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2500t/d 水泥熟料生产线低温余热电站工程（ 4.5 MW） 可行性研究报告 2500t/d 水泥熟料生产线低温余热电站工程 （ 4.5 MW） 可行性研究报告 二一一 年六月 可行性研究报告 TCDRI 天津水泥工业设计研究院有限公司 目 录 1 总论 . 1 1.1 企业简介 . 1 1.2 项目建设的必要性 . 2 1.3 工程名称 . 5 1.4 设计依据及建厂条件 . . . 5 1.5 主要设计原则及指导思想 . 6 1.6 研究范围 . 7 1.7 技术方案概述与主机设备选型 . 7 1.8 主要技术经济指标 . . 10 1.9 结论与建议 . 10 2. 水泥厂电力系统 . 11 3. 技术方案 . 11 3.1 电站总平面布置及交通运输 . 11 3.2 电负荷分析 . 13 3.3 热力系统及装机方案 . 14 3.4 循环冷却水系统 . . 20 3.5 化学水处理 . 23 3.6 建筑及结构 . 24 3.7 接入系统 . 27 3.8 电气自动化 . 27 3.9 水泥系统改造 . 33 4. 给排水 . 33 可行性研究报告 TCDRI 天津水泥工业设计研究院有限公司 5. 消防 . 34 6. 采暖通风及空调 . 37 7. 环境保护 . 38 8. 职业安全与卫生 . 40 9 节约和合理使用能源 . 42 10. 组织机构及劳动定员 . 44 11. 建设进度设想 . 46 12. 投资估算 . 47 13 财务评价 . 49 附图 F01 总平面布置图 F02 原则性热力系统图 F03热力系统平衡图 F04窑系统工艺流程图 F05-1主厂房零米平面布置图 F05-2主厂房运转层平面布置图 F05-3主厂房纵断面图 F06 接入系统方案图 F07 计算机系统配置方案图 F08 给排水系统流程图 F09 化学水系统流程图 吴 伟 QQ： 470259704 1 1 总论 1.1 企业简介 共和县金河水泥有限责任公司是 经招商引资由浙江企业 家 投资 ，经海南州共和县工商行政管理局批准 成立的生产销售性企业。公司主要经营矿产开发、水泥生产销售、水泥制品生产销售等。公司成立于二 00九年八月。 公司坐落于 “ 草原门户 "和 “ 西海屏风 ” 之称 共和县 工业园区，距美丽的青海湖、雄伟的龙羊峡水电等著名景点仅 30 分钟路程，214 国道、西宁玉树高速公路，穿越而过，地理交通位置十分优越。 公司总投资人民币 2.8 亿元，占地 12.9 公顷，公司现有中高级职称30 余人，初级以上技术人员 150 多人。公司技术力量雄厚，有先进的生产设备，日产 2500 吨熟料新型干法窑外分解水泥生产线以及配套装机容量为 4.5MW(兆瓦 )的纯低温余 热发电站，均为目前国内最先进的的水泥生产设备，公司整条生产线全部实现自动化电脑操作。 公司主要担负着为青藏两省重点工程建设项目提供优质水泥的重任，产品广泛应用丁青藏铁路、青藏公路、黄河上游梯级水电系列开发项目，青藏两省的公路桥梁建设项目、国防建设项目 、玉树重建项目 和工业与民用建设项目等。 公司主要设备有目前国内最先进的立式生料磨、旋风预热器、推动篦式冷却机、回旋窑、风扫煤磨、水泥磨等，公司整条生产线全部采用自动化电脑操作。 同时，为了彻底消除传统水泥厂在生产过程中产生的烟尘对环境的污染，金河水泥厂设计了整个生产 区域的收尘装置，如窑头电收尘器、窑尾电收尘器、水泥磨脉冲大收尘器等 45 台套 ，将有效地解决冒烟扬尘问题，目标将金河水泥厂建成环保型、节能型、生态型、 吴 伟 QQ： 470259704 2 示范型的花园式工厂。 严格的规章制度，完善的质量检测和计量检测体系，先进的生产工艺流程，确保了公司产品的质量。 “金河” 的昨天是以品质赢得了用户的信赖，明天将继续以产品质量为企业的根本， 以更高质量产品奉献给广大客户。 我公司 矿山资源得天独厚，其所拥有的矿山品位高、含碱低、储量大、运距短。企业主导产品 P O42.5 级和 P C32.5 级水泥。产品适用于桥梁、大坝、隧道、 高层建筑等大型重点建设项目。 我公司 为了进一步发展，根据企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑 现有 水泥熟料生产线 所产生的余热及场地布置等因素， 利用窑头、窑尾余热资源，建设一套装机容量为 4.5MW 的纯低温余热电站。为此，委托 合肥 水泥工业设计研究院 有限公司 编制可行性研究报告。 1.2 项目建设的必要性 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将日益突出，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。 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。 为贯彻落实国家资源综合利用的鼓励和扶持政策，加强资源综合利用管理，鼓励企业开展资源综合利用，促进经济社会可持续发展，国务院制定 国家鼓励的资源综合利用认定管理办法 ，本办法自 2006 年 10月 1 日起施行。原国家经贸委、国家税务总局发布的资源综合利用认定管理办法（国经贸资源 1998 716 号）和资源综合利用电厂（机组）认定管理办法（国经贸资源 2000 660 号）同时废止。管理办 吴 伟 QQ： 470259704 3 法中规定：申报资源综合利用认定的综合利用发电单位，还应具备以下条件： 按照国家审批或核准权限规定，经政府主管部门核准（审批）建设的电站 ；以工业生产过程中产生的可利用的热能及压差发电的企业（分厂、车间），应根据产生余热、余压的品质和余热量或生产工艺耗气量和可利用的工质参数确定工业余热、余压电厂的装机容量。对审定合格的资源综合利用企业，主管部门颁发资源综合利用认定证书，资源综合利用认定证书是各级主管税务机关审批资源综合利用减免税的必要条件。 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。 20042005 年，国家发展改革委 多次 召开全国循环经济工作会议。会议 要求 贯彻和落实科学发展观，大力推进循环经济 的 发展。 循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以 “减量化、再利用、资源化 ”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对 “大量生产、大量消费、大 量废弃 ”的传统增长模式的根本变革。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。 发展 循环经济，要在五个环节加快推进循环经济发展。在资源开采环节，要大力提高资源综合开发和回收利用率；在资源消耗环节，要大力提高资源利用效率；在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利用；在再生资源产生 环节，要大力回收和循环利用各种废旧资源；在社会消费环节，要大力提倡绿色消费。 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 吴 伟 QQ： 470259704 4 生产 线的整体资源利用水平，为资源的绿色消费贡献力量。 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，余热电站的工程设计、开发、技术转化由天津水泥工业设计研究院（ TCDRI）承担，目前已投入运行。 TCDRI 承担设计的广西鱼峰水泥股份有限公司纯低温余热电站工程，电站装机容量 7000kW，设计发电功率 5700kW， 2004 年 7 月并网发电成功，至今已正常发电。 2003 年 4 月， TCDRI 设计的全部国产装备的纯低温余热电站在上海万安集团金山水泥厂 1200t/d 四级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机 2500kW，正常发电功率为 19002100kW，吨熟料发电量达3840kWh，接近同类电站的国际先进水平。 2005 年 6 月， TCDRI 设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江小浦众盛水泥有限公司 2500t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机 3000kW，正常发电功率为 32003300kW，吨熟料发电量达 3032kWh，使得 2500t/d 五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电达到了一个崭新的技术水平。 2005 年 9 月， TCDRI 设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江三狮有限公司 2500t/d+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 3000kW+6000kW，正常发电功率约 10000kW，吨熟料发电量达 3133kWh，该厂每天因发电的建设而净利润 12 余万元，预计2.5 年回收电站建设的全部投资。 经过对全厂热力系统的优化 ， 对水泥线取风点的重新选择 ; 同时由于汽轮发电机机组及锅炉设备效率的提升 。 2007 年 2 月 , TCDRI 设计的全 吴 伟 QQ： 470259704 5 部 采用 国产装备的， 第三代改进型 纯低温余热电站在浙江 红狮水泥 有限公司 和江西高安红狮 水泥有限公司 5000t/d 级熟料生产线投入运行 ,该电站装机容量为 9000kW，正常发电 量约 960010000kW，吨熟料发电量达3842kWh， 谱写了 5000t/d 五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电的崭新篇章。 TCDRI 设计这些余热电站的相继建成及投产，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。 有鉴于此， 我公司 根 据 公司的具体情况，在对国家 及 重庆市 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资源综合利 用电站、尤其是 TCDRI 所拥有的 纯低温余热 电站的系统和技术进行了综合调研的基础上， 为了实施可持续发展战略和执行资源综合利用政策，同时 保证水泥生产能够顺利进行， 根据企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有和拟建的 水泥生产线 所产生的余热及场地布置等因素，拟利用水泥熟料生产线窑头、窑尾余热资源，建设 一套装机容量为4.5MW 的纯低温余热电站， 以达到 充分 利用水泥生产线排放的废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益 之目的， 在此基础上委托我公司 编制可行性研究报告。 1.3 工程名称 我公司 二期 2500t/d 水泥熟料生产线 低温余热电站 工程（ 4.5 MW） 1.4 设计依据及建厂条件 1.4.1 厂址选择 一期余热电站已经考虑到了为二期电站预留扩建端的措施。二期 电站 主厂房（含汽轮发电机房、电站电力室、电站中控室） 位于一期主厂房东侧的预留空地上 ； 循环水泵站及冷却塔布置在主厂房北侧 ；窑头 、窑尾余热锅炉布置在 生产线附近的空地上 。 1.4.2 工程地质条件 拟建场地大部分为山地，地形有一定的起伏，基岩埋藏深度变化较大，局部基岩出露。场区内地质构造简单，岩性单一，属合川向斜中段 吴 伟 QQ： 470259704 6 东翼，为单斜岩层，主要以紫红色泥岩、页岩为主，夹少量砂岩，未见有不 良地质现象。工程地质条件较好，主要地层地基承载力特征值一般在 300kPa 左右。 地下水埋藏相对较深，地下水对混凝土无腐蚀性。 本工程建设在已建好的水泥生产线中，根据水泥生产线建设情况看该地 区地质情况较好。 在 余热电站 设计阶段应进一步查明场地的工程地质情况，为基础工程的合理设计提供可靠依据。 1.4.3 自然条件 1.4.3.1 气象资料 年平均气温 17.8 极端最高气温 42.5 极端最低气温 -3.7 年平均相对湿度 85 年平均降雨量 1121mm 年平均气压 986.8hPa 年平均风 速 1.6m/s 年最大风速 34m/s 全年主导风向 N 年平均气温 17.8 极端最高气温 42.5 极端最低气温 -3.7 年平均相对湿度 85 1.4.3.2 地震烈度 据建筑抗震设计规范（ GB50011-2001），本场地建筑物抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g。 1.4.4 化学药品供应 电站主要消耗药品有 氯 化钠、磷酸三钠等，均由当地市场采购，汽车运输。 吴 伟 QQ： 470259704 7 1.4.5 供水 水源 本工程生产用水（循环水补水）水源拟采用嘉陵江水，公司现有 供水设施最大供水能力为 105m3/h，公司水泥生产线总用水量约为 42 m3/h，尚有 63m3/h 的裕量。电站补水量为 45 m3/h（含管网和不可预见水量），现有供水设施可以满足电站建成后所有生产用水。 1.4.6 资金筹措 本工程的 项目总投资 3014 万元 ， 本项目所需资金全部自筹。 1.5 主要设计原则及指导思想 总体技术方案要求电站设计遵循 “ 稳定可靠，技术先进，降低能耗，节约投资 ” 的原则，具体指导思想如下： 1) 以稳定可靠为前题，采用经实践证明是成熟、可靠的工艺和装备。 2) 在稳定可靠的前提下，提倡技术先进。要尽可能采用先进的工艺技术方案， 以降低发电成本和基建投入。 3) 生产设备原则上采用国产设备，但部分关键控制设备和仪表考虑国内采购的国外技术产品（含组装、原装）。 4) 贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关规定和标准，做到 “ 三同时 ” 。 1.6 研究范围 本可行性研究的范围如下： 子项号 子项名称 备 注 700 电站总平面图 712 汽轮发电机房 715a 窑头 余热锅炉 715c 窑尾 余热锅炉 729 电站室外管线 含汽、水、等管线 751 化学水处理 设在主厂房内 752 电站循环水泵房 吴 伟 QQ： 470259704 8 子项号 子项名称 备 注 753 电站循环水冷却塔 754 电站生活、消防给水管网 755 电站生产、生活排水管网 756 电站循环水管网 761 电站接入系统 762 发电机及站用电高压系统 763 电站站用电力室 764 电站配电线路 765 电站防雷接地系统 766 电站计算机控制系统 767 电站调度电话系统 768 电站电话线路 769 电站中央控制室 1.7 技术方案概述与主机设备选型 1.7.1 技术方案简述 汽轮发电机房、 化学水处理间、 除氧间、电站控制室、站用电力室、发电机 及站用电高压系统 等 合建一主厂房，其中：汽轮机采用 凝汽 式机组，容量为 4.5MW， 汽机进汽 参数为 ： 1.25MPa 310。 发电机采用空冷式发电机组； 电站站用电设集中电力室，电站启动时启动电源为电网供电，电站正常运行后，站用电即可由电网供电，也可由发电机直接供电； 电站设独立调度通讯系统，与电站生产有关的各岗位均设直通调度电话，电站与电网调度管理部门间按要求设置调度通信设施。 汽机循环冷却水 设施 采用 组合逆流式机械通风冷塔 ； 电站的控制采用 DCS 计算机控制系统。 1.7.2 主机设备选型 吴 伟 QQ： 470259704 9 序号 设备名称及型号 数量 主要技术参数、性能、指标 1 4.5MW 凝汽式汽轮机 1 型号： N4.5 1.25 额定功率： 4.5MW 额定转速： 3000r/min 进汽 压力： 1.25MPa 进汽 温度： 310 额定汽耗： 5.2kg/kWh 排汽压力： 0.008MPa 2 4.5MW 发电机 1 型号： QF-J4.5 2 额定功率： 4.5MW 额定转速： 3000r/min 出线电压： 10500V 3 窑尾余热锅炉 1 入口废 气参数： 170000m3/h(标况 )330 入口废气含尘浓度： 75g/m3(标况 ) 出口废气温度： 220 主汽参数： 11.3t/h1.35MPa310 (过热 ) 给水参数： 11.6t/h180 1.85MPa 锅炉总漏风： 3% 置方式： 露天 4 窑头余热锅炉 1 入口废气参数： 120000m3/h(标况 )360 入口废气含尘浓度： 15g/m3(标况 ) 出口废气温度： 100 锅炉总漏风： 2% I 段主汽参数： 10.1t/h1.35MPa340 (过热 ) I 段 给水参数： 10.4t/h180 1.85MPa II 段给水参数： 22.1t/h42 2.5MPa II 段出水参数： 22.1t/h180 2.1MPa 布置方式： 露天 5 除氧器及水箱 1 除氧能力： 25t/h 工作压力： 0.008MPa 工作温度： 42 除氧水箱： 10m3 6 锅炉给水泵 (一用一备 ) 2 流量： 25t/h 吴 伟 QQ： 470259704 10 序号 设备名称及型号 数量 主要技术参数、性能、指标 扬程： 270m 功率： 45kW 7 干扰式分离器 1 入口废气参数： 120000m3/h(标况 )360 入口废气含尘浓度： <30g/m3(标况 ) 出口废气含尘浓度： <15g/m3(标况 ) 8 电站循环冷却水泵 2 流量： 870 1320 1550m3/h 扬程： 33 26 21.5m 9 组合逆流式机械通风冷 塔塔 2 冷却水量： 1200t/h 10 站用变压器 2 型号： SCB9 500/10 容量： 500kVA 11 化学水制水设施 1 制水能力： 10t/h 12 计算机控制系统 1 DCS 系统 1.8 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 MW 4.5 2 平均发电功率 kW 4169 3 年运转率 h 7200 注 1 4 年发电量 104kWh 3001 5 年供电量 104kWh 2767 6 电站年向电网 少 购电量 104kWh 2957 线损按 6.4%计算 7 全站劳动定员 人 12 8 劳动生产率 全员劳动生产率 104kWh/人 a 250 9 投资估算 固定资产投资总估算 万元 3002.52 吴 伟 QQ： 470259704 11 序号 技术名称 单位 指标 备注 其中：建筑工程 万元 477.92 设备费 万元 1637.56 安装工程 万元 547.63 其它 万元 339.42 10 经济效益 生产期平均投资利润率 % 38.84 生产期平均投资利税率 % 47.73 全投资内部收益率 % 24.92 全投资投资回收期 年 4.00 注 1:依据一期 水泥生产线 2006 年 运行统计并参照行业同类型 电 站相对于水泥 窑型平均运转率等计算所得 。 1.9 结论与建议 1) 本项目建设条件具备； 2) 生产过程中所需的药品、 电力、水源供应有保障； 3) 建设资金落实； 4) 我公司 有一支建设、生产、经营、管理等诸方面具有经验丰富和现代意识的职工队伍； 5) 项目设计严格遵循 “ 稳定可靠、技术先进、降低能耗、节约投资 ”的设计原则，吸取了其他同类型、同规模项目的经验和教训； 6) 财务评价表明本项目效益较好。 综上所述，本项目做到了 余热回收 利用、 节约能源、 改善环境，符合国家提倡的方针政策，具有较好的社会效益与一定的经济效益，符合可持续发展战 略 思想，是一个理想的投资项目。 本项目经济效益明显，各方面条件具备，建议有关部门尽快批准该项目，尽快建设，尽早产生经 济效益。 2 水泥厂电力系统 我公司 一期工程建设有 35kV 总降压变电站一座，内设 内设有35/10.5kV， 20000kVA 主变压器一台 ，同时留有二期扩建的位置 。 本工 吴 伟 QQ： 470259704 12 程为二期工程，即扩建一条 2500t/d 新型干法水泥熟料生产线，因此利用一期总降压变电站内预留位置增设 35/10.5kV， 12500kVA 主变压器一台 ，总降 35 kV 及 10.5kV 母线 均 为单母线分段接线方式。 35kV 电源架空引自 合川东津沱变电站 。 3 技术方案 3.1 电站总平面布置及交通运输 3.1.1 区域位置及建设场地 我公司 位于合川市盐井镇工业园 区建梁村，距合川市区 9kM，距重庆主城区 46kM。厂址紧临 212 国道、渝合高速公路、遂渝快速铁路合川站及嘉陵江，陆路、水路交通十分便利。 3.1.2 工程地质 拟建场地大部分为山地，地形有一定的起伏，基岩埋藏深度变化较大，局部基岩出露。场区内地质构造简单，岩性单一，属合川向斜中段东翼，为单斜岩层，主要以紫红色泥岩、页岩为主，夹少量砂岩，未见有不良地质现象。工程地质条件较好，主要地层地基承载力特征值一般在 300kPa 左右。 地下水埋藏相对较深，地下水对混凝土无腐蚀性。 本工程建设在已建好的水泥生产线中，根据水泥 生产线建设情况看该地区地质情况较好。 3.1.3 电站总平面布置 本工程包括： 主厂房（包括 汽轮 发电 机 房 、主控配电楼 ） 、 循环水泵站 及冷却塔 、化学水处理 、 窑头余热锅炉 、 窑尾余热锅炉等车间。 根据 二期 2500t/d 熟料生产线的布置及发电工艺流程，汽轮机房 布置在 一期主厂房预留二期扩建端 的空地上 ；循环水 泵站 及冷却塔布置在 主厂房 南侧的空地上， 窑头余热锅炉及干扰式分离器、窑尾余热锅炉分别布置在各自熟料生产线烧成窑头和烧成窑尾的附近，详见 “ F01-总平面布置图” 。 3.1.4 道路工程 吴 伟 QQ： 470259704 13 电站内道路设计 同现有水泥生产线 为城市型道 路，水泥混凝土路面，主要道路宽为 7m，次要道路宽为 4m，成环行布置， 并与老厂现有道路相接， 以利于消防、生产、检修及各种交通运输。 3.1.5 竖向设计 根据 水泥 生产线已有的台段 布置 ， 进行本工程的竖向设计。电站主厂房、循环水泵房及循环水冷却塔 标高在 222.4m。土方工程在 水泥 生产线建设时 已统一考虑 ， 并且在水泥生产线建设时 已经平整完 毕 ，本工程不考虑土方工程量。 3.1.6 雨水排除 电站区域雨水沟布置在道路的单侧或两侧， 采用明沟排水方式，局部地段道路边采用加盖板明沟。明沟采用浆砌片石明沟，盖板采用钢筋混凝土盖板。雨 水经汇集后最终排 入 水泥 生产线雨水排除系统，将雨水排出厂外。 3.1.7 消防 主厂房位于 一期 水泥 生产线 原料磨及废气处理 的 南 侧，在主厂房周围均设有消防车道，主干道宽 7 米，次要道路宽 4 米；道路均与 水泥 生产线道路相连，便于消防车出入 。 各建筑物、构筑物之间距离满足防火间距的要求； 对建筑物无法满足防火间距要求的，在相应建筑中设置防火墙等规范要求的防火设施； 本工程的工厂出入口仍利用现有水泥生产线出入口。 3.1.8 绿化 本工程所占场地在 水泥厂 现有区域内，电站建成后为 工厂 的一个车间。根据条件变 化，结合原绿化设计方案，本工程因地制宜地进行绿化设计。在道路两侧种植行道树及绿篱， 在余热发电主厂房 周围空地 上 尽量种植草皮及四季花卉，充分美化环境并与整个公司区域绿化协调统一 。 3.2 电负荷分析 3.2.1 我公司 现有用电负荷 吴 伟 QQ： 470259704 14 我公司 一期 2500t/d 新型干法水泥生产线 用电负荷情况 ： 公司总装机容量： 22500kW 公司总用电负荷： 15750kW 公司年耗电量： 10026104kWh 我公司 拟建二期 2500t/d 新型干法水泥熟料生产线 用电负荷情况 ： 公司总装机容量： 11920kW 公司总用 电负荷： 8310kW 公司年耗电量： 4650104kWh 3.2.2 拟建纯低温电站站用电负荷 一期 4.5MW 低温余热电站站用电负荷 ： 一期电站平均发电功率： 3885kW 一期电站 站用电计算负荷： 310kW 拟建 二期 4.5MW 余热电站站用电负荷电站 二期 平均发电功率： 4169kW 二期 站用电计算负荷： 325kW 当两座电站及两条水泥生产线正常运行时，需外购电负荷平均为： 16643kW 3.3 热力系统及装机方案 3.3.1 热力系统及装机方案设计 原则 根据一期水泥熟料 生产线 废气可利用的余热量 ，推测二期生产线废气余热量 为： a二期 2500t/d 水泥生产线窑头熟料冷却机 中部取风 废气余热 量 为120000m3/h（标况） 360 100 ，具有约 4056104kJ/h 的热量。 b二期 2500t/d 水泥生产线窑尾预热器废气余热 量 为 170000m3/h（标况） 330 220 （排出的废气考虑用于生料烘干），具有约2730104kJ/h 的热量 ； 上述两部分余热利用总量为 6786104kJ/h。 计算余热发电平均功率为 吴 伟 QQ： 470259704 15 4169 kW。 热力系统及装机方案设计 原则： 1） 充分利用 该公 司 生产线窑头熟料冷却机及窑尾预热器废气余热。 2） 本工程实施后电站 不 应向电网返送电 ； 3）余热 电站的建设及生产运行应不影响水泥生产系统的生产运行 ； 4）余热 电站的系统及设备应 以 成熟可靠 、技术先进、节省投资、提高效益为原则， 并考虑目前国内余热发电设备实际技术水平 。 5） 烟气通过余热锅炉沉降下来的窑灰应回收并用于水泥生产以达到资源综合利用及环境保护的目的。 3.3.2 热力系统及装机方案 确定 根据目前国内纯余热发电技术及装备现状，结合水泥窑生产线余热资源情况，本工程装机方案采用纯低温余热发电技术。 1) 装机方 案比较 针对工艺参数，现分三种压力参数计算如下： 主汽压力（ MPa） 窑尾主汽温度（ ） 窑头主汽温度（ ） 窑尾蒸汽 （ t/h） 窑头蒸汽 （ t/h） 窑尾排烟温度（ ） 窑头排烟温度（ ） 发电功率 （ kW） 方案 1 1.35 310 340 11.3 10.1 220 98 4169 方案 2 1.25 310 340 11.6 10.3 220 100 4125 方案 3 1.0 310 340 11.8 10.6 219 102 4113 以上计算结果是基于汽轮机排汽压力均为 0.008MPa，汽轮机 及内 效率为 80 ，发电机效率 98， 的条件得到的。经比较方案一的发电功率最高，可达到 4169kW。 3.3.2.1 装机 容量的确定 根据目前国内 纯余热发电 技术及装备现状，结合 公司 水泥窑生产线余热资源情况，本工程装机方案采用 低温 余热发电 单 压热力系统 技术。 1）余热锅炉 根据废气参数计算，窑尾余热锅炉 可生产 11.3t/h 1.35MPa 310 吴 伟 QQ： 470259704 16 过热 蒸汽； 根据废气参数计算， 窑头余热 锅炉 可生产 10.1t/h 1.35MPa 340过热 蒸汽； 2） 汽轮机组 以上两台余热锅炉产生的过热蒸 汽并入汽轮机房的主蒸汽母管，除去管线的压力及温度损失混合为 21.4t/h-1.25MPa 320过热蒸汽，其焓值为 3089.1kJ/ kg，作为汽轮机进汽；排气压力 0.008 MPa（目前国内低压汽轮机的排气压力）的湿蒸汽，排气焓约为 2371.4kJ/ kg，有效焓降为717.7kJ/ kg，因此余热锅炉所产生的蒸汽共具有约平均 4169 kW 的发电能力。 综上所述，本工程确定装机方案如下： 1 台 4.5MW 凝汽式 汽轮机组 1 台窑头余热锅炉 1 台窑尾余热锅炉 3.3.2.2 热力系统 根据 本 装机方案，为 满足生产运行需要 并 达到节能、回收余热的目的，结合水泥生产工艺条件，热力系统方案确定如下： 在窑头冷却机中部废气出口设置窑头余热锅炉。为减轻锅炉磨损，在窑头余热锅炉前设置了干扰式分离器。窑
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