某玻璃公司烟气余热发电项目可行性研究报告

AAA 玻璃有限公司 烟气余热发电项目 可 行 性 研 究 报 告 项目代号： BBB 中国 CCC 设计研究院 2009 年 2 月 报告编制人员名单 机 务 ： A 总 图： A 电 气： A 自动化 ： A 给排水： A 土 建： A 技 经： A 目 录 1 建设单位及项目概况 . 1 1.1 项目名称 . 1 1.2 项目建设地点 . 1 1.3 建设单位概况 . 1 1.4 可行性研究报告编制单位 . 1 2 拟建项目概况 . 2 2.1 总论 . 2 2.2 项目建设的用利 条件 . 3 2.3 编制依据 . 3 2.4 主要设计原则及指导思想 . 4 2.5 建站条件 . 5 2.6 技术方案概述与主机设备选型 . 7 2.7 主要技术经济指标： . 10 3 技术方案 . 11 3.1 接入系统及电量平衡 . 11 3.2 电站总平面布置及交通运输 . 11 3.3 热力系统及装机方案 . 12 3.4 电气及自动化 . 14 3.5 循环冷却水系统 . 18 3.6 化学水处理 . 19 3.7 给水、排水 . 20 3.8 通风及空气调节 . 21 3.9 建筑及结构 . 22 4 建设用地及相关规划 . 23 5 消防 . 24 6 生态环境影响分析 . 25 7 劳动安全与职业卫生 . 28 8 资源利用和能源耗用分析 . 32 9 组织机构及劳动定员 . 34 10 建设进度设想 . 35 11 工程的招投标设想 . 37 12 投资估算 . 40 13 财务评价 . 42 13.1 概述 . 42 13.2 项目有关原始数据 . 42 13.3 资金筹措及资金使用计划 . 42 13.4 项目投资资产划分 . 42 13.5 总成本费用估算 . 42 13.6 损益计算 . 43 13.7 财务评价指标 . 43 13.8 不确定性分析 . 43 13.9 财务评价结论 . 44 14 结论和建议 . 44 15 附表 . 46 16 附图 . 46 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -1- 1 建设单位及项目概况 1.1 项目名称 项目名称 : A 建设规模： 3MW 余热电站 企业名称： AAA 有限公司 1.2 项目建设地点 AAA 1.3 建设单位概况 AAA 有限公司隶属于 aaa 有限公司，位于 aaaaaa。 aaa 有限公司属宁波 aaa 的子公司。 aaa 由 aaa，是一家以房地产、玻璃为主导，依托服装 、建材、物资、建设、制造、阀门等产业多元化发展的大型企业集团。公司资产总额 34 亿元，下属 10 余家子公司。 aaa 经历风雨打拼发展至今日，堪称业内佼佼者。 2003 年入选中国私营企业纳税百强第十二位。房地产业以全新的住宅理念在全国各地成功开发楼盘近千万平方米，每年的房产销售业绩均居全国行业领先地位，是长三角地区最具规模的房地产开发商之一；在制造业， AAA 有限公司自 1988 年创办以来，经过不断的改革创新并与国际潮流接轨，在羊绒织造领域更是一枝独秀，“狮雀鹿”牌羊毛衫行销国内 40 多个大中城市，并远销欧洲、美国、日本 、韩国、香港、台湾等国家和地区，多次荣获中国消费者基金会“保护消费者权益优质信誉品牌”称号。 aaaaaa 有限公司在福建 aaa 建设两条优质浮法玻璃生产线，其中一线 900t/d 已建成投产，二线 600t/d 正在建设，计划 2010 年初建成投产。 1.4 可行性研究报告编制单位 本报告由 aaa 研究院编制。 本院始建于 1953 年，是一所综合性甲级设计单位，历史悠久，技术力量雄厚，专业配备齐全。半个多世纪以来，为中国建材工业的发展和技术进步做出了突出的贡献。 伴随着中国改革开放的进程，本院积极开拓了建筑工程设计、环境工程治理、 工程监理和工程总承包、项目管理、机电设备成套及进出口等业务领域，并取得了骄人的业绩。上世纪七十年代以来，设计建成的各类大中型工程项目 300 余项，完成国家科技攻关和行业重大科研开发项目 200 余项，为我国建材企业引进各类生产线和关键装备 80 余项。 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -2- 目前，本院具有工程设计、工程咨询、工程监理等甲级证书，并具有工程总承包资质。 2 拟建项目概况 2.1 总论 2.1.1 项目背景及市场前景分析 作为建材行业能耗大户，玻璃企业生产需要消耗大量的能源，以目前国内比较普遍的 450600t/d 浮法玻璃生产线为例，设计能耗约为 6908kJ/kg 玻 璃液（年消耗重油约 35000吨），玻璃生产的三大热工设备熔窑、锡槽、退火窑所产生的余热保有量较大，目前除熔窑废气有少部分利用外，其余全部对空排放，能源浪费巨大，同时造成对环境的热污染。由此可见，高效利用玻璃生产中的余热成为目前降低玻璃综合生产综合能耗的有效途径。 目前利用玻璃生产余热的方法是在熔窑尾部设余热换热器来回收余热，余热换热器生产的蒸汽部分用于玻璃生产及采暖，但是这些热负荷远没有充分利用余热资源，在南方地区或以天然气为燃料的玻璃生产企业这种现象就更为突出。 20012005 年 aaa 研究院对玻璃行业低 温（ 500左右）废气余热资源利用技术进行了大量的研究，认为采用纯低温余热回收技术和国产化的低温余热回收装备，完全可以利用玻璃行业的低温余热资源，应用于发电。国内第一家应用此技术的江苏 aaa 集团有限公司的低温余热发电工程已顺利投产。项目实施后可大量回收玻璃熔窑废气余热以节约能源、降低热耗，并具有显著的经济和社会效益。 2.1.2 本项目的建设必要性及市场前景 玻璃生产一方面消耗大量的热能（煤制气、重油、天然气），另一方面还消耗大量的电能，受玻璃生产熔窑工艺运行特点影响，要求供电必须稳定，不然玻璃熔窑有报废的危险。有的玻 璃厂还专门备有柴油发电机以保证供电的稳定性。利用玻璃熔窑废气进行余热发电的项目建设符合国家大力发展循环经济、开发节能产品的国策。该建设项目的定位是今后我国平板玻璃行业发展的主导方向，同时它将推动我国玻璃工业良性地向前发展。 本项目利用公司二条浮法玻璃生产线的外排废气余热，分别建设余热换热器，产生的蒸汽并网运行。汽轮发电机组所发电回用于玻璃生产。本项目不需要另征地，生产运营热能全部来自于废气余热，且电力直接回用；因此发电成本非常低廉，项目投资回收期短，项目市场前景看好。 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -3- 2.2 项目建设的用利条件 2.2.1 拥有稳定量的余热资 源 本厂区内拥有 2 条浮法玻璃生产线，余热换热器入口可利用废气总量可达到200000m3/h（标）左右，入口废气温度测点约 400450，余热资源量基本稳定。 2.2.2 丰富的项目实施和生产经验 aaaaaa 有限公司是一个善于经营、精于管理、创新意识强的企业。在努力挖潜、研究节能降耗、降低燃料种类方面投入了大量的资金和科研力量，企业的能耗指标在国内处于国内领先水平。该公司广罗人才、专业人才配套齐全，近年来组织实施的项目，均达到了工期短、投资省、速度快的满意效果。严格执行 ISO9002 质量标准，具有丰富的工程建设、管理 经验，对保证项目顺利实施是非常有利的。 2.2.3 符合国家关于发展循环经济的政策 治理玻璃熔窑烟气，利用玻璃生产过程中的余热进行发电和综合利用，并将电力回用于玻璃生产 既回收玻璃生产线过程中产生的大量余热，又减少了玻璃厂外购的电能，减少玻璃厂对环境的污染，将给企业带来巨大的经济效益，并产生良好的社会效益。本系统也将成为一个典型的循环经济范例。 循环经济的思想萌芽可以追溯到环境保护兴起的 60 年代， 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。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源，提高资源利用率， 最大限度地减少污染物排放，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。 2.3 编制依据 双方签订的技术咨询合同； AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -4- 委托方提供的有关基础资料； 中华人民共和国节约能源法； 中华人民共和国可再生能源法； 中华人民共和国电力法； 中华人民共和国建筑法； 中华人民共和国清洁生产促进法； 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国发 200715 号） 清洁生产审核暂行办法 (国家发展改革委 国家环保总局令第 16 号 )； 节能中长期专项规划（发改环 资 20042505 号）； 国务院关于发布促进产业结构调整暂行管理办法的通知； 国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术（国家发改委 2005 第 65 号）； 国务院关于加强节能工作的决定； 建设部关于落实 的实施方案（ 建科 2007159 号 ） 工业企业资源管理导则 GB/T15587-1995； 国家和省市其他有关法律、法规、技术规范和技术导则等。 2.4 主要设计原则及指导思想 体现国家宏观经济政策和可持续发展的要求，坚持“客观、公正、科学、可靠的 原则，真实、全面地反映项目的有利和不利因素，提出可供业主决策的建议，为国家有关部门审批项目提供可靠的依据。 满足国家有关法律、法规、产业政策和相关部门对于编制项目申请报告的内容和深度规定的要求。 总体技术方案要求在本技改工程实施时不能影响玻璃生产线的正常生产，总体技术方案要保证电站在正常发电时，不影响生产线的正常生产，在此前提下报告中电站总体技术方案的设计遵循“稳定可靠，技术先进，降低能耗，节约投资”的原则，认真研究项目建设条件，提出供业主选择的技术方案，为业主选择适宜的技术方案提供依据。具体指导思想如下： （ 1）采用 aaa 研究院开发的玻璃熔窑余热发电技术，设计上在不影响玻璃生产线的前提下，尽可能利用公司现有设备、设施并最大限度的回收玻璃熔窑余热进行低温发电。 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -5- （ 2）以稳定可靠为前提，采用可靠的工艺和装备，对于本工程采用的新设备必须经认真调研、论证后方可使用。 （ 3）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。 （ 4）各种原、燃材料、动力消耗等，均设计量装置。 （ 5）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国外技术产品（含组装、原装）。 （ 6）余热利用电站的马达控制和过程控制采用计算机控制系统，达到高效、节能、稳定生产、优化控制的目的，并最大程度地减少操作岗位定员，以降低成本。 （ 7）认真贯彻国家节能政策，各种热工设备、管道采用先进的节能措施，所有设备均选用节能产品。 （ 8）贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防等方面的有关规定和标准，做到“三同时”。 （ 9）遵守国家、地方和行业颁发的标准、规范、法则和规定，贯彻行业技术政策。同时，设计上做到统一规划，协调利用现有的各种资源。 2.5 建站条件 2.5.1 厂址 本项目建于原厂区内。 2.5.2 自然条件 2.5.2.1 地理位置 厂 址位于 aaa， 地处 aaa 东南沿海南端，隶属 aaaaaa 市，是国务院批准的第一批对外开放沿海县份，享有 “ 东海明珠 ” 、 “ 东海绿洲 ” 之美称。该县地处东海与南海交汇处，厦门与汕头两个经济特区之间，与台湾岛隔海相望，东距高雄 164 海里，南下香港 210 海里，北往厦门 77 海里。全县共设置七个镇，总人口 20 万人，土地面积 247 平方公里，耕地面积 7.2 万亩，林地面积 10.5 万亩，滩涂面积 1.4 万亩。 aaa 是 aaa 第二大岛，岛上气候宜人、风光旖旎、资源丰富。矿产资源主要有硅砂、辉绿岩、高岭土、花岗岩、砖土等建材矿产 。其中硅砂储量超 2 亿吨，二氧化硅含量在 96%以上，其储量、品位均居全国首位，已建成投产的 aaa 硅砂矿和梧龙硅砂矿年产优质矿砂50 万吨，远销上海、香港、日本、韩国、台湾等地。 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -6- 2.5.2.2 气象、气候 厂址所在区域属南亚热带季风气候区，夏长冬短，温湿多雨，四季常青，极端最高气温： 38.2，极端最低气温： 3.8，平均气温： 20.9；平均降水量： 1171.7mm。降雨多集中在 4 月至 9 月，占全年的 81%左右，降雨量最少是 12 月，占全年的 1.2%。由于厂址所在区域地处低纬度地区，日照时间长， 2 至 4 月份日照时数较短， 7 至 10 月 份日照时数最多。 2.5.2.3 地震 根据国家地震局中国地震烈度区划分及我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组的规定， aaa 基本地震烈度为 7 度，主要建筑物、构筑物按 7 度抗震设防设计。 2.5.2.4 社会经济环境概况 aaa（岛）地处福建南端，东临台湾海峡，位于夏门、汕头两个特区之间。全县由 33个岛屿组成，总面积 194 平方公里。主岛海岸弯曲，总长 141 公里，状若翩翩彩蝶，亦称“蝶岛”。全县设置六镇一乡，人口 20 万。 aaa 岛四面环海，属亚热带海洋性季风气候，冬暖夏凉，终年无霜（一月份平均气温13.1 C，七月份平 均气温 27.3 C），岛上绿树成阴，绿化率达 93.2%，素有“东海绿洲”之称。 aaa 旅游资源丰富，得天独厚。南门、马銮、东沈、冬古、岛礁、澳角、宫前等七处月牙形海湾，沙滩净，林带绵延，阳光绚丽，海水蔚蓝，独具优美的南国海滨风光，是旅游度假、康乐、休闲、体育、疗养胜地。环岛有 32 个小屿，各具情趣，龙虎狮象四屿形象逼真，沿海礁石奇异壮观，如风动石、石僧拜塔、“虎崆滴玉”神韵天成。铜山古城、关帝庙、天后宫、黄石斋绩书处、郑成功水操台等名胜古迹，令人留连忘返。 aaa 物产资源丰富，芦笋、活海鲜是 aaa 重要农副产品 ，在国内外市场上享有盛誉。全县年产鲜芦笋 3 万吨，年产值逾亿元，是我县级最大的芦笋种值基地之一。 aaa 海域为闽南渔场的中心，盛产马鲛、带鱼、黄花鱼等四百多种鱼类，名贵珍品龙虾、鲍鱼。石斑鱼等名闻遐迩。捕养业发达，全县发展了对虾养殖场 1.6 万亩；网箱养鱼 1.5 万箱。名冠全国的硅砂资源，具有储量大、品位高、规格齐全的特点，已探明的储量 2 亿多吨，二氧化硅含量都在 95%以上。此外，辉绿岩、花岗岩、高领土也有相当可通可观的储量。 aaa 岛还是 aaa 海盐主要产区之一，年产优质原盐 10 多万吨。 aaa 距香港 210 海里，距台湾 高雄 143 海里。 aaa 是重要的侨乡，是台胞主要祖居地之AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -7- 一。 aaa 与台湾人缘亲，地缘近，语言相通，习俗相同，有着深远的渊源关系。 aaa 旅居东南亚等地华侨有 3 万多人， aaa 籍台胞达到万多人。 改革开放以来， aaa 进行了大规模的基础设施建设，大力发展外向型经济和乡镇企业，使 aaa 国民经济得到长足的发展，经济实力显著增强，成为 aaa“十佳发展县”。全县形成了以对外开放一类口岸为主体的口岸园区、国家级经济技术开发区、 aaa 创汇农业试验区、省级旅游经济开发区的全方位开放格局。目前，岛内港口、码头、水、电、通讯等配套设施 完备。已建成了两个五千吨级的集装箱码头和硅砂专用码头，一个千吨级的石油码头。 优越的条件和配套设施，使大量的中外投资商纷至沓来。特别是由海外投资商商聊合组成的“百亿城集团”，在 aaa 规划建设百亿旅游新城，自 1993 年 2 月正式开工以来，已投入 6 亿元人民币，首期开发占地 1200 亩的 347 幢游艇别墅已全部建成，水上活动中心，骑术中心、国际俱乐部、豪华夜总会、健身理疗中心等一批项目已投入营业。百亿新城集团正在以金銮湾为中心的 14 平方公里的黄金海岸，与建国际性、大容量、高水准的旅游度假新城。 2.5.3 化学药品供应 电站主要 消耗药品磷酸三钠等，均由当地市场采购，汽车运输。 2.5.4 水源要求 (1)供水 本工程最大耗水量为 1140t/d，因此要求水源供水能力为 49.5t/h。 (2)排水 本项目厂区实行雨污分流，分别经管道汇聚后排入城市管网。 2.5.5 投资匡算与资金筹措 本工程的建设总投资为 3828.60 万元，其中银行贷款 2519.50 万元，项目资本金 1309.10万元，由企业自有资金投入，项目资本金所占总投资比例为 36.37%。 2.6 技术方案概述与主机设备选型 2.6.1 技术方案概述 根据本工程项目建议书批复确定的设计原则，烟气治理、热力系统及装机方案应考 虑下述前提条件： 1）充分利用废气余热； 2）本工程实施后电站不应向电网返送电； AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -8- 3）余热电站的建设及生产运行应不影响玻璃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）电站控制采用 DCS 计算机集中控制及管理系统； 6）电站设集中电力室，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； 7）在玻璃窑窑尾废气出口与烟囱间废气烟道增设余热换热器，余热换热器设旁通废气管道，当余热 换热器或电站故障时，玻璃生产可以继续进行。 2.6.2 系统方案及装机容量 根据目前国内余热发电技术及装备现状，结合玻璃生产线余热资源情况，并根据本工程项目建议书确定的装机规模，本工程余热发电方案采用纯低温余热发电技术。 2.6.2.1 同类企业类似工程情况 2007 年 9 月，我院为江苏 aaa 集团设计的 3MW 浮法玻璃熔窑余热发电项目正式并网发电，该项目是我国（全球范围至今未有类似工程相关报道）第一条玻璃熔窑烟气低温余热发电工程，为浮法玻璃行业的烟气余热提供了一个成功的范例。 该项目余热资源如下表。 玻璃生产线 烟气量（ Nm3/h） 烟气 温度（ ） 备注 浮法八线 116000 420 燃料为重油 浮法九线 118000 420 燃料为重油 aaa 项目的主要技术经济指标： 序号 技术名称 单位 指标 备注 1 装机容量 Mw 3 2 平均发电功率 Mw 3.6 3 年运转率 h 7800 4 自用电率 % 7.5 4 年发电量 104kwh 2808 5 年供电量 104kwh 2597 6 年少向电网购电量 104kwh 2727 10 全站劳动定员 人 22 其中：生产工人 人 20 管理 人员 人 2 供电成本 元 /kwh 0.125 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -9- 目前，我院正在为 BBB 企业提供余热发电工程服务。 2.6.2.2 可利用热源及发电计算 玻璃生产以重油为燃料，利用其燃烧的热量在熔窑中将玻璃原料熔化后，经澄清、均化、冷却进入锡槽。玻璃在锡槽中自然摊平、抛光、积厚，形成所要求的宽度和厚度，再进入退火窑退火。退火后的玻璃带经过检测、切割、掰断、吹扫等工序再装箱即为玻璃成品。 熔窑中的熔化温度约为 1650，重油燃烧后的废气经蓄热室与进入熔窑的空气换热后，温度下降到约 400500，经烟道排出到烟囱放空。 根据甲方提供 的烟气参数如下： 玻璃生产线 烟气量（ Nm3/h） 烟气温度（ ） 备注 浮法一线 120000 400450 浮法二线 80000 400450 根据烟气的性质热能计算如下表： 计算可知， 2 条生产线每小时可生产蒸汽约 22.87 吨。 纯凝汽计算发电量为 4160kWh。扣除抽汽 (6t/h， 0.49MPa)后，平均发电功率 3100kWh。 综合考虑目前玻璃生产线余热资源分布情况和玻璃窑的运行状况，在充分利用余热的前提下，以“稳定、可靠、技术先进、不影响玻璃生产”为原则，确定热力系统及装机方案如下： 本系统主机包括二台余热换热器及一套凝汽式汽轮发电机组，装机容量为 3MW。 在玻璃生产线蓄热室后与烟囱间各设置一台余热换热器。保留原有烟道作为紧急排风烟道，当余热换热器故障检修时，玻璃生产系统可以继续运行，不影响玻璃线的正常生产。余热换热器生产 1.47MPa-350的过热蒸汽。 与二台余热换热器配套，设置一台 C3-1.25/0.490 型抽汽凝汽式汽轮发电机组。 2.6.3 主机设备 根据热力系统选择及国内余热换热器和低参数汽轮机的生产和使用情况，确定主机设备如下： 序号 设备名称及型号 数量 主要技术能数、性能、指标 1 3MW 凝汽式汽轮机（带非调抽汽口，可满足玻璃线用汽） 1 型号： C3-1.25/0.490 型 额定功率： 3MW 额定转速： 3000r/min 主汽门前压力： 1.25MPa AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -10- 主汽门前温度： 325 排汽压力： 0.007MPa 额定汽耗： 5.5kg/kWh 抽汽压力： 0.490 MPa 抽汽量： 6t/h 2 3MW 发电机 1 型号： QF3-2 型 额定功率： 3MW 额定转速： 3000r/min 出线电压： 10.5kV 3 1#废气换热器 1 入口废气量： 120000m3/h（标况） 入口废气温度： 400450 主蒸汽量： 13.72t/h 主蒸汽压力： 1.47MPa 主蒸汽温度： 350 给水温度： 105 4 2#废气换热器 1 入口废气量： 80000m3/h（标况） 入口废气温度： 400450 主蒸汽量： 9.15t/h 主蒸汽压力： 1.47MPa 主蒸汽温度： 350 给水温度： 105 2.7 主要技术经济指标： 主要技术指标表 指标名称 单位 指标 备注 装机容量 MW 3.0 平均发电功率 MW 3.1 年运转小时 h 7920 年发电量 104kWh 2455 年供电量 104kWh 2258 不计引风机 全站劳动定员 人 18 投资估算 固定资产投资总估算 万元 3828.69 其中：建筑工程 万元 550.68 设备费 万元 2076.02 安装工程 万元 436.77 其它 万元 765.22 经济效益 投资回收期（税前） 年 6.15 含建设期 投资回收期（税后） 年 7.04 全投资内部收益率（税前） % 20.76 全投资内部收益率（税后） % 17.63 供电成本 元 /kWh 0.244 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -11- 3 技术方案 3.1 接 入系统及电量平衡 3.1.1 电站接入系统 拟建的 3MW 纯低温余热 电站采用 10kV 单母线接线方式。发电机组由电站 10kV 母线经 单 回电缆线路与 厂区总降压 站 10kV 某段 母线连接 。 3MW 纯低温余热 电站与现有电力系统实现并网运行，运行方式为并网电量不上网。在电站侧的 发电机 联络线开关 和 发电机出口开关处设置并网同期点。接入系统方案 详 见附图 接入系统方案图 。 本接入系统最终方案应以当地电力部门出具的“接入系统报告”中的接入系统方案为准。 3.1.2 电量平衡 公司二条浮法玻璃生产线平均用电功率约为 5000 kWh，年用电量约为 4200kWh。当余热电站建成后，电站总供电量约为 2186kWh。 在不改变 配 电站原有供电及运行方式的前提下，发电机发出的电量将全部用于全厂负荷。 在公司玻璃生产和电站正常运行的情况下，全厂供电自给率可达 52.05%。从而减少了公司购电成本，提高了公司的整体经济效益 。 电站的运行以并网不上网，自发自用为原则。 3.2 电站总平面布置及交通运输 3.2.1 电站总平面布置： 本工程包括： 3MW 电站的汽轮机厂房、化学水处理车间、机力通风冷却塔、泵站以及余热换热器生产车间。 根据玻璃生产线的布置及发电工艺流程，烟气治理系统和发电系统的余热换热器均 布置在各玻璃生产线原余热锅炉房位置，均为露天布置；。发电系统的汽轮发电机房和循环水系统利用厂内空地建设 3.2.2 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。 3.2.3 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AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -12- 工程在玻璃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。 工厂内已建成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。 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前提 本工程热力系统及装机方案应考虑下述前提条件： 充分利用废气余热。 根据计算， 2 条生产线产生可利用回收废气总量约为 200000Nm3/h。 本工程实施后电站不应向电网返送电； 余热电站的建设及生产运行应不影响玻璃生产系统的生产运行； 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； 电站控制采用 DCS 计算机集中控制及管理系统； 电站设集中电力室，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； 电站与电网通过公司总降压变电站 10kV 侧并网，运行方式为并网电量不上网； 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； 在玻璃窑窑尾废气出口与烟囱间废气烟道增设余热换热器，余热换热器设旁通废气管道，当余热换热器或电站故障时，玻璃生产可以继续进行。 3.3.2 热力系统方案及装机容量 根据目前国内纯余热发电技术及装备现状，结合玻璃窑的生产线余热资源情况，并根据本工程项目建议书确定的装机规模，本工 程装机方案采用纯低温余热发电技术。 综合考虑目前玻璃生产线余热资源分布情况和玻璃窑的运行状况，在充分利用余热的前提下，以“稳定、可靠、技术先进、不影响玻璃生产”为原则，确定热力系统及装机方案如下： 3.3.2.1 装机容量 本系统主机包括二台余热换热器及一套凝汽式汽轮发电机组，装机容量为 3MW。 在每条线总烟道闸板后与烟囱间各设置一台余热换热器，蓄热器出口废气总量有200000m3/h（标况） -400450。同时原有烟道也作为事故排烟通道，不至于在余热锅炉AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -13- 发生故障时影响玻璃窑生产。余热换热器总共生产 22.8t/h-1.47MPa-350过热蒸汽。 3.3.2.2 热力系统 根据热力计算及主机配置情况确定热力系统如下： 汽轮机凝结水经凝结水泵送入除氧器，再经给水泵为余热换热器提供给水。余热锅炉生产 1.47MPa 过热蒸汽，经各自的主蒸汽母管再一起进入汽轮机系统用于发电。汽轮机做功后的乏汽通过冷凝器冷凝成水，经凝结水泵送入除氧器，从而形成完整的热力循环系统。 上述方案的配置，可以使电站运行方式灵活、可靠，能很好地与玻璃生产配合。 3.3.2.3 主要设备 根据热力系统选择及国内余热换热器和低参数汽轮机的生产和使用情况，确定主、辅机设备。见主机设备表。 作为 余热发电工程的心脏设备，设计选用已在多条浮法玻璃生产线应用的立式 型结构。烟气下进下出，适合玻璃生产线的布置情况。具体参数见下表。 余热锅炉主要参数表 序号 项目名称 单 位 900t/d 600t/d 1 锅炉入口废气设计温度 400 400 2 锅炉入口废气温度范围 400500 400500 3 锅炉入口设计废气量 104Nm3/h 12000 80000 4 锅炉入口废气量范围 104Nm3/h 11.513.5 7.59.5 5 锅炉入口含尘浓度 mg/Nm3 492 492 6 烟气中 SO2 含量 mg/Nm3 280 280 7 废气成份 CO2 % 6.97 6.97 O2 % 9.63 9.63 N2 % 73.4 73.4 H2O % 10 10 8 锅炉进口烟气压力 Pa 600 600 9 循环方式 自然循环 自然循环 10 回水温度 40 40 主蒸汽段 11 主蒸汽段 给水温度 105 105 12 蒸汽压力 MPa(g) 1.47 1.47 13 蒸汽温度 35010 35010 14 计算 蒸汽 产 量 t/h 13.72 9.15 15 排烟温度 180 180 16 设计工况锅炉废气阻力 Pa 900 900 17 漏风系数 % 2 2 18 除灰方式 机械连续清灰 机械连续清灰 AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -14- 3.3.3 热力系统及热机设备可靠性分析 本工程拟采用的热力系统配置，来源于 aaa 研究院在水泥窑和玻璃窑余热回收并用于发电的成功经验。在水泥行业， aaa 研究院所拥有的纯低温余热发电技术及系统可有效的回收大于 300的低温废气余热，稳定的用于发电。在浮法玻璃行业，国内第一条低温余热电站 江苏 aaa 八、九线余热电站已顺利并网发电。 发电热力系统，一般由余热回收系统、发电系统及辅助制水系统和冷却系统等环节构成。余热回收系统，即余热换热器系统，将在下面的章节中给予介绍。 发电系统包括汽轮机、发电机等主要设备。本工程使用的发电机为常规汽轮发电机，在技术上非常成熟。 发电的辅助系统，均为常规配置，本发电系统配套的制水系统、循环水系统，均为常规中、小发电机组配置，技术已很成熟。 因此，本工程拟采用的热力系统及热机设备在技术上在实践上均有可靠的保证。 3.3.4 主厂房布置 发电系统，其汽轮发电机房、电站控制室、站用电力 室、发电机及站用电高压系统、以及化学水制备合建 联合厂房。 发电系统主厂房占地 462m2，双层厂房。汽机为岛式布置，运行层为 7.000 平面，汽轮发电机布置在 7.000 平面上， 0.000 平面布置有给水泵、凝结水泵、油泵等；除氧采用锅炉自除氧系统，除氧器及水箱布置在锅炉岛，露天布置。 3.3.5 电站室外管线 室外汽水管线主要有：来自余热换热器的主蒸汽管道；由汽机房去余热换热器的给水管道。 管道敷设方式：管道采用架空敷设，并尽量利用厂区现有的建筑物或构筑物做管道的支吊架以减少占地面积和节省投资。 管道保温及油漆：管道保 温采用岩棉管壳和岩棉板，管道按照设计规范和规定设计。 3.4 电气及自动化 3.4.1 编制范围 编制范围包括以下几个主要方面 1）电站的电气主结线，电站接入系统； 2）站用电配电，站用辅机控制； AAA 有限公司烟气余热发电项目 可行性研究报告 AAA 设计研究院 -15- 3）热工自动化及计算机控制系统； 4）电站室外动力及照明配电线路； 5）车间照明、防雷及接地设计。 3.4.2 编制依据 委托方提供的设计基础资料。 3.4.3 电气 3.4.3.1 站用电配电 1）电压等级 发电机出线电压： 10kV 站用高压配电电压： 10kV 站用低压配电电压： 0.4kV 站用辅机电压： 0.38kV 2）站用照明电压： 380V/220V 操作电压：交流或直流： 220V 检修照明电压： 36V/12V 站用电负荷及站用电率 站用电率： 8%(不计引风机 ) 3）站用变压器选择 根据站用电负荷计算结果，同时考虑电站运行的经济、可靠性、电站站用变压器选择一台 10kV/0.4kV， 500kVA 变压器。 直流系统 直流系统的负荷（包括正常工作负荷和事故负荷），考虑投资、维护