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1、河南南阳方城宛北水泥责任有限公司1400吨/日水泥熟料生产线3MW双压纯低温余热电站工程可行性研究分析河南蓝海节能技术服务有限公司二零壹零年十二月十三日目 录1、总论2、双方合作方案和模式3、单压纯低温余热电站简介4、合同能源管理机制简介5、河南蓝海节能技术服务有限公司简介及资质6、洛阳发电设备厂简介7、可行性研究分析8、合同能源管理项目合同9、部分业绩表一、总论：我国是水泥生产大国，水泥产量已连续20年位居世界第一。水泥工业是能源消耗大户，不仅要消耗大量的煤炭资源，而且要消耗大量的电能，改进水泥生产工艺，探索更有效的节能方式，最大限度的降低水泥产业每吨熟料消耗能量，水泥行业进行着积极的尝试。
2、目前，随着经济飞速发展和技术进步，水泥生产工艺不断由传统的湿法向干法生产工艺改进，干法水泥窑生产每吨熟料耗电量也已降至90 kW.h/t左右。尤其是90年代以来，从2000t/d到10000t/d国产化水泥生产线相继投入生产，而且新型干法水泥窑的水泥产量的比重显著增加，已占到总产量的30。随着国家能源政策的调整，水泥行业结构调整步伐也在加快，这一比例正在快速上升。干法水泥生产工艺的窑外分解、多级预热等生产工艺使能源的利用率大大提高，但由于水泥熟料煅烧技术及水泥生产工艺流程的限制，大量350以下中、低温废气余热尚不能被充分利用，水泥熟料烧成系统总热量的30被白白排放掉，能源浪费惊人。利用水泥生产
3、工艺中的中低温废气进行余热发电，最大限度地节约成本，是世界水泥工业发展的趋向。20世纪80年代以来，发达工业国家在水泥窑余热发电方面进行了有益的尝试，并取得了很大的成就。如：日本国内70的水泥企业在新型干法生产线上都设置有余热发电系统，水泥工业余热发电量占有自身用电量的比例，在1995年就已经达到43；我国台湾地区的水泥生产企业配置余热发电系统的比例也是很高的。我国水泥生产线低温余热发电技术起步较晚，但增长速度很快，国家在产业政策上也给予很大支持。在国家发展改革委员会启动的节能中长期专项规划中，明确提到“余热余压利用工程”，并要求水泥行业重点在2000t/d以上水泥生产线上，每年建设中低温余热
4、发电装置30套，形成年节约300万吨标准煤能力。二、双方合作方案和模式1、工程概况 南阳方城宛北水泥责任有限公司现有日产1400吨干法水泥中空窑生产线一条，经核算评估可配套安装一套3MW余热发电站。此项目由河南蓝海节能技术服务有限公司以能源合同管理的营销方式进行项目建设。工程总造价2180万元。（不包含土建费用）,其中工程造价1867.48万元，投资回收期利息312.52万元。汽轮发电机全年运行费用按: 年发电按7200小时；平均发电率2500 kW.h,电站自用电按8%，全年送电量16560000kW.h；人工工资、水处理及维修维护成本按0.06元/kwh；项目总投资按2180万元，外购电网
5、电价按0.62元/ kwh，自发电价按0.55元/ kwh计，则每年发电产生的效益为：250072000.55元（18%）250072000.06元802.8万元外供电减少，改变与供电部门结算方式，减少支出取得效益(略)；窑头风机由于增加收尘因磨损减少产生效益(略)；总经济效益：802.8万元/年回收年限：2180万元/802.8万元2.8年(2年10个月)同时，南阳方城宛北水泥责任有限公司从电站运营之日起可享受余热发电与电网供电的电费差价。按余热发电并网收购价0.55元、电网供电电费0.62元计算，每日可实现电费节余0.387万元。工程项目投资收回期中每年可实现电费节余116万元。（按年生产
6、300天计算）为保证电站正常运营，南阳方城宛北水泥责任有限公司负责电站并网手续，并应保证工程项目投资全部收回期间电站正常并购发电。2、合作方案甲方：方城县宛北水泥有限责任公司乙方：河南蓝海节能技术服务有限公司为了更快开拓节能技术新市场，甲乙双方决定强强联合，共同发展节能新技术，为国家环保规划实施做先锋，为企业效益提高做贡献，因此，特制定协议如下：1、方城县宛北水泥厂现有1400t/d水泥熟料生产线一条，根据窑尾和窑头产生的废气量和温度等参数，拟建设3MW余热电站一套。乙方负责余热发电项目筹建的全部投资，筹建内容包括项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训，（土建项目只负责
7、设计，不负责施工）；甲方负责提供上述水泥生产线余热电站建设所需的场地、水源，厂区内的现有基础设施提供给余热电站使用，为乙方施工、管理人员提供住宿和办工场地。电站建成运行后，签订电站建造完成协议，电站产权暂归乙方所有，乙方拥有其投资余热发电项目所形成的动产、不动产的一切权益（土地和厂房享有使用权）。并负责电站管理运营,管理运营期为三十四个月, 期间应收回全部工程项目投资。期间乙方承担电站运营管理费用，电站生产用水由甲方无偿提供。2、投资建设的余热电站发出电力后按照双方议定的含税单价0.55元/kwh销售给甲方，甲方全部接受余热电站所发出的电力。电站发电所产生的全部经济效益用于支付工程项目投资，直
8、到管理运营期结束并收回全部工程投资为止。3、合同运营期结束后，电站的全部经济效益归甲方所有，乙方把项目的投入（包括设备、技术等）所有权转让给甲方经营。4、由甲方办理余热发电项目的备案、审批、电力并网手续，办理锅炉和天车准运证，确保取得有关余热发电项目建设的其他行政许可文件，涉及费用由甲方负责。5、工程总造价2180 万元（贰仟壹佰捌什万元整）。6、电费结算6.1 合同期内，乙方向甲方提供的余热电站电力，其供电含税单价目前为0.55元/kWh。该价格作为今后供电网价格上涨或下降的基准电价。6.2 如供电网电力基准价格发生调整后，无论价格上涨或下降，双方各按50分享或承担，相应地调整余热电站的供电
9、含税单价。6.3甲方使用余热电站所供电量以余热电站实际输送给电网的电表数为依据，电费的计算方法为：供电量供电含税单价。电费按月抄表并结算，抄表日期为每月20日，应付电费应在当月月底（30日）前付款完毕，付款采取银行转账方式。6.4 如果发生当地电力管理部门的管理费用（非一次性的支出），则合同双方各承担50。7、如因工程地质、工艺设备改变等问题引起大的投资变化，资金的追加部分应经双方协商，另行签订追加投资协议或合同。8、甲方对乙方交付工程工期提前或滞后的奖惩如下：工期每提前（延期）一周（不满一周按一周算）奖（罚）万元，但最高奖（罚）额不超过合同总价的。9、按照本合同考核指标，在保证甲方提供的余热
10、参数条件下，在小时试运行考核期内，平均发电功率达到2.5MW，吨熟料发电量考核指标为大于等于kwht。10、乙方安装设备完毕后达不到服务质量要求，应赔偿甲方损失，但总赔偿金额不得超过合同总价的1。11、电站在运行过程中不遵守双方的有关协议或因操作影响甲方的正常生产的情况，甲方可根据需要要求乙方给予配合，保证甲方生产线的稳定。如因主观故意造成甲方的损失时，乙方应当赔偿甲方的直接损失。12、在此期间如因甲方的原因造成发电站无法按额定功率正常工作的，应顺延合同管理运行期直至乙方投入完全回收结束，因甲方的原因造成的合同的履行期限顺延，每延期一日甲方向乙方赔偿万元。13、甲方年实际满负荷生产天数不少于3
11、00天。14、其余未及事项，由甲乙双方友好协商解决，如果出现违约现象，则按国家有关合同法执行。三、单压纯低温余热电站介绍：单压纯低温余热电站是指推动汽轮机做功而发电的蒸汽是一种低、中压参数蒸汽，参数蒸汽，压力仅为1.6pa左右，温度仅为左右，由水泥熟料生产线窑尾预热器输出的330左右的废气，经过窑尾余热锅炉（SP），可转化出一种压力1.6pa左右，温度左右的低、中压参数蒸汽，另外，由水泥熟料生产线窑头蓖冷机的最合适点开一缺口，引出一种350左右的废气输入窑头余热锅炉（AQC），生产出的蒸汽参数：压力1.6pa左右，温度左右的中、低压参数蒸汽。发电汽轮机运行时，窑头余热锅炉（AQC）产生的中、低
12、压参数蒸汽与窑尾余热锅炉（SP）产生的中、低压参数蒸汽相混合，同时进入汽轮机做功，带动汽轮发电机发出10500V的交流电来。因此，它与原来普通高压汽轮机的运行参数相比，进汽压力和进汽温明显较低，进一步利用了低温烟气的热量，所以能节约大量热量，它是目前我国最先进和节能环保发电新技术，也是国家发改委目前大力推荐和倡导的最好、最新的节能环保新工艺。水泥厂纯低温余热发电站工程流程图：四、合同能源管理机制简介：合同能源管理机制的实质是： 一种以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这样一种节能投资方式准许用户使用未来的节能效益为工厂和设备升级，以及降低目前的运行成本。能源管理合同在实施节能
13、项目投资的企业（用户）与专门的盈利性能源管理公司之间签订，它有助于推动节能项目的开展。在传统节能投资方式下，节能项目的所有风险和所有盈利都由实施节能投资的企业承担；在合同能源管理方式中，一般不要求企业自身对节能项目进行大笔投资。 合同能源管理是节能服务公司通过与客户签订节能服务合同，为客户提供包括：能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务，并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。 节能服务公司服务的客户不需要承担节能实施的资金、技术及风险，全部设计、审计、融资、采购、施工监测等均由节能服务公
14、司负责，不需要客户投资。并且可以更快的降低能源成本，获得实施节能后带来的收益，并可以获取节能服务公司提供的设备。 节能服务公司的业务不是一般意义上的推销产品、设备或技术，而是通过合同能源管理机制为客户提供集成化的节能服务和完整的节能解决方案，为客户实施“交钥匙工程”；客户借助节能服务公司实施节能服务，可以改善现金流量，把有限的资金投资在其他更优先的投资领域以提升竞争力；节能服务公司可以为客户选择提供先进、成熟的节能技术和设备，同时向客户保证项目的工程质量。合同能源管理模式带给能耗企业的效益： 1、能耗企业不用资金投入，即可完成节能技术改造； 2、节能工程施工完毕，就可分享项目的部分节能效益；
15、3、在合同期内，能耗企业的客户支付全部来自项目效益，现金流始终为正值； 4、合同结束后，节能设备和全部节能效益归能耗企业； 5、节能服务公司为能耗企业承担技术风险和经济风险。 五、河南蓝海节能技术服务有限公司简介及资质：河南蓝海节能技术服务有限公司成立于二零一零年，注册资金为500万，是洛阳市首批由国家发改委备案的两家节能公司之一，公司前身为洛阳蓝海实业有限公司，长期专业从事以两相流原理及延伸利用和余热发电节能技术的研究，节能工程的设计、采购、施工、管理，技术咨询及服务等节能减排事业的工程公司。公司专门从事水泥窑、玻璃窑、钢铁、化工及有色金属冶炼等行业中低温烟气余热发电工程等节能环保项目的总包
16、（含BOT形式）业务。公司主营业务包括：设计、总包建设余热电站工程；安装锅炉、汽轮机发电机组及其它辅助设备；工程设备成套、节能技术改造及提供相关技术服务、技术咨询、技术成果转让。河南蓝海节能技术服务有限公司先后与西安交通大学能源与动力工程学院、北京航天航空大学、国防科技大学、河南科技大学、洛阳理工学院和洛阳中信重机公司确定了战略合作伙伴关系，是集产、学、研、销售和服务为一体的科技型企业。六、洛阳发电设备厂简介：七、可行性研究分析1、项目性质和由来1.1 项目性质方城县宛北水泥有限责任公司纯低温余热发电项目利用水泥熟料生产系统窑头及窑尾的低温余热资源，提高资源综合利用效益，属于纯低温余热利用电站
17、和技改项目。该项目符合国家余热资源综合利用政策，属国家鼓励发展的资源综合利用项目。项目建设投资2180万元（不含土建费用）。余热发电站项目按合同能源管理中效益分享型方式运营。由河南蓝海节能技术服务有限公司负责融资筹建，筹建内容包括项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训，电站建成运行后，产权归河南蓝海节能技术服务有限公司所有，并负责电站的管理和运行，期间承担电站运营费用，但电站运行用水由方城县宛北水泥有限责任公司无偿提供。电站发电所产生的全部经济效益用于支付工程项目投资，直到工程项目投资全部收回为止。预计投资回收期约为三十四个月。在工程项目投资全部收回后，电站的全部经济效
18、益归方城县宛北水泥有限责任公司所有，河南蓝海节能技术服务有限公司把项目的投入（包括设备、技术等）所有权无偿转让给方城县宛北水泥有限责任公司。1.2 项目由来和企业现状方城县宛北水泥有限责任公司现有日产1400吨干法水泥中空窑生产线一条，目前正处于正常运行阶段。目前水泥生产能源耗量约占全国能源消耗量的7%左右。在水泥能耗中，熟料能耗约占78成。近年来，随着新型干法水泥技术的日渐成熟，新型干法水泥生产线所占比例逐渐加大，水泥综合能耗在下降，为了进一步加强节能减排工作，国务院先后下达了国务院批转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、国务院关于加强节能工作的决定和国务院关于印发节能减排
19、综合性工作方案的通知等文件，同时规定今后新建新型干法水泥熟料生产线必须同步配套低温余热发电装置，并将其作为项目核准的必要条件。2008年6月底前所有日产2000吨及以上的新型干法水泥生产线必须完成低温余热发电装置的配套建设。利用水泥生产过程中的废气余热建设电站后，电站的产品-电力将回用于水泥生产，这套系统在回收水泥生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了水泥厂对环境的热污染以及粉尘污染，这将给企业带来巨大的经济效益。是一个典型的循环经济范例。本余热发电项目建成后，可大力回收和循环利用水泥窑废气，提高水泥生产线的整体资源利用水平，为资源的绿色消费贡献力量。1.3 项目建设的目的和必要性(1) 能
20、综合利用资源、减少环境污染开展资源综合利用，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，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益、实现资源的优化配置和可持续发展具有重要的意义。随着水泥熟料煅烧技术的发展，水泥工业节能技术水平有了长足的进步，熟料烧成热耗已由原来的46006500kJ/kg降至29003500kJ/kg，但仍有大量的中、低温废气余热难以充分利用。例如技术先进的窑外分解窑，窑头、窑尾废气余热的热量为烧成系统总热量的35%以上。如何充分利用这部分中、低温余热，是目前降低水泥生产综合能耗、降低生产成本的关键。水泥生产一方面排放了大量的中低品位余热
21、，另一方面又要消耗大量的电能，每生产1吨水泥需耗电90120kW.h。因此，利用纯低温余热发电技术充分回收余热，转换为电能用于水泥生产，成为目前水泥工业降低能耗、节约能源的有效途径。从环境保护的角度看。由于纯低温余热发电完全利用水泥生产过程中产生的废气余热作为热源，整个发电过程不需要燃烧燃料（煤、油、燃汽），因此，对大气环境不增加任何污染物（粉尘、NOx和SO2）的排放。且余热锅炉还能起到收尘和降温作用，降低了水泥废气中的粉尘排放浓度和气体温度，对减少温室效应、保护生态环境起着积极的促进作用。(2) 能优化能源结构从能源利用率的角度看。水泥生产过程中消耗的能源有效利用率仅为60%左右，其余的热
22、量随废气排到大气中。余热发电建成后，可将排放至大气中的废气余热最大限度地进行回收，使水泥厂的能源利用率提高到85%以上，为水泥厂的可持续发展制造了有利条件。(3) 符合国家能源政策国家相关部门多次对资源综合利用做了明确指示，国家发改委等八部委也以（发改运行2006609号）文件明确规定水泥结构调整中重点支持水泥低温余热发电项目。(4) 可促进企业自身的发展随着改革的不断深化，社会主义市场经济为现代企业提供了不断发展、壮大的有利条件，同时市场竞争也会更加激烈。为了适应市场的变化，进一步提高在市场中的竞争力，迫切需要进行技术改造。本余热发电项目建成后，每年综合利用废气发电1800104kW.h，除
23、自身消耗外向水泥厂供电1656104kW.h，年节省电费约910万元，减少了废气对环境的污染，降低了水泥生产成本，提高了企业经济效益，增强了自身市场竞争能力，对企业的发展将起到积极的推进作用。南阳方城县宛北水泥有限责任公司可以充分利用新建水泥熟料生产线熟料煅烧过程中排放的大量废气余热发电，是资源综合利用、节约能源、降低企业生产成本、减少环境污染的一种行之有效经的节能方式，利国利民，符合国家相关政策。本项目建成后，年发电1800104kW.h，供电量可满足水泥生产30%左右的用电需要，每年可节约标煤约0.648万吨。减少二氧化碳排放量约1.62万吨，减少二氧化硫排放量约104吨。1.4 建设规模
24、、生产方法及产品纲领1.4.1 建设规模拟利用1400t/d水泥生产线中的余热建设一座3MW单压纯低温余热发电站。1.4.2 生产方法利用新型干法生产线的窑头、窑尾废气余热纯低温发电。1.4.3、产品纲领装机容量：3MW。平均发电功率：2500kW。年发电时间：7200小时年发电量：1800104kW.h。年供电量：1656104kW.h。单位熟料余热发电量：38.40kW.h/t。项目建设主要内容：1400t/d水泥窑窑头冷却机废气余热锅炉（AQC炉）；1400t/d水泥窑窑尾预热器废气余热锅炉（SP炉）；锅炉给水处理系统；汽轮发电机系统（9MW）；电站循环水系统；站用电系统；电站自动控制系
25、统；电站室外汽水系统；电站室外给排水管网及相关配套的通信、给排水、照明等辅助系统。1.5 主要生产设备序号名称型号规格技术条件数量备注1AQC锅炉入口废气量：180000m3/h入口废气温度：360入口废气含尘浓度：30g/Nm3出口废气温度：90主蒸汽量：7.3t/h主蒸汽压力：1.7Mpa主蒸汽温度：330给水温度：45锅炉总漏风：2布置方式：露天1台2SP锅炉入口废气量：300000m3/h入口废气温度：330入口废气含尘浓度：100g/Nm3出口废气温度：220主蒸汽量：13.3t/h主蒸汽压力：1.7Mpa主蒸汽温度：300给水温度：从AQC来（45）锅炉总漏风：2布置方式：露天1台
26、3补汽凝汽式汽轮机BN9-1.6/0.35装机功率：3MW额定转速：3000r/min进汽压力：1.6Mpa进汽温度：320进汽量：20.3t/h排汽压力：0.007Mpa1台4汽轮发电机额定功率：3MW额定电压：10500V额定转速：3000r/min可控硅励磁1台5锅炉给水泵流量：32t/h扬程：231m 功率：55kW2台1台备用6循环水泵流量：720m3/h扬程：H=32m 功率：90kW3台1台备用7冷却塔流量：600m3/h功率：22kW3台8真空除氧器能力：25t/h出水含氧：0.05mg/l1台9纯水制备系统能力：5m3/h 功率：11kW1套10DCS控制系统1套1.6 主要
27、技术经济指标全站主要技术经济指标汇总表 序 号指 标 名 称单 位数 量备 注1装机容量kW30002平均发电功率kW25003年运转时间h72004年发电量104kW.h18005年供电量104kW.h1656自用电8%6吨熟料余热发电量kW.h/t38.407机械设备重量t10508日耗水量m3/d11189水源供水量m3/d125210循环水利用率%97.3011占地面积m2410012建、构筑物占地面积m2186813建筑系数%45.514劳动定员人24其中：生产人员人21 管理人员人315劳动生产率实物全员104kW.h/人.年75生产工人104kW.h/人.年85.716建设投资万
28、元2180含合同期利息312.52万元其中：建筑工程万元 设备费用万元920 安装工程万元 250 设计费用万元 90 其它费用万元 92017流动资金万元50.00其中：铺底流动资金万元20.0018经济效益全投资投资回收期年2.8税后借款偿还期月40建设期起年节约电费万元910供电成本元/kW.h0.06不含税并网收购价元/kW.h0.55不含税1.7 结论及建议1.7.1 南阳方城县宛北水泥有限责任公司纯低温余热发电项目符合工信部节201025号文件-新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案中的规定和精神，国家发改委、科技部、财政部、建设部等八部门编制的“十一五”十大重点节能工程实施
29、意见也将余热利用工程列为其一，要求在钢铁、建材、化工等高耗能行业改造和建设纯低温余热发电、压差发电、副产可燃气体和低热值气体回收利用等余热余压余能利用装置和设备。本工程属国家鼓励发展的综合利用技改项目。1.7.2 本项目建设条件具备，工程的建设可以充分利用唐河泰隆水泥有限公司1400t/d新型干法水泥生产线熟料烧成系统的废气余热，该生产线已设计安装了窑尾预热器，改造工程简单，施工工期短，既节能降耗又能保护生态环境，达到循环经济的目的。项目总投资2180万元，工程建成后每年可发电1800104kW.h，供电量可满足水泥生产30%左右的用电需要，每年可节省标煤约0.648万吨。减少二氧化碳排放量约
30、1.62万吨，减少二氧化硫排放量约104吨，折合资金约648万元。1.7.3 本项目注重节能降耗、环境保护、三废治理、劳动安全和职业卫生，以行之有效的技术措施全面执行了各项有关法规。1.7.4 本项目有较好的盈利能力。工程建成后每年可供水泥生产线自用电1656104kW.h，按外购电价0.55元/kW.h（无税）估算，扣除余热电站供电成本约0.06元/kW.h，则吨熟料生产成本可降低约17.82元，每年可增加利润约910万元。项目建成发电后，税后全投资投资回收期为2.8年，且不确定性分析结果表明项目抗风险能力较强，项目经济效益较好，在经济上是可行的。1.7.5利用合同能源管理方式经营，节能服务
31、公司为能耗企业承担技术风险和经济风险。1.7.6 在投资回收期内，每年用户可可享受余热发电与电网供电的电费差价。按余热发电并网收购价0.55元、电网供电电费0.62元计算，每日可实现电费节余0.387万元,每年可实现电费节余116万元。综上所述，本项目的建设可有效降低企业生产成本、提高产品市场竞争力，具有较好的经济效益和明显的社会效益。2、建设条件2.1 厂址南阳方城县宛北水泥有限责任公司1400t/d新型干法水泥生产线地处南阳盆地，靠豫01线，依许-平-高高速公路，临南水北调中线灌渠，北有煤都平顶山市，地理位置十分优越，交通运输方便。电站拟在1400t/d新型干法水泥生产线场地内布置，尽量靠
32、近余热源，不考虑征地。2.2 余热条件窑头冷却机废气参数：180000m3/h，360（冷却机中部）。窑尾出预热器废气参数：300000m3/h，330。废气含尘浓度：100g/Nm3生料磨烘干用风温度220。2.3 自然条件(1) 气象条件气温： 年平均气温 15 极端最高气温 41.4 极端最低气温 -17.5降雨量： 年平均降雨量 800.0mm 年最大降雨量 1700.0mm 日最大降雨量 58.8mm湿度： 年平均相对湿度 59.0%气压： 年平均气压 847.1hPa风： 年平均风速 2.0m/s 年主导风向 东北（上半年） 西南（下半年）其他： 年平均雷电天数 79.0天 年平均
33、霜冻天数 140.0天 年无霜期 220-245天 (2) 地震烈度根据国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2001）要求，厂区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。(3) 工程地质该场地暂无工程地质勘察报告，在初步设计之前必须补做工程地质勘察。2.4 投资估算与资金筹措本项目投资额2180万元，土建费用由南阳方城县宛北水泥有限责任公司自理，河南蓝海节能技术服务有限公司提供施工图纸。其中：工程建设投资1867.48万元，融资贷款利息312.52万元。余热发电站由河南蓝海节能技术服务有限公司负责融资筹建。3、技术方案3.1 工艺技术方案3.1.1 发电规模综合考虑水泥生产线
34、的工艺流程、场地布置、供配电结构、供水设施等因素，利用生产线窑头、窑尾余热资源，可建设一座装机容量为3MW的纯低温余热电站。3.1.2 设计原则(1) 余热电站在正常运行时应不影响水泥生产线的正常生产。(2) 充分利用窑头、窑尾排放的废气余热。(3) 采用工艺成熟、技术先进的余热发电技术和装备。(4) 余热电站尽可能与水泥生产线共用水、电、机修等公用设施。(5) 贯彻执行有关国家和拟建厂当地的环境保护、劳动安全、消防设计的规范。3.1.3 设计条件(1) 余热条件从更合理的利用窑头余热考虑，窑头篦冷机需要进行改造，在篦冷机的中部增加一个废气出口，改造后的窑头废气参数为：180000m3/h，3
35、60。此部分废气余热全部用于发电。窑尾经五级预热器出口的废气参数为：300000m3/h，330。此部分废气经利用后的温度应保持在220左右，用做生料粉磨烘干热源。(2) 建设场地本工程包括：窑头AQC锅炉、窑尾SP锅炉、汽机房、化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房等车间。各车间布置遵循以下原则：窑头AQC锅炉和沉降室布置在窑头厂房旁边的空地上，窑尾SP锅炉布置在窑尾高温风机的上方，汽机房的布置靠近锅炉，化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房尽量靠近汽机房。在布置有困难时可以适当调整，不能影响水泥生产线的布置。AQC锅炉占地面积：14m6m。SP 锅炉占地面积：12m8m。汽机房占地面积：35m30
36、m。(3) 水源、给水排水电站的用水有：软化水处理、锅炉给水、循环冷却水及其它生产系统消耗，消防用水，部分用水可循环使用。3.1.4 电站工艺系统(1) 余热电站流程本方案拟采用纯低温余热发电技术，该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染，是典型的资源综合利用工程。主蒸汽的压力和温度较低，运行的可靠性和安全性高，运行成本低，日常管理简单。综合考虑目前水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：系统主机包括两台余热锅炉、一套凝汽式汽轮发电机组。a. AQC余热锅炉：利用冷却机中部抽取的废气（中温端，360），在窑头设置AQC余热锅炉，余热锅炉分为
37、蒸汽段和热水段运行。蒸汽段可生产的蒸汽参数是压力1.6pa左右，温度左右的中、低压参数蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组；热水段生产的170热水后，作为AQC余热锅炉蒸汽段及SP余热锅炉的给水。出AQC锅炉废气温度降至110。b. SP余热锅炉：在窑尾设置SP余热锅炉，仅设置蒸汽段，生产1.6pa左右，温度左右的中、低压参数蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组。出SP余热锅炉废气温度降到220，供生料粉磨烘干使用。c. 汽轮发电机组：上述余热锅炉生产的蒸汽共可发电3MW，因此配置3MW凝汽式汽轮机组一套。整个工艺流程是：40左右的化学水经过除氧，由锅炉给水泵加压进入AQC锅炉省煤器，加热成1
38、70左右的热水。分成两部分：一部分进入AQC锅炉；另一部分进入SP锅炉。然后依次经过各自锅炉的蒸发器、过热器, 在窑头余热锅炉（AQC）产生压力1.6pa左右，温度左右的中、低压参数蒸汽。在窑尾余热锅炉（SP）产生压力1.6pa左右，温度左右的中、低压参数蒸汽，窑头余热锅炉（AQC）产生的中、低压参数蒸汽与窑尾余热锅炉（SP）产生的中、低压参数蒸汽相混合，在蒸汽母管汇合后进入汽轮发电机组做功，两种同参数的蒸汽共同推动发电汽轮机高速运转，带动汽轮发电机发出10500V的交流电来。作功后的乏汽进入凝汽器成为冷凝水，冷凝水和补充纯水经除氧器除氧再进行下一个热力循环。SP锅炉出口废气温度220左右，用
39、于烘干生料原料。(2) 热力工艺系统热力工艺系统主要包括：主蒸汽系统及辅属蒸汽系统，疏放水及放气系统，给水系统，锅炉排污系统等。a. 主蒸汽系统及辅属蒸汽系统热电站的主蒸汽系统采用单母管制。锅炉产生的主蒸汽先引往蒸汽母管后，再由该母管引往汽轮机。采用真空除氧器，不消耗蒸汽。汽轮机的轴封用汽，由主蒸汽管引至均压箱后，再分别送至前后轴封。b. 疏放水及放气系统本工程锅炉部分疏放水量极少，放水直接引至定排总管通过定排扩容器排放。汽机部分的疏水均引至设备配套的疏水膨胀箱，最后汇入凝汽器全部回收。作为机组启动的安全措施，本电站各类汽水管道的自然高点和自然低点均设放汽阀和放水阀，系统启动时临时就地放汽、排
40、水。c. 给水系统本工程锅炉给水由两部分组成：一路为汽轮机冷凝排汽的冷凝水；另一路为化学补充水，由化学水处理系统提供。本系统选用电动锅炉给水泵。进出水均按母管制连接，给水泵出水母管上设再循环管接至除氧器水箱，再循环水量通过设在管道上的截止阀进行控制。d. 锅炉排污系统本工程每台锅炉均设连续排污扩容器和定期排污扩容器。3.1.5 汽轮机油系统汽轮机油系统由油箱、油泵、冷油器、滤油器及油管路组成，承担着机组轴承润滑、冷却供油及调速系统各执行机构工质供油的任务。机组的调节油由汽机直接带动的主油泵供给，主油泵出来的高压油，一部分至调节保安系统，工作后回主油箱；一部分经冷油器、节流阀和滤油器至润滑油管路
41、；另一路则直接由电动油泵吸入，经冷油器、节流阀和滤油器至润滑管路，润滑油工作后回主油箱。3.1.6 汽轮机循环水系统本系统为汽轮机凝汽器、冷油器、发电机空气冷却器等提供冷却水，冷却水循环使用。本项目主要用冷却水设备见表3-1。 主要用冷却水设备 表3-1设备名称凝汽器冷油器空气冷却器其他冷却水量（m3/h）140080408冷却水温（）正常25，最高333.1.7 化学水处理系统本系统提供满足锅炉给水要求的纯水，产水量为11m3/h。3.1.8 发电系统主机设备 发电系统主机设备表 序号名称型号规格技术条件数量备注1AQC锅炉入口废气量：180000m3/h入口废气温度：360入口废气含尘浓度
42、：30g/Nm3出口废气温度：90主蒸汽量：7.3t/h主蒸汽压力：1.7Mpa主蒸汽温度：330给水温度：45锅炉总漏风：2布置方式：露天1台2SP锅炉入口废气量：300000m3/h入口废气温度：330入口废气含尘浓度：100g/Nm3出口废气温度：220主蒸汽量：13.3t/h主蒸汽压力：1.7Mpa主蒸汽温度：300给水温度：从AQC来（45）锅炉总漏风：2布置方式：露天1台3补汽凝汽式汽轮机BN9-1.6/0.35装机功率：3MW额定转速：3000r/min进汽压力：1.6Mpa进汽温度：320进汽量：20.6t/h排汽压力：0.007Mpa1台4汽轮发电机额定功率：3MW额定电压：
43、10500V额定转速：3000r/min可控硅励磁1台5锅炉给水泵流量：32t/h扬程：231m 功率：55kW2台1台备用6真空除氧器能力：25t/h出水含氧：0.05mg/l1台3.2 余热发电总平面布置及交通运输3.2.1 余热发电总平面布置余热发电车间包括：汽轮机房、纯水制备车间、循环水泵房及冷却水池、窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉等。根据场地条件及发电工艺流程，窑尾余热锅炉SP炉布置在高温风机的侧上方，窑头余热锅炉布置在窑头侧面的空地上，均为露天布置；汽轮机房、纯水制备泵房、循环水泵房及冷却水池布置在水泥生产线东南侧空地上。3.2.2 道路工程厂内道路呈环形设置，用于生产、消防和检修。在余热发电主厂房周围设消防车道，主干道宽7米，车间引道路面宽4米。各建筑物、构筑物之间距离满足防火间距的要求。3.2.3 竖向设计和场地排雨水本工程所占区域的雨水排入厂内排水沟内，排水沟沿道路两侧设置并与厂区外部道路排水沟相接。3.3 电气及热工自动化3.3.1 电站接入系统3MW发电机机端电压为10.5kV，3MW机组电站10kV母线采用单母线接线方式。在总降压站正常运行的情况下，由10kV母线承担全厂水泥生产线的负荷。在不改变总降原有供电、运
