钢铁厂发电工程可研Word格式文档下载.docx
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项目投资主体为**矿务集团、**中天钢铁集团、****投资有限公司、****有限公司等企业强强联合的成功典范。
项目的成功建设,不仅能有效保证煤气的安全稳定供应,全面改善我市西部的生态环境,也为九里区的城市化进程拓展了更大的发展空间,对于进一步优化该区乃至**市的经济结构,促进煤**产业的快速发展具有重要而深远的意义。
**煤气项目采用目前国内先进的炭化室高5.5米捣固焦炉(QX5549D型炼焦炉),2X65孔,配套煤气净化、甲醇生产和化产设施。
年供应城市煤气达3亿立方米以上,年产焦炭130万吨,配套10万吨甲醇装置用于煤气调峰,**产品20万吨,采用国内先进的除尘设备和地面除尘站。
水处理采用A2/O2的专利工艺技术,厂内污水全部处理达标后复用,达到废水零排放。
采用湿、干法精脱硫工艺,硫化氢含量控制在10mg/m3以下。
1.1.3编制依据
(1)有关标准
GB50049-1994小型火力发电厂设计规范
DL5027-1993电力设备典型消防规程
HJ/T189-2006清洁生产标准钢铁行业
GB50390-2006焦化机械设备工程安装验收规范
HJ/T126-2003炼焦行业清洁生产
GB16171-1996炼焦炉大气污染排放标准
GB13456-1992钢铁工业污染物排放标准
GB/T3811-2008起重机设计规范
GB50432-2007炼焦工艺设计规范
GB12710-2008焦化安全规程
(2)建设单位的自然条件
气象特征
**属暖温带半湿润季风气候,四季分明,光照充足,雨量适中,雨热同期。
四季之中春、秋季短,冬、夏季长,春季天气多变,夏季高温多雨,秋季天高气爽,冬季寒潮频袭。
气象参数
极端最高气温40.7℃
极端最低气温-21.3℃
年平均气温14.2℃
最热月平均气温27.0℃
最冷月平均气温0.0℃
年平均大气压力749hPa
年平均降水量848.1mm
日最大降水量180.0mm
最大积雪深度25.0cm
最热月月平均相对湿度81%
最冷月月平均相对湿度64%
全年平均风速2.7m/s
夏季平均风速2.9m/s
冬季平均风速2.8m/s
30年一遇最大风速20m/s
全年最多风向及其频率E20%N12%
最大冻土深度19.0cm
基本风压0.35kN/m2
基本雪压0.35kN/m2
冬季采暖室外计算温度-5℃
夏季通风室外计算温度31℃
冬季空调室外计算温度-8℃
夏季空调室外计算温度34.8℃
抗震设防烈度7度(第一组)
设计基本地震加速度值0.10g
(3)资源状况
本项目为干法熄焦项目,所利用的资源主要为焦炉产出红焦的显热,在传统湿法熄焦中该部分显热是作为废热不加以利用,而本项目将废热传化为资源。
1.1.4项目建设的必要性
(1)是科学发展观的本质要求
节能减排是提高**利用效率,减轻环境压力,保障经济安全,全面建设小康社会的必然选择;
是促进循环经济发展,建设节约型社会,转变经济增长方式,实现可持续发展的必由之路;
是贯彻落实科学发展观、提高人民生活质量、构建和谐社会的必然要求。
****发电综合利用工程是**集团“打造焦化产业链、发展绿色煤**、促进循环经济、实现节能减排”的又一个重要举措,符合科学发展观的本质要求。
(2)是节约**的需要
出炉红焦的显热约占炼焦能耗的35~40%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%,如果将这部分能量回收并充分利用,可以降低生产成本,起到节能降耗的作用。
本项目以资源综合利用为目的,采用干法息焦**回收,其热量回收率将达到80%以上,折合标准煤约7.2万吨,符合国家**政策和热电联产政策。
(3)是环境保护的需要
长期以来焦化厂生产产生的烟尘,废气等有害物质严重影响城市的环境,危害工人和城市居民的身心健康。
湿法熄焦产生的蒸汽中夹带着大量的焦尘及酚、氰、硫化物等有害物质,对人体危害极大,急需治理。
另外湿法熄焦在严重污染环境的同时,也造成了巨大的**浪费。
本工程利用惰性气体,在密闭系统中将红焦熄灭,避免了湿法熄焦产生的大量有害蒸汽对空排放,改善和保护了大气环境,因此本项目建设既是焦化项目清洁生产的需要,也是环境保护的需要。
(4)是企业自身发展的需要
在焦化联产项目中,煤气的**平衡占有重要的地位,如果采用湿法息焦蒸汽直接向大气排放,不但浪费了有限的**污染了环境,在经济上也是极为不合理的,本项目积极采用先进技术,充分合理的利用红焦显热,既解决了企业自身热、电需求,又降低了公司的生产成本,是企业节能降耗的重要途径,据初步估算,本项目建成后年营业收入测算为15172万元,实现年利润总额为4224万元人民币,因此本项目的建设有利于增强企业的竞争力,是企业自身发展的需要。
该项目的实施,会给企业带来良好的经济效益,环境效益和社会效益。
1.1.5项目建设的有利条件
(1)发改产业[2006]328号《国家发展改革委关于加快焦化行业结构调整的指导意见的通知》中明确指出:
“坚持节约资源和保护环境的基本国策,按照严格市场准入、控制焦炭产能、淘汰落后工艺、合理利用资源、减少环境污染、促进联合重组的原则,在合理控制总量的基础上,扶优汰劣,调整布局,加快淘汰落后技术装备和生产能力。
依靠科技进步,加大节能降耗、资源综合利用和环境治理方面的技术改造力度;
通过多种形式的联合重组,形成资源配置合理、污染物排放达标的节约型、清洁型、循环型行业发展模式。
大力推行焦化行业清洁生产,鼓励符合国家产业政策要求的大中型焦化企业进行干法熄焦、煤气脱硫脱氰、煤气综合利用、废水处理等重大节能环保项目建设。
”本项目符合国家关于加快焦化行业结构调整指导意见。
(2)项目所在地**镇位于**省**西北部,**省际公路、**穿境而过,距**高速**出入口半小时车程,距**观音机场一个半小时车程,铁路直达**与**、**交汇,水陆交通十分便利。
(3)****镇工业区是**规划的12平方公里煤**产业区,是全国七大煤**基地之一,同时也是全省唯一的煤**产业基地,区内已入驻有****、****、****、****、****、****等一大批转型升级企业,本建设项目的选址符合**工业园区的总体规划、项目布局和用地规划。
(4)**镇资源丰富,境内煤炭资源已探明储量达3亿吨,国家大型煤矿“**煤矿、**煤矿、**煤矿”座落其中,年产优质原煤450万吨,是我国优质煤生产基地,能保证观茂焦化、****焦化联产项目的煤炭供应,从而使本项目的原料红焦的来源有了可靠的保证。
(5)**装置布置在焦炉区域,汽轮发电机房布置在燃气发电站区域,不需新征地。
同时还可充分利用焦化厂的部分公辅设施,可以减少工程投资。
1.1.6设计的基本原则
在工艺流程选择上做到先进、合理、技术成熟、可靠,并符合国家的行业政策和焦化技术发展方向,采用成熟先进的技术、设备、材料,使主要技术经济指标、整体技术水平、自动化程度达到**的先进水平。
1.2项目概况
1.2.1拟建地点
本项目分别在在******有限公司和**煤气有限公司焦化厂和燃气发电厂内建设。
**装置布置在焦炉外侧;
冷焦从干熄炉下设地下带式输送机运出,经转运后送至现焦筛分贮存系统;
主控楼、辅机室布置在**主体设备的左侧;
除盐水站、循环水泵站、电站布置在燃气电站厂区。
CDQ环境除尘利用现拦焦除尘站。
1.2.2建设规模与目标
本工程建设2套独立的额定蒸发量为78t/h**锅炉及18MW凝汽式汽轮发电机组。
**锅炉热烟气来自2独立个生产厂区的4座5.5米捣固焦炉配套建设**炉。
配套建设的设施有:
环境除尘装置、辅机室、主控楼、皮带运输系统、牵车台、除盐水站、循环水泵房、发电站。
**本体包括:
**装置、一次除尘器、二次除尘器、**锅炉、锅炉辅机设备、红焦装入设备、焦粉回收设备、冷焦排出设备、提升机调速及控制系统、风机调速系统、电气控制及设备、PLC控制系统(含控制软件)、检测仪表。
1.2.3主要建设条件
汽轮机发电主厂房及循环冷却水、除盐水系统布置在燃气发电系统厂区。
**锅炉及**炉布置在焦炉区域,不需新征地。
同时还可充分利用焦化厂和燃气发电厂的部分公辅设施,可以减少工程投资。
1.2.4项目投资
本估算建设项目总投资为3.66亿元。
建设项目总投资为静态投资。
总投资估算表1-1。
表1-3总投资构成表
序号
项目名称
投资额(万元)
占静态投资(%)
1
建筑工程费
9430.08
25.85
2
安装工程费
4005.504
10.98
3
设备购置费
18615.744
51.03
4
工程建设其他费用
3297.792
9.04
5
基本预备费
1130.88
3.1
静态投资合计
36480
100
建设期贷款利息
6
动态投资合计
7
铺底流动资金
120
建设项目总投资
36600
1.2.5单座电站技术经济指标及评价()
表1-4主要技术经济指标
指标名称
单位
指标
备注
一
装置能力
1
**装置处理能力
t/h
170
额定
151.1
实际
二
产品产量
发电
106kWh/a
149
345天
除尘焦粉
万t/a
2.5
345天(2%)
三
原材料消耗
焦炭烧损
1.13
345天(烧损0.9%)
四
动力消耗
生产水
m3/h
127
生产消防供水能力253m3/h,压力:
0.45MPa
生活水
0.2~0.25MPa
除盐水
8
最大110
冷却水(净环水)
6450
含发电辅机用冷却水,
压力:
0.3MPa
电
有功功率
kW
4631
无功功率
kVar
2586
视在功率
kVA
5304
年耗电量
106kWh
30.05
蒸汽
4.6
氮气(平均)
Nm3/h
193
普通压缩空气
Nm3/min
5.5
0.4~0.6MPa
9
仪表压缩空气
9.46
10
焦炉煤气(烘炉用)
600~2000
17590kJ/Nm3
五
定员
生产工人
人
48
含电站
1.3单座电站公辅介质来源
氮气、压缩空气等公辅介质按工程要求,业主供至**区域边界,**区域的用电业主接至**变压器。
发电并网需要由业主与燃气电站负责统一考虑。
表1-5**介质表
名称
需要量
焦炭
140
151.1/h
106m3/a
1.598
0.35~0.6MPa
0.4~0.6MPa
蒸汽
供水能力253m3/h
最大100
年有功耗电量
1.4结论
本项目实施后,正常生产年营业收入为15172万元,利润总额为4224万元。
经测算项目税前指标,全部投资回收期(不含建设期)为4.55年,财务内部收益率为26.29%。
项目税后指标,全部投资回收期为6.06年(不含建设期),财务内部收益率为21.36%。
该项目在经济上是可行的。
2建设规模与产品方案
2.1建设规模
本工程在两处生产区内分别建设1套额定蒸发量78t/h的**锅炉及18MW凝汽式汽轮发电机组。
**锅炉热烟气来自2座5.5米捣固焦炉配套建设**炉。
2.2单座电站主要设备参数
表2-1 单站主要设备参数表
主要设备
项目
参数
1**锅炉
额定蒸发量
78t/h
运行压力
5.83±
0.2
蒸汽温度
510±
5℃
设计效率
82%
是否是新的机器
是
设计寿命
整体寿命30年,运行寿命3年
2蒸汽轮机
数量
型号
N18-4.98
额定容量
18MW
输入气体的温度
475±
5℃
额定输入蒸汽量
78t
30年
效率
85%
3发电机
18MW
QF1W-18-2
额定电压
10.5kV
额定运转速度
3000r/min
97.60%
30年
4干熄炉
最大熄焦能力
170t/h
焦炭冷却时间
~2h
最大的气体循环流量
248000Nm3/h
循环风机的全压
11200Pa
循环气体进入锅炉的温度
900~980℃
循环气体出锅炉的温度
160~180℃
整体寿命10年,每检修1次
2.3单座电站产品方案
表2-2 单站产品方案
净发电量
万kWh/a
14546
125.1
焦粉
注:
净发电量是发电量减去**系统的自耗电量。
由于**装置每年需要20天的检修时间,因此原焦炉的湿熄焦系统作为备用。
**全年工作天数按345天计算。
3项目综合方案
3.1**锅炉系统
**锅炉主要作用是降低**系统惰性循环气体的温度并吸收其热量,产生蒸汽用以供热或发电,以达到使惰性循环气体的热量得到有效利用,节省**的目的。
**锅炉采用膜式水冷壁结构,此外,**锅炉还采取了二次过热器上部进行熔融喷涂、吊挂杆设保护管、膜式水冷壁迎风面加防磨板等防腐耐磨措施,有效地解决**锅炉的防腐、磨损、膨胀、密封问题,提高**锅炉的热效率,延长**锅炉的使用寿命。
3.1.1**锅炉容量的确定
依据**工艺设计基本参数,在**及**项目地为**工程各自配套额定蒸发量为78t/h**锅炉1台,共合计2台。
3.1.2**锅炉及主要辅助设备技术规格
1)**锅炉(单汽包自然循环室外型)技术参数
a蒸发量最大78t/h
b蒸汽压力
—汽包6.4MPa
—过热器出口5.83MPa
c蒸汽温度
—过热器出口处510±
—允许最高工作温度520℃
d给水温度(锅炉给水泵入口处)104℃
e给水水质
水质项目
除盐水
硬度
μmol/l
≤2.0
铁
μg/l
≤30
铜
≤5
二氧化硅
≤20
PH值(25℃)
8.8~9.5
油
mg/l
≤0.3
电导率
μs/cm
联氨
10~50
f锅炉锅内水质
限制值
处理方法
磷酸盐处理
PH
9.0~10.5
总含盐量mg/l
≤100
电导率s/cm
<
150
氯离子ppm
-
磷酸根离子mg/l
2~10
二氧化硅mg/l
≤2
2)**锅炉特点
**锅炉采用全自然的水循环方式,吸收烟气中的热量产生蒸汽用于发电。
锅炉的主要特点如下:
a、锅炉结构简单,在运输条件许可的条件下,尽量分组件组装出厂,安装方便,安装周期也相应缩短。
b、从设计的最基本方面入手,选用合理的烟速、材料,减少烟气偏流,针对不同部件采取不同的防磨措施,从而最终达到确保锅炉长寿的目的。
c、确保锅炉的严密性,特别是穿墙管处的密封,在杜绝漏风的同时保证管子热膨胀自如。
3)**锅炉系统
烟气系统中的受热面除省煤器以外的主要受压件采用悬吊结构,整体向下膨胀,省煤器采用支撑结构,向上膨胀。
工艺流程中出来的烟气温度大约960℃,通过内衬砖墙的烟气通道从上端水平进入锅炉入口烟道。
在入口烟道出口处烟气转过90°
向下流动。
烟气首先将热量传递给由前墙水冷壁拉稀而成的预置蒸发器,然后依次流经由水冷壁包围的高温过热器、低温过热器、光管蒸发器和鳍片管蒸发器,锅炉的水冷壁设计成为蒸发器系统的受热面,吸收烟气流程中的辐射放热。
烟气最后进入下部的省煤器,经过省煤器后烟气温度降到170℃左右,转过90°
,沿水平方向从出口烟道进入下一道工序。
来自除氧器的给水送至省煤器,给水在省煤器中加热后进入锅筒。
a、光管蒸发器系统
锅筒—蒸发器下降管—光管蒸发器入口集箱—光管蒸发器—光管蒸发器出口集箱—光管蒸发器上升管—锅筒
b、鳍片管蒸发器系统
锅筒—蒸发器下降管—鳍片管蒸发器入口集箱—鳍片管蒸发器—鳍片管蒸发器上升管—锅筒
c、吊挂管
锅筒—水冷壁下降管—吊挂管入口集箱—吊挂管—吊挂管出口集箱—吊挂管上升管—锅筒
d、水冷壁系统
锅筒—水冷壁下降管—水冷壁入口集箱—水冷壁—水冷壁出口集箱—水冷壁上升管—锅筒
汽水混合物在锅筒中进行汽水分离,饱和蒸汽送往过热器,而被分离出来的水作为炉水落入锅筒,再次提供给循环系统。
饱和蒸汽在低温过热器中过热后去减温器。
用给水向减温器中喷水,使过热蒸汽达到设定温度。
经过减温的过热蒸汽在高温过热器中进一步过热,达到设定温度的过热蒸汽,作为发电用蒸汽送往汽轮机。
4)部件材质描述
(1)汽包
a数量单站1套合计2套
b材质
材质
厚度(mm)
外壳
19Mn6
104
端板
(2)膜式水冷壁
a类型翅片管焊接膜式壁结构
b管子材质20G
c联箱材质20G
d散热片材质20G
(3)蒸发器
a类型高温气体区光管式
低温气体区螺旋翅片管式
b管子材质20G
d螺旋翅片材质20G
(4)二次过热器
a管子材质12Cr1MoVG
热喷涂上部两排(等效于JISMSFNi4)
b联箱材质12Cr1MoVG(入口)
12Cr1MoVG(出口)
(5)一次过热器
12Cr1MoVG(出口)
(6)省煤器
a类型螺旋翅片管
b数量单站1套合计2套
c管子材质20G
d联箱材质20G
e翅片材质
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