硫铁矿制酸余热发电工程可行性研究报告

1、硫铁矿制酸余热发电工程硫铁矿制酸余热发电工程可行性研究报告可行性研究报告 XXXX 规划设计研究院规划设计研究院 1 1 总论总论1.11.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人项目名称、主办单位名称、企业性质及法人 （1）项目名称：XX 硫铁矿制酸余热发电工程 （2）主办单位：XX （3）企业性质：XX1.21.2 可行性研究报告编制的依据和原则可行性研究报告编制的依据和原则 1.2.11.2.1 编制依据编制依据 （1）营开发改局发2021148 号文XX 市经济技术开发区发展和改革局关于 XX15 万吨/年硫铁矿制酸项目核准的批复及项目可行性研究报告（2）XX 的可行性研究委托合同

2、（3）XX 提供的相关基础资料（4）国家及地方有关法规、标准和规范1.2.21.2.2 编制原则编制原则 本可行性研究报告的编制将遵循下述原则： （1）力求全面、客观地反映情况 本报告是供项目法人和领导机关决策、审批使用，因此在编制过程中按照国家、行业和地区的发展规划，以及国家的产业政策、技术政策的要求，对本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产管理以及对环境的影响等各个方面，力求全面地、客观地反映实际情况，多方面的分析对比，为项目法人和领导机关决策提供依据。 （2）充分利用企业生产工艺余热，力求装机方案高效合理本项目为 XX 硫铁矿制酸生产的余热发电项目，在确定装机方案时，根据企

3、业余热资源条件和生产用汽及企业用热的特点和热负荷情况，力求装机方案合理、高效，充分利用生产工艺与热、实现汽电共生、热电联产。（3）以人为本，保护环境、安全生产 遵循循环经济发展、可持续发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规，完善“三废”处理设施，控制对环境的污染，建设清洁生产装置。 （4）充分依托现有企业生产设施条件，做到布局合理 本项目是在 XX 硫铁矿制酸生产配套的余热发电项目。在建设中要充分考虑现有生产装置的布局、做到节省场地、尽量缩短汽水管道、电力电缆的敷设，充分利用现有交通运输、供水、供汽、供电条件，充分发挥已有设施和机构的作用，以节省基建投资，加快工程建设进度，提

4、高企业的经济效益。 1.31.3 企业概况企业概况 XX 隶属于 XX 集团公司，XX 集团公司是在 XX 注册的 XX 企业，以优质钾肥为主导产品的大型化工企业，并自营和代理各类商品及技术的进出口业务。在十年的创业中，XX 集团公司立足于国内市场的需求，并借助公司诚信第一的经营准则，不断的发展壮大，在我国的进出口领域占有一席之地，获得了良好的声誉。2021 年 5 月 25 日 XX 集团公司在XX 成功上市，跨入了国际资本运营的领域。 公司以贸易为依托，以化工为产业发展方向，以高档钾肥农用硝酸钾、硫酸钾为主导产品。目前集团旗下拥有四川 XX 化工、广东 XX化工、XX、长春 XX 化肥和上

5、海 XX 化工。集团公司目前正在筹划 40 万吨/年聚氯乙烯及其相关生产装置项目的建设，拟定在宁夏回族自治区石嘴山市河滨工业园设立宁夏 XX 化工，在此建设聚氯乙烯及其相关系列项目。XX 成立于 2021 年 1 月，位于 XX 市经济技术开发区冶金化工工业园。园区距鲅鱼圈港 5.9 公里。距沈大高速公路 2 公里，地理位置优越，物流畅通，是发展冶金化工行业的理想之地。 XX2021 年 12 月建成，并一次试车成功。现有生产能力为：年产 4万吨硫酸钾、1.8 万吨硫酸钾造粒、1.6 万吨氯化钾造粒及 4.8 万吨盐酸的生产能力的农用钾肥化工企业。2021 年建设硫铁矿制酸工程，从而完成了从源

6、头制酸开始到高效硫酸钾的生产，并拟于 2021 年建设聚氯乙烯及其相关系列项目。XX 集团现已在全国形成高档钾肥的产业布局，是国内处于主导地位的大型钾肥化工龙头企业，并致力于开拓更广泛的化工产品市场。充分利用企业对外贸易的资源和优势，联合海内外的投资者，共同开发中国的化肥、化工市场，把 XX 集团公司做大做强，共享中国经济快速发展的成果。1.41.4 项目提出的背景项目提出的背景 硫酸钾化肥是 XX 集团的主要产品，目前除 XX 的 4 万吨/年生产能力外，在全国其他厂区还有 14 万吨/年的生产能力；集团公司规划 XX、长春厂区最终各要达到 10 万吨/年的产能，上海厂区建设 8 万吨/年硫

7、酸钾装置，并且正在考察筹划在遵义建设 10 万吨/年硫酸钾装置。届时，XX 集团将拥有 48 万吨/年的硫酸钾生产能力。 自 2021 年以来，硫磺价格一路走高，硫酸的价格也步步攀升。硫磺、硫酸价格的暴涨已直接影响到我国磷肥、硫酸钾复合肥等行业的生产，造成部分企业减产或停产。目前硫磺价格已涨到 5500 元/吨，且仍有上涨的趋势。 目前国内硫酸下游市场需求继续呈现快速增长势头。去年 18 月硫酸累计产量 34479 万吨，同比增长 10.3%，但与同期化学工业增幅30.2%、农药增幅 22.4%等相比，硫酸增长幅度还存在较大的滞后性。特别是硫酸的主要下游产品化肥行业仍保持 11.7%的快速增长

8、，高出硫酸工业 1.4%。由于硫酸下游需求的快速增长，去年以来，硫酸价格一路上涨，目前已达到 1700 元/吨。 硫酸价格的上涨使硫酸钾化肥的生产成本大幅增长，对硫酸钾复合肥的生产企业带来了巨大的影响。XX 集团硫酸钾生产对硫酸的需用量是很大的，是一种主要生产原料，因此硫酸市场价格的波动对集团经济效益的影响是十分明显的。针对硫酸市场的供应状况及今后市场形势分析，硫酸价格将继续上涨并可能在部分地区出现供应短缺的情况。 基于上述情况，集团董事会研究决定启动 XX 建厂规划中的建设一套15 万吨/年硫铁矿制酸装置，以满足 XXXX 和长春 XX 的硫酸供应，余量可在周边地区销售，也可对集团内其他硫酸

9、钾装置在原料短缺时应急供应。本项目为 15 万吨/年硫铁矿制酸装置的余热利用项目，在焙烧工段沸腾炉出口拟安装一台 20t/h 中压蒸汽废热锅炉，在转化工段设置一台热管省煤器。匹配一台 3MW 汽轮发电机组。1.51.5 项目实施的必要性和重大意义项目实施的必要性和重大意义 本项目为高效硫酸钾肥硫铁矿制酸余热发电工程，符合国家中长期节能专项规划和资源综合利用的产业政策，对于节约资源、改善环境、提高经济效益、促进企业经济增长方式由单一生产向循环经济发展转变，实现资源优化配置和可持续发展都具有重要的意义。该项目符合国务院（国发202136 号）文批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用的意见精

10、神，合理回收利用硫铁矿制酸工艺余热余压发电是公司提高能效水平、建设节约型社会的一个重要方面。按照（国经贸资1996809 号）国家经贸委等部门公布的（资源综合利用目录（1996 年修订） ，利用硫铁矿制酸工艺余热生产蒸汽和电力，可根据（国发202136 号）文和电力工业部关于对综合利用电厂不收取上网配套费有关问题的通知 （电计2021731 号）精神，享受国家现行的有关资源综合利用税收优惠政策和允许并网及免交上网配套费等优惠政策。该项目通过综合利用硫铁矿制酸的尾气余热实现汽电共生、热电联产，不仅回收利用了生产废气、而且解决了企业生产用汽和供热问题，项目具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加

11、电力供应等综合效益，也是企业提高能源综合利用水平、降低生产成本、增强竞争力的重要途径之一。对国家、地区和企业都有着十分重要的意义。 1.61.6 研究范围研究范围 15 万吨/年硫铁矿制酸余热发电项目研究范围包括： 1）厂内热负荷调查。2）装机方案的选择。3）推荐方案的工程设想：包括厂址选择、主厂房布置、热力系统、电气部分、热工控制、循环冷却系统等。 4）公用工程设施：环境保护、节能与合理用能、工业安全卫生、消防等。5）余热发电工程的投资估算和财务评价本可行性研究的目的是论证 XXXX 集团硫铁矿制酸余热发电项目的必要性，技术的可靠性、适用性以及经济上的合理性、可行性，并做出评价。1.71.7

12、 工作过程简述工作过程简述 XX 高效钾肥配套 15 万吨/年硫铁矿制酸工程于 2021 年 7 月经 XX 经济技术开发区发改局核准并已投产建设。本项目为该项目的余热发电工程。2021 年 9 月 XX 委托本院对余热发电工程进行可行性研究论证。我们对项目建设单位和建设场地进行了现场调研，对该项目的建设条件、企业的热负荷和供电部分进行了调查，认为该项目符合国家的产业政策，建设条件较好。1.81.8 研究项目的简要结论研究项目的简要结论 1.8.11.8.1 研究的简要结论研究的简要结论 （1）本项目为 XX 硫铁矿制酸余热发电项目，高效硫酸钾肥配套的年产 15 万吨硫铁矿制酸工程，现匹配一台

13、 35t/h 中压蒸汽余热锅炉，经装机方案论证推荐安装一台 3MW 汽轮发电机组。项目投产后年发电量可达 2280 万 kWh，余热发电节能量折标煤 19608 吨。 （2）项目投产后企业可减少网上用电 2280 万 kWh，降低了生产成本，企业经济效益十分明显。 （3）该项目充分利用硫铁矿制酸工艺焙烧及转化过程中产生的高、中温位热能副产中压蒸汽，是企业变废为宝，进行资源综合利用、发展循环经济，实现节能减排的具体措施。 综上所述，本项目符合国家资源节约综合利用的产业政策，是保证生产工艺高效节能必不可少的措施，经济效益显著，同时环境效益和社会效益是巨大的，在技术上和经济上都是可行的。1.8.21

14、.8.2 项目的主要技术经济指标项目的主要技术经济指标 项目的主要技术经济指标详见表 1-1主要技术经济指标表表 1-1 主要技术经济指标表主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一装机方案1.1C3-3.5/0.49台套11.2F3-2台11.3额定发电量MW3二生产指标1年运行时间H80002年发电量万 kWh228030.49 MPa 低压蒸汽万吨5.2三动力消耗1蒸汽2水3电四生产定员1运行人员2管理人员五厂区占地面积六主厂房建筑面积七项目总投资八销售收入1减少网上用电效益2上网售电收入九年平均成本十项目财务评价指标1年平均利润2投资利润率3投资利税率4内部收益率5财务净现值6投资回

15、收期十一盈亏平衡点2 2 热负荷热负荷2.12.1供热现状供热现状 现有厂内供热主要是冬季采暖热负荷。厂内现有采暖面积 8466，采暖供热由一台 4 吨/小时的热水锅炉提供，待供热机组安装后，冬季采暖由汽轮发电机组提供。现有锅炉情况详见表 2-1现有供热锅炉一览表表 2-1 现有供热锅炉一览表现有供热锅炉一览表编号型号温度出力t/h台数上年度耗煤量t低位发热量kJ/kg锅炉效率%年运行时间h年用电量万 kWh1DIL-7.8-0.7/9570-A957.81480188375536006.452.22.2工业生产热负荷工业生产热负荷 现有厂内生产主要为硫酸钾和硫铁矿制酸工艺，生产工艺没有生产用

16、汽负荷。但从 XX 集团近期发展考虑 2021 年准备在该厂区投资建设聚氯乙烯项目，生产用汽负荷为 15t/h。详见表 2-2近期发展工业生产用汽负荷一览表 表2-2 近期发展工业生产用汽负荷一览表冬季热负荷(t/h)夏季热负荷(t/h)序号用 户最大平均平均最小备注1 聚氯乙烯141313122 厂内生活10.80.80.63合 计1513.813.812.62.32.3 采暖热负荷采暖热负荷厂内现有采暖建筑面积 8466，近期发展采暖建筑面积 8123（已建成） 。采暖热负荷详见表 2-3采暖建筑汇总表 表 2-3 采暖建筑汇总表采暖建筑汇总表序号用热单位名称现有采暖建筑面积近期发展采暖建

17、筑面积1厂办公楼49432职工宿舍30133车间办公室及泵房3604油 罐 取 暖305锅 炉 房1206挤 压 车 间6707 新建 宿舍楼30638新建 综合楼17359原 料 厂 房6010脱盐水 厂房22111发 电 厂房99012鼓风机 厂房16213循 环 水 站18814排 水 泵 房915氯磺酸 厂房37216净化 电除雾12517加 料 房528总计846681232.42.4 设计热负荷设计热负荷2.4.12.4.1 采暖热指标及基本数据采暖热指标及基本数据 采暖热指标根据热电联产项目可行性研究技术规定中的有关规定及热电厂运行经验，和 XX 市建筑围护结构特征及国家有关建筑

18、节能的标准、规范，经计算后确定目前建筑物热指标如下： 办公及宿舍 73 W/m2 厂 房 100 W/m2 采暖设计基本数据XX 市属北温带大陆性季风气候。主要特点是：四季分明，日照充足，雨量集中，春秋季短，寒冷期长，春季风大。全年降水量 650800 毫米，平均 704.4 毫米。境内属东亚季风范围，冬季多北风和东北风，春、夏、秋三季多西南风和偏南风，平均风速 24 米/秒，极限最大风速曾达 40米/秒。土壤冻结深度 1 米左右。地震基本裂度 7 度。海拔高度： 5.43m全年平均气温： 9室外计算(干球)温度：冬季采暖: -16采暖平均温度： -4 通风： -10 空气调节： -18 夏季

19、通风： 28 空气调节： 30 空调日平均： 27.3 采暖期最小负荷温度： 5 采暖 室内计算温度: 18 极端最低温度： -23.3 极端最高温度： 32.8 总采暖面积： 80 万 采暖天数： 150 天2.4.22.4.2 采暖设计热负荷采暖设计热负荷 采暖供热范围：仅考虑厂界内的办公建筑、职工宿舍和需要采暖的厂房，采暖面积 16589。采暖热负荷详见表 2-4采暖热负荷汇总表 表 2-3 采暖热负荷汇总表现有近期面积热指标热负荷面积热指标热负荷序号用热单位名称()W/m2MW/h()W/m2MW/h1厂办公楼4943730.3612宿舍楼3013730.2203车间办公室及泵房360

20、730.0264油 罐 取 暖301000.0035锅 炉 房1201000.0126挤 压 车 间6701000.0677 新建 宿舍楼3063730.2248新建 综合楼1735730.1279原 料 厂 房601000.00610脱盐水 厂房2211000.02211发 电 厂房9901000.09912鼓风机 厂房1621000.01613循 环 水 站1881000.01914排 水 泵 房91000.00115氯磺酸 厂房3721000.03716净化 电除雾1251000.01317加 料 房5281000.053总计84660.62281230.684 最大采暖热负荷：Qnma

21、x=qnS10-6=78.731658910-6=1.32MW 采暖平均热负荷：Qnp=QnmaxK=1.320.6735=0.89MW其中：K=Qp/Qw=(Tn-Tp)/(Tn-Tw)=18-(-4.9)/18-(-16)=0.6735 最小采暖热负荷：Qnmin=Qn(tB-5)/(tB-tHP)=1.32(18-5)/18-(-16)=0.51MW2.4.32.4.3 采暖持续热负荷曲线采暖持续热负荷曲线采暖时间 3600 小时。采暖热负荷系数o=(5-tHP)/(18- tHP)=5-(-16)/18-(-16)=0.6176b =(5-tp)/( tp-tHP)=5-1.0345(

22、-4)/1.0345(-4)-(-16)=0.7704= N/(N-5)=150/(150-5)=1.0345Rn=（N-5）/（N-5）=（N-5）/145采暖热负荷延时曲线室外气温分布规律及采暖热负荷表达公式见表 2-5： 表 2-5 室外气温分布规律及采暖热负荷表达公式室外气温分布规律及采暖热负荷表达公式采暖天数范围温度及负荷变化公式单位Tw=-16N5Q=QnmaxGJTw=0.2144(N-5)0.7704-165N150Q= Qnmax 1-0.0063(N-5)0.7704GJ 根据室外温度与负荷变化表中的公式，取不同的延时天数就可以得到对应室外温度变化时的采暖热负荷（详见表 2

23、-5采暖热负荷曲线数据表） ，并据此绘制出采暖热负荷曲线（详见图 2-1采暖负热荷延时曲线图 ）。 表 2-6 热负荷曲线数据表热负荷曲线数据表采暖延时天数（天）室外日平均温度（）对应温度下的热负荷（GJ）备注5-16.001.32 最大负荷15-14.271.2725-12.761.2135-11.241.1545-9.641.0655-8.181.0365-6.730.9770-5.310.91平均负荷75-4.950.8685-3.920.7495-2.510.69105-1.140.661150.330.621251.690.591353.050.561454.380.5315050.

24、51最小负荷-5.31最小热负荷 0.51(GJ)平均热负荷 0.91(GJ)最大热负荷 1.32(GJ)1. 550-5-16-10室外温度（）703600 0.01. 20. 90. 60. 3100图2-1 采暖热负荷延时曲线图0502575125150采暖天数（天）采暖热负荷 (GJ)2.4.42.4.4 设计热负荷设计热负荷设计热负荷详见表 2-7设计热负荷表表 2-7 设计热负荷表采暖期非采暖期项目单位最大平均最小最大平均最小t/h1514.213.61514.213.6工业蒸汽热负荷0.49MpaMW/h10.8710.299.8610.8710.299.86t/h采暖设计热负荷

25、MW/h1.320.890.51t/h1514.213.61514.213.6合 计MW/h12.1911.1810.3710.8710.299.86冬季采暖利用汽轮发电机组凝汽余热。2.4.52.4.5 全年热负荷持续曲线全年热负荷持续曲线 年热负荷持续曲线见图 2-2年热负荷延时曲线图 。图 2-2 年热负荷延时曲线图3 3 电力系统电力系统XX 地区位于 XX 省南部，辽东湾东北岸。北接鞍山市、盘锦市,南接大连市,呈东西方向窄,南北方向长的狭长形状。XX 电网是 XX 电网的一部分，最高电压等级为 220kV。华能 XX 电厂 2 台 320MW 燃煤发电机组和即将投入的 2600MW

26、燃煤发电机组是XX 电网的主要电源。XX 电网与盘锦、大连、鞍山电网相连。目前与盘锦电网交换电量较小，当王南线停运时，主要通过熊岳变向大连地区送电，当华能 XX 电厂停一台机时，由鞍山电网向 XX 地区送电。地区现有 220kV 变电所 6 座，即 XX 变、大石桥变、熊岳变、盖州变、滨海变、红海变，变电总容量为 993MVA。220kVXX 变电所是地区北部的枢纽变电所，有 2 回 220kV 线路分别接入盘锦地区的田庄台、盘山变；有 2 回 220kV 线路分别接入鞍山地区的海城变和 500kV 王石变。主要受电来自 500kV 王石变和华能 XX 电厂。220kV 熊岳变电所是地区南部枢

27、纽变电所，北部多余电力经 220kV 熊(岳)万(宝)线路送入大连电网。XX 地区电力系统地理接线情况见图 2.3 所示。4 4 建设条件和厂址方案建设条件和厂址方案 4.14.1 建厂条件建厂条件 4.1.14.1.1 厂址的地理位置及交通运输厂址的地理位置及交通运输 本项目建设地点为 XX 现有界区内，公司所在冶金化工工业园位于XX 市鲅鱼圈区 XX 经济技术开发区东部芦屯镇境内。园区北距沈阳 210公里，南距大连 212 公里，距 XX 市 50 公里，距鲅鱼圈港 5.9 公里，距沈大高速公路 2 公里，距芦屯火车站 0.5 公里，工厂大门紧邻 202 国道（哈大公路） ，地理位置优越，

28、物流畅通，交通便利，是发展冶金化工行业的理想之地。 4.1.24.1.2 水文地质概况水文地质概况 XX 厂区内地势平坦，场地自然地面坡度较缓，地貌单一，海拔高度在 28 米左右。厂址所在第四系覆盖层不厚，山体残坡积层厚度 12m，为轻亚粘土夹碎石。海蚀阶地的覆盖层为轻亚粘土，厚度 13m，海滩上海相沉积厚 03m，海边为含砾粗砂层，外侧海域中多为淤泥质土夹细砂及粘土层。海潮影响地下水位标高稳定在零米左右。 4.24.2 当地气象条件当地气象条件 年平均气温 79.5 年平均 最高气温 36.6 年平均 最低气温 -27.3 最冷月平均气温 -14.5 最热月平均气温 28.55 5 装机方案

29、选择装机方案选择5.15.1 供热机组的配置原则供热机组的配置原则 1）遵循资源综合利用与企业发展相结合与污染防治相结合，经济效益与环境效益、社会效益相统一的原则； 2）严格执行小型火力发电厂设计规范 GB5004994 ，贯彻节约能源、节省投资、综合利用、保护环境的基本原则；3）采用成熟技术、选配可靠设备、参考实用经验，在保证使用安全、操作方便的同时，提高系统运行效率；4） “以汽定电”热电联产的原则，机组选型主要以满足硫铁矿制酸工艺废热资源的合理利用为原则，实现优化配置、优化运行。5.25.2 装机规模装机规模 根据硫铁矿焙烧和转化工艺产生的废热确定废热锅炉和汽轮发电机组的容量。建设规模为

30、在焙烧工段沸腾炉出口安装一台 35t/h 中温中压废热蒸汽锅炉，匹配一台 3MW 汽轮发电机组。5.35.3 装机方案装机方案5.3.15.3.1 废热锅炉废热锅炉为防止烟尘粘结堵塞，采用适合硫铁矿烟气使用的横向冲刷结构的火管锅炉，使炉气从 900冷却至 370。在沸腾炉床内布置管束汽化冷却装置，保证炉床温度小于 900，提高蒸汽产量。废热锅炉产生的为中温中压过热蒸汽，蒸汽压力 3.82MPa，蒸汽温度 450，蒸发量为 18.75 吨/小时。 5.3.25.3.2 汽轮发电机组汽轮发电机组根据锅炉产汽量和企业近期生产用汽负荷进行供热机组的选择。可供选择的装机方案有：方案一匹配一台 3MW 抽

31、凝式汽轮发电机组方案二匹配一台 1.5MW 背压式汽轮发电机组方案三匹配一台 3MW 凝汽式汽轮发电机组5.3.35.3.3 装机方案比较装机方案比较装机方案的比较主要是供热机组的选择。按照现有热源和热负荷情况，以上方案均可满足运行需要。方案一主要是考虑了企业近期发展的需要，供热机组与凝汽机组和背压机组相比，具有较好的灵活性，既可以满足企业余热发电的需要，并具有一定的供热能力和富裕系数，一旦生产扩大也可以满足需要，避免在短时间内进行改造，同时，国内同行业也均按此方案配置的余热发电装置。方案一与方案二和方案三比较，缺点是投资较大、系统相对复杂；方案二按照热源匹配和近期发展热负荷情况均可以满足系统

32、需要，但由于该系统为余热发电，因此热源条件受工艺系统制约，背压机组运行在负荷变化时灵活性较差，因此不推荐此方案；方案三，对于现有热源和热负荷情况可以满足需要，但企业一旦新增工业用汽负荷，机组就需要进行改造。综合以上情况，并鉴于本项目主要是为工艺系统余热利用配套，要以保证主产品安全生产作为主要推荐因素，因此推荐方案一为实施方案，对方案二和方案三不再做量化的分析论证。5.3.3.15.3.3.1 蒸汽平衡蒸汽平衡蒸汽平衡详见详见表 5-1蒸气平衡表5.3.3.25.3.3.2 热经济指标比较热经济指标比较热经济指标详见表 5-2装机方案热经济指标计算结果比较表 表 5-1 蒸汽平衡表蒸汽平衡表编号

33、项目采暖期非采暖期最大平均平均最小13.82Mpa 新蒸汽1.1汽源1.1.1废热锅炉18.7518.7518.7518.751.2用途1.2.11C3-3.43/0.49 汽机进汽18.3718.3718.3718.371.2.2减温减压器进汽1.2.3汽水损失0.380.380.380.38 小计18.4018.4018.4018.4020.49Mpa 蒸汽2.1汽源2.1.1C3-3.43/0.49 汽机抽汽18.0216.7316.7315.552.2二、用途2.2.1进除氧器1.51.51.51.52.2.2供生产用汽1514.214.213.6小计16.5015.715.715.1

34、02.2.7汽水损失0.520.470.470.45 合计17.0216.1716.1715.5530.0073MPa 蒸汽3.1汽源3.1.1C124.9/0.49 汽机1.351.641.642.823.2用途5.2.1进凝汽器1.351.641.642.82表 5-2 装机方案热经济指标计算结果比较表装机方案热经济指标计算结果比较表序号项目单位采暖期非采暖期最大平均平均最小热量GJ /h43.6441.6038.4135.301热负荷汽量t/h1514.214.213.62汽机进汽量t/h18.3718.3718.3718.373汽机供生产用汽量t/h1514.214.213.64汽机外

35、供热量MW /h4.733.195汽机凝汽量t/h6发电功率kW22007锅炉蒸发量t/h18.758综合厂用电率%9.839发电标准煤耗率kg /kWh0.28910供电标准煤耗率kg /kWh0.20911供热标准煤耗率kg/GJ40.7912汽机供热量GJ/a31876413年发电量kWh/a1760000014年供电量kWh/a1613920015机组利用小时数h586716年利用废热折标煤量t/a7677817热化系数0.8118全厂热效率%80.3919热电比%61520年节约标煤量t/a54021.805.45.4 主要设备主要设备技术参数技术参数5.4.15.4.1 废热锅炉废

36、热锅炉按照综合利用以工艺产生的废热源确定废热锅炉。本项目废热锅炉为火管锅炉，锅炉容量及主要参数：锅炉额定蒸发量： 35t/h锅炉过热器出口压力：3.82MPa(g)锅炉过热器出口温度：450锅炉给水温度： 150锅炉效率： 88%排烟温度： 1405.4.25.4.2 汽轮发电机组汽轮发电机组汽轮机型号 C3-3.43/0.49 一台额定功率：3MW主蒸汽压力（主汽门入口处）：3.43MPa主蒸汽温度（主汽门入口处）：435汽轮机额定进汽量：27.9t/h额定抽汽量： 20t/h额定工况抽汽压力：0.49MPa额定工况排汽温度：252.7凝汽汽压力： 0.0069 MPa额定转速：3000r.

37、p.m配置发电机型号及主要参数配置发电机型号及主要参数发电机型号：QF-3-2 型额定功率：3MW额定电压：10.5KV功率因数：0.8频率：50Hz设备制造厂家：青岛捷能汽轮机股份5.55.5 机组运行方式机组运行方式 从原则性热力系统图中可以看出，废热锅炉产生的中压蒸汽全部进入汽机发电后，在进入低压蒸汽管网，供厂内生产和生活用汽。厂内采暖采用汽机循环冷却水。汽机非调节抽汽主要用于除氧，当机组事故或检修时，中压蒸汽通过减温减压后进入系统。（详见附图5-1原则性热力系统图）。5.65.6 机组安全保护机组安全保护 本期工程中，为保证锅炉机组的安全运行，其系统设计具备下列自动保护措施：1）锅炉和

38、汽机汽水系统设有安全排汽阀。超压时自动排汽。2）汽包超压和低水位保护：当锅炉汽包压力超过允许值或汽包水位低于极限水位时，按停机顺序，自动紧急停炉。烟气通过排空管排放。 3）汽包高水位保护：当锅炉汽包水位超过允许值时，自动开启汽包紧急放水电动阀（恢复到正常水位时，放水阀自动关闭） 。 为保证汽轮发电机组的安全运行，其系统设计也采取了相应的保护措施，包括润滑系统保护、调节系统保护、事故停机保护等。6 6 厂址条件厂址条件6.16.1 厂址选择厂址选择6.1.16.1.1 厂址的地理位置厂址的地理位置 本项目建设地点为 XX 现有界区内，公司所在冶金化工工业园位于XX 市鲅鱼圈区 XX 经济技术开发

39、区东部芦屯镇境内。详见厂址地理位置图XX 经济技术开发区位于 XX 市鲅鱼圈区，渤海辽东湾东北岸，是辽东半岛上的沿海开放城市，中国八大水系之一的辽河在这里与渤海相交汇。XX 市距离 XX 省省会沈阳市 179 公里；南同大连市接壤，距离 220公里；东北与中国“钢都”鞍山市相依；东与中国最大的边境城市丹东市毗邻；北与辽河 油田属地盘锦市隔河相望，区域位置十分优越。XX市地势自东南向西北倾斜，自然形成低山、 丘陵、平原三种地貌类型。东西宽 50.7 公里，南北长 111.8 公里，总面积 5401.8 平方公里，海岸线长96 公里。 XX 的水陆空交通便利。内河（辽河）XX 港区与渤海鲅鱼圈港区

40、构成一市两港区，连接了五大洲四大洋。中长铁路（大连满洲里） 、沈大高速公路（沈阳大连） 、哈大公路（哈尔滨大连） 、庄林公路（庄河林西） ，纵贯 XX 全境。XX 南去有大连周嘴子机场，北往有沈阳桃仙机场，构成了十分便利的立体交通网络 。6.1.26.1.2 水文地质概况水文地质概况 XX 厂区内地势平坦，场地自然地面坡度较缓，地貌单一，海拔高度在 28 米左右。厂址所在第四系覆盖层不厚，山体残坡积层厚度 12m，为轻亚粘土夹碎石。海蚀阶地的覆盖层为轻亚粘土，厚度 13m，海滩上海相沉积厚 03m，海边为含砾粗砂层，外侧海域中多为淤泥质土夹细砂及粘土层。海潮影响地下水位标高稳定在零米左右。 拟

41、建厂址地形地貌简单、地层结构均匀、规律，无断裂构造和不良地质作用，适合于工程建设。地下水对混凝土无影响。厂址地震基本烈度为 7 度。6.26.2当地气候条件当地气候条件 （1）区域气候特征XX 市地处温带，属温带大陆性季风气候，光照分明，其特点是：春季温和、盛行西南风，雨偏少，夏季气温较高但无酷暑，降雨集中，盛行东南风，秋季凉爽，雨量适中，冬季较长，多东北风。全市年降水量在 304-1150mm 之间，多年平均降水量为 704.4mm，分布自东向西递减，年内分配极不平均，七、八、九三个月的降水量占年降水量的 63.3%，（2）常年主要气象要素常年主要气象要素的基础资料数据以 XX 市近五年（2

42、021 年-2021 年）连续观测资料为依据。该资料由 XX 气象站提供。（3）风向、向速风向厂址所在地区年主导风向为北风，其次为西偏北风。风速 厂址所在地区 4 月平均风速为最大，9 月平均风速为最小；各季平均风速以春季为最大，夏季为最小。年平均风速 3.5m/s。主要的气象特征值为： 年平均气温 9 年平均 最高气温 36.6 年平均 最低气温 -27.3 最冷月平均气温 -14.5 最热月平均气温 28.5 历年平均降水量 674.2mm最大昼夜降水量 331.7mm多年平均相对湿度 65%多年平均气压 10151Pa(1015.1mbar)多年平均风速 5.9m/s30 年一遇最大风速

43、（10min 平均） 34.0m/s历年最大积雪深度 20cm历年最大冻土深度 105cm 主导风向：夏季为南风，冬季为东北风。6.36.3交通运输交通运输 建厂厂址北距沈阳 210 公里，南距大连 212 公里，距 XX 市 50 公里，距鲅鱼圈港 5.9 公里，距沈大高速公路 2 公里，距芦屯火车站 0.5 公里，工厂大门紧邻 202 国道（哈大公路） ，地理位置优越，物流畅通，交通便利，是发展冶金化工行业的理想之地。 6.46.4水源水源XX 市属于水资源缺乏地区。XX 市境内现有大型河流 1 条（大辽河） ，中型河流 5 条（大清河、碧流河、熊岳河、复渡河、沙河） 。XX 市地上水资源

44、根据水文气象资料分析，多年平均降水量为 704mm，径流深 241mm，多年平均地表径流量为 13.03 亿 m3。全市水资源总量，按多年平均计算 18.19 亿 m3。全市水资源的开发利用，主要依靠现有待批水利工程，其中有大型水库 1 座、中型水库 3 座、小型水库 38 座。本期工程的生产用水和生活用水由 XX 现有的厂区供水管网提供。6.56.5结论结论综上所述，拟选厂址地质稳定，适于建厂。7 7 工程设想工程设想7.17.1 总图运输总图运输7.1.17.1.1 厂区概况厂区概况本工程用地在 XX 现有厂区北部，硫铁矿制酸工艺焙烧工段东侧的规划用地上，不需新征地。硫铁矿制酸装置东侧为厂

45、前区，西侧为 PVC 装置预留用地，南侧为已有硫酸钾生产车间。硫酸装置用地外形为长方形，占地面积约 24600m2（不包括西、南、东三侧界区外道路） ，东西长254.8m，南北平均宽 96.5m。在界区东北角已建有锅炉房及消防水池。 7.1.27.1.2 总平面布置总平面布置 7.1.2.17.1.2.1 设计依据设计依据 （1） XX 与扬州庆松化工设备会谈纪要。 （2） 厂区 1：500 地形图 （3） 主要设计规范： 工业企业总平面设计规范 GB 50187-93 化工企业总图运输设计规范 HG/T 20649-2021 建筑设计防火规范 GBJ 16-87（2021 版） 厂矿道路设计

46、规范 GBJ 22-87 7.1.2.27.1.2.2 布置原则布置原则 在 XX 总体规划的基础上，充分利用厂区现有地形及公司现有公用工程和辅助设施进行合理布局，使工艺流程顺畅，装置单元布置紧凑合理，并满足消防、劳动安全、卫生、检修、运输等要求。在拟建装置区内预留发展用地，尽量节约土地，节省投资。7.1.2.37.1.2.3 工厂组成工厂组成 主要生产单元：原料工段、焙烧工段、净化工段、干吸工段、转化工段、氯磺酸工段、成品工段。 公用工程：污水处理（业主范围） 、脱盐水站、发电厂房、变配电、控制室、循环水站。 由于硫酸装置东侧已有公司厂前区，因此在装置区内仅考虑必要的生产办公用房。 7.1.

47、2.47.1.2.4 总平面布置总平面布置 根据厂区总体规划，公司东北角为厂前区，西北角为工厂货流出入口，因此根据硫酸装置工艺流程特点，将环境条件较差的原料部分及出渣系统布置在用地西侧，原料通过皮带送至加料房，装置区主要生产单元由西向东呈“一”线型布置，紧凑合理，工艺管线短捷顺。由西向东依次布置原料工段、焙烧工段、净化工段、干吸工段、氯磺酸工段、转化工段、成品工段。 在焙烧工段沸腾炉出口设废热锅炉，转化工段设省煤器。发电厂房与脱盐水站就近布置在焙烧工段附近，尽量缩短公用工程管线长度。循环水站布置在净化、干吸北侧，尽量靠近用户，变配电室布置在转化东侧，靠近主要用电负荷 SO2风机房及转化电炉。在

48、北侧围墙边布置污水处理，该污水处理包括 PVC 装置的污水处理用地。干吸工段东侧为氯磺酸装置。 凡皮带栈桥、管廊穿越主要道路时，净空平均不低于 5.0m，以满足消防、运输、检修要求。 7.1.2.57.1.2.5 道路道路 厂内各装置区域均设有环行道路，公司内规划主干道宽度 12 米，硫酸界区内和余热发电厂房环形通道道路宽 6m、4m，满足运输、消防、检修要求。道路均为水泥混凝土面层，主干道及装卸地坪均采用重载砼地坪，消防道路及设备边缘的地坪采用轻载砼结构。7.1.37.1.3 竖向布置竖向布置 根据业主提供的地形图，拟建场地东高西低，高差约 0.8m，自然地形坡度不大，因此竖向设计采用平坡式

49、布置。 由于南侧厂区 12m 宽主干道局部已修建，因此为了和道路相适应，结合自然地形，不同工段采用了不同的设计标高，减少土方量，节约土建投资。 原料工段设计标高：25.00m。 净化、干吸、转化工段及余热发电厂房设计标高：25.3m。 成品工段设计标高：25.6m。 厂区采用暗管排水方式，厂区排水方向西侧规划雨水系统。 7.27.2 热力系统热力系统7.2.17.2.1 工程范围工程范围本次工程范围包括：锅炉系统、汽轮机系统、除氧给水系统等。7.2.27.2.2 锅炉汽水系统锅炉汽水系统 废热锅炉为火管锅炉，废热锅炉汽包中炉水经下降管进入锅壳式蒸发器，经换热后，炉水部分蒸发，汽水混合物经上升管

50、进入汽包内，在汽包内经汽水分离，饱和蒸汽从汽包顶部导出，分离下的炉水再进入下降管继续进行循环。废热锅炉产饱和蒸汽经低温过热器、高温过热器换热后成为过热蒸汽。 7.2.37.2.3 主蒸汽系统主蒸汽系统 主蒸汽进入发电厂房后分两路，一路经电动主闸阀进入一只一进二出的主汽门，主汽门出口分别进入汽机蒸汽室两侧。主汽门内装有蒸汽滤网，以分离蒸汽中水滴和防止杂物进入汽机；另一路去减温减压装置，减至压力为 0.49MPa、温度为 170再去低压蒸汽管网以满足用户需要。 7.2.47.2.4 凝结水系统凝结水系统 蒸汽在汽机中膨胀作功进入凝汽器凝结成水，借凝结水泵打入汽封加热器中，经低压加热器去除氧器后由锅

51、炉给水泵增压送入锅炉。 7.2.57.2.5 抽汽系统抽汽系统 汽机抽汽为非调整抽汽，管路上装有抽汽逆止回阀和电动闸阀、安全阀，再与减温减压装置出口的低压蒸汽管会合。该低压蒸汽管上抽出一部分汽供锅炉给水除氧用，其余去低压蒸汽管网。 7.2.67.2.6 汽封系统汽封系统 汽轮机前后近大气端的腔室、主汽门调节汽门等均有管道与汽封加热器相连。利用阀杆漏汽加热凝结水以提高循环效率。各腔室保持1.0135.07kPa 的真空。主汽门及调节汽门阀杆高压漏汽端均接至均压箱。均压箱上装有汽封压力调整分配阀。当汽封系统中压力低于 101kPa 时，在运行时能自动由抽汽中补充汽源。启动时则由主蒸汽管补充。当汽封

52、系统中压力高于 127.5kPa 时则汽封压力调整分配阀能使多余蒸汽自动排入凝汽器中。 7.2.77.2.7 锅炉给水系统锅炉给水系统锅炉给水温度为 104，主给水管道采用切换母管制。设 2 台锅炉给水泵，一用一备。低压给水由给水泵加压后送至锅炉。7.2.87.2.8 除氧系统除氧系统本工程设 1 台 20t/h 的旋膜式除氧器，水箱容积 10m3。除氧器出口水温 104。可以确保锅炉给水除氧的可靠性。为避免给水泵在启动时出现汽蚀，在给水泵与除氧水箱之间设置给水再循环管。7.2.97.2.9 循环水系统循环水系统冷凝器、油冷器、空冷器的冷却水采用循环水，循环水由冷却塔冷却。循环水泵设在循环冷却

53、水站。凝汽器的清洗采用胶球清洗装置。7.2.107.2.10 疏放水系统疏放水系统汽机本体疏放水系统引至本体疏水扩容器，主厂房内另设 1 台 10m3疏水箱，汇集厂房内管道及设备的正常疏放水和除氧器溢放水。7.2.117.2.11 主要辅助设备的选型主要辅助设备的选型1）锅炉给水泵 2 台：DG255010，Q：25m3/h，H=540m；配电机： N=75KW 380V2）凝汽器 1 台：冷却面积 280（随汽轮机配套供货）3）低压加热器 1 台：JD-10，换热面积 10（随汽机配套供货）4）汽封冷却器 1 台：LQ-5，冷却面积 5（随汽机配套供货）5）两级射汽抽气器 1 台：C-20（

54、随汽机配套供货）6）凝结水泵 2 台：GNL3-B，Q=12-20m3/h，H=38-48m；配电机：Y132S1-2 N=5.5KW7）循环水泵：350S-44B，Q=1000m3/h，H=32mH2O，共 3 台；配电机：N=132KW 380V7.2.137.2.13 厂内供热管网厂内供热管网厂内低压蒸汽供热管道架空敷设。7.2.147.2.14 设备及管道保温设备及管道保温为了减少热电站热力设备及管道的散热损失，提高电厂运行的热效率，对表面温度50的设备和管道需进行保温。本期工程主保温材料，采用复合硅酸盐制品，其主要性能指标如下：容 重：80120kg/m3导热系数：-0.005824

55、+0.0001163t，W/m.k抗压强度：50.2Mpa最高使用温度：650管道保护层材料，室内外均采用镀锌铁皮。7.37.3 主厂房布置主厂房布置本项目的的主厂房为新建，主厂房布置为三列式，依次为汽机房、管道间、集控室。跨度汽机房为 15 米，管道间为 3 米，集控室 8 米。运转层标高为 6.0 米。主厂房长 18 米。7.3.17.3.1 汽机间汽机间汽机房为纵向布置，汽轮机机头均朝向固定端。靠 A-B 列留有检修场地，以利于检修和运行。汽机间横向跨距为 15m，柱距为 6m，长 18m。屋架下弦标高 15m。低压加热器、汽封加热器、油箱等布置在 3.4m 平台上。冷油器、电动油泵、汽

56、轮油泵、凝结水泵等布置在零米层。循环水泵布置在厂内循环泵站。汽机间设一台慢速电动双沟桥式起重机，起吊重量为 16t/3t，起升高度 12 米，供汽轮机、给水泵和循环水泵的检修用。在底层靠 D 列轴线一侧布置 2 台锅炉给水泵。7.3.27.3.2 管道间管道间管道间横向跨距为 3m，长 18m。减温减压器布置在运转层。7.3.37.3.3 集控室集控室集控室跨度 8 米，长 18 米。零米为厂用配电室，运转层为电气仪表控制室。除氧器布置在集控室的顶部。并在 4.50m 设电缆夹层。7.3.47.3.4 锅炉间锅炉间废热锅炉随工艺设备布置，锅炉布置在焙烧工段沸腾炉除尘器后，省煤器布置在转化工段。

57、余热电站不设独立的锅炉间。7.47.4 供、排水系统供、排水系统7.4.17.4.1 设计依据与范围设计依据与范围 根据有关现行的设计规范及作业文件进行设计。设计内容为：（1）余热发电区域给排水管网（2）室内给排水（3）汽轮发电机组循环冷却水系统。 7.4.27.4.2 给水设计给水设计 7.4.2.17.4.2.1 生活、生产给水系统生活、生产给水系统 本项目供水体制与 XXXX 现有供水体制一致，即生产、消防用水、循环水站补充水采用工业用水，所需水量平均为 75.0 m3/h，消防用水量为 108m3/h。要求到达界区的水压不小于 0.4MPa。生活用水采用净化水，所需水量平均为 3m3/

58、h，最大为 5m3/h。要求到达界区的水压不小于0.4MPa。现有水源均能满足设计要求，有效地利用了富余供水量，为新建厂节省了一部分投资。 7.4.2.27.4.2.2 循环冷却水系统循环冷却水系统 1）设计参数如下： 发电系统： 最大水量 1000 m3/h, 进塔温度 t1=42 出塔温度 t2=32 温差 t=10 2）设计方案如下： 厂内设硫酸和余热发电两个循环水系统，共用仪表间、配电室，分析化验室、加药间和加氯间以节省投资。硫酸系统冷却塔采用三座钢筋混凝土结构逆流机械抽风冷却塔、发电系统冷却塔采用两座钢筋混凝土结构逆流机械抽风冷却塔组合而成，在满足设计参数的前提下，并留有一定的富余冷

59、却能力。 冷却塔下面是集水池，集水池大部分在地上，以满足循环水泵自灌式吸水。余热发电系统设三台循环水泵，两用一备，与硫酸系统循环水泵共同布置在循环水站。为保证汽轮机组 正常安全运行，防止结垢腐蚀和菌藻滋生，在循环水系统内设有使水质稳定的旁滤设备，加氯设备和加药设备，加药药剂配方由水稳试验决定。同时，系统还要定时排污和补充新鲜水，以提高循环水质。 为监测循环水系统的运行，在循环水系统的进出水管、补充水管、旁滤水管上装有温度、压力、流量等仪表进行监测，每天做水质分析，以便进行维护。 7.4.37.4.3 排水设计排水设计 本设计排水体制采用清、污分流制与 XXXX 现有的排水系统保持一致，生活、生

60、产污水用管线送至 XXXX 污水处理站处理，处理合格后外排；生产清净下水、雨水就近直排 XXXX 现有的雨水、清净下水合流排水系统。清净下水设计正常排水量为：27.25m3/h，最大排水量为：30.25m3/h（不包括装置界区的雨水量） ，本设计结合 XX 排水现状，排水系统采用暗管排放，管材采用聚乙烯双壁波纹排水管，橡胶圈密封接口。雨水量计算公式采用 XX 市暴雨强度计算公式， 即： q=1800(1+0.8lgP)/（t+8）0.76(升/秒公顷) 重现期 P=1 年-7.4.47.4.4 消防用水消防用水 1）设计依据： 建筑设计防火规范GB50016-2021 其它专业提供的设计资料