某电站工程可行性研究分析.docx
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某电站工程可行性研究分析
某电站工程可行性研究分析
1400吨/日水泥熟料生产线
3MW双压纯低温余热电站工程
可行性研究分析
河南蓝海节能技术服务
二零壹零年十二月十三日
1、总论
2、双方合作方案和模式
3、单压纯低温余热电站简介
4、合同能源治理机制简介
5、河南蓝海节能技术服务简介及资质
6、洛阳发电设备厂简介
7、可行性研究分析
8、合同能源治理项目合同
9、部分业绩表
一、总论：
我国是水泥生产大国，水泥产量已连续20年位居世界第一。
水泥工业是能源消耗大户，不仅要消耗大量的煤炭资源，而且要消耗大量的电能，改进水泥生产工艺，探究更有效的节能方式，最大限度的降低水泥产业每吨熟料消耗能量，水泥行业进行着积极的尝试。
目前，随着经济飞速进展和技术进步，水泥生产工艺不断由传统的湿法向干法生产工艺改进，干法水泥窑生产每吨熟料耗电量也已降至90kW.h/t左右。
专门是90年代以来，从2000t/d到10000t/d国产化水泥生产线相继投入生产，而且新型干法水泥窑的水泥产量的比重显著增加，已占到总产量的30％。
随着国家能源政策的调整，水泥行业结构调整步伐也在加快，这一比例正在快速上升。
干法水泥生产工艺的窑外分解、多级预热等生产工艺使能源的利用率大大提高，但由于水泥熟料煅烧技术及水泥生产工艺流程的限制，大量350℃以下中、低温废气余热尚不能被充分利用，水泥熟料烧成系统总热量的30％被白白排放掉，能源白费惊人。
利用水泥生产工艺中的中低温废气进行余热发电，最大限度地节约成本，是世界水泥工业进展的趋向。
20世纪80年代以来，发达工业国家在水泥窑余热发电方面进行了有益的尝试，并取得了专门大的成就。
如：
日本国内70％的水泥企业在新型干法生产线上都设置有余热发电系统，水泥工业余热发电量占有自身用电量的比例，在1995年就差不多达到43％；我国台湾地区的水泥生产企业配置余热发电系统的比例也是专门高的。
我国水泥生产线低温余热发电技术起步较晚，但增长速度专门快，国家在产业政策上也给予专门大支持。
在国家进展改革委员会启动的«节能中长期专项规划»中，明确提到〝余热余压利用工程〞，并要求水泥行业重点在2000t/d以上水泥生产线上，每年建设中低温余热发电装置30套，形成年节约300万吨标准煤能力。
二、双方合作方案和模式
1、工程概况
南阳方城宛北水泥责任现有日产1400吨干法水泥中空窑生产线一条，经核算评估可配套安装一套3MW余热发电站。
此项目由河南蓝海节能技术服务以能源合同治理的营销方式进行项目建设。
工程总造价2180万元。
〔不包含土建费用〕,其中工程造价1867.48万元，投资回收期利息312.52万元。
汽轮发电机全年运行费用按:
年发电按7200小时；平均发电率2500kW.h,电站自用电按8%，全年送电量16560000kW.h；人工工资、水处理及修理爱护成本按0.06元/kwh；项目总投资按2180万元，外购电网电价按0.62元/kwh，自发电价按0.55元/kwh计，那么每年发电产生的效益为：
[2500×7200×0.55元×〔1－8%〕－2500×7200×0.06元]＝802.8万元
外供电减少，改变与供电部门结算方式，减少支出取得效益（略）；
窑头风机由于增加收尘因磨损减少产生效益（略）；
总经济效益：
802.8万元/年
回收年限：
2180万元/802.8万元≈2.8年（2年10个月）
同时，南阳方城宛北水泥责任从电站运营之日起可享受余热发电与电网供电的电费差价。
按余热发电并网收购价0.55元、电网供电电费0.62元运算，每日可实现电费节余0.387万元。
工程项目投资收回期中每年可实现电费节余116万元。
〔按年生产300天运算〕
为保证电站正常运营，南阳方城宛北水泥责任负责电站并网手续，并应保证工程项目投资全部收回期间电站正常并购发电。
2、合作方案
甲方：
方城县宛北水泥有限责任公司
乙方：
河南蓝海节能技术服务
为了更快开拓节能技术新市场，甲乙双方决定强强联合，共同进展节能新技术，为国家环保规划实施做先锋，为企业效益提高做奉献，因此，特制定协议如下：
1、方城县宛北水泥厂现有1400t/d水泥熟料生产线一条，依照窑尾和窑头产生的废气量和温度等参数，拟建设3MW余热电站一套。
乙方负责余热发电项目筹建的全部投资，筹建内容包括项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训，〔土建项目只负责设计，不负责施工〕；甲方负责提供上述水泥生产线余热电站建设所需的场地、水源，厂区内的现有基础设施提供给余热电站使用，为乙方施工、治理人员提供住宿和办工场地。
电站建成运行后，签订电站建筑完成协议，电站产权暂归乙方所有，乙方拥有其投资余热发电项目所形成的动产、不动产的一切权益〔土地和厂房享有使用权〕。
并负责电站治理运营,治理运营期为三十四个月,期间应收回全部工程项目投资。
期间乙方承担电站运营治理费用，电站生产用水由甲方无偿提供。
2、投资建设的余热电站发出电力后按照双方议定的含税单价0.55元/kwh销售给甲方，甲方全部同意余热电站所发出的电力。
电站发电所产生的全部经济效益用于支付工程项目投资，直到治理运营期终止并收回全部工程投资为止。
3、合同运营期终止后，电站的全部经济效益归甲方所有，乙方把项目的投入〔包括设备、技术等〕所有权转让给甲方经营。
4、由甲方办理余热发电项目的备案、审批、电力并网手续，办理锅炉和天车准运证，确保取得有关余热发电项目建设的其他行政许可文件，涉及费用由甲方负责。
5、工程总造价2180万元〔贰仟壹佰捌什万元整〕。
6、电费结算
6.1合同期内，乙方向甲方提供的余热电站电力，其供电含税单价目前为0.55元/kWh。
该价格作为今后供电网价格上涨或下降的基准电价。
6.2如供电网电力基准价格发生调整后，不管价格上涨或下降，双方各按50％分享或承担，相应地调整余热电站的供电含税单价。
6.3甲方使用余热电站所供电量以余热电站实际输送给电网的电表数为依据，电费的运算方法为：
供电量×供电含税单价。
电费按月抄表并结算，抄表日期为每月20日，应对电费应在当月月底〔30日〕前付款完毕，付款采取银行转账方式。
6.4假如发生当地电力治理部门的治理费用〔非一次性的支出〕，那么合同双方各承担50％。
7、如因工程地质、工艺设备改变等问题引起大的投资变化，资金的追加部分应经双方协商，另行签订追加投资协议或合同。
8、甲方对乙方交付工程工期提早或滞后的奖惩如下：
工期每提早〔延期〕一周〔不满一周按一周算〕奖〔罚〕５万元，但最高奖〔罚〕额不超过合同总价的１％。
9、按照本合同考核指标，在保证甲方提供的余热参数条件下，在７２小时试运行考核期内，平均发电功率达到2.5MW，吨熟料发电量考核指标为大于等于３８kwh／t。
10、乙方安装设备完毕后达不到服务质量要求，应赔偿甲方缺失，但总赔偿金额不得超过合同总价的1％。
11、电站在运行过程中不遵守双方的有关协议或因操作阻碍甲方的正常生产的情形，甲方可依照需要要求乙方给予配合，保证甲方生产线的稳固。
如因主观有意造成甲方的缺失时，乙方应当赔偿甲方的直截了当缺失。
12、在此期间如因甲方的缘故造成发电站无法按额定功率正常工作的，应顺延合同治理运行期直至乙方投入完全回收终止，因甲方的缘故造成的合同的履行期限顺延，每延期一日甲方向乙方赔偿５万元。
13、甲方年实际满负荷生产天数许多于300天。
14、其余未及事项，由甲乙双方友好协商解决，假如显现违约现象，那么按国家有关合同法执行。
三、单压纯低温余热电站介绍：
单压纯低温余热电站是指推动汽轮机做功而发电的蒸汽是一种低、中压参数蒸汽，参数蒸汽，压力仅为1.6Ｍpa左右，温度仅为３１０℃左右，由水泥熟料生产线窑尾预热器输出的330℃左右的废气，通过窑尾余热锅炉〔SP〕，可转化出一种压力1.6Ｍpa左右，温度３１０℃左右的低、中压参数蒸汽，另外，由水泥熟料生产线窑头蓖冷机的最合适点开一缺口，引出一种350℃左右的废气输入窑头余热锅炉〔AQC〕，生产出的蒸汽参数：
压力1.6Ｍpa左右，温度３１０℃左右的中、低压参数蒸汽。
发电汽轮机运行时，窑头余热锅炉〔AQC〕产生的中、低压参数蒸汽与窑尾余热锅炉〔SP〕产生的中、低压参数蒸汽相混合，同时进入汽轮机做功，带动汽轮发电机发出10500V的交流电来。
因此，它与原先一般高压汽轮机的运行参数相比，进汽压力和进汽温明显较低，进一步利用了低温烟气的热量，因此能节约大量热量，它是目前我国最先进和节能环保发电新技术，也是国家发改委目前大力举荐和倡导的最好、最新的节能环保新工艺。
水泥厂纯低温余热发电站工程流程图：
四、合同能源治理机制简介：
合同能源治理机制的实质是：
一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。
如此一种节能投资方式准许用户使用以后的节能效益为工厂和设备升级，以及降低目前的运行成本。
能源治理合同在实施节能项目投资的企业〔用户〕与专门的盈利性能源治理公司之间签订，它有助于推动节能项目的开展。
在传统节能投资方式下，节能项目的所有风险和所有盈利都由实施节能投资的企业承担；在合同能源治理方式中，一样不要求企业自身对节能项目进行大笔投资。
合同能源治理是节能服务公司通过与客户签订节能服务合同，为客户提供包括：
能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务，并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。
节能服务公司服务的客户不需要承担节能实施的资金、技术及风险，全部设计、审计、融资、采购、施工监测等均由节能服务公司负责，不需要客户投资。
同时能够更快的降低能源成本，获得实施节能后带来的收益，并能够猎取节能服务公司提供的设备。
节能服务公司的业务不是一样意义上的推销产品、设备或技术，而是通过合同能源治理机制为客户提供集成化的节能服务和完整的节能解决方案，为客户实施〝交钥匙工程〞；客户借助节能服务公司实施节能服务，能够改善现金流量，把有限的资金投资在其他更优先的投资领域以提升竞争力；节能服务公司能够为客户选择提供先进、成熟的节能技术和设备，同时向客户保证项目的工程质量。
合同能源治理模式带给能耗企业的效益：
1、能耗企业不用资金投入，即可完成节能技术改造；
2、节能工程施工完毕，就可分享项目的部分节能效益；
3、在合同期内，能耗企业的客户支付全部来自项目效益，现金流始终为正值；
4、合同终止后，节能设备和全部节能效益归能耗企业；
5、节能服务公司为能耗企业承担技术风险和经济风险。
五、河南蓝海节能技术服务简介及资质：
河南蓝海节能技术服务成立于二零一零年，注册资金为500万，是洛阳市首批由国家发改委备案的两家节能公司之一，公司前身为洛阳蓝海实业，长期专业从事以两相流原理及延伸利用和余热发电节能技术的研究，节能工程的设计、采购、施工、治理，技术咨询及服务等节能减排事业的工程公司。
公司专门从事水泥窑、玻璃窑、钢铁、化工及有色金属冶炼等行业中低温烟气余热发电工程等节能环保项目的总包〔含BOT形式〕业务。
公司主营业务包括：
设计、总包建设余热电站工程；安装锅炉、汽轮机发电机组及其它辅助设备；工程设备成套、节能技术改造及提供相关技术服务、技术咨询、技术成果转让。
河南蓝海节能技术服务先后与西安交通大学能源与动力工程学院、北京航天航空大学、国防科技大学、河南科技大学、洛阳理工学院和洛阳中信重机公司确定了战略合作伙伴关系，是集产、学、研、销售和服务为一体的科技型企业。
六、洛阳发电设备厂简介：
七、可行性研究分析
1、项目性质和由来
1.1项目性质
方城县宛北水泥有限责任公司纯低温余热发电项目利用水泥熟料生产系统窑头及窑尾的低温余热资源，提高资源综合利用效益，属于纯低温余热利用电站和技改项目。
该项目符合国家余热资源综合利用政策，属国家鼓舞进展的资源综合利用项目。
项目建设投资2180万元〔不含土建费用〕。
余热发电站项目按合同能源治理中效益分享型方式运营。
由河南蓝海节能技术服务负责融资筹建，筹建内容包括项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训，电站建成运行后，产权归河南蓝海节能技术服务所有，并负责电站的治理和运行，期间承担电站运营费用，但电站运行用水由方城县宛北水泥有限责任公司无偿提供。
电站发电所产生的全部经济效益用于支付工程项目投资，直到工程项目投资全部收回为止。
估量投资回收期约为三十四个月。
在工程项目投资全部收回后，电站的全部经济效益归方城县宛北水泥有限责任公司所有，河南蓝海节能技术服务把项目的投入〔包括设备、技术等〕所有权无偿转让给方城县宛北水泥有限责任公司。
1.2项目由来和企业现状
方城县宛北水泥有限责任公司现有日产1400吨干法水泥中空窑生产线一条，目前正处于正常运行时期。
目前水泥生产能源耗量约占全国能源消耗量的7%左右。
在水泥能耗中，熟料能耗约占7～8成。
近年来，随着新型干法水泥技术的日渐成熟，新型干法水泥生产线所占比例逐步加大，水泥综合能耗在下降，为了进一步加强节能减排工作，国务院先后下达了«国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知»、«国务院关于加强节能工作的决定»和«国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知»等文件，同时规定今后新建新型干法水泥熟料生产线必须同步配套低温余热发电装置，并将其作为项目核准的必要条件。
2020年6月底前所有日产2000吨及以上的新型干法水泥生产线必须完成低温余热发电装置的配套建设。
利用水泥生产过程中的废气余热建设电站后，电站的产品-电力将回用于水泥生产，这套系统在回收水泥生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了水泥厂对环境的热污染以及粉尘污染，这将给企业带来庞大的经济效益。
是一个典型的循环经济范例。
本余热发电项目建成后，可大力回收和循环利用水泥窑废气，提高水泥生产线的整体资源利用水平，为资源的绿色消费奉献力量。
1.3项目建设的目的和必要性
（1）能综合利用资源、减少环境污染
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进展中一项长远的战略方针，关于节约资源、改善环境状况、提高经济效益、实现资源的优化配置和可连续进展具有重要的意义。
随着水泥熟料煅烧技术的进展，水泥工业节能技术水平有了长足的进步，熟料烧成热耗已由原先的4600～6500kJ/kg降至2900～3500kJ/kg，但仍有大量的中、低温废气余热难以充分利用。
例如技术先进的窑外分解窑，窑头、窑尾废气余热的热量为烧成系统总热量的35%以上。
如何充分利用这部分中、低温余热，是目前降低水泥生产综合能耗、降低生产成本的关键。
水泥生产一方面排放了大量的中低品位余热，另一方面又要消耗大量的电能，每生产1吨水泥需耗电90～120kW.h。
因此，利用纯低温余热发电技术充分回收余热，转换为电能用于水泥生产，成为目前水泥工业降低能耗、节约能源的有效途径。
从环境爱护的角度看。
由于纯低温余热发电完全利用水泥生产过程中产生的废气余热作为热源，整个发电过程不需要燃烧燃料〔煤、油、燃汽〕，因此，对大气环境不增加任何污染物〔粉尘、NOx和SO2〕的排放。
且余热锅炉还能起到收尘和降温作用，降低了水泥废气中的粉尘排放浓度和气体温度，对减少温室效应、爱护生态环境起着积极的促进作用。
（2）能优化能源结构
从能源利用率的角度看。
水泥生产过程中消耗的能源有效利用率仅为60%左右，其余的热量随废气排到大气中。
余热发电建成后，可将排放至大气中的废气余热最大限度地进行回收，使水泥厂的能源利用率提高到85%以上，为水泥厂的可连续进展制造了有利条件。
（3）符合国家能源政策
国家相关部门多次对资源综合利用做了明确指示，国家发改委等八部委也以〔发改运行［2006］609号〕文件明确规定水泥结构调整中重点支持水泥低温余热发电项目。
（4）可促进企业自身的进展
随着改革的不断深化，社会主义市场经济为现代企业提供了不断进展、壮大的有利条件，同时市场竞争也会更加猛烈。
为了适应市场的变化，进一步提高在市场中的竞争力，迫切需要进行技术改造。
本余热发电项目建成后，每年综合利用废气发电1800×104kW.h，除自身消耗外向水泥厂供电1656×104kW.h，年节约电费约910万元，减少了废气对环境的污染，降低了水泥生产成本，提高了企业经济效益，增强了自身市场竞争能力，对企业的进展将起到积极的推进作用。
南阳方城县宛北水泥有限责任公司能够充分利用新建水泥熟料生产线熟料煅烧过程中排放的大量废气余热发电，是资源综合利用、节约能源、降低企业生产成本、减少环境污染的一种行之有效经的节能方式，利国利民，符合国家相关政策。
本项目建成后，年发电1800×104kW.h，供电量可满足水泥生产30%左右的用电需要，每年可节约标煤约0.648万吨。
减少二氧化碳排放量约1.62万吨，减少二氧化硫排放量约104吨。
1.4建设规模、生产方法及产品纲领
1.4.1建设规模
拟利用1400t/d水泥生产线中的余热建设一座3MW单压纯低温余热发电站。
1.4.2生产方法
利用新型干法生产线的窑头、窑尾废气余热纯低温发电。
1.4.3、产品纲领
装机容量：
3MW。
平均发电功率：
2500kW。
年发电时刻：
7200小时
年发电量：
1800×104kW.h。
年供电量：
1656×104kW.h。
单位熟料余热发电量：
38.40kW.h/t。
项目建设要紧内容：
1400t/d水泥窑窑头冷却机废气余热锅炉〔AQC炉〕；
1400t/d水泥窑窑尾预热器废气余热锅炉〔SP炉〕；
锅炉给水处理系统；
汽轮发电机系统〔9MW〕；
电站循环水系统；
站用电系统；
电站自动操纵系统；
电站室外汽水系统；
电站室外给排水管网及相关配套的通信、给排水、照明等辅助系统。
1.5要紧生产设备
序号
名称
型号规格
技术条件
数量
备注
1
AQC锅炉
入口废气量：
180000m3/h
入口废气温度：
360℃
入口废气含尘浓度：
＜30g/Nm3
出口废气温度：
90℃
主蒸汽量：
7.3t/h
主蒸汽压力：
1.7Mpa
主蒸汽温度：
～330℃
给水温度：
45℃
锅炉总漏风：
≤2％
布置方式：
露天
1台
2
SP锅炉
入口废气量：
300000m3/h
入口废气温度：
330℃
入口废气含尘浓度：
＜100g/Nm3
出口废气温度：
220℃
主蒸汽量：
13.3t/h
主蒸汽压力：
1.7Mpa
主蒸汽温度：
～300℃
给水温度：
从AQC来〔45℃〕
锅炉总漏风：
≤2％
布置方式：
露天
1台
3
补汽凝汽式汽轮机
BN9-1.6/0.35
装机功率：
3MW
额定转速：
3000r/min
进汽压力：
1.6Mpa
进汽温度：
～320℃
进汽量：
20.3t/h
排汽压力：
0.007Mpa
1台
4
汽轮发电机
额定功率：
3MW
额定电压：
10500V
额定转速：
3000r/min
可控硅励磁
1台
5
锅炉给水泵
流量：
32t/h
扬程：
231m功率：
55kW
2台
1台备用
6
循环水泵
流量：
720m3/h
扬程：
H=32m功率：
90kW
3台
1台备用
7
冷却塔
流量：
600m3/h
功率：
22kW
3台
8
真空除氧器
能力：
25t/h
出水含氧：
0.05mg/l
1台
9
纯水制备系统
能力：
5m3/h功率：
11kW
1套
10
DCS操纵系统
1套
1.6要紧技术经济指标
全站要紧技术经济指标汇总表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
装机容量
kW
3000
2
平均发电功率
kW
2500
3
年运转时刻
h
7200
4
年发电量
104kW.h
1800
5
年供电量
104kW.h
1656
自用电8%
6
吨熟料余热发电量
kW.h/t
38.40
7
机械设备重量
t
～1050
8
日耗水量
m3/d
1118
9
水源供水量
m3/d
1252
10
循环水利用率
%
97.30
11
占地面积
m2
～4100
12
建、构筑物占地面积
m2
～1868
13
建筑系数
%
45.5
14
劳动定员
人
24
其中：
生产人员
人
21
治理人员
人
3
15
劳动生产率
实物
全员
104kW.h/人.年
75
生产工人
104kW.h/人.年
85.7
16
建设投资
万元
2180
含合同期利息312.52万元
其中：
建筑工程
万元
设备费用
万元
920
安装工程
万元
250
设计费用
万元
90
其它费用
万元
920
17
流淌资金
万元
50.00
其中：
铺底流淌资金
万元
20.00
18
经济效益
全投资投资回收期
年
2.8
税后
借款偿还期
月
40
建设期起
年节约电费
万元
910
供电成本
元/kW.h
0.06
不含税
并网收购价
元/kW.h
0.55
不含税
1.7结论及建议
1.7.1南阳方城县宛北水泥有限责任公司纯低温余热发电项目符合工信部节［2020］25号文件--«新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案»中的规定和精神，国家发改委、科技部、财政部、建设部等八部门编制的«〝十一五〞十大重点节能工程实施意见»也将余热利用工程列为其一，要求在钢铁、建材、化工等高耗能行业改造和建设纯低温余热发电、压差发电、副产可燃气体和低热值气体回收利用等余热余压余能利用装置和设备。
本工程属国家鼓舞进展的综合利用技改项目。
1.7.2本项目建设条件具备，工程的建设能够充分利用唐河泰隆水泥1400t/d新型干法水泥生产线熟料烧成系统的废气余热，该生产线已设计安装了窑尾预热器，改造工程简单，施工工期短，既节能降耗又能爱护生态环境，达到循环经济的目的。
项目总投资2180万元，工程建成后每年可发电1800×104kW.h，供电量可满足水泥生产30%左右的用电需要，每年可节约标煤约0.648万吨。
减少二氧化碳排放量约1.62万吨，减少二氧化硫排放量约104吨，折合资金约648万元。
1.7.3本项目注重节能降耗、环境爱护、三废治理、劳动安全和职业卫生，以行之有效的技术措施全面执行了各项有关法规。
1.7.4本项目有较好的盈利能力。
工程建成后每年可供水泥生产线自用电1656×104kW.h，按外购电价0.55元/kW.h〔无税〕估算，扣除余热电站供电成本约0.06元/kW.h，那么吨熟料生产成本可降低约17.82元，每年可增加利润约910万元。
项目建成发电后，税后全投资投资回收期为2.8年，且不确定性分析结果说明项目抗风险能力较强，项目经济效益较好，在经济上是可行的。
1.7.5利用合同能源治理方式经营，节能服务公司为能耗企业承担技术风险和经济风险。
1.7.6在投资回收期内，每年用户可可享受余热发电与电网供电的电费差价。
按余热发电并网收购价0.55元、电网供电电费0.62元运算，每日可实现电费节余0
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