工业园热电联产项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx
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本项目采用较大容量、较高参数循环流化床锅炉进行集中供热、提高了热效率,降低了产汽能耗,配套建设背压汽轮发电机组实现热电联产,项目实施后具有显著的经济效益。
本项目配套建设锅炉尾部除尘和脱硫的一整套烟气净化设施,粉尘、气体污染物排放指数均大大低于国家环保标准。
综上所述,本项目为热电联产工程,项目实施具有显著的经济效益和社会环境效益,项目建设是完全必要的。
1.4主要建设内容和设计原则
(1)本项目机组选择遵循“以热定电”原则,实现节能和环境效益最大化。
项目建成后,将完全替代园区内现有的42台工业小锅炉。
(2)根据现状热负荷及汽水平衡计算,按2×
90t/h循环流化床锅炉+1×
7.5MW抽汽背压式汽轮发电机组规模进行可行性研究。
(3)总平面布置在业主划定的范围内实施,以节约用地和不妨碍企业长远发展用地规划为目标。
(4)供水水源接自园区现有供水总管,本工程废污水排放至园区集中污水处理设施处理,场地排水排至原有厂区排水系统。
(5)主蒸汽系统采用母管制;
高低压给水母管均采用单母管制。
(6)发电机出线电压为10.5kV;
接线方式为单母线分段。
(7)厂用电为高压10kV;
低压380V。
(8)锅炉烟气排放适用标准按近期将实施的《火电厂大气污染物排放标准》(征求意见稿)执行,排放的二氧化硫<200mg/Nm3、NOX<400mg/Nm3、烟尘<30mg/Nm3。
烟气净化采用布袋除尘器+湿法脱硫,脱硫剂采用石灰石。
(9)工业冷却水全部采用循环冷却水。
(10)锅炉主要燃用株洲攸县煤,燃煤由陆路运至厂内煤场(近期燃煤可由公路运输,待衡茶吉铁路建成通车后可由铁路和汽车两级转运至厂内)。
厂内煤场设一个干煤棚,干煤棚容量考虑两台锅炉容量,运煤系统一次建成。
(11)锅炉点火采用床下油点火系统。
(12)采用灰渣分除系统,干除灰、渣系统。
除灰系统采用气力输灰至灰库存放;
锅炉底渣采用冷渣器冷却,机械输送至渣库存放。
灰渣全部汽车外运综合利用。
(13)化学水处理系统采用两级反渗透系统。
(14)本工程电气、仪表采用DCS控制系统。
(15)暂不考虑园区生产用蒸汽凝结水的回收。
1.5工作过程简述
1.5.1我公司与******签订可行性研究报告编制委托书后,于2010年05月成立本项目工程组,并迅速开展工作。
1.5.22010年05月15日至16日,工程组相关专业人员赴***现场进行厂址踏勘、考察建厂条件,并收集相关设计基础资料。
1.5.32010年05月20日,工程组有关人员再赴***就拟选厂址区域位置和总平面布置方案与业主讨论和交换意见。
1.5.42010年6月完成可行性研究报告。
1.5.5参加可行性研究报告编制的主要设计人员名单见下表1.5-1。
表1.5-1参加可行性研究报告编制的主要设计人员名单
姓名
专业
职务
职称
第二章热负荷
2.1供热现状
工业园规划面积10平方公里,分两期建设。
其中一期(东园区)规划面积4.1平方公里,已建成3平方公里,二期(西园区)规划面积5.9平方公里。
东园区现有企业61家,其中已建成投产的企业47家,总计有42台低压燃煤工业锅炉。
东园区现有47家企业的主要供汽设备出力见下表2.1-1:
表2.1-1现有供汽锅炉设计出力一览表
序号
炉型
额定出力(t/h)
数量(台)
额定蒸汽压力
(MPa)
额定蒸汽温度
(℃)
1
链条锅炉
6
2
1.25
饱和
4
3
23
15
合计
81
42
2.2现状热负荷
本工程热负荷主要由***37家企业的烘烤、制胶、净化、蒸洗等生产用汽组成。
园区现状热负荷见下表2.2-1:
表2.2-1园区现状热负荷表
用汽企业
单位
用汽量(t/h)
0.4MPa(a)
1.20MPa(a)
银太纺织
t/h
-
晟泰纺织
t/h
万昌纺织
德胜纺织
5
东信棉业
华丰塑业
7
华南塑业
8
华耀塑业
9
精成钨业
10
瑞和锌业
11
恒源硬材
5.5
12
江钨博大
13
广源硬材
14
天源纺织
宁超科技
16
永茂电子
17
瑜源磁材
18
亮建磁材
19
株玻公司
20
杭玻公司
21
龙港玻纤
22
神龙玻纤
嘉新公司
24
耀华玻纤
25
华宇稀有
26
高力新材
27
宏大金属颜料
28
托普硬材
29
华驰新材
30
鸿宇特陶
31
富源矿业
32
九龙建材
33
江陵木业
34
咏丰陶瓷
35
时代新材
36
长兴水泥厂
37
光大服装
61
19.5
2.3设计热负荷
本热电厂建成投产后,全部蒸汽负荷均由热电厂供给,园内内现有的各型燃煤、燃柴工业锅炉作为各企业备用炉。
考虑供热管网损失5%和焓值折算后折算到热电站出口,本热电工程的设计热负荷见下表2.3-1:
表2.3-1热电工程设计热负荷表
项目
热负荷
0.49MPa170℃
1.27MPa220℃
汽量(t/h)
62
热量(GJ/h)
172.98
57.22
2.4凝结水的回收
本工程暂不考虑凝结水的回收。
第三章电力系统
3.1现状电力负荷
园内企业近3年用电负荷情况如下表3.1-1:
表3.1-1园区近3年用电负荷表
年份
用电部门
用电量(kwh)
2007
园区各企业
0.9×
108
2008
1.1×
2009
1.5×
园区2010年6月份前用电负荷约0.9×
108kWh。
本工程投产后热电厂上网电量约4.642×
107kwh,热电站供电量远不能满足园区内动力用电需求。
3.2接入系统设计及主接线方案论述
本热电联产工程是******集中供热的区域热电厂,以热定电,新建两台发电机组(2×
7.5MW),除了提供本厂厂用电外,剩余电力全部上网,为缓解当地电力紧张的局面能起一定作用。
园区内现有110kV深坑变电站一座,变电容量4万kVA,本工程拟以一回110kV专线接入深坑变电站。
本工程主接线方案为:
110kV系统采用单母线接线,10kV系统采用单母线分段的接线方式,共分两段。
接线方案最终需由电力公司的接入系统批复确定。
第四章燃料供应
4.1燃料来源及燃料特性
本工程的燃料为燃煤。
燃煤主要采用攸县烟煤,设计煤种分析数据见下表4.1-1:
表4.1-1设计煤种分析数据表
项目
符号
设计煤种
收到基含碳量
Car
%
58.41
收到基含氢量
Har
0.98
收到基含氧量
Oar
0.83
收到基含氮量
Nar
0.80
收到基含硫量
Sar
1.13
收到基含灰量
Aar
30.85
收到基含水量
War
7.0
干燥无灰基挥发份
Vdaf
6.83
收到基低位发热量
Q
MJ/kg
19.95
焦渣特性(1-8)
软化温度
ST
℃
1410
4.2运输方式
近期燃煤全部通过汽车运至厂内煤场。
衡茶吉铁路建成通车后,燃煤可采用铁路与公路两级运输相结合的方式运至电厂。
第五章主机选型及供热方案
5.1主机选型方案
5.1.1蒸汽参数的确定
本工程两台循环流化床锅炉和配套的汽轮发电机组拟采用中温中压参数。
5.1.2全厂汽水平衡
站内汽水损失按3%计取,热电厂除氧器用汽由汽机背压排汽供给,根据全厂设计热负荷计算全厂汽水平衡见下表5.1-1。
表5.1-1全厂汽水平衡表
单位
数量
一
蒸汽平衡
1.2MPa,220℃中压蒸汽负荷
①
1.27MPa,334℃汽机抽汽
17.99
②
104℃减温水
2.01
0.49MPa,170℃低压蒸汽负荷
③
0.49MPa,238℃汽机排汽
58.36
④
3.64
7.5MW汽轮发电机组
⑤
3.43MPa,435℃进汽
85.30
⑥
1.27MPa抽汽
⑦
0.49MPa排汽
69.31
⑧
0.49MPa除氧自用蒸汽
8.95
⑨
机组发电功率
KW
7421
0.49MPa蒸汽平衡
⑩
站内汽水损失3%
2.71
所需锅炉蒸发量⑤+⑩
t/h
88.01
二
水量平衡
⑾
凝结水回收量
化学补给水量
①+②+③+④+⑩-⑾
84.71
5.1.3锅炉容量的确定
根据全厂汽水平衡计算结果,本工程需要额定参数为中温中压的锅炉蒸发量为90t/h。
5.2锅炉选型
本改造工程锅炉选用循环流化床炉(CFB),根据国内循环流化床锅炉生产厂家已投运锅炉系列参数,额定蒸发量为90t/h的循环流化床锅炉机组目前投放市场台数较多,运行情况普遍反映良好,价格适中,且与本工程所需锅炉蒸发量吻合。
故本工程选用2台额定蒸发量为90t/h的循环流化床炉,其中一期1台运行1台备用。
循环流化床炉具备以下一些特点:
a.燃料适应范围广。
b.低污染物排放。
c.循环流化床锅炉有较高的热效率。
d.循环流化床锅炉能在30%MCR时不投油稳燃,变负荷运行范围广,适合于热负荷调节运行。
e.循环流化床锅炉灰渣可作为制造水泥掺料和建筑材料,有较好的社会效益和经济效益。
f.采用干式除灰、渣系统,灰渣可综合利用。
g.燃烧系统简单。
h.循环流化床锅炉作为一种洁净煤燃烧技术而得到世界各国能源界的认可。
5.3锅炉参数
本工程选用90t/h循环流化床锅炉,锅炉技术规范如下:
锅炉型式:
循环流化床锅炉
数量:
两台(一期1用1备)
锅炉额定蒸发量:
90t/h
锅炉额定蒸汽压力:
3.82MPa(g)
锅炉额定蒸汽出口温度:
450℃
锅炉给水温度:
104℃
锅炉排烟温度:
140℃
锅炉热效率87%
5.4汽轮发电机组参数
(1)汽轮机
汽轮机型式抽汽背压式汽轮机
汽轮机型号CB7.5-3.43/1.27/0.49
一台
额定功率7.5MW
额定进汽压力3.43MPa(a)
额定排汽压力0.49MPa(a)
额定进汽温度435℃
额定进汽量90t/h
抽汽压力1.27MPa(a)
额定抽汽量20t/h
最大抽汽量30t/h
(2)汽轮发电机
额定功率7.5MW
功率因数0.80
额定电压10.5kV
励磁方式可控硅静止励磁
冷却方式空气冷却
5.5热电站主要热经济指标和污染物排放
本工程实施后的主要热经济指标和污染物排放量见下表5.5-1。
表5.5-1热电站主要热经济指标和污染物排放量表
序号
单位
数据
锅炉额定蒸发量
90
锅炉运行蒸发量
锅炉效率
87
热负荷供应
1.20MPa
0.40MPa
通过汽轮发电机组发电功率
kW
7500
年利用小时数
h
8160
年供热量
GJ/a
1873730
年发电量
kWh/a
61200000
综合厂用电率
%
年供电量
45900000
锅炉全年耗标煤量
t/a
84416
年均全厂热效率
79
年均热电比
1129
年灰渣排放量
39646
年SO2排放量
115.9
年NOx排放量
380
年烟尘排放量
23.7
热电站投入运行后,在保证园区企业正常用汽负荷的情况下,每年可新增发电量6120万kWh,可为电网提供电量4590万kWh/a。
锅炉灰渣采用灰渣分除、干式除渣的方式,灰渣活性好,可全部综合利用。
锅炉烟气脱硫采用石灰石/石膏湿式脱硫工艺,脱硫效率可达95%以上,脱硫后的副产物石膏可全部外销。
5.6运行工况
本热电联产工程运行方式以供热为主,按以热定电的原则进行供热和发电,设备年运行小时为8160小时。
热电厂一期规模及运行方式:
锅炉规模:
2×
90t/h循环流化床锅炉(2台循环流化床锅炉1用1备,园区其余工业锅炉全部拆除);
汽轮发电机组规模:
1×
CB7.5-3.43/1.27/0.49
工况一:
正常情况下,1台90t/h循环流化床锅炉运行,所产蒸汽供应7.5MW抽汽背压式汽轮发电机组,抽汽经减温后供应热用户所需1.20MPa蒸汽,其背压排汽经减温后供应热用户所需0.40MPa蒸汽,可满足全厂热负荷需要,同时可发电量7500kW。
工况二:
当处于运行工况的循环流化床锅炉故障或检修时,运行备用的另一台循环流化床锅炉,满足园区工厂生产用汽需要。
工况三:
当抽汽背压式汽轮发电机组故障或检修时,90t/h循环流化床锅炉所产蒸汽经减温减压器后供应热用户所需1.20MPa和0.40MPa蒸汽,满足全厂热负荷需要。
第六章厂址条件
6.1厂址条件
6.1.1厂址地理位置
本工程在******园区内进行建设。
***地理坐标为东经113°
34′至114°
07′,北纬26°
03′至26°
39′,位于湖南省株洲市南部。
******位于***城西城区,园区东临涞水河,106国道贯穿园区,衡炎高速、衡茶吉铁路与园区相距3公里。
铁路、公路运输便利。
6.1.2水文气象条件
(1)水文资料
洣水河历史最高洪水位:
89.01m
洣水河最低枯水位:
18.71m
(2)气象条件
***地处亚热带季风湿润气候区的北端,气候湿润,温暖期长,严寒期短,四季分明,雨量充沛。
年平均气温为16.9℃,以7月最热,平均气温在19.2℃;
1月最冷,平均气温在4.2℃,年平均降雨量1302mm,历年最大降雨量2336.5mm,历年最小降雨量787.4mm,最大积雪深度230mm,年平均蒸发量1424.2mm,年均日照时数1813.8小时。
年平均相对湿度为79%,全年无霜期277天,常年主导风向北、北东,年平均风速3.1m/s,瞬时最大风速40m/s。
6.1.3交通运输
******位于位于***城西城区,衡炎高速、衡茶吉铁路、106国道贯穿全区。
公路、铁路运输便利。
6.1.4供水水源
本工程水源为流经园区的洣水河。
园区内已建成较为完善的取水、输水设施。
本工程工业用水接自园区内现有供水站。
6.2厂址方案
本工程在***现有厂区范围内进行建设。
可利用的场地为工业园北面的临山空地,场地四周情况:
北面为山坡,东、西、南面为园区空地。
本工程厂址海拔高度范围约为89.2~92m,本工程厂址不受洪水威胁。
6.3厂址工程地质
根据国家地震局l990年6月颁布的《中国地震烈度区划图》,***抗震设防烈度小于7度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度0.10g,建筑场地类别为Ⅱ类。
建构筑物按7度抗震设防。
场地地基土层根据地基土特征及物理力学性质可分为2层:
①素填土(Q4ml):
褐灰色、褐红色,主要成分为粘粒,夹少量碎石。
砖渣。
碎块等,稍湿,松散,未完成自重固结。
该层仅ZK24,ZK25缺失该层。
层厚0.50~6.0m。
②粉质粘土(Q4al):
褐红色,褐黄色,湿,硬塑,无摇振反应,稍有光滑,干强度及韧性中等。
低~中等压缩性。
该层广泛分布于整个场地,此层未穿,最大揭露厚度10.00m。
6.4灰渣处置
本工程1×
90t/h循环流化床锅炉年产灰渣量3.96万吨,脱硫石膏1.67万吨,根据灰渣及石膏销售协议,热电厂灰渣和脱硫石膏可全部综合利用。
第七章工程设想
7.1总平面及运输方案
7.1.1概述
本工程可利用的场地为工业园北面的一块临山空地,设计用地面积约33600m2。
场地四周情况:
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