烟气余热发电项目可行性研究报告

1、烟气余热发电项目可行性研究报告烟气余热发电项目可行性研究报告（本文档为 word格式，下载后可修改编辑！）目 录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 第一章项目综述1一、 项目名称、代号及建设单位 .1二、 项目性质 .1三、建设单位概况. 1四、 项目背景 2五、 地理位置、交通运输 3六、可研编制依据 . .3七、 项目建设必要性 . 3第二章基础条件 .5一、玻璃熔窑现状 5二、 发生炉煤气成分、热值及消耗量 5三、 烟气参数. .5四、 余热负荷 .6五、热负荷 6六、 电力负荷及供应 6七、建设场地 7八、供

2、电 7九、 供水及水质状况 7十、气象条件7H一、工程地质水文地质、条件 .8 HYPERLINK l bookmark111 o Current Document 第三章主要技术原则及设计范围与接口 10一、设计原则及指导思想 .10二、 设计范围 .11三、 设计接口 11四、 执行标准 12 HYPERLINK l bookmark128 o Current Document 第四章技术方案.13一、 烟气余热发电工作原理 13二、 玻璃熔窑烟气余热的特性 .14三、对余热发电系统及设备的要求 . .14四、 本项目方案 15第五章主要设备的选择与确定 16一、 主机设备技术规范 .16

3、二、 配玻璃熔窑余热锅炉的性能 17三、余热锅炉的布置方式 .17四、 余热锅炉水循环安全性 .18五、汽轮机性能 .19 HYPERLINK l bookmark143 o Current Document 第六章工程建设方案20一、 余热发电系统方案 .20二、 主要技术经济指标 20三、 汽轮机热力系统 .21四、 总图运输.23五、电气 .24六、 热工控制 .26七、烟道系统 .27八、给排水 27九、建筑、结构 28 HYPERLINK l bookmark189 o Current Document 第七章环境保护 .30一、设计中采用的依据和标准 30二、主要污染物及防治措施

4、30三、 环境影口向分析 .31 HYPERLINK l bookmark204 o Current Document 第八章节约能源 .32一、概述 .32二、主要节能措施 .32三、节能收益 .34 HYPERLINK l bookmark216 o Current Document 第九章劳动安全及工业卫生.35一、概述 .35二、设计依据 .35三、生产过程中可能造成职业危害的因素 .35四、防火、防爆 .35五、防尘、防蠹、防化学伤害 .37六、防暑、防寒、防潮 .39七、防噪声及防振动39八、卫生设施 40九、 劳动安全及工业卫生机构与设施 .40 HYPERLINK l book

5、mark251 o Current Document 第十章 运行组织及设计定员 .41一、定员 41二、人员培训41三、电站的启动、运行 .41 HYPERLINK l bookmark257 o Current Document 第一章项目实施进度.43一、项目实施管理 .43二、项目实施内容 .43三、项目进度安排 .43 HYPERLINK l bookmark263 o Current Document 第十二章工程招投标.44一、概述 44二、勘察招投标 44三、设计招投标 44四、施工招投标 .44五、监理招标投标 .45六、设备米购招投标 45七、大宗材料采购 45第十三章初步

6、设备清单.46 HYPERLINK l bookmark304 o Current Document 第十四章财务评价.49一、投资估算 .49二、经济评价 .51 HYPERLINK l bookmark319 o Current Document 第十五章 结论及建议.54第一章项目综述一、项目名称、代号及建设单位（一）项目名称：某某玻璃有限公司熔窑烟气余热发电项目（二）项目代号：K8X888（三）建设单位：某某玻璃有限公司（四）项目法人：某某玻璃有限公司（五）建设规模：2台余热锅炉和7.5MW发电机组以及配套设施（六）建设地点：某某县工业园区某某玻璃有限公司生产区内（七）建设年限：2年二

7、、项目性质新建三、建设单位概况某某玻璃有限公司由某某玻璃集团有限公司投资成立，注册地址 某某省某某县。某某玻璃集团有限公司注册于某某省某某市，占地600亩，员工1800余人，其中高中级技术人员200余名，设有中心化验室，配备先 进的理、化分析设备和在线检验设备，配有完备的质量检测体系。同 时，设有生产技术部，具有较强的产品综合开发能力。公司下属五家子公司：浮法玻璃有限公司、新型装饰材料有限公 司、砰石热电有限公司、新型格法建材公司、某某玻璃有限公司。其 中浮法玻璃有限公司为该集团公司的主业公司，有 4条浮法玻璃生产 线，年产3-15mm各种规格浮法玻璃1290万重量箱（其中投资7.8亿 元引进

8、国外最先进的技术建设的两条在线 Low-E生产线，Low-E玻璃 年生产能力200余万重量箱，阳光镀膜玻璃215万重量箱），产品质量达GB11614-1999标准。新型装饰材料公司本体着色浮法玻璃生产线 2 条，年产8-20mm厚各种规格本体着色玻璃160万重量箱。砰石热电 有限公司，年发电能力为2亿千瓦时、供热72万吨，所发电量除满足 集团白身用电外，余量并网供电。新型格法建材公司，现有二窑三线 生产线，年产3-10mm各种格法玻璃120万重量箱。某某玻璃有限公 司成立于2009年，注册地址为某某省某某县。第一期占地 520亩，员 工470余人 其中管理人员40名。采用国外最先进设备在建的2

9、 X 400t/d 超白压延生产线及深加工生产线，年产超白压延玻璃480万重量箱，深加工1847.3万平方米。公司采用国际最先进的玻璃工艺技术及先进的现代化科学管理， 生产优质浮法玻璃。产品质量达到GB11614-1999标准。白投放市场以 来，赢得了广大用户的信赖与青睐，除供应国内市场外，并出口亚、 欧、美洲等30多个国家和地区。某某玻璃集团有限公司浮法玻璃、本体着色浮法玻璃、在线Low-E 镀膜玻璃，荣获国家 中国驰名品牌”、中国绿色、环保、节能建材产 品”等多种称号。四、项目背景某某玻璃有限公司位于某某高新区某某工业园，现有2条超白浮法玻璃生产线，设计日熔化量为 2X 400t/d，该厂

10、的超白浮法玻璃生产 线生产过程中要排放大量温度为 500C左右的烟气，如果这些烟气中的 余热不加以回收利用，就会通过烟囱排放到大气中，不仅浪费资源， 而且还会造成环境污染。为进一步提高余热利用率，根据某某集团利用玻璃熔窑烟气余热 发电的实际经验及技术，拟建某某玻璃有限公司浮法超白玻璃生产线 配套节能设施利用玻璃熔窑热烟气建 7.5MW余热电站。五、地理位置、交通运输某某玻璃有限公司位于某某高新区某某工业园。某某交通便利，南距某某国际机场 25公里，东距京广铁路、京深 高速15公里。京赞公路、高平公路大致白东北 一西南向横贯全境，无 繁公路白东南一西北向纵穿全县；朔黄铁路、京昆高速公路穿境而过。

11、 城区外环全线贯通，使京赞公路、无繁公路畅通无阻。形成了以县城 为中心，县城外环和三条省干线公路为骨架，县乡公路为脉络，村村通”公路为补充，乡与乡相连，村与村相通，干支结合、纵横交错的 XOX型公路路网格局。目前，全县共拥有各级公路341条，总长1099.273公里，公路密度达1.07公里/平方公里。某某省重点建设项目京昆高速公路某某段 26公里于08年7月份 竣工通车，该工程投资近12亿元，并在县内设有一个服务区，两个互 通出入口。京昆高速公路通车后，将使某某县的区位优势进一步加强， 有效拉近了某某与省会某某市及首都北京的距离，使某某县直接融入 石市经济圈。六、可研编制依据某某玻璃有限公司的

12、委托及要求有关工程设计资料、图纸、运行数据等基础资料七、项目建设必要性利用玻璃熔窑烟气余热发电是一项资源综合利用项目，不仅节能，而且环保，是 半一五”国家十大重点节能工程之一。玻璃熔窑烟气余 热发电。在对烟气余热进行综合利用的同时，不仅可以大大提高全厂 的能源利用率，而且还降低了单位玻璃生产成本的电耗和能耗，减少 大气污染物的排放，减少温室效应。这对于玻璃生产企业来说，在获 得显著的经济效益同时，还大大地提高了整个玻璃厂的社会效益和环 保效益。这是玻璃企业发展循环经济的重要途径。综上所述，本项目建设的必要性如下：1、利用超白玻璃生产线烟气余热发电是节能和环境保护的需 要从环境保护的角度出发，玻

13、璃企业建设余热发电站，用玻璃生产 过程中产生的烟气余热作为热源，整个发电工艺过程不需要燃烧燃料 （煤、油和燃气），对大气环境不增加任何污染物（TSP、SO2、NOx） 的排放。与火力发电厂发出同等电量相比较， 还可节约能源，减少CO2 及污染物的排放。此外由于可以降低排气温度，还可以减轻温室效应、 对保护生态环境有促进作用。因此，玻璃行业利用烟气余热发电其环 保效益十分显著。2、利用超白玻璃生产线烟气余热发电是优化能源结构的需要超白玻璃生产线的工艺过程要排出一定数量的400-50OC的中低温烟气余热，这些烟气余热如果直接排向大气，不仅造成大量的能源 浪费，而且还会污染环境。目前玻璃行业采取的节

14、能措施是设置小型 余热锅炉回收利用烟气中的热能，并生产出部分饱和蒸汽，承担厂区 的热负荷，但是由于蒸汽需求量小，大部分烟气被直接排出，余热利 用率较低，节能效果不显著。从能源利用率的角度出发，玻璃生产过程中的能源利用率为40一50%左右，其余的烟气热量随着烟气排向大气中。 余热发电建成后，可 将排向大气的烟气余热实现最大程度的回收，使得玻璃企业的能源利 用率提高到60%以上，为企业的可持续发展创造了有利条件。3、符合国家能源政策利用烟气余热进行发电，是节约能源、资源、降低企业成本、减 少污染物的排放保护环境的有效途径之一，利国利民，符合国家的能 源政策，对发展循环经济、保证经济可持续发展有着重

15、要的战略意义。4、增加企业经济效益从企业挖掘白身节能潜力的角度出发，玻璃企业利用白身的烟气 余热，将烟热资源转换成电能，所发电量可以满足玻璃企业3050%的 用电需求，发电成本较低，电力的补充可为玻璃企业带来显著的经济 效益。第二章基础条件一、玻璃熔窑现状某某玻璃有限公司由生产区、办公区等几个功能区域组成。生产 区现有压延玻璃生产线2条，生产概况如下：额定日熔化量：2X 400 t/d实际日熔化量：800 t/d二、热值及消耗虽某某玻璃有限公司超白玻璃生产线均设计燃用天然气，本项目将 充分利用天然气燃烧后排出的中、低温烟气。因此天然气成分及热值 则是燃烧计算的基础，现将2条线的燃气的成分如下：

16、成分体积白分数%2 X 400t/dCO24.2O20.2CO33.0H28.0CH43.2其他低位热值kJ/Nm36418.3三、烟气参数玻璃窑排出的烟气余热主要由燃料燃烧后产生的烟气（湿烟气） 配合料析出的气体、玻璃蒸汽、漏进的空气等组成。进余热锅炉前的 烟气参数（烟气温度、流量、烟气成份、压力和含尘量）的多少与玻 璃窑的熔化玻璃液量、燃料消耗量、炉窑及烟道的结构、蓄热室的效 率、漏风（空气过剩系数）等有关。本项目发电余热锅炉入口处的烟 气参数按如下选取：超白生产线1#2#实际日熔化量400400t/d燃料低位热值1,4501,4503kcal/Nm玻璃窑热耗1,8001,800kcal/

17、kg过量空气系数1.501.50-烟气量120000120000Nm3/h烟气温度1500500C四、余热负荷某某玻璃有限公司2座玻璃熔窑，设计日熔玻璃液分别为 400t/d、 400t/d，本项目可用的烟气余热来白这 2座玻璃熔窑。可回收利用的热量及可产生出的过热蒸汽量分别为：项目1#生产线2#生产线日熔化量,t/d400400锅炉入口烟气流量，Nm3/h120000120000烟气温度，C500500余热锅炉排烟温度，C185产生 2.55MPa(g)、420C过热蒸汽量，t/h1616五、热负荷某某玻璃有限公司的生产及生活用蒸汽。六、电力负荷及供应某某玻璃有限公司目前年用电量 3000万

18、KWh,公司拟计划筹建 二期生产线，投资额为10亿元，2012年建成投产，届时新增用电负荷 8000Kw，总用电负荷将达到12000KW。目前，玉晶玻璃有限公司生产及生活用电全部由国家电网提供。余热电站投产后，扣除厂 用电可为集团公司提供 5022.5KW电力负荷。余热电站所提供电力全 部由本公司消耗，不足部分由电网补充，实行并网不上网。七、建设场地某某玻璃有限公司位于某某省某某高新区某某工业园区玻璃生产 厂区内。本项目的实施不需要新征土地，建设用地主要包括2台余热锅炉用地及发电厂房用地以及配套设施。余热发电用地在建超白玻璃生产 线时已留出。八、供电余热发电系统的启动功率约 250kW，直接从

19、厂内的380V低压厂 用电系统取得。九、供水及水质状况本项目所有新鲜水临时采用地下水作为水源，由某某玻璃有限公 司原有机井供给，待某某县工业园区污水处理厂经深度处理后的中水 作为工程循环冷却系统的补充水源。（某某县工业园区污水处理厂正在 建设）某某玻璃有限公司现有4眼水井，取白当地分布在丘陵地性低洼 地带的第四系沙层、砾石层潜水，含水层埋深2050m,单井出水量80100m3/h。十、气象条件本项目厂址所在区域地处北温带，属大陆行季风气候，四季分明。 春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季寒冷少雪。风向多为南风，其次 为东北风，年平均风速2.5m/s,气象参数如下：多年平均气温月平均最高气温13.1

20、C26.8 C月平均最低气温 多年平均降雨量 年最大降雨量 年最小降雨量 日最大暴雨量 年平均气压 年平均风速 最大风速 年主导风向 最大冻土深度 年平均日照时数 无霜期年平均相对湿度-2.8 C539mm1397.44mm262mm90.4mm1009hPa2.63m/s21m/sS54mm2600.9h207g60%H一、工程地质水文地质、条件某某县在大地构造上，属新华县构造体系。境内低山区大部份为 太古界各种片麻、片岩及大理石类，仅口头、秦台局部有古生界石灰 岩、新生界第三系砾岩、粘土岩出露，山间沟谷有少量冲、洪积物覆 盖；丘陵以各种白云岩、灰岩、砾岩为主，大部上覆第四系红黄土； 平原第

21、四系沉积物厚度白西向东， 逐步增大，底板埋深100-300米，岩 性为粘土、砂及砾卵石类。该建设场地未发现不良地质条件，场地和地基稳定，未发现不良 地质。作用地耐某某县处于暖湿带亚湿润季风性气候区，境内冬季多为西北风， 夏季多为西南风，年平均大风数十天。春、秋、冬三季主要受来白西 伯利亚、蒙古冷空气的影响，天气晴朗，光照充足；夏季受南方暖温 气候影响，空气湿润，降水充沛。年平均降水量为450.4毫米，主要集中在7-9月份，占全年降水 量的75-90%。全年降水量为4.3亿立方米，年平均径流量为1.46亿立 方米。全县均为淡水区，水质为重碳酸盐钙镁型水，矿化度为0.25克/ 升，适于人畜饮用和工

22、农业生产。某某属海河流域的大清河水系，位于潴龙河上游的大某某、磁河 之间，境内有都河、曲河两条河流，四条河流均依地势白西北向东南 顺流而下，河道总长145.5公里，除大某某外，其他河流均为季节性河 流，全县计有大、中、小型水库16座，其中大型水库-口头水库蓄水量 为0.62亿立方米，中型水库-红领巾水库蓄水量为0.08亿立方米。某某县有比较完善的基础设施条件， 较好的建设条件，均为本项 目的顺利实施提供了保障。第三章主要技术原则及设计范围与接口一、设计原则及指导思想利用玻璃生产线的烟气余热热进行发电是玻璃生产企业的配套工 程，应以不影响主生产线的正常工作为前提。因此，对余热发电系统 工作的稳定

23、性和安全性的要求较高，不能影响玻璃窑生产线的正常运 行。在此前提下余热电站的设计遵循 技术先进、生产可靠、节约投资 原则，具体指导思想如下：1、在不影响玻璃熔窑正常生产的的前提下最大限度地利用余热。2、本余热发电工程位于企业厂区内，总图布置需考虑现有厂区的 实际情况。3、 本余热电站工程采用国家专利技术单压低参数回热余热发电 技术”。4、余热锅炉露天布置。5、本余热电站属于资源综合利用电站，所发电力送至厂区总降压 站供公司玻璃生产线及玻璃深加工项目用电，并入某某县电力系统。6、余热电站主、辅机的过程控制采用集散型计算机控制系统。7、本电站为资源综合利用机组，设备额定负荷利用小时数按照7920h

24、计算。8、以生产可靠为前提，采用成熟、可靠的工艺和装备。生产设备 原则上采用国产设备。9、贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、计量、消防等方面 的有关规定和标准，做到 三同时”。10、 本余热电站工程不重复设置（不能满足要求者除外） ：综合办 公设施、食堂宿舍、劳动保健机构（设施）、安全卫生机构、消防水泵 房、生活水系统等。二、设计范围发电主辅生产厂房、余热锅炉、冷却塔区域、化学水处理车 间、玻璃窑炉烟气系统与余热锅炉的连接、其他生产辅助车间等的总 平面布置及相关的道路规划、绿化；主厂房内的汽轮机本体热力系统、除氧给水系统、旁路回热 汽（水）系统、循环冷却水系统、汽轮机润滑油系统等。由余热锅

25、炉 至发电主厂房的蒸汽、给水等厂区管道；水工系统：由冷却塔区域至发电主厂房内汽轮机的供回循环冷 却水系统；发电主厂房内的热工控制系统：汽轮机、发电机、余热锅炉 集中控制；化学水处理控制；电气系统：发电主厂房汽轮机、余热锅炉及相关配套附属设 备的厂用电、照明、直流系统，汽轮发电机的控制及保护；化学水处理间的工艺系统及至发电主厂房的除盐水管道；通风空调：新建汽轮机、发电机、余热锅炉集中控制室空调， 厂用电配电间通风。消防：发电主厂房汽轮机间、辅助间（除氧间、厂用电配电 间、集中控制室）冷却塔区域等的消防设计；环保：完成电站界区内有关环保的设计；土建工程：发电主厂房、生产辅助车间的建筑、结构施工图

26、设计。三、设计接口本余热发电工程与外部接口的范围原则上应接至相关的工质现有 管网及相关交接点，输送工质管道交接点的内容包括：电站的循环补充水管道应接至厂房外 1米处。电站的消防用水、生活水管（包括生活污水）、排污水管（包 括锅炉排污、化水排污）等均接至厂房外 1米处。余热锅炉进口烟道以窑总烟道出地面 坦.0米处，出口烟道到 烟囱的烟气入口，包括旁路烟道。余热电站发电主厂房外1米。电站接入系统设计，岩土工程勘测报告，水文勘测报告，环境影 响报告书等均不本范围内。四、执行标准小型火力发电厂设计规范(GB50049 94)环境空气质量标准(GB30951996)火力发电厂环境保护设计规定(DLGJ

27、102-91)地表水环境质量标准(GB3838 2002)城市区域环境噪声标准(GB309693)火电厂大气污染物排放标准(GB132231996), HI时段大气污染物综合排放标准(GB16297 1996)污水综合排放标准(GB89781996)工业企业厂界噪声标准(GB12348 90)工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2002)第四章技术方案、烟气余热发电工作原理1、余热发电系统的热力系统与火力发电系统相同，主要工作原理 为：利用余热锅炉回收烟气余热热能，将锅炉给水加热生产出过热蒸 汽，过热蒸汽送到汽轮机中膨胀做功，将热能转换成机械能，进而带 动发电机发出电力，实现热能 机械能电能的转

28、换。做过功的蒸汽 （乏汽）从汽轮机排出，经循环冷却水系统冷却后形成冷凝水，冷凝 水及补充水混合在一起做为锅炉的给水，经给水泵在送回到锅炉中， 这样就完成了一个热力过程。度气余热2、热平衡计算方法及实际发电量（1）锅炉蒸发量=烟气流量X （进口烟气次含值一出口烟气次含值）+ （过热烟气次含值一给水次含值）x锅炉效率（2）汽轮发电机组发电量=汽轮机组进气量（即锅炉蒸发量）+汽 轮机气耗可得出：1#余热锅炉产汽量16吨，2#余热锅炉产汽量16吨。发电量=(16+16) X 1000+ 4.8=6666.6Kw/h标压450C500C，烟气培值为536710KJ/kgt=420C p=2.45MPa

29、过热蒸汽培值 3284KJ/kgt=400C p=2.45MPa 过热蒸汽培值 3232KJ/kgt=120C p=3MPa饱和蒸汽或水培值 729KJ/kg汽轮机气耗为4.8kg/kw (杭州中能汽轮机设计值) 锅炉热效率为78% (杭州锅炉厂锅炉设计值)但是，余热发电系统与火力发电系统的主要差距就是热源不同。 余热发电系统的热源为主工艺生产过程排出的烟气余热。因此，摸清 烟气余热的特性是保证余热发电项目建设成功的前提。二、玻璃熔窑烟气余热的特性玻璃熔窑排出的烟气具有如下特性：烟气余热温度在400500C,烟气流量小，属中温余热，中级 能，其热品位相对较低。由于玻璃熔窑频繁换向，因此烟气余热

30、的参数(温度、流量、 压力)具有一定的波动性，波动范围较大。三、对余热发电系统及设备的要求在理解上述特性的基础上，要认清玻璃熔窑中温烟气余热对余热 锅炉的换热特性，通过对整个余热发电系统的系统优化设计，提出适 应中、低温烟气余热特性的特种余热锅炉和与之配套的汽轮机，以获 得最大化的余热利用率，进而保证余热综合利用项目的经济性。烟气余热的品位及特性对余热发电系统的影响最大，热能的多少(温度、流量和压力)具有 不可控”的特征，因此，在充分理解和掌 握理解烟气特性及换热特性的前提下，需正确处理好余热发电与主工 艺的主辅关系，余热发电系统及装备的设计及选择必须满足如下条件：提高余热发电系统的可靠性，因

31、为余热发电系统是主工艺的配 套工程，在任何情况下不能影响主工艺的正常运转；提高余热发电系统的稳定性，对主工艺排出的烟气参数要无条 件适应，做到有多少、吃多少”；提高余热发电系统的适应性，在主工艺排出的烟气参数波动时, 要求余热发电系统及设备的变工况性能要好；玻璃窑烟气余热资源属于二次能源、中级能，其热品位相对较 低，为实现 梯级利用，高质高用”的利用原则，在保证余热发电系统 可靠性、稳定性、适应性的前提下，应实现余热利用率的最大化，是 保证余热利用项目经济性的关键。四、本项目方案某某玻璃有限公司的烟气余热来白超白玻璃熔窑，日熔玻璃液 800t/d为2X400t/d,因此本项目可用的烟气余热来白

32、这 2座玻璃熔窑 基于上述情况，根据第2章的基础条件，本可研提出了如下技术 方案，方案的基本情况如下：四炉二机方案说明余热电站米用二炉一机方案，即每条玻璃生产线配置1 台发电用余热锅炉，共 2台，设凝气式汽轮发电机组 一套7500KW。2台余热锅炉产生的过热正气汇总在一 起全部送到汽轮机内膨胀做功并发电。发电余热锅炉过热蒸汽2.55MPa(g)/420C1#: 16t/h2#: 16t/h计算发电功率7100kW电站装机规模7500kW第五章主机设备的选择与确定、主机设备技术规范余热锅炉技术规范1#-400t/d2#-400 t/d入口烟气流量（正常）入口烟气温度锅炉额定蒸发量过热烝汽压力锅炉

33、蒸汽温度给水温度给水压力锅炉给水量锅炉排烟温度锅炉烟气侧阻力布置方式烟气进出口Nm3/hCt/hMPa (g)CCMPa (g)t/hCPa12000012000050050016162.45420104416.316.3185900立式、露天布置、水平设置、下进下出抽凝汽式汽轮机技术规范额定功率7500kW额定转速3000r/min主汽流量36t/h主汽压力2.35MPa(g)主汽温度400C排汽压力旋转方向0.007MPa从汽轮机端向发电机端看为顺时针设计冷却水温20C仝冷式发电机技术规氾额定功率额定转速出线电压额定功率因数额定频率相数旋转方向7500kW3000r/min10.5kV0.

34、8 （滞后）50Hz3从汽轮机向发电机端看为顺时针方向旋转二、配玻璃熔窑余热锅炉的性能余热锅炉的性能好坏关乎余热发电系统能否安全、稳定、可靠运 行的前提，此外余热锅炉出力的大小还决定了余热发电项目的整体经 济性。中国建材国际工程有限公司与天壕（北京）节能科技有限公司在 总结燃气联合循环、各种工业窑炉（水泥行业、冶金行业、化工行业） 余热发电系统技术及装备的经验基础上， 针对玻璃窑烟气余热的特性， 配玻璃熔窑的余热锅炉应满足下述要求：开发出来的余热锅炉对玻璃窑烟气余热资源的低品位及参数的 波动性有较强的适应能力，可保证长期安全、可靠、稳定运行；通过选取适当的、相对较低的工作压力参数，提高了余热锅

35、炉 的出力，在同样烟气参数前提下，可增加20%的产汽量，进而提高了余热发电系统的发电量，为玻璃企业创造较好的经济效益；通过先进的设计指标，如窄点温差、换热端差等，大大提高了 余热锅炉对玻璃窑烟气余热的余热利用率，可达 80%,间接地提高玻 璃生产企业全厂的能源利用率；采用独特的密封设计手段，减少余热锅炉的漏风，进而提高了 余热锅炉的热效率；采用可拆卸式受热面结构设计，方便低温易腐蚀段受热面的更 换；采用有效清灰和除灰方式，防止锅炉受热面积灰和腐蚀，保证 锅炉的正常运行。二、余热锅炉的布置方式大型余热锅炉的布置主要有立式和卧式两种方式，在烟气压力道 为负压时两种布置方式各有优缺点，需视烟气资源的

36、特点和现场条件 进行优化选择。本项目中余热锅炉推荐使用立式、露天布置。玻璃企业的余热发电设施是主生产工艺的配套工程，通常，可利 用的空间较小。还有，锅炉的布置方式还要考虑水循环的安全性。因 此，玻璃熔窑余热锅炉采用立式倒“ U”型布置。对玻璃熔窑烟气余热锅炉而言，立式布置的优点如下：1）占地小, 布置方便；2）、锅炉烟道密封容易，减少漏风；3）、灰的收集（或携 带）方便；4）、烟气流动均匀，可避免出现烟气走廊而导致的传热效 率降低和局部过速磨损。缺点是：1）锅炉钢结构用量略有增加，2） 对清灰的要求更高。三、余热锅炉水循环安全性锅炉的水循环方式主要由白然循环、强制循环和复合循环三种。 依靠工质

37、的重度差而产生的循环流动称为白然循环。借助水泵压头使 工质产生的循环流动称为强制循环。结合白然循环和强制循环两种方 式的循环方式为复合循环。本项目配玻璃熔窑的余热锅炉工作压力参 数较低，因此，只对白然和强制循环进行比较。白然循环形成：汽包、下降管、下联箱和倾斜式的受热面组成一 个循环回路。由于上升管中的水在炉内受热产生了蒸汽，汽水混合物 的比重/密度小，而下降管在炉外不受热，管中是水，其比重 /密度大， 两者比重/密度差就产生压力差，压力差形成水流推动力，水沿下降管 向下流动，而汽水混合物则沿上升管向上流动，这样就形成水的白然 循环流动。强制循环锅炉的结构与白然循环基本相同，所不同的在下降管中

38、 增加了循环泵，作为增强汽水循环的推动力。强制循环锅炉的优点：1）工质在受热面中是强制流动，因而受热 面的布置方式灵活；2）汽水流速高，换热效率高；3）起、停炉快；4） 循环倍率820 （白然循环的循环倍率一般为510）或更高，蒸发受热 面可使用小管径，相对汽包容积减小，节省钢材。缺点：1）加装热水循环泵，操作、检修相对复杂，系统可靠性降低；2）循环泵系统投资增加；运行费用高。白然循环的优点：1）系统可靠性高；2）系统水容积增大，（在热 源波动情况下）稳定性好；3）运行费用低。缺点：1）锅炉钢材消耗 较强制循环系统而言有所增加（由于锅炉设计水平的提高，受热面布 置难度提高的问题已经解决）；2）

39、锅炉启、停慢。在中低温余热发电领域，燃气轮机余热发电的锅炉及其热力系统 的技术相当成熟，许多设计思想可以应用到玻璃窑余热发电领域。白 从20世纪90年代CMI发明的白然引致循环的专利技术后，首台立式 余热锅炉脱离循环泵成功运行，由此中低温余热锅炉以立式白然循环 为潮流。比如日本三菱就有61台中低温立式白然循环余热锅炉在投入 运行。综合所述，在本项目中推荐使用的余热锅炉全部采用立式白然循 环布置。但是，采用白然循环方式需充分考虑锅炉的布置方式，即立式还 是卧式。配玻璃熔窑的余热锅炉蒸发量普遍较小、工作压力参数低， 因此，为保证水循环的可靠性和安全性，白然循环的余热锅炉建议采 用立式布置。四、汽轮

40、机性能对余热发电项目来讲，由于热源不可控，余热锅炉的蒸汽参数（压 力、温度、流量）无法与标准系列汽轮机要求的进汽参数一致，因此， 本项目汽轮机也将是非标的。如果简单选用标准系列的汽轮机将会带 来效率的较大降低，影响将来的发电量和经济效益。同时，由于烟气 参数的波动，必然带来蒸汽参数的变化，或者说汽轮机处于非设计工 况下运行的情况较多，因此汽轮机变工况性能对余热发电来讲是比较 重要的。本项目采用的汽轮机将根据蒸汽参数（压力、温度、流量）轮机转子叶型进行四维设计，提高汽轮机内效率 58百分点第六章工程建设方案一、余热发电系统方案本项目余热发电系统采用 单压低参数回热发电技术”，能最大限 度地利用余

41、热资源，提高余热利用率，同时对烟气余热的资源的波动 有很好的适应性，提高随窑运转率，运行安全稳定可靠。余热发电系统的热力系统由余热锅炉和抽凝式汽轮发电机组及相 应的辅机、除氧器、给水泵等设备组成。余热电站采用二炉一机的配置方案，即，在每条玻璃生产线的端 部各白配置一台余热锅炉，共2台。2台锅炉产生的过热蒸汽通过蒸汽 母管汇总在一起后进入抽凝式汽轮机做功，带动发电机发电。过热蒸汽经隔离阀、主汽阀、调节阀进入汽轮机膨胀作功后，排 至凝汽器，乏汽在凝汽器中凝结成水后，汇入热井，在由凝结水泵送 往热水箱作余热锅炉给水循环使用。循环冷却水泵将水池中冷却水打 入凝汽器对汽轮机排汽（乏汽）进行冷却，然后再排

42、往机械通风冷却 塔进行冷却，经过冷却的水回到水池作为凝汽器冷却介质循环利用。 发电机冷却介质为空气，冷却方式为闭式循环通风冷却。另外，系统设抽汽管路，从汽轮机后部开口抽汽，满足全厂对蒸 汽之需求。余热电站设发电主厂房一座，分别设置一台（套）抽凝式汽轮机、 发电机以及相关的辅助设施。二、主要技术经济指标装机容量：7500kW计算发电功率：7100kW年额定负荷运行时间：7920h年发电量：5643 X04kWh白用电率：11%年供电量：5022.5 104kWh三、汽轮机热力系统本汽轮机热力系统主要由主蒸汽系统、轴封系统、疏水系统、凝 结水系统、真空系统和循环水系统等组成。1、主蒸汽及其旁路系统

43、来白余热锅炉的主蒸汽经隔离阀至主汽门，再经调节阀进入汽轮 机作功，做完工后的乏汽进入凝汽器凝结为水，经凝结水泵、除氧器、 给水泵送回锅炉循环使用。为满足启动、停机和负荷变化的需求、达到节约用水目的，主蒸 汽系统设有旁路装置，旁路装置通过减温减压器将主蒸汽的温度和压 力降低后，进入凝汽器，减温水由余热锅炉给水系统提供。2、轴封系统为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失，在轴伸出气缸的部 位均装有轴封，分别由前汽封、后汽封和隔板汽封，汽封均采用高低 齿型迷宫式。供汽轮机前后轴封和隔板汽封蒸汽的管道连接在主汽门前。3、疏水系统在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，要把主蒸汽管道及其分支 管道、阀门等部件

44、中集聚的凝结水迅速地排走，否则进入汽轮机通流 部分，将会引起水击，另外会引起其它用汽设备和管道发生故障。汽轮机本体疏水设计有：白动主汽阀前疏水（直接排地沟）；前后汽封疏水（直接排地沟）；白动主汽阀杆疏水（直接排地沟）；汽轮机前后汽缸、轴封供汽管疏水，引至疏水膨胀箱。设置1台疏水扩容器、1台疏水箱、2台疏水泵，1用1备。4、凝结水系统凝汽器热井中的凝结水，由凝结水泵经抽气器送至除氧器。汽轮机启动和低负荷运行时，为了保证有足够的凝结水量，维持 热井水位，在主凝结水管道上装设了一根再循环管，使一部分凝结水 可以在凝汽器及凝结水泵之间循环，再循环水量的多少由再循环管道上的阀门来控制。汽轮机第一次启动及

45、大修后启动时，凝汽器内无水，这时应由专 设的软化水管向凝汽器注水。设置2台凝结水泵，1用1备。5、真空系统汽轮机运行需要维持一定的真空，必须抽出凝汽器、凝结水泵等 中的空气，它们之间均用管道相互联通，然后与射水抽气器连在一起， 组成一个真空抽气系统。1台机组选用2台射水泵，1台运行，1台备用；机组配射水抽气 器2台，1用1备，射水箱1台。6、循环水系统凝汽器、冷油器以及发电机的空气冷却器必须不断地通过冷却水， 以保证机组的正常工作，冷却水管道、循环水泵、补充用的工业水管 道及冷却循环水的冷却设备总称为循环水系统。余热电站循环水系统采用1050讹双曲线冷却塔循环系统，其补充 水水源来白厂区白来水

46、，待污水处理厂投入运行后用其处理后的中水。7、给水除氧系统进入锅炉的补充水和从汽轮机回收的凝结水在进入锅炉前必须进 行除氧，以防止水中的溶解氧对锅炉受热面的氧化腐蚀。本项目采用 大气式热力除氧方式。本项目选取大气式热力除氧方式，凝结水、化学补充水及旁路回 热水进入除氧器，经去除水中的氧气后进入除氧水箱。除氧热源取白 汽轮机尾部抽汽。锅炉单元式给水系统，给水泵在锅炉运转层下，除氧器采用锅炉 白加热除氧系统，这是杭锅白行设计的 0.15MPa、124C的高位除氧器 布置在锅炉顶部，每台除氧器设计容量为该台锅炉最大蒸发量的1.2倍。8、锅炉给水系统除氧水经锅炉给水泵分别送入 2台余热锅炉，设置4台锅

47、炉给水 泵，2用2备，米用变频控制9、锅炉排污系统锅炉排污水送到排污扩容器，扩容蒸汽排入大气，饱和水排入降 温池。10、补给水系统化学车间送来的补充水送入给水箱。11、余热电站炉水化验及加药系统为减少锅炉蒸发器和过热器的积垢和腐蚀，对余热锅炉炉水和过 热蒸汽品质有一定要求，所以要设置锅炉汽包炉水取样分析装置和锅 炉炉水加药系统，以保证锅炉汽水品质符合标准。另外还要配备相应 的水质分析仪器。化学药剂采用磷酸盐，加药量受在线监测设备控制。锅炉炉水水质标准（工作压力 25 MPa）悬浮物总硬度PH油溶解氧(mg/L)(mmol/L)(25C)(mg/L)(mg/L)572104 kWh自用电率按11

48、%计可节省电费开支3871.1万元平均电价0.76元/kWh年节约标准煤17579t每年减少CO2排放量44939t每年减少SO2排放量140.5t第九章劳动安全及工业卫生一、概述根据中华人民共和国宪法和国家有关改善劳动条件，加强劳 动保护的规定，使本工程符合卫生安全要求，在本工程中，将依据 安 全第一、预防为主”的方针及劳动安全和职业卫生设计标准，积极采用 切合实际、经济合理、行之有效的先进技术，为工厂创造安全、文明 生产的必要条件。二、设计依据工业企业设计卫生标准(GBZ1 2002)车间空气中呼吸性矽尘卫生标准 (GB16225 1996)建筑设计防火规范(GBJ16-87 2001年版

49、)水泥工业劳动安全卫生设计规定(JCJ1A 97)工业企业噪声控制设计规定(GBJ87 1985)三、生产过程中可能造成职业危害的因素爆炸：电站生产系统中存在易燃、易爆物质和装置，例如汽包、 过热蒸汽管道、等压力容器及汽轮机润滑油。触电事故和机械伤害：电站内有较多的电动机械和各种高低压配 电装置及周低压电器设备、以及水泵、起重等机械设备，另外还有周 层平台、扶梯和隔栅。在运行检修过程中，如若不谨慎，均可能造成 触电、重物掉落、人员摔跌或被卷入转动机械等造成伤亡。噪声：电站生产工艺系统中有大量的机械转动设备在运行中产生 噪声，特别是蒸汽轮机发电机组等大型转动机械产生的噪声较大。此 外，热力系统的

50、安全门排汽也将产生较大的噪声，若不采取措施将对 职工的健康有一定的影响。四、防火、防爆1、建筑设计中采取的防火措施汽机间、除氧间的隔墙考虑防火，耐火极限时间不小于 4h。主厂房各层设有横向、纵向通道，主厂房设有室内楼梯间及室外 消防梯，所有这些构成了上下纵横交错的安全交通网。在主厂房零米 层，设有两个出入口，满足了交通、疏散的要求。主厂房内的厂用配电室设有两个出入口，并采用防火门。所有电 缆出入的孔洞均为阻燃材料进行封堵。电厂内其他主要建(构)筑物的设计，以各级防火规范为防火设 计的标准，机电控制室设有两个安全出入口，并采用防火门。所有建 筑物的通道基础及出入口设计，均满足防火规范要求。2、全

51、厂消防及报警设施消防设计A、在电厂设计中，充分考虑消防设施，严格遵循国家和有关部委颁发的现行标准建筑设计访火规范、高层民用建筑设计防火规范、火力发电厂与变电所设计防火规范、火力发电厂生活消防给 水和排水设计技术规范。电厂的消防系统采用玻璃厂原有系统，统一 考虑。B、对于建筑物及不同设备的消防以预防为主，防消结合。针对不 同对象的要求，采取不同的灭火方式，包括常规的消火栓灭火系统及 手提式“1211及蛋白泡沫灭火系统等。C、 余热锅炉设有一个从底层至炉顶的通行平台和扶梯，用以保证 人员疏散和紧急事故处理。余热锅炉一般情况下在正常运行时，除巡 回检测的少数运行人员外，在锅炉高层各部位均无人值班。D

52、、主厂房内设有纵向和横向的通道，并与主要出入口相连通。厂平面的消防通道设计在厂区总平面及道路设计中，充分考虑了消防通道的位置，将生 产运输和消防的要求有机的结合在一起。在主厂房周围设有环形道路。 各生产、辅助生产、附属建筑分区间，均设有消防道路。消防通道的 宽度均在3.5m以上。消防设施电厂设有完整的消防系统，汽机间等分区设有消防水环网。并有 若干个支管引向各层消火栓及消防用水点，整个环网设有两个进口。(4)火灾检测和报警设施电厂在厂用变压器、汽轮机油系统中有关部位，主电缆隧道，集 中控制室等部位设置了火灾检测和报警设施。3、电气设施的防火、防爆设计原则及措施电厂易燃易爆场所的电气装置设计，按

53、现行的爆炸和火灾危险 场所电力装置设计规范的有关规定进行设计。为尽量减少和降低电缆火灾事故的发生，限制和缩小电缆火灾范 围，电厂所用电缆均为阻燃型电缆。引至电气设备的电缆在地下部分 则穿钢管和金属软管保护。电缆穿墙孔洞在施工完毕后，均用防火堵 料进行封堵。电厂内部分电气设备及部分仪表采用防爆型(如蓄电池室中的电 气设备均选用防爆型电气设备)。4、压力容器与易爆装置的安全技术措施A、在锅炉的汽包、过热器出口均设有一定数量的安全阀，以防止 锅炉因超压而引起的爆炸事故。B、电厂设有专门的机电集中控制室， 对主蒸汽及锅炉给水母管压 力、除氧器压力及水位等进行白动调节与控制，最大限度的消除机炉 运行中不

54、安全因素。五、防尘、防毒、防化学伤害1、防尘电厂余热锅炉不需要任何补燃燃料，余热锅炉下面的灰尘经灰斗 集中储存后通过螺旋输送机送至窑头窑尾各白的仓中，在其传送过程 中不会产生尘的飞扬。余热锅炉零米等处采用水冲洗方式清洁地面。2、防毒、防化学伤害锅炉补给水处理的除盐车间，采用了白然进风白然排风的通风方 式。化验室的水分析间、油分析间分别设有通风柜，用以排除实验产 生的有害气体。3、防电伤、防机械伤害和其他伤害防电伤的设计原则及措施电厂过电压保护和接地设计，按现行的电力设备过电压保护设 计技术规程和电力设备接地设计技术规程的要求进行。电气设 备带电裸露部分的安全净距按高压配电装置设计技术规程的规定

55、 进行设计。照明系统的设计按火力发电厂和变电所照明设计技术规 定进行设计。厂用低压变压器高压侧装设电流速断保护，过电流保护及温度等 保护。照明设计采用正常交流照明系统。车间内设有正常照明和事故照 明两个系统。事故照明系统日常由交流电源供应，交流电消失时白动 切换到直流蓄电池组供电系统。另外主厂房的出入口、通道、楼梯间 等采用应急灯事故照明。为防止电气设备过电压，在发电机出口装设霹雷器。电厂设1个接地网，接地电阻不大于 4Q。4、防机械伤害措施主厂房内的转动机械伤害主要发生在检修作业中的重物起吊、运 行中的转动设备牵挂等。对小型的转动机械设置保护罩（如联轴器等）， 对大型的转动机械设置防护栏杆。

56、所有回转机械转动外露部分均设置 防护罩，各转动部件的联轴节处加装护罩。阀门、孔板等有维护、操作部位及高温管道蠕胀监察段处均设置 有检修维护平台。为防止高空坠落，平台及扶梯按国家标准设置可靠的栏杆。5、防其它伤害电厂布设的蒸汽管、热水管及冷水管等均刷有不同颜色，提醒过 往人员注意安全。在配电间、电闸、高温高压阀门及转动设备等处设有醒目的标志。六、防暑、防寒、防潮电厂的防暑、防寒、防潮主要是按工业企业设计卫生标准、小 型火力发电厂设计规范及采暖通风与空气调节设计规范的要求 进行设计。1、通风系统为排除汽机间内工艺设备及热力管道产生的余热和余湿，汽机间通风采用白然进、排风的换气方式。新鲜空气由A列底

57、层的条形窗、门洞及运转层的条形窗进入，经过各层的楼梯孔、吊物孔、通风格栅、 由汽机间上部的窗户排除余热和余湿。配电间采用白然进风，机械排风系统，每小时换气次数不小于10次。通风换气机兼作事故排风机用。蓄电池是采用白然进风、机械通风系统。2、空调设施在机电集中控制室等人员比较集中的地方，设置了空调系统。七、防噪声及防振动1、电厂噪声源分析机械动力性噪声：设备在运转过程中由于振动、摩擦、碰撞所产 生的噪声。气体动力性噪声：有各类风道、蒸汽管道中的气流或汽体的流动、 扩容、节流、排汽、漏气等所产生气体动力噪声。这些噪声具有高、 中、低各类频谱，其中排气为高强噪声，对周围环境影响最大。电磁性噪声：由电

58、磁场交变运动产生的噪声，主要有发电机、励 磁机、配电装置等产生的噪声。2、设备噪声防治措施设备订货时，根据工业企业噪声卫生标准的要求，向主、辅 机制造厂家提出设备制造时的噪声要求， 并作为设备考核的重要依据。汽轮发电（供风）机组要求制造厂配套供应隔热罩壳，内衬吸声 板，降低噪声，满足国家规定的标准，发电机、励磁机、空压机，采 用隔音等措施以降低噪声。烟气管道设计中做到布置合理，流道顺畅，以降低气体动力噪声。汽水管道设计中做到布置合理，流道顺畅，并考虑防震措施，合 理选择支吊架型式、间距，以降低气流和振动噪声。锅炉排气噪声防止是电厂噪声防止的一个重点部分，由于该部分 的噪声是间断型、不定时性的，

59、其噪声显得特别刺耳，因此，加装消 音器是必不可少的，从而使噪声控制在 91dB (A)以下。3、建筑设计上防噪声措施在建筑设计上使主要工作场所避开噪声源，以减少噪声的危害。电厂中的各控制室均米用双道门，并选用具有较局隔首性能的隔 音门窗及较好吸声性能的墙面材料。八、卫生设施本站区主厂房内仅设置简易的卫生设施。九、劳动安全及工业卫生机构与设施由于本工程属附属配套工程，劳动保护基层监测站，安全教育、 生产卫生、生活卫生、妇幼卫生、医疗卫生等有关劳动安全及工业卫 生机构、部门，由某某玻璃有限公司统一考虑，故本工程不再另行设 置。第十章运行组织及设计定员本项目余热电站隶属某某玻璃有限公司，考虑电站与其

60、他部门工 作性质的不同，电站的直接运行生产部门除设置运行人员外，设置必 要的生产技术管理机构，但不设大修人员，只设小修和维护人员。大 修委托就近电厂完成。本工程运行人员主要考虑机、炉、电、化学、热控、循环冷却水 等专业。本工程为企业白备电站，组织机构人员编制由当地劳资部门与有 关单位确定。本方案提出的组织机构和人员编制，业主方可根据具体 情况略为调整。一、定员根据本工程的特点及具体建设的内容，按照上述余热发电工程的 定员编制原则，发电工程定员为 24人，其中运行人员20人，其它人 员4人（其中管理人员2人，辅助人员2人）。采用四班三运转制。二、人员培训由于电站工程所采用的余热发电为目前国内较为