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1、第一章概述1.1项目申请单位概况及编制依据1.1.1项目申请单位概况化工有限公司位于*省*市*族自治县*镇，公司成立于二00三年，是一家以黄磷生产为主的民营化工企业，公司现有固定资产6000万元，职工210人，其中管理人员25人，专业技术人员20人，占地面积29000平方米，有年产2000吨黄磷电炉2台、年产7500吨黄磷电炉两台，年产3000吨五硫化二磷、年产3000吨85%食品磷酸、1000吨60%工业磷酸生产线各一条。已形成年工业总产值20000万元，销售收入18000万元，利税1000万元的综合生产经营能力。1.1.2项目概述化工有限公司年产黄磷19000吨，每吨黄磷副产尾气（CO10
2、0%）3000Nm3，全年副产尾气约5.7107 Nm3，除部分用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温外，剩余部分全部燃烧排空，不仅浪费资源，而且对环境造成污染。黄磷尾气热值约2716大卡，合11MJ，如果用黄磷尾气作为*机燃料带动发电机发电，1 Nm3尾气可发一度电。目前公司全年副产尾气约5.7107 Nm3，除去用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温外，剩余黄磷尾气量约为4800 Nm3/h（CO100%），可以组建一座装机容量为5000kw的*机组。该项目为黄磷尾气综合利用及节能环保项目，利用排空燃烧的黄磷尾气作为燃料进行发电，减少环境污染。1.1.3编制依据（1）化工有限公司*项目合作协议
3、。（2）化工有限公司*项目咨询、设计委托书。（3）化工有限公司提供的设计基础资料。1.2研究范围化工有限公司*项目可行性研究的范围主要包括利用黄磷尾气发电技术的可行性，以及相应的工程总图布置、气处理系统、供气系统、燃机系统、电力系统、环境保护等技术方案的确定和投资及财务分析。1.3项目建设的必要性黄磷尾气的主要组成成分是一氧化碳（CO100%），是很好的燃料，为了解决化工有限公司排空黄磷尾气燃烧造成的浪费和对环境污染问题，在治理污染的同时，将排空燃烧的黄磷气变为综合利用的资源，最大限度的利用其资源价值。因此提出了黄磷尾气发电项目。1.3.1黄磷尾气发电的经济效益a、将剩余黄磷尾气引入*机组发电
4、可以有效的减少黄磷尾气对环境污染，有利于环境保护。b、利用剩余黄磷尾气发电，实现了资源综合利用，变废为宝。c、利用剩余黄磷尾气发电，可为公司创造巨大的经济效益。d、利用剩余黄磷尾气发电，具有较好的社会效益，保护了公司周边的环境。e、利用剩余的黄磷尾气发电，降低了黄磷的生产成本，增强了企业的竞争力，实现了公司的可持续性发展。1.3.2黄磷尾气发电的社会效益黄磷尾气发电不仅具有较好的经济效益，而且具有较好的社会效益。首先是环境受益。黄磷尾气经过燃烧发电过程后，对环境的危害减少，其次是缓解电力资源紧缺。目前我过存在较大范围的电力紧缺局面。黄磷生产是个耗电极大的过程，当地电能几乎全部来源于水力发电，而
5、水力发电受季节变化影响很大，因而利用黄磷尾气发电对黄磷生产企业、对社会、对环境都是非常有利的。1.3.3项目受国家政策鼓励，符合公司发展长期目标。我国是发展中国家，可持续发展的前提是发展，在比较长的时期内，我国将以较高的发展速度发展经济和电力行业，但又不能重走其他工业国家“先污染后治理”的老路，这是我国面临的一大难题和挑战。我国每年新增发电量仍有很大部分是煤电，可以预料燃煤带来的排放污染，以及重视资源利用和环境保护的影响，将会长期存在下去。2000年7月18日国家经贸委颁发的资源综合利用电厂（机组）认定管理办法第二条指出废气利用机组为资源综合利用机组，享受国家有关资源综合利用电厂的优惠政策。1
6、.4主要技术设计原则根据节能建设方针、相关法律细则和地方法规、国家和行业有关设计规范和规程，本工程在设计中将体现以下技术原则：1.4.1统一规则、分步实施、以气定电和适度规模的原则，以最大限度的利用黄磷尾气为主要任务，符合改善环境、节约能源的要求。1.4.2尽量降低工程造价，提高经济效益，工艺流程合理，管线布置短捷，建筑物布置紧凑，减少工程用地，缩短建设工期，提高综合经济效益。1.4.3根据能源供应条件和优化能源结构的要求，从改善环境质量、节约能源出发，优化方案。1.5工作简要过程*设计咨询公司有关专业人员根据相关单位的委托于2006年4月进行了现场勘察，收集资料，对建设条件及有关技术问题做出
7、了认真的分析和讨论，并征询了公司领导的意见，对展开工作所需的资料提出了要求。*设计咨询公司在化工有限公司提供的相关资料的基础上，各专业展开了全面的工作。对电站的平面布置、黄磷尾气的气处理工艺、装机容量方案、水工、环保等工程做了充分的研究和比较，确定采用10台500GF-RG*机组。于2006年5月完成可行性研究告。第二章电力系统由于化工有限公司现有变电开关站将进行改造，故在此不再详述。发电站机组发出的电升压到35KV，通过电缆与公司35KV母线并网。第三章 燃气供应系统3.1燃料消耗量单台机组正常连续耗气量按400 Nm3/h（CO100%）考虑，总耗气量约为4800 Nm3/h（CO100%
8、），能满足10台发电机组连续耗气量。3.2典型的黄磷尾气组分组成co100%Co2100%O2其他磷砷氟硫含量mol%85-952-40.1-0.53-5g/Nm30.5-1.00.07-0.080.4-0.50.6-63.2发电机组用气压力及气路设置黄磷尾气作为黄磷工业生产的废气，用于*机组进行发电必须经过除尘、脱硫等净化处理设施。首先经过水洗脱去黄磷气中的粉尘和部分硫、磷、氟、砷等，然后通过碱液PDS脱硫（磷）脱去黄磷气中的硫（磷），净化后的黄磷气引自5000m3气柜，最后通过加压风机输送到发电站内供发电机组燃烧发电，为使发电机组正常运行，输送至每台发电机组的进气压力必须在3Kpa以上。第
9、四章 机组选型方案4.1建设规模的确定化工有限公司年产黄磷19000吨，每吨黄磷副产尾气（CO100%）3000Nm3，全年副产尾气约5.7107 Nm3，除去用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温的部分外剩余气量约为约为4.95107 Nm3，约合4800 Nm3/h（CO100%），供*机组发电。拟建电站的装机容量应在5000kw。该工程建成后所发电量，可满足化工有限公司部分用电的需要，不足部分由电网提供，经济效益显著。4.2装机方案方案一：用燃气轮机发电选用2台QD10型燃气轮机热电联供机组。装机容量：21000kw。优点：该产品单机容量大，具有启动快捷、运行稳定、故障率低、自动化程度高，
10、燃料适应范围广等特点。缺点：燃气轮机大修需返回制造厂修理，费用大，维修周期长，年平均维修费用高。燃气轮机对供给的进气燃料指标要求高，如气压、浓度（32%）、清洁度高（低于2mg/Nm3）等，需增设燃气增压装置和净化装置；机组冷却水量大，需建设专用的冷却水池，工程占地面积大。由于燃气轮机运行噪声大，燃机发电厂房需采用高性能的隔声结构，建筑物结构复杂，要求高。燃气轮机系统投资高，投资回收期长。方案二：用燃气内燃机发电选用10台500GF-RG*机组装机容量：10500KW优点：500GF-RG*机组对可燃气体适应能力强，只要可燃气体压力在3Kpa以上都能被有效利用，适应极低压力的燃气，不必增压，减
11、少投资和提高有效发电量；热效益高，热效益可达30-35%。由于单机容量小，电站的调节能力强，提高了供电的稳定性。机组安装环境要求不高，机房结构简单，配套设施少，故工程建设周期短，占地面积小。*机组投资低，回收期短，经济效益可观。缺点：500GF-RG*机组属于活塞式内燃机，运动的零部件多，维修工作量较大，要求维修人员技术素质高。通过对以上两种方案进行综合比较，结合化工有限公司的实际情况，方案二更适合用于黄磷尾气发电，占地面积小，建设投资少，加之采用单机容量中等的机群站具有调度灵活的特点。确定方案二是最佳且可行的方案。4.3*机组的系统组成整个系统包括：润滑系统、空气过滤系统、点火系统、冷却系统
12、、排气系统、发电机组控制系统。全套装置包括：燃气发动机、发电机、空气过滤器、排气消音器、机组辅助系统，燃气调压装置、机组系统同期控制盘等装置。燃气电站的性质： 常用电站控制和操作方式： 集中控制系统发电机工作循环： 四冲程额定转速： 1000r/min进气方式： 增压式气缸布置方式： 双列V型冷却方式： 开式，强制水冷启动方式： 24V直流电启动4.4瓦斯发电机组性能参数*机组型号： 500GF-RG*机型号： W12V190ZLDK-2C发电机型号： 1FC6454-6LA42控制屏： PCKI-RB500额定功率： 500KW额定电压： 400V额定频率： 50Hz额定因数（CO100%S
13、）： 0.8（滞后）额定转速： 1000r/min调压方式： 自动励磁方式： 无刷电压调整率： 5%（可调）相数与接法： 三相四线制调速器型号： 2301A负荷分配及速度控制器操纵方式： 近、远距离控制冷却方式： 强制水冷、换热器换热、开式循环启动方式： 24V直流电启动机油消耗率：（g/kwh） 1.5g排气温度： 550发电机绝缘等级： F外形尺寸： 520019702778mm机组净重量： 12500kg4.5主要技术经济指标主要技术经济指标序号项目单位装机方案10500kw1发电功率kw40002发电年均热耗MJ/kwh113年发电量Kwh/a55840000注：500GF1-RG长期
14、连续功率按440 kw，年运行时间按7920h计算。第五章 厂址条件5.1选址概述电站的厂址的选择原则：充分利用化工有限公司现有的空地，尽量减少建设项目新征用土地，并考虑电站与现有系统的功能协调，做到工艺流程布局合理，有利于生产；尽量减少输送管网距离和输送电路距离；场地地形和工程地质条件良好，交通运输便利；要做到投资小、工期短、见效快。根据以上条件，该发电站厂址拟选择在化工有限公司现有变电开关站西南方向的一块空地上。本工程进气、消防、给排水等系统与化工有限公司现有系统相连，电气系统通过变压升压后接入化工有限公司变电所。水、电、气输送配出方便。5.2厂址自然条件5.2.1气象条件气温：年平均气温12.5最低日平均气温8.8极端最低气温-6.1最高平均气温18.1极端最高气温34.45气压：年平均气压913.75mmHg极端最高气压930.75 mmHg极端最低气压898.63 mmHg雨量：年总降雨量13
