余热锅炉发电项目可行性研究报告.docx

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余热锅炉发电项目可行性研究报告

余热锅炉发电项目可行性研究报告

江苏XX生物化工股份有限公司

余热锅炉发电项目

可行性研究报告

XX大学建筑设计研究院热电工程设计研究所

二〇一一年三月

7.3主厂房布置.................................................................21

7.4供、排水系统......................................................................22

7.5电气部分..............................................................25

7.6热控部分...................................................................27

7.7土建部分.................................................................30

7.8热力网..................................................................35

7.8.1管道热补偿及疏水.....................................................35

8环境保护..................................................................37

8.1概述...............................................................................37

8.2厂址地区环境现状...................................................37

8.3环保设计标准................................................................39

8.4污染防治措施............................................................40

8.5与普通热电联产的环境效益相比较.........................................41

8.6环保投资估算........................................................41

8.7结论与建议.......................................................................41

9消防、劳动安全与工业卫生.............................................43

9.1设计依据..............................................................43

9.2消防............................................................44

9.3防爆措施.....................................................................45

9.4防尘、防毒、防化学伤害........................................................46

9.5防电伤、防机械伤害............................................................46

9.6防暑与防寒....................................................................46

9.7防噪声、防振动............................................................46

9.8抗震.......................................................................47

9.9其它..........................................................................47

10节约和合理利用能源.....................................................48

10.1年节标煤量计算...........................................................48

10.2主要节能措施.....................................................48

11劳动组织及定员................................................................50

11.1劳动组织及管理................................................................50

11.2定员分配........................................................................50

12工程实施条件和进度.......................................................51

12.1施工条件.....................................................................51

12.2施工进度....................................................................51

13投资估算及财务评价......................................53

13.1概述...................................................................53

13.2投资估算编制原则及依据........................................................54

13.3项目投资估算..................................................................54

13.4财务评价.......................................................54

13.5财务评价明细...................................................................55

14工程招标......................................................................58

14.1编制依据...................................................................58

14.2招标初步方案..............................................................58

14.3招标的组织和工作..............................................................60

15结论....................................................61

附图目录

序号图名图号

1站区总平面布置图2010-9R128K-01

2原则性热力系统图2010-9R128K-02

3主厂房底层平面布置图2010-9R128K-03

4主厂房运转层布置图2010-9R128K-04

5主厂房横断面布置图2010-9R128K-05

6原则性电气主接线图2010-9R128K-06

1概述

1.1项目概况及编制依据

1.1.1项目概况

项目名称：

江苏XX生物化工股份有限公司余热锅炉发电项目

项目投资人：

江苏XX生物化工股份有限公司

建设地址：

江苏省XX市江苏XX生物化工股份有限公司厂区内

企业性质：

股份制有限责任公司

法人代表：

1.1.2企业概况

江苏XX生物化工股份有限公司是国家批准的农药生产企业，江苏省高新技术企业。

其前身最早是1976年经原国家计委批准建设的江苏省XX农药厂，1997年进行改制成为江苏省XX农药有限公司，2004

年与江苏苏化集团强强联合成立江苏苏化集团XX农化有限公司，2007年更名为江苏XX生物化工股份有限公司。

公司1994年获得化工自营进出口权，2001年公司技术开发中心被江苏省经贸委认定为省级技术中心。

2008年公司实现销售收入90409万元，实现利润11608万元；2009年实现销售收入62754万元，利润11673万元。

公司初建时位于江苏省XX市城市西郊，远离城市中心区，周边是农田和少量散户居民。

近年来随着城乡经济和社会的快速发展，以城市为中心的经济圈不断建设，城市规模迅速扩大，功能日趋完善，现在企业所处的地理位置已经属于主城区，周边居民日益增多。

与此同时，企业也有了长足发展，有力促进地方经济和社会的发展和进步，随着企业规模的扩大，达标排放的污染物也有所增加，危险源点不断增多，对周边居民和城市环境产生严重影响，对周围群众的生命财产安全也构成了潜在的巨大威胁，也阻碍了城市的建设发展。

企业经过30余年的不断投入发展，为地方经济建设起过积极的作用，就目前城市发展和企业所处的位置现状看，处于城市中心限制了企业生存空间的扩大，制约了企业的可持续发展。

化工园区建设是近年来国际化工发展的主流，也是我国化学工业发展的新型模式。

国家支持化工园区的建设，许多园区取得了显著成绩。

化工是我省传统优势产业，结合自身实际情况，江苏大力实施化工园区的建设，以产业空间集聚合理配置生产要素，实现化学工业的集中化和可持续发展。

对现有化工生产企业进行布局调整，特别是分散在主城区的化工企业加快向化工园区集中，这样既符合城市总体规划的要求，也符合企业发展和安全生产的需要。

为了积极响应省市号召，大力配合化工企业入园进区整治工作，同时也从企业自身发展考虑，公司决定将原有的农药产品及其他产品搬迁到江苏省环保厅批准建设的XX市化工产业集聚区苏化片区。

苏化片区位于市区以西11km的新戴河西岸，新戴河是XX市主要河流之一，水源充足，园区北依323省道，毗邻新戴河瓦窑港，交通十分便捷。

园区所处的位置地势平坦，土地开阔，远离居民区，周围生态良好，外部环境优越。

园区规划起点高，视野宽，纵深长，有超前性，符合国家化工产业政策，行业发展方向，园区准确定位，总体把握，思路清晰，措施得当，既有近期建设目标，又有远期发展空间，使园区特色鲜明，规模适度，有助于形成核心竞争力。

目前苏化片区生产基地水、电、汽、道路、通讯、办公、分析、消防设施、环保设施及部分公用设施已完成一期规模。

江苏XX生物化工股份有限公司为了企业自身对蒸汽的需要，计划在苏化片区新建400kt/a硫磺制酸项目。

硫酸是基本化工原料之一，大量的用于生产化学肥料，如磷肥、硫酸铵等。

在化工领域广泛应用于生产各种硫酸盐的原料，还应用于塑料、人造纤维、燃料、油漆、制药等的生产。

在石油精练、钢铁酸洗、有色金属的冶炼及纺织印染、制革、炼焦等行业也大量需用硫酸。

在国防工业中制取硝化甘油、硝化纤维、三硝基甲苯等炸药及原子能工业、火箭工业等都需要硫酸。

随着我国国民经济和各行各业的快速发展，硫酸作为基本化工原料，将具有稳定的国内外市场。

目前由于使用硫酸的主要行业对硫酸的需求都比较平稳，因此预计硫酸市场仍将继续保持平稳。

近年来，我国硫酸企业与科研设计及设备制造企业密切合作，一面积极消化吸收国外先进技术的同时，在新工艺、新技术、新材料、新设备、提高余热回收率、强化环保措施等方面都取得了很大成绩，有的技术、设备已经接近或达到世界先进水平。

本项目将力争使工艺技术先进、可靠，使装置建成后在工艺技术上处于较先进的水平。

同时，硫磺制酸项目可以配套建设余热回收系统副产蒸汽，用以满足公司生产、生活蒸汽的用量。

本项目将为XX生物化工股份有限公司改善产品结构、扩大企业规模、扩展市场提供了有利条件；同时，也能为公司形成新的经济增长点，同时还可以解决地方部分人员的就业问题，因此本项目不但对于企业的发展既具有积极的经济意义，同时也具有一定的社会意义。

1.2项目建设必要性

该项目的实施理论上可为硫酸生产线提供最高约50%用电，可减少从电力系统受电，又可节能利废，降低生产（用电）成本，减少有害气体的排放，美化周边环境，是一项利国利民，符合国家能源和环保政策的好项目，其建设十分必要。

1.3研究范围

本项目为余热发电扩建工程，设计范围从余热锅炉出口蒸汽管道及汽机房内的汽水管道。

除氧、高压给水及排污、脱盐水等系统属于余热锅炉范围，不在此工程研究范围

项目接入系统方案、环境评价报告、水资源论证等由业主另行委托有资质单位进行专门论证。

1.4主要设计技术原则

本可行性研究报告贯彻执行以下主要设计技术原则：

1、报告内容及深度符合国务院（国发,1999'36号）文批转国家经贸委等部门*关于进一步开展资源综合利用的意见>及附件的要求。

2、在余热利用车间总体布局设计上，既要满足本期工程的要求又要兼顾到规划容量时的合理性。

3、采用效率高、运行可靠的汽轮机。

4、发电机出口电压10KV，并入厂用10KV母线，接入硫酸厂全厂总变电站。

5、工业水为闭式循环，采用公司现有系统。

6、汽轮机热工控制采用DCS分散控制系统。

7、主设备年利用率按6500小时计算。

8、项目建设规模：

本项目拟建设1台C6MW抽凝机组，暂不考虑预留扩建。

公用系统由硫酸厂配套，本项目不再重复考虑。

2余热锅炉介绍

2.1余热锅炉设计范围

1）硫磺制酸系统内余热锅炉管道配置设计。

2）40t/h脱盐水站配置设计。

2.2余热利用方案

根据硫酸工艺要求，焚硫炉出口炉气温度从960℃冷却到430℃；转化器一段出口炉气温度从598℃冷却至460℃；一吸塔进口炉气温度从276℃冷却至175℃；转化器四段出口炉气温度从423℃冷却至155℃，再进第二吸收塔。

为此在焚硫炉出口设置一台火管式余热锅炉（一锅），在转化器一段出口设置一台高温过热器，在一吸塔进口设置一台省煤器

（省煤器Ⅱ），在转化器四段出口设置一台低温过热器，低温过热器后设置一台低温省煤器（省煤器Ⅰ），整个系统可回收热量3.82MPa、450℃中压过热蒸汽约60t/h。

2.3热力系统

除氧器除氧后的锅炉给水（104℃），经热管省煤器Ⅰ、Ⅱ加热后送到汽包内，由汽包下降管引入焚硫炉后的火管余热锅炉中，火管余热锅炉产生的饱和蒸汽再经过低温过热器、高温过热器加热到450℃。

1）脱盐水系统

由于厂方未提供水质全分析资料，现锅炉水处理暂按以下设计：

为满足中压锅炉给水水质标准（GB12145），拟采用两级反渗透加一级脱盐流程，水处理能力为40t/h。

具体制水流程如下：

原水→原水箱→原水泵→机械过滤器→两级反渗透→中间水箱→中间水泵→混床→脱盐水箱→脱盐水泵→除氧器→给水泵→汽包。

再生系统为：

酸、碱槽车→卸酸、碱罐→酸、碱泵→酸、碱贮槽→酸、碱计量器

XX大学建筑设计研究院热电工程设计研究所6

江苏XX生物化工股份有限公司余热锅炉发电项目可行性研究报告→酸、碱喷射器→混床。

再生采用31%盐碱和30%氢氧化钠。

再生污水进入中和池，处理合格后，再由污水泵经管道送出厂后排放。

为保证水的PH在8.5～9.2范围内，在脱盐水站内设有一套自动加氨装置。

2）给水系统

除氧合格的104℃给水，由给水泵打出，经外管，一路进入设于转化四段出口低温过热器后的低温省煤器，经换热后进入设于一吸塔进口的高温省煤器换热后，此时给水温度大约在～225℃左右，最后进入火管式余热锅炉的汽包内。

另一路给水供过热蒸汽喷水减温用。

3）汽水系统

余锅汽包之炉水经下降管进入锅壳式蒸发器内，经换热后，炉水部分蒸发，汽水混合物经上升管进入汽包内，在汽包内经二级汽水分离，饱和蒸汽从汽包顶部导出，分离下的炉水再进入下降管继续进行循环，饱和蒸汽经管道进入设于转化器四段出口的低温过热器内，蒸汽经加热后再依次进入转化器一段出口的高温过热器内，为保证出口之过热蒸汽温度450℃，低温过热器和高温过热器及高温过热器两级之间设有喷水减温自动调节装置。

所产3.82MPa、450℃、60t/h过热蒸汽经φ133×10

蒸汽外管送至汽轮机进口，蒸汽经汽机抽汽口排出低压蒸汽管，排汽通过凝汽器由循环冷却水冷却至凝结水，最后送入除氧器。

2.4主要设备选型

1）锅炉部分

序号名称规格数量（台/套）

1余热锅炉汽包工作压力：

4.21MPa（g）1

饱和蒸汽温度：

255℃

2高温过热器过热蒸汽压力：

3.82MPa（g）

过热蒸汽温度：

450℃1

过热蒸汽量：

60t/h

3低温过热器过热蒸汽压力：

～4.0MPa（g）

过热蒸汽温度：

～350℃1

过热蒸汽量：

60t/h

4省煤器Ⅱ（高温）进/出口气体温度：

276/175℃1

5省煤器Ⅰ（低温）进/出口气体温度：

350/165℃1

2）脱水盐部分

序号名称规格数量（台/套）

1机械过滤器φ1500（衬胶）3

2反渗透装置2×6t/h2

3混床φ1000（衬胶）2

2.5设备装置

1）锅炉部分

锅炉部分设备包括锅壳式余热锅炉、高温过热器、低温过热器以及热管省煤器Ⅰ、Ⅱ，均与工艺设备布置在工艺装置区内。

2）脱盐水站

厂房10×22m，室内布置机械过滤器、混床、反渗透装置以及各种水泵等，厂房外布置酸碱贮槽、计量器、水箱以及中和池等。

3热负荷

3.1供热现状

随着本公司的快速发展，供热需求也日益增加。

3.2热负荷

3.2.1现状热负荷

热负荷详见下表2-1

表2-1现状热负荷

用汽参数热负荷序

热用户名称生产班制

号

压力（MPa）（a）温度（℃）最大平均最小

1AKD30.6170754.5

2乙酰甲胺磷30.6170532.5

3硬脂30.6170532.5

4菊酯30.6170321.5

5多菌灵30.6170543.5

6林草净30.6170532.5

7甲基硫菌灵30.6170654

8甲、乙酯30.6170754.5

9一甲胺、二甲胺30.6170754.5

合计0.6170503530

3.3设计热负荷

根据热负荷用汽量折算到热电厂出口供汽参数0.98MPa300℃汽量，再考虑热负荷同时率和热网汽水损失后，得到设计热负荷如下：

由于此热电厂属于余热利用，设计热负荷仅考虑现状热负荷情况，设计热负荷如下：

参数0.98MPa300℃

热负荷最大平均最小

流量433025.8

设计热负荷为0.98MPa300℃蒸汽30t/h

3.4年持续热负荷曲线绘制

近期年持续热负荷曲线是按年8760小时内的最大、平均和最小设计热负荷绘制而成，如下图2-1

图2-1近期年持续热负荷曲线

3.5凝结水回收

热用户主要是化工工艺用汽，均为直接用汽，而且凝结水水质较差，故本设计不考虑凝结水的回收。

4电力系统

4.1硫酸厂电力系统及供电现状

根据中国化工中蓝连海设计研究院2010年5月版的*江苏XX生物化工股份有限公司400kt/a硫磺制酸项目可行性研究报告>中关于电气系统的描述，园区新建35KV变电所一座，设置两台35KV/10KV主变压器。

10KV单母线分段，分别供给硫酸生产线用电。

4.2余热电站接入系统

本工程发电机出口电压选用10kV，经过电缆接入35kV变电所10kV母线，所发电在硫酸生产线配电母线段全部用完。

5汽机选型及供热方案

5.1主要参数的确定

初参数

利用硫璜制酸工艺余热产生的蒸汽压力为3.82Mpa（a）、温度为

450℃，额定蒸发量60t/h

5.2机组选型

方案一

本期工程汽机房进汽参数及流量均为确定值，进汽初参数p=3.43MPat=435℃，蒸汽量60t/h，抽汽参数p=0.98MPat=300℃,30t/h;根据以上数据，可选择的抽凝机组C6MW的发电机组。

1）汽轮机

型号C6MW-3.43/0.98型

额定功率6000KW

转速3000r./min

额定进汽量56t/h

进汽压力3.43MPa

进汽温度435℃

抽汽压力0.98MPa

抽汽温度300℃

2）发电机

型号QF-7.5-2

额定功率7500KW

额定电压10500V

额定转速3000r/min

功率因素0.8

3）一级减温减压器进口参数3.43MPa、450℃，出口参数0.98MPa、

300℃，流量60t/h

方案二

本期工程汽机房进汽参数及流量均为确定值，进汽初参数p=3.43MPat=435℃，蒸汽量60t/h；背压机排汽参数p=0.98MPat=305℃,55t/h;根据以上数据，选择的背压机组B3MW的发电机组。

1）汽轮机

型号B3MW-3.43/0.98型

额定功率3000KW

转速3000r./min

额定进汽量55t/h

进汽压力3.43MPa

进汽温度435℃

排汽压力0.98MPa

排汽温度305℃

2）发电机

型号QF-3-2