130吨高温高压循环流化床锅炉技改建设项目节能评估报告.docx
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130吨高温高压循环流化床锅炉技改建设项目节能评估报告
1申报单位及项目概况
1.1企业概况
项目名称：
130吨高温高压循环流化床锅炉技术改造项目
项目承担单位：
############################有限责任公司
项目负责人：
#######################################
联系人：
#############################################
公司地址：
济南市平阴县青龙路99号、济西工业园内。
############################有限责任公司是济南市平阴热电厂于2001年改制而成的股份制企业；于1989年12月，经原山东省计委批复立项而建设的热电联产企业，平阴县区域内唯一的热源单位。
目前企业总装机容量为42MW，年发电能力2.8亿kWh，供气能力150万吨。
2005年公司被评为“省能源综合利用企业”，2006年实现销售收入9308万元，实现利税2168万元，其中实现利润1036万元。
1.2项目改建前后概况
1.2.1现有工程概况
1.2.1.1厂址地理位置:
############################有限责任公司位于平阴县城西南部,济西工业园内。
西邻平阴鑫源钢铁有限公司,北邻齐鲁制药有限公司,南邻职工宿舍区,东邻青龙路,与220省道相接,南距105国道约2.5Km,交通便利。
公司现状厂区南北长330米、东西宽332米,呈方形。
按功能分为生产区、化水区、水工区、辅助生产区及厂前区.
生产区位于厂区中部和西北部,在中南部东西并列布置主厂房,固定端朝东,改建朝西。
主厂房按三列式由南向北依次建有主控楼、汽机房、储氧煤仓间、锅炉房、输煤栈桥,除尘器、引烟机、烟囱、储煤厂、灰渣场布置于厂区西北部。
化水区布置于厂区东北部,辅助生产区以南,设有化学水处理室、中和池、酸碱储罐及卸酸碱平台等。
水工区布置于主厂房东北面,烟囱及贮煤厂之间,内设水泵房和贮水池（脱硫池）。
自然通风冷却塔布置于厂区西南角。
辅助生产区布置在厂区东北角,设有机电炉检修间、材料仓库及检修场地等。
厂前区设在厂区东南部,布置有生产办公楼、食堂、警卫传达室等。
设大门两处,北门为货流大门,东门为人流入口；这样使人流与货流分开,避免交叉，影响生产经营的正常进行。
1.2.1.2现有工程规模
目前，公司正在运行的锅炉为四台75t/h中温中压流化床锅炉，80年代生产的四台35t/h抛煤机链条炉（1#--4#,）由于能耗高、效率低、不经济已经闲置多年，有的链条炉已达到使用年限，濒临淘汰边沿（现在已拆除了三台）。
现有工程由四台75t/h循环流化床炉（5#、6#、7#、8#炉）、与其配套的三台6000kW和两台12000kW抽凝式机组（1#、2#、3#、4#）等主体工程及锅炉的配套工程燃料、水处理系统和食堂、办公等公用工程组成。
现有工程组成见表1-1，主要经济指标见表1-2：
表1-1现有工程组成
主体工程
锅炉及锅炉房
4×75t/h
循环流化床炉
发电机组
2×12MW3×6MW
抽凝式
辅助工程
储煤场
13800M2
占地约1200M2、3600M2的半封闭煤棚两处，其他9000M2露天煤场和灰渣周转场。
灰渣场
烟囱
两座
高度均为100m
冷却塔
4座
2×750+2×300M2双曲线型自然风钢筋混凝土冷却塔
公用工程
生产、办公楼
2栋
职工食堂
1处
配电室
35KVA
环保工程
脱硫除尘间
据锅炉型号配
化水间
4×35t/h
反渗透工艺
表1-2现有工程主要经济指标一览表
序号
指标名称
单位
数据
1
锅炉
t/h
4×75t/h循环流化床锅炉
发电机组
MW
2×12MW+3×6MW抽凝式
2
全厂劳动定员
人
320
3
厂区占地面积
m2
97185
4
机组年利用小时数
h
7200
5
年供热量
GJ
267×104
6
年发电量
kWh/a
160.68×106
7
年均供热标准煤耗
Kg/GJ
40.5
8
年均发电标准煤耗
g/kWh
365
9
供电煤耗率
Kg/kWh
0.406
10
年总耗标准煤量
t
159112
11
热效率
%
71.2
12
热电比
%
513
1.2.1.3主要设备情况
表1-3现有工程主要设备情况
项目
单位
数据或说明
锅炉
种类
/
循环流化床
型号
/
YG-75/3.82-M2
额定蒸发量
t/h
4×75
汽轮机
种类
/
C12-3.43/0.981C63.43/0.981抽凝
出力
KW
42000
发电机
容量
KW
42000
脱硫装置
方式
/
石灰石干法脱硫
效率
%
85
除尘装置
种类
/
三电场静电除尘
效率
%
99.8
烟囱
高度
M
100
出口内径
M
3．5
出口温度
度
120
烟气量
m3/h
4×150000m3/台
废水治理设施
生活污水
/
经粪池沉淀与其他工业废水混合,进城市污水管网,进入污水处理厂
工业废水
/
采用物化法预处理后部分回用,剩余部分进入城市污水管网,进入污水处理厂
1.2.1.4现有工程供热、热负荷及热网情况：
现在平阴县区域内的热源单位唯有############################有限责任公司一家，该热电公司承担着全部平阴县区域内的用热要求，主要客源有：
一是县城内主要工业用热客户；二是冬季供暖期的居民用户；三是非供暖期企事业单位的制冷用户。
1、工业热负荷
现有工程工业用热客户主要为平阴县的企业，工业热负荷采暖期和非采暖期平均耗蒸汽的用汽情况，见表1-4。
工业热客户采用蒸汽供热方式，热电厂对工业用户以蒸汽为供热介质，新蒸汽进入汽轮机发电后的抽出蒸汽供热，供汽参数压力为0.85MPa,温度为320度，工业用户用汽压力主要为0.6—0.8MPa,温度为200-250度。
表1—4工业热用户和热负荷情况表
序号
企业名称
热负荷（t/h）
采暖期（锅炉负荷260t/h）
非采暖期（锅炉负荷225t/h）
最大
平均
最小
最大
平均
最小
1
双丰公司
4.2
3.5
3
3.5
3.5
3.5
2
双益公司
5
4.8
4.5
4
4
4
3
齐发药业（老厂）
25.8
25.4
25
20
20
20
4
董老大食品
3
3
3
3
3
3
5
弘正公司
6
5.5
5
5.5
5
4.5
6
国棉厂
12
11
10
10
10
10
7
福迪木业
3
3
3
2
2
2
8
裕藤公司
3
2.8
2.5
2
2
2
9
福胶集团
5
4
3
4
3.5
3
10
温泰公司
2
1.7
1.5
4
3.5
3
11
味精厂
0.8
0.7
0.6
0.6
0.5
0.5
12
浆纱厂
2
1.8
1.5
2
2
2
13
天源公司
0.8
0.7
0.6
0.8
0.7
0.5
14
伊力集团
10
8
6
8
6
4
15
宏瑞化工
15
10
5
12
10
8
16
齐发药业（新厂）
20
18
16
20
18
16
合计
117.6
103.9
90.2
101.4
93.7
86
2、采暖热负荷
采暖热负荷见表1-5.采暖面积共计115×104m2,其中生产车间采暖约15×104m2。
采暖热负荷通过热交换站进行汽水换热，供给用户热水。
表1-5采暖热负荷情况表
序号
单位名称
供暖面积（万m2）
热负荷t/h
1
环秀站
30
机组循环水供暖+12.5吨热负荷
2
供电公司
3.5
机组循环水供暖
3
福胶集团
4.5
机组循环水供暖
4
龙山站
20
机组循环水供暖+6吨热负荷
5
白庄站
5.3
机组循环水供暖
6
平阴镇
2
机组循环水供暖
7
武装部站
5
机组循环水供暖
8
教委站
4.8
机组循环水供暖
9
城建站
2.2
机组循环水供暖
10
公安局
3
机组循环水供暖
11
招待所
1.5
机组循环水供暖
12
土管局站
2.5
机组循环水供暖
13
面粉厂
3
机组循环水供暖
14
县医院
4.5
机组循环水供暖
15
热电家属院
3.2
机组循环水供暖
16
龙居华亭
20
机组循环水供暖
17
合计
115
3热负荷总计
热负荷折算到热电厂出口，最大负荷同时率取0.9，现有热负荷见表1-6。
可见现有工程热负荷采暖期平均113.6t/h,非采暖期93.7t/h
表1-6现有工程热负荷情况表（折算到热电厂出口）
名称
单位
采暖期
非采暖期
最大
平均
最小
最大
平均
最小
工业热负荷
t/h
117.6
103.9
90.2
101.4
93.7
86
采暖热负荷
t/h
18.5
9.25
8.74
0
0
0
合计
t/h
136.1
113.2
98.8
101.4
93.7
86
注:
采暖主要为机组的循环水供暖。
4、热网走向及敷设方式
1、管网走向:
管网走向见供热平面图（供汽管网图2—3）
2、敷设方式:
现有工程供热管网部分采用架空方式敷设,部分采用地埋方式敷设。
1.2.1.5项目资源情况
1、燃料来源、煤质分析情况
############################有限责任公司入厂燃料工业分析报告现有工程用燃料来自山东肥城煤矿的原煤,目前煤源比较稳定,采用的运输方式为汽车运输。
根据日常用煤统计数据,选取有代表性的煤质分析资料见表1—7。
表1-7煤质分析资料
（2007年1月11日）
监测项目
低位发热量（千焦/Kg）
灰份Ad（%）
挥发份Vd（%）
全硫Sar（%）
肥城查庄
16488
33.45
23.71
0.8
燃料煤用量:
据厂方提供资料数据,现有工程总用原煤量为222752t/a，具体用煤情况见表1—8
表1-8现有工程燃料消耗及锅炉运行情况表
时段
运行锅炉
小时平均燃煤量（吨）
日燃煤量（吨）
年燃煤量（吨）
非采暖期
3×75t/h
24.8
594.4
112928
采暖期
4×75t/h
41.6
998.4
109824
合计
222752
注:
日耗煤量按24小时计算,年消耗量按7200小时计算.采暖期2640小时。
2、石灰石来源及耗煤情况：
现有工程75t/h锅炉脱硫采用炉内加石灰石的方法。
平阴县内石灰石资源十分丰富，建设单位根据要求在周边选定石灰石加工成品后用闷罐车运至厂内，在煤场储存。
石灰石耗量按Ca/S比为2：
1（摩尔比）的比例添加。
现有工程石灰石消耗情况见下表：
时段
耗石灰石量（t/h）
日耗石灰石量（t）
年耗石灰石量（万吨）
非采暖期
1．67
40
0．76
采暖期
1．48
35．5
0．39
3、水源、用水量及水平衡情况
（1）水源：
热电厂水源采用深层地下水，生产生活用水均取自位于公司院内互距150m的三口自备井。
出水量在120m3,可以满足公司现有工程用水需求。
（2）用水量：
一次水：
现有工程采暖期一次水补给量为113.6m3/h,非采暖期一次水补充量为110.7m3/h.年耗新鲜水量为8.0×105m3/a。
化学水处理:
热电厂锅炉给水采用反渗透予处理加混床的处理系统。
循环水:
现有工程循环水系统采用闭路循环水供水方式,采用两座750m2和两座300m2的双曲线型自然通风钢筋混凝土冷却塔冷却。
（3）排水量:
现有工程外排废水采暖期为18.7m3/h,非采暖期为21.9m3/h。
（4）水平衡:
项目本着一水多用,节约用水的原则,该厂的部分工业废水回用于冷却塔,作为循环冷却水的补给水；冷却塔的循环排污水用于调湿灰用水、煤场喷洒用水等,以减少新鲜水用量和废水排放量。
1.2.1.6工艺流程：
1、工艺流程概述
热与电的生产过程是将煤的化学能通过一系列转化最终变为电能，同时将做过功的部分蒸汽抽出用于工业加热、建筑采暖的过程。
主要工艺流程简述如下：
75t/h循环流化床锅炉：
燃煤先由输送机送至除铁，再由其进入震动筛筛分、破碎机破碎后由胶带机送至炉前仓；外购石灰石粉（＜2mm）由石灰石输送系统送至炉前石灰石仓。
燃煤由锅炉下部的燃料入口进入炉膛，而石灰石由锅炉中部的二次进风入口喷入燃烧室，以最大限度地分布在燃烧室中脱硫。
燃料在炉内流化燃烧生产热量，将炉中水加热成具有一定压力和温度的过热蒸汽，推动汽轮机作功并带动发电机发电，同时由汽轮机抽出蒸汽输入供热管网对外供热。
炉渣由运渣车拖运至灰渣周转场地冷却后临时存放；烟气经省煤器和空气加热器回收部分热量后进入静电除尘器，再由其收尘后经100m烟囱排空。
静电除尘捕捉的炉灰经震打进入灰斗，灰斗内的炉灰经星型卸灰器进入除灰机，由铲车运至除灰场暂存后外运综合利用。
工艺流程图见2-4。
2、输煤系统
工程用煤由汽车运至厂区内。
卸下后再由推煤机或装载机推到煤堆上。
现有工程采用两级破碎系统，即由第一级粗碎机将燃煤破碎至﹤50mm,然后再进入二级细碎系统，将燃煤破碎至﹤10mm。
3、除尘渣系统
除尘渣系统采用灰渣分除方式，干式除灰，框链除渣。
灰渣分别存放在厂区临时灰渣厂，其中粉煤灰设灰库贮存。
临时灰渣场的灰、渣届时有平阴县方圆建材有限公司及时外运综合利用。
1.2.2改建工程概况
1.2.2.1改建工程地理位置分析
改建工程选址############################有限责任公司现址院内,本次改建将公司内部编号为1#、2#、3#、6#的35t/h链条锅炉拆除掉,在原4台35t/h抛煤机链条炉的位置上,安装高温高压循环流化床130t/h锅炉两台；不用新征用地,不影响现有生产状况。
1.2.2.2改建内容及指标情况：
本次改建工程内容主要为新建2台130t/h高温高压循环流化床锅炉（一运一备）代替两台75t/h流化床锅炉、一台高速高压汽拖鼓风机（风机转速6000r/min）、两台150t/h高压除氧器、两台100m2静电除尘器、二台1000kw给水泵、DCS系统、锅炉三大风机、罗茨返料风机、电气系统、热工仪表等设备。
130t/h高温高压循环流化床锅炉运行在满足现有机组发电供汽需求的前提下，还能满足齐发药业扩产需用的高温高压热风；能实现公司能源的梯级利用，优化了能源结构；本次改建锅炉全年运行7200小时。
对现有的锅炉除灰系统进行改造，采用气力吹灰系统，用管道与新建的除灰塔相连。
新上的两台130t/h高温高压循环流化床锅炉（一用一备）使用现有锅炉的烟囱，不影响现有的两台75t/h流化床锅炉的使用。
表1—9改建工程主要技术经济指标情况
序号
项目
单位
指标
1
总投资
（自筹）
万元
投资额度：
4900万元；其中：
设备4500万元、铺底流动资金：
200万元；土建、公用设施及其它投资：
200万元
2
项目建设期
月
18
3
锅炉
t/h
2×130t/h高温高压循环流化床锅炉
4
厂区占地面积
m2
97185
5
劳动定员
人
320
6
年耗标准煤量
吨
202000
7
年供热量
GJ
385×104
8
原有年发电量
kWh/a
16068×104
9
年均供热标煤耗
Kg/GJ
40.5
10
年均发电标煤耗
g/kWh
328
9
供电煤耗率
Kg/kWh
0.364
11
机组年利用小时
h
7200
12
热效率
%
74.8
13
热电比
%
665
1.2.2.3改建工程总平面布置
本期改建工程的2台130t/h高温高压循环流化床锅炉等辅助装置均布置在均布置在原4台35t/h抛煤机链条炉的位置上，整体布局与现有工程布局基本相同，在现有工厂生产区的西侧，自南向北布置除氧煤仓库间、炉后除尘器，使用原来的烟囱等。
现有的辅助设施大部分能使用。
改建投产后的厂区平面布置见2--2图。
1.2.2.4改建后工程供热负荷与热网规划
1、改建后供热负荷
2008年8月份随着齐发药业新厂区的增容扩产，需新增高温高压风量每小时32万立方米（0.125Mpa、1300C）的热风。
如果用现在的中温中压锅炉蒸汽带动汽拖鼓风机运行，需用中温中压蒸汽58t/h,很显然现有的4台75t/h流化床锅炉已不能满足供汽要求，而且没有备用容量。
为了满足用户要求一种方案是新上一台75t/h中温中压锅炉，这样不仅是锅炉总量增加，节能不明显，而且不符合国家节能减排政策的要求；第二种方案是新上2台130t/h高温高压循环流化床锅炉，互为备用，淘汰现有2台75t/h中温中压循环流化床锅炉。
通过提高蒸汽参数，实现能源梯级利用，在不增加锅炉运行容量的情况下，满足现有工业现有用汽的需求，又能解决新增工业用汽的问题。
新上的2台130t/h高温高压循环流化床锅炉为一运一备，发电机组及发电量不新增，其降压降温是通过2台高速高压汽拖鼓风机做功（风机转速6000r/min），供给药厂发酵车间高温高压热风来实现，没有新增负荷进入公共电网和现有的供汽管道。
通过高温高压锅炉的技术改造不仅达到节能减排的目的，而且琦泉热电公司将率先成为省内少数由中温中压热电联产升格为高温高压热电联产的企业之一。
2、本项目的热网规划
本期改建工程130t/h高温高压（9.8MPa,5400C）循环流化床锅炉产生的高温高压蒸汽进入蒸汽母管，蒸汽再从母管分别进入汽拖鼓风机做功后，产生130t/h中温中压（3.82MPa,4350C）蒸汽再进入原来蒸汽母管系统供原有发电机组发电抽汽。
蒸汽供热部分没有增量，供热范围内使用原有的热力管网，不需补充新增热力管道，因此本工程热力管线不属于扩建。
工程管线仍属于直埋敷设为主，架空敷设为辅。
1.2.2.5资源的综合使用情况
1、煤的来源及耗煤情况
改建工程的燃料与现有工程一致，来自山东肥城煤矿的原煤。
据厂方提供的数据，改建工程总用原煤量为282795t/a。
见表1-13
表1-13改建工程总用煤情况
时段
运行锅炉
小时平均燃煤量（吨）
日燃煤量（吨）
年燃煤量（吨）
非采暖期
130t/h高温高压循环流化床锅炉
36.86
884.55
168065
采暖期
43.456
1043
114730
合计
282795
注:
日耗煤量按24小时计算,年消耗量按7200小时计算.采暖期2640小时。
煤质分析资料：
符号
单位
设计煤种
收到基低位发热值
Qnet，ar
KJ/kg
19538
全水分
Mar
%
8.5
干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
>20
收到基灰分
Aar
%
30.09
收到基碳
Car
%
49.27
收到基氢
Har
%
3.43
收到基氧
Oar
%
6.10
收到基氮
Nar
%
0.63
收到基全硫
Sar
%
1.09
煤的入炉粒度要求：
粒度范围0~10mm，50%切割粒径d50=2mm
2、石灰石来源及耗煤情况
改建工程130t/h锅炉脱硫采用炉内加石灰石的方法，与现有工程相同）。
均来自平阴县周边，建设单位选定石灰石加工成品后用闷罐车运至厂内，在煤场储存。
石灰石耗量按Ca/S比为2：
1（摩尔比）的比例添加。
现有工程石灰石消耗情况
时段
耗石灰石量（t/h）
日耗石灰石量（t）
年耗石灰石量（万吨）
非采暖期
1．84
44．21
0．84
采暖期
2．16
51．81
0．57
3、水源、用水量及水平衡情况
水源:
改建工程的水源与现有工程一致，均采用地下水，厂区现有水井出水量可以满足全厂用水需要。
用水量:
改建工程最大需补充新鲜一次水量为：
采暖期113.5m3/h,非采暖期为115.5m3/h。
全年共需新鲜水8.3×105万立方米（按非采暖期4560小时,采暖期2640小时）。
需新增3台1000KW的给水泵。
循环水:
本次改建工程循环水系统采用闭路循环供水方式,采用现有的两座750m2和两座300m2的双曲线型自然通风钢筋混凝土冷却塔冷却,不再新建冷却塔。
改建工程化学用水的处理新增2×35t/h反渗透处理系统,工艺与现有工程相同,采用反渗透预处理加混床的处理系统。
表1-14改建工程完成后全厂新鲜水用量表
工程
小时耗水量（m3/h）
年耗水量（万m3/a）
采暖期
113.5
8.3×105
非采暖期
115.5
注:
按非采暖期4560小时,采暖期2640小时。
1.2.2.6改建工程建筑安装内容
本次改建工程是在现有工程的基础上拆除原有的四台35t/h抛煤机链条炉（现已拆除三台）,安装两台130t/h高温高压循环流化床锅炉和两台高速高压汽拖鼓风机（风机转速6000r/min）、两台150t/h高压除氧器、两台100m2静电除尘器、三台1000Kw给水泵、DCS系统、锅炉三大风机、罗茨返料风机、电气系统、电工仪表等设备。
其燃烧系统与现有工程相同，输煤系统不用扩建或改建,能够满足此次改建工程对煤炭的输送量要求。
1.2.2.7改建后经济效益情况:
表1-15：
单位总成本表
（以一台锅炉配套一台鼓风机为例）
序号
项目
单位
年消耗
价格
累计费用（万元）
1
消耗原煤
t
145000吨
380
5510
1.1
发电量
kWh
16068×104
0.417
13400.7
2
供风量
万m3
32
171.4
1979.93
自用电、热耗比率
10%
941.03
2.2
年收入
10039.33
3
税金
907.7
3.1
城建及附加税
81.69
3.2
财务及折旧
720
3.3
水费
M3
100
3.4
年维护费
120
4
年利润
1141
投资回收期（N）=总投资费用/（年利润+折旧）=3.04≈4年
本项目4年（含建设期1年）即可收回成本，说明该项目盈利能力较强，在财务上是可以接受的。
通过以上分析，测得本项目各项技术经济指标较好，从经济分析的角度上看：
项目是良好的、也是切实可行的。
2用能标准及设计规范
2.1国家法律、法规和规划
1、《中华人民共和国节约能源法》（
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