4.5MW纯低温余热发电利用工作总结

1、金昌水泥（集团）有限责任公司2500t/d电石渣水泥熟料生产线4.5MW纯低 温余热发电新技术开发项目工作总结为落实国家关于节能减排工作的安排，实现十一五”规划提出的节能降耗和污染减排目标。我公司立足于资源型城市可持续发展，依托金昌化工产业聚区的区位 优势和丰富的工业废渣，进一步加强固体废弃物、废水、废气的综合利用，缓解金 昌市废弃物污染及水资源短缺问题。开发水泥窑纯低温余热发电资源综合利用项 目，引进先进技术及资金支持，促进节能减排行动的实施，减少温室气体排放。通 过节能减排示范试点企业的实施，加强节能、环保、资源综合利用的新型干法水泥 生产线建设，调整水泥产品结构，提高物耗、能耗及水耗的利

2、用率，塑造绿色建材 形象，从而以点带面地带动区域绿色建材行业的发展。水泥窑纯低温余热发电项目 做到了资源综合利用、改善环境，符合国家提倡的方针政策，建设条件基本落实， 技术上可行，具有良好的社会效益与一定的经济效益，符合可持续发展战略思路。我公司2500t/d水泥熟料余热发电项目建成后， 降低了进入窑尾除尘器的废气 含尘浓度，提高了除尘器的除尘效率，减少了粉尘的对外排放，年降尘量约1.4万吨。年节省标煤1.01万吨，减少约21.08万吨的CO2排放，提前实现国家水泥生 产节能目标。金泥集团公司通过调整公司水泥产品结构、固体废弃物资源化以及新型干法水 泥余热发电的经验，以点带面地推动地区绿色建材

3、行业发展；金泥集团公司的快速 发展将解决金昌市固废污染的难题，使资源型城市朝着多元化方向发展，为甘肃其 他资源型城市解决固废问题树立楷模，从而带动甘肃地区经济的可持续发展。一、2500t/d电石渣水泥熟料生产线4.5MW纯低温余热发电新技术开发项目技 术概述本项目拟采用纯余热发电技术，该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生 附加污染；蒸汽参数较低，其运行操作简单方便，运行的可靠性和安全性高，运行 成本低，日常管理简单。综合考虑目前水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：本系统主机包括二台余热锅炉、一套凝汽式汽轮发电机组。a.SP余热锅炉：在窑尾设

4、臵SP余热锅炉，仅设臵蒸汽段，生产1.35MPa-310C的过热蒸汽，与窑头AQC余热锅炉生产的过热蒸汽混合后通 入汽轮发电机组，出SP余热锅炉废气温度降到220C，供生料粉磨烘干使用。b.AQC余热锅炉：利用冷却机中部抽取的废气（中温端，360C），在窑 头设臵AQC余热锅炉，余热锅炉分为蒸汽段和热水段运行：蒸汽段生产1.35MPa-340r的过热蒸汽，与窑尾SP余热锅炉生产的过热蒸汽混合后通入汽轮发电机 组，热水段生产的170C热水后，作为AQC余热锅炉蒸汽段及SP余热锅炉的给 水，出AQC锅炉废气温度降至100C。c.汽轮发电机组：上述两台余热锅炉生产的蒸汽共可发电3.8MW，因此配臵4

5、.5MW凝汽式汽轮机组一套。整个工艺流程是：40C左右的纯水经过除氧器除氧，由锅炉给水泵加压进入AQC锅炉省煤器，加热成170C左右的热水；分成两部分，一部分进入AQC锅炉 汽包，另一部分进入SP锅炉汽包；然后依次经过各自锅炉的蒸发器、过热器产生1.35MPa、340E和1.35MPa、310C的过热 蒸汽，汇合后进入汽轮发电机组做功，作功后的乏汽进入凝汽器，冷凝水和补充纯 水经除氧器除氧再进行下一个热力循环。SP锅炉出口废气温度220C左右，用于 烘干生料。纯余热发电工艺流程图二、电石渣综合利用生产水泥熟料新技术开发项目目标及工作内容1.项目的目标利用金昌市丰富的固体废弃物、公司良好的清洁生

6、产基础以及新型干法水泥生 产线经验，通过节能减排示范试点企业的实施，加强节能、环保、资源综合利用的 新型干法水泥生产线建设。一方面调整水泥产业结构，满足该地区对高质量、高标 号水泥的需要，另一方面提高能耗、水耗的利用率，塑造绿色建材形象，以点带面 的带动区域绿色建材行业的发展， 同时缓解金昌市固体废弃物污染及水资源短缺问题， 推进 中国镍都”的可持续发展。到2011年全公司固废综合利用率平均达到33%以上，2010年全公司固废综合 利用量达到55万吨上以。吨水泥综合能耗降到120公斤标准煤以下，万元产值综 合能源消耗量降到5.61吨标煤以下，吨水泥综合能耗比 十五”末下降22.6%。水循环利用

7、率达到100%，生活用水经污水处理设施进行处理后全部用于厂区绿化浇 灌，各厂工业用水均采用循环水池，做到工业无外排废水。工业废水实现零”排放。2.主要工作内容在三废综合利用的原有基础上，进一步加大废气综合利用力度，缓解金昌市源 短缺问题。引进先进的技术及资金支持，利用2500t/d水泥熟料生产线的窑头熟料 冷却机废气、窑尾预热器废气余热生产低压过热蒸汽开发建设一座4.5MW纯低温余热发电站，促进节能减排的实施，减少温室气体排放。2.1废气得到充分的综合利用由于水泥生产能耗高、成本高、效益低，本项目属纯余热发电项目，所以对环 境来说，相当于减少了发电厂在同样发电量条件下的有害物（包括粉尘、SOX

8、、NOX及CO2等）的排放，符合开展资源综合利用的重大技术经济政策，是水泥厂 乃至省份的国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，同时，也符合减量化、再利用、资源化”为循环经济原则，符合以 低消耗、低排放、高效率”的循环经济 的基本特征，符合清洁生产的具体要求，是对大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式进行的根本变革，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益，具 有重大的意义。2.1.1工艺方案及生产规模及产品方案在充分利用水泥线窑头、窑尾废气余热的前提下，建设一条4.5MW纯中低温余热发电综合利用电站。包括：窑头AQC、窑尾SP余热锅炉，汽轮发电机房， 化学水处理，电站循环冷却水系统，站

9、用电及电站计算机控制系统等。2.1.2主要工艺流程2.121窑头AQC余热锅炉窑头AQC余热锅炉位于冷却机改造后的中部出风与尾部出风中间部位，热风 首先进入沉降室，然后进入余热锅炉，由于窑头余热锅炉废气入口采用沉降室降尘 处理，以减轻熟料颗粒对锅炉的冲刷磨损，提高了锅炉寿命。为了保证锅炉故障（如爆管等）不影响正常的水泥生产，对窑头余热锅炉工艺流程采取了设旁通废气 管道，一旦锅炉或电站发生事故，启用旁通废气管道，同时发电系统汽水管路考虑 了将窑头余热锅炉从电站系统中解列出来的措施。2.122窑尾SP余热锅炉窑尾ID风机位于增湿塔前，余热锅炉设于ID风机之上，与增湿塔串联，在 增湿塔废气进口与SP

10、锅炉废气进口设臵切换电动调节挡板，通过对挡板的控制达 到SP余热锅炉的投入与解列的操作。锅炉或电站发生故障时，通过挡板操作解列余热锅炉，保证水泥生产的正常运 行。炉灰处理窑头沉降室及AQC余热锅炉沉降的粉尘通过沉降室及锅炉底部的FU回灰拉链机送到现有电除尘器（EP）的回灰系统。SP余热锅炉沉降下来的生料粉尘通过FU拉链机送到增湿塔下部的回灰系 统，通过生料回送系统送入生料库。2.1.3技术设备（一）汽轮机及发电机汽轮机为凝汽式汽轮机，额定功率4,500kW，额定进汽压力1.25MPa，额定 进汽温度325E，排汽压力0.008MPa，缸内效率为82%，转速3000r/min，汽耗

11、率5.29kg/kWh。汽机真空系统采用射水抽气器系统汽机调节采用电液联合调节（DEH），运行稳定，调节精确，即可定前压调 节，又可定功率调节，运行灵活。汽机布臵方式为岛式布臵，减少厂房宽度，提高汽机效率，并减少汽机间占地 面积。汽机设有转速、轴承温度、轴瓦温度、轴向位移、真空度等多点报警和保护， 运行稳定、安全可靠。汽机配有启动油泵及直流事故油泵，保证在事故停电等故障时汽机的安全停 车。发电机为空气冷却式，功率4,500kW，转速3000r/min，效率97.5%，出线电 压10.5kV，微机型可控硅静止励磁，设有定子、转子、轴承温度、进出风温度等 报警，并与电站控制系统连锁。（二）窑头AQ

12、C余热锅炉窑头AQC余热锅炉废气流程采用上进侧出，废气流速56m/s，废气阻力小于600Pa，受热面形式为螺旋鳍片管箱结构，便于运输及安装，循环方式为自然循 环。窑头AQC余热锅炉废气含尘浓度较低，并且粉尘性质为水泥熟料颗粒，对受 热面的吸附性差，因此不设清灰装臵。但窑头粉尘为熟料颗粒，对受热面的磨损较 严重，在AQC锅炉入口设臵废气分离器提高AQC锅炉寿命。（三）窑尾SP余热锅炉窑尾SP余热锅炉废气流程采用上进侧出，废气流速67m/s，废气阻力小于700Pa，受热面形式为膜式壁换热，循环方式为自然循环。窑尾SP余热锅炉由于废气含尘浓度较高，并且粉尘较细，对受热面的吸附性 较强，采用机械振打方

13、式连续清灰，底部设有落灰斗减少振打清灰时对ID风机的冲击。三、电石渣综合利用生产水泥熟料新技术开发项目工作进度本余热发电项目现已完成可研、设计、环评，预计本项目将在主体工程运行稳 定后，于2010年配套建成并投入运行四、项目预算及投资情况项目总投资概算为2876.84万元，固定资产投资概算为2814万元，构成如下表：表1项目预算及资金来源 单位：万元项项H名称名称总总建筑工程建筑工程设得购就设得购就安装匸程安装匸程工器具工器具苴它费用苴它费用金额金额3斗576J091689.S0728.038.3743631(%)(%)100W16.51斗&4420.870.241194元。项目建成后，可新增

14、销售收入1044万元，新增利税868万元，其中，利 润685万元，税金183万元。表2总估算表项项H名称名称总值总值建筑匸程建筑匸程设徉购賈设徉购賈窘装匚程窘装匚程匸器具匸器具其它费用其它费用金额金额3488.M)576.091689.80728.0383748631(%)(%)100.0016.51斗&4420.870.2413,94r项工稈费用名概算价值 （力兀）rfltn ft Kj atailu n皿BQ*J5 j怦P*HHi jQMi SIr出rrtentHInmtTIxnZT 53E 用iil电iT 1Xbrr.社，加idR-Q SklLU；细詡in*；14.UL3|f 1ik卷3

15、3* ii二j比亍整Wifin斗3D悴应44 14LI |H|9HhIliJTn damAT*工IAi力臥l|希H1f.i Ji3% gl .m；uJMl HM M 1 aU 7|MUaL B.1 *LITffla140臣U.N1 1tUNULttiEM4* H儿轉儿础1H1 WMIFii, ERtlT&|_ |T5W2. A也b艮13.33kd 33il3H mIB囚mMV)鼻屮I iPllfifl1F!l；EHita-m*w = t關龍iiBUSFT*An 5? lYIi|-H豐二|.h riil議44.HLy科fl七t #|4X *1 -1UftPU4 -卄1w |rFl|d.l I1u

16、 H rf fi Rtl M五、项目预期效果项目建成后，水泥生产结构得以调整，水泥生产将全部实现干法生产工艺，工 艺将达到国内领先水平；实现电石尾气资源化；在废水达到零排放的基础上，进一 步提高废水的回收利用率；年节省标煤1.01万吨，提前实现国家水泥生产节能目 标；实现CO 2减排总量2110ZllWPE加376, Hzixsa3 Z16LlH j册：弭集丄 Nt*蓿iftir1 用存左世骨僅 II575, Flt. JTl4 H3misifmmtl1 IV 晦悬民惜希 MaMit 14制宜 U 卢总欄臂14DA *S74.Mll&SlH宿LMT1. ST9.00I HBLBQ1 Ji34軽

17、闆万吨/年，固废综合利用将到75%以上。六、项目效益分析1.可行性分析 本工 程为窑外分解窑低温余热发电工程。是利用水泥厂的2,500t/d水泥干法窑外分解窑的废气余热，将之转变为电能。工程建 成后随着水泥窑生产的同时，年获发电量2,856.96W4kWh，年供电量2,656.97 104kWh，可全部用于该生产系统用电，经 过已经建成的 同类余热电站的实践证明，该发电技术成熟，电站运转率几乎与水 泥窑烧成系统的运转同步2.风险性分析 项目投资利润率21.32%，投资利税率为27.56%。投资回收期为4.85年，均优于建材行业基准收益率11%和基准投资回收 期13年，项目在和平经营期盈利能力较强，资金投入项目后回收较快，财务风险小，偿还建设投资借款的能力强。七、社会效益 金昌水泥（集团）有限责任公司电石渣综合利用生产水泥熟料新 技术开发项目突破了节能、减排、减少环境污 染、实现循环经济的关键技术，符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006- 2020年）、国家一五”发展规划和西部