某公司12156mw機組水泥余熱發電項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 合理的綜合利用現有的寶貴資源將 是我國今后如何確保經濟可持續發展的關鍵所在。為此，早在 1996年國務院就制定并出臺了一系列開展資源綜合利用的政策，倡導要 將 資源開發與節約并舉 ，并把節約放在首位，一切生產、建設、流通、消費等各個領域， 都 必須節約和合理利用現有的各種資源，千方百計減少資源的占用和消耗。 開展資源合理利用，是我國的一項長期的重大技術經濟政策，也是我國國民經濟和社會發展中一項長遠的戰略方針，對于節約資源、 改善環境狀況、提高經濟效益，實現資源的優化配置和可持續發展具有重要的意義。 人類 生存 和社會發展進步所必須 依賴 的石油、煤炭、水等均屬 于資源的范疇，均屬于全人類、全社會所必須予以保護和合理利用的資源領域。為貫徹落實《國務院轉批國家經貿委等部門關于進一步開展資源綜合利用意見的通知》 （國發 【 1996】 ）等文件的精神，國家經貿委于 2021 年 7 月下發了 —— 關于印發《資源綜合利用電廠（機組）認定管理辦法》的通知，該辦法適用于全國所有的資源綜合利用電廠（機組）。該管理辦法中明確指 4 出 ：資源綜合利用電廠（機組）是指利用余熱、余壓、城市垃圾、煤矸石（石煤、油母頁巖）、 煤泥等低熱值燃料生產電力、熱力的企業單位。 ??對于以工業余熱、余壓為工質的資源綜合利用電 廠，應依據產生余熱、余壓電廠的裝機容量，并且特別指回收利用工業生產過程中產生的可利用的熱能及壓差進行發電的企業。 循環經濟的興起 利用水泥生產過程中的余熱建設電站后，電站的產品 —— 電力將回用于水泥生產，這套系統在回收水泥生產過程中產生的大量的余熱的同時，又減少了水泥 廠 對環境的熱污染以及粉塵污染，這將給企業帶來巨大的經濟效益。這套系統是一個典型的循環經濟的范例。 循環經濟的思想萌芽興起于 20 世紀 60 年代，到了 80 年代，人們的認識 經歷 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，特別是可持續發展戰略成為世界潮流的近幾年，源頭預防和全過程治理替代末端治理成為國家環境與發展政策的真正主流， 人們在不斷的探索和總結的基礎上，提出了以資源利用最大 化 和污染排放最小化為主線，逐漸將清潔生產、資源綜合利用、生態設計和可持續消費等融為一套系統的循環經濟戰略。循環經濟內涵是一種 “ 促進人與資源的協調與和諧 ” 的經濟發展模式，它要求以 “ 減量化 再利用 再循環”（ 3R）為社會經濟活動的行為準則，把經濟活動組織成一個“資源 產品 再生資源 ” 的反饋式流程，實現 “ 低 開采、高利用、 低排放 ” ，以最大限度利用進入系統的物質和能量，提高資源利用率，最大限度地減少污染物排放，提升經濟運行質量和效益。 “ 減量化、再利用、再循環 ” 是循環經濟最重 5 要的實際操作原則。 2021 年 9 月 28 日 至 29 日，國家發展改革委在北京召開全國循環經濟工作會議。會議作了題為 “ 貫徹和落實科學發展觀 ，大力推進循環經濟發展 ” 的報告。會議指出，循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心，以 “ 減量化、再利用、再循環 ” 為原則，以 “ 低消耗、低排放、高效率 ” 為 基本特征，符合可持續發展理念的經濟增長模式，是對 “ 大量生產、大量消費、大 量廢棄 ” 的傳統增長模式的根本 變革 。發展循環經濟有利于形成節約資源、保護環境的生產方式和消費模式，有利于提高經濟增長的質量和效益，有利于建設資源節約型社會，有利于促進人與自然的和諧，充分體現了以人為本，全面協調可持續發展觀的本質要求，是實現全面建設小康社會宏偉目標的必然選擇，也是關系中華民族長遠發展的根本大計。 會議指出，要在五個環節加快推進循環經濟的發展。在資源開采環節，要大力提高資源綜合開發和回收利用率；在資源消耗環節 ，要大力提高資源利用率；在廢棄物產生環節，要大力開展資源綜合利用；在再生資源產生環節，要 大力回收和循環利用各種廢舊資源；在社會消費環節，要大力提倡綠色消費。 開展節能活動 2021 年 7 月 26 日，國家發改委在北京召開全國節能工作會議，各省、自治區、直轄市等主管節能工作的 領導 參加了會議。 國家發展改革委指出，近年來隨著經濟規模的不斷擴大，中國對能源的需求在持續較快增加，這已 成為制約經濟社會發展的瓶頸。緩解能源瓶頸制約的根本出路是堅持開 6 發與節約并舉，節能優先的方針，大力推進節能降耗，提高能源利用效率。為了強調當前節能工作的重要性，國家發改委在會議現場與三十個省、自治區、直轄市及新疆生產建設 兵團和十四家中央企業負責人 簽訂 了節能目標責任書。中國財政部在會上表示，財政部要調整完善現有的稅收政策，擇機出臺有利于節能的優惠措施。包括：考慮將節能設備 作為 享受企業所得稅優惠政策的對象之一， ?? 鼓勵節能設備推廣使用； ?? 鼓勵環保和節能相結合 ?? 。 中央財政將根據節能工作的需要，著重從節能產品生產、節能設備的應用、節能技術研發推廣等方面入手，適時研究制定相應的稅收優惠政策。這次會議預示著中國節能工作全面展開。 理想的 CDM 項目 為了應對溫室氣體排放對全球氣候變化帶來的嚴重影響， 20 多年來，人類社會進 行了堅持不懈的努力。 1997 年 12 月在日本東京通過的《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》，規定在 2021 年 到 2021 年的第一個承諾期內，工業發達國家必須將二氧化碳排放總量在 1990 年排放總量的基礎上減少 %；發展中國家在此期間不承擔減排義務，而且可以將本國實現的減排量出售給發達國家，換取資金與技術，再用于國內的環境保護事業，促進發展中國家的可持續發展，這就是《京都議定書》所設計的 “ 清潔發展機制（簡稱 CDMClean Development Mechanism） ” 的精髓。 CDM 是《京都議定書》 第 12 條所建立的發達國家與發展中國家之間的一種國際合作機制。《京都議定書》所設計的 CDM 包含雙重目的：幫助發展 7 中國家實現可持續發展；幫助發達國家實現其減排承諾。 CDM 規定發達國家通過提供資金和技術的方式，與發展中國家開展項目級的合作，將項目所實現的 “ 核證減排量（ CERs） ” 用于發達國家締約方完成他們在議定書中的減排承諾。 CDM 被普遍認為是一種 “ 雙贏 ” 的機制：發展中國家通過合作可以獲得資金和技術，有助于實現自己的可持續發 展，發達國家可以大幅度降低其在國內實現減排所需的高昂費用。 清潔發展機制為發達國家實現減排承諾提供了另一種可行的途徑。在全球范圍內無論哪里進行減排，效果 都 是一樣的，但是在發展中國家實現減排所需的成本與難度相對 更 低一些。 CDM 模式的主要內容是，發達國家可以在發展中國家的項目中投入資金 、技術，幫助其減少溫室氣體的排放量，然后向發展中國家購買其排放量，這樣發達國家就能以比較低的成本完成減排承諾。 CDM 在發達國家和發展中國家之間創造了一種商機，使溫室氣體的減排量可以作為商品在國際市場上進行交易，發展中國家可以通過 CDM項目獲得一定的資金和較先進的技術。 本電站建成后，每年可減少大量的 CO2 排放。是一個 很 好的 CDM 項目。 隨著科學進步合經濟水平的持續發展 ，我國水泥工業的建設規模和節能技術水平有了長足的進步，水泥工業的生產建設規模 由 1000t/d、 2500 t/d快速發展到 5000t/d、 8000t/d、 10000t/d。水泥熟料熱耗已由原來的 4600～6700kJ/ 降低到 3000～ 3300kJ/，甚至可以達到 3000 kJ/以下，即使如此，水泥生產過程中仍然還有大量的 350℃ 以下 的中、低溫 余熱仍不能被充分利用，由其所造成的能源浪費依然驚人。水泥生產過程中有窯頭熟料冷卻機和窯尾余熱器排掉的 350℃ 以下 廢氣，其熱量約占水泥熟料燒成系統總耗熱量的 35%～ 38%， 甚至更高。而利用日益成熟的資源綜合 8 利用技術，可大量回收和充分利用中、低品位的余熱用以發電、制冷、采暖或熱電聯供，已經成為目前國內水泥工業節能降耗的有效途徑。 本余熱電站建成后，可大 量 回收和循環利用水泥窯廢氣，提高水泥線的整體資源利用水平，為資源的綠色消費貢獻力量。 項目的技術條件支持 國外純 低溫余熱發電技術從 20 世紀 60 年代末期即開 始研制 ， 到 70 年代中期，無論是熱力系統 還 是裝備都已進入實用階段。此項技術的應用到80 年代初期達到了高潮，尤其是日本，此項技術較為成熟，不但在本國二十幾條預分解窯熟料生產線上得到應用，并且出口 到 臺灣、韓國等一些國家和地區。他們開發研制的余熱鍋爐及中、低品位蒸汽汽輪機，經數十幾個工廠多年運轉實踐證明，技術成熟可靠并具有很大的靈活性。 1996 年日本新能源產業株式會社（ NEDO） 向 我國安徽寧國水泥廠贈送一套 6480kW 的純中、低溫余熱電站設備，余熱電站的工程設計、開發、技術轉化 由國內科研機構 承擔，目前已投入運行 。 2021 年 4 月 ， 國產設備的純低溫余熱電站在上海萬安集團金山水泥廠1200 t/d 四級預熱器水泥熟料生產線正式投入運行，該電站裝機 2500kW，正常發電功率 1900～ 2100kW，噸熟料發電量 38～ 40kWh， 接近 同類電站的國際先進水平。 2021 年 6 月， 國產設備的純低溫余熱電站在浙江小浦眾盛水泥有限公司 2500 t/d 五級預熱器水泥熟料生產線正式投入運行，該電站裝機 3000kW，正常發電功率為 3200～ 3300kW，噸熟料發電量達到 30～ 32kWh，使得 2500 t/d 五級預熱器水泥熟料生產線純低溫余熱發電達 到一個嶄新的技術水平。 9 2021 年 7 月 ， 全 國產裝備的純低溫余熱電站在浙江煤山眾盛建材有限公司 5000t/d 五級預熱器水泥熟料生產線正式投入運行，該電站裝機6000kW，正常發電功率為 6300～ 6500kW，噸熟 料 發電量達 30～ 32kWh，譜寫 了 5000t/d 五級預熱器水泥熟料生產線進行低溫余熱發電的又一新篇章。 2021 年 9 月國產設備的純低溫 余熱電站在浙江三獅有限公司 2500t/d＋ 5000t/d 五級預熱器水泥熟料生產線正式投入運行，該電站 裝機 3000kW＋ 6000kW，正常發電功率 1000kW，噸 熟 料發電 量達 31～ 33kWh， 該廠每天因發電的建設而凈利潤 12 余萬元，預計 年回收電站建設的全部投資。 這些余熱電站的相繼建成及投產，收到了良好的經濟效益與社會效益，在大幅度降低水泥生產成本的同時也為國家節約了能源，保護了環境，為可持續發展戰略 做出 了貢獻。 10 2 建設 項目 概況 建設 項目范圍及內容 根據 《四川省 某某 水泥有限公司綜合利用廣安電廠廢渣實施 2500t/d 新型干法水泥生產線技改工程可行性研究報告》 以及與 某某 水泥有限公司 領導和相關專業技術人員溝通協商， 本項目 設計的 范圍如下： 一 條 3200t/d 水泥窯窯頭冷卻機廢氣余熱鍋爐； 一 條 3200t/d 水泥窯窯尾預熱器廢氣余熱鍋爐； 1179。 6MW 汽輪發電機系統； 鍋爐 補 給水處理系統； 電站循環水系統； 站用電系統； 電站自動控制系統； 電站室外汽水系統； 電站相關配套的通訊、給排水、照明等輔助系統。 項目可行性研究報 編制依據 四川省 某某 水泥有限公司 提供的有關本項目的基本資料； 國家有關 水泥設計及發電設計的 法律、法規、技術規范、規定 ； 國家相關的產業政策等。 主要設計原則及 指導 思想 總體技術方案要求在本工程實施時不能影響熟料生產線的正常生產 ， 11 在此前提下項目建議書中電站總體技術方案的設計遵循 “ 安全保障、 穩定可靠，技術先進，降低能耗，節約投資 ” 的原則，具體指導思想如下： （ 1） 在 安全保障為原則下，余熱發電的投產不影響水泥生產 系統 的正常運行。 （ 2） 以穩定可靠為前提，采用經實踐證明是成熟、可靠的工藝和裝備。 （ 3） 在穩定可靠的前提下，提倡技術先進，要盡可能采用先進的工藝技術方案，以降低發電成本和基建投入 費用 。 （ 4） 盡可能利用公司現有設備、設施并盡最大可能利用余熱。 （ 5） 生產設備原則上采用國內優質產品。 （ 6） 余熱電站的 動力 控制和過程控制采用計算 機控制系統，達到高效 、節能、穩定生產、優化控制的目的， 并且 最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。 熱力系統及裝機方案 可利用余熱條件 因缺少部分煙氣資料，參考國內同等規模的 水泥生產線廢氣參數， 待收集完整資料后再做進一步修改， 本工程 3200t/d 生產線余熱條件如下： （ 1） 窯尾預熱器出口廢氣參數如下： 風量： 203650m3/h(標況 )，溫度： 325℃ ～ 210℃ （排出的廢氣考慮用于生料烘干），具有約 3136179。10 4kJ/h 的熱量； （ 2） 窯頭冷卻機中部出口廢氣參數如下： 風量： 142500 m3/h(標況 )，