玻璃公司煙氣余熱發(fā)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 條生產(chǎn)線每小時(shí)可生產(chǎn)蒸汽約 噸。 純凝汽計(jì)算發(fā)電量為 4160kWh。扣除抽汽 (6t/h， )后，平均發(fā)電功率 3100kWh。 綜合考慮目前玻璃生產(chǎn)線余熱資源分布情況和玻璃窯的運(yùn)行狀況，在充 分利用余熱的前提下，以“穩(wěn)定、可靠、技術(shù)先進(jìn)、不影響玻璃生產(chǎn)”為原則，確定熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案如下： 本系統(tǒng)主機(jī)包括二臺(tái)余熱換熱器及一套凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量為 3MW。 在玻璃生產(chǎn)線蓄熱室后與煙囪間各設(shè)置一臺(tái)余熱換熱器。保留原有煙道作為緊急排風(fēng)煙道，當(dāng)余熱換熱器故障檢修時(shí)，玻璃生產(chǎn)系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行，不影響玻璃線的正常生產(chǎn)。余熱換熱器生產(chǎn) ℃的過(guò)熱蒸汽。 與二臺(tái)余熱換熱器配套，設(shè)置一臺(tái) 。 主機(jī)設(shè)備 根據(jù)熱力系統(tǒng)選擇及國(guó)內(nèi)余熱換熱器和低參 數(shù)汽輪機(jī)的生產(chǎn)和使用情況，確定主機(jī)設(shè)備如下： 序號(hào) 設(shè)備名稱及型號(hào) 數(shù)量 主要技術(shù)能數(shù)、性能、指標(biāo) 1 3MW 凝汽式汽輪機(jī)（帶非調(diào)抽汽口，可滿足玻璃線用汽） 1 型號(hào)： 額定功率： 3MW 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 主汽門前壓力： 主汽門前溫度： 325℃ 排汽壓力： 額定汽耗： 抽汽壓力： MPa 抽汽量： 6t/h 2 3MW 發(fā)電機(jī) 1 型號(hào)： QF32 型 額定功率： 3MW 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 出線電壓： 3 1廢氣換熱器 1 入口廢氣量： 120xx0m3/h（標(biāo)況） 入口廢氣溫度： 400~450℃ 主蒸汽量： 主蒸汽壓力： 主蒸汽溫度： 350℃ 給水溫度： 105℃ 4 2廢氣換熱器 1 入口廢氣量： 80000m3/h（標(biāo)況） 入口廢氣溫度： 400~450℃ 主蒸汽量： 主蒸汽壓力： 主蒸汽溫度： 350℃ 給水溫度： 105℃ 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 主要技術(shù)指標(biāo)表 指標(biāo)名稱 單位 指標(biāo) 備注 裝機(jī)容量 MW 平均發(fā)電功率 MW 年運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí) h 7920 年發(fā)電量 104kWh 2455 年供電量 104kWh 2258 不計(jì)引風(fēng)機(jī) 全站勞動(dòng)定員 人 18 投資估算 固定資產(chǎn)投資總估算 萬(wàn)元 其中：建筑工程 萬(wàn)元 設(shè)備費(fèi) 萬(wàn)元 安裝工程 萬(wàn)元 其它 萬(wàn)元 經(jīng)濟(jì)效益 投資回收期（稅前） 年 含建設(shè)期 投資回收期（稅后） 年 全投資內(nèi)部收益率（稅前） % 全投資內(nèi)部收益率（稅后） % 供電成本 元 /kWh 3 技術(shù)方案 接入系統(tǒng)及電量平衡 電站接入系統(tǒng) 擬建的 3MW 純低溫余熱 電站采用 10kV 單母線接線方式。發(fā)電機(jī)組由電站 10kV 母線經(jīng) 單 回電纜線路與 廠區(qū)總降壓 站 10kV 某段 母線連接 。 3MW 純低溫余熱 電站與現(xiàn)有電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，運(yùn)行方式為并網(wǎng)電量不上網(wǎng)。在電站側(cè)的 發(fā)電機(jī) 聯(lián)絡(luò)線開(kāi)關(guān) 和 發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)處設(shè)置并網(wǎng)同期點(diǎn)。接入系統(tǒng)方案 詳 見(jiàn)附圖《 接入系統(tǒng)方案圖 》 。 本接入系統(tǒng)最終方案應(yīng)以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T出具的“接入系統(tǒng)報(bào)告”中的接入系統(tǒng)方案為準(zhǔn)。 電量平衡 公司二條浮法玻璃生產(chǎn)線平均用電功率約為 5000 kWh，年用電量約為 4200kWh。當(dāng)余熱電站建成后，電站總供電量約為 2186kWh。 在不改變 配 電站原有供電及運(yùn)行方式的前提下，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電量將全部用于全廠負(fù)荷。 在公司玻璃生產(chǎn)和電站正常運(yùn)行的情況下，全廠供電自給率可達(dá) %。從而減少了公司購(gòu)電成本，提高了公司的整體經(jīng)濟(jì)效益 。 電站的運(yùn)行以并網(wǎng)不上網(wǎng)，自發(fā)自用為原則。 電站總平面布置及交通運(yùn)輸 電站總平面布置： 本工程包括： 3MW 電站的汽輪機(jī)廠房、化學(xué)水處理車間、機(jī)力通風(fēng)冷卻塔、泵站 以及余熱換熱器生產(chǎn)車間。 根據(jù)玻璃生產(chǎn)線的布置及發(fā)電工藝流程，煙氣治理系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)的余熱換熱器均布置在各玻璃生產(chǎn)線原余熱鍋爐房位置，均為露天布置；。發(fā)電系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機(jī)房和循環(huán)水系統(tǒng)利用廠內(nèi)空地建設(shè) 道路工程 工廠內(nèi)現(xiàn)已有縱橫成網(wǎng)、互相貫通的道路，用于生產(chǎn)、消防和檢修，故電站區(qū)域利用原有道路網(wǎng)絡(luò)，不再考慮新建。 豎向設(shè)計(jì)和雨水排除 在豎向設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)工廠的現(xiàn)有建筑物及場(chǎng)地標(biāo)高，合理擬定電站車間的標(biāo)高。土方 工程在玻璃生產(chǎn)線建設(shè)時(shí)已統(tǒng)一考慮，并已經(jīng)平整完畢，本工程不考慮土方工程量。 工廠內(nèi)已建成有布局合理的雨 水溝，工廠的雨水排除可得到可靠保證，故電站區(qū)域不再新建雨水溝，該區(qū)域的雨水匯入工廠已有的雨水排除系統(tǒng)。 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案 熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案設(shè)計(jì)前提 本工程熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案應(yīng)考慮下述前提條件： ⑴ 充分利用廢氣余熱。 根據(jù)計(jì)算， 2 條生產(chǎn)線產(chǎn)生可利用回收廢氣總量約為 20xx00Nm3/h。 ⑵ 本工程實(shí)施后電站不應(yīng)向電網(wǎng)返送電； ⑶ 余熱電站的建設(shè)及生產(chǎn)運(yùn)行應(yīng)不影響玻璃生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行； ⑷ 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(guó)內(nèi)余熱發(fā)電設(shè)備實(shí)際技術(shù)水平； ⑸ 電站控 制采用 DCS 計(jì)算機(jī)集中控制及管理系統(tǒng)； ⑹ 電站設(shè)集中電力室，電站啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電源為電網(wǎng)供電，電站正常運(yùn)行后，站用電即可由電網(wǎng)供電，也可由發(fā)電機(jī)直接供電； ⑺ 電站與電網(wǎng)通過(guò)公司總降壓變電站 10kV 側(cè)并網(wǎng)，運(yùn)行方式為并網(wǎng)電量不上網(wǎng)； ⑻ 電站設(shè)獨(dú)立調(diào)度通訊系統(tǒng)，與電站生產(chǎn)有關(guān)的各崗位均設(shè)直通調(diào)度電話，電站與電網(wǎng)調(diào)度管理部門間按要求設(shè)置調(diào)度通信設(shè)施； ⑼ 在玻璃窯窯尾廢氣出口與煙囪間廢氣煙道增設(shè)余熱換熱器，余熱換熱器設(shè)旁通廢氣管道，當(dāng)余熱換熱器或電站故障時(shí)，玻璃生產(chǎn)可以繼續(xù)進(jìn)行。 熱力系統(tǒng)方案及裝機(jī)容量 根據(jù)目前國(guó)內(nèi)純 余熱發(fā)電技術(shù)及裝備現(xiàn)狀，結(jié)合玻璃窯的生產(chǎn)線余熱資源情況，并根據(jù)本工程項(xiàng)目建議書確定的裝機(jī)規(guī)模，本工程裝機(jī)方案采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。 綜合考慮目前玻璃生產(chǎn)線余熱資源分布情況和玻璃窯的運(yùn)行狀況，在充分利用余熱的前提下，以“穩(wěn)定、可靠、技術(shù)先進(jìn)、不影響玻璃生產(chǎn)”為原則，確定熱力系統(tǒng)及裝機(jī)方案如下： 裝機(jī)容量 本系統(tǒng)主機(jī)包括二臺(tái)余熱換熱器及一套凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量為 3MW。 在每條線總煙道閘板后與煙囪間各設(shè)置一臺(tái)余熱換熱器，蓄熱器出口廢氣總量有20xx00m3/h（標(biāo)況） 400~450℃。同時(shí)原有煙道也 作為事故排煙通道，不至于在余熱鍋爐 發(fā)生故障時(shí)影響玻璃窯生產(chǎn)。余熱換熱器總共生產(chǎn) ℃過(guò)熱蒸汽。 熱力系統(tǒng) 根據(jù)熱力計(jì)算及主機(jī)配置情況確定熱力系統(tǒng)如下： 汽輪機(jī)凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵送入除氧器，再經(jīng)給水泵為余熱換熱器提供給水。余熱鍋爐生產(chǎn) 過(guò)熱蒸汽，經(jīng)各自的主蒸汽母管再一起進(jìn)入汽輪機(jī)系統(tǒng)用于發(fā)電。汽輪機(jī)做功后的乏汽通過(guò)冷凝器冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵送入除氧器，從而形成完整的熱力循環(huán)系統(tǒng)。 上述方案的配置，可以使電站運(yùn)行方式靈活、可靠，能很好地與玻璃生產(chǎn)配合。 主要設(shè)備 根據(jù) 熱力系統(tǒng)選擇及國(guó)內(nèi)余熱換熱器和低參數(shù)汽輪機(jī)的生產(chǎn)和使用情況，確定主、輔機(jī)設(shè)備。見(jiàn)主機(jī)設(shè)備表。 作為余熱發(fā)電工程的心臟設(shè)備，設(shè)計(jì)選用已在多條浮法玻璃生產(chǎn)線應(yīng)用的立式 Π 型結(jié)構(gòu)。煙氣下進(jìn)下出，適合玻璃生產(chǎn)線的布置情況。具體參數(shù)見(jiàn)下表。 余熱鍋爐主要參數(shù)表 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 單 位 900t/d 600t/d 1 鍋爐入口廢氣設(shè)計(jì)溫度 ℃ 400 400 2 鍋爐入口廢氣溫度范圍 ℃ 400~500 400~500 3 鍋爐入口設(shè)計(jì)廢氣量 104Nm3/h 120xx 80000 4 鍋爐入口廢氣量范圍 104Nm3/h ~ ~ 5 鍋爐入口含塵濃度 mg/Nm3 492 492 6 煙氣中 SO2 含量 mg/Nm3 280 280 7 廢氣成份 CO2 % O2 % N2 % H2O % 10 10 8 鍋爐進(jìn)口煙氣壓力 Pa － 600 － 600 9 循環(huán)方式 自然循環(huán) 自然循環(huán) 10 回水溫度 ℃ 40 40 主蒸汽段 11 主蒸汽段 給水溫度 ℃ 105 105 12 蒸汽 壓力 MPa(g) 13 蒸汽溫度 ℃ 350177。10 350177。10 14 計(jì)算 蒸汽 產(chǎn) 量 t/h 15 排煙溫度 ℃ ~180 ~180 16 設(shè)計(jì)工況鍋爐廢氣阻力 Pa ~900 ~900 17 漏風(fēng)系數(shù) % 2 2 18 除灰方式 機(jī)械連續(xù)清灰 機(jī)械連續(xù)清灰 熱力系統(tǒng)及熱機(jī)設(shè)備可靠性分析 本工程擬采用的熱力系統(tǒng)配置，來(lái)源于 aaa 研究院在水泥窯和玻璃窯余熱回收并用于發(fā)電的成功經(jīng)驗(yàn)。在水泥行業(yè)， aaa 研究院所擁有的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)可有效 的回收大于 300℃的低溫廢氣余熱，穩(wěn)定的用于發(fā)電。在浮法玻璃行業(yè)，國(guó)內(nèi)第一條低溫余熱電站 —— 江蘇 aaa 八、九線余熱電站已順利并網(wǎng)發(fā)電。 發(fā)電熱力系統(tǒng)，一般由余熱回收系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)及輔助制水系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等環(huán)節(jié)構(gòu)成。余熱回收系統(tǒng)，即余熱換熱器系統(tǒng)，將在下面的章節(jié)中給予介紹。 發(fā)電系統(tǒng)包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等主要設(shè)備。本工程使用的發(fā)電機(jī)為常規(guī)汽輪發(fā)電機(jī)，在技術(shù)上非常成熟。 發(fā)電的輔助系統(tǒng)，均為常規(guī)配置，本發(fā)電系統(tǒng)配套的制水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)，均為常規(guī)中、小發(fā)電機(jī)組配置，技術(shù)已很成熟。 因此，本工程擬采用的熱力系統(tǒng)及熱 機(jī)設(shè)備在技術(shù)上在實(shí)踐上均有可靠的保證。 主廠房布置 發(fā)電系統(tǒng)，其汽輪發(fā)電機(jī)房、電站控制室、站用電力室、發(fā)電機(jī)及站用電高壓系統(tǒng)、以及化學(xué)水制備合建 —— 聯(lián)合廠房。 發(fā)電系統(tǒng)主廠房占地 462m2，雙層廠房。汽機(jī)為島式布置，運(yùn)行層為 平面，汽輪發(fā)電機(jī)布置在 平面上， 177。 平面布置有給水泵、凝結(jié)水泵、油泵等；除氧采用鍋爐自除氧系統(tǒng)，除氧器及水箱布置在鍋爐島，露天布置。 電站室外管線 室外汽水管線主要有：來(lái)自余熱換熱器的主蒸汽管道；由汽機(jī)房去余熱換熱器的給水管道。 管道敷設(shè)方式：管道采用架空敷設(shè)， 并盡量利用廠區(qū)現(xiàn)有的建筑物或構(gòu)筑物做管道的支吊架以減少占地面積和節(jié)省投資。 管道保溫及油漆：管道保溫采用巖棉管殼和巖棉板，管道按照設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定設(shè)計(jì)。 電氣及自動(dòng)化 編制范圍 編制范圍包括以下幾個(gè)主要方面 1）電站的電氣主結(jié)線，電站接入系統(tǒng)； 2）站用電配電，站用輔機(jī)控制； 3）熱工自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)； 4）電站室外動(dòng)力及照明配電線路； 5）車間照明、防雷及接地設(shè)計(jì)。 編制依據(jù) 委托方提供的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料。 電氣 站用電配電 1）電壓等級(jí) 發(fā)電機(jī)出線電壓： 10kV 站用 高壓配電電壓： 10kV 站用低壓配電電壓： 站用輔機(jī)電壓： 2）站用照明電壓： 380V/220V 操作電壓：交流或直流： 220V 檢修照明電壓： 36V/12V 站用電負(fù)荷及站用電率 站用電率： 8%(不計(jì)引風(fēng)機(jī) ) 3）站用變壓器選擇 根據(jù)站用 電負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，同時(shí)考慮電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、可靠性、電站站用變壓器選擇一臺(tái) 10kV/， 500kVA 變壓器。 直流系統(tǒng) 直流系統(tǒng)的負(fù)荷（包括正常工作負(fù)荷和事故負(fù)荷），考慮投資、維護(hù)以及管理等費(fèi)用，每座電站設(shè)計(jì)選用鉛酸免維護(hù)蓄電池直流成套裝置各一套。 主要電氣設(shè)備選型 1） 10kV 高壓配電設(shè)備選用金屬鎧裝全封閉中置移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜； 2） 400V 站用低壓配電設(shè)備選用抽屜式低壓配電屏； 3）繼電保護(hù)屏選用 PK10 標(biāo)準(zhǔn)屏； 4）控制屏選用 KG 系列儀表控制屏，控制臺(tái)為由 DCS 系統(tǒng)配套的電腦工作臺(tái)； 5）靜止可 控硅勵(lì)磁裝置隨發(fā)電機(jī)配套。 過(guò)電壓保護(hù)和電力裝置的接地 1）根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料公司所在地屬于中雷區(qū)，對(duì)高于 15m 的建筑物（如汽輪機(jī)房等）按三類防雷建筑物保護(hù)設(shè)計(jì)； 2）發(fā)電機(jī)母線及發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)均設(shè)有電站專用避雷器； 3）電力裝置的接地。 高壓系統(tǒng)為接地保護(hù)，低壓系統(tǒng)為接零保護(hù)，接地系統(tǒng)為 TN— S 系統(tǒng)。在汽輪發(fā)電機(jī)房、化學(xué)水處理、發(fā)電機(jī)出線小間、高低壓配電室、站用變壓器室及電站中央控制室等場(chǎng)所均設(shè)置接地裝置。并通過(guò)電纜溝及電纜橋架上的接地干線，將各處的接地裝置連接起來(lái)，形成電站的接地網(wǎng)絡(luò)。 站用電設(shè)備的控制 根 據(jù)純低溫余熱電站的技術(shù)特點(diǎn)，將采用機(jī)電爐集中的單元控制方式。每座電站汽輪發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐及其站用輔機(jī)將在各電站中央控制室通過(guò) DCS 系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。但其化學(xué)水處理將設(shè)獨(dú)立的控制盤就地集中控制。 電氣照明 1）正常照明： 電站的正常照明電源引自站用電屏，電源為三相四線制，電壓為 380/220V