硫酸余热发电可行性研究报告

XXX有限公司硫酸余热发电节能技术改造项目可行性研究报告XXX有限公司二零一一年目录第一章概述111项目概况及编制依据范围112城市概况213项目建设的必要性414建设规模515主要技术原则616法人篇617工作简要过程7第二章拟建项目情况和工艺方案821项目建设的原因822工艺流程923余热回收13第三章电力系统1531电力系统概述1532接入系统1533电气主接线15第四章主机设备选型1641机组选型1642机组的运行方式1743主要技术经济指标17第五章建厂条件1851厂址概述1852交通运输1853供水水源1854工程地质及水文地质19第六章工程设想2061厂区总平面布置2062燃料的来源2163高温炉气系统2164热力系统2265主厂房布置2366供排水系统2467化学水处理2868电气部分3069热力控制33610土建部分34第七章环境保护3771环境现状3772编制依据3873执行标准3874工程简介3975项目污染源及污染物排放4076污染防治措施4177环保设施的投资估算42第八章消防、劳动安全与工业卫生4381消防4382劳动安全与工业卫生44第九章节约和合理利用能源4891项目概况4892项目节能的意义及工作重点4893用能标准和节能规范4994用能标准和节能规范4995节能措施和节能效果分析51第十章劳动组织和定员55101概述55102人员定额原则55103人员编制表55第十一章工程实施条件和进度56111项目施工实施56112施工进度56第十二章投资估算与财务评价57121投资估算57122财务评价59第十三章结论63131主要结论63132主要技术经济指标63图纸目录序号图名图号1厂区总平面布置图GSF444IKZ012主厂房零米平面布置图GSF444IKJ013主厂房运转层平面布置图GSF444IKJ024主厂房横断面布置图GSF444IKJ03第一章概述11项目概况及编制依据范围111项目概况项目名称、建设单位及建设规模项目名称XXX有限公司硫酸余热发电节能技术改造项目项目法人XXX有限公司法人代表建设规模根据XXX有限公司现有30万吨/年硫酸装置制酸工艺所产生的余热情况，确定本节能技术改造工程的建设规模为140T中温中压余热锅炉，配1C12343/049的抽凝式汽轮发电机组。112编制内容本可研报告主要对余热回收发电节能技术改造项目建设的必要性、原始条件及可行性等几方面进行研究论证，并对发电厂内的各系统进行技术经济分析1通过对现有30万吨/年硫酸装置制酸工艺中余热发电技改项目的规模和厂址的选择、建厂条件、厂区布置、工程实施以及对社会、环境的影响等方面的研究，评价项目实施的可行性。2本可研研究的范围包括项目规模的确定、机组选型、项目建设条件、工程设想、环境保护、生产组织和定员、项目实施进度、投资估算和经济评价等内容。3本项目投资范围为余热综合利用范围内的主要生产工程的建设投资、厂区附属生产和辅助设施的建设投资。4进行项目的投资估算和经济评价，分析该项目的经济性，对项目的风险因素进行风险分析，为项目的可行性决策提供依据。5对余热发电节能技改项目的节能措施及可行性等方面进行了评价和研究。6属于本工程以下内容由建设单位另行委托有关部门完成（1）接入电力系统的可行性研究报告（2）工程地质及水文工程地质报告（3）环境影响报告表。113依据范围本可研报告根据下列文件和资料进行编制12009年1月1日起实施的循环经济促进法22008年4月1日起实施的中华人民共和国节约能源法3“十一五”十大重点节能工程实施意见4国家发改委产业结构调整指导目录（2011年本）52006年1月1日实施的中华人民共和国可再生能源法6热电联产项目可行性研究技术规定7建设单位提供的相关资料12城市概况13项目建设的必要性131本项目是硫酸余热发电节能技术改造项目XXX有限公司通过扩产改造生产规模已达到30万吨/年硫酸，所需原料采用有色金属尾砂，全部由莱州、安徽铜陵等地供给，对烧渣进行综合回收，使硫酸产品与依靠进口硫磺的制酸企业、依靠进口硫铁矿原料的制酸企业相比，具有更强的竞争力。本项目利用现有30万吨/年硫酸装置制酸工艺中产生的余热回收后进行发电。根据30万吨/年硫酸装置余热资源和国内硫酸装置中余热回收的发展现状和水平，余热回收蒸汽系统为中压系统，充分回收系统中的高、中位热能。采用的技术方案为沸腾炉酸化焙烧、封闭酸洗净化、“32”两转两吸、余热回收等工艺，在沸腾炉出口设置一台中压自然循环式余热锅炉回收焙烧过程中的高温余热；余热锅炉所产蒸汽约为40T/H的中温中压蒸汽。根据XXX有限公司硫酸余热发电节能技术改造项目制酸工艺所产生的余热情况并结合企业发展，设计一台C12343/049抽凝式中温中压汽轮发电机组。132本项目的建成将会产生良好的经济效益通过将制酸工艺中的余热进行综合利用发电，既节约了煤的资源，又给企业带来了良好的经济效益。每年利用余热锅炉蒸汽带动汽轮发电机组发电量为6720万KWH，供电量为62496万KWH，经计算则每年用于余热发电的热值总量折合标准煤约为22781T/A。133本项目的实施，符合国家相关产业政策1996年8月，国务院批转发布了国家经贸委、财政部和国家税务总局关于进一步开展综合利用的意见，将资源的综合利用开发作为了国家可持续性发展的一步重要战略，并且明确了资源综合利用的内涵包括在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用；对生产过程中产生的废渣、废水、废气、余热、余压进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废旧物资进行回收和再生利用；在中华人民共和国节约能源法的合理使用与节约能源章节中也规定，国家鼓励余热余压利用等技术；符合国家“十一五”十大重点节能工程实施意见中规定的余热余压利用工程；符合循环经济促进法的要求；国家发改委在产业结构调整指导目录2011年本将“利用技术综合利用中尾矿、废渣等资源综合利用”列为“鼓励类”。可见，本技改项目实施余热综合利用发电工程，符合国家有关产业政策和法律规定，具有显著的社会效益。综上所述，XXX有限公司利用现有30万吨/年资源综合利用尾矿渣制硫酸装置的余热发电节能技术改造项目是一项节能、经济、社会效益均显著的项目。它的建成实施对企业可持续发展及节约能源都具有十分重要的意义。本工程项目总投资5344万元，由建设单位自筹和银行贷款建设。14建设规模根据XXX有限公司现有30万吨/年硫酸装置制酸工艺中产生的余热并结合企业的发展情况，拟设计一台12MW抽凝式中温中压汽轮发电机组。项目建成后，预计正常生产后年上网电量达62496104KWH。15主要技术原则（1）本着硫酸工艺中的余热能全部综合利用的原则来确定机组的装机规模。（2）总图布置在公司厂区内作到既能满足生产及安全有关规定的要求，又要紧凑，减少占地。（3）主体工程与环保、安全和工业卫生同时考虑，尽量减少对环境的影响。（4）公司现有装置能满足本工程的需要，不再重复建设。（5）节约工程投资、降低工程造价、缩短建设周期，力求较好的经济效益。16法人篇17工作简要过程2011年8月，本院接到XXX有限公司的委托后，本单位成立了项目组，赴工程实地进行勘察，收集了该工程可研及与本工程有关的资料，对建设方进行了多方面的调查、咨询，在2011年9月完成了本项目的可研报告。第二章拟建项目情况和工艺方案21项目建设的原因XXX有限公司通过扩产改造生产规模已达到30万吨/年硫酸，所需原料采用有色金属尾砂，全部由莱州、安徽铜陵等地供给。公司决定利用系统产生的余热进行发电节能改造，既节约了煤的资源，又给企业带来了良好的经济效益。目前世界上硫酸生产技术基本上都是采用接触法工艺，即是以含硫原料制取二氧化硫气体，二氧化硫气体在催化剂的催化作用下氧化成三氧化硫，再将三氧化硫吸收而生成硫酸。XXX有限公司30万吨/年硫酸生产装置采用的工艺为沸腾炉酸化焙烧、封闭酸洗净化、“32”两转两吸等工艺，并采用DCS系统进行自动控制。主要特点如下（1）采用沸腾炉酸化焙烧技术，提高硫的烧出率。（2）采用封闭酸洗净化，以减少稀酸产出。（3）采用“32”五段转化，使SO2总转化率大于999，保证尾气中SO2的达标排放。（4）采用93酸干燥炉气，98酸吸收SO3。（5）采用中温吸收，以抑制雾粒的形成并增大雾粒粒径以便除雾。国际上，随着能源价格的提高，越来越重视硫酸装置的热能利用效率。不仅注重硫酸生产过程中的高、中温位余热的回收利用，而且关注低温位余热的回收。美国孟山都环境化学公司近年来开发的热量回收系统HRS，利用吸收酸的低温位热量产生0510MPA蒸汽，每吨酸可产低压蒸汽06T左右。一般流程仅回收了焙烧、转化的高、中温热量，即使回收了部分酸热，也是加热锅炉给水或产生90以下的热水。到目前为止，HRS技术已在国外几十套装置上运行。我国自60年代开始使用中压余热锅炉，目前在生产规模大于或等于年产40KT硫酸装置，基本上都回收了高温位余热。低温位余热的回收利用也已经起步。南化公司磷肥厂200KT/年硫酸装置利用干吸系统的低温位热预热锅炉给水和供职工浴室等用。大连化学工业公司以管壳式冷却器回收酸的低温位余热用于采暖已获得成功。铜陵磷铵厂200KT/年硫酸装置利用吸收系统的部分低温位余热加热锅炉给水。大峪口化工厂56KT/年硫酸装置利用干吸系统的低温位余热同时加热锅炉给水、工业用水以及生活用水。鹿寨化肥总厂40KT/年硫酸装置利用省煤器回收转化系统的低温位余热加热锅炉给水。根据硫酸装置余热资源和国内硫酸装置中余热回收的发展现状和水平，余热回收蒸汽系统为中压系统，充分回收系统中的高、中位热能。焙烧工段沸腾炉内设置810组冷却管组，回收沸腾炉内热量；在沸腾炉出口设置一台中压自然循环式余热锅炉回收焙烧过程中的高温余热；本设计由一台40T/H中压余热锅炉和810组冷却管组共同组成本制酸装置余热回收系统。为了提高资源利用率，XXX有限公司决定建设余热回收装置，其无论从经济效益角度还是从环境效益方面，不仅是可行的，而且是必要的。22工艺流程221硫酸工艺XXX有限公司尾矿渣制硫酸装置生产能力为30万吨/年（以100硫酸计）。222产品品种、规格及质量指标产品98工业硫酸30612万吨/年副产品中温中压过热蒸汽40T/H，压力382MPA，温度450，全部进入一台12MW抽凝式发电机组，拖动12MW发电机运行发电，年新上网电量约62496万KWH。副产品铁精砂2738KT/A。副产品15稀硫酸2925KT/A。产品质量符合GB5342002国家标准。硫酸质量符合下表要求序号指标名称浓硫酸1硫酸982灰分0033铁（FE）含量0014砷（AS）含量00055透明度MM506色度ML207HG001223装置组成30万吨/年硫酸装置主要由原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸及成品工段等组成，配套的公用工程由循环水站、配电所和控制室等组成。项目工艺部分由以下六个工段组成原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸及成品工段。装置工艺流程方框图如下尾气排放尾渣矿焙烧净化转化干吸成品酸矿渣稀酸（1）在焙烧工段，合格的尾渣矿经调速定量加料皮带机均匀加入沸腾炉。沸腾炉采用温度可调的扩大式沸腾焙烧，炉气经旋风分离器、电除尘器等设备除下矿尘。渣、尘采用机械运输，渣、尘经冷却、增湿后送入矿渣堆场。在沸腾炉中，尾渣矿与炉前空气风机送来的空气在850880左右以沸腾状态进行焙烧。由沸腾炉顶部出来的含SO2高温炉气920进入炉内蒸发管束。炉气通过除尘降温至360，经旋风除尘器、电除尘器除尘后使尘含量降至02G/NM3，温度降至约330进入净化工段。沸腾炉排渣，由溢流口溢出流入浸没式圆筒冷却机，旋风除尘器、电除尘器收集下来的尘，也送入圆筒冷却机，经冷却、增湿后，由胶带输送机送至矿渣堆场堆放，用汽车运出外售，或进一步加工成球团作为钢铁冶炼的原料等。系统开车采用点火风机鼓风，用齿轮油泵从油罐抽油经加压后送至燃油喷嘴，与空气混合充分后燃烧，将沸腾炉预热。（2）净化工段采用高效、成熟可靠的“空动填电电”的绝热蒸发封闭稀酸洗涤净化工艺流程，配置为空冷塔、动力波洗涤器（即高效逆喷洗涤器）、填料洗涤塔、一级电除雾器、二级电除雾器流程。烟气330进入空冷塔与喷射出的15稀酸相接触，经绝热增湿洗涤，洗去其中的大部分三氧化硫等杂质后，炉气中大部分矿尘被洗涤进入稀酸中。经过气液分离后的68气体进入高效逆喷洗涤器再次洗涤，炉气温度降至62，经空冷塔、高效逆喷洗涤器两级洗涤，然后再进入填料洗涤塔移走热量冷却。从填料洗涤塔出来的烟气绝大部分杂质已被清除，同时烟气温度降到40左右。经过两级高效塑料电除雾器除去酸雾，使烟气中的酸雾含量降至0005G/NM3。净化后的烟气送往干燥塔。空冷塔稀酸循环泵出口的浓度15、温度62稀酸少量送至脱吸塔塔槽一体以脱除其中溶解除的SO2，大量的稀酸被打到空冷塔顶部用于喷淋洗涤，从空冷塔流出的稀酸进入斜管沉降器进行液固分离，清液返回稀酸系统以便循环使用。为降低循环稀酸中的酸浓和含尘、AS、F等有害杂质，从斜管沉淀器底部放出少量带泥浆的污酸用渣浆泵送至污水处理系统，同样经脱吸后的稀酸流入稀酸槽经稀酸输送泵也送至污水处理系统，一并经石灰乳中和处理后达标排放。净化工段三级洗涤均有各自相对独立的稀酸循环系统。一级高效洗涤器下部稀酸循环槽的稀酸约51，用稀酸循环泵送出，通过稀酸板式换热器与30循环水进行热交换，约38稀酸进二级高效洗涤器，将气体温度降至40进二级高效塑料电除雾器。（3）转化工段采用普遍的“32”式两次转化工艺，换热系统采用高效低阻力换热器，换热流程采用适宜的、（）、流程，全转化系统采用应力消除设计和装配，总转化率999，尾气中SO2含量320MG/M，低于国家环保标准排放。干燥后的SO2气体经SO2鼓风机加压后，依次经第换热器壳程、第换热器壳程预热至420进入转化器第一段催化剂层进行转化，经反应后，温度升至约582通过第换热器管程进行热交换。冷却后的反应气温度降至460进入转化器第二段催化剂层进行氧化反应，温度升高至约5075后，通过第换热器管程降温至440，进入转化器第三段催化剂层进行氧化反应，温度升高到约452后，通过第换热器管程和热管省媒器后温度降至约168，送至第一吸收塔。第一吸收塔内用98浓硫酸吸收其中SO3，未被吸收的气体通过塔顶的丝网除沫器，再依次经第、第（管程）、第换热器壳程换热，气体被加热至430进入转化器第四段催化剂层进行氧化反应。温度升至约4475通过第换热器壳程，反应气被降温至420后进入转化器第五段催化剂层进行氧化反应。温度升至约422通过第换热器管程，反应气被降温至约155进入第二吸收塔，塔内用98硫酸吸收炉气中SO3后由尾气烟囱放空。（4）干吸工段流程采用“塔槽泵器塔”的循环流程。经净化后的烟气入干燥塔内，用93硫酸喷淋干燥，使炉气中的水分降至01G/NM3以下，经金属丝网除沫器除沫后，用SO2鼓风机送入转化工段。从转化器三段出来的转化气经换热降温后进入第一吸收塔，用983H2SO4吸收SO3后，经金属丝网除沫器除沫后再进入转化器四段、五段进行第二次转化。从五段出来的二次转化气进入第二吸收塔，用983H2SO4吸收SO3后，通过金属丝网除沫器除沫后直接送入由总标高60M的尾气烟囱排放，排放尾气低于国家规定的排放标准。在二吸塔出口至尾气烟囱之间的管线上增设旁路即尾气吸收处理系统,若制酸系统尾排指标不好时，尾气吸收设备运行，尾吸采用碱吸收，吸收效率高，应付能力强，原料用量少，吸收液便于处理。（5）成品工段来自干吸工段的经计量的98成品酸送入贮酸罐贮存。成品酸从贮酸罐经成品输送泵送入装酸高位槽直接装汽车运出。（6）污水处理工段本装置使用的硫铁矿含有害杂质较低，且有电除尘器，正常生产时可以只从净化工段斜管沉淀器底部排放少量含泥浆稀酸2M3/H，可作为增湿液直接掺入硫铁矿渣中，称为“零”排放。本装置设置处理能力10M3/H的污水处理系统。当含泥浆稀酸污水不能作为增湿液直接掺入硫铁矿渣中时，或系统停车需处理稀酸，或环保要求特别严格时使用。采用一级石灰乳中和、絮凝沉淀、压滤的方法。污水处理流程石灰乳反应剂清净污水污水中和反应槽浓密机沉淀压滤滤饼23余热回收231余热回收产生蒸汽根据硫酸装置余热资源和国内硫酸装置中余热回收的发展现状和水平，余热回收蒸汽系统为中压系统，充分回收系统中的高、中位热能。焙烧工段沸腾炉内设置810组冷却管组，回收沸腾炉内热量；在沸腾炉出口设置一台40T/H中压自然循环式余热锅炉回收焙烧过程中的高温余热。本设计由一台40T/H中压余热锅炉和810组冷却管组共同组成本制酸装置余热回收系统。从脱盐水站送来的除盐水（正常运行时，还有一路从汽轮机冷凝器返回的冷凝水）送入除氧器热力除氧，除氧后的104除氧水再经锅炉给水泵送入省煤器加热至150后送入余热锅炉汽包，另一路给水送减温器作为降温喷水，还有一路作为减温减压装置的减温喷水。锅炉炉水从汽包沿下降管分两路一路进入锅炉本体受热面，各蒸发受热面由各自独立的上升管与汽包相接；一路经沸腾冷却管吸热后生成汽水混合物沿上升管向上流动回到汽包进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽进入过热器，分离出来的炉水再继续循环。饱和蒸汽自汽包上部引出，经低温和高温两级过热器加热后变成为382MPA，450的过热蒸汽。中压过热蒸汽自余热锅炉集汽联箱引出，经管道送至发电厂房汽轮机进口驱动汽轮发电机组发电。232汽轮发电机组制酸装置余热回收系统可产生382MPA，450的中压过热蒸汽约40T/H。全部新蒸汽进入一台12MW抽凝式发电机组，拖动12MW发电机运行发电，来自发电机组水送入锅炉给水系统。根据机组的热效率及XXX有限公司硫酸余热发电节能技术改造项目制酸工艺所产生的余热并结合企业发展情况，确定采用一台12MW的抽凝式汽轮发电机组。第三章电力系统31电力系统概述XXX有限公司硫酸余热发电项目采用一台40T/H中温中压余热锅炉，配1台12MW凝汽式汽轮发电机组。32接入系统根据当地及公司的实际情况，本项目以一回路10KV输电线路送入公司内部35/10KV变电所10KV母线侧，最终的并网方案应以省电力集团总公司批复的并网方案为准。33电气主接线本项目安装1台12MW抽凝式汽轮发电机出口电压为105KV，直接接入105KV母线，采用单母线接线方式，以一回10KV线路接入系统。第四章主机设备选型41机组选型根据机组的热效率及XXX有限公司硫酸装置制酸工艺所产生的余热并结合企业发展情况，设计一台12MW抽凝式中温中压汽轮发电机组。411锅炉的选型采用适合硫铁矿焙烧烟气使用的，操作管理方便的自然循环式锅炉。为防烟尘粘结，烟道为空室，四壁采用管水冷壁，其它烟道管间隙放大到300MM等。炉气从920冷到380，炉堂内布置汽化冷却管，保证炉床温度920，提高蒸汽产量。材质采用20G锅炉钢。每小时可产382MPA、450过热蒸汽约40T，集中送发电厂房用于汽轮机发电。412锅炉的主要技术参数型号QCF90/93040382/450额定蒸发量40T/H额定蒸汽压力382MPA额定蒸汽温度450C给水温度150C排污率2数量1台413汽轮发电机组根据余热锅炉的有关参数同时根据本项目无热负荷的情况，根据以与热量定机组规模的原则，选用凝汽式汽轮发电机组，配置的汽轮发电机组具体参数如下414汽轮的主要技术参数型号C12343/049进汽量566T/H额定进汽温度435额定进汽压力343MPA最大功率12MW数量1台415发电机的主要技术参数型号QF121额定功率12MW功率因素08转速3000R/MIN额定电压105KV数量1台42机组的运行方式余热锅炉在额定工况下运行；一台余热锅炉产生的40T/H过热蒸汽送往12MW汽轮发电机组，发电功率为84MW。汽轮机一级抽汽除氧器加热给水；二级抽汽供给低压加热器。43主要技术经济指标经计算经济指标如下表41主要技术经济指标表序号工况单位年平均1锅炉蒸发量T/H402发电功率KW/H84003发电标煤耗率G/KWH3394综合厂用电率75年发电量KWH/A67201046年供电量KWH/A624961047折年节标煤量T/A227818机组年运行小时数H8000第五章建厂条件51厂址概述本项目厂址选择一般应符合下述基本条件1尽量靠近热烟气输送位置，以减少输送管道敷设的费用，以便尽量减少占地及给其它厂内管道敷设带来的影响。2尽量靠近并网变电站，以减少接入系统投资和建设用地。3具有良好的水源条件，便于取水，以满足本项目的用水需要。4工程地质较好，地质上能满足发电厂厂房设施对地基的要求。在考虑一般抗震措施后可避免地震的影响。5厂址不处于低凹位置，以免受洪水灾害。XXX有限公司硫酸余热发电项目，为节能技术改造项目，厂址位于XXX有限公司厂内原有预留空地，厂区占地面积约为46620，其中建构筑物占地面积1362。本项目厂址位于XXX有限公司厂内。52交通运输本项目厂址位于XXX有限公司厂内，交通条件非常便利。53供水水源本工程生产给水来自公司内部的给水管网，生活用水采用市政自来水，由自来水公司供给XXX有限公司，再由公司直接供给，满足各用水点压力要求。装置界区给水管材为焊接钢管，采用焊接或法兰连接。室内给水管材采用镀锌钢管，丝扣连接。54工程地质及水文地质根据厂址附近的勘察资料得知，该厂址处地质情况良好，该场区地形平坦，地貌类型单一，地层结构简单，分布连续，厚度稳定，物理力学性质均匀,地下水对混凝土及混凝土中的钢筋存在弱腐蚀作用。该场区经处理后，适宜该建筑物的建设。根据厂址附近的勘察资料得知，该厂址处地质情况良好，主要地质构造为中生界侏罗系，地质分布较为稳定。地基土承载力标准值为FK140KPA。厂区内地层主要为粉土、粉质粘土和粘土组成，地层共可划分为五层。由上至下为1、素填土层，厚度040120M；2、粉质粘土层，厚度为45155MFK250KPA；3、强风化石灰岩层，厚度为1135M，FK500KPA；4、中风化石灰岩层，FK1300KPA。第六章工程设想61厂区总平面布置611厂区总平面布置厂区总平面布置的原则是根据生产工艺的要求，结合厂址现有的具体情况，在满足防火、卫生、环保、交通运输和未来发展的前提下，力求减少占地，节约投资，经济合理，有利生产。本着上述原则，对本项目的总平面布置进行了设计，叙述如下生产区采用集中布置的形式，余热锅炉间位于硫酸生产装置的沸腾炉和旋风除尘器之间，汽机间、除氧间布置在余热锅炉一侧，配电室位于主厂房中央框架的零米层，主控制室位于主厂房中央框架的运转层。具体位置见30万吨硫酸总平面图。综合水泵房及两座机力通风冷却塔位于厂区西侧的循环水装置一侧。该方案交通组织顺畅，经营管理方便。管线敷设短捷、合理可以节省部分投资。612主要技术经济指标表见下表表61主要技术经济指标表序号项目单位数量备注1厂区占地面积M2466202建构筑物占地面积M213623单位容量占地面积M2/KW03884建筑系数2935道路广场占地面积M29606绿化系数157绿化面积M2697厂区总平面布置详见GSF444IKZ01。62燃料的来源在硫酸生产线沸腾炉出口设置一台余热锅炉，回收余热产中压过热蒸汽用于发电。63高温炉气系统在硫酸工艺的沸腾炉中，有色金属尾砂与炉前空气风机送来的空气在850880左右以沸腾状态进行焙烧。由沸腾炉顶部出来的含SO2高温炉气920进入余热锅炉，与沸腾炉内蒸发管束一并移热副产中压过热蒸汽。炉气通过余热锅炉除尘降温至360，经旋风除尘器、电除尘器除尘后使尘含量降至02G/NM3，温度降至约330进入硫酸工艺的净化工段。沸腾炉、旋风除尘器、静电除尘器均为硫酸工艺装置，本项目只设计一台余热锅炉。（1）沸腾炉沸腾炉炉体为钢壳圆筒（上部扩大）内衬保温砖和耐火砖结构。炉子的最下部是风室，设有空气进口管，其上部是空气分布板，空气分布板上是耐火烧注料炉床，炉床上埋设有许多侧向开小孔风帽。炉膛中部为向上扩大的截头锥体，上部炉膛的截面积比沸腾层的截面积大，以降低炉气的上升速度，减少固体粒子的带出。沸腾床是装有冷却管束，以移走沸腾床的余热，它们与锅炉汽包联结，是余热锅炉蒸发受热面的一部分。此外，沸腾炉上还设置有加料口、矿渣溢流管（口）、炉气出口、点火孔等接管。为防止SO3露点腐蚀，沸腾炉壳体外部设有保温。（2）余热锅炉采用适合硫铁矿焙烧烟气使用的，操作管理方便的强自然循环式锅炉。为防烟尘粘结，烟道为空室，四壁采用管水冷壁，其它烟道管间隙放大到300MM等。炉气从920冷到380，炉堂内布置汽化冷却管，保证炉床温度920，提高蒸汽产量。材质采用20锅炉钢。每小时可产382MPA、450过热蒸汽约40吨，集中送发电厂房用于汽轮机发电。（3）旋风除尘器两台并联旋风组除尘器。该旋风除尘器，采用阻力较适中，效率又高的H15型。以保证进电除尘器入口炉气含尘量20G/M3。（4）电除尘器LD型80电除尘器，采用冷却密封灰斗、振打装置调节幅度很宽，用于铜精矿焙烧除尘是一种实际运行效果很好的新型电除尘器。三电场、单独供电，设计气速065M/S，进口气温320380，出口300，除尘效率99，漏气率3。64热力系统641原则性热力系统本工程主机设备采用的是一台40T/H中温中压余热锅炉配一台12MW的抽凝式汽轮发电机。642主蒸汽系统主蒸汽系统采用母管制系统。643给水系统给水系统采用母管制。主给水经除氧器升温、除氧加热后，由锅炉给水泵送入锅炉汽包中。本期工程设两台50T/H的给水泵，其中一台备用。给水泵型号为DG45807，电动机185KW。设置一台50T/H旋膜式除氧器，除氧水箱20M3。经过除氧器除氧后的水再经转化工段的热管省煤器加热至150后，由锅炉给水泵送入余热锅炉汽包。644回热系统C12机组设有一台低压加热器。645疏放水系统疏水采用逐级自流，低加疏水正常情况下到凝汽器，启动疏水和检修放水到疏水扩容器，入疏水箱，然后通过疏水泵回收至凝汽器。646锅炉排污系统本工程余热锅炉设一台35M3的定期排污扩容器和一台15M3的连续排污扩容器，接纳锅炉运行时的定期排污和连续排污水。647热力系统主要辅机设备序号设备名称型号及规范单位数量1凝结器C10002，冷却水量3600T/H台12凝结水泵4N6，流量4050M3/H，扬程065075MPA台23发电机空冷器360KW台14交流电动油泵100Y120，电机功率75KW台15交流润滑油泵80Y100B，电机功率22KW台16直流润滑油泵80Y100B，电机功率22KW台17冷油器LY20，冷却面积20M2台28电动给水泵DG45807，流量50M3/H，扬程60MPA电机功率185KW台29除氧器及水箱50T/H，水箱体积20M3，工作压力012MPA，工作温度104C台110低压加热器DJ50，换热面积50M2台112电动双钩式起重机20T/5T，跨度165M台113射水泵IS150125315，流量240M3/H，扬程03MPA电机功率30KW台214射水抽气器CS252台215汽封加热器换热面积40M2台165主厂房布置主厂房采用二列式布置，即汽机房一除氧间。651汽机房布置1汽机房A、B跨跨度18M，检修场地设在两台汽轮机之间，可满足汽轮机组检修的需要。屋架下弦标高174M，汽机间装设20/5T的电动双钩桥式起重机一台，以备安装和检修用。行车轨顶标高144M。汽机房0M层布置有冷凝器、空冷器、射水箱、射水泵、凝结水泵、润滑油泵及冷油器等设备，靠近B列柱侧布置2台电动给水泵。汽机房34M平台为加热器平台，布置有高、低压加热器、汽封加热器、均压箱及油箱等设备。汽机房运转层标高为7M。652除氧间布置除氧间采用单框架结构，跨距9M，0M层布置有厂用380V配电室，42M层为管道夹层，运转层标高为7M，锅炉汽机控制室布置在运转层；14M层为除氧层，布置有除氧器和连排装置。66供排水系统661供水水源本工程生活用水采用市政自来水，由自来水公司供给化工集团有限公司再由公司满足各用水点压力要求，循环冷却水系统的补充水、锅炉补给水、消防用水等生产给水来自公司内部的给水管网。662循环水系统根据水源条件，本工程新建1台40T/H的余热锅炉，1台C12中温中压机组，其凝汽器、冷油器、空冷器的冷却水采用二次循环供水方式，其冷却设备选用机力通风冷却塔。根据当地的气象条件，循环倍率夏季采用65倍，冬季采用45倍，凝汽量为40T/H，则机组的循环水量见表661。表661循环水量表凝汽量T/H凝汽器用水量（M3/H）其它用水量（M3/H总计（M3/H）夏季冬季夏季冬季冷油器空冷器夏季冬季1C124040260018008810026881900工业水5050合计4040260018008810027381950663供水方式及系统设备选择本工程设计配置2台机力通风冷却塔、2条DN800循环水钢管和3台卧式循环水泵。循环水泵安装在综合水泵房内，综合水泵房设在冷却塔旁，冷却塔置于吸水池上。循环水泵夏季3台同时运行，冬季2用1备。本系统的工艺流程为经冷却塔冷却后的水流入吸水池，经循环水泵加压后送入凝汽器、空气冷却器、冷油器，用过的热水沿压力钢管输送至冷却塔进行冷却，从而进行下一次的再循环。1循环水泵本工程配置3台卧式循环水泵，2用一备，每台流量为1450M3/H，循环水泵房位于冷却塔旁。自凝汽器至冷却塔采用1条DN800钢管，自循环水泵房至凝汽器采用1条DN500钢管，管内流速为194M/S。根据工业水管布置和设计循环水量，经系统水力计算，最不利需水点的系统损失约030MPA。循环水泵型号及规格如下FLG350410型，Q1450M3/H，H43MH2O配电机N1450R/MINN220KW3台2用1备2冷却塔选型根据本地区气象条件，进行热力计算，选用LBCMLN900型圆形逆流玻璃钢机力通风冷却塔2台，单台冷却水量为1750M3/H。664补充水系统本工程循环补充水采用XXX有限公司内的生产给水管网出水，夏季用水量为67M3/H，冬季用水量为57M3/H，化学水处理用水由公司本次新建除盐水系统供给，年生产用水为64万M3。生活用水为市政自来水，年用水量为2409M3/A，由自来水公司供给。补充水管以DN150的钢管送至蓄水池。自来水以DN50PPR管接入工程界区。全厂水量平衡详见水量平衡图。补充水量表见表662、663。表662循环水系统水力计算表序号项目单位夏季冬季1循环水量M3/H348824882冷却塔出口滤网允许水位差M03033回水沟阻力M01014进水管道阻力M08045凝汽器阻力M35156胶球清洗装置阻力M10107水塔供水高度M87878备用水头M1020合计M15414表663循环水系统水力计算表需水量（M3/H）经常回收（M3/H）实际耗水量（M3/H）序号项目夏季冬季夏季冬季夏季冬季备注1冷却塔蒸发损失35280035282冷却塔风吹损失4300433冷却塔排污损盐水5500555工业用水5544116汽水取样用水101099117生活用水330033自来水8未预计用水330033330033自来水总计807013136757665工业消防水系统公司现有完善的消防水系统，可以满足本工程消防水量及水压要求，所以本工程消防水直接由公司原有消防水管网引入。消防管网沿道路敷设，呈环状布置，厂内每一消防点均在4个消防栓的服务范围内。主厂房内的室内消防水系统呈环状布置，厂房内每一消防点均在2个消防栓的服务范围内。室内设计消防水量为25L/S，室外消防水量设计为60L/S。发电机组周围设有喷水管，水源自室内消防管网接出。厂房内另外还设置有其它消防器材，包括灭火器等。设100M3工业水池1座，工业水泵安装在综合水泵房内。工业水泵规格、型号如下IS8065160A型，Q60M3/H，H29MH2O配电机，N2900R/MINN75KW数量2台。666排水系统XXX有限公司厂区排水体制采用清、污分流制，装置界区的生产污水用管线送至本硫酸装置污水处理站处理，处理合格后排放。生产清净下水、雨水就近直排现有的雨水、清净下水合流排水管网。因此余热发电项目的排水系统如下生活污水经化粪池初级处理发酵沉淀后排入厂区污水管网。锅炉排污水首先排入定期排污扩容器降温至40C以下时，方可排入厂区污水管网。其它工业废水直接排入厂区污水管网。全厂雨水通过雨水口收集后排入厂区雨水排水系统。667节水措施为了节约用水，保护环境，提高电厂经济效益，生产废水加以回收利用。设计上采取以下措施1辅机冷却回水及主厂房工业水回水作为循环水补充水；2各专业用水接口安装水表，以控制水量。67化学水处理671化学水出水水质化学水水质需满足1台40T/H的余热锅炉的生产要求。汽水标准参考GB12145991蒸汽质量标准PH8595总含盐量20MG/L二氧化硅02MG/L氯离子05MG/L2锅炉给水质量标准硬度30MOL/L溶解氧15G/L铁50G/L铜10G/LPH258992油10MG/L3汽轮机凝结水质量标准硬度3MOL/L溶解氧50G/L4锅炉炉水质量标准磷酸根515MG/LPH25911含盐量100MG/L二氧化硅200MG/L5化学除盐水硬度0MOL/L二氧化硅20G/L电导率2502S/CM为满足中压锅炉给水水质标准，拟采用脱盐水流程，具体流程为自来水自来水箱加压泵反渗透阳床中间水箱中间水泵阴床除盐水箱除盐水泵（脱盐水加热器除氧器给水泵锅炉给水）。再生系统为；酸、碱槽车卸酸、碱酸、碱泵酸、碱贮槽酸、碱计量器酸、碱喷射器阳床、阴床。再生采用盐酸和氢氧化钠。再生污水进入中和池，处理合格后，再同污水泵管道送出厂后排放。672化学水系统出力采用的数据A厂内水汽循环损失140312T/H锅炉启动或事故而增加的水处理设备出力40104T/HB锅炉排污汽水损失增加140208T/H则主厂房所需化学水量为6T/HC化学水处理系统自用化学水量2T/H本化学水最大用量为8T/H系统设计出力取9T/H673其它1汽水取样系统设饱和蒸气、过热蒸气、炉水、疏水、除氧水等取样点，样品经冷却后温度小于40。其他循环水、凝结水等取样点设取样阀。2给水、炉水的辅助处理在锅炉间运转层固定端设加药装置，安装一套磷酸盐加药装置和一套给水加氨装置，以便对炉水进行校正处理和使给水的PH值达到规范要求。3循环水系统水质要求浑浊度20MG/LCL含量500MG/L污垢热后阻值4104M2H/KCALCA2浓度3060MG/L70以下对碳钢无腐蚀。水质稳定作为循环水系统的补充水，其水质较差，适当进行处理并加入缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂后可以满足生产上使用的要求。4水处理药品均考虑采用汽车运输。68电气部分681电气主接线本项目采用一台40T/H中温中压余热锅炉，配1台C12抽凝式汽轮发电机组。根据联网方案，该项目以一回路10KV输电线路送至公司35/10KV变电所10KV母线侧，最终的并网方案应以省电力集团总公司批复的并网方案为准。本工程的10KV配电装置，采用单母线接线方式。本项目1台12MW抽凝式汽轮发电机出口电压为105KV，直接接入105KV母线。682低压厂用电厂用电负荷由主厂房等子项组成，厂用电电压为380/220V，电源从04KV母线引出，低压厂用母线采用单母线分段方式，互为备用。全厂低压系统采用TNS系统，中性点直接接地。683电气主设备选择各电气设备选型均按当地气候特点进行选型和校验。10KV配电装置选用KYN2812型户内金属铠装抽出式开关柜，内装真空断路器，进线柜额定开断电流选为25KA，出线柜额定开断电流选为315KA，采用直流电动弹簧操动机构；380V低压配电柜选用固定式型号为GGD2的开关柜，低压开关柜框架开关、塑壳开关均采用优良可靠设备；厂用变压器选用SC10系列干式变压器。684电气二次线、继电保护及自动装置电气设备的控制、保护和测量，主要采用分布式安装的电气综合自动化系统，即在现场各台电气一次设备单元上各设置一个对本设备具有监测、监控和保护功能的保护监控装置（或部分小机箱集中放置在集中控制室），在集中控制室装设监控主机、彩色显示器和打印机等。通过一根普通屏蔽双绞线做实时通讯网将现场各保护监控装置与监控主机连接在一起，使监控主机能实现远方测量、监控和负责日常管理工作。而保护监控装置则监视主要电气设备的运行及非正常运行情况下能独立实现保护功能、发出跳闸指令。本工程发电机、上网线路、厂用变压器及105KV母线的保护采用数字式微机保护。自动装置分列如下发电机自动调整励磁装置及自动灭磁装置；发电机自动准同期装置；事故照明自动切换装置。发电机出口断路器、上网线出口断路器设有同期点。685直流系统该工程设一组电压220V，容量150AH的直流系统，直流系统包括全封闭免维护铅酸蓄电池组、蓄电池充电装置、直流配电屏、事故照明切换屏等。220V直流系统采用单母线分段接线，一组蓄电池，正常以浮充电方式运行。两组充电器接至不同的母线段，一组工作，一组备用。直流系统两段母线分别向机组的动力负荷、事故照明、仪控负荷、电气控制、信号负荷供电。686过电压保护及接地本工程根据电气设备及建筑物的特点采取如下过电压保护措施在10KV配电装置中，真空断路器回路，装设氧化锌避雷器，防止操作过电压对设备的损害；在发电机中性点装设电压为额定相电压的避雷器；主厂房、辅助车间按规范要求在屋顶设避雷带；本工程防雷接地、保护接地及工作接地共用接地系统，其接地电阻不大于4，建筑物除利用基础作为自然接地体外另设人工接地网。687照明及检修1、照明本工程照明设计按电厂照明设计规划要求，设正常工作照明和事故照明。在集中控制室设有事故照明切换屏，事故时自动切换到直流母线供电，以确保重要场所的通道的照明。照明光源选择1）中央集控室、配电室、办公室等采用荧光灯。2）发电机厂房、水泵房等采用金属卤化物灯。3）厂区道路采用高压钠灯照明。2、检修按小型火力发电厂设计规范GB5004994要求，在主厂房内检修场所附近设检修电源及插座。688电气设备布置高低压配电室设在主厂房内000M，内设10KV开关柜、干式厂用变压器、低压配电柜等。集中控制室设在主厂房内700M层，与热工控制室一体布置，室内布置有电气控制台、保护监控屏、电度表屏及直流系统、UPS系统等。689电缆敷设主厂房电缆主要采用电缆沟敷设，少量电缆穿钢管敷设，各辅助车间电缆采用电缆沟和埋管敷设相结合的方式，厂区电缆采用电缆沟及埋管敷设。考虑电厂电缆火灾事故的危险性，为防止电缆延燃，在各车间和区段对电缆通道进行防火阻隔封堵，以防止火灾蔓延。全厂电缆均采用阻燃电缆，所有电缆保护管均要求热镀锌。69热力控制本期建设规模为一台40T/H中温中压余热锅炉，配12MW抽凝式汽轮发电机组。691控制方式和水平6911控制方式本项目为余热综合利用发电项目。自动化设计严格执行国家有关规程、规定，本着“先进、成熟、适用”的原则，尽可能吸收已投产的同类型机组设计中成功经验，积极慎重地采用一些新技术，新设备。本项目拟采用机、炉、电集中控制的方式，设置集中控制室，位于700M运转层。集中控制室有通向汽机的门,主要布置常规控制盘、分散控制系统（DCS）工程师站、操作员站等设备；旁边为电子设备间，主要布置DCS机柜、仪表电源柜、电动门配电箱等设备的控制。集中控制室下面设电缆层。其余辅助系统如化水等系统的控制设就地控制室。6912控制水平本项目主厂房内设备采用DCS控制系统；另外，DCS留有与厂级管理信息系统（MIS）的通讯接口，可向MIS传输有关信息。在集中控制室内，以DCS控制系统的彩色LCD/键盘为中心，监控和管理机组的主要设备，为了确保紧急情况下机组安全停炉，将设置少量的常规仪表和备用硬手操操作设备。采用DCS控制系统后，可在集中控制室内控制余热锅炉、汽机，所有的自动控制、远方手动操作和监视均能够在LCD上完成，并在控制室里满足各种运行方式的要求，锅炉的控制台和后备盘分开布置，DCS操作员站布置在控制台上，DCS机柜布置在电子设备间内。操作台上布置紧急停炉、停机按钮。集中控制室内设置完善的语音报警系统。所有的自动控制、集中远方手动操作和监视能够在集中控制室内满足各种运行方式的所有要求。692主要监控设备的选型DCS系统拟选用满足规程规定要求，有同类型机组成功运行经验的国外系统。变送器选用电容式变送器。自动控制及远方操作的执行器选用机电一体化电动执行机构。显示仪表选用光柱数显仪表。保护联锁用的驱动开关选用进口产品。流量测量采用孔板，喷嘴或旋涡流量计。693电源热力配电箱和DCS系统配电（380/220V）采用双回路的供电方式；DCS系统及保护仪表各有足够容量的UPS电源。辅助车间热控用220V电源，引自相应车间的电气配电盘。694就地设备布置及电缆导管敷设本工程不设变送器小间，变送器按测点分布情况相对集中就地布置，配电箱布置在电子设备间内。厂房内锅炉电缆沿运转层下的电缆通道至电缆桥架，零米电缆沿电气电缆通道及竖井。695热工试验室试验室设备按热工自动化试验室设计标准配置。610土建部分6101项目选址拟建工程场地位于市工业园区。6102厂址自然条件1、地形地貌拟建工程场地位于市，为冲洪积平原，场区地形平坦，地貌形态单一，地层结构简单无断层和褶皱，地面标高最大值10124M，最小10028M，地表相对高差096M。2、工程地质根据厂址附近的勘察资料得知，该厂址处地质情况良好，主要地质构造为中生界侏罗系，地质分布较为稳定。地基土承载力标准值为FK140KPA。厂区内地层主要为粉土、粉质粘土和粘土组成，地层共可划分为五层。由上至下为素填土层，厚度040120M；粉质粘土层，厚度为45155M；强风化石灰岩层，厚度为1135M；中风化石灰岩层。3、地下水场区地下水主要为第四系潜水，富水性较弱，补给来源以大气降水为主，排泄途径主要为地面蒸发。该区地下水位于自然地坪下60M左右，拟建场地地下水对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。4、厂址稳定性故为对建筑抗震一般地段。市抗震设防烈度为7度，属设计地震第二组，设计基本地震加速度为010G,设计特征周期为040S。建筑场地类别判定属类，场地工程地质条件良好。该场区地形平坦，地貌类型单一，地层结构简单，分布连续，厚度稳定，物理力学性质均匀,地下水对混凝土及混凝土中的钢筋存在弱腐蚀作用。该场区经处理后，适宜该建筑物的兴建。6103主厂房建筑结构主厂房以柱距60M为模数布置成二列式，由汽机房、除氧间并列组成。1汽机房A、B跨跨度18M，检修场地设在两台汽轮机之间，可满足汽轮机组检修的需要。屋架下弦标高174M，汽机间装设20/5T的电动双钩桥式起重机一台，以备安装和检修用。行车轨顶标高144M。汽机房0M层布置有冷凝器、空冷器、射水箱、射水泵、凝结水泵、润滑油泵及冷油器等设备，靠近B列柱侧布置2台电动给水泵。汽机房34M平台为加热器平台，布