某水泥廠1×2500td熟料生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電工程項目可行性研究報告

目錄第一章總論 5 5 5 51.1.3可行性研究報告編制的依據(jù)、原那么和范圍 6 7 7 14 16 16 17 18 18 18第二章工程實施的必要性及意義 19 19 19 22 22 22 23第三章建設目標與規(guī)模 26 26 27第四章建設條件 28 28 28 284.4企業(yè)技術、管理條件 29 29第五章工程技術及設備方案 30 30 30 30 305.1.4豎向、排洪、雨水排除、綠化 31 31 31 33 34 36.5總工藝流程集成 40 41 41 41 43 45 46 47 48 52 56 605.4.4采暖、通風、空調 62第六章節(jié)能措施 64 64 64 64 656.4.1節(jié)水措施 65 65 67第七章環(huán)境影響評價 68 687.2污染源及環(huán)保措施 687.2.1廢氣污染 687.2.2廢水污染 697.2.3噪聲治理 697.2.4綠化 707.2.5環(huán)境管理 70第八章勞動平安衛(wèi)生 71 718.1.1設計依據(jù) 71 728.2職業(yè)衛(wèi)生措施 73 73 75 75 76 76 76 77 78 78第九章企業(yè)組織機構和人員培訓 80 80 80 81第十章工程實施進度 8210.1總那么 8210.2工程實施進度安排 82 82 82第十一章投資估算 83 83 83第十二章融資方案 85 85 85 85第十三章財務評價 86 86 8613.2.1本錢、費用估算 86 87 88 9513.5財務評價結論 96第十四章可行性研究結論 97第十五章附件和附圖 98第一章總論工程名稱及企業(yè)概況1．工程名稱：1×2500t/d熟料生產(chǎn)線純低溫余熱發(fā)電工程2．工程單位名稱：3．企業(yè)注冊類型：民營4．公司地址：5．公司法定代表人：6．工程建設地址：公司概況XX水泥廠[以下簡稱“工程單位“或“昌山公司〞]位于粵北樂昌市長來鎮(zhèn)，已建設1條2500t/d水泥熟料生產(chǎn)線并投入生產(chǎn)。由于水泥窯在生產(chǎn)水泥過程中，有較多的高溫廢氣排放，為了進一步降低水泥熟料生產(chǎn)本錢，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，同時節(jié)約能源、保護環(huán)境，創(chuàng)造良好的社會效益，在不影響水泥熟料生產(chǎn)、不增加水泥熟料燒成能耗的前提下，充分利用窯頭熟料冷卻機、窯尾預熱器排出的廢氣余熱建設一座裝機容量為5000kW純低溫余熱發(fā)電機組。針對本工程余熱特性，有針對性地選用合理的余熱發(fā)電工藝和設備、有針對性的設計純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，以到達既滿足環(huán)保排放要求，又充分利用工程單位的一條新型干法水泥熟料生產(chǎn)線窯頭、窯尾的余熱，建設配套純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。提高整個工程的經(jīng)濟效益，余熱發(fā)電符合國家相關產(chǎn)業(yè)政策，具有良好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益，已被列為國家發(fā)改委環(huán)境與資源綜合利用示范工程。.3可行性研究報告編制的依據(jù)、原那么和范圍1．編制依據(jù)〔1〕?產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2005年本)?〔國家發(fā)改委第40號令〕；〔2〕?投資工程可行性研究指南〔試用版〕?〔中國電力出版社2002年3月出版〕；〔3〕?廣東省工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整實施方案〔修訂版〕?〔粵府辦[2005]15號〕；〔4〕?中國節(jié)能技術政策大綱?〔2006年版〕；〔5〕?中華人民共和國節(jié)約能源法?〔1997年11月1日〕；〔6〕國家及地區(qū)的有關政策、法令和法規(guī)；〔7〕工程單位相關部門提供的相關資料；2．編制原那么〔1〕認真總結國內水泥行業(yè)節(jié)能降耗及余熱發(fā)電工程的先進技術和工藝，做到技術先進可靠、方案優(yōu)化合理，保證長周期穩(wěn)定、高效益運行?！?〕企業(yè)運營要遵守環(huán)境保護法，以期實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的統(tǒng)一?！?〕充分利用公司現(xiàn)有的各種設施和人力資源，以節(jié)省投資，提高經(jīng)濟效益。3．可行性研究報告編制的范圍本可行性研究報告編制的內容及范圍主要包括：研究我國水泥行業(yè)余熱發(fā)電現(xiàn)狀及國家相關政策，評估該工程建設的意義；調查工程擬建地各項技術指標〔包括地理、氣候及社會經(jīng)濟環(huán)境等〕，對工程能源的消耗情況進行評估；研究XX水泥廠的技術水平、組織結構狀況；對該工程建成后的各項能耗指標、對環(huán)境的影響及其相關設備進行綜合評估；研究該工程的實施進度、投資估算、融資方案和財務評價，分析可能存在的各項風險等。工程提出的宏觀背景1.國外節(jié)能政策面面觀以實現(xiàn)可持續(xù)開展、保護環(huán)境為目的的節(jié)能和提高能源效率，是興旺國家政府近年來非常關注的重要領域。為此，他們陸續(xù)出臺了一系列鼓勵節(jié)能的政策和法規(guī)。美國是人均能源消耗量最多的國家。在過去10余年間，美國共出臺了?21世紀清潔能源的能源效率與可再生能源辦公室戰(zhàn)略方案?、?國家能源政策?等10多個政策或方案來推動節(jié)能。2003年出臺的?能源部能源戰(zhàn)略方案?更是把"提高能源利用率"上升到"能源平安戰(zhàn)略"的高度，并提出四大能源平安戰(zhàn)略目標，方案在2005年至2021年間，提供200億美元開展能源技術。自然資源匱乏的日本從1979年開始實施?節(jié)約能源法?，對能源消耗標準作了嚴格的規(guī)定。2002年修改的?節(jié)約能源法?還提高了汽車、空調、冰箱、照明燈、電視機、復印機、計算機、錄像機等產(chǎn)品的節(jié)能標準。日本政府資源能源廳每年財政預算的四成用于節(jié)能和新能源工作。英國為了鼓勵節(jié)省能源，在提高能效方面有一系列的立法保障和政策引導。例如，鼓勵商業(yè)和公共部門實施最正確能源措施；要求私人天然氣和電力供給商作出能源效率承諾；建立非贏利性"節(jié)能企業(yè)"，通過伙伴關系促使私營和小型企業(yè)部門向可持續(xù)和有效使用能源方向開展；政府自2001年起，每年拿出5000萬英鎊的"能源效率基金"，鼓勵企業(yè)節(jié)約能源。通過實施減免稅鼓勵使用節(jié)能設備和購置節(jié)能建筑，是一些興旺國家提高能源利用效率的重要措施之一。美國政府在2001年財政預算中，對新建的節(jié)能住宅、高效建筑設備等都實行減免稅收政策。對于超出最低能效標準的商業(yè)建筑，每平方英尺減免75美分，約占建筑本錢的２％。此外，因為能效的上下會不同程度地影響到房地產(chǎn)開發(fā)商和買房用戶的本錢支出，所以，在財政鼓勵措施中還實施了"分級"機制。凡在規(guī)定標準根底上節(jié)能30％以上的新建建筑，可以減免稅1000美元；節(jié)能50％以上的新建筑，可減免稅2000美元。在歐洲，荷蘭政府制定了一個能源目錄，明確規(guī)定能夠享受能源稅收優(yōu)惠政策的主要工程類型，如建筑物的保溫隔熱、高能效生產(chǎn)設備、余熱利用設備、太陽能、風能等。此外，節(jié)能設備還可以有12％至13％的能源稅收優(yōu)惠。日本那么對使用列入目錄的111種節(jié)能設備實行稅收減免優(yōu)惠，減免稅收約占設備購置本錢的7％。興旺國家政府在要求企業(yè)和公眾提高節(jié)能意識、開發(fā)使用節(jié)能產(chǎn)品的同時，率先在政府機構開展節(jié)能和提高能源利用效率的行動。美國聯(lián)邦政府年能源消費量占美國當年能源消費總量的約13％。加拿大政府每年僅建筑能耗的行政費用開支就在８億美元左右。為了推動節(jié)能工作，美國在1991年至1998年期間，共發(fā)布了10份行政令和２份總統(tǒng)備忘錄，要求政府機構加強節(jié)能工作。白宮制訂的節(jié)能方案要求政府公共設施購置和使用高效節(jié)能產(chǎn)品。由于采取了這些措施，美國政府每年節(jié)約了２億多美元的能源費用支出。興旺國家對節(jié)能問題的關注始于上個世紀７０年代石油危機發(fā)生之后，而不斷攀升的高油價，促使許多國家更加重視節(jié)能問題。

2．我國節(jié)能狀況及“十一五〞節(jié)能重點改革開放以來，我國國民經(jīng)濟開展較快，能源供給需求之間的矛盾已日漸突出，能源緊張已成為制約我國國民經(jīng)濟穩(wěn)定開展的重要因素。節(jié)約能源、保護環(huán)境已成為全人類的主題，是國家開展經(jīng)濟的一項長遠戰(zhàn)略方針。當前煤電油運緊張，能源結構調整難度加大，能源效率水平偏低“九五〞末期，能源供求的相對短暫平衡為能源領域提供了進行結構和市場調整的時機。如電力行業(yè)關停燃煤小機組、引入“廠網(wǎng)分開〞的競爭機制等。但是最近幾年，許多地方的能源消費增長過快，工業(yè)偏“重〞，能效不高的小火電不僅沒有關停，有些地方又新上了。大量充滿劣質鋼材，缺乏綜合利用的煉焦能力的中小高爐競相上馬，使局部主要產(chǎn)品的平均能耗不降反升?？傮w看，我國能源開發(fā)與節(jié)約工作取得重大進展，能源效率有所提高。但與興旺國家相比，我國能源效率水平依然偏低。以單位國內生產(chǎn)總值〔GDP〕能耗為例，2003年按現(xiàn)行匯率計算的每百萬美元能耗，我國為1184噸標準煤，比目前世界的平均水平高倍，比美國、歐盟、日本和印度分別高倍、倍、８倍和倍。當然，如果按照世界銀行推薦的購置力平價〔PPP〕計算，我國單位GDP能耗與歐美興旺國家的差距將大大縮小，但考慮到西方興旺國家已經(jīng)完成工業(yè)化，其交通出行和居民生活等不直接創(chuàng)造GDP的部門能源消耗很高；而現(xiàn)階段，我國消耗的能源主要來自創(chuàng)造GDP的物質生產(chǎn)部門，而“住〞、“行〞等不直接創(chuàng)造GDP的部門所消耗的能源很低，在未來20－30年里這局部能源需求將會快速增長。從這個角度看，即使目前我國按PPP計算的GDP能耗與美國或世界平均水平相接近，也不能說明我國能源效率水平就高。從單位產(chǎn)品能耗與通用耗能設備的能源效率看，我國能源效率偏低的狀況就更加突出。按照有關部門的研究分析，2000年我國電力、鋼鐵、有色、石化、建材、化工、輕工、紡織８個行業(yè)主要產(chǎn)品單位能耗平均比國際先進水平高40％，其中，火電供電煤耗高％，大中型鋼鐵企業(yè)噸鋼可比能耗高％，銅冶煉綜合能耗高65％，水泥綜合能耗高％，大型合成氨綜合能耗高％，紙和紙板綜合能耗高120％。2000年，燃煤工業(yè)鍋爐平均運行效率65％左右，比國際先進水平低15－20個百分點；中小電動機平均效率87％，風機、水泵平均設計效率75％，均比國際先進水平低５個百分點，系統(tǒng)運行效率低近20個百分點；機動車燃油經(jīng)濟性水平比歐洲低25％，比日本低20％，比美國整體水平低10％；載貨汽車百噸公里油耗升，比國外先進水平高１倍以上。需要指出的是，我國能效水平與國外先進水平相比有很大差距，但這并不意味著我國短期內可以將這些潛力全部挖掘出來。主要由于：〔１〕所處的經(jīng)濟開展階段不同。目前我國處于工業(yè)化初中期階段，工業(yè)化本身就意味著對能源依賴程度較高；〔２〕我國以煤為主的能源消費結構短期內難以轉變成為以油氣為主的高效能源消費結構，畢竟能源品質間在能源效率方面的差異，將使單耗水平、系統(tǒng)效率水平間的差距難以縮小。我國提高能效必須立足于調整經(jīng)濟結構和改善能源結構，這也決定了我國提高能效任務的長期性和艱巨性。我國節(jié)能工作面臨的難點市場經(jīng)濟條件下，節(jié)能優(yōu)先不能自動落實?！?〕產(chǎn)業(yè)結構調整效果目前仍難以預料；高能耗工業(yè)有可能繼續(xù)開展；土地、礦產(chǎn)資源以及環(huán)境代價巨大。產(chǎn)業(yè)結構和終端需求的變化如果繼續(xù)向高能耗方向開展，僅僅靠技術性節(jié)能難以解決問題。如果不切實采取全面而強有力的政策措施，可持續(xù)開展的能源戰(zhàn)略難以實現(xiàn)?！笆晃濞曇?guī)劃能否真正引導我國從目前能源消費彈性系數(shù)大于１的情況改變?yōu)閺椥韵禂?shù)在０．５左右，是決定今后能源整個供需態(tài)勢的根本前提?！笆晃濞暷茉匆?guī)劃要從全社會的能源消費和效率考慮，從開展道路著眼，不能局限于政府機構的有限職能。決定節(jié)能和能效目標能否實現(xiàn)的，首先是社會經(jīng)濟結構和大的產(chǎn)業(yè)行業(yè)開展趨勢，是市場的開展方向。節(jié)能規(guī)劃要注重引導全社會節(jié)能?！笆晃濞暺陂g節(jié)能領域的工作重點如下：〔1〕建立全社會的可持續(xù)開展能效目標作為世界上人口最多的開展中國家，我們不可能照搬興旺國家的能源消費模式和開展道路。因此，必須開拓新的開展道路，探索合理的能源消費模式。從能源消費和經(jīng)濟開展的關系來看，選擇合理的社會經(jīng)濟結構，引導社會能源終端消費行為，在影響能源需求的作用上，和依靠科學技術進步提高能效同樣重要。“十一五〞期間，必須強化對能源需求進行合理引導和管理。要在科學研究和分析的根底上，經(jīng)過多方論證到達共識，設立國家可持續(xù)能源需求總量和能源效率的社會控制目標，建立可持續(xù)的能源需求和能效變化預警指標體系，使能源消費總量控制目標和多層次多領域的能效技術和經(jīng)濟目標，成為落實全面、協(xié)調、可持續(xù)的科學開展觀的具體內容?！?〕向低能耗方向有效調整產(chǎn)業(yè)結構不斷調整經(jīng)濟結構〔包括行業(yè)結構、產(chǎn)品結構〕，降低高耗能行業(yè)和高能耗產(chǎn)品的比例，是提高我國能源效率的前提，也是實現(xiàn)可持續(xù)開展的先決條件。在市場經(jīng)濟條件下，社會終端消費的開展方向決定了經(jīng)濟結構的調整方向，選擇正確的消費目標模式，調整內需和外需之間的比例，將極大地影響今后能源需求總量和結構調整。完善產(chǎn)業(yè)開展政策，在產(chǎn)業(yè)開展政策中強化節(jié)能概念，將能源效率指標作為產(chǎn)業(yè)開展政策的重要量化指標，落實到產(chǎn)業(yè)開展戰(zhàn)略、規(guī)劃和工程設計、驗收指標體系中。在未來產(chǎn)業(yè)開展過程中，要保證包括引進工程在內的新建工程的能源效率指標到達國際先進水平，提升引進技術的門檻，杜絕國外處于淘汰地位的落后、低效技術和產(chǎn)品的盲目引進，倡導一流、高效技術的引進，推動產(chǎn)業(yè)技術水平向有利于可持續(xù)開展的方向開展，從源頭提高能源利用效率水平，降低能源消費。我國產(chǎn)業(yè)結構向高能耗方向開展的趨勢，一方面源于工業(yè)化城市化進程的推動，但更重要的是我國在資源、土地、環(huán)境等外部性本錢方面缺乏及時而必要的內部化，使高能耗產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)在我國的直接本錢過低。一旦市場需求旺盛，高能耗產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)就成為集中的利潤追逐點。由于資源環(huán)境土地的低價出讓和使用，不但使高能耗產(chǎn)品的生產(chǎn)不斷擴張，也使我國的根底設施建設和民用建筑的開展長期處于低質高耗狀態(tài)，短期內反復撤除重建，大量投資形成的有效資產(chǎn)累積量低。這樣，浪費了大量的能源和其他自然資源。我國目前面向外需的產(chǎn)業(yè)結構開展，在很大程度上也是以我國的土地、環(huán)境、資源的高度消耗和破壞為代價，其中包括大量以礦產(chǎn)資源和高能耗為根底的產(chǎn)品、甚至是能源資源的直接出口。這種開展片面追求直接經(jīng)營者短期利益，無視了全社會的利益，無視了長期利益?！笆晃濞曇?guī)劃要從我國人民自身科學合理可持續(xù)的消費需求出發(fā)，重新研究和規(guī)劃產(chǎn)業(yè)結構調整問題，要使產(chǎn)業(yè)結構的調整從市場信號和政策法規(guī)兩方面得到引導?！?〕向社會公平和可持續(xù)方向引導社會能源需求我國建設全面小康社會的目的是使全國盡可能多的人民能夠過上比擬富裕的生活，享受到較好的物質和精神文明生活。我們的開展目標要考慮讓中國大多數(shù)人都可以分享，而不僅僅是為少數(shù)人效勞。其中能源效勞就是物質文明和精神文明生活的根底。在“十一五〞能源規(guī)劃中強調節(jié)能優(yōu)先，強調提高能源效率，就是要使更多的人民得到更有保障的能源效勞。建設節(jié)能型社會，就要在需求管理方面對各種只有少數(shù)人可以享受得到的能源效勞提出更高的能效標準要求，或實行更高的能源價格。例如，各種以公用事業(yè)定價提供的效勞都應該對超量使用的用戶提高超額局部的價格，如供熱、供水、供電等。對生活方式的引導要比建立節(jié)能型生產(chǎn)方式困難得多。必須看到，目前我國的節(jié)能法律和法規(guī)不完善、節(jié)能投入缺乏，公眾接受節(jié)約型消費觀念存在極大障礙。“十一五〞期間，要在強化公眾節(jié)能意識方面有所突破。要安排一定的財力支持開展大規(guī)模的宣傳、教育和培訓，引入先進的、環(huán)保的、可持續(xù)開展的社會開展理念和生活理念，明確建立在新開展觀根底上的社會開展方向，鼓勵社會合理的消費選擇?！?〕建立市場經(jīng)濟條件下對節(jié)能和提高能效的鼓勵機制完善向節(jié)能傾斜的價格、財政、稅收、信貸等政策，引導和鼓勵企業(yè)和社會的節(jié)能行為。其中合理的能源價格體系是在市場機制條件下引導節(jié)能和提高能效的最根底力量，如果價格信號不合理，促進節(jié)能必然事半功倍。“十一五〞期間要把能源價格體系合理化作為根底工作來抓。要改變過去對價格的管理著重討論生產(chǎn)本錢變化而較少引進外部本錢的傾向。應加緊研究能源消費稅的可行性，適時推行。要盡快實施和完善燃油稅。制定節(jié)能產(chǎn)品鼓勵目錄，對生產(chǎn)和使用目錄的產(chǎn)品和企業(yè)實行減免稅政策。探索采用先進、高效的節(jié)能設備，實行特別加速折舊的政策。學習國外經(jīng)驗，研究實施能在生產(chǎn)和消費領域推動節(jié)能的稅收優(yōu)惠政策。指導國家政策性銀行為節(jié)能工程提供貼息貸款，引導商業(yè)銀行向節(jié)能領域投資。倡導地方政府建立節(jié)能開展專項資金〔或基金〕，支持節(jié)能技術的研發(fā)和推廣、節(jié)能工程的示范及相關的能力建設。“十一五〞期間應實施禁止能源直接出口和嚴格限制高能耗產(chǎn)品出口的政策。進一步變資源型產(chǎn)品的出口為高附加值產(chǎn)品的出口，提高出口的經(jīng)濟效益，以緩解“十一五〞期間可能持續(xù)出現(xiàn)的國內能源緊缺狀況。制定鼓勵引進消化、研究開發(fā)、示范推廣先進節(jié)能技術的政策，推動先進節(jié)能技術的國產(chǎn)化和市場化，提升我國節(jié)能技術領域的整體水平?！?〕建立和完善有效的全社會能源高效合理利用管理體系健全的節(jié)能管理體制是市場經(jīng)濟條件下政府宏觀調控能源需求的根底?！笆晃濞暺陂g的重點包括：強化各級政府的節(jié)能管理機構并使其職能法制化和標準化，建立政府節(jié)能管理機構與相關政府部門之間的工作協(xié)調機制；節(jié)能政策的落實首先要靠組織落實，要改變目前政府節(jié)能管理人員過少，節(jié)能效勞機構能力削弱的現(xiàn)狀。進一步加強能源管理、能源效勞、能源監(jiān)測和監(jiān)督系統(tǒng)的能力建設；實施重點用能企業(yè)能效水平評價和公報制度，建立起較為完善的能源統(tǒng)計體系；積極探索在公共財政框架內持續(xù)支持節(jié)能能力建設的扶持政策，增強全社會的節(jié)能能力。工程提出的微觀背景1.工程實施的各項條件〔1〕燃料本工程余熱鍋爐利用水泥熟料生產(chǎn)線窯頭篦冷機和窯尾預熱器廢氣，無需任何燃料。〔2〕建設場地本余熱發(fā)電工程建設地點位于工程單位原廠區(qū)內，利用廠區(qū)內空余場地，可滿足布置余熱鍋爐、純低溫余熱發(fā)電站及輔助設施要求，不需要重新征地，交通利用原有廠區(qū)內道路和廠外交通?！?〕供電余熱發(fā)電系統(tǒng)的啟動電源由水泥廠降壓站通過10.5kV線路倒送至余熱發(fā)電系統(tǒng)提供。〔4〕供水工廠用水采用地表水，取自廠區(qū)圍墻外小河溝，水質、水量均能滿足本工程生產(chǎn)、生活需要。〔5〕氣象條件工廠所在地區(qū)的氣象資料如下：表1-1工廠所在地氣象資料一覽表℃℃℃℃℃雨季4～9月年平均相對濕度 79.0%年平均風速 /s年最大風速 /s〔6〕地震根據(jù)中國地震區(qū)劃圖，昌山公司所處粵北樂昌市長來鎮(zhèn)的地震烈度為Ⅵ度。另，工程單位籌資能力強，專業(yè)技術人員、管理人員配置合理。綜合以上各因素，本公司具備實施本次余熱發(fā)電工程工程的經(jīng)濟技術、管理、資信等條件。2.工程實施的理由工程單位已建設1條2500t/d水泥熟料生產(chǎn)線并投入生產(chǎn)。由于水泥窯在生產(chǎn)水泥過程中，有較多的高溫廢氣排放，為了進一步降低水泥熟料生產(chǎn)本錢，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，同時節(jié)約能源、保護環(huán)境，創(chuàng)造良好的社會效益，在不影響水泥熟料生產(chǎn)、不增加水泥熟料燒成能耗的前提下，充分利用窯頭熟料冷卻機、窯尾預熱器排出的廢氣余熱建設一座裝機容量為5000kW純低溫余熱發(fā)電機組。針對本工程余熱特性，有針對性地選用合理的余熱發(fā)電工藝和設備、有針對性的設計純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，以到達既滿足環(huán)保排放要求，又充分利用工程單位的一條新型干法水泥熟料生產(chǎn)線窯頭、窯尾的余熱，建設配套純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。提高整個工程的經(jīng)濟效益。工程概況工程總資金1．工程固定投資中；萬元〔其中設備投資主要包括AQC鍋爐、SP鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、電氣自控設備、鍋爐水處理、冷卻塔及循環(huán)水泵房、廢氣管道等低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)設施〕；設計及其他費用133.77萬元，合計總投資萬元。2．工程所需資金全部由企業(yè)自籌。表1-2：投資估算表單位：萬元序號工程名稱投資估算設備其他工程合計1固定投資0建筑費用01.2機械設備購置01.3設備安裝費02設計及其他0總計1.3.2建設規(guī)模本工程為一條2500t/d水泥熟料干法生產(chǎn)線的燒成系統(tǒng)配套余熱發(fā)電工程規(guī)模為5000kW低參數(shù)汽輪發(fā)電機組，年運行時間6912小時。全部工程改造完成投入運營后，余熱發(fā)電量到達2962.50萬kw，折合標煤噸。主要技術經(jīng)濟指標表1-3：主要經(jīng)濟指標一覽表序號指標和數(shù)據(jù)名稱單位指標和數(shù)據(jù)備注1工程總投資萬元固定投資萬元流動資金萬元2工程產(chǎn)生總效益萬元正常年份3改造后總本錢萬元正常年份4所得稅萬元5稅后凈效益萬元9正常年份6盈利能力分析財務內部收益率全部投資所得稅前%43.83全部投資所得稅后%財務凈現(xiàn)值全部投資所得稅前%5362.53IC=10%全部投資所得稅后%3754.97IC=10%動態(tài)投資回收期不含改造期全部投資所得稅前年全部投資所得稅后年總投資收益率%資本金凈利潤率%.2主要結論工程通過國內外節(jié)能效果分析、技術方案和工程方案論證、環(huán)境影響評價、投資估算和財務評價等專題分析，認為工程符合國家產(chǎn)業(yè)政策和本公司持續(xù)開展的需要。工程總投資萬元，本工程改造前后每年可創(chuàng)造財務效益萬元，稅金萬元，凈利潤到達萬元，動態(tài)投資回收期年(不含改造期)。因此，本工程符合國家及地方的有關政策和開展規(guī)劃,在技術上和財務收益上均可行。第二章工程實施的必要性及意義工程實施的必要性環(huán)境污染和能源緊缺已成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)開展的瓶頸，如何構筑資源、能源、環(huán)境一體化的可持續(xù)開展能源體系，是從現(xiàn)在起就要開始重點研究并逐步實施的戰(zhàn)略性問題。從全世界范圍來講，工業(yè)的開展造成粉塵、SO2、NOX的大量排放，已帶來嚴重的環(huán)境惡化，而且還將面臨更嚴重的挑戰(zhàn)。作為“十一五〞期間國家十大重點節(jié)能工程和建設節(jié)約型社會重點工程之一的“余熱余壓利用工程〞及相關技術應用也日益在鋼鐵、水泥、石化等行業(yè)風行。由于在生產(chǎn)過程中伴生有窯爐的余熱排放，本工程擬充分利用生產(chǎn)時排放的大量廢氣余熱能量，并將其轉化為優(yōu)質的清潔能源——電能，變廢為寶，完全符合我國資源綜合利用和可持續(xù)開展的能源政策，所以本余熱發(fā)電工程是能源綜合利用工程。綜上所述，本工程建設的必要性如下：環(huán)境保護和節(jié)能的需要1．環(huán)境保護的需要走進21世紀的中國，隨著GDP的快速增長，能源供給緊張的狀態(tài)日趨明顯。水泥制造業(yè)是一個高能耗產(chǎn)業(yè)，不僅每年要消耗大量的煤炭等一次能源，而且還要消耗大量的二次能源——電力，雖然隨著水泥煅燒技術的開展，系統(tǒng)熱效率得到了較大地提高，1300t/d、2500t/d、5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線的熟料熱耗已經(jīng)分別到達3475kJ/kg〔830kcal/kg〕、3140kJ/kg〔750kcal/kg〕、2970kJ/kg〔710kcal/kg〕，但仍有大量的中、低溫廢氣余熱未能被充分利用，造成大量的能源浪費，并產(chǎn)生大量的廢氣，其中CO2的排放量占到了我國CO2總排放量的20％。樹立科學開展觀，建立循環(huán)經(jīng)濟運行體系是我國的一項長期的重大技術政策，合理地綜合利用現(xiàn)有的珍貴資源將是我國確保經(jīng)濟可持續(xù)開展的關鍵。在窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝中，窯尾預熱器和窯頭熟料冷卻機的廢氣除了局部用于烘干原料、煤以外仍然排掉了大量的低溫廢氣余熱，其熱量約占水泥熟料燒成系統(tǒng)總熱耗量的30%左右，進一步充分利用這些中、低品位的余熱是節(jié)約能源、減少溫室氣體排放的關鍵。純低溫余熱發(fā)電工程的實施，一方面可以綜合利用水泥生產(chǎn)線排放的廢熱資源，回收高溫煙氣的熱量變廢為寶，降低水泥生產(chǎn)本錢和提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，局部緩解水泥制造廠生產(chǎn)用電的緊張形勢；另一方面可降低排煙溫度和排塵濃度，減輕熱污染和環(huán)境污染。早在1996年國務院曾以國發(fā)[1996]36號文批轉國家經(jīng)貿委等部門?關于進一步開發(fā)資源綜合利用意見?的通知，?意見?中明確指示，凡利用余熱、余壓、城市垃圾和煤矸石、煤泥等低熱值燃料及煤層氣生產(chǎn)電力、熱力的企業(yè)，其單機容量在500千瓦以上，符合并網(wǎng)調度條件的，電力部門都應允許并網(wǎng)……，裝機容量在1.2萬千瓦以下〔含1.2萬千瓦〕的綜合利用電廠，不參加電網(wǎng)調峰……〞。從環(huán)境保護的角度看，由于水泥余熱發(fā)電工程是利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱作為熱源，整個發(fā)電工藝過程不需要燃燒燃料〔煤、油和燃氣等〕，對大氣環(huán)境不增加任何污染物〔粉塵、SO2、NOX〕的排放，對減少溫室效應、保護生態(tài)環(huán)境起著積極的促進作用。從大量消耗能源資源到節(jié)能節(jié)約，不僅是人與自然關系的重大調整，而且是人與社會關系、人與自身關系的重大調整；不僅是開展模式的深刻變革，而且是生活方式的深刻變革。開展不應是單純的經(jīng)濟增長，不應是能源資源的巨大消耗和浪費，不應是環(huán)境的巨大污染和破壞，不應是吃子孫的飯、斷子孫的路。開展應該而且必須是可持續(xù)的，應該而且必須是節(jié)能環(huán)保的，應該而且必須是人與自然和諧的。中國只能走節(jié)能環(huán)保的開展道路，這是基于我國國情得出的必然結論。2．節(jié)能的需要節(jié)能是新的經(jīng)濟增長點。增長必須節(jié)約，節(jié)約才能增長。增長與節(jié)約不是對立的，而是相輔相成的。我們追求的是“節(jié)約型的增長，增長型的節(jié)約〞，是增長與節(jié)約相統(tǒng)一的經(jīng)濟增長方式?！凹臃è暿窃鲩L，“減法〞也是一種增長。如果在“十一五〞期間實現(xiàn)單位國內生產(chǎn)總值能耗下降20％的節(jié)能目標，按經(jīng)濟增長7．5％測算，2021年當年可以節(jié)約6．2億噸標準煤，這些節(jié)約量又可以多創(chuàng)造6．3萬億元的國內生產(chǎn)總值。同時，節(jié)約減少了環(huán)境污染，節(jié)省了治理污染的本錢。節(jié)能是促進經(jīng)濟結構調整、轉變經(jīng)濟增長方式的重要手段和突破口，是推動技術進步的重要力量。反過來說，只有大力調整經(jīng)濟結構，實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的根本轉變，提高我國的自主創(chuàng)新能力，才能從根本上保證節(jié)能目標的實現(xiàn)。節(jié)能與調整經(jīng)濟結構、轉變經(jīng)濟增長方式、推動技術進步是有機統(tǒng)一的。據(jù)有關部門測算，如果我國第三產(chǎn)業(yè)比重提高一個百分點，第二產(chǎn)業(yè)比重降低一個百分點，萬元國內生產(chǎn)總值能耗可以相應降低一個百分點；如果高技術產(chǎn)業(yè)比重提高一個百分點，高耗能行業(yè)比重下降一個百分點，萬元國內生產(chǎn)總值能耗就可以降低1．3個百分點。節(jié)能是一場改革。開展節(jié)能型經(jīng)濟，建設節(jié)約型社會，本身就是一場深刻的改革，必然要求經(jīng)濟體制、管理體制、法律制度和社會生活等各個方面的變革。我國目前的行政管理體制、經(jīng)濟管理體制和社會管理體制對節(jié)能的關注支持是不夠的。在新的形勢下要從根本上轉變經(jīng)濟增長方式，調整經(jīng)濟結構，進一步進行深化改革。貫徹國家能源政策的需要中央在“十一五〞規(guī)劃的?建議?中，明確了新時期的能源產(chǎn)業(yè)政策：“能源產(chǎn)業(yè)，要強化節(jié)約和高效利用的政策導向，堅持節(jié)約優(yōu)先，立足國內，煤為根底，多元開展，構筑穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔的能源供給體系〞。?中國節(jié)能中長期專項規(guī)劃?中明確指出把“余熱余壓利用〞作為十大重點工程之一。國家發(fā)改委、財政部、國家稅務總局2006年9月下發(fā)的?國家鼓勵的資源綜合利用認定管理方法?中明確指出，對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可利用的熱能進行回收和合理利用，屬于國家鼓勵的資源綜合利用的范圍。降低企業(yè)本錢由于水泥生產(chǎn)企業(yè)用電量較大，本發(fā)電工程可以為企業(yè)提供相當份額的電力。余熱發(fā)電是充分利用產(chǎn)品生產(chǎn)時排放的大量廢氣余熱，所以發(fā)電本錢很低，相應降低產(chǎn)品的本錢，提高企業(yè)競爭力。2.1.4增加企業(yè)的額外效益工程單位已建設的2500t/d熟料生產(chǎn)線，雖然其燒成系統(tǒng)采用了窯外分解系統(tǒng)，與其它方式的水泥燒成系統(tǒng)在熱耗電耗方面有較大幅度的降低，但仍有大量的中、低溫廢氣余熱不能被充分利用，造成大量的能源浪費，并產(chǎn)生大量的廢氣，對這局部中、低溫廢氣余熱，國內外大多數(shù)的水泥企業(yè)普遍采用的回收方法就是余熱發(fā)電，并已取得了相當成功的經(jīng)驗和較好的經(jīng)濟效益。經(jīng)初步計算，建設一條2500t/d水泥生產(chǎn)線配套的純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，年可節(jié)省用電萬度，年可節(jié)約標煤到達噸，減排CO2到達噸，可以為企業(yè)創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益，降低產(chǎn)品本錢，提高產(chǎn)品的競爭能力，而且還可緩解因供電缺乏影響生產(chǎn)的矛盾，符合國家關于節(jié)能和資源綜合利用政策。綜合以上可以得出結論，昌山公司充分利用生產(chǎn)過程中排放的大量廢氣余熱發(fā)電，是節(jié)約能源、降低企業(yè)本錢、增加企業(yè)效益、減少粉塵和二氧化碳排放造成環(huán)境污染的一種行之有效的節(jié)能方式，利國利民。2.2工程實施的意義1．貫徹國家資源節(jié)約的戰(zhàn)略意義能源、原材料、水、土地等自然資源是人類賴以生存和開展的根底，是經(jīng)濟社會可持續(xù)開展的重要物質保證。改革開放25年來，在黨中央、國務院“資源開發(fā)與節(jié)約并舉，把節(jié)約放在首位〞的方針指引下，國家制定了?節(jié)約能源法?等法律法規(guī)和標準，加大了以節(jié)能降耗為主要內容的結構調整和技術改造力度，開發(fā)推廣先進適用的資源節(jié)約和綜合利用的技術、工藝和設備等，節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材等資源節(jié)約工作取得了很大成績，不少行業(yè)、企業(yè)和產(chǎn)品的能耗和物耗水平不斷降低，資源利用效率有較大提高。但從總體上看，我國經(jīng)濟的快速增長在很大程度上仍然是依靠物質資源的高消耗來實現(xiàn)的，沒有從根本上改變“高投入、高消耗、高排放、不協(xié)調、難循環(huán)、低效率〞的粗放型增長方式。通過技術改造，推行節(jié)能降耗工作，是樹立和落實科學開展觀的具體表達，對于緩解資源瓶頸制約，解決全面建設小康社會面臨的資源約束，保障經(jīng)濟平穩(wěn)較快開展具有十分重要的意義。資源節(jié)約是貫徹落實科學開展觀和政績觀的具體表達,是緩解當前資源約束矛盾的重要措施,是實現(xiàn)全面建設小康社會目標的戰(zhàn)略選擇,是開展循環(huán)經(jīng)濟、實現(xiàn)可持續(xù)開展的必然要求,是增強企業(yè)競爭力的有效途徑。2．企業(yè)競爭力新標桿節(jié)能降耗，對一個國家來說，是經(jīng)濟結構、增長方式、科技水平、管理能力、消費模式以及國民素質的綜合反映。而對企業(yè)來說，那么是其技術水平、管理效能、市場競爭力的綜合反映，對企業(yè)的長遠開展具有里程碑式的意義。首先，從某種程度上看，節(jié)能降耗已經(jīng)成為企業(yè)開展壯大的有效途徑。按照世貿組織的有關規(guī)定，企業(yè)不但要充分考慮滿足生產(chǎn)全過程的環(huán)保要求，還要將產(chǎn)品消費過程中對環(huán)境的影響降低到最小。只有對環(huán)境“友好〞的企業(yè)，才能通過“綠色壁壘〞，獲得走向國際市場的“綠色護照〞。同時，企業(yè)要應對日趨劇烈的市場競爭，也必須走科學開展之路，將生態(tài)設計、清潔生產(chǎn)、環(huán)境管理體系融入到采購、生產(chǎn)、產(chǎn)品和效勞的各個環(huán)節(jié)中。其次，節(jié)能降耗有利于企業(yè)的長遠開展。近十幾年來，經(jīng)濟行為對環(huán)境所造成的影響日益受到公眾的關注。政府的環(huán)境政策更加側重于節(jié)能降耗，企業(yè)能夠主動進行節(jié)能降耗技術的應用、開發(fā)、改造和創(chuàng)新，無疑是一種積極應對挑戰(zhàn)的明智決策。事實上，這不僅能夠提高企業(yè)的技術水平，幫助企業(yè)在市場上獲得持續(xù)的競爭力，還可以幫助企業(yè)在社會和消費者心目中樹立良好的公共形象，有利于提升企業(yè)的綜合實力。此外，企業(yè)作為一個社會主體，在享受社會所提供的良好開展環(huán)境的同時，也應該為增進社會福利做出奉獻，承當相應的社會責任。隨著經(jīng)濟全球化進程的深入，國際社會和國際市場對企業(yè)提出了更加嚴格的社會責任要求和行為準那么。我國企業(yè)要參與國際間的競爭，要打入國際市場，就必須遵守國際規(guī)那么。而且，從長遠利益來看，企業(yè)履行社會責任和企業(yè)品牌建設有著密切的聯(lián)系，積極履行包括保護環(huán)境在內的企業(yè)社會責任，也是企業(yè)形象建設和宣傳的最好途徑?？偠灾?，資源綜合利用、節(jié)能降耗、降低本錢、提高效益已經(jīng)成為企業(yè)管理永恒的主題。但節(jié)能降耗的根本途徑，還是要靠技術進步。無論是結構調整，還是降低單位產(chǎn)品能耗，都需要科技創(chuàng)新的支持。目前，我國產(chǎn)業(yè)結構不合理、產(chǎn)業(yè)水平低，歸根結底是由于我國科技創(chuàng)新能力低，特別是自主創(chuàng)新能力低。落實科學開展觀，企業(yè)一方面要加大技術改造的投入，淘汰和關閉浪費資源、污染環(huán)境的落后工藝、設備。同時，還要加大科技創(chuàng)新的力度，用高新技術尤其是信息技術和先進適用技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和落后工藝，開展清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)節(jié)能、降耗、增效。實踐證明，在企業(yè)成長壯大的過程中，科技創(chuàng)新是最主要的推動力。惟有科技進步能夠改變生產(chǎn)要素的組合方式，不斷突破“增長極限〞，從而使節(jié)能降耗和可持續(xù)開展成為現(xiàn)實。3．行業(yè)典范和帶動作用明顯水泥行業(yè)作為一個高能耗的行業(yè)，節(jié)能降耗，清潔生產(chǎn)，既是企業(yè)降低生產(chǎn)本錢，提高資源利用率，創(chuàng)造經(jīng)濟效益和社會效益的需要，也是國家建設節(jié)約型社會的需要。工程單位積極作好節(jié)能、降耗等工作，在節(jié)能獲益的同時，本錢相對降低，將更多地帶動行業(yè)內企業(yè)進行類似技術改造。第三章建設目標與規(guī)模建設目標1．建設原那么盡可能做到余熱電站在正常運行時不影響水泥熟料生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)，余熱電站建設時減少對水泥生產(chǎn)線正常生產(chǎn)的影響，在此前提下余熱電站設計遵循“技術先進、生產(chǎn)可靠、節(jié)約投資〞的原那么，具體指導思想如下：〔1〕在不影響水泥生產(chǎn)的前提下最大限度地利用余熱；〔2〕在技術方案上統(tǒng)一考慮回收利用水泥生產(chǎn)線窯頭熟料冷卻機及窯尾預熱器的廢氣余熱，冷卻機采用中部抽風，合理設計中部抽風口；〔3〕在生產(chǎn)可靠的前提下，提倡技術先進。要盡可能采用先進的工藝〔熱力系統(tǒng)〕技術方案，以降低操作本錢和改造基建的投入；〔4〕以生產(chǎn)可靠為前提，采用成熟、可靠的工藝和裝備，克服同類型、同規(guī)模工程中暴露出的問題；〔5〕余熱電站設備原那么上采用國產(chǎn)設備；〔6〕余熱電站主、輔機的過程控制采用集散型計算機控制系統(tǒng)；〔7〕貫徹執(zhí)行國家和地方對環(huán)保、勞動、平安、計量、消防等方面的有關規(guī)定和標準，做到“三同時〞。2．建設目標〔1〕節(jié)能效果及使用穩(wěn)定，同時引進產(chǎn)品設備與現(xiàn)有設備配套；〔2〕節(jié)能經(jīng)濟效益明顯；〔3〕不影響設施系統(tǒng)及設備的正常運行；〔4〕根本不影響周邊環(huán)境?！?〕年節(jié)省用電萬度，年可節(jié)約標煤到達噸，減排CO2到達25342.5噸，為企業(yè)創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益，降低產(chǎn)品本錢，提高產(chǎn)品的競爭能力，緩解因供電缺乏影響生產(chǎn)的矛盾。建設規(guī)模本工程為一條2500t/d水泥熟料干法生產(chǎn)線的燒成系統(tǒng)配套余熱發(fā)電工程規(guī)模為5000kW低參數(shù)汽輪發(fā)電機組，年運行時間6912小時。全部工程改造完成投入運營后，余熱發(fā)電量到達萬kw，折合標煤噸。第四章建設條件4.1建設用地工程單位本次余熱發(fā)電技術改造工程在原有廠區(qū)內實施，不需要增加相關用地。4.2交通運輸樂昌交通便利，京廣鐵路衡廣復線貫穿境內南北，有地方鐵路9條共185公里。X機場距樂昌18公里，公路四通八達，107國道和京〔北京〕珠〔珠?！掣咚俟吠緩骄硟?，是粵、湘、桂、贛四省〔區(qū)〕交匯中心，素有廣東“北大門〞之稱。電訊快捷，50000門程控可直拔世界各地，無線尋呼機〔BP機〕和移動使用方便。4.3資源狀況樂昌市℃，降雨量1500mm，無霜期304天。有耕地19.05萬公頃，林地17.2萬公頃。境內有銀杏、榕樹、紅豆杉、桂花、蘭花、樂昌含笑等珍稀古樹名木和花卉10多種。森林覆蓋率達69.5%，是廣東省重點林業(yè)縣〔市〕。河流以武江及其支流為主，水力資源理論蘊藏量34.8萬千瓦。礦產(chǎn)主要有煤、銻、鎢、鐵、鋅、螢石等。其中銻的儲量居全省首位。主要風景名勝有金雞嶺、九瀧十八灘、西石巖寺、龍山溫泉、古佛巖、龍王潭瀑布等。待開發(fā)的有走馬嶺、廬溪峽、銅鼓巖、九峰十二度水等。4.4企業(yè)技術、管理條件工程單位從建立多年來，積累了豐富的水泥生產(chǎn)和企業(yè)管理經(jīng)驗，擁有一批勤懇務實和開拓創(chuàng)新的團隊。XX水泥廠已充分掌握了水泥余熱發(fā)電技術和相關的建設、運營經(jīng)驗。4.5外部配套協(xié)作條件2007年，樂昌市全市完成生產(chǎn)總值38.24億元，同比增長17.9%。其中第一、二、三產(chǎn)業(yè)增加值分別為8.56億元、12.30億元、17.39億元，分別增長8.8%、23.2%和18.7%。近年來，農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構逐步優(yōu)化，優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)開展較快，電力、建材、輕紡、家具業(yè)已成為工業(yè)支柱。隨著韶樂一級公路建成通車，廣樂高速公路即將開工，武廣客運專線、梅樂公路建設的推進，樂昌峽水利樞紐工程的開工建設，該市的區(qū)位條件將大大改善。第五章工程技術及設備方案廠區(qū)現(xiàn)有狀況5總圖布置1．工程單位通過對水泥熟料窯爐附近的初步考察分析，利用水泥生產(chǎn)線旁的空余場地，可滿足布置余熱鍋爐、純低溫余熱發(fā)電站及輔助設施要求。2．廠區(qū)內外交通較方便，廠內道路均可行車，有利于載重卡車直達電站廠址，方便施工建設。3．本工程的實施不需要新征土地，符合當?shù)亟ㄔO用地的相關規(guī)劃。4．根據(jù)中國地震區(qū)劃圖本地區(qū)地震根本烈度為Ⅵ度，土建設計按Ⅵ度設防。5.1.2總平面布置2500t/d熟料生產(chǎn)線AQC爐和沉降室布置在窯頭篦冷機南側，SP爐布置窯尾預熱器北側。主廠房、循環(huán)水泵房和冷卻塔布置在熟料生產(chǎn)線西側的空地上。本工程所有車間布置在生產(chǎn)線周圍300米范圍以內，既降低了連接管道的投資，也減少了熱損耗，提高了發(fā)電效率。本工程設施的坐標、標高及高程等見總圖。5.1.3交通運輸本工程建設在公司現(xiàn)有水泥廠場地內，不需建設新道路，利用原有廠區(qū)道路即可滿足建設、生產(chǎn)、檢修需要。5.1.4豎向、排洪、雨水排除、綠化本工程建設在昌山公司現(xiàn)有水泥廠場地內，排洪、雨水排放、綠化等均利用水泥廠現(xiàn)有設施。水泥余熱發(fā)電工藝說明5.2.11．水泥工業(yè)余熱發(fā)電技術的開展歷程我國水泥窯余熱發(fā)電大致經(jīng)歷了中空窯高溫余熱發(fā)電、預熱器及預分解窯帶補燃爐中低溫余熱發(fā)電、預熱器及預分解窯純低溫余熱發(fā)電三個開展階段。第一階段：在20世紀20～30年代由于電力緊張，我國建設了一批干法中空窯余熱發(fā)電水泥廠，其中水泥窯廢氣溫度溫度為800℃～900℃第二階段：20世紀90年代，我國水泥工業(yè)以開展新型干法工藝為主，隨著新型干法水泥熟料煅燒技術的開展，水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱溫度已降至450℃以下，同時由于電力供給緊張局面一時難于緩解，余熱發(fā)電窯仍然有生存及開展的條件，使我國水泥窯余熱發(fā)電技術經(jīng)歷了第二個開展時期。該階段余熱發(fā)電的主要技術特征是利用150℃至第三階段：隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識的提高，在新型干法水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱溫度已降至350℃1995年8月17日國家計委、原國家建材局與日本新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構〔NEDO〕簽訂了根本協(xié)議書，由中國安徽海螺集團寧國水泥廠與日本川崎重工株式會社建設實施了一套6480kW的純中、低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，該工程1996年10月18日開工，1998年2月8日并網(wǎng)發(fā)電一次成功，是我國水泥行業(yè)純低溫余熱發(fā)電實際應用的開始。2．我國水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術的現(xiàn)狀純低溫余熱發(fā)電技術的特點主要包括：〔1〕完全利用余熱發(fā)電；〔2〕廢氣余熱的品位比擬低，廢氣溫度一般在200～350℃；〔3〕廢氣余熱源在一個以上；〔4〕余熱發(fā)電配置的熱力系統(tǒng)較為復雜；〔5〕蒸汽參數(shù)較低，對發(fā)電設備要求較高；〔6〕單位發(fā)電設備體積和重量相對較大。純低溫余熱發(fā)電技術的關鍵問題，一是面對中、低品位的熱源如何提高發(fā)電效率；二是余熱鍋爐如何適應低溫的、含塵濃度高的廢氣，因為廢氣溫度低就要增加換熱面積，廢氣的含塵濃度高會帶來傳熱性能降低，并加快設備磨損，尤其是窯頭余熱鍋爐的磨損，甚至惡性堵灰事故造成的系統(tǒng)可靠性降低。近年來，原來受行業(yè)分割的中國國內水泥行業(yè)科研設計公司、發(fā)電設備制造公司、電力行業(yè)科研設計公司等通過聯(lián)合研究攻關，成功開發(fā)、設計、制造、應用了國內低參數(shù)、單壓或補汽式汽輪機，解決了中、低品位的混壓進汽問題，填補了國內汽輪機制造業(yè)的空白，技術上與進口的混壓進汽式汽輪機相當；同時適合低溫、含塵特點的余熱鍋爐也成功開發(fā)、制造和應用，為純低溫余熱發(fā)電在我國水泥工業(yè)的推廣應用奠定了根底。目前日本川崎重工株式會社已在海螺集團寧國水泥廠、廣西柳州余峰水泥等公司已有多條水泥生產(chǎn)線余熱工程投產(chǎn)發(fā)電，標志水泥純低溫余熱技術已經(jīng)成熟；江西萬年、上海萬安、浙江申河等一批國產(chǎn)化的純低溫余熱發(fā)電工程的建成投產(chǎn)，標志著中國國產(chǎn)化的純低溫余熱發(fā)電技術進入應用階段。5.2.〔1〕本工程為一條2500t/d水泥熟料生產(chǎn)線配套余熱發(fā)電工程，裝機容量為5000kW，設備原那么上采用國產(chǎn)設備。〔2〕鍋爐島按照一條2500t/d水泥熟料生產(chǎn)線考慮，布置一臺AQC爐和一臺SP爐，汽輪發(fā)電機島按照一臺機考慮?！?〕配置一臺真空除氧器?！?〕鍋爐補給水采用除鹽水?！?〕轉動設備冷卻水、循環(huán)水補水采用工業(yè)水，與原有廠區(qū)內工業(yè)水連接?！?〕余熱電站發(fā)電機并網(wǎng)運行，廠用電局部僅考慮本余熱發(fā)電新增負荷。〔7〕熱工控制局部采用分散控制系統(tǒng)?！?〕繼電保護裝置采用微機型，本工程設立獨立的直流電源，容量只考慮本工程直流容量。5.2.表5-1：煙氣參數(shù)條件一覽表序號項目窯尾廢氣指標窯頭廢氣指標1熟料產(chǎn)量2700t/d2廢氣量〔濕基〕190000Nm3/h90000Nm3/h3鍋爐進口廢氣溫度——平均值325380℃——變化值-5℃、+-20℃、+——最大值360〔異常瞬時15min〕410〔異常瞬時15min〕——最小值3003404鍋爐出口廢氣溫度——平均值≥200～1005廢氣含塵量50～60g/Nm3Max.80g/Nm315～22g/Nm3Max.30g/Nm36鍋爐和風管的設計壓力～7800Pa～3600Pa7允許鍋爐的通風壓損800～1000Pa800～1000Pa8廢氣成分〔濕基〕——O2——CO2——N2——H2O4～5%20～30%65～67%3～6%20～21%/76～79%1～2%表5-2：XX2500t/d熟料生產(chǎn)線余熱發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化熱力參數(shù)匯總表參數(shù)汽包單壓(0.9MPa)AQC設低溫過熱器和高溫過熱器，SP設低溫過熱器生產(chǎn)線規(guī)模2500t/d〔設計平均產(chǎn)量2700t/d，最大產(chǎn)量2800t/d〕SP進風量〔Nm3/h〕175000SP進口風溫〔℃〕325SP出口風溫〔℃〕200SP低溫過熱主汽流量〔t/h〕SP主汽壓〔MPa〕SP主汽溫度〔℃〕295SP進水溫度〔℃〕AQC高溫進風量〔Nm3/h〕45581進口風溫〔℃〕480AQC中溫進風量〔Nm3/h〕120000進口風溫〔℃〕351AQC出口風溫〔℃〕AQC低溫過熱主汽流量〔t/h〕AQC低溫過熱主汽壓〔Mpa〕AQC低溫過熱主汽溫〔℃〕295AQC高溫過熱總流量〔t/h〕AQC高溫過熱汽壓〔Mpa〕AQC高溫過熱汽溫〔℃〕450AQC進水溫度〔℃〕45汽機主汽壓力〔MPa〕汽機主汽溫度〔℃〕440汽機主汽流量〔t/h〕汽機補汽壓力〔Mpa〕汽機補汽溫度〔℃〕汽機補汽流量〔t/h〕汽機排汽壓力〔Mpa〕計算汽耗率〔kW.h/kg〕計算輸出功率〔kW〕4750裝機容量〔kW〕5000計算噸熟料發(fā)電量(kW.h/t.Cl)(按2700t/d計算)汽水總吸熱量〔kj/h〕×1085.2.1．余熱發(fā)電系統(tǒng)方案本余熱發(fā)電方案是在窯尾一級旋風筒出口同高溫風機之間裝一旁路余熱鍋爐〔SP爐〕，窯尾廢氣經(jīng)余熱鍋爐吸熱降溫至218℃AQC鍋爐布置在窯頭篦冷機和余風風機之間，為立式結構。AQC鍋爐的設備布置詳見工藝流程圖所示。在AQC鍋爐之前布置有飛灰別離器〔或沉降室〕，要求將余風中的固體顆粒含量降低70%左右，以減輕對AQC鍋爐的磨損。采用將原余風抽風口改為兩個抽風口，一只靠前，一只挪后?？壳暗母邷爻轱L口熱風送AQC鍋爐高溫公共過熱器局部，挪后的低溫抽風與AQC鍋爐高溫公共過熱器出風混合后AQC鍋爐的低溫過熱器、蒸發(fā)器、省煤器后經(jīng)除塵器和余風風機排入大氣，實際運行時通過各抽風口進出口調節(jié)風門來調節(jié)。根據(jù)國內外經(jīng)驗，改造后余熱發(fā)電量可以提高30%以上，而且由于進入AQC鍋爐余風溫度提高，AQC鍋爐參數(shù)提高、受熱面減少。為了提高傳熱效率，合理布局鍋爐受熱面，本方案2500t/d熟料線窯頭窯尾余熱鍋爐有一個共用省煤器，放在窯頭以將窯頭風溫降至盡可能低。窯頭、窯尾余熱鍋爐均由省煤器、蒸發(fā)器和過熱器組成。給水經(jīng)窯頭余熱鍋爐省煤器加熱后分為兩路，分別進入窯頭余熱鍋爐汽包和窯尾余熱鍋爐省煤器。工質在汽包和蒸發(fā)器中進行自然循環(huán)加熱。產(chǎn)生的飽和蒸汽進入過熱器。窯頭、窯尾過熱器集箱出口的過熱蒸汽在分汽缸進行混合，然后通過過熱蒸汽管進入汽輪機作功發(fā)電。設計主要特點：余熱鍋爐單壓系統(tǒng)，汽輪機單壓機組，系統(tǒng)簡單可靠、節(jié)省投資、運行操作方便，穩(wěn)定性好；窯頭、窯尾鍋爐均采用立式自然循環(huán)，煙〔空〕氣自上而下進入；窯頭低溫過熱蒸汽溫度設計為295℃，壓力0.86MPa，窯尾過熱蒸汽溫度設計也為295℃，壓力0.86MPa，混合后溫度進入AQC的高溫公共過熱器，出口溫度為熟料生產(chǎn)線所配兩臺余熱鍋爐有一個共用省煤器，AQC鍋爐采用中部雙抽風，保證最經(jīng)濟熱利用。SP鍋爐采用機械振打清灰，煙氣側面流出出口煙箱，出口煙箱設置灰斗和輸灰裝置；窯頭鍋爐前有一重力沉降室，減少了對AQC爐的磨損，增強了使用壽命；AQC鍋爐采用自然通風清灰，煙氣從底部流出出口煙箱，出口煙箱不設置灰斗和出灰裝置，由氣流帶出，受熱面布置考慮集灰影響。2．立式與臥式布置優(yōu)缺點大型余熱鍋爐的布置主要有立式和臥式兩種方式，在煙道為微負壓時兩種布置方式各有優(yōu)缺點，視熱介質〔煙/空氣、化工氣體等〕特點和現(xiàn)場條件進行優(yōu)化選擇。應用在燃氣輪機和水泥的中低溫煙/空氣余熱，處于高正壓或高負壓〔如燃氣輪機煙氣背壓在2000～3000Pa，水泥窯尾煙氣系統(tǒng)背壓在-7500Pa〕的余熱鍋爐以立式結構布置更佳，象燃氣輪機余熱鍋爐從臥式居多開展為目前的以立式為主。對水泥余熱鍋爐而言，立式布置的優(yōu)點如下：〔1〕占地小，布置方便；〔2〕鍋爐煙道密封容易，減少漏風；〔3〕灰的收集〔或攜帶〕方便；〔4〕煙氣流動均勻，可防止出現(xiàn)煙氣走廊而導致的傳熱效率降低和局部過速磨損；缺點是鍋爐鋼結構用量略有增加，對清灰的要求更高。水泥余熱鍋爐雖然容易積灰，但灰的黏結性小，容易去除。故在本工程中推薦使用的余熱鍋爐全部采用立式布置。3．自然循環(huán)與強制循環(huán)優(yōu)缺點依靠工質的重度差而產(chǎn)生的循環(huán)流動稱為自然循環(huán)。借助水泵壓頭使工質產(chǎn)生的循環(huán)流動稱為強制循環(huán)。

自然循環(huán)形成：汽包、下降管、下聯(lián)箱和傾斜式的受熱面組成一個循環(huán)回路。由于上升管中的水在爐內受熱產(chǎn)生了蒸汽，汽水混合物的比重/密度小，而下降管在爐外不受熱，管中是水，其比重/密度大，兩者比重/密度差就產(chǎn)生壓力差，壓力差形成水流推動力，水沿下降管向下流動，而汽水混合物那么沿上升管向上流動，這樣就形成水的自然循環(huán)流動。

強制循環(huán)鍋爐的結構與自然循環(huán)根本相同，所不同的在下降管中增加了循環(huán)泵，作為增強汽水循環(huán)的推動力。強制循環(huán)鍋爐的優(yōu)點:

①工質在受熱面中是強制流動，因而受熱面的布置方式靈活；②汽水流速高，換熱效率高；③起、停爐快；④循環(huán)倍率8~20〔自然循環(huán)的循環(huán)倍率一般為5~10〕或更高，蒸發(fā)受熱面可使用小管徑，相對汽包容積減小，節(jié)省鋼材。缺點：①加裝熱水循環(huán)泵，操作、檢修相對復雜，系統(tǒng)可靠性降低；②循環(huán)泵系統(tǒng)投資增加；③運行費用高。自然循環(huán)的優(yōu)點：①系統(tǒng)可靠性高；②系統(tǒng)水容積增大，〔在波動熱源情況下〕穩(wěn)定性好；③運行費用低。缺點：①鍋爐鋼材消耗較強制循環(huán)系統(tǒng)而言有所增加〔由于鍋爐設計水平的提高，受熱面布置難度提高的問題已經(jīng)解決〕；②鍋爐啟、停慢。在中低溫余熱發(fā)電領域，燃氣輪機余熱發(fā)電的鍋爐及其熱力系統(tǒng)的技術相當成熟，許多設計思想可以應用到水泥余熱發(fā)電領域。自從20世紀90年代CMI創(chuàng)造的自然引致循環(huán)的專利技術后，首臺立式余熱鍋爐脫離循環(huán)泵成功運行，由此中低溫余熱鍋爐以立式自然循環(huán)為潮流。比方日本三菱就有61臺中低溫立式自然循環(huán)余熱鍋爐在投入運行。綜合所述，在本工程中推薦使用的余熱鍋爐全部采用自然循環(huán)鍋爐。4．單壓和雙壓方案的選擇對于廢氣余熱發(fā)電，為了提高熱力循環(huán)系統(tǒng)效率，一般應盡量提高主蒸汽參數(shù)；為了更有效地利用煙氣熱量，一般應盡量采用多壓系統(tǒng)。單壓和多壓系統(tǒng)的選擇比擬如下：〔1〕在鍋爐熱平衡計算及鍋爐結構計算過程當中，當設計選擇的鍋爐能完全吸收煙氣放出的熱量時，采用單壓設計更為合理，且投資費用較少；當局部熱量不能完全利用，只有利用低壓系統(tǒng)再次吸收局部熱量回送到汽輪機補汽局部，此時才采用雙壓設計布置。雙壓布置系統(tǒng)較為復雜，汽輪機內效率有所降低，運行、維護相對困難，且投資費用大為增加?！?〕對于單一熱源而言，雙壓系統(tǒng)較單壓系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)熱效率3~5%左右，對于水泥余熱的兩個甚至多個熱源而言，采用雙壓還是單壓系統(tǒng)要進行熱力系統(tǒng)優(yōu)化設計、具體分析?！?〕雙壓系統(tǒng)需配置雙壓余熱鍋爐及補汽凝汽式汽輪機，系統(tǒng)流程復雜，操作控制要求高，投資較大。綜合上述比擬和熱力系統(tǒng)優(yōu)化設計比擬，且本系統(tǒng)的窯頭鍋爐的排煙溫度為102℃5.2.余熱鍋爐的給水由兩局部組成，一局部是由汽輪機冷凝泵送來的冷凝水，冷凝水進入真空除氧器除氧；另一局部是由化學水處理系統(tǒng)輸送來的除鹽水作為補充水直接進入真空除氧器。給水由給水泵送至窯頭省煤器，由省煤器加熱成欠飽和水后經(jīng)電動調節(jié)閥分別送至窯頭汽包和窯尾省煤器。工質在汽包和蒸發(fā)器中進行自然循環(huán)加熱。產(chǎn)生的飽和蒸汽進入各自的過熱器，窯頭鍋爐低壓局部產(chǎn)生0.86MPa、295℃過熱蒸汽，窯尾鍋爐產(chǎn)生0.86MPa、2955.3設備方案5.3.11．設備選型原那么〔1〕先進性，經(jīng)濟性，適用性；〔2〕具有自動、機電一體化；〔3〕能滿足生產(chǎn)的高效率、高質量的要求，具有工藝的先進性；〔4〕生產(chǎn)廠家必須有相應生產(chǎn)實力和較好的售后效勞；〔5〕開發(fā)和檢測用儀器及設備必須具有高精度，高可靠性和耐用性。5.3.〔1〕2500t/d熟料生產(chǎn)線窯頭余熱鍋爐主要熱力參數(shù)〔1臺〕表5-3：窯頭余熱鍋爐主要熱力參數(shù)一覽表型號:省煤器入口水溫：45低溫過熱蒸汽壓力：低溫過熱蒸汽溫度：295低溫過熱蒸汽量：中溫煙氣流量：120000Nm3/h入口中溫煙氣溫度：351℃出口煙氣溫度：℃〔鍋爐出口〕高溫過熱蒸汽壓力：高溫過熱蒸汽溫度：450高溫過熱蒸汽量：高溫煙氣流量：45581Nm3/h入口高溫煙氣溫度：480℃鍋爐壓損：＜80mmH2O〔2〕2500t/d熟料生產(chǎn)線窯尾余熱鍋爐主要熱力參數(shù)〔1臺〕表5-4：窯尾余熱鍋爐主要熱力參數(shù)一覽表鍋爐型式立式、自然循環(huán)、單壓、無補燃、室外露天布置型號鍋爐蒸發(fā)量蒸汽出口壓力蒸汽出口溫度295℃煙氣流量175000Nm3/h入口煙氣溫度325℃出口煙氣溫度200℃鍋爐壓損＜80mmH2O〔3〕汽輪機主要技術參數(shù)〔1臺〕：表5-5：汽輪機主要技術參數(shù)一覽表型號型式單缸、沖動、純凝額定輸出功率5000kW汽輪機轉速3000r/min進汽壓力0.75MPa進汽溫度440進汽流量25.4t/h冷凝器排汽壓力0.007MPa〔4〕發(fā)電機主要技術參數(shù)〔1臺〕：表5-6：發(fā)電機主要技術參數(shù)一覽表型號QF-5-2額定功率5000kW額定電壓10500V功率因素發(fā)電機轉速3000r/min勵磁方式靜止可控硅勵磁5.3.1．主機設備配置見下表表5-7：主機設備配置表序號設備型號數(shù)量主要技術參數(shù)1AQC爐1過熱蒸汽：0.86MPa，2952SP鍋爐1過熱蒸汽：0.86MPa，2953汽輪機1進汽溫度：440℃進汽流量：25.4t/h額定功率：5MW實際輸出功率：4750kW4發(fā)電機QF-5-21額定功率：5000kW頻率：50Hz轉速：