1、目 錄1總論11.1項目概況11.2企業概況11.3設計依據21.4設計基本原則21.5項目提出的必要性21.6主要技術經濟指標61.7初步結論72主要建設條件92.1余熱條件92.2建設場地92.3電源92.4水源92.5自然條件103電站主要技術方案113.1總圖布置113.2純低溫余熱發電工藝123.3電氣203.4自動控制223.5化水及水工 243.6建筑和結構283.7通風、空調304環境保護314.1設計采用的依據和標準314.2項目污染源及環境影響分析314.3污染防治措施324.4環保設施投資334.5本項目的環境效益335職業安全與衛生345.1概述345.2設計依據345

2、.3工程概述345.4建筑及場地布置355.5建筑安全355.6生產生活衛生設施355.7生產過程中職業危險、危害因素分析355.8主要防范措施及預期效果366消防386.1概述386.2設計依據386.3消防配置387節能與資源綜合利用407.1節能407.2節水427.3提高土地資源利用率437.4其它438項目實施進度設想449組織機構、勞動定員及人員培訓459.1組織機構設置459.2勞動定員459.3人員培訓4510投資概算4710.1概述4710.2估算編制范圍4710.3編制依據及方法4710.4投資估算表4711經濟分析5011.1概述5011.2項目總投資5011.3資金籌措

3、5011.4生產成本與費用計算5111.5財務經濟評價5211.6分析結論5512招標內容5612.1招標范圍和招標內容5612.2自主招標方式56附表附圖：1、區域位置圖 1張2、總平面布置圖 1張3、工藝流程圖 1張4、原則性熱力系統圖 1張5、電站水量平衡圖 1張6、發電站電氣原理主接線圖 1張 7、發電站自動化控制系統配置圖 1張附件：另外成冊焦煤集團千業水泥公司新型干法水泥窯純低溫余熱發電項目 可行性研究報告1 總論1.1 項目概況1.1.1 項目名稱焦煤集團千業水泥公司新型干法水泥窯純低溫余熱發電項目。1.1.2 建設地點焦作千業水泥有限責任公司位于河南省焦作市東北的田門村境內。本

4、項目建設場地位于公司現有廠區內，無需另行征地。1.1.3 建設規模及內容建設規模：利用焦作千業水泥有限責任公司正在運行的一條5000t/d熟料新型干法水泥生產線窯頭冷卻機和窯尾預熱器的廢氣余熱，建設一套9mw純低溫余熱發電系統，年發電量為6120×104kwh，年供電量為5630×104kwh。建設內容：窯頭余熱鍋爐（aqc爐）、窯尾余熱鍋爐（sp爐）、汽輪發電機系統等，以及與之相配套的供、配電系統及自動化控制系統。1.2 企業概況河南省焦作煤業（集團）有限責任公司是我國六大無煙煤生產基地之一，已有100多年的開采歷史。1949年9月成立焦作礦務局，1999年5月改制為焦作

5、煤業（集團）有限責任公司。經過近幾年的改革、改制，焦作煤業（集團）公司已發展成為一個以煤為本，以電力為先導，以冶煉、建材、化工、機械、電子、輕工為中堅，融第三產業為一體的大型綜合性工業企業，為河南省政府直管的13家大型國有企業之一。2006年焦作煤業（集團）完成生產經營總額46億元，上繳稅金4.3億元，總資產達到59億元。企業實力大幅增強。按照焦作煤業（集團）“十一·五”發展規劃，到2010年焦作煤業（集團）要發展成為“雙百億”（即生產經營總額達到100億元，固定資產達到100億元）特大型企業。焦作千業水泥有限責任公司是河南省焦作煤業（集團）有限責任公司控股的股份制企業。該公司于20

6、04年8月注冊成立，規劃建設規模為兩條5000t/d熟料新型干法水泥生產線。一期5000t/d熟料新型干法水泥生產線于2007年2月份建成投產。1.3 設計依據1.3.1 焦作千業水泥有限責任公司的委托。1.3.2 焦作千業水泥有限責任公司與中國中材國際工程股份有限公司簽署的有關合同。1.3.3 焦作千業水泥有限責任公司提供的有關基礎資料。1.4 設計基本原則(1) 在不影響水泥熟料生產的前提下最大限度地利用余熱。(2) 在技術方案上統一考慮回收利用窯頭熟料冷卻機及窯尾預熱器的廢氣余熱。(3) 在生產可靠的前提下，提倡技術先進，以降低操作成本和基建改造的投入，為業主提供盡可能大的投資收益比。(

7、4) 以生產可靠為前提，采用經實踐證明是成熟、可靠的工藝和裝備，克服同類型、同規模項目中暴露出的問題。(5) 選用國內成熟可靠的先進設備，確保系統整體裝備水平處于國內領先地位。(6) 貫徹執行國家和地方對環保、勞動安全、計量、消防等方面的有關規定和標準，做到“三同時”，確保工程建成后能通過有關工程驗收。(7) 強調建筑美學設計和環保設計，使焦作千業水泥有限責任公司余熱發電工程成為一個文明、美麗的現代化工程。1.5 項目提出的必要性焦作千業水泥有限責任公司擬充分利用水泥廠的新型干法水泥熟料生產線余熱進行發電，建設1套9mw純低溫余熱發電機組及配套設施。本項目的建設是十分必要的，主要體現如下幾個方

8、面：1.5.1 項目建設是發展循環經濟、節約能源、環境保護的需要發展循環經濟是黨中央、國務院為貫徹落實科學發展觀、實現經濟增長方式根本轉變而提出的一項重大戰略任務，是建設資源節約型、環境友好型社會和實現可持續發展的重要途徑。按照科學發展觀的要求，加快建立循環經濟發展模式，實現以盡可能小的資源消耗和環境成本，獲得盡可能大的經濟效益和社會效益。隨著中華人民共和國清潔生產促進法、水泥工業清潔生產技術規范的實施及經濟發展水平和人們認識的不斷提高，人們對環境保護和水泥質量的認識不斷增強。環保問題、質量問題和可持續發展問題日益成為制約社會和經濟發展的最重要因素之一，先發展經濟，再解決環保和質量問題的諸多弊

9、端已經日益顯現，而且日趨嚴重，結果必然會導致經濟發展上不去，環境問題也解決不好，更保證不了經濟的可持續發展。隨著水泥熟料煅燒技術的發展，發達國家水泥工業節能技術水平發展很快，低溫余熱在水泥生產過程中被回收利用，水泥熟料熱能利用率已有較大的提高。但我國由于節能技術、裝備水平的限制和節能意識影響，在窯爐工業企業中仍有大量的中、低溫廢氣余熱資源未被充分利用，能源浪費現象仍然十分突出。通過純低溫余熱發電技術的應用，可對新型干法水泥熟料生產企業中由窯頭熟料冷卻機和窯尾預熱器排出的350以下的廢氣進行回收，部分轉化為電能，相應地減少了火力發電生產過程中產生的co2等廢氣排放，另一部分轉化為接近環境溫度的廢

10、氣排入大氣，減輕了熱污染，提高水泥企業能源利用率，且經濟效益十分可觀；其次，水泥窯廢氣經過余熱鍋爐后能夠沉降大量的粉塵，使進入水泥窯廢氣收塵器的含塵濃度大幅度降低，減輕收塵器的工作負荷，從而減輕了粉塵污染。余熱發電機組運行的社會環保效益十分明顯。我國是世界水泥生產和消費的大國，近年來新型干法水泥生產發展迅速，技術、設備、管理等方面日漸成熟。目前國內已建成運行了大量1000t/d以上熟料生產線，新型干法生產線與其他窯型相比在熱耗方面有顯著的降低，但新型干法水泥生產對電能的消耗和依賴依然強勁，因此，新型干法水泥總量的增長對水泥工業用電總量的增長起到了推動作用，一定程度上加劇了電能的供應緊張局面。而

11、目前國內運行的新型干法水泥熟料生產線采用余熱發電技術來節能降耗的企業較少，再者，國內由于經濟增長加劇了電力短缺的矛盾，刺激了火電項目的增長，一方面火電的發展會加速煤炭這種有限資源的開采、消耗，另一方面火電生產產生大量的co2等溫室氣體，加劇了對大氣的環境污染。因此在水泥業發展余熱發電項目是行業及國家經濟發展的必然。此外，為了提高企業的市場競爭力，擴大產品的盈利空間，國內的許多水泥生產企業在建設熟料生產線的同時，也紛紛規劃實施余熱發電項目。90年代我國的安徽寧國、江西、山東、廣西柳州等地的數條干法水泥窯先后建成帶補燃爐和純低溫余熱發電系統，并投入運行。2006年4月，國家發改委等八部門制定了關于

12、加快水泥工業結構調整的若干意見，其中，明確提出低溫余熱發電的應用。隨著世界經濟快速發展、新型節能技術的推廣應用，充分利用有限的資源和發展水泥窯余熱發電項目已經成為水泥業發展的一種趨勢，也完全符合國家產業政策。本項目符合我國采用循環經濟的模式實現國民經濟可持續發展的要求，有利于推動循環經濟的發展。1.5.2 項目的實施是行業可持續發展和國家產業政策的要求從國家的產業政策來看，早在1996年國務院曾以國發199636號文批轉國家經貿委等部門關于進一步開發資源綜合利用意見的通知，意見明確指出：“凡利用余熱、余壓、城市垃圾和煤矸石等低熱值燃料及煤層氣生產電力、熱力的企業，其單機容量在500kw以上，符

13、合并網條件的，電力部門都應允許并網，單機容量在1.2萬kw以下（含1.2萬kw）的綜合利用電廠，不參加電網調峰”。國家發展改革委辦公廳關于組織申報節能、節水、資源綜合利用重大項目和示范項目以及現役火電廠脫硫設施設備備選項目的通知(發改辦環資2004906號)，明確了重點支持鋼鐵、有色、石油石化、化工、建材等高耗能行業節能技術改造項目，水泥窯中低溫余熱利用位列其中。2005年12月2日國家發展和改革委員會發布的“產業結構調整指導目錄（2005年）”日產2000噸及以上熟料新型干法水泥生產線余熱發電屬鼓勵類。根據河南省發改委“豫發該工業20061583號”文件關于在新型干法水泥生產企業推廣純低溫余

14、熱發電技術的通知要求，“現有日產2000噸及以上新型干法水泥生產線在2008年上半年以前全部應用純低溫余熱發電技術和裝備”和“現有水泥企業2008年上半年以前不采用純低溫余熱發電技術的，將通過擴大差別電價進行調控”，可見，余熱發電項目的建設是政府實施節能計劃的政策要求，已是迫在眉睫。因此，利用新型干法水泥窯的廢氣余熱建設純低溫余熱發電電站，在政策和法規上是國家大力扶持和提倡的，本項目建設水泥余熱利用電站適應了國家產業政策的要求。1.5.3 區域經濟環境的現實要求隨著我國國民經濟的高速增長，能源特別是電力需求的增加將越來越緊張。而水泥企業是煤、電的消耗大戶，在水泥企業中實施節能措施，對推動國民經

15、濟的發展是十分重要的。焦作千業水泥有限責任公司決定實施純低溫余熱發電工程，這將有助于帶動當地水泥企業積極實施節能措施，推動當地經濟發展。1.5.4 項目建設是企業降低生產成本、提高市場競爭力的需要。在新型干法水泥生產企業中，由窯頭熟料冷卻機和窯尾預熱器排出的350左右的廢氣，其熱能大約為水泥熟料燒成系統熱耗量的35%，低溫余熱發電技術的應用，可將排放到大氣中的廢氣余熱進行回收，使水泥生產企業能源利用率提高到95%以上，項目的經濟效益十分可觀，擴大了產品的盈利空間，從而大大提高了企業的市場競爭力。由此，焦作千業水泥有限責任公司遵照國務院關于進一步開展能源綜合利用意見的通知精神，積極響應國家發展和

16、改革委員會頒布的水泥工業產業發展政策，決定利用水泥窯燒成系統廢氣余熱進行純低溫余熱發電。這不僅有利于環境保護，有助于緩解當地電力供應的緊張狀況，同時也有利于降低企業水泥熟料的生產成本，提高企業產品的競爭力。為此，焦作千業水泥有限責任公司委托中材國際工程股份有限公司（南京水泥工業設計研究院）編制“焦煤集團千業水泥公司新型干法水泥窯純低溫余熱發電項目可行性研究報告”。1.6 主要技術經濟指標主要技術經濟指標序號項 目單位指標備 注1建設規模 余熱發電裝機額定功率mw9平均發電功率kw8500發電量kwh/ a6120×104供電量kwh/ a 5630×1042噸熟料余熱發電量

17、kwh/ t37.1以熟料產量5000t/d計算3電站自用電率%84耗水量m3/d 22005總圖指標5.1占地面積平方米3700均為老廠用地5.2建筑系數%35.15.3綠化系數%156項目總資金 萬元6327.716.1工程建設靜態投資 萬元6257.71其中： 建筑工程 萬元988.00 設備購置 萬元3657.50 安裝工程 萬元908.00 其它費用萬元 704.216.2建設期利息萬元06.3流動資金 萬元70.007發電總成本元/ kwh0.154生產期平均8職工人數及勞動生產率 8.1職工人數人258.2全員勞動生產率kwh /人·a244.80×1049財

18、務評價指標9.1年均營業額(不含稅)萬元2585.459.2年均銷售成本(不含稅)萬元864.709.3年均銷售稅金萬元381.059.4年均營業稅金附加萬元30.509.5年資源稅萬元09.6年均利潤總額萬元1690.259.7融資前投資財務內部收益率 %24.84所得稅后9.8融資前全投資靜態投資回收期年4.98所得稅后，含建設期1年9.9投資利潤率%26.719.10投資利稅率%33.221.7 初步結論1.7.1 本項目設計嚴格遵守“穩定可靠、技術先進、降低能耗、節約投資”的設計原則，吸取其他同類型、同規模項目的經驗教訓。1.7.2 本項目符合國家的產業政策，對優化水泥生產結構，緩解電

19、力供應壓力，充分利用二次能源，改善生產環境具有重要意義，對推動循環經濟發展起到積極的作用。1.7.3 本項目投產后，將取得好的經濟效益，融資前全投資財務內部收益率(所得稅后)為20.82%，融資前全投資回收期(所得稅后)5.67年，資本金財務內部收益率為27.23%，投資利潤率20.24%，投資利稅率25.71%，固定資產貸款償還期為5.18年。不確定性分析結果表明，本項目具有較強的抗風險能力。本項目屬國家鼓勵發展的投資項目，在工廠的制造車間內技改建設，不需新征用地，請政府有關部門大力支持，抓住我國產業結構調整的有利條件，爭取項目早日投產，早見效益；建議公司盡快完成各項前期工作，建議上級有關部

20、門盡快批準本項目。2 主要建設條件2.1 余熱條件根據已運行的焦作千業水泥有限責任公司一條5000t/d熟料生產線的設計、生產、運行情況，熱力系統及裝機方案應考慮下述前提條件：水泥窯廢氣余熱條件項 目sp余熱鍋爐aqc余熱鍋爐廢氣管道數量流量(濕性氣體) ×104nm3/h鍋爐入口溫度 鍋爐出口溫度 含塵量 g/nm3(依據干性氣體)廢氣成份 vol%n2o2h2oco21363402208058.34.37.030.412236090 8g/nm3(設置沉降室)77.620.42.0注：以上水泥窯廢氣余熱條件以（現場實際）標定結果為準。2.2 建設場地本項目建設場地位于現有廠區內，

21、無需另行征地。2.3 電源焦作千業水泥有限責任公司已建35kv戶內式總降壓變電站一座，站內設有2臺16000kva，35/10.5kv有載調壓變壓器。擬建電站啟動時的啟動電源為電網供電，電站正常運行后，電站用電由發電機通過余熱發電配電站直接供電。2.4 水源焦作千業水泥有限責任公司目前采用廠區周圍地下水作為水源。本項目取水、輸水管線、水處理、清水池及泵站由水泥廠統一考慮。2.5 自然條件2.5.1 氣象條件河南焦作地區部分氣象資料如下： 通風計算溫度： 夏季： 32.0 冬季： 0 夏季空調計算溫度： 35.6 （干球） 夏季空調計算溫度： 27.4 （濕球） 全年主導風向及頻率： c ne

22、15% 12 室外平均風速： 冬季： 3.4m/s 夏季： 2.6m/s 大氣壓： 冬季： 101.28kpa 夏季： 99.17kpa最大積雪深度： 160mm最大凍土深度： 500mm2.5.2 地震烈度根據國家地震局和建設部頒發的中國地震烈度區劃圖（1991）本項目所在區域為7度，工程建構筑物按7度抗震設防。3 電站主要技術方案3.1 總圖布置3.1.1 建廠條件擬建項目為純低溫余熱發電裝置，廠址位于河南省焦作市焦作千業水泥有限責任公司5000t/d新型干法熟料生產線廠區內，距焦作市約8km。建設場地為老廠預留建設用地，已經進行了場地平整。根據老廠的工程地質資料，場地沒有不良地質現象，適

23、宜該項目的建設。3.1.2 總平面布置及豎向設計3.1.2.1 布置原則(1) 重點考慮環保、水土保持要求；(2) 合理利用土地，因地制宜，布置緊湊、節約用地、提高土地利用率；(3) 工廠的整體布局要美觀，布置中留出綠化用地。(4) 充分利用老廠資源，節約投資。3.1.2.2 總平面布置 該項目為純低溫余熱發電裝置，新建車間主要包括一臺sp爐、一臺aqc爐及沉降室。sp爐和aqc爐分別靠近熟料生產線的窯尾和窯頭布置。汽輪發電機房及冷卻塔布置在窯尾北側，緊靠生產線布置，降低熱損耗，縮小熱力管道地輸送距離。化水處理布置在原料磨西側。3.1.2.3 豎向設計豎向設計采用緩坡式，設計標高與周圍場地保持

24、一致。發電機房、冷卻塔、sp爐： 160.50m；aqc爐： 159.00m；化水處理： 162.00m。廠區雨水通過場地坡度直接排入現有排水系統。3.1.3 廠內交通運輸為滿足施工、安裝、檢修、生產及消防要求，廠區道路呈環狀布置，設計為市郊型道路，道路路面寬7m，c30混凝土路面。3.1.4 綠化規劃廠區內未布置建構筑物及鋪砌地面的地段，均可進行綠化，以種植常綠灌木和鋪設草坪為主。此外廠區道路兩側應重點綠化。3.1.5 總圖主要技術經濟指標總圖主要技術經濟指標序號指標名稱單位數量備注1廠區占地面積平方米3700均為老廠用地2建構筑物占地面積平方米13003建筑系數%35.14道路及廣場占地面

25、積平方米4005綠化面積平方米5506綠化系數%15.003.1.6 土地綜合利用(1) 本項目用地嚴格貫徹執行珍惜和合理利用土地的方針，因地制宜，合理布置，節約用地，提高土地利用率。利用荒地、劣地，盡量不占用耕地、好地。(2) 妥善處理工廠建設與發展的關系，不早占或多占用土地。本期工程集中布置，形成完整的生產系統，遠期發展工程預留在廠區外面，自內向外，由近及遠，以達到近期緊湊，遠期合理的目的。(3) 挖方場地表層腐植土先挖出集中堆放，以作綠化或復土造田之用。3.2 純低溫余熱發電工藝3.2.1 建站方案在5000t/d熟料水泥生產線的窯頭、窯尾分別設置1套aqc爐和1套sp爐，水泥線配備1套

26、9mw的補汽式汽輪機和10000kva發電機組。形成9mw的發電能力，aqc爐、sp爐和純凝補汽式汽輪發電機組采用國產設備。3.2.2 余熱條件本項目的余熱條件如下：窯尾預熱器出口廢氣量： 360,000nm3/h進鍋爐廢氣溫度： 340余熱鍋爐出口溫度： 220 (進原料磨烘干原料)含塵濃度(進口)： 80g/nm3熟料冷卻機抽氣口廢氣量：220,000nm3/h(考慮煤磨不投用情況下)進鍋爐廢氣溫度： 360余熱鍋爐出口溫度： 90含塵濃度(進口)： 8g/nm3(設置預除塵裝置)3.2.3 項目設計的主要原則保證余熱電站在正常運行時不影響水泥熟料生產線的正常生產，余熱電站建設時不影響水泥

27、生產線的正常生產，在此原則下電站設計遵循“技術先進、生產可靠、降低能耗、節約投資”的原則。具體指導思想如下：(1) 在不影響水泥生產的前提下最大限度地利用余熱；(2) 在技術方案實施上統一考慮回收利用5000t/d窯頭、窯尾廢氣中的余熱；(3) 在生產可靠的前提下，提倡技術先進。要盡可能采用先進的工藝(熱力系統)技術方案，以降低操作成本投入。(4) 采用國內可靠、成熟的設備。(5) 以生產可靠為前提，采用經實踐證明是成熟、可靠的工藝和裝備，克服同類型、同規模項目中暴露出的問題。(6) 電廠主、輔機的過程控制采用集散型計算機控制系統。(7) 貫徹執行國家和地方對環保、勞動、安全、計量、消防等方面

28、的有關規定和標準，做到“三同時”。3.2.4 余熱電站的初步方案論述擬建的新型干法水泥熟料生產線的余熱電站，是為了充分利用水泥窯余熱，提高企業的經濟效益，本項目擬在水泥生產線窯頭、窯尾分別設置余熱鍋爐，即aqc爐和sp爐，力求做到充分利用工藝生產余熱，達到節約能源降低能耗的目的。sp爐分為蒸發段及過熱段組成；aqc爐由熱水段、蒸發段和過熱段組成；9000kw純凝補汽式汽輪機；除氧系統為常溫化學除氧或真空除氧。電站控制采用dcs集中控制方式；水泥線建成時的供電和電站的自用電，在電站啟動時的啟動電源為電網供電，電站正常運行后，電站用電由發電機通過總降直接供電。在水泥窯設置回收廢氣中余熱的鍋爐系統后

29、，進入窯尾高溫風機的煙氣阻力最大將增加約1000pa；窯頭鍋爐引風機的阻力最大將增加約1400pa。(1) 煙氣流程出窯尾一級筒的廢氣(約340)經sp爐換熱后溫度降至220左右，經窯尾高溫風機送至原料磨烘干原料后，通過除塵器凈化后達標排放。取自窯頭篦冷機廢氣(約360)經沉降室沉降(預收塵裝置)后進入aqc爐，熱交換后進入收塵器凈化達標后與熟料冷卻機尾部的廢氣匯合后由引風機經煙囪排入大氣。(2) 水、汽流程 原水經機械過濾器、活性碳過濾器預處理后進入化學水裝置，達標后的除鹽水作為發電系統的補充水補入除氧器。經除氧后的給水由鍋爐給水泵送至aqc爐的公共省煤器段。進入aqc爐的給水經爐內低溫段與

30、煙氣進行熱交換，生產170左右熱水；170左右熱水按一定比例分別進入aqc爐、sp爐的汽包及發電機廠房內的閃蒸器，熱水在aqc爐、sp爐中經過蒸發段、過熱段被加熱后，aqc爐產0.8mpa、330的過熱蒸汽，sp爐得到0.8mpa、310的過熱蒸汽，經集汽缸混合主蒸汽溫度在306左右進入汽輪機主進汽口，供汽輪機做功發電；進入閃蒸器的熱水，經過閃蒸作用，產生0.124mpa、105的低壓飽和蒸汽和熱水，閃蒸熱水流至低壓給水母管，閃蒸飽和蒸汽則通過汽輪機的補汽口進入汽輪機進行膨脹做功發電，經汽輪機作功后的乏汽進入凝汽器冷凝成凝結水后，由凝結水泵送出至低壓給水母管，再由鍋爐給水泵將除氧后的冷凝水和補

31、充水直接送至aqc爐，完成一個汽水循環。(3) 排灰流程sp爐的排灰為窯灰，可回到水泥生產工藝流程中，設計時擬與窯尾除塵器收下的窯灰一起用輸送裝置送到生料均化庫。aqc爐產生的粉塵將和窯頭收塵器收下的粉塵一起回入工藝系統。3.2.5 余熱鍋爐與水泥生產工藝系統的銜接(1) aqc爐因熟料冷卻機的廢氣中含有對鍋爐受熱面磨蝕性較強的熟料微粒，濃度約為25g/nm3，為保證aqc鍋爐的使用壽命，提高余熱利用率，在進aqc爐之前的管路上設置重力沉降室，使進入aqc鍋爐的廢氣粉塵濃度降至8g/nm3左右；aqc鍋爐受熱面采用螺旋鰭片管，以提高管道單位長度的傳熱系數，降低鍋爐重量，同時降低粉塵對管道的磨損

32、，提高使用壽命。沉降室和aqc爐設在水泥生產線窯頭冷卻機與收塵器之間的管道上，鍋爐煙氣側阻力損失600pa，窯頭余熱鍋爐整個系統(包括沉降室和管道)煙氣側的阻力1400pa，系統漏風系數2%。為了確保aqc出現事故時不影響水泥生產，設旁路煙道在必要時解列aqc爐。因進aqc爐的廢氣溫度較高，在設計時已考慮在出現事故發生干燒的特殊情況。(2) sp爐1) sp爐形式 sp爐采用立式布置，鍋爐回灰經灰斗后由輸送鉸刀(帶鎖風閥)直接輸送，因此漏風點少、熱效率較高、比較容易布置(可順著窯尾風管布置)、占地面積較小。出一級筒預熱器的煙氣溫度為340，此時的粉塵主要為生料粉，較為松散，通過機械振打，可以達

33、到清除積灰的目的。2) sp爐的布置sp爐設置在窯尾預熱器與窯尾高溫風機之間，采用煙氣管道與余熱鍋爐連接，窯尾高溫風機布置在余熱鍋爐框架內(下方)， sp爐的煙氣進出口順著預熱器出口管道上進下側出。sp爐系統的煙氣側阻力1000pa，通過提高高溫風機的風壓，可使系統完全正常工作。為保證余熱鍋爐的啟停不影響水泥生產及電站的穩定運行，在sp爐煙氣連接管道上設有旁通煙道，可使鍋爐在出現故障時或水泥生產不正常時解列，既滿足了水泥生產的穩定運行又保證了sp爐的安全。通過旁通煙道的調節作用還可使水泥生產及余熱鍋爐的運行均達到理想的運行工況。(3) 余熱鍋爐受熱面型式及清灰裝置的確定窯尾余熱鍋爐的換熱面將根

34、據通過的煙氣含塵濃度較高的特點，采用光管，以減少煙塵附著在換熱面上；窯頭余熱鍋爐主要考慮減少水泥熟料顆粒對換熱面的磨損和增加換熱面積，因此采用螺旋鰭片式受熱面，同時，爐內煙氣要求采用低流速，以減輕廢氣粉塵對鍋爐受熱面的磨損。附著在換熱面上的粉塵對鍋爐的傳熱效率影響很大，因此余熱鍋爐的清灰在余熱利用系統中相當重要。本項目sp爐清灰采用機械振打裝置；窯頭余熱鍋爐因采取了預收除塵措施，進鍋爐 的粉塵濃度小于8g/nm3，且熟料粉塵不易附著在換熱面上，能隨氣流帶走，可不設清灰裝置。汽輪發電機房設二層廠房，余熱發電的主控制室和汽輪機、發電機主要部分在二樓，汽輪發電機房的一層為凝汽器和相關的油泵、水泵。3

35、.2.6 熱力系統配置設置sp爐1套、aqc爐1套；1臺單機容量為9000kw補汽凝汽式汽輪機，配套1臺10.5kv空冷式10000kva發電機組及相應的鍋爐給水制水(化學除鹽水)、冷卻水系統等輔助車間，平均發電功率8500kw，供電功率7820kw(電站自用電按8)。3.2.7 余熱電站主機設備表余熱電站主機設備表(1) 余熱利用部分1) 窯尾預熱器余熱鍋爐(sp爐)1臺 入口廢氣量：360,000nm3/h 入口廢氣溫度：340 入口廢氣含塵濃度：80g/ nm3 出口廢氣溫度：220(原料磨烘干熱源) 鍋爐產汽量：t/h(由鍋爐廠提供) 蒸汽壓力：0.8mpa 蒸汽溫度：310 煙氣側阻

36、力：850pa 鍋爐總漏風量：2% 清灰方式：機械振打 給水溫度：1682) 窯頭熟料冷卻機余熱鍋爐(aqc爐)1臺 入口廢氣量：220,000nm3/h(煤磨不投) 入口廢氣溫度：360 入口廢氣含塵濃度： 8g/ nm3(出預收塵后) 鍋爐出口廢氣溫度：90 煙氣側阻力：600pa 鍋爐總漏風量：2% 清灰方式：/0.8mpa主蒸汽 主蒸汽量：t/h(由鍋爐廠提供) 產汽溫度：330 給水溫度：170熱水段 產熱水量： t/h(由鍋爐廠提供) 產熱水溫度：170 給水溫度：54二 汽輪發電機系統1) 補汽凝汽式汽輪機1臺 額定功率：9000kw 額定轉速：3000r/min 主汽門前壓力：

37、0.689mpa 主汽門前溫度：310 補汽門前壓力：0.124mpa 補汽門前溫度：105 排汽壓力：5.73kpa2) 發電機1臺 額定功率：10000kva 出線電壓：10500v 額定轉速：3000r/min3) 凝結水泵 2臺4) 鍋爐給水泵2臺5) 橋式起重機1臺三 化學水處理系統 包括活性碳過濾器、軟水裝置、除鹽箱等 1套 設計出力：15t/h四 循環冷卻水系統1) 冷卻塔2臺2) 循環冷卻水泵3臺(二用一備)五 窯尾輸灰系統一套六 窯頭沉降室及輸灰系統二套七 電氣設備一套八 熱力控制設備一套九 汽水管線在上表的熱力系統的參數選擇中，之所以采用0.8mpa壓力等級的熱力系統是基于

38、以下原因：水泥廠純低溫余熱發電系統與正常的火電廠是有本質的區別，火電廠采用“以電定熱（燃料量）”，水泥廠純低溫余熱發電則是在不增加水泥燒成系統熱耗、不影響正常生產的前提下設置的余熱發電裝置，是“以熱定電”，并且窯尾預熱器與窯頭熟料冷卻機的利用廢氣溫度只有330360左右，因此，采用火電廠的中壓、次高壓、高壓的熱力系統是不可能的。在“以熱定電”的水泥廠純低溫余熱發電系統中要想多發電就應盡量提高蒸汽初參數，即提高過熱蒸汽量、過熱蒸汽溫度和過熱蒸汽壓力。但過熱蒸汽壓力、鍋筒壓力、飽和溫度三者密切相關。只有溫度高于一定壓力下飽和溫度的廢氣才可以產生蒸汽。以下按國內常用的三個壓力等級（0.8mpa、1.

39、27mpa、1.55mpa）的水泥廠純低溫余熱發電系統進行比較，見下表：序號比較內容0.8mpa過熱蒸汽1.27mpa過熱蒸汽1.55mpa過熱蒸汽備注1汽包工作壓力1.0mpa1.5mpa1.8mpa2工作壓力飽和溫度179.89 198.30 207.12 3產汽量之差11t/h4t/h0t/h4汽輪機汽耗5.7kg/kwh5.3 kg/kwh5.0 kg/kwh5發電量之差12303200從表中可以看出，由于汽包工作壓力下飽和溫度的降低，可供產生蒸汽的熱量大大增加，蒸汽的產生量也大幅度增加，雖然汽輪機的內效率有所降低，但蒸汽絕對量的增加，使0.8mpa壓力等級的余熱發電發電量比1.27m

40、pa、1.55mpa更接近9mw的裝機量，當然并不是要求一味地降低壓力就有助于發電量的提高，畢竟窯尾余熱鍋爐出口煙氣還需烘干水泥線的原料，因此在本項目中，采用0.8mpa壓力等級的熱力系統。3.2.8 發電主要技術指標發電主要技術指標序號指標名稱單 位指標備 注1額定功率kw90002平均發電功率kw85003年運轉時間h72004相對水泥窯的運轉率96.77水泥線年運行310天計5年發電量´104kwh61206年供電量´104kwh56307電站自用電率%88年節約標煤t/a21225按電網平均煤耗377g/kwh9噸熟料余熱發電量kwh/t37.110發電消耗新鮮水量

41、m3/d220011勞動定員人2512年人均勞動生產率´104kwh/人年244.803.3 電氣(1) 電源焦作千業水泥有限公司5000t/d熟料新型干法水泥生產線，設有總降壓站。建設的余熱電站以補充水泥生產系統的部分用電，從而進一步降低水泥生產能耗、節約能源。工廠供電由電網或廠內余熱發電多個電源供電，供電可靠，不需另設保安電源。(2) 電量平衡負荷估算9000kw機組發電量(7200h)：6120×104kwh供電量： 5630×104kwh水泥廠年用電量：約18000×104kwh(占31.28%)。(3) 發電發電機可以通過余熱發電配電站送至總降

42、的母線上，余熱發電配電站與總降之間采用單路電纜聯絡。本工程總降供配電系統采用兩級放射式配電。由35kv總降壓變電站以10.5kv向車間配電站供電，再由車間配電站以放射式方式向各車間高壓電動機和各電氣室的變壓器供電。總降內采用雙路進線電源方式。高壓配電回路分為六路，向四座配電站供電。其中原料磨和水泥磨配電站采用雙路進線，窯頭和石灰石破碎配電站采用單回路供電。總降內，與余熱發電站的聯絡開關柜由原總降內預留的備用柜400.11ah整改。同時新建一座10.5kv余熱發電配電站，用于新增電廠的10.5kv用電設備供電。在配電站進線柜、發電機出口開關柜及與總降的聯絡柜上分別設并網裝置。發電機主要設以下保護

43、：發電機差動保護、低電壓閉鎖過電流及過負荷保護、過電壓保護、定子接地保護、勵磁保護、轉子回路一點及兩點接地保護。(4) 供配電方案新增發電系統電氣室一座。電氣室設變壓器室、低壓配電室；還設有現場控制站，為本區域內的低壓用電設備供電。發電廠的所有的10.5kv用電設備(電動機和變壓器等)直接由余熱發電配電站供電。電氣室的低壓供電范圍：發電系統電氣室：余熱鍋爐、鍋爐水處理、汽輪發電機房等。(5) 控制方案發電系統設一套獨立的控制系統。控制系統均采用先進實用的dcs計算機控制系統。設一個控制室，即發電控制室。在發電控制室對鍋爐系統、汽輪機和發電機系統的設備進行集中操作、監視和管理。機旁控制：全廠所有

44、設備均設機旁控制，該功能主要用于設備檢修、單機調試。(6) 電纜敷設及接地系統電纜敷設采用電纜溝、電纜橋架敷設相結合的方式，并盡量利用現有設施。低壓接地系統采用“tn-s”系統并與工廠現有接地系統相連；10.5kv采用中性點不接地系統。3.4 自動控制3.4.1設計原則(1) 中低溫余熱發電機組的工藝過程分別采用一套分布式控制系統(即dcs系統)進行自動控制與監視。其它輔助車間采用常規儀表進行控制。(2) 遵循經濟，可靠，實用的原則選擇過程檢測儀表，關鍵生產過程檢測儀表從國外引進。(3) 控制點的設置以滿足工藝可靠運行為前提，生產的關鍵環節設置自動調節回路，一般環節設置檢測顯示，報警、報警打印

45、，遠程遙控等。3.4.2 設備選型原則(1) 分布式控制系統a. 能滿足生產過程控制管理要求。b. 硬件先進，軟件豐富，系統運行可靠、穩定。c. 系統操作維護方便，人機聯系好。d. 確保在相當時間內備品備件的供應。(2) 現場儀表a. 選用國內外應用成熟、質量可靠，性能穩定的產品。b. 模擬量信號制統一采用420ma。3.4.3 控制系統的設置dcs系統由監控級操作站、現場控制站及高速數據傳輸總線組成。發電控制室對電廠生產的運行數據進行處理、儲存和管理，以分級顯示的形式反映工廠的運行狀況。分級顯示的畫面一般有總貌顯示，組顯示，單回路細目顯示，歷史趨勢顯示，在線流程圖畫面顯示，報警顯示等。發電控

46、制室的人員通過crt所顯示的動態畫面掌握全廠生產過程的現狀和趨勢，操作人員通過鍵盤，根據工藝操作要求調用所需顯示的畫面，控制現場設備。現場站除了擁有邏輯控制、順序控制以及檢測報警功能外，更擁有模擬控制系統的全部功能，能夠接受來自現場設備的各種測量信號，把其轉換成標準的系統內部信號進行各種運算和處理。現場控制站通過高速數據總線向監控級操作站傳輸工藝過程的各種參數，同時接受監控級操作站的各種控制指令。此外，dcs系統允許現場控制站獨立進行數據采集、報警、檢測和控制，從而避免了由于局部發生故障而導致全廠控制失靈的情況發生。考慮到余熱發電站與水泥生產線的關聯性，dcs系統余留與水泥生產線計算機控制系統

47、的通訊接口。3.4.4控制室的設置(1) 設發電控制室(ccr)，根據發電機組的參數設相應的電氣室。各電氣室分別設置在被控制生產過程的附近，以減少電纜敷設。(2) 中低溫余熱發電系統dcs系統的現場控制站設置在發電機組電氣室內。 dcs系統控制范圍外的其它輔助車間與電氣一道相應設遠程控制站、控制室和值班室。3.4.5 主要檢測及控制內容(1) 余熱鍋爐防爆保護及自動控制。(2) 汽輪發電機組保護及自動控制。3.5 化水及水工電站用水水源同水泥熟料生產線一致，擬采用廠區附近地下廢棄礦井中的深層礦井水（凈水），水源取水及預處理系統由水泥廠統一考慮。化學水處理方式采用“預處理反滲透鈉床”系統。處理流程為：自廠區生產給水管網送來的水進入車間清水箱，由清水泵將水送至過濾器處理，出水經鈉離子交換器處理后進入反滲透處理裝置，達標后除鹽水進入除鹽水箱