要求,把机组和辅机的启、停控制程序分成若干个特定的功能组,分58、别接受SCS的指令,实现有关程序控制功能。汽机配置汽机数字电液调节系统(DEH)、汽机紧急跳闸保护系统(ETS)。4.12.4主要热工控制设备选型主要热控设备将选择技术先进成熟的具有成功运行经验的产品。主要的一次仪表有:压力、差压变送器,流量变送器,温度检测及变送元件,锅炉汽包水位电视监测系统等。电源选用可靠的电源,保证系统不断电和不受电压浮动的影响。系统实现完全冗余,包括网络、电源、操作站、主控器、I/O模块等。且能实现无扰动切换。系统硬件能实现热插拔功能。系统开放,系统网络采用工业以太网,全面支持TCP/IP协议。一次元件、变送器的信号传输均采用屏蔽电缆,DCS系统内部的电缆随设备成套供货59、。电缆线路均敷设在电缆桥架或电缆沟内,尽可能与电力电缆分开。不能分开时加分隔板。电缆的选择和敷设符合能源部的规定。接地电缆和电力接地点分开,保证“一点接地”。4.13暖通4.13.1 概述本工程的汽机房控制室、化学水处理间值班室和控制室空调设计;汽机房高低压配电室、化学水处理间分析室和药品储藏间通风设计。4.13.2 采暖 该厂所在地区不属于采暖地区, 电站内不设计采暖系统。4.13.3 通风1) 汽轮发电机房开设天窗,其通风、排热采用自然通风。2) 对散发有害气体的化学水处理车间采用机械通风换气,对有余热发生的高低压配电室亦采用机械通风。夏季通风室外计算温度26,通风换气次数选取15次/h。60、 4.13.4 空气调节汽机房控制室要求室内温度202,故设分体式空调器,以满足电气设备及劳动保护要求;化学水处理分析室和值班室也加设空调设施。 5 环境保护5.1设计依据环境空气质量标准(GB3095-1996)中的二级标准城市区域环境噪声标准(GB3096-93)中的2类标准大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)中的2级标准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中的2类标准污水综合排放标准GB8978-96大气环境质量标准GB30951996工业炉窑大气污染物排放标准GB90781996锅炉烟尘排放标准 GB3841835.2主要污染物61、5.2.1烟尘、二氧化硫本工程是利用水泥生产线窑头、窑尾排放的废气作为热源,余热锅炉只是吸收废气中的热量,不使用燃料,故不增加原水泥厂粉尘及SO2的排放量。5.1.2噪声经调查类比分析,本工程主要设备噪声源及噪声值,见下表。本工程主要设备噪声源情况设 备 名 称台(套) 数噪 声 值 dB(A)备 注汽轮发电机组19598余 热 锅 炉28285循 环 水 泵28590冷 却 塔27882锅炉排汽口21001055.2.3废水1)化学水处理中反冲洗水,反冲洗水中有酸洗水、碱洗水和含浊度水。2)冷却塔排污水,主要含浊度。3)锅炉定期排污水、连续排污水。4)工业废水5)少量的生活污水因此本项目主要62、污染物是噪声和生产排污水。5.3噪声治理及其影响分析5.3.1噪声治理本工程主要噪声污染源的防治措施,详见下表。主 要 噪 声 污 染 防 治 措 施噪 声 源噪 声 限 值dB(A)防 治 措 施汽 轮 机90装隔音罩循环水泵85基础减震冷 却 塔80选择低噪声设备锅炉排汽口110加装高效排汽消声器汽轮发电机房采用封闭厂房,使之传至距车间最近围墙65米外的噪声均低于55dB(A);锅炉排汽产生的噪声属偶发性噪声,且每次排汽时间短。锅炉排汽管道设消声器消声后低于85dB(A);5.3.2 噪声影响分析本工程为水泥生产线的配套工程,噪声源主要集中在主厂房内和余热锅炉附近,在采取了有效的减震、防噪63、等措施后,在一般情况下热电厂的厂界噪声基本能满足工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)中的要求。5.4废水治理及其排放与影响分析5.4.1废水治理1.锅炉定期排污水、连续排污水降温后排入工厂现有排水系统;2.冷却塔排污水除含盐量稍高外无其它有害成分,可以用此水进行厂区绿化等。3.冲洗水中有酸洗水、碱洗水和含浊度水,排入中和沉淀池处理达标后,排入水泥厂区工业下水道。4.工业废水: 各类轴承冷却用水水质清洁,排水经回收后,可供循环冷却水系统重复使用。5.生活污水: 本工程少量的生活污水排入水泥厂区下水管网,与水泥厂区生活污水集中处理。6.厂区雨水:雨水排入原厂区排水管网。本工程在采用了行之有64、效的废污水治理措施后,所排废污水均能满足污水综合排放标准(GB8978-1996)中二类二级标准的要求。5.4.2 电厂外排废污水影响分析本工程在采取有效的废污水治理及复用措施后,工程投运后外排废污水量较低,而且均达到排水水质要求。该排水可用于水泥厂厂区内外的绿化。剩余废污水排入厂区各排水管网中,本工程外排水不会给该区域的水环境造成不良影响。5.5 环境效益 本工程由于利用了水泥窑大量的废气余热,在提高整体热利用率的同时较大地减轻了对周围环境的热污染,具有很好的环境效益,符合国家资源综合利用的政策。6消防6.1设计依据建筑设计防火规范 GBJ 1687(2001年版)建筑灭火器配置设计规范 G65、B50140-2005爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 5005892工业企业总平面设计规范 GB 5018793建筑给水排水设计规范 GB5001520036.2建筑物及构筑物消防6.2.1建筑 余热锅炉、汽机房等生产性建筑的火灾危险性为丁类,耐火等级为二级,辅助及附属生产建筑物除其本身满足消防要求外,在建筑物室外设通至屋面的消防钢梯。本工程为余热发电工程,新建生产建筑的建筑形式,应尽量与附近原有厂房的建筑形式相协调。建筑设计中严格执行现行的国家设计规范、规定及“环境保护、火力发电厂设计规范、规定”等行业标准,注意做好防火、防水、防潮、通风、散热、隔热、劳动安全、工业卫生等技术措施。66、充分利用水泥厂设施,本工程不考虑增建行政、生活福利性建筑。6.2.2结构多层厂房:如汽轮发电机房等均采用钢筋混凝土框架结构。单层厂房:如化学水处理厂房等,采用砖混结构。汽机基础、锅炉基础及其他大型设备基础,采用大块式或墙式钢筋混凝土结构。6.3电气设施防火要求配电线路的敷设应采用穿钢管敷设(包括吊顶层),禁止与燃油管路、热力管路一起或在同沟内敷设。考虑电气设备的安全运行,将按照电气防火规范的要求进行设计。如高压开关柜、低压配电屏及控制保护屏等底部的电缆孔洞,在电缆敷设完毕后,采用防火堵料将孔洞进行封堵。在穿越室内外的电缆沟设置防火隔墙。在易发生火灾事故的场所,电缆选型采用阻燃型电缆。6.4消防67、给水由于本工程是水泥厂的一部分,消防水系统采用与原水泥厂消防水系统连接,本工程不再单独设置消防水系统。按国家现行标准建筑设计防火规范的规定在汽机房设置室内消火栓,根据建筑灭火器配置设计规范的规定,在各建筑物内设置灭火器。室外消防给水:同一时间内火灾次数按一次计算,室外消防用水量为20L/S,火灾延续时间按3小时计算。室外地下消火栓沿厂区干道设置,间距为:120米,室外消火栓的保护半径按:120-140米考虑。室内消防给水:根据小型火力发电厂设计规范的要求进行设计。6.5事故照明及疏散指示标志的设置在电站主厂房、中控室、高低压配电室等主要场所设置有火灾事故照明。 在电站主厂房内的楼梯间及太平门等68、疏散走道上均设置疏散指示标志(安全标志灯)。7节约能源为合理利用节约能源、降低能耗、提高电站产出效率,设计应在技术措施、先进工艺、先进技术等方面采用节约能源措施,同时尽可能采用能节约能源的新型材料,选择高效率、低损耗的节约能源设备。具体按专业分述如下:7.1电气 电气高低压配电装置布置在主厂房B-C框架底层,靠近厂用负荷,既节省电缆,保证供电质量,又减少输电损失。选用低损耗新型厂变,尽量选用低耗节能型灯具。7.2建筑 主厂房等建筑物设计充分考虑自然采光和通风,尽量减少人工照明和机械通风;优化空调通风系统,选用低耗高效通风等设备,减少能耗。7.3热机7.3.1选用国产高效率余热锅炉;选用焓降分配69、合理、系统优化、高效率汽轮机组7.3.2主要辅机电动机选用Y系列节能电机7.3.3保温设计时,选用性能价格比优越的保温材料,通过计算确定经济合理的保温厚度。7.4水工本工程采用冷却塔循环供水系统,冷却塔内安装除水器,减少蒸发和风吹失水。为考核用水情况,各用水车间和设备的进、出口处设置计量仪表。7.5除灰 除灰系统采用机械除灰方式,系统简单、可靠,降低了厂用电。 初步设计时本设计将进一步就能源资源节约方案结合工程实际作进一步优化。8劳动安全、工业卫生8.1设计依据中华人民共和国安全法(2002年11月1日起施行)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定1997.1工业企业设计卫生标准TJ36-20070、2工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85生产设备安全卫生设计总则GB5038-1999工业企业总平面设计规范GB50187-93采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87(2001年版)建筑设计防火规范GBJ16-87(2001版)建筑抗震设计规范 GB 500112001建筑防雷设计规范GB50057-94(2000版)安全标志GB2894-1996电气设备安全设计导则GB4064-83固定式工业防护栏杆安全技术条件GB4053.3-1993机械设备防护罩安全要求GB8196-87小型火力发电厂设计规范(GB5004994)蒸汽锅炉安全技术监察规定1996高压配电装置设计规范GB 500671、0-928.2企业目前的劳动安全卫生概况本项目系利用XXXX有限责任公司水泥熟料生产线的窑头、窑尾废气余热,配套建设资源综合利用电站,投入运行后是水泥厂下属的一个车间,由工厂统一管理。为了增强全员安全意识,预防事故和职业危害的发生,本项目应在原有的安全管理机构的基础上针对该项目建立更为完善的安全管理机构,增加专职安全管理人员,确保在今后的建设施工、生产运行中实现安全生产。8.3自然灾害防范措施8.3.1防雷措施本项目生产线上高度大于15米的建筑物、构筑物均设防雷保护,防雷装置的引下线和接地体符合建筑防雷设计规范。发电机中性点、10KV线路高压柜、10KV站用电母线均装设专用避雷器,用以防止雷电72、过电压及操作过电压。所有电气设备的外壳及及其金属构件、支架等均应可靠接地,接地电阻达到国标要求。电站电气接地网应与该厂接地网实现连接。 8.3.2地震防范措施本项目建设场地基本地震烈度为6度。地震可能使建筑物倒塌、设备损坏及人员受到伤害。根据建筑抗震设计规范的有关规定,本项目厂房 进行抗震设计。8.3.3防高低气温伤害措施本项目厂址所在区域极端最高气温40.5,极端最低气温-13.5。严寒气象条件有可能导致设备和管线破裂,并造成人员冻伤。高温气象促使工作人员中暑等。对于高温工作岗位,采用良好的通风降温设施,设置隔热值班室。锅炉本体炉墙、热风管道、烟道、汽机本体、加热器及温度高于50的汽水管道等73、散热体做好保温措施,减少热量的散失。对重点操作岗位设置空调,按季节发放防暑降温用品及防暑饮料,同时采取有效的个人防护与操作管理相结合的方法减少高温对生产作业的影响。在电站控制室、化学水处理分析室等处设空调装置。8.4安全卫生防护措施8.4.1工艺安全防护措施1.设备选型和设备布置均符合劳动保护有关规定,厂房内设置安全通道,设备布置、物料放置确保安全距离,确保人流物流安全通畅;2.尽可能提高系统自动化程度,采用自动控制技术,自动控制工艺操作程序和工艺过程的物料配比等工艺参数;在设备发生故障失控、人员误操作形成危险状态时,通过自动报警、自动切换备用设备、启动连锁保护装置、实现事故安全排放直安全顺序74、停机等一系列的自动操作,保证系统的安全;3.设备应选用性能优质可靠、技术先进、低噪声设备,以确保工艺上运行安全可靠;4.设备及工作台等布置均留有足够的检修空间。5.在厂房内设置二个上下楼层间的安全通道,底层设二个安全门,一旦发生事故以利疏散。6.本项目设计将选用先进的工艺设备和自动化控制系统,在物料转运上基本采用机械完成,对大型、笨重的设备,相应设置了检修吊车,有效地降低了工人的劳动强度。8.4.2防机伤1.水泵、汽轮机等设备其突出转动、传动部位要用防护罩、防护屏、挡板等固定、半固定防护装置,完全防止人员任何部位接近机械运动部件;2.当运动部件不适合使用固定防护装置时,应采用能控制机械设备传动75、系统的操纵机构和紧急制动机构的连锁保护装置。8.4.3防电伤10KV站用高压柜选用金属铠装全封闭中置移开式高压开关柜,配VS1型真空断路器;400V低压开关柜选用抽屉式低压开关柜;保护屏、控制屏、直流屏等均选用标准产品;站用变压器选用环氧树脂浇灌干式变压器;可控硅励磁装置及励磁变压器随发电机厂家配套。电站的正常照明电源引自站用电屏,电源为三相四线制,电压为380/220V。主要车间照明一律采用均匀照明和局部照明相结合,均匀照明为主,局部照明为辅;根据电站内不同岗位的重要性,在重要的岗位及车间设有事故照明灯,以满足可靠性和安全的要求;在某些金属设备内检修要采用安全照明电压12VAC,灯具采用手提76、安全灯。8.4.4防火防爆 锅炉、压力容器等选用具有生产许可证厂家的合格产品;锅炉设计制造和安全附件、自控保护装置应符合有关规定;为防止锅炉、汽机故障或自动保护失灵而发生事故,在锅炉主蒸汽管道设有手动放汽设施,同时各主要辅机均设有备用设备,不允许超压的设备均配有安全阀及手动泄压设施。8.4.5防灼烫 蒸汽系统设备的安全阀、排气阀出口均设置在高出地面或屋面2.5米以上,以防高温气流冲击伤人。8.4.6防噪声设备选型上要求选用符合国家噪声标准的设备;对噪声大的设备如汽轮机设置隔声操作间,减少职工的接噪时间,有条件的话可在汽轮机房采用吊挂吸声材料来降低反射声;锅炉排汽管道设消声器,消声后低于85dB77、(A)。 为了保护工人身体健康,均设隔声值班室,使室内噪声不超过70dB(A),达到工业企业噪声控制设计规范的要求,在高噪声车间及高噪声场不设固定岗位,只进行巡回检测,同时对巡检工人配备隔声耳罩等,个人防护用品,减轻噪声对工人的影响。8.4.7防高处坠落、物体打击操作平台的凌空部位、楼梯走廊及检修吊装孔等装设安全栏杆,高差大易发生跌落伤人处加设防护栏,经常有人员来往的钢筋混凝土楼梯的角度不大于45,钢梯不大于60,并设置扶手,高于2米的钢梯设置护笼。应符合固定式工业防护栏杆安全技术条件标准要求。高于2米的操作平台上的零部件应稳固放置,以免坠落伤人。8.4.8安全色和安全标志根据安全色和安全标志78、的规定,充分利用红(禁止、危险)、黄(警告、注意)、蓝(指令、遵守)、绿(通行、安全)四种传递安全信息的安全色,使人员能够迅速发现或分辨安全标志、及时受到提醒,以防事故、危害的发生。8.5劳动安全卫生管理本项目安全卫生管理工作由XXXX有限责任公司现有机构承担,设兼职安全管理人员1名,工业卫生与安全检测、安全教育、医疗防治等均利用现有机构、现有设施。为了确保本项目在今后的设计、施工、安装调试和使用过程中的安全,本项目业主应重视本项目的安全管理工作。建立、健全安全生产责任制、安全生产规章制度、安全生产操作规程。加强安全生产监督、检查工作,发现隐患及时消除。加强从业人员、特殊工种的教育培训工作,使79、从业人员熟知本项目存在的不安全因素及应采取的紧急措施。保证安全投入的有效实施,确保安全生产。9电站定员9.1组织机构本工程是XXXX有限责任公司利用水泥生产线工艺废气余热建设的一座9MW余热电站。电站作为一个车间,纳入公司统一管理,只设办公室、电站岗位工。9.2项目定员本电站的管理岗位设站长一名,负责电站全面生产运行管理。另设机械、热工工程师一名,负责电站运行的机械、电气、热工等方面技术管理,设备电气、热工维修人员四名,负责日常设备维护保养,参与倒班运行。本电站的生产岗位定员是按照工艺过程需要设计的,运行人员工作制度实行四班三运转,接受公司运行调度和车间的管理;管理人员工作制度为每人每周工作580、天,每天工作8小时。电站定员15人,其中生产工人12人,管理人员3人,定员设置如下表。工作地点及工作名称每班人数合计备注余热电站1.办公室3站长11动力工程师11热工工程师112.电站岗位工444412机炉运行工22228设备维护人员11114合计159.3劳动生产率电站年发电量: 5950 万 kWh全员实物劳动生产率为: 396.7 万 kWh/人.a生产工人实物劳动生产率为: 495.8 万 kWh/人.a9.4职工培训本电站机械化、自动化程度较高,要求岗位工应具备较强的综合能力,能够及时果断处理电站运行过程中出现的一般问题。因此,本电站的岗位工要进行各专业技能培训,同时可以到国内同类型81、电站进行操作培训,以便保证正常生产。10.工程项目实施的总体进度本项目利用水泥生产线的废气余热进行发电,项目符合国家资源综合利用的政策,可为企业创造良好的经济效益和社会效益,并且能够减轻电网供电压力,项目的投产对公司的影响甚大。鉴于此,本项目可采取超常规措施进行项目建设管理,设计、监理、设备制造、施工安装调试等应紧密配合,尽快使该项目完工投产。根据同类型项目的建设经验及5000t/d水泥熟料生产线的实际情况,本项目的建设进度安排如下表。可行性研究报告经有关部门正式批准后,即可进行项目的初步设计及施工图设计,施工图设计开始三个月后开始土建施工,土建施工开始后四个月安装与土建施工交叉进行,自第十一82、个月起转入联合试运转。序号 月份 内容1234567891011121可行性研究2初步设计3主机订货4施工图设计5土建施工6安装7调试及试运转8试生产11投资估算及资金筹措11.1 投资估算表总估算(报价)序 号工程和费用名称建筑工程费 用设备购置 费 用安装工程 费 用其 他 费 用 合 计一厂内生产工程5523963640051551汽轮发电机房27875564010971.1汽轮发电机组276600509261.2汽轮机辅机(减温减压器等)2805871.3天车402421.4阀门255301.5保温102122余热锅炉系统1101540245018952.1AQC余热锅炉607251283、09052.2SP余热锅炉506751008252.3锅炉辅机6010702.4阀门4010502.5保温405453水处理系统593455804623.1化学水处理20120201603.2电站循环水泵房、冷却站35150242093.3电站循环、生活、消防及排水管网43510493.4胶球清洗系统102123.5阀门等其他设备302324电站室外管线82003902474.1供水系统5204294.2主蒸汽系统37014874.3主给水系统408484.4疏水系统408484.5保温305355电气系统424569205905.1接入系统7515905.2变压器408485.3发电机及站用84、电高压系统及站用电力室4250101025.4低压配电柜及配电箱6012725.5电气综合自动化保护系统7014845.6高低及控制电缆、桥架8016965.7发电机出口CT及避雷器等6513785.8电站配电线路、防雷接地系统102125.9照明系统6286热工控制系统1703602066.1一次仪表系统8016966.2电站中央控制室、计算机系统8018986.3电站调度电话系统、电话线路5166.4电缆及安装材料5167水泥系统改造50442915837.1阀门、执行机构及膨胀节160331937.2输送设备0402427.3窑尾风机起吊葫芦06177.4沉降室07623997.5非标设85、备50160322427.6保温及浇筑材料4510558厂区配套工程510520二其它费用1851851建设场地清量费552项目建设管理费30303设计费70704监理费20205调试费30306生产准备费30307总承包管理费5050三基本预备费6060四工程静态投资5523963640245540011.2 资金筹措项目总投资估算为5539万元,其中:固定资产投资5516万元(含建设利息116万元),流动资金23万元。项目资金5539万元中由自筹资金(资本金)1759万元,银行货款3780万元,贷款年利率6.12。12财务评价12.1 评价依据国家计委及建设部发布的建设项目经济评价方法与参86、数第二版。现行的会计制度及相关税收法规。12.2 基础数据12.2.1生产规模设计年发电量5950万kwh,年供电量5414kwh(按余热电站自供电量占发电量的9计算)。12.2.2 计算期评价建设期为12个月,生产期为20年。12.2.3 达产期项目建成投入运行即可满负荷发电。12.2.4 项目总投资及资金筹措项目总投资估算为5539万元,其中:固定资产投资5516万元(含建设利息116万元),流动资金23万元。项目资金5539万元中由自筹资金(资本金)1759万元,银行货款3780万元,贷款年利率6.12。12.2.5 项目定员及工资水平劳动定员15人,人均年工资20000元(含福利费)。87、12.3 总成本费用的测算发电总成本包括燃料费、工资及福利、修理费、折旧费、借款利息及其他费用。12.3.1 燃料费项目利用余热发电,无燃料费支出。12.3.2 工资及福利费项目定员15人,人均年工资20000元(含福利费)。12.3.3 修理费修理费按供电量计取(每度0.01元)。12.3.4 折旧费折旧年限15年,残值率为5。12.3.5 借款利息固定资产投资借款还款期的利息计入成本。12.3.6 其他费用其他费用按每年184万元估算(含循环水130万元)。项目在生产经营期内平均供电成本为0.102元/kwh,销售税金及附加0.09元/kwh。12.4 盈利能力分析12.4.1 销售收入项88、目年供电量为5414万kwh,定价0.58元/kWh (含增值税),年销售收入3140万元。12.4.2 税金增值税税率17%(电价)及13%(水费),教育费附加按增值税的3%计取,城市维护建设税按增值税的7%计取;企业所得税税率33%。12.4.3 利润及利润分配生产经营期内平均年利润总额2104万元,平均年所得税694万元,平均年税后利润1410万元。项目利润总额缴纳所得税后按10提取盈余公积金。12.4.4 盈利能力指标生产期平均投资利润率: 37.98。生产期平均投资利税率: 46.74%全部投资财务内部收益率: 税前 44.04%,税后32.05自有资金(资本金)财务内部收益率:4389、.56 全部投资回收期(含建设期): 税前3.27年,税后4.08年12.5 清偿能力分析资产负债表中的相关数据表明,项目的资产负债率最高为68.5%,项目投产后随着长期负债的逐渐减少,资产负债率以较快的速度降低,还清长期借款后,资产负债率为2.0%;计算期内流动比率和速动比率在正常范围以内,项目的债务风险不大。 借款偿还期(含建设期): 3.55年12.6 财务评价结论以上分析结果表明,项目经济效益较好,盈利能力指标显示出项目的投资回报较好,从财务角度讲项目是可行的。12.7 附表目录附表1 投资计划与资金筹措表附表2 总成本费用估算表附表3 产品销售收入、销售税金及附加估算表附表4 损益表90、附表5 现金流量表(全投资)附表6 现金流量表(自有资金)附表7 资金来源与运用表附表8 资产负债表附表9 借款还本付息计算表附表10.1 经济评价指标汇总表(一)附表10.2 经济评价指标汇总表(二)13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MW90002平均发电功率kW85003年运转小时h70004年发电量104kWh59505年供电量104kWh54146电站自用电率%97全站劳动定员人158投资估算万元55399经济效益内部收益率(税前)%44.04内部收益率(税后)%32.05投资回收期(税前)年3.27含建设期投资回收期(税后)年4.08含建设期投资利润率%37.9891、投资利税率%46.74借款偿还期年3.55含建设期10供电成本元/kWh0.10214.结论与建议14.1新型干法水泥熟料生产线配套建设纯低温余热电站,技术上是先进可靠的,设备是成熟的,工艺完善,完全能够保证项目的顺利建设和正常运行。14.2本工程利用5000t/h水泥生产线的废气余热进行发电,年发电量约5950104 kWh,年供电量约5414104kWh,从财务角度看是一个非常理想的投资项目。14.3该项目的经济效益十分明显。项目建成后可以降低企业的生产成本,提高企业的经济效益。预计正常运行后,水泥熟料的生产成本可以降低15元/吨熟料以上,项目建设具有十分重要的意义。14.4该项目的社会效92、益非常显著。水泥熟料生产线排出的中低温废气对周围环境造成严重热污染;纯低温余热电站充分利用中低温废气进行发电,降低水了泥熟料生产线的热污染,而且所发电量回用于水泥生产线,减少水泥厂外购电量,与燃煤火电厂相比,相当于减少了CO2的排放量及煤炭的使用量,保护了环境,节约了资源。14.5项目做到资源综合利用、改善了环境,达到实现循环经济提高能源转换率的目的,符合可持续发展战略思想。综上所述,本纯低温余热电站工程建设条件具备,项目环保节能,经济效益很大,项目实施很有必要性。目录第一章项目基本情况3一、项目情况说明3二、可行性研究的依据5第二章项目建设的必要性与可行性8一、项目建设背景8二、项目建设的必93、要性9三、项目建设的可行性14第三章市场供求分析及预测17一、项目区生猪养殖和养殖粪污的利用现状17二、禽畜粪污产量、沼气及沼肥产量调查与分析18三、项目产品市场前景分析20第四章项目承担单位的基本情况21一、养殖场概况21二、资产状况21三、经营状况21第五章项目地点选择分析23一、选址原则23二、项目选点23三、项目区建设条件24第六章工艺技术方案分析27一、污水处理模式的选择27二、处理工艺的选择29三、项目工艺流程31四、主要技术参数35五、主要设备选型39第七章项目建设目标40一、项目建设目标40二、项目建设规模40第八章项目建设内容42一、建安工程42二、仪器设备46第九章投资估算和资金筹措48一、投资估算的范围48二、投资估算的依据48三、投资估算49四、资金使用计划54五、资金筹措54第十章建设期限和实施进度安排55一、项目建设期限55二、项目实施进度安排55第十一章土地、规划和环保57一、土地与规划57二、环境保护57三、安全防护60第十二章项目组织管理与运行63一、项目建设组织管理63二、项目建成后运行管理66三、项目运行费用67第十三章效益分析与风险评价69一、经济效益分析69二、项目风险评价72三、生态效益75四、社会效益76五、附表77第十四章招标方案78一、编制依据78二、招标范围78三、招标方式78四、招标组织形式79有关证明材料及附件81