绿原糖厂节能改造项目建设可行性研究报告.docx

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绿原糖厂节能改造项目建设可行性研究报告

第一章概述

1.1项目背景描述

1.1.1新疆绿原糖业有限公司节能改造工程项目位于新疆库尔勒市库西工业园焉耆区，地处兵团农二师22团场,南距焉耆族自治县11km,北距和静县20km,距22团团部5km。

南距南疆铁路幸福滩车站800m,紧傍206省道的新疆绿原糖业有限公司，始建于1985年,初始建设规模为甜菜加工能力1500吨/日,厂区占地约2000亩。

绿原糖业有限公司多年来经过逐次改造,现已成为处理甜菜4000吨/日的国有中型综合制糖企业。

根据公司规划预计在2009年榨季,甜菜加工能力达到6000吨/日的规模。

1.1.2随着农二师焉耆垦区8个团场近几年的社会、经济进步,小城镇建设蓬勃发展,农田灌溉的持续增长（十一五规划约60万亩）,农二师22团已经成为制糖、西红柿、辣椒、棉花、蔬菜农副产品深加工基地,许多区内外工业落户焉耆区,目前用汽、用电负荷逐年增长,而且增势较强。

基于此,新疆生产建设兵团农二师发改委[2006]53号《关于呈报（农二师电网2005年完善项目工程）初步设计（代可研）的请示文件》及新疆生产建设兵团发改委[2006]1139号《关于农二师农村电网完善工程初步设计（代可研）报告的批复》中明确在22团场建设2×12500KVA变电站1座，紧邻新疆绿原糖业有限公司约1.5km处，此变电站目前已在施工建设中。

另外12座焉耆区各团场的35KV变电站,也在筹建之中。

1.1.3目前,库西工业园区现有的新疆绿原糖业有限公司、天达酱业有限公司用汽用电均由新疆绿原糖业有限公司自备热电厂提供。

以新疆绿原糖业有限公司牵头,接受西班牙政府贷款的西红柿酱厂也正在筹建之中。

1.1.4本次新疆绿原糖业有限公司自备热电厂节能改造工程计划设置：

2×75t/h循环流化床锅炉+2×6MW背压式汽轮发电机组,预留发展端,备后续发展所需。

本次节能改造工程完成后，自备热电厂将承担库西工业园区的新疆绿原糖业有限公司、天达酱业有限公司、西班牙政府贷款西红柿酱厂供汽、供电任务,多余电量可供给110KV变电站。

1.1.5项目名称:

新疆绿原糖业有限公司节能改造工程

建设单位:

新疆绿原糖业有限公司

建设性质:

节能改造,余热余压利用

建设规模:

2×75t/h+2×6MW

1.2节能改造,余热余压利用的必要性

1.2.1已有新疆绿原糖业有限公司自备热电厂简介

新疆绿原糖业有限公司自备热电厂是随糖厂同期建设的,初期为3×20t/h（2.5MPa,400℃）链条锅炉+2×1.5MW（2.4MPa,390℃）背压式汽轮发电机组,满足1500吨/日甜菜处理能力供汽供电需求。

随着糖厂逐次改扩建至甜菜处理能力4000吨/日,为满足糖厂供汽供电需求,1997年后逐步将3×20t/h链条锅炉由江西锅炉厂改造成为3×30t/h循环流化床锅炉,酒精车间还设有10t/h（1.25MPa,190℃）链条锅炉一台,新增一台3MW（2.4MPa,390℃）背压式汽轮发电机组。

该自备热电厂目前供汽能力为100t/h，供电能力为6MW。

承担库西工业园区的新疆绿原糖业有限公司、天达酱业有限公司的供汽供电任务。

由于锅炉是由链条锅炉改造为循环流化床锅炉,属于非标准产品,它的燃烧效率及除尘效率较低,均达不到正规产品的水平,且锅炉内部管路及设备磨损严重,运行过程中的停炉检修量较大,有时严重影响到糖厂及酱厂的正常生产。

同时由于机组参数较低，导致系统热效率较低。

依据库西工业园区的发展要求，新疆绿原糖业有限公司自备热电厂节能改造是必须的。

因此有必要淘汰掉这些锅炉及汽轮发电机组。

选用中压中温（3.82MPa，450℃）锅炉及中压中温（3.45MPa，435℃）汽轮发电机组,替代原有设备,以达到高效节能,余热余压充分利用,供汽供电稳定的目的。

1.2.2余热余压利用是国家产业改革政策大力支持的项目

多年来,国务院、国家经贸委、建设部、原电力部、财政部等部委相继下发文件,鼓励有条件实现集中供热地区,应优先实现热电联产,国家对于热电联产项目给予各项优惠政策,并大力支持。

2000年国家计委、国家经贸委、建设部、环保局联合发出（计基础[2000]1268号）《关于发展热电联产的规定》中鼓励发展热电联产,提高热电机组的利用率,节约能源,改善环境和提高供电质量。

由此可见,本工程建设符合国家现行能源政策和电力产业政策,是国家从政策上大力支持和扶持的效益型、环保型项目。

1.3设计依据、基础资料

1.3.1设计依据

a.新疆绿原糖业有限公司委托编制该项目可行性研究报告的《委托书》

b.新疆绿原糖业有限公司和中国轻工业西安设计工程有限责任公司签订的该项目《可行性研究报告编制合同》

1.3.2基础资料

a.自备电厂年利用小时数：

5040h

b.燃料价（标煤）:

187元/t

c.水资源费:

0.1元/m3

d.上网电价：

0.3元/kWh

e.热价：

14.01元/GJ

1.4设计范围

a.厂址条件

b.燃料供应及灰渣处理系统

c.电力系统接入

d.热负荷平衡及供热系统

e.总平面布置及工艺系统

f.环境影响及评价

g.投资估算及经济效益评价

1.5主要设计技术原则

a.遵循热点联产以热定电的原则

b.燃料及供应：

市场采购

c.水源：

糖厂自备井

d.厂址：

新疆绿原糖业有限公司预留场地

e.除灰渣：

采用灰渣分除，电厂所产生灰渣由天山水泥厂作为水泥原料消化利用

f.并网

g.热力系统：

主蒸汽系统，主给水系统均采用分段母管制

h.主厂房布置：

主厂房采用汽机间、除氧及煤仓间、锅炉间平行三列布置方式

i.土建部分：

结构：

框、排架

建筑：

有现代感和时代感

j.总图运输部分：

注意其周围原有建筑物、场地整体协调性。

据场地特点合理布置，考虑发展用地

k.采暖：

以蒸汽为热煤

l.自控：

采用dcs系统

第二章热负荷

2.1供热现状

新疆绿原糖业有限公司自备热电厂现设有3×30t/h（2.5MPa,400℃）循环流化床锅炉+1×10t/h（1.25MPa,190℃）链条锅炉，2×1.5MW（2.4MPa,390℃）＋1×3MW（2.4MPa,390℃）背压式汽轮发电机组，满足新疆绿原糖业有限公司（甜菜处理4000吨/日）、天达酱业有限公司供气供电需求。

月份

用汽部门

供汽压力（Mpa）

温度（℃）

供汽量（t/h）

7－9

天达酱业

0.49

200

75

10－1

绿原糖业

（4000吨/日）

0.49

200

100

2.2节能改造后的供热状况（至2009年）

新疆绿原糖业有限公司计划于2009年前将日处理甜菜4000吨/日扩建至6000吨/日，库西工业园区2009年前将新增西班牙政府贷款西红柿酱工程。

改扩建工程计划设两台75t/h循环流化床锅炉+2×6MW背压式汽轮发电机组。

将承担库西工业园区的新疆绿原糖业有限公司、天达酱业有限公司、西班牙政府贷款西红柿酱厂供汽供电任务,多余电量可供给110KV变电站。

月份

用汽部门

供汽压力（Mpa）

温度（℃）

供汽量（t/h）

7－9

天达酱业（两条线）

0.49

200

75

7－9

西红柿酱厂（两条线）

0.49

200

75

10－1

绿原糖业

（6000吨/日）

0.49

200

150

2.3节能改造后热电厂蒸汽流量平衡表（至2009年）

序号

名称

参数（Mpa，℃）

热值（KJ/Kg）

流量（t/h）

1

总供汽量（3+5）

P=0.49，T=200

2855.4

151

2

汽轮机背压供汽量

P=0.49，T=243

2946

132

3

减温器后供汽量

P=0.49，T=200

2855.4

136

4

减压减温器前供汽量

P=3.43，T=435

3320

13

5

减压减温器后供汽量

P=0.49，T=200

2855.4

15

6

电厂损失及轴封用汽

P=3.43，T=435

3320

5

7

锅炉产汽量（2+4+6）

P=3.82，T=450

3342

150

第三章燃料供应

3.1煤源

本次节能改造工程用煤来源由市场采购，以新疆哈沟、拜城、马兰、塔什店、沙湾、佳佳旺煤矿煤为主要采购对象。

其综合煤质如下：

War＝15％，Aad＝22％，Sad=1%，挥发份38％，Qnet＝25116KJ/kg

3.2耗煤量

3.2.1节能改造后以供热量150t/h、每日24小时、机组年运行7个月（即5040小时）计算耗煤量：

3.82Mpa，450℃时蒸汽焓值：

hgl＝3341.6KJ/kg

104℃给水温度时水焓值：

hgs＝440KJ/kg

4.5Mpa饱和水排污焓值：

hpw＝1100KJ/kg

锅炉热效率ηgl＝90％

＝

=485800KJ/h

小时耗煤量：

D1=Qrd/Qnet＝485800/25116＝19.34t/h

日耗煤量：

D2=464.16t/d

年耗煤量：

D3=97473.6t/a

3.2.2节能改造前的耗煤量

为与4.2.1有可比性，以供热量150t/h、每日24小时、机组运行7个月（即5040小时）为计算依据。

2.5Mpa，400℃时蒸汽焓值：

hgl＝3239.9KJ/kg

104℃给水温度时水焓值：

hgs＝440KJ/kg

3.0Mpa饱和水排污焓值：

hpw＝1008.4KJ/kg

锅炉热效率ηgl＝80％

＝

=535638.75KJ/h

小时耗煤量：

D1=Qrd/Qnet＝535638.75/25116＝21.33t/h

日耗煤量：

D2=511.92t/d

年耗煤量：

D3=107503.2t/a

3.3节煤指标

在相同的供热量150t/h，机组年运行7个月时，节能改造后比节能改造前节约原煤107503.2-97473.6=10029.6t/a，折标煤为（25116/29302）×10029.6＝8596.8t/a。

第四章厂址条件

4.1厂址

4.1.1厂址位置

本次改造工程所在的绿原糖业有限公司位于新疆维吾尔自治区南部巴音郭楞蒙古自治州，天山南麓的和静县境内,坐落在新疆最大的淡水湖---博斯腾湖之滨，是由原新疆生产建设兵团农二师糊光糖厂改制而成。

厂区南距焉耆回族自治县约11公里，北距南疆铁路的幸福滩车站约800米，距离廿二团团部约5公里，距离和静县约20公里。

4.1.2自然条件

4.1.2.1气象条件

绿原糖业所在焉耆地区气象条件如下：

年平均气温7.9℃，

年平均最高气温16.1℃

年平均最低温度0.6℃

极端最高气温38℃

极端最低气温-35.2℃

年平均相对湿度56%

全年降雨量64.6mm

历年一日最大降雨量39.4mm

最长连续降水日数7天

最长连续无降水日数198天

历年最大积雪深度17cm

全年日照时数3138.1小时

全年蒸发量1949.5mm

年平均地温10.7℃

最大冻土深度95cm

年平均风速2.3m/s

历年最大风速24m/s

年主导风向西北

年平均大风日16.1天

4.1.2.2地形、地貌、地质

绿原糖厂位于我国最大的淡水湖---博斯腾湖之滨，土质和地层均简单，土石性较均匀，建厂前为廿二团耕地。

4.1.2.3地下水

场地地下潜水水位在自然地面下2米左右，含水层厚8—20米，水质属淡水型，对混凝土无腐蚀性。

4.2厂址建设条件

4.2.1场地条件

本次工程位于绿原糖业有限公司厂区内，企业建厂初期设计对工厂的发展已有所考虑，预留场地开阔，不需另行征地。

厂区内场地平整，交通道路设施完善，地质构造稳定，无滑坡、塌陷等不良地质现象。

4.2.2工程条件

库西工业园区现有绿原糖业、天达酱业两家公司，緑原糖业有四口深井每小时830m3，天达酱业有一口深井每小时300m3，共计每小时可供水1130m3。

緑原糖业有三台30t/h和一台10t/h的锅炉，有两台1500kw和一台3000kw的汽轮机。

共计每小时可供汽100t、可供电6000kwh。

本次工程建设期间，施工用水、电由上述来源满足，新电站投入使用后淘汰原有电站系统。

4.2.3环境保护条件

项目建设处于企业预留场地，建设期间文明施工，建设内容也包括了与原有企业道路、绿化系统的衔接，故项目的建设和投入运行对企业内部或企业周边森林、草地植被不会造成破坏。

4.2.4施工条件

绿原糖业厂区内原有建构筑物建筑间距及道路布置状况良好，不会对本项目施工造成阻碍，可满足项目施工条件。

该厂区周围及厂区道路也可满足大型设备、施工机械运输要求。

第五章工程设想

5.1总平面布置与运输

5.1.1总平面布置原则

本项目是利用绿原糖厂厂区东南部空地进行建设。

总平面布置根据自然条件和厂区现状，合理利用原有工程设施和厂内空地，并满足生产工艺、运输、消防、安全等各种要求。

5.1.2总平面布置方案

该工程是在绿原糖厂原污水处理站西部空地进行建设，该空地北部是绿原糖厂自备电站煤堆场，将作为新建绿原糖厂自备电站煤堆场，在该煤堆场内设置本电站的受煤坑，向南延伸输煤系统。

该电站区域最南部布置电控楼，其次由南至北依次布置汽机间、储煤间、锅炉间、两套除尘系统、引风机房、烟道和烟囱。

锅炉系统东部布置化水系统各个建、构筑物（西部预留二期扩建发展用地）。

锅炉系统西部区域为电站预留二期扩建发展用地。

区域东北角布置灰渣处理系统。

详见该厂《局部平面布置图》。

5.1.3道路

厂内道路为环状布置，城市型道路，路面宽为6m和3.5m，路面结构为水泥砼路面，面层厚度为20cm。

5.1.4竖向设计

厂区场地地形平坦，原竖向设计为平坡式，本次仍维持场地原状，不作任何变更。

5.1.5厂区绿化

绿化可改善生产、生活环境，减少污染，净化空气，设计时结合总平面布置，采用点、线、面相结合的方法，尽可能实现全方位绿化。

建筑物周围种植草坪和绿篱，对贮煤场、灰渣场周围采用多道四季长绿的乔、灌木组成的立体绿化隔离带，力争使粉尘污染降低到最低限度。

道路两旁种植阔叶乔木，以达到庇荫的效果。

预留发展空地目前可暂时先种植草坪。

站区绿化覆盖率33%。

5.1.6工厂运输

该工程年厂外运输总吞吐量为118918t，其中运入煤97474t，运出灰渣22176t。

运输方式全部为公路运输。

货物的运输量全部依靠社会公路运输力量承担。

本工程不新增加运输车辆。

5.2机务部分

5.2.1建设规模

根据国家发改委节能、环保要求，并遵循以热定电，热电联产原则，新建一座规模为2x75t/h＋2x6MW热电厂，替代原自备电站。

5.2.2装机方案

该热电厂是为新疆绿原糖业有限公司及附近区域内供热、供电的一个热电联产项目。

主要负责向区域内单位提供电力和热负荷，具有良好的社会效益、经济效益和环保效益。

根据热电厂设计热负荷和建厂条件，拟定以下装机方案：

选用二台B6-3.43/0.49型背压式汽轮发电机组和二台75t/h中温中压循环流化床锅炉。

锅炉采用室内布置。

该方案的优点：

（1）投资少：

该方案热负荷由二套机组供给，系统简单，运行可靠。

（2）投资风险小，电厂建设规模与区域集中供热规划的热网建设相适应，以较小的投资满足供热需求。

（3）供热可靠性高，任何一台机组停运，通过备用减温减压系统，也可满足热负荷要求。

（4）该装机方案在供热期二台锅炉运行，即可满足供热供电要求。

本方案三大主机型号、参数及主要技术指标：

（1）锅炉

型号：

TG-75/3.82-M中温中压循环流化床锅炉（二台）

额定蒸发量：

75t/h

过热蒸汽压力：

3.82MPa

过热蒸汽温度：

450℃

给水温度：

104℃

排烟温度：

138℃

锅炉效率：

90%

（2）汽轮机

型式：

背压式汽轮机（二台）

型号：

B-3.43/0.49型

额定功率：

6000kW

转速：

3000rpm

进汽压力：

3.43MPa

进汽温度：

435℃

额定工况时排汽压力：

0.49MPa

额定进汽量：

66t/h

汽耗量：

10.6kg/kWh

（3）发电机

型号：

QF2-6-2A型（二台）

额定功率：

6000kW

额定电压:

10.5KV

额定电流:

412.5A

额定转速：

3000rpm

功率因数：

0.8

转子重量：

9.4t

定子重量:

21.7t

冷却方式：

空冷

5.2.3热力系统

a.热力系统

（1）热力系统拟定的原则及特点

热力系统的拟定，首先应满足运行的稳定性和灵活性，要求对负荷的适应性较强。

（2）主蒸汽系统

采用单母管分段制系统。

该方式运行稳定，此系统可适应不同负荷的需要，可靠性高。

（3）主给水系统

采用集中母管制系统。

共设两根给水母管：

给水泵吸水母管、锅炉给水母管。

其中给水泵吸水母管和锅炉给水母管均采用单母管分段制。

系统设三台给水泵，二用一备。

（4）给水除氧系统:

锅炉给水除氧系统设四台40t/h中压旋膜除氧器，四台并联运行，为了保证四台除氧器在同工况下运行和对不同工况的要求，四台除氧器设有公用的水平蘅母管、汽平衡母管、加热蒸汽母管、化学补充水母管、疏水及溢放水母管等。

除氧水由三台给水泵（二用一备）接入锅炉主给水母管。

（5）疏放水系统：

汽机本体疏水收集到本体疏水膨胀箱；紧急放水接入厂房内工业排水管。

主厂房蒸汽管道疏水、锅炉放水、除氧器放水接入疏水扩容器。

疏放水系统设有一台20m³水箱（也作回水箱用）一台1.0m³疏水扩容器和二台疏水泵（一用一备）。

锅炉启动上水由疏水泵供给。

（6）锅炉排污系统：

锅炉排污系统设有一台连续排污扩容器1.5m³和一台定期排污扩容器3.5m³。

连续排污扩容器后的蒸汽可接入汽平衡管，用于除氧器加热。

定期排污扩容器后的排污水，进入排污冷却井冷却后接入厂内排水系统。

b.主要辅助设备

（1）给水泵（三台，二用一备）

DFDG85-80X8型Q=85m3/hH=640mH2O

配电动机N=280KW∪=10KV

（2）除氧器（四台）

出力40t/h工作压力0.02MPa出水温度1040C

水箱容积25m3

（3）疏水泵（二台、一用一备）

HPK50-250型Q=60m3/hH=76mH2O

配电动机N=22KWV=380V

c.热电厂主要技术指标

年均总热效率ηdrdc=86.40%

发电标准煤耗率bdfd=0.369kg/kWh

供热标准煤耗率bbgr=39.5kg/GJ

年发电量0.605亿度

年供热量24.49万GJ

年耗煤量9.75万吨

年利用小时数5040小时

5.2.4燃烧系统

（1）煤种及煤质

设计及校核煤质

项目

单位

设计煤种（混煤）

接收基低位发热值Qnet.V.ar

kJ/kg

25116

（kcal/kg）

（6000）

分析水分Mad

%

15.0

灰份Ad

%

22.0

挥发份Vdaf

%

38.0

（2）石灰石供应

为了减少SO2的排放，保护环境，采用循环流化床锅炉掺烧石灰石进行炉内脱硫。

厂区不设石灰石破碎系统，采用市场采购的石灰石粉，通过公路运输至厂区。

石灰石成份及耗量见下两表：

石灰石成份

成份

百分数%

LOSS

43.43

CaO

54.65

SiO2

0.65

AI2O3

0.22

Fe2O3

0.12

MgO

1.84

石灰石粉要求及耗量

进厂粒度

mm

含水量

%

小时用量

t/h

天用量

t/d

年用量

t/a

≤2

＜1%

0.12

2.88

604.8

（3）锅炉启动点火用燃料

锅炉启动采用轻质0号柴油点火，点火油由供油泵房供给。

油质分析如下:

十六烷值不小于45

馏程355℃馏出物不高于90%

运动粘度20℃3.0-8.0mm2/s

灰份小大于0.01%

机械杂质无

含硫量不大于0.2%

水份痕迹

闪点（闭口）不低于65℃

水溶性酸或碱无

点火用燃料：

0#柴油

（4）燃煤量

煤种

耗煤量

设计煤种（混煤）

供热期

小时耗煤量

19.34t

日耗煤量

464.16t

年耗煤量

97473.6t

注：

每日燃煤量按24小时计，供热期5040小时。

（5）燃烧系统拟定方案

给煤系统:

锅炉燃料经筛分、破碎后送至锅炉炉前煤仓，再由埋刮板式给煤机送入锅炉燃烧。

炉前煤仓有效容积300m3，可满足锅炉12小时运行所需燃料。

风烟系统:

风烟系统每炉配备一次风机、二次风机、引风机、陶瓷多管（两级）除尘器和文丘里水膜（脱硫）除尘器等设备。

（6）辅助设备选型：

●一次风机（每炉一台）

型号GG75T-IVNo17.3D

风量Q=56683m3/h

风压H=17713Pa

转速n=1450r/min

配电动机Y400-4型N=400KW∪=10KV

●二次风机（每炉一台）

型号GG75T-IANo14D

风量Q=53013m3/h

风压H=12023Pa

转速n=1450r/min

配电动机N=280KW∪=10KV

●引风机（每炉一台）

型号GY80T-IVNo20.5D

风量Q=190225m3/h

风压H=6689Pa

转速n=960r/min

配电动机Y450-6型N=450KW∪=10KV

●陶瓷多管（两级）除尘器（每炉一台）

型号TDC-75

处理烟气量190000m3/h

除尘器阻力600Pa

除尘器效率96%

●文丘里水膜（脱硫）除尘器（每炉二台）

处理烟气量125000m3/h

除尘器效率97%

除尘器脱硫效率70%

除尘器阻力780Pa

●烟囱（二台炉共用一座）

高度100m

上口径3.0m

5.2.5点火油系统

点火采用轻柴油。

喷油嘴可以是机械雾化，也可以是蒸汽雾化，有待厂家设备配套。

点火油泵选用50DFGY20型二台（一用一备），储油罐20m3一个。

5.2.6主厂房布置

主厂房布置采用汽机间、除氧煤仓间、锅炉间平行三列布置方式。

a.主厂房建筑布置

（1）跨度

汽机间：

15.0m

除氧煤仓间：

8.00m

锅炉间：

21.0m

（2）主厂房长度

汽机间：

39m

除氧煤仓间：

45m

锅炉间：

39m

（3）各层标高

主厂房运转层：

7m

汽机间屋架下弦：

15m

除氧层标高：

13.0m

输煤皮带层：

22.0m

锅炉间屋架下弦：

35m

b.主厂房设备布置

（1）汽机间布置：