XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 1 XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排 項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源 綜合利用能效電廠工程 初步 技術(shù) 方案 XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 2 1 項(xiàng)目 建設(shè) 單位情況 1.1 項(xiàng)目概況 XXXX 冶金 有限 責(zé)任 公司 根 據(jù)本公司 余熱資源 的 具體情況，在對國家 及 內(nèi)蒙古自治區(qū) 資源綜合利用的產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)和研究 的基礎(chǔ)上 ，對國內(nèi)現(xiàn)有的資源綜合利用電站的系統(tǒng)和技術(shù)進(jìn)行了綜合調(diào)研，為了實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和執(zhí)行資源綜合利用政策， 針對 企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)條件，并綜合考慮現(xiàn)有余熱 資源 及場地布置等因素，擬 利用硅鐵電爐 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱，通 過設(shè)置 余熱鍋爐 產(chǎn)生的低壓 過熱 蒸汽 余熱資源， 配套 建設(shè)低 參數(shù) 余熱電站。 以達(dá)到 充分 利用廢熱資源，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益 之目的 。 1.2 項(xiàng)目 建設(shè) 單位情況 簡介 XXXX 冶金 有限 責(zé)任 公司 隸屬于 XXXX 控股集團(tuán) ， 座 落于 京包銀蘭經(jīng)濟(jì)帶的工業(yè)重鎮(zhèn)中國內(nèi)蒙古 XXXX 棋盤井工業(yè)園區(qū)，占地面積 15 平方公里 。 依托豐富的礦產(chǎn)資源和超凡的創(chuàng)業(yè)膽識 ， 借助 XXXX 控股集團(tuán)年產(chǎn) 660 萬噸煤炭和裝機(jī)容量 93 萬千瓦的電力等配套產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，大膽探索高載能循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，實(shí)現(xiàn)了資源、能源和高附加值產(chǎn)品的快速轉(zhuǎn)化。投巨資建設(shè)了 64 臺礦熱電爐，總 容量 118 萬 KVA， 鐵合金系列產(chǎn)品的生產(chǎn)能力 達(dá) 100 多萬噸 ， 成 為 世界上總?cè)萘孔畲?，爐臺數(shù)最多，產(chǎn)能最高的鐵合金生產(chǎn)基地 ， 不但是中國鐵合金產(chǎn)品生產(chǎn)和出口的特大型支柱企業(yè)，在全世界鐵合金生產(chǎn)領(lǐng)域中產(chǎn)銷量均名列前茅。 產(chǎn)品有普通硅鐵、特種硅鐵、硅錳合金、電石等，遠(yuǎn)銷中東、歐美、日韓、東南亞、非洲等 20 多個國家、地區(qū)和中國 30 多個省市自 治 區(qū)。 到 2015 年，憑借年 5000 萬噸的煤炭產(chǎn)能和 291 萬千瓦的發(fā)電能力，依托具有自主產(chǎn)權(quán)并可開采數(shù)百年的金屬礦產(chǎn)資源以及 109 國道、 110國道和東烏鐵路等便利的交通運(yùn)輸條件， XXXX 冶集團(tuán)將涉足鉻鐵、硅鈣、氧化鋁、電解鋁、水泥熟料、稀貴金屬鐵合金等領(lǐng)域，產(chǎn)能總量將達(dá)到 500 多萬噸 ,其中普通硅鐵 70 萬噸、特種硅鐵 5 萬噸、工業(yè)硅 20 萬XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 3 噸、硅錳 15 萬噸、碳化硅 1 萬噸、硅微粉 10 萬噸、電石 100 萬噸、氧化鋁 80 萬噸、電解鋁 40 萬噸、水泥熟料 155 萬噸。 XXXX 冶金 有限 責(zé)任 公司 以“ XXXX”品牌為創(chuàng)業(yè)靈魂 ,以“質(zhì)量和服務(wù)是 XXXX 的象征” 為興業(yè)目標(biāo)，一心樹就“能源經(jīng)濟(jì)、高科技經(jīng)濟(jì)和資本經(jīng)濟(jì)”同軌道加速運(yùn)行的“藍(lán)?！卑l(fā)展戰(zhàn)略，全力構(gòu)筑用“集智、放膽、拓荒、創(chuàng)新”的企業(yè)文化精神凝結(jié)而成的品牌發(fā) 展之路。產(chǎn)品的純度、精度都達(dá)到了國際水準(zhǔn)。 推進(jìn)資源綜合開發(fā)利用，實(shí)施資源控制戰(zhàn)略，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集中度，培育產(chǎn)業(yè)集群，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，使優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，是公司發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。把優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，必須堅持“科技是第一生產(chǎn)力”的思想，只有在我國高載能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域不斷地探索、創(chuàng)新 ， 搶占技術(shù)制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突圍，才能提高產(chǎn)業(yè)競爭力。 1.3 項(xiàng)目提出的必要性和意義 1.3.1 開展節(jié)能活動 能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，能源使用效率的高低已成為一個部門、一個行業(yè)乃至一個國家技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo) 志。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增加， 能 源相對不足的矛盾 已 日 顯 突出，尋找新的 能 源或可再生 能 源，以及合理的綜合利用現(xiàn)有的寶貴 能 源將是我國今后如何確保經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。 2005 年以來，國務(wù)院先后發(fā)出了關(guān)于建設(shè)節(jié)約型社會近期重點(diǎn)工作的通知和關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見等重要文件，批準(zhǔn)發(fā)布了節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃。為實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)，國家發(fā)改委啟動了十大重點(diǎn)節(jié)能工程。通過實(shí)施十大重點(diǎn)節(jié)能工程，“十一五”期間將實(shí)現(xiàn)節(jié)約 2.4 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能目標(biāo)。并重點(diǎn)提出“十一五”期間“實(shí)現(xiàn)在鋼鐵聯(lián)合企業(yè) 形成年節(jié)能能力 266 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤；”的具體要求。 2006 年 4 月國家發(fā)改委等政府部門又頒布了千家企業(yè)節(jié)能行動實(shí)XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 4 施方案，進(jìn)一步明確了“以提高能源利用效率為核心，堅持節(jié)能與結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步和加強(qiáng)管理相結(jié)合，大力調(diào)整和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，開發(fā)和推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)”的指導(dǎo)思想。 冶金 工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)原材料工業(yè)，也是高耗能、高污染工業(yè)。 冶金 工業(yè)節(jié) 能 潛力巨大 。 為此，國 內(nèi)、 外大型企業(yè)紛紛采取先進(jìn)技術(shù)，開展節(jié)能降耗和綜合利用，不斷優(yōu)化 企 業(yè)的能耗指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo)，以期達(dá)到能耗最少，環(huán)保最優(yōu)。 目前，能源生產(chǎn)的增長速度尚難 以適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，能源價格仍呈上升趨勢，這對于能源費(fèi)用占企業(yè)生產(chǎn)總成本 20% 30%的 冶金 工業(yè)將是新的挑戰(zhàn)。因此，節(jié)能降耗 將 是 冶金 工業(yè)長期 發(fā)展 的戰(zhàn)略任務(wù)。 1.3.2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 利用硅鐵 電爐 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 400以下的廢氣余熱作為熱源的純低溫余熱發(fā)電，在不增加生產(chǎn)能耗的前提下，整個熱力系統(tǒng)不燃燒任何一次能源 ， 電站的產(chǎn)品 電力將回用于 冶金 生產(chǎn)，這套系統(tǒng)在回收冶金 工業(yè) 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量余熱的同時，又減少 了 冶金 工業(yè) 對環(huán)境的熱污染以及粉塵污染， 這 將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益 。 這套系統(tǒng)是一個典型的循環(huán) 經(jīng)濟(jì)范例。 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想萌芽興起 于 60 年代， 到了 80 年代，人們的認(rèn)識經(jīng)歷了從 “排放廢物 ”到 “凈化廢物 ”再到 “利用廢物 ”的過程。到了 90 年代，特別是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略成為世界潮流的近幾年，源頭預(yù)防和全過程治理替代末端治理成為國家環(huán)境與發(fā)展政策的真正主流，人們在不斷探索和總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出以資源利用最大化和污染排放最小化為主線，逐漸將清潔生產(chǎn)、資源綜合利用、生態(tài)設(shè)計和可持續(xù)消費(fèi)等融為一套系統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略。循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵是一種 “促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)與和諧 ”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，它要求以 “減量化 再利用 再循環(huán) ”（ 3R） 為 社會經(jīng)濟(jì)活動的行為準(zhǔn)則，把經(jīng)濟(jì)活動組織成一個 “資源 產(chǎn)品 再生資源 ”的反饋XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 5 式流程，實(shí)現(xiàn) “低開采、高利用、低排放 ”，以最大限度利用進(jìn)入系統(tǒng)的物質(zhì)和能量，提高資源利用率，最大限度地減少污染物排放，提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和效益。 “減量化、再利用、再循環(huán) ”是循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的實(shí)際操作原則。 由此可見， 節(jié)能減排 是社會和政府在能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的巨大壓力下提出的緊迫要求 ,也是 冶金行業(yè) 面對日益激烈的市場競爭的經(jīng)濟(jì)形勢下的 明智選擇 。 而利用日益成熟的低溫余熱 發(fā)電 技術(shù)，可大量回收和充分利用 冶金 工業(yè) 中 的 低溫廢氣余熱， 提高 冶金 工業(yè) 的整體資 源利用水平， 此項(xiàng)技術(shù)必將成為 冶金 工業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑之一。 余熱電站建成后，可 大力回收和循環(huán)利用 工業(yè) 廢 氣，提高 企 業(yè) 的整體資源利用水平，為資源的綠色消費(fèi)貢獻(xiàn)力量。另外，利用 企 業(yè) 的廢氣余熱 進(jìn)行 發(fā)電，實(shí)際上就是相應(yīng)減少了電力系統(tǒng)中燃煤電站產(chǎn)生同等電量而產(chǎn)生的 CO2 的排放。根據(jù)京都議定書規(guī)定的基于市場經(jīng)濟(jì)原則的清潔發(fā)展機(jī)制（ CDM），這些 CO2 的減排量是可以在國際碳排放交易中出售的，從而可以 進(jìn)一步 減少余熱發(fā)電的投資 成本 。 1.3.3 理想的 CDM 項(xiàng)目 為了應(yīng)對溫室氣體排放對全球氣候變化帶來的嚴(yán)重影響， 近 20 多年來，人類社會進(jìn)行了持續(xù)不懈的努力。 1997 年 12 月在日本京都通過的京都議定書是這種努力的里程碑式的極其重要的成果。在聯(lián)合國氣候變化框架公約之下，世界各國最終簽署了具有法律約束力的京都議定書，規(guī)定在 2008 到 2012 年的第一個承諾期內(nèi)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家必須將二氧化碳排放總量在 1990 年排放總量的基礎(chǔ)上減少 5.2%；發(fā)展中國家在此期間不承擔(dān)減排義務(wù)，而且可以將本國實(shí)現(xiàn)的減排量出售給發(fā)達(dá)國家，換取資金與技術(shù)，再用于國內(nèi)的環(huán)境保護(hù)事業(yè)，促進(jìn)發(fā)展中國家的可持續(xù)發(fā)展，這就是京都議定書所設(shè)計的 “清潔發(fā) 展機(jī)制（簡稱 CDM Clean Development Machanism） ”的精髓。 CDM 是京都議定書第 12 條所建立的發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家之XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 6 間的一種國際合作機(jī)制。京都議定書所設(shè)計的 CDM 包含雙重目的：幫助發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；幫助發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)其減限排承諾。CDM 規(guī)定發(fā)達(dá)國家通過提供資金和技術(shù)的方式，與發(fā)展中國家開展項(xiàng)目合作，將項(xiàng)目所實(shí)現(xiàn)的 “核證減排量（ CERs） ”用于發(fā)達(dá)國家締約方完成他們在議定書中的減排承諾 。 CDM 被普遍認(rèn)為是一種 “雙贏 ”機(jī)制：發(fā)展中國家通過合作可以獲得資金和技術(shù)，有 助于實(shí)現(xiàn)自己的可持續(xù)發(fā)展；發(fā)達(dá)國家可以大幅度降低其在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)減排所需的高昂費(fèi)用。 清潔發(fā)展機(jī)制為發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)減排承諾提供了另一種可行的途徑。在全球范圍內(nèi)，無論在哪里進(jìn)行減排，效果都是一樣的，但在發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)減排所需的成本與難度相對更低一些。 CDM 模式的主要內(nèi)容是，發(fā)達(dá)國家可以在發(fā)展中國家的項(xiàng)目中投入資金、技術(shù)，幫助其減少溫室氣體的排放量，然后向發(fā)展中國家購買其減排量，這樣發(fā)達(dá)國家就能以比較低的成本完成減排承諾。 CDM 在發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家之間創(chuàng)造了一種商機(jī)，使溫室氣體的減排量可以作為商品在國際市場上進(jìn) 行交易，發(fā)展中國家可以通過 CDM 項(xiàng)目獲得一定的資金和較先進(jìn)的技術(shù)。 火力發(fā)電 項(xiàng)目 需要燃燒大量的煤炭資源， 并 在生產(chǎn)過程中排放大量的 CO2 氣體， 本 項(xiàng)目 建成后 的發(fā)電能力 ，相當(dāng)于 減少了 燃煤電站 燃煤量 ， 以 一臺 與 6MW 余熱發(fā)電機(jī)組 相當(dāng)?shù)娜济喊l(fā)電機(jī)組， 按年發(fā)電量 4200 萬kWh 來計算， 每 年 可減少 CO2氣體 的 排放 量 近 4.13 萬 t，因此余熱發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的社會環(huán)保效益十分明顯 ，是一個 很 好的 CDM 項(xiàng)目。 1.4 項(xiàng)目的技術(shù) 支持 條件 國外純低溫余熱發(fā)電技術(shù)從六十年代末期即開始研制，到七十年代中期，無論是熱力系統(tǒng)還是裝備都已進(jìn)入實(shí) 用階段。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用到八十年代初期達(dá)到了高潮，尤其是日本，此項(xiàng)技術(shù)較為成熟，不但在本國得到應(yīng)用，并且出口到臺灣、韓國等一些國家和地區(qū)。 2004 年 2 月 14 日，馬鋼同日本川崎重工業(yè)代株式會社簽定了利用燒結(jié)余熱發(fā)電項(xiàng)目的合同，將公司二鐵總廠燒結(jié)車間現(xiàn)有的兩臺 300 平XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 7 方米燒結(jié) 帶冷 機(jī)產(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收發(fā)電，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為 1.75 萬千瓦，年發(fā)電量為 1.4 億千瓦時。工程于 2004 年 9 月開工， 2005 年 9 月 6日，二鐵廠燒結(jié)余熱發(fā)電并網(wǎng)發(fā)電成功。預(yù)計項(xiàng)目投產(chǎn)三年后便可收回前期投入的全部成本。 具有極高的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益 和環(huán)境效益。 據(jù)考查，該系統(tǒng)的技術(shù)方案和 1996 年日本新能源產(chǎn)業(yè)株式會社（ NEDO）向我國安徽省寧國水泥廠 4000t/d預(yù)分解窯贈送 的 一套 6480kW的純中、低溫余熱電站設(shè)備完全一致。而寧國水泥廠余熱電站的工程設(shè)計、開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)化正是由 XX 水泥工業(yè)設(shè)計研究院承擔(dān)的。 近年來， 隨著國內(nèi)低參數(shù)、多級進(jìn)汽 、 飽和 進(jìn)汽 式 汽輪機(jī)的開發(fā)成功（ XX 水泥工業(yè)設(shè)計研究院 聯(lián)合有關(guān)汽輪機(jī)制造廠開發(fā)、制造），國產(chǎn)裝備的純中、低溫余熱電站 已 進(jìn)入了成熟階段，采用中、低品位余熱動力轉(zhuǎn)換機(jī)械的純中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)具有更顯著的節(jié)能效果。 撫 順新鋼鐵有限責(zé)任公司 是東北地區(qū)較有實(shí)力的民營鋼鐵企業(yè) ，由于 該 企業(yè)燒結(jié)廠、煉鋼廠、軋鋼廠都 設(shè) 有余熱鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn) 生的低壓飽和蒸汽解決了全廠 冬季采暖和生產(chǎn)用汽的需要， 節(jié)約了大量的一次能源。但在非采暖期，這些蒸汽由于沒有找到很好的用途被 白白排入大氣，即浪費(fèi)了能源，又損失了大量的軟化水，同時 蒸汽 排放產(chǎn)生的噪聲對周圍環(huán)境也造成了一定的影響。 2005 年 10 月 撫順新鋼鐵有限責(zé)任公司 委托 XX 水泥工業(yè)設(shè)計院能達(dá)公司 承擔(dān) 該 工程 的設(shè)計任務(wù) ， 經(jīng)過詳細(xì)的評估和實(shí)際測量， 綜合 蒸汽管網(wǎng)的 壓力確定為 0.49MPa（ 飽和 ），流量 為 45t/h 左右，基于以上兩個條件，經(jīng)計算，汽機(jī)選型為： N5.5-0.49 飽和進(jìn)汽凝汽式汽輪發(fā)動機(jī)組 ，發(fā)電機(jī) 型號 為： QFW-6-Z 單支座數(shù)字式無刷 勵 磁發(fā)電機(jī) ， 額定 功率為6MW。 工程總投資約 2200 萬元 （部分設(shè)施利舊） 。 年收益 為 1572 萬元 ，約需 1.4 年的時間即可收回 全部 投資。 工程 已于 2007 年 7 月投入運(yùn)行 ，目前，實(shí)際發(fā)電 功率為 5MW。 中 材節(jié)能發(fā)展有限公司 的 前身為 XX 水泥工業(yè)設(shè)計研究院能達(dá)技術(shù)XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 8 發(fā)展 有限公司 。 上世紀(jì) 80 年代中期， XX 水泥工業(yè)設(shè)計研究院 有限公司 （簡稱“ TCDRI”） 率先 開展了 利用水泥廠廢 氣余 熱進(jìn)行發(fā)電 的研究。 1990 年，TCDRI 成立中低溫余熱發(fā)電 “八五 ”攻關(guān)組，承擔(dān) “ 八 五 ” 國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥廠中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開發(fā) 工作。經(jīng)過 “ 八 五 ” 期間的艱苦努力，完成了帶補(bǔ)燃鍋爐的水泥廠中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)及裝備的研究開發(fā)的攻關(guān)工作，成功地回收了水泥生產(chǎn)過程中大量排放的 400 以下的廢氣余熱，獲得了 “ 八 五 ” 國家重大科技攻關(guān)成果獎。 1998 年 6 月 1 日， 為了更好的開展余熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)工作， TCDRI余熱發(fā)電室改組為 XX 能達(dá)技術(shù)發(fā)展有限公司 。 2007 年 7 月 9 日，中國中 材集團(tuán)經(jīng)過精心的前期準(zhǔn)備，聯(lián)合戰(zhàn)略投資者共同簽署了 “ XX 能達(dá)技術(shù)發(fā)展有限公司增資協(xié)議 ” ，公司注冊資本增加至 3 億元，公司名稱變更為 “ 中材節(jié)能發(fā)展有限公司 ” 。 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司 注冊地所在區(qū)域?yàn)閲壹壐咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū) XX 北辰科技園區(qū) 。經(jīng)營范圍：余熱發(fā)電項(xiàng)目的投資、開發(fā)、建設(shè)；余熱發(fā)電工程技術(shù)開發(fā)、設(shè)計、咨詢及工程總承包；相關(guān)建筑材料、金屬材料、保溫材料、機(jī)械電器批發(fā)、零售；提供清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目的開發(fā)方案及技術(shù)咨詢，代理清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目產(chǎn)生的減排額銷售業(yè)務(wù)。 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司擁有 國內(nèi) 從事余熱發(fā)電 業(yè)務(wù)最大的一支技術(shù)隊(duì)伍 ，截止到 2007 年底 職工人數(shù) 108 人，其中高級職稱人員 38 人，中級職稱 19 人 ，初級 職稱（包括 碩 士）人員 28 人， 本科以上學(xué)歷 90 人，占公司員工比例 83.33%。注冊資本 3 億元 。 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司擁有 “ 新型干法水泥廠余熱發(fā)電 ” 和 “ 玻璃工廠余熱發(fā)電 ” 兩項(xiàng)專利技術(shù)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和其他專有技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。 為我國迄今為止唯一具有低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)專利技術(shù)的企業(yè)， 2008 年 1 月 榮獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授予的第十屆中XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 9 國專利優(yōu)秀獎（國知發(fā)管字 200819 號文）。 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司的業(yè)務(wù)形態(tài)主要有三種模式：工業(yè)余熱發(fā)電工程的總承包（ EPC）、工業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目的成套技術(shù)裝備供應(yīng)（ EP）、工業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目的投資（ BOT）。 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司的市場區(qū)域已經(jīng)開始向全球擴(kuò)展， 2007 年 1月 15 日與 “ 泰水泥 SAIM” 簽訂 了 3 條水泥生產(chǎn)線 的 純低溫余熱發(fā)電工程項(xiàng)目總承包合同，全部采用本公司技術(shù)產(chǎn)品 或國產(chǎn)裝備 ，成為中國首家向國外出口該類技術(shù)的企業(yè)。 2007 年 5 月， 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司與世界第一大水泥制造商 “ 拉法基 Larfarge” 簽訂 4 條水泥生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目工程總承包合同。這是拉法基公司第一次在其全球所屬的水泥制造工廠實(shí)施純低溫余熱發(fā)電。意味著世界高端客戶對本公司余熱發(fā)電技術(shù)的肯定，對 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司今后開拓國際市場具有深遠(yuǎn)的意義。 截止 2008 年 3 月底，由 TCDRI 改組的“ 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司 ”已經(jīng)完成和正在建設(shè)中的國內(nèi)外純低溫余熱發(fā)電的投資項(xiàng)目（ BOT）、合同能源管理項(xiàng)目（ EMC）、工程總承包項(xiàng)目（ EPC 或 EP）、工程設(shè)計和技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目涉及近 130 個水泥工廠的近 160 條水泥生產(chǎn)線，總裝機(jī)容量近 800MW，為我國乃至世界的節(jié)能減排事業(yè)作出了卓越貢獻(xiàn)！ 以上 這些余熱電 站的相繼建成及投產(chǎn)，標(biāo)志著我國中、低溫余熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟并進(jìn)入批量實(shí)際應(yīng)用階段 ，已經(jīng) 收到良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，在大幅度降低水泥生產(chǎn)成本的同時也為國家節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境，為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作出了貢獻(xiàn)。 中 材節(jié)能發(fā)展有限 公司在大量的工程設(shè)計實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，使得該項(xiàng)技術(shù)日臻成熟、投資額不斷降低。 XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 10 2 擬建項(xiàng)目情況 2.1 擬建項(xiàng)目范圍及內(nèi)容 XXXX 冶金有限責(zé)任公司 于 2004 年 5 月開始建設(shè)， 現(xiàn) 在 共有 硅鐵 冶煉電爐 48 臺， 硅錳合金冶煉電爐 2 臺，電石電爐 6 臺，工業(yè)硅電爐 8 臺，總計 62 臺 電爐 。 分布在十七個 分廠內(nèi)，除一分廠外，上述電爐全部集中在半徑 為 1000 米 的 范圍之內(nèi)。 各分廠 電爐設(shè)備規(guī)格及臺數(shù) 如下表 : 編號 分廠名稱 分廠規(guī)模 編號 分廠名稱 分廠規(guī)模 電爐規(guī)格 臺數(shù) 電爐規(guī)格 臺數(shù) 1 硅鐵一 分廠 12500kVA 2 10 硅鐵十 分廠 25000kVA 4 2 硅鐵二 分廠 12500kVA 4 11 硅鐵十一 分廠 25000kVA 4 3 硅鐵三 分廠 12500kVA 4 12 硅鐵十 二分廠 25000kVA 4 4 硅鐵四 分廠 12500kVA 4 13 硅鐵十三 分廠 25000kVA 6 5 硅鐵五 分廠 12500kVA 4 14 冶煉試驗(yàn)廠 12500kVA 2 6 硅鐵六 分廠 25000kVA 2 15 同源化工公司 25000kVA 6 7 硅鐵七 分廠 25000kVA 2 16 EJM 錳合金公司 25000kVA 2 8 硅鐵八 分廠 25000kVA 2 17 金屬冶煉公司 6300kVA 8 9 硅鐵九 分廠 25000kVA 2 合 計： 115.5 萬 kVA 62 XXXX 冶金集團(tuán)有限責(zé)任公司 硅鐵分廠總計 分四 期， 一 期 1 分廠 2臺 12500KVA 硅鐵電爐； 二 期 2、 3、 4、 5 分廠，每廠 4 臺 12500KVA電爐； 三 期 6、 7、 8、 9 分廠，每廠 2 臺 25000KVA 電爐； 四 期 10、 11、12 和 13 分廠，其中 10、 11、 12 分廠每廠 4 臺 16500KVA 電爐， 13 分廠6 臺 16500KVA 電爐。此外，試驗(yàn)分廠 2 臺 12500KVA 電爐，同源化工6 臺 25000KVA 電石爐。 四 期硅鐵分廠，每期對應(yīng) 1 個變電站，同源化XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 11 工 1 個變電站，試驗(yàn)分廠 1 個變電站，總計 6 個變電站。 根據(jù) 生產(chǎn)車間的總圖布置及工藝流程，結(jié)合 電爐 廢氣參數(shù)的特性，本方案擬采用按 區(qū)域 和生產(chǎn)規(guī)模分組 （ 按照 業(yè)主 方 意見 ， 余熱發(fā)電工程暫 按兩期規(guī)劃 ） ， 一 期 電站 利用 10、 11、 12 和 13 硅鐵分廠 18 臺 16500KVA硅鐵電爐的余熱進(jìn)行發(fā)電； 二 期 電站 利用 6、 7、 8、 9 硅鐵分廠 8 臺25000KVA 硅鐵電爐的余熱進(jìn)行發(fā)電； 將 每 分廠多臺 電爐的廢氣 匯集后進(jìn)入 一臺余熱鍋爐、每 期工程 配套建設(shè)一套低參數(shù)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。總計配 套 建設(shè) 8 臺 余熱 鍋爐 ， 共 2 座 汽輪發(fā)電機(jī)組 系統(tǒng) 。 余熱電站 配置方案見 下 表： 電站編號 分廠名稱 電爐 鍋爐 臺數(shù) 機(jī)組 臺數(shù) 規(guī)格 臺數(shù) 一期 硅鐵 10分廠 16500kVA 4 1 1 硅鐵 11分廠 16500kVA 4 1 硅鐵 12分廠 16500kVA 4 1 硅鐵 13分廠 16500kVA 6 1 二期 硅鐵 6分廠 25000kVA 2 1 1 硅鐵 7分廠 25000kVA 2 1 硅鐵 8分廠 25000kVA 2 1 硅鐵 9分廠 12500kVA 2 1 合計 26 8 2 根據(jù) 工程 實(shí)際情況及 業(yè)主 的要求，本 方案 研究的范圍如下： 1） 26 臺 冶煉 電 爐 共 增設(shè) 8 臺 余熱鍋爐； 2） 2 臺套 汽輪發(fā)電機(jī) 系統(tǒng)； 3） 電站 冷卻 系統(tǒng) （風(fēng)冷方案） ； 4） 站用電系統(tǒng)； 5） 電站自動 控制系統(tǒng)； 6） 電站室外汽水系統(tǒng)； 7） 電站 煙風(fēng) 系統(tǒng)； 8） 電站相關(guān)配套的通訊、給排水、照明等輔助系統(tǒng)。 XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 12 2.2 技術(shù)方案 編制依據(jù) 業(yè)主方 提供的有關(guān) 該 項(xiàng)目的基礎(chǔ)資料； 中材節(jié)能發(fā)展有限公司 2007 年 8 月對該系統(tǒng) 余熱資源 所做的熱工標(biāo)定數(shù)據(jù) ； 國家有關(guān)法律、法規(guī)，技術(shù)規(guī)范、規(guī)定等。 2.3 主要設(shè)計原則及指導(dǎo)思想 技術(shù)方案 必須體現(xiàn)國家宏觀經(jīng)濟(jì)政策和可持續(xù)發(fā)展的要求，堅持“客觀、公正、科學(xué)、可靠”的原則，真實(shí)、全面地反映項(xiàng)目的有利和不利因素，提出可供業(yè)主決策的建議。 總體技術(shù)方案要求 ， 在本工程實(shí)施 和電 站在正常發(fā)電 時不能影響 企業(yè) 的正常生產(chǎn)，在此前提下設(shè)計遵循“ 穩(wěn)定可靠，技術(shù)先進(jìn)，降低能耗，節(jié)約投資 ”的原則， 認(rèn)真研究項(xiàng)目建設(shè)條件，通過多方案比較，提出供業(yè)主選擇的技術(shù)方案，為業(yè)主選擇適宜的技術(shù)方案提供依據(jù)。 具體指導(dǎo)思想如下： （ 1） 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)法律法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的要求。做到建設(shè)項(xiàng)目的安全設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計，同時施工，同時投入生產(chǎn)與使用。 （ 2）在穩(wěn)定可靠的前提下，提倡技術(shù)先進(jìn)，要盡可能采用先進(jìn)的工藝技術(shù)方案，以降低發(fā)電成本和基建投入。 （ 3）盡可能利用公司現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施并盡最大可能利用余熱。 （ 4）生產(chǎn)設(shè)備原則上采用國產(chǎn)設(shè)備。 （ 5）余熱電站的 電機(jī) 控制和過程控制采用計算機(jī)控制系統(tǒng)， 達(dá)到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制的目的，并最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。 2.5 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案 2.5.1 可利用的余熱資源 XXXX 冶金集團(tuán) 有限責(zé)任公司 上述 26 臺 冶煉電爐， 均 為矮煙罩半封閉式礦 冶 爐 ， 配干法布袋除塵裝置。 XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 13 半封閉式硅鐵還原電爐排出的廢氣帶走的熱量相當(dāng)于輸入電能總量的 40% 50%。煙氣量的大小及溫度的高低受冶煉爐況與操作爐門開閉的影響，與混入空氣的多少有直接關(guān)系。 根據(jù) 中材節(jié)能發(fā)展有限公司 2007 年 8 月 3 日 5 日對 七分廠 2 爐 、八分廠 2 爐 （ 25000kVA 硅鐵冶煉電爐 ） 和十分廠 1 爐 （ 16500kVA 硅鐵冶煉電爐 ） 的現(xiàn)場 測試結(jié)果 和業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，其主要廢氣參數(shù)如下： 25000kVA 硅鐵冶煉電爐煙氣溫度 250 420，平均溫度約 320，煙氣流量 92000 131000m3/h（標(biāo)況） ， 平均煙氣流量 113000m3/h（標(biāo)況）， 含塵濃度為 5g/m3（標(biāo)況） ； 16500KVA 硅鐵 冶煉 電爐煙氣溫度 290 440，平均溫度約 353，煙氣流量 23000 79000m3/h（標(biāo)況） ， 平均煙氣 流量 55167m3/h（標(biāo)況） ,含塵濃度為 7g/m3（標(biāo)況） 。 以上數(shù)據(jù)與國內(nèi)、外同規(guī)模爐型相比， 流量 、 溫度偏低。 通過現(xiàn)場勘 查 和與業(yè)主 的充分交流、分析、研究，我們認(rèn)為導(dǎo)致煙氣 流量 、 溫度偏低的主要原 因 有以下 幾 方面： 電爐 喂料口 爐 門 采用 空 氣幕密封， 導(dǎo) 入 了 大量冷風(fēng) ； 由于現(xiàn)有空 冷 器 效果較差，不能滿足布袋除塵的溫度要求，所以在引風(fēng)機(jī)入口處增設(shè)了混冷風(fēng)閥門，標(biāo)定時冷風(fēng)閥開度為 30。 系統(tǒng)密封不嚴(yán) ，造成大量冷空氣進(jìn)入。 部分管道無保溫措施，表面散熱增加。 針對 上述存在的問題 首先要加強(qiáng)管理，采取相應(yīng)措施： 電爐 喂料口 爐 門 的開度盡量減小， 空 氣幕密封 風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速裝置 ， 減少不必要的 冷風(fēng) 侵入； 由于余熱鍋爐的排煙溫度保證在 160以下，滿足布袋除塵的溫度要求，可以取消引風(fēng)機(jī)入口處混冷風(fēng)閥門 ； 加強(qiáng) 系統(tǒng)密封 ； 增加 保溫措施， 減少 表面散熱 損失 。 采取以上各項(xiàng)措施后，進(jìn)入余熱鍋爐的煙氣溫度將會明顯提高， 據(jù)估算， 三期 8 臺 25000kVA 硅鐵冶煉電爐 （六九分廠） 的煙氣 參數(shù) 平XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 14 均 可達(dá) 125000m3/h(標(biāo)況 ) 360， 四期 18 臺 25000kVA 電爐（十十三分廠）煙氣參數(shù)平均為 90000 m3/h(標(biāo)況 ) 380 。 2.5.2 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案設(shè)計 原則 1） 充分利用 公司現(xiàn)有 廢 氣 余熱 資源 ； 2） 本余熱 電站的建設(shè)及運(yùn)行應(yīng)不影響 原有 生產(chǎn)系統(tǒng)的 正常 運(yùn)行 ； 3） 本余熱 電站的系統(tǒng)及設(shè)備應(yīng) 以 成熟可靠 、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省投資、提高效益為原則， 并考慮目前國內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備實(shí)際技術(shù)水平 。 4） 煙氣通過余熱鍋爐沉降下來的 爐 灰應(yīng)回收 利用 以達(dá)到節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境的目的。 2.5.3 裝機(jī)方案及 熱力系統(tǒng) 確定 2.5.3.1 裝機(jī)方案 的確定 根據(jù)目前國內(nèi)純余熱發(fā)電技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合 硅鐵 生產(chǎn)余熱資 源情況，本工程裝機(jī)方案采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。 由 總圖布置及工藝流程 可知 ， 同一系統(tǒng)各 生產(chǎn)車間 之間 的 距離較遠(yuǎn)，給低壓蒸汽的輸送帶來較大的困難， 根據(jù)上述余熱條件以及目前的純低溫余熱發(fā)電的技術(shù)水平， 本方案僅 對單壓 和 閃蒸 兩種 熱力系統(tǒng) 進(jìn)行比較 。 1） 按實(shí)測數(shù)據(jù) 計算 單臺 電爐 發(fā)電能力如下： 系統(tǒng) 類別 電爐 規(guī)格 鍋爐 主 汽 壓力（ MPa） 鍋爐 主 汽溫度（ ） 鍋爐 主 蒸汽 流量（ t/h） 閃蒸 蒸 汽 壓力（ MPa） 閃蒸 蒸 汽 流量（ t/h） 鍋爐 排 煙溫度（ ） 發(fā)電功率 （ kW） 單壓系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 7.54 0 0 166 1451 16500kVA 1.35 310 4.71 0 0 156 906 閃蒸系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 7.54 0.15 1.862 125 1634 16500kVA 1.35 310 4.71 0.15 0.716 125 977 2） 按改造后數(shù)據(jù) 計算 單臺電爐 發(fā)電能力如下： XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 15 系統(tǒng) 類別 電爐規(guī)格 鍋爐 主 汽 壓力（ MPa） 鍋爐 主 汽溫度（ ） 鍋爐 主蒸汽 流量（ t/h） 閃蒸 蒸 汽 壓力（ MPa） 閃蒸 蒸 汽 流量（ t/h） 鍋爐 排 煙溫度（ ） 發(fā)電功率 （ kW） 單壓系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 11.18 0 0 154 2149 16500kVA 1.35 310 9.065 0 0 118 1743 閃蒸系統(tǒng) 25000kVA 1.35 310 11.18 0.15 1.862 118 2332 16500kVA 1.35 310 9.065 0.15 0.716 130 1813 通過上述計算， 閃蒸 系統(tǒng)具有較高的發(fā)電能力，因此建議采用 閃蒸熱力系統(tǒng)。 按照以上單臺電爐的 平均余熱發(fā)電功率 推算， 一期電站 18 臺16500kVA 硅鐵冶煉電爐 和 二期 8 臺 25000kVA 硅鐵冶煉電爐 改造 前、 后電站計算平均 發(fā)電能力 及裝機(jī)容量 如下： 電站編號 改造前、后 電爐臺數(shù) 鍋爐臺數(shù) 蒸汽參數(shù) 平均發(fā)電 功率 （ kWh） 裝機(jī)容量 （ MW） 一期 改造前 18 4 主汽： 1.35 MPa 310 84.78t/h 閃蒸 ： 0.15 MPa 111 12.96 t/h 17586 30 改造后 18 4 主汽： 1.35 MPa 310 163.1t/h 閃蒸 ： 0.15 MPa 111 12.96 t/h 32634 二期 改造前 8 4 主汽： 1.35 MPa 310 60.3 t/h 閃蒸 ： 0.15 MPa 111 14.9 t/h 13072 15MW 改造后 8 4 主汽： 1.35 MPa 310 89.6t/h 閃蒸 ： 0.15 MPa 111 14.9 t/h 18656 以上計算結(jié)果是基于汽輪機(jī)排汽壓力均為 0.0075MPa，汽輪機(jī)效率均為 80的條件得到的。 此 方案 中 ，由于采用 直接空氣冷卻系統(tǒng) 使 汽輪機(jī)的排汽 壓力升高 ， 進(jìn)、出口焓差顯著下降，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件估算 ，直接空氣冷卻系統(tǒng)的排汽背壓為 0.0150.03MPa，與水冷系統(tǒng)相比，同樣條件下減少發(fā)電量約 為 10 15， 即一期改造后的平均發(fā)電能力為27.74MW；二期改造后的平均發(fā)電能力為 15.8MW。 2.5.3.1.1 余熱鍋爐 的 結(jié)構(gòu) 形式 及清灰方案 XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 16 根據(jù) 工藝 流程和廢氣參數(shù)及粉塵的特性， 余熱鍋爐采用單鍋筒 、光管受熱面、 自然循環(huán)方式、露天立式布置，結(jié)構(gòu)緊湊、占地 面積 小。煙氣從上向下 依次 橫向沖刷過熱器、蒸發(fā)器、省煤器，氣流方向與粉塵沉降方向一致， 有利于受熱面的清灰。 鍋爐 受熱面 采用光管錯排方式布置，使氣流在管壁形成擾動，阻止煙塵沉降 。 鍋爐分兩段設(shè)置，其中 I 段為蒸汽段， II 段為熱水段。 為便于運(yùn)行和檢修，設(shè)有多層平 臺。 試驗(yàn)證明： 煙塵的 主要成份為： SIO2、 C、 CaO、 Fe2O3、 AI2O3等，各種成份所占比例分別為： 91.7%、 7.5%、 0.2%、 0.2%、 0.3%，其它成份 占 0.1%， 堆積比重只有 0.2t/m3， 煙塵粒度 1 m 的占 80以上，平均粒徑為 0.10.15 m。 當(dāng) 煙氣 溫度 160 、 通流截面風(fēng)速 8m/s 時 ，煙氣粉塵很難在 光管 受熱面堆積成型 。 但是， 硅微粉表面張力很小，具有較強(qiáng)的親水性。 針對廢氣粉塵粒度很小，比重較輕的特點(diǎn)，余熱鍋爐在正常運(yùn)行時積灰?guī)茁瘦^小，但在事故 狀態(tài) 下，仍然存在積灰 的可能 ， 如電爐 電極冷卻水套漏水、鍋爐爆管等。 因此 在鍋爐的各受熱面之間布置了激波脈沖清灰裝置。 以減輕余熱鍋爐的 積灰，提高鍋爐的換熱效率。 鍋筒材料 為 20g，安裝在鋼架頂部。鍋筒內(nèi)部裝置的一次分離采用縫隙擋板結(jié)構(gòu)，二次分離元件為特殊的鋼絲網(wǎng)分離器。為了保證好的蒸汽品質(zhì)和合格的鍋水，還裝有加藥管和表面排污管。 為保證安全和便于操作，鍋筒上部裝有壓力表、安全閥和備用管座。鍋筒前方設(shè)有兩組石英玻璃管水位表，其中一只為雙色水位表，便于用戶單位設(shè)置工業(yè)攝像頭以監(jiān)視水位；一組電接點(diǎn)液位計管座，可作水位顯示和接水位報警器用；兩組水位平衡容 器，作水位記錄與控制用。 鍋爐四周布置有內(nèi)護(hù)板，與熱煙道組成煙氣通道，內(nèi)護(hù)板、熱煙道外敷設(shè)輕型保溫層。鍋爐整個外表面 采用 彩色鋼板 作保護(hù)層 ，使得整個鍋爐的漏風(fēng)率小于 3。 通過上述計算， 10、 11、 12 三個 硅鐵分廠 12 臺 16500kVA 硅鐵冶煉XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 17 電爐 每 分廠 冶煉電爐 可生產(chǎn) 1.35MPa 310 的 過熱 蒸汽 36.26t/h；同時可通過閃蒸器產(chǎn)生 0.15 MPa 111 的飽和蒸汽 2.88 t/h。 13 硅鐵分廠 6臺 16500kVA 硅鐵冶煉電爐 可生產(chǎn) 1.35MPa 310 的 過熱 蒸汽 54.39t/h；同時可通過閃蒸器產(chǎn) 生 0.15 MPa 111 的飽和蒸汽 4.32 t/h。 6、 7、 8、 9 四個 硅鐵分廠 8 臺 25000kVA 硅鐵冶煉電爐 每分廠 冶煉電爐 可生產(chǎn) 1.35MPa 310 的 過熱 蒸汽 22.36t/h；同時可通過閃蒸器產(chǎn)生 0.15 MPa 111 的飽和蒸汽 3.724 t/h。 2.5.3.1.2 低溫余熱發(fā)電汽輪機(jī)的 特點(diǎn) 本 項(xiàng)目 采用的汽輪機(jī)是針對低溫余熱發(fā)電而 特殊 設(shè)計的低參數(shù) 補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)。 考慮管線的壓力、溫度等損失，混合至主汽母管的 主蒸汽參數(shù)為 1.25MPa 300過熱蒸汽 ； 補(bǔ)汽 汽參數(shù)為 0.15MPa 111 飽和 蒸汽 。 汽輪機(jī)的通流部分由一個復(fù)速級和七個壓力級組成，不設(shè)回?zé)岢槠?。汽輪機(jī)前汽缸選用耐熱鉻鉬合金鑄鋼材料，后汽缸則采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵材料。前后汽缸用垂直中分面法蘭螺栓聯(lián)接，上下半汽缸，由水平中分面螺栓聯(lián)接，前汽缸用貓爪結(jié)構(gòu)搭在前軸承座上，前軸承座通過前座架固定在汽機(jī)基礎(chǔ)平臺上，后軸承座用螺栓及半圓墊圈固定在后汽缸上，后汽缸通過后座架直接固定在基礎(chǔ)上。 來自 余熱 鍋爐的主蒸汽經(jīng)隔離閥 、 速關(guān)閥進(jìn)入汽輪機(jī)高壓部分蒸汽室，然后由調(diào)節(jié)汽閥控制進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分，蒸汽膨脹作功后，乏汽排入凝汽器凝結(jié)成水 ， 再由凝結(jié)水泵泵出至除氧 器。凝結(jié)水泵出口處引一路凝結(jié)水回凝汽器熱井作再循環(huán)管路。凝汽器上裝有安全膜板，當(dāng)凝汽器內(nèi)壓力過高時，可直接自動向空排汽。 為了很好的適應(yīng) 工藝過程的不穩(wěn)定，汽輪機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須適應(yīng)進(jìn)汽參數(shù)的波動，保證汽輪機(jī)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。為此增加了前壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其基本原理是：將測得的新蒸汽壓力信號輸入前壓調(diào)節(jié)器，與設(shè)定值比較后，輸出控制信號，直接控制同步器，當(dāng)新汽壓力偏低時，XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 18 控制調(diào)節(jié)汽閥關(guān)小，反之開大。純低溫余熱發(fā)電是一種以汽定電的調(diào)節(jié)方式，達(dá)到在維持系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的目的。 2.5.3.1.3 裝機(jī)方案 的確定 根據(jù)余熱鍋爐所能產(chǎn)生的主汽品位， 本工程 選用 低 壓 補(bǔ) 汽 凝汽 式 汽輪機(jī) ， 主蒸汽參數(shù) 確定 為 1.25MPa 300 ；補(bǔ)汽 汽參數(shù)為 0.15MPa 111 飽和 蒸汽 。 一期電站 4 臺鍋爐 共能生產(chǎn)主蒸 汽量約 為 ： 1.35MPa 310 163.1t/h； 閃蒸： 0.15 MPa 111 12.96 t/h，平均余熱發(fā)電功率約為27.74MW， 額定裝機(jī)功率為 30MW。 二期電站 4 臺鍋爐 共能生產(chǎn)主蒸 汽量約 為 ： 1.35MPa 310 89.6t/h； 閃蒸： 0.15 MPa 111 14.9 t/h，平均余熱發(fā)電功率約為15.8MW， 額定裝機(jī)功率為 15MW。 綜上所述，本工程確定裝機(jī)方案如下： 一期電站： 1 臺 30MW 低 壓 補(bǔ)汽 凝汽式 汽輪機(jī)組 4 臺余熱鍋爐 ； 二期電站： 1 臺 15MW 低 壓 補(bǔ)汽 凝汽式 汽輪機(jī)組 4 臺余熱鍋爐 一期電站 汽輪機(jī) 主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率 30MW 經(jīng)濟(jì)功率 28MW 最大功率 33MW 轉(zhuǎn) 速 3000r/min 額定 主 進(jìn)汽壓力 1.25MPa（ A） 最大允許 主 進(jìn)汽壓力 1.6MPa（ A） 額定 主 進(jìn)汽溫度 300 最大 主 進(jìn)汽溫度 340 額定排汽壓力 0.015MPa（ A） 負(fù)荷大于 12000kW 時汽機(jī) 安全使用的最低進(jìn)汽參數(shù) P 0.7MPa（ A） t 250 XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 19 二期電站 汽輪機(jī) 主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率 15MW 經(jīng)濟(jì)功率 15MW 最大功率 16.5MW 轉(zhuǎn) 速 3000r/min 額定 主 進(jìn)汽壓力 1.25MPa（ A） 最大允許 主 進(jìn)汽壓力 1.6MPa（ A） 額定 主 進(jìn)汽溫度 300 最大 主 進(jìn)汽溫度 340 額定排汽壓力 0.015MPa（ A） 負(fù)荷大于 6000kW 時汽機(jī) 安全使用的最低進(jìn)汽參數(shù) P 0.7MPa（ A） t 250 該機(jī)組在額定功率 40110%的情況下可以長期穩(wěn)定運(yùn)行，它的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)汽 參數(shù)范圍較廣， 適應(yīng)能力強(qiáng) 。 2.5.3.2 熱力系統(tǒng) 根據(jù)上述裝機(jī)方案，為滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要 并 達(dá)到節(jié)能、回收余熱的目的，結(jié)合生產(chǎn)工藝條件，熱力系統(tǒng)方案確定如下： 在 每個分廠多臺 硅鐵冶煉電爐 廢氣出口 各 設(shè)置 一臺 廢氣 余熱鍋爐 ，每臺 鍋爐 均與 系統(tǒng)原有的空氣冷卻器 并聯(lián)布置 。 為了防止 余熱鍋爐事故時 ， 影響硅鐵爐的正常生產(chǎn)，在余熱鍋爐和空冷器的進(jìn) 口處 各 增加 一個電動控制閥門 （詳見 F02 余熱鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)圖 ） 。以便余熱鍋爐事故時，可以迅速從系統(tǒng)里解列出來 。 余 熱鍋爐 分 II 段設(shè)置，其中 I 段為 主 蒸汽段， II 段為 熱水 段 。 各 臺余熱鍋爐 I 段生產(chǎn)的 1.35MPa 330 的過熱蒸汽匯合后進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電 ， 汽機(jī) 主 汽耗率 6.12kg/kWh； 汽機(jī)補(bǔ)汽壓力 0.15MPa，補(bǔ)汽發(fā)電汽耗12.63kg/kWh，汽機(jī)超發(fā)能力 10%，并且在此負(fù)荷能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。 汽輪機(jī)做功后的乏汽通過 直接空氣冷卻系統(tǒng) 冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵XXXX 冶金 集團(tuán)節(jié)能減排項(xiàng)目 大型集群 電爐低溫?zé)煔庥酂?資源綜合利用能效電廠工程 技術(shù)方案 20 送入真空除氧器，再經(jīng)給水泵為余熱鍋爐 熱水段 提供給水， 熱水段 生產(chǎn)的 190 的熱水，其中一部分熱水 作為 鍋爐 蒸汽段 的給水 ，多余的熱水送至閃蒸器 從而形成完整的熱力循環(huán) （ 詳見附圖 F03電站原則性熱力系統(tǒng)圖 ） 。 上述方案的配置，可以使電站運(yùn)行方式靈活、可靠，能很好地與 硅鐵 生產(chǎn)配合，可最大限度的利用余熱。 上述方案 的特點(diǎn)如下 ： 1） 為了保證電站事故不影響 硅鐵正常 生產(chǎn)，余熱鍋爐均設(shè)有旁通廢氣管道，一旦余熱鍋爐或電站發(fā)生事故時，可以將余熱鍋爐從 硅鐵 生產(chǎn)系統(tǒng)中解列，不影響 硅鐵 生產(chǎn)的正常運(yùn)行。 2） 余熱鍋爐采用立式鍋爐，減少占地面積，減少漏風(fēng) ， 提高余熱回收率。 3）本工程 采用 真空 除氧方式，有效的保證除氧效果 ，并 最大限度的利用余熱 。 4） 針對 廢氣粉塵粒度 很小 ， 比重較輕 的特點(diǎn) ， 余熱鍋爐在正 常運(yùn)行時積灰?guī)茁瘦^小， 但在事故解列的情況下，仍然存在積灰現(xiàn)象，因此 在鍋爐的 各 受熱面 之間 布置了激波脈沖 清 灰裝置