府谷金川鸿泰镁业冶炼余热综合利用工程可行性研究报告.docx
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府谷金川鸿泰镁业冶炼余热综合利用工程可行性研究报告.docx
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府谷金川鸿泰镁业冶炼余热综合利用工程可行性研究报告
府谷金川鸿泰镁业冶炼余热综合利用工程
可
行
性
研
究
报
告
**大唐新能电力设计有限公司
2011年12月20日
附图目录:
序号
名称
专业代码
1
厂区总平面布置图
DT-F1112K-Z01
2
电气主接线图
DT-F1112K-D01
3
热力系统图
DT-F1112K-J01
4
硅铁余热烟风系统图
DT-F1112K-J02
5
金属镁精炼车间余热烟气系统图
DT-F1112K-J03
6
煅烧车间余热烟气系统图
DT-F1112K-J04
7
主厂房零米平面布置图
DT-F1112K-J05
8
主厂房横剖面布置图
DT-F1112K-J06
9
水量平衡图
DT-F1112K-S01
10
技术供水系统图
DT-F1112K-S02
11
空冷岛平剖面布置图
DT-F1112K-S03
12
锅炉补给水处理系统图
DT-F1112K-H01
13
全厂自动化系统规划图
DT-F1112K-K01
附表目录:
建设项目投资估算及财务评价表
表一总估算表
表二现金流量表
表三贷款偿还预测表
附件:
锅炉补给水水质分析报告
1概述
1.1设计条件及范围
1.1.1设计依据
⑴府谷金川鸿泰镁合金有限公司《关于委托开展陕西府谷金川鸿泰镁合金有限公司冶炼余热发电工程可行性研究报告的函》。
⑵《陕西府谷金川鸿泰镁合金有限公司镁业冶炼余热发电工程可行性研究主要设计原则会议纪要》。
⑶《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》(DL/T5375-2008)。
⑷火力发电厂设计技术规程以及各专业有关技术规程规定。
⑸火力发电厂前期工程设计守则(可研篇)。
?
⑹陕西府谷金川鸿泰镁合金有限公司提供的基础文件及资料。
⑺国务院《关于加快发展循环经济的若干意见》(国发【2005】22号)。
⑻内蒙古自治区包头钢铁设计院提供的冶金生产项目可研报告。
⑼《国务院关于加强节能工作的决定》(国发【2006】28号)
1.1.2建设地点、规模、进度
⑴建设单位:
府谷县金川鸿泰镁合金有限公司。
⑵建设地点:
府谷县老高川乡石尧店村金川鸿泰厂区内。
⑶建设规模:
本期工程建设2×6MW直接空冷、凝汽式汽轮发电机组,综合利用镁合金公司余热,不考虑扩建。
⑷建设进度:
本期工程计划于2012年3月开工建设,2012年11月第一台机组投产发电,2012年12月第二台机组投产发电。
1.1.3研究范围
⑴本次可行性研究仅对府谷县老高川乡石尧店村厂址的建设条件进行分析研究,不再进行其他厂址的比较选择。
⑵根据厂址现有用地范围优化研究电站总体规划方案。
⑶作为节能减排项目,将对本期2×6MW机组全部生产系统及布置的方案进行可行性研究,提出综合利用流程图,着重研究冶炼余热综合利用发电装机方案、电气系统、烟气余热供应系统、水源、环保、工程地质、厂区条件等电厂建设的外部条件,并提出工程各工艺系统的方案设想,重点是主厂房布置,做出本工程的投资估算、经济效益分析与评价。
1.2地区概况及工程项目现状
1.2.1区域概况
府谷县位于陕西省北部,总面积3229平方公里,总人口21万人,县人民政府驻府谷镇。
府谷县位于陕西省最北部,榆林地区东北部,北纬38度42分至39度35分,东经110度22分至111度14分。
北与内蒙古自治区伊克昭盟准格尔旗、伊金霍洛旗接壤;东与山西省忻州地区河曲县、保德县隔黄河相望;西南部与陕西省神木县毗邻。
土地面积占榆林地区总面积的7.45%,占陕西省总面积的1.56%。
县城至神木83公里,至榆林219公里,至省会西安895公里,至山西省省会太原370公里。
辖府谷(永安)、麻镇(麻地沟)、哈镇(哈拉寨)三镇和黄甫、古城、墙头、海则庙、高石崖、大岔、清水、木瓜、孤山、庙沟门、三道沟、老高川、大昌汗、新民、田家寨、王家墩、武家庄、碛塄、付家(土旁加焉)、赵五家湾20个乡;362个行政村、1350个自然村.。
县域内地形总的地势是西北高、东南低,海拨高度在780米至1426.5米之间。
县境内的最高处为新民乡的新民山;最低处为王家墩乡的黄河沿岸浅滩。
府谷县河流较多。
一级河流有黄河;四级河流有皇甫川(黄甫川)、孤山川、脖牛川;五级河流有十里长川、清水川、石马川、胡桥沟、大板兔沟、永兴沟;六级河流有阳湾川、地界川、木瓜川、红寺沟及黄羊城沟。
长1公里以上的沟道有1245条。
其中50至100平方公里流域面积的河流有6条,均属黄河水系。
黄河自府谷县墙头乡入境,流经九个乡镇,流程103公里,占黄河全长的1.9%;多年平均流量为822立方米/秒。
洪水期最大流量可达11500立方米/秒;皇甫川县境内流程48公里,年径流量2.028亿立方米,年输沙量6120万吨;最大流量8400立方米/秒。
县城东部的黄河天桥水电站,装机容量为12.8千瓦,年发电量为6.07亿度。
全县23个乡镇全部通电。
由于靠近黄河,全县水资源,地表水年径流量为5.911亿立方米;地下水2.32亿立方米/年,可采量为每年1.15亿立方米。
孤山川水能资源储量为7070千瓦。
府谷县煤炭储藏面积达950平方公里;初步探明储量就有200亿吨,其中侏罗纪煤150亿吨,储藏面积650平方公里,分布在8个乡。
煤层地质构造简单,层位稳定,埋藏浅,宜于露天平峒开采。
府谷煤属世界优质煤,平均发热量为每公斤6900至7200大卡;灰分仅占5-10%;硫仅占0.31至0.86%;磷仅占0.002至0.0025%;属特低硫、特低磷、特低灰、中高发热量;不粘和弱粘长焰优质动力煤和化工用煤。
近年来,国家实施西部大开发战略,为西部地区提供了良好的政策环境和机遇,国家重点支持西部地区交通、能源建设项目,加大对基础设施、生态建设和重点工程的投入;支持以资源开采为主的城市和地区加快发展可持续产业和配套产业,为榆林市和府谷县的发展提供了难得的历史机遇和广阔的发展空间。
府谷县抓住西部大开发机遇,立足能源优势,促进全县经济快速发展,工业已基本形成了以煤炭为龙头,电力、化工、建材为骨干的地方工业体系。
随着国家西部大开发战略的推进和陕北能源化工基地的建设,将为本地区经济进一步快速发展提供良好的投资环境。
1.2.2项目现状
陕西府谷金川鸿泰镁合金有限公司位于府谷县老高川乡石尧店村,地处府谷县的西部、神府煤田腹地,周边与县域内的大昌汗乡、新民镇、三道沟乡、庙沟门镇相临,北与内蒙古伊旗羊市塔镇接壤、南与神木县店塔镇一水相连。
金川鸿泰镁合金公司始建于2008年4月,2010年建成投产。
年生产镁合金2万吨、硅铁2x25000kVA、兰炭36万吨,煤焦油2.25万吨。
其中生产的金属镁和镁合金获国家认证中心ISO9000认证,并取得自营出口权,产品远销日本、美国、韩国等国家。
金属镁合金及其辅助产业均为资源型、高耗能产业,竞争激烈,如何有效降低成本成为制约企业竞争力提高的瓶颈,金川鸿泰镁合金公司本着打造科技创新型、资源节约型、安全标准型、环境友好型、建设效益最优化企业的宗旨,拟利用生产设施废弃热源点,将其回收利用,一方面,降低污染,取得良好社会效益;另一方面,利用废弃热能发电,降低生产成本,取得良好经济效益。
综合现有生产装置,主要有以下热源点:
✧还原车间高温镁渣,渣量:
15t/h,温度:
1200℃,目前直接自然堆放,通过空气自然冷却,热污染严重,特别是在夏季排放造成车间内工作环境恶劣;针对目前还原罐金属镁出渣劳动强度大、工作环境恶劣的特点,公司已经和有关科研院所在合作研究镁渣通过压缩空气输送,采用分步补气的办法,镁渣被压缩空气冷却,温度不断降低,具备向水泥厂的冷态输送要求,压缩空气则被不断加热,最终形成高温热风,温度达到400℃左右。
✧精炼车间高温烟气,流量:
26000Nm3/h,温度:
650℃,目前主要是直接排放,热污染较为严重;
✧煅烧车间两台回转窑煅烧后烟气的温度相对比较高,达到700℃,流量:
39000Nm3/h,主要其利用方式主要是设置管道式余热锅炉,共两台,单台出力12t/h,所产生蒸汽主要用来射汽抽真空。
金属镁原设计还原时间为8小时,实际还原时间12小时,用汽量降低到4~8t/h,未有效利用锅炉容量,余汽冬季用来采暖,夏季大部分对空排放,既造成介质的损失,也造成环境污染;
✧硅铁冶炼,主要为高温烟气,流量:
155000Nm3/h,温度:
450℃,目前设置主要通过混冷风降温后进入布袋除尘器除尘,排入烟囱。
高温烟气携带能量不但被浪费掉,又额外增加吸风机的出力,增加运营成本。
针对以上热源点,高温烟气采用管壳换热式余热锅炉产生低压参数蒸汽,高温镁渣能量则利用现场试验成果,利用换热后热风设置管壳换热余热锅炉,此技术西安交通大学已经有试验成熟技术,拟用在本工程上。
以上热源点产生蒸汽,混合后进入汽轮机做功,带动发电机发电。
1.3项目提出的背景及建设的必要性和可行性
为了保证国民经济健康、快速的发展,国家发布了《国民经济和社会发展“十二五”归化纲要》;近期针对能源利用,国务院又相继出台了《节能减排综合性工作方案》,主要是为了控制能源消耗迅速增加,污染物排放进一步加大的局面,要求运用经济和法律,包括必要的行政手段,以科学发展观为指导,按照党的十七大提出的走新型工业化道路要求,以转变发展方式为主线,以降低资源消耗、减少废物排放和提高资源产出效率为目标,加快建设资源节约型、环境友好型社会,自觉实现从重经济增长轻环保到经济和环保并重的转变,从环保滞后经济发展到同步发展的转变。
把建设资源节约型和环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置开展资源合理利用,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发展中一项长远的战略方针。
为贯彻落实国务院转批国家经贸委等部门《关于进一步开展资源综合利用意见的通知》(国发【1996】)有点老搜一下节能减排的新政策等文件的精神,国家经贸委于2000年7月下发了——关于印发《资源综合利用电厂(机组)认定管理办法》的通知,该办法适用于全国所有的资源综合利用电厂(机组)。
该管理办法中明确指出:
资源综合利用电厂(机组)是指利用余热、余压、城市垃圾、煤矸石(石煤、油母页岩)、煤泥等低热值燃料生产电力、热力的企业单位。
……对于以工业余热、余压为工质的资源综合利用电厂,应依据产生余热、余压的品质和余热量或生产工艺耗汽量和可利用的工质参数确定工业余热、余压电厂的装机容量,并且特别指回收利用工业生产过程中产生的可利用的热能及压差进行发电的企业。
为了积极响应国家产业政策及能源政策,金川鸿泰镁合金有限公司依据自身用能及耗能情况,利用金属镁冶炼中产生的余热,废渣,建设一座环保型、资源综合利用发电工程。
在用能过程中,始终把握“节约能源、回收循环、废物再用”三个原则,始终寻求消耗最少的能源,生产出最多产品的技术方案;利用废气,废渣,循环利用能源,达到经济环保、生产最优化,探索出一条循环发展的经济模式。
以这三方面为用能的管理理念,使能源的使用更加合理化、全面化,同时在产品结构、产出效率、资源节约、环境保护等方面都达到行业先进水平。
本项目利用金属镁和硅铁冶炼中产生的余热、废渣生产热能、电能,电厂的产品——热能和电能又将回用于冶金生产,这套系统回收了金属镁冶炼中产生的大量的低热值废气、废渣,减少了生产排放废气对环境的热污染,不仅解决了能源浪费问题,而且还改善了当地的环境质量。
这将给企业带来巨大的经济效益和社会效益,是典型的循环经济的范例。
图1所示为金川镁业冶炼余热综合利用流程图。
图1金川镁业冶炼余热综合利用流程图
本项目具备以下特点:
1本工程系资源节约型项目
金属镁煅烧车间和精炼车间均采用煤气为燃料,对其排放的高温烟气如不利用,必将造成对余热资源的浪
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