电炉余热发电项目可行性研究报告

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1、所属专题：余热余压利用工程云南永昌铅铅锌股份份有限公公司电炉余热发发电项目目可行性研究究报告咨询证书编编号:工工咨甲110322007700556质量认证注注册号: 0550077Q100074RR1M河北能源工工程设计计有限公公司 20099年5月月 石石家庄批 准 单卫卫东 审 核 王彩彩霞 韩韩建锋 校 核 姚晌晌阳 粟粟 涛涛 王永林 何立波波编 制 王婷婷婷 叶叶青青 樊贞圆圆莘英卿 沈沈永兵 蔡伟健健尹锐佳 颜颜如焱 张青枝枝李春龙云南永昌铅锌股份有限公司电炉余热发电工程 可行性研究报告目 录1总论11.1申报报单位概概况11.2项目目背景111.3编制制依据、原原则31.4项目目

2、概况331.5综合合技术经经济指标标52 发电规规模与供供电方案案72.1发电电规模772.2供电电方案773 厂址选选择83.1厂址址选择原原则83.2厂址址选择位位置现状状83.3交通通运输993.4电厂厂水源1104 技术方方案1004.1永昌昌公司电电炉冶炼炼情况1104.2 烟烟气余热热情况1114.3 余余热利用用方案1144.4 主主要技术术经济指指标1555设备方案案175.1 热热力系统统175.2 水水处理系系统2335.3 循循环及供供水系统统255.4 电电气系统统305.5 热热工控制制系统3325.6 附附属生产产系统3366工程方案案376.1 土土建部分分376

3、.2 安安装工程程417电站总体体规划及及平面布布置5007.1 电电站总体体规划5507.2 电电厂总平平面布置置原则5518环境保护护538.1设计计依据5538.2污染染治理原原则5338.3项目目环境概概述5338.4环境境保护5548.5绿化化558.6环境境监测5568.7 水水土保持持568.8工程程环境影影响评价价579安全、工工业卫生生、消防防589.1 设设计依据据589.2 劳劳动安全全589.3 职职业卫生生619.4 消消防62210节约和和合理利利用能源源6510.1 编制依依据65510.2 节能65510.3节节水66611劳动定定员及组组织68811.1 劳动

4、组组织及管管理68811.2 人力资资源配置置6811.3 人员培培训68812项目实实施条件件和轮廓廓进度66912.1 工程项项目实施施的条件件6912.2工工程项目目实施的的轮廓进进度69913投资估估算70013.1 工程概概况70013.2编编制依据据7113.3投投资估算算7214融资方方案82214.1资资金筹措措8214.2投投资计划划与资金金筹措88215 财务务评价88315.3 财务分分析89916结论及及建议110716.1 主要结结论100716.2 建议1008附图目录1109附件1100HEED河北能源工程设计有限公司 86 石家庄1总论1.1申报报单位概概况云南

5、永昌铅铅锌股份份有限公公司（简简称永昌昌公司）前前身为创创建于119588年的勐勐兴铅厂厂。原是是一个年年产粗铅铅3000吨，固固定职工工2299人, 年产粗粗铅3000吨的的小型地地方国有有企业，当当时企业业名称为为“龙陵县县勐糯铅铅锌矿”。后历历经改扩扩建、兼兼并改制制、债转转股等历历程至今今，企业业资本、生生产能力力和抗风风险能力力不断提提升和增增强，在在短短几几年里，公公司发展展到总股股本2998644万元，总总资产88.8亿亿元。目目前，公公司由五五家股东东单位组组成。公公司下设设8个管管理部门门，5个个分公司司、6个个党支部部，拥有有职工115688人。 多年来，公公司始终终坚持贯

6、贯彻和落落实消消费者权权益保护护法，在在“重质量量、守诚诚信，抓抓安全、求求发展，讲讲环保、铸铸辉煌”的质量量方针指指引下，确确保广大大用户和和消费者者的合法法权益不不受侵犯犯，以科科学的管管理体制制和严格格的质量量检验制制度，以以及务实实、奋进进的工作作态度，服服务于社社会各界界。由于于工作扎扎实，119988年公司司被中国国质量无无投诉活活动委员员会授予予“98质质量百日日无投诉诉单位”；“勐糯牌牌”商标于于19997年被被保山地地区评为为“著名商商标”，“永昌牌牌”商标于于20007年被被云南省省评为“著名商商标”；公司司继20000年年顺利通通过了IISO990022：19994质质量

7、体系系认证后后，于220033年顺利利通过了了ISOO90001：220000质量体体系换版版审核；先后荣荣获国家家科技进进步二等等奖、全全国“安康杯杯”竞赛优优胜企业业、全国国绿化模模范先进进单位、全全国行业业产品实实物质量量金杯奖奖、云南南省科技技进步一一等奖、云云南省安安全示范范企业、云云南省思思想政治治工作先先进单位位、云南南省劳动动关系和和谐企业业、连续续两届荣荣获云南南省文明明单位等等荣誉称称号。永昌公司目目前生产产规模为为：采选选铅锌矿矿14万万吨/年年，冶炼炼电锌22万吨/年；硅硅铁5万万吨/年年，工业业硅5万万吨/年年；生产产硫酸11.6万万吨/年年。每年年可实现现销售收收入

8、100亿元，年年上缴税税费1亿亿元以上上。1.2项目目背景随着我国经经济的快快速发展展，能源源和资源源相对不不足已成成为经济济发展瓶瓶颈，如如何合理理的利用用现有的的宝贵资资源是确确保我国国经济可可持续发发展的关关键所在在。为此此，国务务院在节节能减排排综合性性工作方方案中中指出，到到20110年，中中国万元元国内生生产总值值能耗将将由20005年年的1.22吨吨标准煤煤下降到到1吨标标准煤以以下，降降低约220%；单位工工业增加加值用水水量降低低30%；主要要污染物物排放总总量减少少10%。所以以，节能能减排已已成为高高耗能工工业尤其其是传统统重工业业发展过过程中面面临的重重大战略略性任务务

9、，一方方面这些些企业是是是国民民经济的的重要基基础产业业，是国国家经济济水平和和综合国国力的重重要标志志，另一一方面它它们又是是耗能大大户。所所以在节节能减排排中占用用举足轻轻重的作作用。余热发电技技术以充充分利用用工业余余热，实实现“热电联联供”为显著著特点可可达到既既减排又又增收的的双重目目的，是是工业余余热科学学转换的的最好方方案和最最好的能能源节约约方式。这这也是“十一五五”期间国国家十大大重点节节能工程程和建设设节约型型社会重重点工程程之一的的“余热余余压利用用工程”及相关关技术应应用日益益在钢铁铁、水泥泥、石化化等行业业风靡的的主要原原因。但但是，许许多大型型企业都都是通过过购买国

10、国外技术术及产品品来建立立余热利利用生产产线，民民族自主主创新技技术和产产品遭遇遇到了冷冷落，甚甚至无人人知晓在在这一领领域也会会有自主主创新的的国产技技术。北京世纪源源博科技技有限责责任公司司毅然承承担了这这一重任任，作为为工业节节能减排排专家，利利用自主主研发的的专利技技术，成成功完成成和建设设济钢、昆昆钢、重重钢、珠珠钢、湘湘钢、东东岭等余余热发电电项目，已已成为国国内余热热发电技技术的领领先者、主主力军。北北京世纪纪源博公公司在钢钢铁企业业各环节节都取得得了卓有有成效的的业绩。先先后建设设了济钢钢转炉余余热电站站、昆钢钢3烧烧烧结余热热电站、红红钢烧结结余热电电站、珠珠钢电炉炉余热电电

11、站、昆昆钢4烧烧烧结余余热电站站、重钢钢环保搬搬迁工程程余热电电站、华华菱湘钢钢烧结余余热电站站，其中中济钢转转炉余热热电站、昆昆钢3烧烧烧结余余热电站站、红钢钢烧结余余热电站站，昆钢钢4烧烧烧结余热热电站已已建成顺顺利投产产，其他他项目在在建设过过程中。对于锰铁、工工业硅、硅硅铁合金金等行业业北京世世纪源博博公司也也关注已已久，在在湖南铁铁合金厂厂、内蒙蒙古鄂尔尔多斯铁铁合金厂厂已做过过大量的的测量和和调研工工作，对对铁合金金电炉的的生产状状况和余余热源情情况十分分了解，此此外，在在建的珠珠钢电炉炉余热电电站已进进入施工工阶段，炼炼钢电炉炉与铁合合金电炉炉相比，烟烟气成分分、温度度和流量量都

12、比较较类似，但但炼钢电电炉烟气气周期性性更强，造造成烟气气温度和和流量都都有很大大的波动动，公司司对该项项目前期期做了一一年多的的准备工工作，详详实的核核准了电电炉余热热资源，确确定了完完整准确确的技术术方案。公公司经过过对各类类电炉余余热资源源专门的的分析、计计算和讨讨论，针针对不同同种类电电炉余热热回收利利用的技技术路线线和方案案已非常常准确和和切实可可行。1.3编制制依据、原原则1.3.11 编制制依据1）云南永永昌铅锌锌股份有有限公司司提供的的基础数数据资料料；2）小型火火力发电电厂设计计规范及及火力发发电厂可可行性研研究报告告内容深深度规定定及与设设计有关关的法令令、法规规、标准准及

13、专业业设计技技术规定定等；3）建设单单位提供供的各种种支持性性文件。1.3.22编制原原则本工程设计计本着工工艺先进进、可靠靠，设备备选型合合理的原原则，技技术达到到国内先先进水平平。根据据云南永永昌铅锌锌股份有有限公司司目前的的生产、管管理情况况，结合合公司今今后整体体发展改改造的思思路进行行设计。在设计中，充充分考虑虑工艺的的先进性性、适用用性、可可靠性，充充分考虑虑设备、仪仪表的可可操作性性。总平面布置置及工艺艺布置按按照设计计规范要要求，设设备选型型考虑安安全生产产和清洁洁生产要要求，选选择先进进、节能能、可靠靠的产品品。1.4项目目概况1.4.11项目建建设地点点本项目拟建建于永昌昌

14、公司硅硅业分公公司厂内内，不需需新征用用土地。1.4.22建设规规模本项目拟建建一座装装机容量量为155MW的的电炉余余热电站站。1.4.33工程方方案针对永昌公公司电炉炉冶炼烟烟气的特特点，工工程设计计方案为为：在现有烟道道上加装装三通，烟烟气经三三通切换换进入余余热锅炉炉降温后后再进入入布袋除除尘器，最最后排空空。如图图1-11所示，以以余热锅锅炉代替替原有的的空气换换热器，这样就可进行余热利用，节能减排，通过余热锅炉回收高温烟气余热产生蒸汽。原有空气换热器及烟气管道作为改造后余热锅炉及烟气管道的旁通管道，当余热电站任一环节发生故障时可以随时切换到原有管道，不影响生产工艺正常运行。图1-1

15、 余热回回收系统统工艺流流程图1.4.44发电效效益节能减排项项目政策策奖励及及碳指标标出售收收入，项项目实际际收益将将明显提提高。本本电站工程程装机容容量155WM，按机组利用小时数7500h，年发电量11250万kWh，扣除10%自耗电之外年供电量10125万kWh，按目前的执行电价每年可有4860万元的供电收入。本电站热源源为电炉炉烟气余余热，电电站建成成后相当当于年节节约标煤煤3.554万tt，年减减排二氧氧化碳99.955万t，年年减排二二氧化硫硫13119t。如如考虑节节能减排排项目政政策奖励励及碳指指标出售售收入，项项目实际际收益将将会明显提提高。1.4.55项目投投资本项目投资

16、资147708万万元，其其中由企企业自筹筹30%，向银银行贷款款70%。 全部投资内内部收益益率为119.006%，全全部投资资投资回回收期为为6.11a，各各项经济济指标较较好。1.4.66其他建建设条件件项目用水：本项目目年新水水用量为为73.65104t，按按照永昌昌公司厂厂区总体体规划及及实际水水量裕量量，利用用现有水水源和管管网可以以满足要要求。公用设施：利用永永昌公司司厂区现现有的公公用设施施和道路路，不另另外新建建。1.5综合合技术经经济指标标项目综合技技术经济济指标见见表1-1。表1-1 综综合技术术经济指指标表序号名称单位指标1发电机组参参数1.1汽机额定进进汽压力力(绝压)

17、MPa1.6（饱饱和蒸汽汽）1.2汽机额定进进汽温度度2011.3额定汽机进进汽量t/h831.4排汽压力MPa0.00881.5装机容量kW1500002技术经济效效益指标标2.1厂自耗电率率%102.2机组利用小小时数h/a75002.3年发电量104kWWh/aa1125002.4年供电量104kWWh/aa1012552.5年节约标煤煤104t/a3.542.6年减排COO2104t/a9.952.7年减排SOO2t/a13193投资概算、融融资及经经济分析析3.1总投资万元1470883.2自筹%303.3银行贷款%703.4年发电收入入万元48603.5全部投资内内部收益益率%19

18、.0663.6全部投资投投资回收收期年6.12 发电规规模与供供电方案案2.1发电电规模根据永昌公公司电炉炉烟气余余热回收收量，本本工程拟拟采用66台余热热锅炉系系统以及及1台RNN15-11.6+QF-15-22/100.5kkV凝汽汽式汽轮轮发电机机组。77台铁合合金电炉炉同时运运行时，回回收的烟烟气余热热共可产产生1.6MPPa饱和和蒸汽883t/h进入入汽轮机机组发电电，余热热电站装装机容量量为155MW。2.2供电电方案2.2.11用电负负荷余热电站为为永昌公公司余热热回收再再利用自自备电站站，属于于节能降降耗和能能源循环环利用型型项目，电电站外供供所有电电量供电电炉冶炼炼使用，可可

19、减少厂厂区全部部外购电电量的110%左左右。2.2.22接入系系统根据该电站站的特点点及建设设规模，接接入系统统方案初初步拟定定为：发发电机出出口电压压采用110.55kV，站站内设置置发电机机电压母母线（为为单母线线），发发电机通通过真空空断路器器与母线线相连接接。100.5kkV母线线再通过过一台1110/10kkV、1880000kVA升升压变压压器经1110kkV电缆缆联络线线与云南南保山永昌昌铅锌有有限公司司内部1110kkV总降降站1110kVV侧连接接，1110kVV采用架架空钢芯芯铝绞线线接入。余热电站启启动电源源引接：由1110kVV联络线线倒送电电启动。3 厂址选选择3.1

20、厂址址选择原原则厂址选择的的主要原原则为：（1） 节约用地，充充分利用用厂区原原有场地地。（2）有利利于厂区区合理布布置和安安全运行行，满足足生产工工艺要求求，厂区区布置紧紧凑合理理，有利利于安全全生产运运行。（3）有利利于环境境保护和和生态，有有利于保保护风景景区和文文物古迹迹。3.2厂址址选择位位置现状状3.2.11地点与与地理位位置永昌公司地地处云南南省保山山市龙陵陵县，东东临怒江江与施甸甸相望，西西与平达达相接，南南隔怒江江与镇康康县及缅缅甸毗邻邻相通，北北与怒江江坝一水水相依。矿矿区占地地面积330平方方公里。3.2.22厂址选选择永昌公司电电炉余热热发电项项目工程程选址于于永昌公公

21、司硅业业分公司司厂区的的空地上上，因本本工程利利用电炉炉烟气余余热发电电，为缩缩短烟气气管道和和蒸汽管管道距离离减少散散热损失失，充分分利用厂厂区内的的现有公公辅设施施，不再再进行厂厂址比选选。厂址址能满足足项目建建设和生生产运营营的要求求。3.2.33厂址地地形条件件本工程位于于永昌公公司硅业业分公司司厂区空空地上。该该区域地地形平坦坦，现状状场地标标高与总总厂标高高系统一一致，因因此本工工程竖向向设计仍仍采用平平坡式。其工程地质质资料需需要永昌昌公司提提供，或或者签订订合同后后由建设设方进行行详细勘勘探。根据建筑筑抗震设设计规范范（GGB5000111-20001），本本工程建建构筑物物抗

22、震设设防烈度度为8度，设设计基本本地震加加速度值值为0.20g。3.2.44厂址气象象条件保山市地处处云南省省西部，位位于东径径9825100002和北纬纬240825551之间。东东与大理理州、临临沧地区区接壤，北北与怒江江州、西西与德宏宏州毗邻邻，西北北、正南南同缅甸甸交界，国国境线长长1677.788千米。国国土面积积1.996万平平方千米米，其中中：坝区区占8.21%，山区区占911.799%。市市政府所所在地隆隆阳区，距距省会昆昆明市5593千千米，是是滇西政政治、经经济、文文化中心心，也是是历代郡郡、府、司司、署所所在地。气温 最热月平均均气温 228.33 最冷月平均均气温 77

23、.7 年平均气温温18.6 湿度 最热月平均均相对湿湿度 699 %最冷月平均均相对湿湿度 722 %年平均相对对湿度 70 %大气压力海拔 13300mm左右大气压力 886 kkPa风向、风速速年主导风向向S，SSE最大风速 117 mm/s平均风速 33.1 m/ss降水量年平均降水水量 11889 mmm日最大降水水量 1033 mmm3.3交通通运输永昌公司地地处云南南省保山山市龙陵陵县，东东临怒江江与施甸甸相望，西西与平达达相接，南南隔怒江江与镇康康县及缅缅甸毗邻邻相通，北北与怒江江坝一水水相依。矿矿区占地地面积330平方方公里。本工程位于于永昌公公司硅业业分公司司厂区内内部，厂厂

24、区已建建成完善善的交通通系统，本本工程对对外交通通运输、出出入口等等采用厂厂区交通通系统，在在此不再再赘述。本工程生产产运输为为管道输输送方式式。本工程将充充分利用用厂区道道路及硬硬化场地地，以满满足设备备安装、检检修及消消防需要要。目前电厂该该类电站站的大件件设备运运输在铁铁路和公公路上都都有成熟熟的经验验，本工工程大件件设备如如汽轮机机和发电电机本体体等，可可用汽车车运输至至电厂。3.4电厂厂水源补给水水源源为永昌昌公司厂厂区统一一供给，分分别供至至循环水水系统和和工业水水系统。本工程分别别采用生生活、消消防独立立的供水水系统，生生活用水水由永昌昌公司厂厂区现有有生活给给水管网网统一供供给

25、。本本工程位位于永昌昌公司的厂区内，属属于厂区的一一部分，本本工程界界区内消消防与厂厂区内的的消防统统一考虑虑，厂区内设设有完整整的消防防系统，所所以，本本工程内内不设消消防水池池、消防防水泵及及消防稳稳压系统统。4 技术方方案4.1永昌昌公司电电炉冶炼炼情况4.1.11永昌公司司电炉冶冶炼生产产情况永昌公司电电炉采用用半封闭闭烟罩冶冶炼形式式，烟气气处理仍仍采用传传统工艺艺：由电电炉、半半封闭集集烟罩出出来的高高温含尘尘烟气，经经空气冷冷却器自自然降温温后去除除了火星星和大颗颗粒粉尘尘，再进进入布袋袋除尘器器过滤下下来烟气气中的细细微粉尘尘，净化化后的气气体经引引风机、烟烟囱直接接排入大大气

26、。布布袋除尘尘器滤袋袋内的粉粉尘经清清灰、卸卸灰，由由输灰车车送走统统一处理理。4.1.22 永昌昌公司对余余热发电电项目的的要求在工业生产产冶炼企企业，冶冶炼生产产是主业业，余热热回收是是副业。永昌公司对本余热发电项目的技术方案要求如下：（1）必须须结合电电炉冶炼炼工艺生生产特点点进行余余热回收收利用系系统的设设计，不不能影响响正常生生产。（2）进布布袋除尘尘器烟气气温度控控制在1150以上，防防止布袋袋结露及及引风机机腐蚀。（3）高效效利用余余热，投投资合理理。4.2 烟烟气余热热情况4.2.11 烟气气余热现现状永昌公司电电炉高温温烟气的的流程是是：电炉炉高温烟烟气空气冷冷却器布袋除除尘

27、器引风机机烟囱排入大大气。高高温烟气气在进入入布袋除除尘器之之前需要要冷却到到布袋滤滤袋承受受温度以以下，采采用空气气冷却器器的形式式通过自自然循环环散热，大大部分热热量排放放到周围围空气中中，即浪浪费了宝宝贵的余余热资源源，又对对周边环环境造成成了热污污染。4.2.22烟气余余热数据据北京世纪源源博公司司对2#电炉和和4#电炉分分别进行行了实地地测量工工作，采采用毕托托管和热热电偶等等工具测测量了烟烟气的流流量和温温度，其其中一组组测量数数据如图图4-11、4-2、44-3和和4-44所示。图4-1 2#电电炉烟气气流量趋趋势图图4-2 2#电电炉烟气气温度趋趋势图图4-3 4#电电炉烟气气

28、流量趋趋势图图4-4 44#电炉炉烟气温温度趋势势图从图上看出出电炉烟烟气的流流量和温温度是波波动的，这这是由生生产工艺艺的特点点所决定定。通过过现场测测量和观观察发现现冶炼期期间打开开炉门进进行加料料、捣炉炉等操作作时，由由于烟气气管路负负压运行行会吸入入过多冷冷空气，使使烟气温温度产生生较大波波动。另另外，每每台铁合合金电炉炉在冶炼炼过程中中，每隔隔2个小小时会有有3040分分钟时间间出铁水水，此时时烟气温温度和流流量都会会有不同同程度的的下降，有有时温度度会从5500下降到到3000，流量量也有不不同程度度的下降降，这个个变化随随冶炼周周期也呈呈现周期期性波动动。根据所有测测量结果果的统

29、计计和分析析，1225000kVAA电炉和和250000kkVA电电炉烟气气流量和和温度的的算术平平均值如如下：（1）1#和2#共2台台125500kkVA硅硅铁电炉炉可利用用余热量量为：171004Nm3/h4000（2）3#和4#共2台台250000kkVA硅硅铁电炉炉可利用用余热量量为：281004Nm3/h4000（3）5#、6#和7#共3台台250000kkVA工工业硅电电炉可利利用余热热量为：421004Nm3/h4000该数据作为为基础设设计依据据，考虑虑到烟气气温度和和流量的的波动情情况，主主要设备备参数的的选取都都有一定定裕量以以及超负负荷运行行能力，如如余热锅锅炉蒸发发受热

30、面面就是按按最大烟烟气参数数进行设设计，留留有富余余量以保保证适应应烟气参参数波动动的影响响。4.3余热热利用方方案4.3.11余热利利用必要要性（1）采用用余热回回收技术术和低压压蒸汽余余热发电电技术，充充分利用用现有余余热资源源，既降降低了硅硅铁冶炼炼能耗，又又提高了了能源利利用率，有有利于永永昌公司司的可持持续发展展。（2）余热热发电工工程建成成后，减减少了废废热对大大气的污污染，改改善了厂厂区环境境。（3）综合合利用永永昌公司司余热资资源，增增加企业业自发电电量，有有利于永永昌公司司节能降降耗和提提升企业业整体经经济运行行质量，带带来可观观的节能能效益、经经济效益益、环境境效益和和社会

31、效效益。（4）从技技术角度度看，项项目的建建成可以以进一步步推动自自主创新新的国产产技术的的发展，提提高民族族自主创创新技术术和产品品的竞争争能力，促促进产研研结合，形形成技术术及企业业层面的的双向良良性循环环。（5）项目目的建成成将使节节能减排排贯穿于于各个生生产环节节。4.3.22技术方方案论证证 常规余热发发电汽轮轮机多采采用过热热蒸汽形形式，此此时汽轮轮机对进进汽蒸汽汽的过热热度有严严格要求求，过热热度不够够会导致致蒸汽湿湿度增加加，影响响汽轮机机效率甚甚至缩短短叶片的的使用寿寿命，严严重时汽汽缸、主主汽门外外壳等高高温部件件内壁温温度会急急剧下降降而产生生很大的的热应力力和热变变形，

32、使使金属部部件产生生裂纹造造成重大大事故。从125000kVVA和2250000kVVA电炉炉的实测测数据发发现，烟烟气的流流量和温温度是波波动的。如如果仍采采用过热热蒸汽发发电形式式，那么么余热源源经常性性的波动动对余热热锅炉产产生的过过热蒸汽汽品质会会有很大大影响，过过热度很很难保证证。根据铁合金金电炉烟烟气参数数波动的的特点，北北京世纪纪源博公公司建议议采用饱饱和蒸汽汽发电技技术，该该技术方方案专门门针对有有波动的的余热源源。因为为只要有有热量就就能产生生饱和蒸蒸汽，饱饱和蒸汽汽只有压压力参数数的要求求没有过过热度的的要求，控控制非常常简单，而而且饱和和蒸汽汽汽轮机组组可以实实现很广广范

33、围内内的滑压压运行，不不需要调调整冶炼炼工艺。北京世纪源源博公司司拥有专专利技术术的机内内除湿再再热的多多级冲动动式汽轮轮机（专专利号：ZL2200551000341193.3）是是一种先先进的饱饱和蒸汽汽发电设设备，在在汽轮机机汽缸内内的其中中一相邻邻级或若若干相邻邻级的级级间设置置有级间间蒸汽再再热器，由由该汽轮轮机的主主汽门后后的主蒸蒸汽管上上引出一一股新蒸蒸汽通入入蒸汽再再热器中中，用于于加热汽汽轮机中中膨胀到到一定程程度的湿湿饱和蒸蒸汽，降降低其湿湿度，以以保护汽汽轮机不不受水蚀蚀损害。汽汽轮机可可以自由由使用饱饱和蒸汽汽或过热热度比较较低的蒸蒸汽，在在保持比比较高的的效率情情况下不

34、不用担心心叶片的的水蚀问问题。任任何压力力的饱和和蒸汽、湿湿蒸汽、过过热度过过小的蒸蒸汽都可可直接用用来发电电。这种种汽轮机机是我们们在长期期的地热热发电、低低品位余余热发电电的过程程中发明明出来的的,使用用此项技技术，在在同样的的余热条条件下可可以多发发25左右的的电力，从从而大幅幅提高余余热电站站的经济济性。4.3.33项目技技术方案案本工程利用用烟气余余热发电电，运行行方式为为以热定定电，机机组选型型按全年年发电量量最大化化优化设设计。直直接利用用饱和蒸蒸汽发电电实现机机组大范范围的滑滑压运行行，适应应硅铁电电炉周期期性的烟烟气参数数波动，保保证机组组安全、平平稳运行行，并提提高发电电效

35、率。1#和2#两台1125000kVVA的硅硅铁电炉炉容量较较小，设设置一台台余热锅锅炉，两两炉烟气气汇总进进入该余余热锅炉炉。3#和4#两台2250000kVVA的硅硅铁电炉炉单独设设置两台台余热锅锅炉，55#、66#和77#三台台250000kkVA工工业硅电电炉单独独设置三三台余热热锅炉。共6台余热热锅炉产产生的蒸蒸汽汇总总后进入入汽轮机机组，66股蒸汽汽汇合于于蒸汽总总管共有有1.88MPaa，2007，833 t/h的饱饱和蒸汽汽作为主主蒸汽通通入汽轮轮发电机机组，电电站装机机容量为为150000kkW。4.4 主主要技术术经济指指标主要技术经经济指标标见表44-2。表4-2 主要技

36、技术经济济指标序号名 称称单位技术参数1汽机额定进进汽压力力(绝压)MPa1.62汽机额定进进汽温度度201（饱饱和蒸汽汽）3额定汽机进进汽量t/h834排汽压力MPa0.00885装机容量kW1500006厂自耗电率率%107机组利用小小时数h75008年发电量104kWWh/aa1125009年供电量104kWWh/aa10125510年节约标煤煤104t/a3.5411年减排COO2104t/a9.9512年减排SOO2t/a13195设备方案案5.1 热热力系统统5.1.11原则性性热力系系统拟定定原则性热力力系统的的拟定主主要依据据机组的的型式和和参考有有成熟运运行经验验机组的的系统

37、拟拟定（见见原则性性热力系系统图）。5.1.11.1热热力系统统描述主蒸汽系统统采用单单母管制制，从66台锅炉炉出来的的蒸汽汇汇聚在一一起，经经主汽门门后分两两路进入入汽轮机机内做功功。凝结水系统统采用母母管制，从从凝汽器器出来的的水经凝凝结水泵泵打致真真空除氧氧器，系系统选用用2台1110%容量的的凝结水水泵，一一台运行行一台备备用。给水系统采采用母管管制，配配3台给给水泵，给给水泵出出口管均均接到一一根给水水母管上上，从母母管上再再引出22根管分分别去各各个锅炉炉省煤器器，如锅锅炉有不不同负荷荷，可在在去锅炉炉的给水水管道上上设给水水操作台台，调节节给水流流量，以以满足不不同的锅锅炉负荷荷

38、要求。按按照设计计技术规规程，流流量裕量量10%。压头头裕量220%。凝汽器采用用射水抽抽气器抽抽真空。5.1.11.2热热力系统统辅助设设备选择择本工程根据据实际的的具体情情况配置置1台机机组。选选用2台台110%容容量的卧卧式离心心式凝结结水泵，一一台运行行一台备备用。本机组抽真真空采用用射水抽抽气系统统，设置置2台射射水抽气气器和33台射水水泵，其其中1台台射水抽抽气器和和1台射射水泵用用于凝汽汽器的抽抽真空，11台射水水抽气器器和1台台射水泵泵用于真真空除氧氧器的抽抽真空，剩剩余的泵泵作为备备用。汽机房内设设一台起起重量为为32/5t的电电动桥式式起重机机。5.1.22余热锅锅炉选型型

39、及技术术参数本项目锅炉炉热源来来自硅铁铁电炉排排出的烟烟气，锅锅炉为负负压运行行，要求求密封性性好。针针对锅炉炉的烟气气和运行行特点，为为了提高高锅炉的的热效率率，使锅锅炉安全全、稳定定运行，本本锅炉在在整个设设计中采采取了以以下相应应措施。（1）工作作安全可可靠。锅锅炉设计计采用广广为应用用的立型型烟道式式自然循循环余热热锅炉，蒸蒸发受热热面就是是按最大大烟气参参数进行行设计，留留有富余余量以保保证适应应烟气参参数波动动的影响响，采用用合理结结构确保保水循环环安全。（2）重量量轻、尺尺寸小。（3）机动动性强。本本型锅炉炉水容量量小，启启动速度度快。（4）运行行费用省省。本型型锅炉不不设强制制

40、循环泵泵、燃烧烧设备，因因此设备备工作可可靠，运运行成本本低。（5）结构构简单，制制造简易易，安装装方便。（6）烟道道截面形形状好。本本型锅炉炉烟道截截面长、宽宽比例较较一般余余热锅炉炉为佳，烟烟气充满满度好，炉炉内热力力均匀、热热偏差小小，受热热面冲刷刷较完全全，对改改善炉内内传热性性能，提提高工作作可靠性性，减少少烟气阻阻力都有有利。（7）一体体化构架架结构使使锅炉安安装更简简便。（8）锅炉炉蒸发器器、省煤煤器受热热管均采采用环向向绕翅管管，加强强换热效效果。（9）炉墙墙采用金金属护板板；人孔孔、穿墙墙管（集集箱）、护护板接缝缝处全密密封设计计；受热热面集箱箱内置，确确保锅炉炉不漏风风。（

41、10）选选取合适适的烟速速，据铁铁合金电电炉空气气冷却器器运行情情况看，只只要保证证一定的的烟气流流速可以以有效的的解决锅锅炉受热热面的积积灰问题题。锅炉为水冷冷、室外外布置、全全钢结构构、平衡衡通风、低低温低压压自然循循环汽包包炉，主主要技术术参数见见表5-1。表5-1 锅炉主主要技术术参数序号名 称单位1#锅炉2#6#锅炉1锅炉进口烟烟温4004002锅炉烟气容容积流量量kNm3/h1701403锅炉出口烟烟温1501504给水温度40405饱和蒸汽压压力MPa1.81.86饱和蒸汽温温度2072077饱和蒸汽流流量t/h16.213.35.1.33汽轮发发电机组组选型及及技术参参数根据硅

42、铁电电炉烟气气余热的的特点设设计，采采用饱和和蒸汽汽汽轮发电电机组，与与常规过过热蒸汽汽汽轮发发电机组组相比可可适应余余热源参参数大范范围的波波动，能能够保证证机组安安全运行行，并且且采用级级间再热热之后在在相同条条件下能能提高发发电效率率。汽轮机主要要技术规规范如下下：（1）型式式：凝汽汽式汽轮轮机。（2）型号号：RNN15-11.6（3）转速速：30000rr/miin主要技术参参数见表表5-22。表5-2 汽轮机机主要技技术参数数序号项 目目单位技术参数1汽机额定进进汽压力力（绝压压）MPa1.62汽机额定进进汽温度度201（饱饱和蒸汽汽）3额定汽机进进汽量t/h834汽机排汽压压力MP

43、a0.00885汽机排汽温温度41.56额定发电功功率kW1500007给水温度408冷却水设计计温度205.1.44发电机机发电机主要要技术规规范如下下：（1）型式式：水、空冷式式（2）型号号：QFF-155-2/10.5KVV主要技术参参数见表表5-33。表5-3 发电机机主要技技术参数数序 号项 目 名 称单位数 据1额定功率MW153额定电压kV10.54额定转数HZ505额定转速r/minn30005.1.55辅机设设备选型型及技术术参数主要汽机辅辅机设备备选型及及技术参参数见表表5-44。表5-4 汽机辅辅机设备备表序号辅机设备名名称型号及技术术要求1凝汽器1台台N-22000F=

44、22000m2凝结水泵22台150N1110Q=1000m/hH=1166mH203真空除氧器器1台YZK-110090t/hh4除氧器水箱箱1台V=60mm5汽轮机机内内除湿再再热装置置专利设备自制6直流润滑油油泵1台台CHY188Q=20.5m/hH=36mmH207交流润滑油油泵1台台CHY188Q=20.5m/hH=36mmH208交流高压油油泵1台台80Y100022CQ=50mm/hhH=1044mH2209冷油器2台台YL-200-110射水抽气器器1台CS-7.5型Q=1055m/hP=0.3392MMPa11射水泵2台台IS1255-800-2000AQ=1622m/hH=4

45、4mmH2O12射水箱1只只砼结构V=8m13定期排污扩扩容器44台DP-3.5V=3.55m14高压电动给给水泵33台D46-55066Q=50mm/hhH=2888mH2O15胶球清洗装装置1套套DN700016电动双梁桥桥式起重重机1台台32/5tt起吊重量 32/5t起吊高度 H=114.55m跨距距 Lkk=155m注：汽轮机机辅助设设备最终终以汽机机厂家配配套为准准。5.1.66主要设设备备品品备件本工程的备备品备件件应在设设备订货货时要求求设备制制造厂提提供3年年的备品品备件，见见表5-5，表表5-66。表5-5 余余热锅炉炉及烟道道备品备备件序号名 称单 位数量备注1翅片管根1

46、0受热面2保温钉套1003金属缠绕垫垫片只104人孔门垫个651422仪表管管m10不锈钢6硅酸铝毡m36保温层 表55-6 汽轮轮发电机机组备品品备件序号名 称单 位数量1冷却管22500.772886(00Cr118Nii9直管管)个22冷却管22500.572886(00Cr118Nii9直管管)个383滤芯（过滤滤器4PPD11101160）个24滤芯（过滤滤器4PPD14404400）个25螺栓M64444200(材质质：455-5)个46双头螺柱AAM277700(材质质：455-5)个67双头螺柱AAM300800(材质质：455-5)个48双头螺柱AAM42231400(材质质

47、：455-5)个89双头螺柱CCM56641600(材质质：455-5)个210罩螺母M227(材材质：335-55)个611罩螺母M330(材材质：335-55)个412罩螺母AMM423(材材质：335-55)个813罩螺母BMM564(材材质：335-55)个214罩螺母BMM644(材材质：335-55)个415汽封环（4600 Z=10）个216汽封环（5600 Z=10）个217弹簧个5418汽封环（4000 Z=8）个219弹簧个2420汽封环（5000 Z=7）个321汽封环（6600 Z=6）个122汽封环（7000 Z=5）个123弹簧个6024衬瓦个125衬瓦个126衬瓦

48、个127主推力瓦个128付推力瓦个129弹簧个130活塞环支331浮动环个132油封环个133填料环552d99/336H998（切切口）个2434填料环552d99/336H998个14其它设备备备品备件件在设备备订货时时确定，为为保证三三年用量量的备品品备件。5.2 水水处理系系统5.2.11概述5.2.11.1水水源及水水质锅炉补给水水处理原原水为自自来水，循循环水系系统补充充水为工工业水，均均由永昌昌公司现现有的自自来水系系统和工工业用水水系统提提供。由由于目前前缺乏厂厂区自来来水及工工业水水水质资料料，暂时时按一般般情况水水质考虑虑，待下下阶段设设计取得得详细的的水质资资料后再再对水

49、处处理工艺艺进行校校核。5.2.11.2水水汽质量量标准本期建设机机组属低低压机组组,其机机组补充充水、给给水、炉炉水、回回水等水水汽质量量标准均均执行国国家标准准(GBB 1557620008)工业业锅炉水水质中中有关规规定。5.2.11.3设设计范围围化学水处理理部分设设计内容容包括：锅炉补补给水处处理、循循环冷却却水处理理、给水水炉水校校正处理理、水汽汽取样分分析和监监测、化化学试验验室等。5.2.22锅炉补补给水处处理系统统5.2.22.1系系统出力力厂内正常水水汽损失失：1.63tt/h 锅炉的正常常排污损损失: 1.66t/hh锅炉的正常常补水量量为3.29 t/h，考考虑到水水处

50、理系系统自用用水量，锅锅炉补给给水处理理系统正正常出力力以5t/hh计。5.2.22.2系系统选择择本期软化水水处理设设备出力力为5tt/h,并设775m33软化水水箱 11座。软化水通过过两台软软化水泵泵（Q=7.55t/hh,H=30mmH2O）加加压，送送至主厂厂房除氧氧水箱。5.2.22.3系系统出水水水质总硬度 00.033 mmmol/L浊度 5FTUUPH（255） 7.009.0含铁（Fee） 0.3 mmg/LL含油量 2 mgg/L电导率（225）5.5102S/cmCl-11.1进水CCl-5.2.33辅机冷冷却水处处理辅机冷却水水防垢采采用加水水质稳定定剂处理理,浓缩缩

51、倍率按按3倍设计计。循环环水防微微生物采采用杀菌菌剂处理理。循环水处理理设备布布置在循循环水泵泵房内。5.2.44给水炉炉水校正正处理针对机组水水化学工工况特性性，给水水采用加加氨处理理。炉水水加入磷磷酸盐处处理，以以防止残残余硬度度导致锅锅炉结垢垢，每台台锅炉分分别配置置一套加加氨装置置、一套套加磷酸酸盐装置置。加药装置分分别布置置在每台台锅炉附附近，露露天放置置，加防防雨棚。5.2.55汽水取取样本工程锅炉炉布置距距离主厂厂房较远远，不宜宜采用整整体的汽汽水取样样设备集集中取样样，所以以每台锅锅炉处各各取样点点可集中中布置取取样，汽汽机房取取样点采采用就地地取样的的方式，然然后送至至化学试

52、试验室分分析。5.2.66化学实实验室仪仪器设备备配置本工程新建建化学试试验室，试试验室的的主要仪仪器设备备参考火火力发电电厂化学学设计技技术规程程规定定进行配配置。化学水处理理主要设设备见表表5-77。表5-7 化化学水处处理主要要设备表表序名 称型 号 及 规 格单位数量1软化水处理理系统5t/h套12循环水加药药装置/套13炉水加磷酸酸盐装置置二箱二泵 套64汽水取样装装置/套65加氨装置二箱二泵 套65.3 循循环及供供水系统统5.3.11 循环环水系统统5.3.11.1 概述根据建厂地地区的现现场条件件，循环环及供水水系统采采用带机机械通风风冷却塔塔的二次次循环单单母管供供水系统统。

53、供水水系统由由逆流式式机械通通风冷却却塔、循循环水泵泵、循环环水管沟沟组成。本工程1台机组配3台循环水泵，2台运行，1台备用。循环供水系系统工艺艺流程为为：冷却却塔冷却却后的水水，经安安装在循循环水泵泵房内的的循环水水泵提升升后，通通过压力力钢管进进入主厂厂房内的的凝汽器器；水在在凝汽器器中吸热热后，再再通过循循环水压压力钢管管将热水水送入冷冷却塔冷冷却，此此后再进进行下一一个循环环。5.3.11.2 循环水水量根据本地区区夏季最最热月平平均气象象条件和和汽轮机机的额定定排气量量，机组组夏季运运行2台台循环水水泵，11台做为为备用，循循环水冷冷却倍率率采用770倍，其其它季节节可根据据具体情情

54、况，调调整循环环水冷却却倍率。计计算的夏夏季冷却却水水量量见表55-8。表 5-88 循环冷冷却水水水量表工况机组容量（Mw）凝汽量（tt/h）凝汽器冷却水（m3/hh）空冷器冷却水（m3/hh）冷油器冷却水（mm3/h）其它辅机设备冷却水水（m3/h）（m3/hh）总冷却水量量（m3/hh）夏季158358101601102561055.3.11.3 冷却塔塔根据本地区区气象条条件和循循环水量量，选用用逆流式式机械通通风冷却却塔2座座，单塔塔冷却水水量为330000m3/h。冷冷却塔组组合布置置，风机机功率为为P1110/1322kW。5.3.11.4 循环水水泵本电站按照照最大循循环水量量

55、，配33台循环环水泵（两两用一备备），根根据循环环水量及及管道阻阻力，选选择循环环水泵规规范如下下：流量：Q=30999m3/h扬程：H=23HH2O转速：n=9900r/mmin配备电动机机功率：P=2280kkW电压：U=3800V5.3.11.5 循环水水管沟经冷却塔冷冷却后的的循环水水，先通通过安装装在冷却却塔出水水口处的的格栅和和平板滤滤网清除除杂物后后，经循循环水沟沟送至循循环水泵泵房前池池。再经经循环水水泵升压压后通过过1条DDN10000焊焊接钢管管分别进进入凝汽汽器和辅辅机冷却却器，吸吸热后的的水送回回冷却塔塔冷却，以以后进入入下一次次循环。循环供水系系统设计计为单母母管，管

56、管内最大大流速VV=2.16mm/s。循环供水系系统主要要设备选选型见表表5-99。表5-9 主要设设备选型型表序设备名称型号及技术术要求1冷却塔2台台FLB-DD30000t=100t1=433，tt2=3332循环水泵33台3099mm3/h，H=223m3变频调速蝶蝶阀2只只BSD9441H-10CCPN1.00 DNN35004电动蝶阀22只D941SSH-66PN0.66 DNN35005电动单梁起起重机11台LX3-99Gn=3tt，S=9m，HHo=99m5.3.22 补给给水系统统5.3.22.1 概述本电站循环环冷却水水补水、工工业冷却却水补给给水水源源均由永永昌公司司给水管管网统一一供给；生活用用水和锅锅炉补给给水处理理用水由由永昌公公司现有有自来水水管网供供给。5.3.22.2补补给水量量经水量平衡衡计算，本本工程新新建115MWW纯凝机机组夏季季额定工工况补给给水需水水量见表表6-2。表6-2 夏夏季额定定工况水水量平衡衡计算表表序号项 目需水量（m3/hh）回收水量（m3/hh）实耗水量（m3/hh）回收水用途1冷却塔蒸发发风吹损损失970972循环水排污污损失400403工业辅机冷冷却水25250循环水系统统4化学水处理理4.704.75生活用水0.500.56未预见用水水5.005.07合 计