硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告

硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告PAGEPAGE56鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告

一、《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》编制说明…………………5二、《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目》概要………6三、《2台255000KVA硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》………83.1项目业主单位情况…………………83.2拟建项目情………143.3建设用地及相关规划……………393.4资源和能源耗用与条件…………423.5生态环境影响分析………………443.6经济及社会效果分析……………473.7工程建设招标安排………………513.8可行性研究报告的结论与建议…………………523.9附图：1、EJ2007-0-12×25000KVA硅铁电炉余热发电系统工艺布置图（一）2、EJ2007-0-1余热发电系统工艺布置图（二）2台锅炉方案3、EJ2007-0-1余热发电系统工艺布置图（三）单台锅炉方案4、EJ2007-0-2汽轮发电车间布置图（四）5、EJ2007-0-3热力系统循环布置图（五）（S4-0.5汽轮机）6、EJ2007-0-4热力系统循环布置图（六）（S4-1.0汽轮机）7、EJ2007-0-5电控室平面图（七）8、EJ2007-0-6高低压电器系统主接线（八）9、EJ2007-0-7DCS系统网络结构图（九）10、EJ2007-0-8水处理平面布置图（十）四、附件（设计资质、施工资质、投标单位介绍、合作协议、专利证书、其他相关证书等另册装订）1．《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》编制说明：1.1本《可研报告》包括以下两部分：第一部分：48台硅铁电炉余热回收发电整体方案概要；第二部分：2台25500KVA硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告；1.2其中《48台硅铁电炉余热回收发电项目整体方案概要》是依据目前获得的鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的8台25500KVA硅铁电炉的容量、产量、年运行时间等参数，已经运行的22台12500KVA硅铁电炉的容量、产量、年运行时间等参数，以及在建的18台25500KVA硅铁电炉的设计容量、产量、年运行时间等参数进行的初步概算。同时已获得四分厂4台12500KVA硅铁电炉、七分厂2台25500KVA硅铁电炉和十分厂4台12500KVA硅铁电炉的准确数据并在现场作了详细测量，故七分厂2台25500KVA硅铁电炉的烟气参数、工艺布置为《2台25500KVA硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告》的设计依据。但依据实际的测试数据进行的设计，2台25500KVA硅铁电炉的烟气参数只能配置4000KW的发电机组，其技术经济价值较低。依据硅铁炉的工艺特性和设备结构，对其炉盖系统和电极密封稍作改造，增加密封性，减少冷风的进入可使烟气温度升至450℃左右，能回收的烟气能量大幅上升，使2台25500KVA硅铁电炉或4台12500KVA硅铁电炉能够配置6000KW的余热发电机组，因此，第一部分《48台硅铁电炉余热回收发电整体方案概要》和第二部分《2台25500KVA硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告》是依据改造后的烟气温度大幅提升的1.3本方案为48台硅铁电炉的整体方案，实际施工首期选择七分厂的701＃和702#硅铁电炉作为试点。1.4本工程我方愿意按“合同能源管理模式(EMC)”，先期由我方投资，项目产生的经济效益由双方共同分享，当需要银行介入的时候，鄂尔多斯冶金有限责任公司公司需提供金融担保。1.5本可研报告编制由陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院、西安瑞驰冶金设备有限责任公司三家合作单位共同完成，与鄂尔多斯冶金有限责任公司的合作可选其中的任何一方，我们三方的首选代表为西安瑞驰冶金设备有限责任公司。2．《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目》概要项目名称鄂尔多斯冶金有限责任公司余热发电项目建设单位鄂尔多斯冶金有限责任公司技术依托单位陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司施工单位陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司装机容量投资规模一期工程：在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的2台25000KVA硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装1台23吨余热锅炉，2台余热锅炉配置1台低温低压汽轮发电机组，装机容量为6000KW，实际发电量5600KW/小时，自用电7%，年发电时间7500小时，年发电量为4200万KWH，年节能减排量为1.84万吨标煤，形成3.9万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量120万吨，投资4200万元，按照0.33元/KWH的电价计算，年收益为1288.98万元，投资回收期3.25年。二期工程：在鄂尔多斯冶金有限责任公司24台25500KVA硅铁炉冶炼系统上实施余热回收发电项目，安装24台23吨余热锅炉、12台装机容量为6000KW低温低压汽轮发电机组，装机容量达到72000KW。在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的20台12500KVA硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装1台7吨余热锅炉，4台余热锅炉配置1台装机容量为6000KW低温低压汽轮发电机组，装机容量达到30000KW。总体方案为：48台硅铁电炉配置20台7吨锅炉，26台23吨锅炉，配置18台装机容量为6000KW低温低压汽轮发电机组，总装机容量达到108000KW，实际发电能力为100800KW，年发电时间7500小时，年发电量为70308万KWH，年节能减排量为33185万吨标煤，形成70.3万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量2160万吨，投资75600万元，按照0.33元/KWH的电价计算，年收益为23201.64万元，投资回收期为3.25年。回收期3.25年节能目标节电率≥11.25%节电年收益估算共安装18台6000KW的余热发电机组，总装机容量达到108000KW，实际发电量为100800KW/小时,年发电时间7500小时，年总发电量75600万KWH，其中自用电5292万KWH，为总发电量的7%，年上网总电量70308万KWH，电价=0.33元/kWH年工作时间=7500H发电负荷率93%发电年收益：70308kW×0.33元/kwH=23201.64万元年运行费用：1746.36万元（平均值）含税投资回收期：75600÷23201.64=3.25年执行时间一期全部工程12个月内验收结束（07年9月—08年9月）二期工程20个月内验收结束（07年8月—09年5月）资金来源全部资金项目施工单位自筹前期由项目施工单位投资，当月发电量确认后项目业主单位依据逐月支付合作方式本工程采用合同能源管理方式：节能量分享方式：合同期8年，前一年项目施工单位和项目业主单位75：25，后七年60：40节能技术选型对已经运行的每台硅铁炉冶炼过程产生的高温烟气的余热和产品显热中余热进行全面回收，其中每台25500KVA硅铁炉配置一台23t/H余热锅炉,两台硅铁炉的余热锅炉为一组，配置一台6000KW混压凝汽式汽轮机组；每台12500KVA硅铁炉配置一台7t/H余热锅炉,四台硅铁炉的余热锅炉为一组，配置一台6000KW混压凝汽式汽轮机组；对新建的25500KVA硅铁炉在新建过程中实施余热回收发电项目，对高温烟气的余热、产品显热、炉盖余热进行全面回收，其中每台25500KVA的硅铁炉配置一台13t/H余热锅炉,两台余热锅炉为一组，配置一台6000KW混压凝汽式汽轮机组合作基础目前西安瑞驰冶金设备有限责任公司在该冶金集团的低压补偿项目已经实施了2台25500KVA的硅锰炉，正在实施其他硅铁炉的节能改造。西安瑞驰冶金设备有限责任公司已经进入新建的2台25500KVA的硅锰炉和正在运行的2台25500KVA的硅铁电炉热能综合回收发电系统的项目谈判。3．《2台255000KVA硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》3.1项目业主单位情况3.1鄂尔多斯冶金有限责任公司位于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇工业园区，由鄂尔多斯羊绒集团股份公司控股组建。鄂尔多斯冶金有限责任公司现有硅铁电炉48台，总装机容量92.5万KVA，其中25500KVA硅铁电炉26台，12500KVA硅铁电炉22台。年生产能力55万吨，是国内最大的铁合金生产企业。硅铁电炉为矮烟罩半密闭型，全部配置了烟气干式布袋除尘装置，但烟气余热尚未回收利用。鄂尔多斯冶金有限责任公司在对国家及内蒙古自治区资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究，同时在对国内现有的硅铁炉、硅铁企业余热回收综合利用电站、尤其是陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院和西安瑞驰冶金设备有限责任公司所拥有的纯低温余热电站的系统和技术进行了综合调研的基础上，为了实施可持续发展战略和执行资源综合利用政策，同时保证25500KVA硅铁电炉生产能够顺利进行，根据企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有2台25500KVA硅铁电炉生产过程所产生的余热及场地布置等因素，拟利用硅铁电炉烟气余热和产品显热的余热资源，建设纯低温余热电站，以达到充分利用硅铁电炉生产排放的废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益之目的。鄂尔多斯冶金有限责任公司于2007年7月提出了建设构想，随后陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院和西安瑞驰冶金设备有限责任公司编制可行性研究报告。本工程名称确定为：鄂尔多斯冶金有限责任公司2台25500KVA硅铁电炉余热发电项目。本工程的总体情况为：在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的2台25000KVA硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装1台23吨余热锅炉，2台余热锅炉配置1台低温低压汽轮发电机组，装机容量为6000KW，实际发电量5600KW/小时，自用电7%，年发电时间7500小时，年发电量为3906万KWH，年节能减排量为1.84万吨标煤，形成3.9万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量120万吨，投资4200万元，按照0.33元/KWH的电价计算，年收益为1288.98万元，投资回收期为3.25年。3.3.1随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾日益突出，寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的宝贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。为此，早在1996年国务院就制定并出台了一系列开展资源综合利用的政策，倡导要坚持资源开发与节约并举，并把节约放在首位，一切生产、建设、流通、消费等各个领域，都必须节约和合理利用现有的各种资源，千方百计减少资源的占用和消耗。开展资源综合利用，是我国的一项长期的重大技术经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益，实现资源的优化配置和可持续发展具有重要的意义。人类生存和社会发展进步所必须依赖的石油、煤炭、水等均属于资源的范畴，均属于全人类、全社会所必须予以保护和合理综合利用的资源领域。为贯彻落实国家资源综合利用的鼓励和扶持政策，加强资源综合利用管理，鼓励企业开展资源综合利用，促进经济社会可持续发展，国务院制定《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》，本办法自2006年10月1日起施行。原国家经贸委、国家税务总局发布的《资源综合利用认定管理办法》（国经贸资源〔1998〕716号）和《资源综合利用电厂（机组）认定管理办法》（国经贸资源〔2000〕660号）同时废止。《管理办法》中规定：申报资源综合利用认定的综合利用发电单位，还应具备以下条件：按照国家审批或核准权限规定，经政府主管部门核准（审批）建设的电站…；以工业生产过程中产生的可利用的热能及压差发电的企业（分厂、车间），应根据产生余热、余压的品质和余热量或生产工艺耗气量和可利用的工质参数确定工业余热、余压电厂的装机容量。对审定合格的资源综合利用企业，主管部门颁发《资源综合利用认定证书》，《资源综合利用认定证书》是各级主管税务机关审批资源综合利用减免税的必要条件。3.利用硅铁电炉生产过程中的余热建设电站后，电站的产品——电力将回用于硅铁生产，这套系统在回收硅铁生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了硅铁厂对环境的热污染以及粉尘污染，这将给企业带来巨大的经济效益。这套系统是一个典型的循环经济范例。循环经济的思想萌芽兴起于60年代，到了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量，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。2004年9月28至29日，国家发展改革委在北京召开全国循环经济工作会议。会议作了题为“贯彻和落实科学发展观，大力推进循环经济发展”的报告。会议指出，循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。发展循环经济有利于形成节约资源、保护环境的生产方式和消费模式，有利于提高经济增长的质量和效益，有利于建设资源节约型社会，有利于促进人与自然的和谐，充分体现了以人为本，全面协调可持续发展观的本质要求，是实现全面建设小康社会宏伟目标的必然选择，也是关系中华民族长远发展的根本大计。

会议指出，要在五个环节加快推进循环经济发展。在资源开采环节，要大力提高资源综合开发和回收利用率；在资源消耗环节，要大力提高资源利用效率；在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利用；在再生资源产生环节，要大力回收和循环利用各种废旧资源；在社会消费环节，要大力提倡绿色消费。3.1.4开展节能活动2006年7月26日，国家发改委在北京召开了全国节能工作会议，各省、自治区、直辖市等主管节能工作高官参加了会议。国家发展改革委指出，近年来随着经济规模的不断扩大，中国对能源的需求在持续较快增加，这已成为制约经济社会发展的瓶颈。缓解能源瓶颈制约的根本出路是坚持开发与节约并举，节能优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。为了强调当前节能工作的重要性，国家发改委在会议现场与三十个省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团和十四家中央企业负责人签订了节能目标责任书。中国财政部在会上表示，财政部要调整完善现有税收政策，择机出台有利于节能的优惠措施。包括：考虑将节能设备作为享受企业所得税优惠政策的对象之一，……鼓励节能设备推广使用；……鼓励环保和节能相结合……。中央财政将根据节能工作需要，着重从节能产品生产、节能设备应用、节能技术研发推广等方面入手，适时研究制定相应的税收优惠政策。这次会议预示着中国节能工作全面展开。3.目前中国境内建成并已投入运行的12500KVA硅铁生产线约2600台左右，预计到2010年新型干法硅铁生产线的数量将达到3000条左右，目前已经配套建设并已投入运行的纯低温余热电站0座。因此，市场前景广阔。3.1.6国外纯低温余热发电技术从60年代末期即开始研制，到70年代中期，无论是热力系统还是装备都已进入实用阶段。此项技术的应用到80年代初期达到了高潮，尤其是日本，此项技术较为成熟，不但在本国二十几条预分解窑水泥生产线上得到应用，并且出口到台湾、韩国等一些国家和地区。他们开发研制的余热锅炉及中、低品位蒸汽汽轮机，经数十个工厂多年运转实践证明，技术成熟可靠并具有很大的灵活性。1996年日本新能源产业株式会社（NEDO）向我国安徽省宁国水泥厂赠送了一套6480kW的纯中、低温余热电站设备，余热电站的工程设计、开发、技术转化由天津水泥设计研究院承担，目前已投入运行。天津水泥设计研究院承担设计的广西鱼峰水泥股份有限公司纯低温余热电站工程，电站装机容量7000kW，设计发电功率5700kW，2004年7月并网发电成功，至今已正常发电。2003年4月，天津水泥设计研究院设计的全部国产装备的纯低温余热电站在上海万安集团金山水泥厂1200t/d四级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机2500kW，正常发电功率为1900--2100kW，吨熟料发电量达38--40kWH，接近同类电站的国际先进水平。2005年6月，天津水泥设计研究院设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江小浦众盛水泥有限公司2500t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机3000kW，正常发电功率为3200--3300kW，吨熟料发电量达30--32kWH，使得2500t/d五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电达到了一个崭新的技术水平。2005年7月，天津水泥设计研究院设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江煤山众盛建材有限公司5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机6000kW，正常发电功率为6300--6500kW，吨熟料发电量达30--32kWH，谱写了5000t/d五级预热器水泥熟料生产线进行纯低温余热发电的又一新篇章。2005年9月，天津水泥设计研究院设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江三狮有限公司2500t/d+5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机3000kW+6000kW，正常发电功率约10000kW，吨熟料发电量达31--33kWH，该厂每天因发电的建设而净利润12余万元，预计2.5年回收电站建设的全部投资。天津水泥设计研究院设计这些余热电站的相继建成及投产，收到了良好的经济效益与社会效益，在大幅度降低水泥生产成本的同时也为国家节约了能源，保护了环境，为可持续发展战略作出了贡献。但硅铁电炉的余热发电迟迟没有进展，存在部分技术难点。技术难点其一:为硅铁电炉的运行中烟气量和温度在变化，有时变化比较剧烈，为余热锅炉的设计、选型和运行带来困难。技术难题其二:为硅铁电炉的运行中烟气中含有大量粉尘，大部分为Sio2微粒，直径很小，达到纳米级，具有极强的吸附性，当遇冷时黏附在余热锅炉的内壁和热交换管上，严重影响热交换效果，降低效率，同时清灰困难，为余热锅炉的设计、选型和连续高效运行带来困难。目前硅铁炉的热能回收工程很分散，没有形成规模和专业的工程公司，热能工程回收仅仅回收了烟气余热或烟气中C0，很少见烟气余热和烟气中Co综合回收的，用余热回收发电的仅有两家电石生产企业，并且均在容量为25500KVA的硅铁炉上使用。由于是在烟气除尘系统中加装余热锅炉回收余热，远离热源，平均离热源40m，因此25500KVA容量以下的硅铁炉余热利用价值不大，同时在25500KVA容量的硅铁炉上能够实现的装机容量也仅仅为3000KW左右。通过三家共同努力，已经解决了上述技术难点，并且成功开发了主动型硅铁炉余热综合回收发电系统，可以大幅度提高余热回收的商业价值。硅铁炉的烟气余热带走10—15%的能耗；烟气中C0燃烧余热为额外收入能量，回收后可占产品能耗的10%；产品显热占能耗的20%，炉盖冷却水带走热能占能耗的3%。通过三位一体（指烟气余热、烟气CO燃烧余热和产品显热余热回收）的余热综合回收，可以使2台25500KVA的硅铁炉的余热回收有了更大商业价值，可以安装25吨以上的锅炉发电装机可以达到6000KW以上，并使4台12500KVA以上的硅铁炉的余热回收有了商业价值，安装25吨以上的锅炉发电装机可以达到6000KW以上，该改造比较适合于已经运行的2台容量大于12500KVA的硅铁炉冶炼系统。新建硅铁炉通过四位一体（指烟气余热、烟气CO燃烧余热、产品显热余热回收、炉盖冷却余热）的余热综合回收，可以使4台12500KVA以上的硅铁炉的余热回收有了更大的商业价值，可以安装25吨以上的锅炉发电装机达到6000KW以上。3.2拟建项目情况3.2.根据现场实际情况及公司的要求，本可行性研究报告的范围如下：硅铁电炉废气余热锅炉；锅炉给水处理系统；汽轮发电机系统；电站循环水系统；电站自用电系统；电站自动控制系统；电站室外汽水系统；电站相关配套的通讯、给排水、照明等辅助系统。3.鄂尔多斯冶金有限责任公司提供的有关可行性研究报告基础资料；项目施工单位在现场进行详细测试的数据；国家有关法律、法规，技术规范、规定等。3.可行性研究报告必须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。可行性研究报告是建设前期工作的重要内容，是投资建设正确决策的重要依据和基础。可行性研究报告必须满足国家有关法律、法规、产业政策和相关部门对于编制可行性研究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硅铁生产线的正常生产，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，在此前提下可行性研究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，具体指导思想如下：（1）以稳定可靠为前题，采用经实践证明是成熟、可靠的工艺和装备，对于同类型、同规模项目暴露出的问题，要经过认真的剖析与调研不得在本工程中重复出现。（2）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。（3）尽可能利用公司现有设备、设施并尽最大可能利用余热。（4）生产设备原则上采用国产设备。（5）资源综合利用电站的马达控制和过程控制采用计算机控制系统，（6）贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关规定和标准，做到“三同时”。3.在可行性研究报告过程中，按照ISO《质量手册》规定的要求，设计经理编制工程开工报告，经批准后向参加报告编制的各专业全体人员作开工报告，明确研究依据、范围、原则、要求等。各专业在研究过程中对主要方案、满足业主要求、符合开工报告规定等方面进行了单专业的、综合专业的设计评审。3.3.鄂尔多斯冶金设备有限责任公司,两台25500KVA硅铁矿热电炉生产硅铁废气余热资源如下：(1）硅铁显热：(2×25500KVA)风量：23820m3/h（标况）,温度：320℃，余热锅炉排风温度100℃，具有约1455300k(2）硅铁炉烟气参数如下：烟气：129300m3/h（单台）,温度：280℃上述硅铁显热、烟气两部分被利用的废气余热总量是282420m3/h,具有的热量是17713380kcal/h。3.3.根据上述余热条件以及目前的纯低温余热发电的技术水平，对单压、热力系统计算发电能力如下：蒸汽压力（MPa）主汽温度（℃）蒸汽量（t/h）排烟温度（℃）年发电功率（kW）单压系统0.523026100S4-1.032000上述发电功率的计算，是在汽轮机主进汽参数为：0.5MPa－230℃.2根据目前国内纯余热发电技术及装备现状，结合公司硅铁矿热电炉生产线余热资源情况，本工程装机方案采用低温余热发电技术。(1）余热锅炉利用硅铁炉生产烟气进入余热锅炉，每台可生产约11.5t/h－0.5MPa－230℃过热利用硅铁显热回收热能烟气进入余热锅炉，可生产每台1.5t/h－0.5MPa－230℃过热蒸汽；小计2台余热锅炉生产过热蒸汽26(2）汽轮机组根据余热锅炉所能产生的主汽品位，本工程选用的汽轮机主蒸汽参数为0.5MPa－230℃,两台余热锅炉共生产蒸汽量总共约26t/h综上所述，本工程确定装机方案如下：一台6MW凝汽式汽轮机组＋两台余热锅炉3.根据本装机方案，为满足生产运行需要并达到节能、回收余热的目的，结合硅铁矿热电炉生产工艺条件，热力系统方案确定如下：余热锅炉生产的0.6MPa—245℃过热蒸汽作为主蒸汽，除去外管线损耗后，在母管中混合为0.6MPa—240℃过热蒸汽，作为主蒸汽一并进入汽轮机做功。余热锅炉生产的上述方案的配置，可以使电站运行方式灵活、可靠，能很好地与硅铁生产配合，可最大限度的利用余热。确定本工程热力系统及装机方案的基本原则如下：充分利用2×25500KVA硅铁矿热炉生产硅铁后产生烟气及硅铁显热回收的余热。当前现测硅铁炉烟气温度为280℃，要提高烟气温度，提高蒸汽产量就必须实施以下措施来保证我们的要求：1.在硅铁矿热炉的加料口增加密封系统；2.严格操作控制，及时关闭加料门，以减少炉内冷空气的吸入量，增加烟气温度；3.增加烟气测试热电偶、数显表以便随时监测烟气温度。从而将烟气温度由目前280－300℃增至450℃，便于余热锅炉设计，提高蒸汽产在45t/h以上本余热电站的建设及生产运行不影响硅铁矿电热炉生产系统的生产运行；本余热电站的系统及设备成熟可靠、技术先进、节省投资、提高效益为原则，全部采用国产设备。烟气通过余热锅炉沉降下来的窑灰经机械振动后清除。3.2.5电站主要设备选型见下表：序号设备名称及型号数量主要技术参数、性能、指标参数烟气温度280－300技改加密封系统后烟气温度4501凝汽式汽轮机1型号S4－0.5S6－1.0额定功率4MW6MW额定转速3000r/min3000r/min主蒸汽参数0.5Mpa－2301.0Mpa－260低压蒸汽参数0.7Mpa0.7Mpa排汽压力0.0057Mpa0.0057Mpa2发电机1型号QF4－2型QF6－2型额定功率4MW6MW额定转速3000r/min3000r/min3余热锅炉1入口废气参数282420m3/h(标况232000m3/h(标况入口废气含尘浓度<15g/m3(标况<15g/m3(标况出口废气温度100100产汽量26t/h—0.6MPa—250℃(过热45t/h—1.0MPa—260给水参数29t/h—1.25MPa锅炉总漏风：≤3%布置方式：露天4除氧器及水箱1除氧能力30t/h45t/h工作压力0.005Mpa0.005Mpa工作温度6060除氧水箱30455锅炉给水泵2型号DG25－40×10DG25－45×10流量30t/h45t/h扬程27327(1）主厂房主厂房由汽轮发电机房及电站控制室、高低压配电室、化学水处理部分组成，布置在硅铁炉东侧的空地上，占地70×32m汽轮发电机房占地为24×18m，双层布置，±0.000m平面为辅机平面，布置有给水泵、汽轮机凝汽器及供油系统等，5.000m平面为运转层，汽轮机及发电机布置在此平面。为了便于检修，汽机间内设起重机1台，桥式起重机10t/S4－0.5,15t/S6高低压配电室、电站控制室布置在汽轮发电机房的西侧，占地为9×15m，双层布置。高、低压配电室布置在±0.000m平面，电站控制室布置在化学水处理布置在汽轮发电机房的东侧，双层布置，±0.000m平面布置软化水处理设备，5.000平面布置水箱。除氧器布置在5.000(2)余热锅炉余热锅炉布置于硅铁炉西侧的空地上，采用露天布置，运行平面分别为：余热锅炉布置在地面上，汽水取样器、排污扩容器、加药装置及输灰装置等分别布置±0.000m的平台3.2.5室外汽水管线主要有：来自余热锅炉的主蒸汽管道；由汽机房去余热锅炉的给水管道。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余热锅炉积和节省投资。管道保温及油漆：管道保温采用岩棉管壳和岩棉板，管道设计按照国家和行业的有关规范和规定进行。3.2.5本工程为低温余热发电，当硅铁矿热电炉废气经余热锅炉后，收集下来的炉灰均用链板输送机输送到洁灰场运走。3.2.5.由于余热锅炉设置于硅铁生产排烟管道上，在烟管上增设检查口及防爆器，余热锅炉设计有防爆系统及自动报警器，一旦发生事故（如锅炉爆管、粉尘堵塞等）不会影响硅铁生产的正常运行。(1）保留原来的烟气管道，在该管道上设旁通阀，一旦锅炉发生事故，开启旁通阀使原烟气管道畅通，保证硅铁生产正常进行。(2）发电系统汽水管路考虑了将余热锅炉从发电系统中解列出来的措施。3.3.2鄂尔多斯冶金有限责任公司配套建设一座35kV/10.5kV总降压变电站一座，内设余热回收发电机组专用的主变压器7000kVA一台。单回35kV电源引自厂区附近区域变电站。总降35kV母线为单母线接线方式。3.2.6拟建6MW余热电站的发电机机端电压均为10.5kV，电站10kV母线采用单母线接线方式，通过电缆线路连接于变电站的升压变压器上，经变压器升压到35KV后通过电缆线路与硅铁厂总降压变电站35kV母线联络。6MW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。在发电机出口开关及电站侧发电机联络线开关处设置并网同期点。接入系统方案见附图-F08-接入系统方案图。在不改变总降原有供电、运行方式及硅铁生产线全部正常的前提下，发电机发出的电量将全部用于厂内负荷。本接入系统方案应以当地电力部门出具的《接入系统报告》中接入系统方案为准。3.2.62台25500KVA硅铁炉的总装机容量为55000kW，年总用电量约为34500万kWH。硅铁生产线余热电站建成后余热发电装机容量为6000KW，实际发电量5600KW/小时，自用电7%，年发电时间7500小时，年发电量为3906万KWH，电站年总供电量约为3906万kWH。通过电站运行调整公司用电系统功率因数并使现有供配电系统损耗减少，公司再向电网减少购电量约为3906万kWH，即公司年向电网少购电量3906万kWH。因此在公司硅铁电炉及电站正常运行的情况下，全分厂供电自给率可达12%以上。从而大大减少了公司购电成本，提高了公司的整体经济效益。根据余热发电的特点，电站的运行以并网电量不上网、自发自用为原则。3.3.3.①电压等级发电机出线电压：10.5kV站用高压配电电压：10.5kV站用低压配电电压：0.4kV站用辅机电压：0.38kV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/12V②站用电负荷及站用电率站用电计算负荷392kW平均发电功率5600kW站年发电量2436×104kWH电站年自用电量185×104kWH电站年供电量6173.6×104kWH站用电率7.6%电站主要用电负荷装机容量（kW）台数计算负荷（kW）锅炉给水泵75236冷却塔风机75254循环水泵15021053.(1)根据站用电负荷情况，同时考虑电站运行的经济、可靠性及大容量电动机的启动，6MW余热电站站用变压器选择2台S(c)B10－63010.5kV/0.4kV干式变压器。0.4kv采用单母分段接线方式，每段母线各带一半负荷。正常工作时，母联不合闸，两台变压器各带一段母线。当一台变压器因故障或检修退出运行时，母联合闸，由另一台变压器带全部负荷。(2)直流系统的负荷(包括正常工作负荷和事故负荷)，考虑投资、维护以及管理等费用，为了安全可靠，设计选用一套铅酸免维护直流蓄电池成套装置。本电站直流负荷包括高压开关操作电源、保护电源、紧急事故直流油泵和事故照明。直流供电的电压为220V，直流负荷的统计见下表：负荷类型经常负荷事故照明负荷直流油泵冲击负荷合计容量（kW）2338电流（A）913.5171049.5计算时间（H）111事故放电容量（AH）913.51739.5直流系统容量选择：按满足事故全停电状态下长时间放电容量选择，取容量储备系数KK=1.25,容量换算系数Kc，根据1H放电时间终止电压为1.75V,查得Kc=0.47，由式CcKK*CS/Kc（Cc--直流系统容量，CS—事故放电容量）可得：Cc1.25×39.5/0.47=105.1AH由此,设计选用铅酸免维护蓄电池直流成套装置150AH一套。(3)35kv、10kV高压配电设备选用金属铠装全封闭中置移开式高压开关柜。(4)400V站用低压配电设备选用抽屉式低压配电屏。(5)继电保护屏选用PK－10标准屏。(6)控制屏选用KG系列仪表控制屏,控制台为由DCS系统配套的电脑工作台。3.根据余热电站的运行特点，将采用机电炉集中的控制方式，但化学水处理部分将设独立的控制室单独控制。3.(1)对高于15m的建筑物按三类防雷建筑物保护设计。发电机母线及发电机中性点均设有电站专用避雷器。(2)电力装置的接地高压系统为接地保护，低压系统为接零保护。在汽轮发电机房、化学水处理、发电机出线小间、高低压配电室及电站中央控制室等场所均设置接地装置。并通过电缆沟及电缆桥架上的接地干线，将各处的接地装置连接起来，形成电站的接地网络。3.电站照明设计包括：电站正常照明、事故照明、安全照明。3.为了使电站内部及站内与站外的行政调度通讯畅通，本站设一套20门程控式小型调度交换机。3.3.为了使余热利用电站处于最佳运行状态，节约能源，提高劳动生产率，本工程拟采用技术先进、性能可靠的集散型计算机控制系统对各车间（化学水处理除外）进行分散控制、集中管理。3.为保证整个控制系统的先进性和可靠性，拟选用集散型控制系统（简称DCS系统），实现对过程参数的采集、监视、报警与控制。对于关键性的检测和控制元件选用进口设备或国内引进技术生产的优质产品。选用的一次仪表设备有：·智能化系列压力/差压变送器；·温度检测仪表；·锅炉汽包水位工业电视监视系统。3.设置于电站的计算机系统（DCS）由现场级及中央控制级组成。计算机系统配置方案见附图—F-09DCS网络结构图。(1)现场级根据电站的特点，在位于汽轮机房运转层的电站中央控制室内设置I/O模件机柜，采集所有来自现场的开关量和模拟量信号并输出驱动信号。现场级完成电动机顺序逻辑控制、工艺过程参数的检测与监控，以及PID串级、多变量复杂控制等。(2)中央监控级中央监控级设1个工程师工作站和2个监控操作站，分别由监控管理计算机、液晶显示器和打印机等组成。监控操作站的功能包括：具有动态参数的热力系统及工艺流程图显示；电动机开/停操作和运行状态显示；棒形图显示；历史趋势曲线的显示；调节回路的详细显示及参数修正；报警状态的显示；报警状态及运行报告的打印等;远程管理、计量、抄表和结算。3.2.用于电站的DCS系统应用软件是实现现场级和中央监控级功能的重要文件。应用软件包括逻辑控制软件和过程控制软件。（1）逻辑控制软件对电站所有电动机、电动阀，根据液晶显示器显示的热力系统图，通过键盘操作，完成组启、组停、紧停复位、逻辑联锁等控制。（2）过程控制软件为保证整个电站运行工况的稳定，共设有4个自动调节控制回路。余热锅炉汽包水位自动调节回路；热井水位自动调节回路；除氧器水位自动调节回路。3.2.本系统是一个控制功能分散控制、集中监视和远程计量管理的控制系统，电站中控室取消了常规模拟仪表盘和模拟流程图，代之以大屏幕彩色图形显示器，更便于运行人员监视与操作，同时大大缩小了中控室的建筑面积。此外系统中还采用了面向过程的语言，硬件均为模块化，使整个系统的操作与维护更加简便。为防止数据丢失和电源干扰，系统采用不间断电源（UPS）供电，保证了运行的可靠性。3.2.一次检测元件、变送器至现场站之间的连接导线及直流信号线均选用对屏＋总屏的计算机专用屏蔽电缆，热电偶至I/O模件柜的连接导线选用补偿导线。开关量信号线选用交联控制电缆，DCS控制系统各设备之间的连接电缆随设备成套供货。电缆线路均敷设在电缆沟或带顶盖的电缆桥架内，并尽可能与电力电缆分开敷设。当由于条件所限信号电缆与动力电缆同架敷设时，必须用分隔板隔开。引出电缆沟或电缆桥架后导线须穿钢管暗配或明配。接地系统的接地质量对计算机系统及自动化设备的防干扰能力至关重要。现场站应设置屏蔽接地母线，用专设电缆与屏蔽接地母线相连接，信号电缆屏蔽层在箱盘一端接至屏蔽接地母线。计算机系统的接地装置及接地阻值按供货设备的要求设置。仪表箱盘金属外壳单独接至电气保护接地母线上。3.本工程是利用公司现有硅铁电炉余热建设一套装机容量6MW的低温余热电站。3.根据硅铁电炉余热锅炉产生的蒸汽品质及蒸汽量、汽轮发电机的汽耗和冷却倍率计算确定冷却水量如下：凝汽器冷却水量145m3/H（最大18冷凝器冷却水量60m3空气冷却器冷却水量80m3锅炉给水泵冷却水量1m3循环冷却水总量159m3/H（最大193.本工程设备冷却用水拟采用循环系统（见F06－给排水系统流程图）。循环冷却水系统包括循环冷却水泵站、冷却构筑物、循环水池及循环水管网。该系统运行时，循环冷却水泵自循环水池抽水送至各生产车间供生产设备冷却用水，冷却过设备的水（循环回水）利用循环水泵的余压送至冷却构筑物，冷却后的水流至循环水池，供循环水泵继续循环使用。为确保该系统良好、稳定的运行，系统中设置了加药和过滤设备。3.机组运行期间，循环水量因室外气象条件的变化而变化，根据机组所在地的气象条件和本工程的冷却用水量、建设场地的特点，循环冷却水泵拟采用单级双吸卧式离心泵。冷却构筑物供选择有双曲线自然通风冷却塔和机械通风冷却塔，自然通风冷却塔虽然维护工作简单，冷却效果稳定，但仅适用于冷却水量大、湿球温度低、相对湿度低的地区，并且投资大，占地面积大。机械通风冷却塔冷产高、冷幅小、投资低，尤其适用于高温、高湿、建筑场地狭窄、通风条件不良的地区，但耗电及维护工作量大。根据本工程所在地区气象条件和本工程的冷却水量较小、建设场地较小的特点，拟采用组合逆流式机械通风冷却塔，冷却塔的进出水温差按10℃序号设备名称及型号数量主要技术参数1组合逆流式机械通风冷却塔型号：10BNGZ-10002设计出力：1000m电机功率：75kW/台2电站循环冷却水泵型号：350S26（不备用）2流量：972～1260～1440m3/H扬程：30～26～22m电机功率：150kW/台3无阀过滤器型号：GLG100-I（2）-17001设计出力：100m34加药装置型号：JY-0.3/0.72-A-11加药量：0～125L/H3.2.循环冷却水系统设露天循环水泵站一座，布置于冷却塔一侧，并设可拆卸防雨棚。冷却塔单列布置，平面尺寸约为16×8m，沿塔四周在塔脚处设回水台。冷却塔下设循环水池，水池有效容积450m3，约3.根据余热电站建设所在地区气象条件和本工程的冷却用水量，以及系统所采用的冷却构筑物型式，计算得出：蒸发风吹渗漏水量：35m3系统排水量：7m3损失水量：50m3间接循环利用率为97.7%左右，循环水系统需补充新鲜水量为92m3/3.2.根据公司的供水情况和循环水给水水质要求，循环冷却水处理系统主要技术指标如下：年消耗水量：25.92×10年耗水质稳定剂量：3t3.3.本工程余热电站中的余热锅炉的蒸汽压力属于低压蒸汽锅炉。为满足锅炉及机组的正常运行，锅炉给水指标应满足《工业锅炉水质》（GB1576-2001）低压锅炉水质标准要求。3.给水在锅炉内不断蒸发浓缩，超过规定标准时蒸汽的品质就会恶化，影响锅炉的安全运行，因此要不断地把浓缩的炉水从汽锅中含盐浓度较高地段的水面引出，同时要不断地给锅炉补水，以满足锅炉稳定、正常的运行。电站正常运行时，电站汽水系统补水量为1.2m3/H，最大为5m3/H（不含起动调试期）。电站水处理设备的出力，按全部正常汽水损失与机组启动或事故增加的汽水损失之和确定，同时考虑化学水车间自身设备的耗水量。因此，水处理系统生产能力按3.根据本公司提供的水源情况，且为了满足余热电站锅炉给水水质标准，化学水处理方式拟采用“过滤＋软化”系统（参见F05-化学水处理系统流程图）。处理流程为：自厂区生活、消防管网送来的水经过机械过滤器，过滤后进入清水箱，由清水泵将水送至组合式软化水装置，出水达标后进入软水箱，再由软水泵将软化水送至汽轮发电机房供机组使用。出水水质达到：硬度≤0.03mmol/L。为控制锅炉给水的含氧量，减少溶解氧对热力系统设备的腐蚀，采用真空除氧的方式。汽轮发电机房设有真空除氧器，软化水经除氧后：含氧量≤0.05mg/L。锅炉汽包水质的调整，是采用药液直接投放的方式，由加药装置中的加药泵向余热锅炉汽包投加Na3PO4溶液来实现的。3.序号设备名称及型号数量主要技术参数1机械过滤器型号：GJA-1501设计出力：17.5m32清水泵型号：IS50-32-1602流量：7.5～15m3/H扬程：34.3～29.6m3组合式软水制取装置型号：ZRG-101设计出力：10--20m34软水泵型号：IH50-32-2002流量：7.5～15m3/H扬程：51.8～48m5装配式玻璃钢清水箱1容积：256装配式玻璃钢软水箱1容积：253.化学水处理车间布置在主厂房内，其包括水处理间、水箱间、化验室及值班室，平面尺寸7.5×15m，水箱布置在主厂房5.000m平面上。3.根据该公司的供水情况和锅炉给水水质要求，化学水处理系统主要技术指标如下：年消耗原水量：8.64×103年消耗软水量：7.2×103m年消耗NaCl：5t年消耗98%Na3PO4·12H2O：3t.1）主要气象资料室外风速：冬季2.7m夏季1.7大气压力：冬季838.2kPa夏季834.8kPa2）抗震设防烈度据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.40g。3.(1）建筑设计在满足防雨、防尘、防噪声的前提下，建筑的围护结构可适当开敞（窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉）；这样做的同时也降低土建造价节省投资。在满足环保要求的条件下，应尽量与附近原有厂房的建筑形式相协调。同时建筑设计力求形体简洁明快、造型美观，风格协调，努力创造良好的空间环境和具有现代特色的建筑群体。(2）建筑设计中严格执行现行的国家设计规范、规定及“环境保护、火力发电厂设计规范、规定”等行业标准，注意做好防火、防水、防潮、通风、散热、劳动安全、工业卫生等技术措施。3.(1)屋面：为了与周围硅铁厂建筑物保持协调一致，本工程建筑屋面采用无组织排水。钢筋混凝土屋面采用冷施工防水材料SBS卷材防水，局部采用刚性防水。需要隔热的屋面采用硅铁聚苯板保温层或架空隔热层。钢结构屋面采用压型钢板。(2)墙体：框架填充墙采用当地轻质砌块，砖混结构的承重墙采用普通烧结砖。主厂房（包括汽轮发电机房、中央控制室）由于空间变化比较大，体型复杂，各部分对防火、防暴、防噪音等有较高要求。中央控制室与汽轮发电机房用普通烧结砖防火墙及中空防火玻璃隔栅分隔。厂房设独立混凝土楼梯，用普通烧结砖防火墙分隔。(3)地、楼面：生产建筑及辅助生产建筑采用硅铁砂浆面层或混凝土地面，硅铁砂浆面层楼面。洁净度要求较高的建筑可采用地砖地、楼面。(4)门、窗：生产建筑一般采用钢门、窗。辅助生产建筑根据需要可采用铝合金或塑钢门、窗。有隔声或防火要求的房间采用隔声或防火门、窗。主厂房中汽轮发电机房采用大面积钢窗，以满足采光、防暴、通风要求；中央控制室采用塑钢玻璃窗，门采用丙级防火门（0.6H）。(5)楼梯、栏杆：生产建筑和辅助生产建筑，根据其不同的使用要求采用钢筋混凝土楼梯或钢梯。主厂房设独立混凝土楼梯间，中央控制室设室外疏散钢梯。主厂房汽轮发电机层采用不锈钢防护栏杆，其余各部位的防护栏杆均采用钢管栏杆。(6)地坑防水：一般均为浅地坑，按防潮处理。(7)内、外墙面粉刷：建筑物外墙面均做外粉刷。内墙面根据不同的使用要求做粉刷或喷大白浆。3.3.2.建设场地位于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井工业园的厂区内，此项目是利用2台25500KVA硅铁炉的余热资源，建设一套低温余热电站。厂房分布在硅铁炉生产车间之中。目前厂方还没有提供工程地质勘测报告，从业主建设这条硅铁生产线的经验了解到建设场地土层分布如下：场地表面为砂质粘土，其下分别为紫红色细砂岩、紫红色粉砂岩；砂质粘土、紫红色细砂岩可作为中、小荷重的建（构）筑的基础持力层；对于荷重较大的建（构）筑物可采用人工挖孔桩，以中风化砂岩作持力层。拟建场未发现不良地质现象，稳定性良好，适宜建设余热电站。3.2.(1)多层厂房：主厂房（包括汽轮发电机房、中央控制室）、余热锅炉采用钢筋混凝土框架结构。(2)单层厂房：水泵房采用砖混结构。(3)发电机基础、气轮机基础采用钢筋混凝土框架结构。风机等设备基础采用大块式钢筋混凝土基础。(4)根据地质情况，汽轮发电机房、化学水处理、余热锅炉、循环水处理等厂房采用天然地基或桩基基础。3.3.本工程的循环水补水由给水处理场直接补给；辅助生产用水利用厂区现有生活给水系统，由自来水管网接入；消防给水系统利用厂区现有消防系统。（见F06－给排水系统流程图）本余热电站工程耗水量如下：循环系统补水量：56m化学水用水量：1.2m杂用水及辅助生产用水量：0.4m3余热锅炉取样冷却器用水量：1m3消防用水量：180m3/次本工程总用水量为：88.6m根据电站汽轮发电机房火灾危险分类为丁类，耐火等级为二级；化水车间和冷却塔火灾危险分类为戊类，耐火等级为三级。电站按同一时间内发生一次火灾、灭火历时两小时计，电站消防流量要求达到25L/s，即180m3/次。由于电站设在硅铁厂内，硅铁厂消防用水量比电站要求高，能够满足余热电站消防用水的要求电站总耗水量为88.6m3/H（不含消防水用量），其中循环水补水56m3/H，辅助生产用水2.6m3/H。考虑管网漏损和不可预见水量，3.2.11本余热电站排水包括循环水系统排水、余热锅炉排污、化学水处理车间等生产废水、雨水等。循环系统排水：7m3余热锅炉取样冷却器排污：1m3热力系统排污：0.4m3化学水排污：0.2m3辅助生产排水：0.2m3/本工程总排水量为：8.8m3本工程生产过程中产生的污、废水不含有毒物质，就近排入厂区现有污水系统。雨水采用道路边沟排放，汇入硅铁线现有雨水沟。3.本工程生产用水（循环水补水）水源拟采用地下水，公司现有给水设施富裕供水能力约为100m.1室外计算温度：冬季通风-夏季通风2夏季空气调节26冬季空气调节1℃室外计算相对湿度：最冷月日平均31%最热月日平均55%室外风速：冬季2.7m夏季1.7大气压力：冬季838.2kPa夏季834.8kPa.1主厂房包括汽轮机房、高低压配电室及控制室，主厂房为双层布置。主要散热散湿设备为汽轮机、发电机、均压箱、疏水器、各种母管、各种变压器、配电设备及各种电动机等。3.2.12.高低压配电室考虑不少于10次/小时换气的事故通风，设置防爆型事故排风机，兼做夏季排除室内余热用，通风方式为机械排风、自然进考虑到硅铁厂的环境，汽轮发电机房不开设天窗，其通风、排湿、排热采用机械通风，对有余热发生及事故排风要求的车间如高低压配电风。3.2.12汽轮机房控制室要求室内温度20±3℃，故夏季设空调器三台，以满足电气设备要求及改善运行人员的劳动环境。.本工程系利用鄂尔多斯冶金有限责任公司现有的2台25500KVA硅铁炉废气余热生产低压过热蒸汽进行发电，发电装机为6MW。实施方案为：在硅铁生产车间外设余热锅炉一台，利用硅铁炉的废气余热作为余热锅炉热源；余热锅炉产生的蒸汽供给汽轮机用于发电。汽轮机尾管上安装换热器产生的170℃两台余热锅炉出口的废气分别回到硅铁炉大布袋收尘器，处理后经烟囱排放。3.本工程是鄂尔多斯冶金有限责任公司为2台25500KVA硅铁生产系统配套建设的低温余热电站，投入运行后是该公司所属的一个车间，由公司统一管理。3.《关于生产性建设工程项目职业安全监察的暂行规定》劳字（1988）48号《硅铁工业劳动安全、工业卫生设计规定》（JC10－97）《小型火力发电厂设计规范》（GB50049－94）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ2001－1985）《建筑设计防火规范（2001年版）》（GBJ16－87）《火力发电厂采暖通风与空气调节设计规范》（DL/T5035－94）3.本工程设有2台余热锅炉、1套汽轮发电机组、两台给水泵、两台凝结水泵以及其它辅机设备，这些设备在运转过程中及锅炉放汽产生的噪声会造成工人的听力下降。设备在运转过程中有发生电伤、机伤的可能。另外余热锅炉等处温度较高，如不采取措施将会危害工人的身体健康。本工程为纯低温余热电站工程，10.5kV和35KV高压的防护安全也是十分重要的。另外，锅炉及汽轮发电机组如操作不当或保护失灵，也有发生严重事故的可能。3.3.噪声是本工程产生的主要危害因素之一，因此对噪声的防治以保护岗位工人为主，对噪声较大的锅炉对空排汽口做消声处理，在汽轮发电机房设置隔声控制室，室内噪声不超过60dB（A），达到《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ2001－1985）的要求。3.根据工厂所处地区的气象资料，本工程高度大于15m的主厂房建筑物采用设避雷带的防雷设施，余热锅炉等均采用设避雷针的防雷保护设施。3.生产设备的传动件及转动机构均设有保护罩以防机械伤害，在易发生机伤处设安全标志，在吊装孔周围及楼梯平台设置高于1.1m的防护栏及警示牌，以利安全生产。为了确保发电设备的正常运行及操作工的安全，设计中就防电伤采取了各种技术措施：高、低压系统分别设置了接地接零保护。在汽轮发电机房、化学水处理、出线小间及高、低压配电室、控制室等场所均设有接地装置。通过接地干线将它们连成接地网，其接地电阻不大于4Ω。本工程凡是由车间控制室集中控制的电动机，在控制室设有正常和事故报警的声光信号，电动机启动前发出声光开车信号，机旁设带钥匙的按钮盒以保证机旁检修和单机试车的安全。非联锁控制的单台电动机，其控制保护设在机旁。在锅炉、汽机房容易被烫伤的部位，做保温或防护栏，并设警示标志，提醒操作人员注意。在夏季，做好防暑降温工作，设置通风设施，降低室内温度。为防止锅炉、汽机故障或自动保护失灵而发生事故，在锅炉主蒸汽管道设有手动放汽设施，同时各主要辅机均设有备用设备，不允许超压的设备均配有安全阀及手动泄压设施。3.2.13对本工程有余热产生的汽轮机房、配电室等处均采用有组织的自然通风及机械通风排除余热余湿，为了维护设备的正常运行并保证工作人员有一个良好的工作环境，在电站控制室处设空调装置及供热采暖设备。3.2.13在主厂房内设置二个上下楼层间的安全通道，底层设二个安全门，一旦发生事故以利疏散。3.2.13根据《硅铁工业劳动安全、工业卫生设计规定》中有关“新建、扩建、改建硅铁厂应设劳动安全卫生管理机构”的规定，工厂建设时设置了职业安全卫生机构，由于本工程仅为工厂的一个车间，故不再增设职业安全卫生机构，而由工厂现有职业安全卫生机构统一管理。.1汽轮发电机房周围设有消防车道，主干道宽7米，次要道路宽4米；各建筑物、构筑物之间距离满足防火间距的要求；对建筑物无法满足防火间距要求的，在相应建筑中设置防火墙等规范要求的防火设施；为了便于消防车出入，厂区设置2个出入口。3.2.1汽轮发电机房的火灾危险性为丁类，耐火等级为二级，汽轮发电机房主体结构及维护结构采用阻燃材料，汽轮发电机房楼梯为独立的封闭结构，通至各层平面，坡度小于等于45度。门采用防火门，汽轮发电机房内各个控制室采用阻燃材料，耐火极限不小于1小时，至少开两个门。汽轮发电机房的电缆夹层、电缆竖井火灾危险性数丙类，要求用丙级防火门。门向疏散方向开启。辅助及附属生产建筑物除其本身满足消防要求外，在建筑物室外设通至屋面的消防钢梯。建筑物内设置建筑灭火器材。.1电站中央控制室、计算机主机室内设置自动检测、报警装置。高、低压配电室设有灭火自动检测、报警装置和火灾事故排烟通风机，在电缆竖井、电缆夹层等电缆密集的区域应敷设定温电缆。3.2.1消防设施配电线路的敷设应采用穿钢管敷设（包括吊顶层），禁止与燃油管路、热力管路一起或在同沟内敷设。3.2.1普通车间照明灯具按常规要求设计。3.3.根据《建筑设计防火规范》，余热电站建成后，全厂仍按同一时间内发生一次火灾、灭火历时两小时计。厂内现有消防给水系统由消防水池、消防水泵、消防给水管网及室内、室外消火栓所构成。消防水池中设有消防水不被他用的措施。3.余热电站室内消防用水量为10l/s，室外消防用水量为15l/s，总消防用水量为25l/s。安装消火栓最高点处约6.1m，所需供水压力约为0.25MPa。由于公司整个厂区生活消防管网的工作压力不小于0.4MPa，能满足电站室内外的消防水头要求。3.余热电站可能发生火灾和爆炸危险的部位有：汽轮发电机房、中控室、余热锅炉等。(1)主厂房的消防主要依靠室内、外的消火栓及配置的建筑灭火器材。(2)电站控制室的消防主要依靠消火栓灭火系统及建筑灭火器材。(3)露天余热锅炉的消防主要依靠室外消火栓系统及建筑灭火器材。3.2.1在电站汽轮发电机房、中控室、高低压配电室等主要场所设置有火灾事故照明。在电站汽轮发电机房内的楼梯间及太平门等疏散走道上均设置疏散指示标志（安全标志灯）。为防止电缆着火和延燃，在电缆隧道内设置防火隔墙及防火门，电缆夹层及控制室间的电缆孔。汽轮发电机房与室外电缆沟相接处的电缆孔等电缆穿越处，均采用防火堵料密封。本项目为利用鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁熟料生产线的余热建设一座3MW的低温余热电站。电站建成后，年发电量2436万kWH。由于公司现有机构较健全，本次设计的余热电站是硅铁厂的一个车间，由原有机构统一管理。本余热电站设办公室、电站岗位工，组织电站的生产活动。组织机构为董事会领导下的总经理负责制，由总经理全面负责公司的生产和经营工作。3.2.1本工程6MW余热电站的生产岗位定员是按发电工艺需要，采用岗位工，实行四班三运转，工作制度为每人每周工作5天，每天工作8小时，补缺勤人员按生产工人的7%配备。电站定员18其中生产工人16人，占88.89%，管理人员和技术人员2人，占11.11%。定员设置见劳动定员汇总表。3.2.1电站年发电量3906万kWH；全员实物劳动生产率为217万kWH/人﹒年；生产工人实物劳动生产率为244万kWH/人﹒年。3.2.1本工程3MW余热电站，采用国产设备，但机械化、自动化程度较高，要求岗位工应具备一定的生产技能。建议大部分的生产工人在同规模的企业中进行培训。但应注意对生产人员专业知识的培训，可考虑在大专院校对部分工人进行专业知识培训。定员明细表工作地点及工作名称每班人数合计备注ⅠⅡⅢⅣ余热电站1.办公室2站长11热工工程师112.电站岗位工444316锅炉司炉11114汽机司机11114电气运行11114化学水运行及化验1113补欠1合计183.2.1本工程6MW电站建设进度包括建设前期，施工图设计，施工安装、调试等阶段，初步确定从破土动工到并网发电为12个月。时间项目第一年IIIIIIIV1.可行性研究报告编审—2.施工图设计——3.设备采购———4.土建施工——5.设备安装——6.调试—7.并网发电—3.2.1序号技术名称单位指标备注1装机容量kW60002平均发电功率kW56003年运转率H72004年发电量104kWH42005年供电量104kWH39066年少向电网购电量104kWH39067机械设备t～1800～120台套8电气设备t～122～88台套9全部占地面积m2～430010全站建筑面积m2～212511全站劳动定员人18其中：生产工人人16管理人员人212劳动生产率（实物）全员104kWH/人·年233生产工人104kWH/人·年24413投资估算固定资产投资总估算万元4200100%其中：建筑工程万元75618%设备费万元235256%安装工程万元67216%其它万元42010%14经济效益投资回收期（税前）年3.25含建设期1年投资回收期（税后）年4.69含建设期1年投资利润率%43.74供电成本元/kWH0.11不含税3.3建设用地及相关规划3.鄂尔多斯冶金有限责任公司位于内蒙古鄂尔多斯市棋盘井工业园，交通十分方便。3.3.2此项目是利用2台25500KVA硅铁炉，建设一套纯低温余热电站，厂房分布在硅铁生产车间之中。目前参照硅铁生产车间的《岩土工程勘察报告》，拟建厂址工程地质具备建设条件。电站建设场地坐落在2台25500KVA硅铁炉生产车间厂区范围内，见附图一“F01－电站总平面布置图”。3.本电站工程包括：主厂房（包括汽轮发电机间、主控配电楼）、循环水泵站及冷却塔、余热锅炉及干扰式分离器等生产车间。根据2台25500KVA硅铁炉的布置及发电工艺流程，汽轮机房、主控配电楼、化学水处理车间组成的发电主厂房，布置在硅铁线北侧空地上，电站冷却塔及循环水泵站布置在主厂房北、侧的空地上；详见F01-电站总平面布置图。3.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，主厂房周围增设环形消防车道，主干道宽7米，次要道路宽4米；各建筑物、构筑物之间距离满足防火间距的要求。3.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。在硅铁生产线建设时场地已经平整，本工程不考虑土方工程量。工厂内已建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.序号名称单位指标1电站区域占地面积m224002建、构筑物占地面积m29003建筑系数%49.43.4资源和能源耗用与条件3.鄂尔多斯冶金有限责任公司位于内蒙古鄂尔多斯市棋盘井镇，交通十分方便。3.3.室外计算温度：冬季通风6℃夏季通风2夏季空气调节3冬季空气调节1℃夏季空气调节日平均31.8℃夏季空气调节（湿球温度）27℃室外计算相对湿度：最冷月日平均35%最热月日平均55%室外风速：冬季2.7m夏季1.7大气压力：冬季838.2kPa夏季834.8kPa3.据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.40g。3.4.目前厂方还没有提供工程地质勘测报告，从业主建设这条硅铁生产线的经验了解到建设场地土层分布如下：场地表面为砂质粘土，其下分别为紫红色细砂岩、紫红色粉砂岩；砂质粘土、紫红色细砂岩可作为中、小荷重的建（构）筑的基础持力层；对于荷重较大的建（构）筑物可采用人工挖孔桩，以中风化砂岩作持力层。拟建场未发现不良地质现象，稳定性良好，适宜建设余热电站。3.电站主要消耗药品有氯化钠、磷酸三钠等，均由当地市场采购，汽车运输。3.4.5公司水源为地下水，取水能力为450m3/d，公司现为一套余热电站，给水处理工艺给水水质能够满足原有电站要求。3.本工程系利用鄂尔多斯冶金有限责任公司的2台25500KVA硅铁炉废气余热，联合生产低压过热蒸汽进行发电，是典型纯余热发电的节能工程。本工程设计指标如下：发电装机： 6MW年运行7500H发电功率：5600kW年发电量：4200×104kW·H年供电量：3906×104kW·H年对电网少购电量：3906×104kW·H废气参数如下：（1）硅铁显热：(2×25500KVA)风量：23820m3/h（标况）,温度：320℃，余热锅炉排烟温度100℃，具有约1455300（2）硅铁炉烟气参数如下：烟气：129300m3/h（标况）,温度：280℃，改造后达到450℃，余热锅炉排上述硅铁显热、烟气两部分被利用的废气余热总量是282420m3/h,具有的热量是17713380kcal/h3.4.71)设计中严格保证电站的供水品质，从而减少锅炉排污量，减少全厂的汽水损失；2)对电站循环水系统排水进行处理后，回用于硅铁生产线，做到水资源的综合利用；3)设备冷却水循环使用，间接循环利用率97.7%；4）水源补水管道、循环水泵站出水总管、各设备进口、各用水总管均设有计量与调节装置，加强用水管理；5）由于本工程在2台25500KVA硅铁炉生产线设余热锅炉后，使进入硅铁生产线布袋除尘器的烟气温度降至203.由于对上述几部分废气余热的综合利用的节能效应，本工程的建设投产，相当于年节约标准煤约18436t（内蒙古电网平均供电煤耗472g/kWH）3.本工程使用的普通钢管、建筑钢材及木材等在当地市场均可购买。即方便又节约运费。本工程在条件允许的情况下，在设计中尽可能减少特殊耐热钢及合金钢的使用，减少这部分钢材的购买成本并缩短购买周期。在设计中，管道流速除余热锅炉的供、回水管道及外来汽管道流速偏低外，其他管道的流速严格按照《火力发电厂汽水管道设计技术规定》执行，从而减少不必要的钢材浪费。3．5生态环境影响分析3.《火力发电厂环境设计规定（试行）》（DLGJ102－91）《硅铁厂大气污染物排放标准》（GB4915－2004）二氧化硫400mg/m3（标况）1.2kg/t氮氧化物800mg/m3（标况）2.4kg/t烟尘或粉尘50mg/m3（标况）0.04kg/t根据《污水综合排放标准》（GB8978－1996），本工程废水排放标准执行一级标准。按照《工业企业厂界噪声标准》（GB12348--12349－90）规定，本工程环境噪声分别执行下列标准：厂界噪声标准类别昼间夜间II60dB（A）50dB（A）区域环境噪声标准适应区域昼间夜间工业集中区65dB（A）55dB（A）3.本工程对环境的污染主要是硅铁窑废气通过余热锅炉后排出的粉尘、SO2以及电站少部分污水和噪声。（1）粉尘及SO2本工程排放的粉尘，主要来源于硅铁炉废气通过余热锅炉的过程。对于硅铁窑的环境状况，本工程没有新增粉尘及SO2。（2）噪声汽轮发电机、水泵、油泵工作时及余热锅炉排汽时产生噪声，其声压等级一般小于95dB（A）。（3）污水余热电站建成后，运行人员由硅铁生产线原有人员调入，不再有人员的增加，因此余热电站没有新的生活污水产生。本工程生产过程中产生的污、废水不含有毒物质，就近排入厂区现有排水系统，进入厂区现有污水处理场，处理后的中水由公司统一调度使用。3.3.本余热电站在生产过程中不产生有毒、有害物质及悬浮物，排出的少量污水排入厂区现有污水系统，由原系统统一处理。3.本工程发电系统来自硅铁生产线的废气经余热锅炉受热面后，有部分粉尘沉降下来，经炉灰输送系统送回硅铁生产线，余热锅炉尾部烟气又回到硅铁生产线，由于余热锅炉的降尘作用，从一定程度上降低了进入收尘器的废气含尘浓度，提高了收尘器的收尘效率，实际上，该发电系统的实施，使已经达标排放的硅铁窑废气粉尘状况得到了更好的改善，起到了粉尘减排的作用。3.汽轮发电机工作时产生噪声，其声压等级一般在95--110dB（A）之间。本工程汽轮发电机房采用封闭厂房，少开门窗以减少噪声外溢，同时在厂房周围种植树木，使传至车间50m外的噪声均低于50dB（A）。预计工程投产后，周围环境的噪声不会有明显提高。控制室及值班室采用隔声室，以满足岗位标准要求。3.本工程是利用硅铁炉生产线废气余热生产低压过热蒸汽进行发电，生产过程中降低了废气温度，