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1、第一章 概述第一节 设计依据及范围一、设计依据1、三明鑫隆化工有限公司与南京硫皇科技有限公司签定的委托设计协 议；3、三明鑫隆化工有限公司提供的有关资料。二、可行性研究范围 本可行性研究按照国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设 部2001年发布的热电联产项目可行性研究技术规定的要求，结合本工 程的具体情况编制。可研范围为利用三明鑫隆化工有限公司硫酸生产装置 的余热安装一套1500kW纯凝式汽轮发电机组及其配套工程，其主要研究范 围和内容为：1、根据三明鑫隆化工有限公司硫酸生产过程中产生的多余的余热蒸汽 来论证工程建设的必要性及机组选型；2、根据厂里原有的总体布置来确定增加发电机组后的全
2、厂总平面布置；3、各有关工艺专业论述工程建设的技术方案；4、对本工程进行投资估算和项目经济评价。第二节 企业概述及工程建设的必要性一、企业概述 福建省三明鑫隆化工有限公司位于三明市梅列区陈大镇台溪村，是以 生产锌精矿制酸为主的企业。目前公司有效资产约 3 亿元，是具有独立企 业法人资格的有限公司。公司配套的供水、供电、机修等辅助生产系统完 善。经过两年来的技术改造，企业生产经营基本走向正常发展轨道。公司现有生产装置为 6 万吨/年锌精矿制酸装置，由于金属锌价格波动 较大，影响企业的效益，公司决定对现有制酸装置进行改造，利用制酸装 置产生的余热来发电，降低制酸运行成本。硫酸是重要的工业原料之一，
3、随着三明及周边地区工业的发展，为了 更好的发挥资源优势，优化产品结构，盘活企业资金，鑫隆公司利用 60kt/a 制酸系统所产余热发电，进行资源综合回收利用，提高企业竞争力。二、工程建设的必要性三明鑫隆化工有限公司60kt/a锌精矿制酸生产过程产生大量热。反应 热主要来源有四个部分：含硫原料的燃烧，二氧化硫的氧化；气体干燥与 三氧化硫吸收。每生产一吨硫酸，可副产3.82Mpa蒸汽的过热蒸汽1.0吨。 对于60kt/a锌精矿制酸装置，每小时产生蒸汽约7吨。硫酸生产本身不需 要蒸汽，公司也没有需要蒸汽的产品，蒸汽只能排空或冷凝。前者对环境 带来严重噪音，排空大量蒸汽对安全生产带来诸多不利因素；后者进
4、一步 消耗大量冷却水和电能，增加企业的生产成本。因此，如何充分利用这 7 吨/小时余热蒸汽，变废为宝，增加经济效益，是一个急需解决的问题。根 据调查对比，选用余热蒸汽推动汽轮机，带动发电机将是一个最实用经济 的方案，既能减少环境污染，又能降低产品的综合能耗，为企业带来可观 的经济效益，增加了企业市场竞争力。第三节 建设规模根据 60kt/a 锌精矿制酸装置所产生的余热量，经分析论证，本工程建 设规模为：安装一套8t/h、3.82Mpa余热锅炉和1500kw抽凝式汽轮发电机 组及相应的配套设施。第四节 主要技术原则 本可行性研究报告力求充分贯彻国家资源综合利用的政策，结合本工 程的具体情况，达到
5、提高综合经济效益的目的，主要设计技术原则如下： 1、节约能源。2、结合现有的设备及可利用的其他条件，选择最优方案，降低工程造 价，缩短建设周期，力求提高经济效益和社会效益。第二章 电力系统第一节 电力系统概况三明鑫隆化工有限公司所在的三明市近年来工业发展速度迅猛，社会用电量逐年大幅度增长，整个地区存在着用电紧张的局面。预计三明市今年全社会及工业用电量增长率都将超过去年，电力紧缺局面依然存在。三明鑫隆化工有限公司装有2 X 1600KVA, 10/0.4KV主变压器两台,0KV 母线上还接有容量为 630KW 高压电动机一台。目前三明鑫隆化工有限公司 用电最大负荷为2300KW，受电容量为350
6、0KVA。第二节 发电机组接入电力系统三明鑫隆化工有限公司余热发电工程本期建设一套 8t/h、3.82Mpa 余 热锅炉及 1500kw 凝汽式汽轮发电机组。该项目是利用 60kt/a 锌精矿制酸 装置产生的蒸汽发电的综合利用项目。发电机组投运后年发电量为1.0 X 107 千瓦。这对于降低企业生产成本，提高企业经济效益非常有利，对于只有 一回电源进线的三明鑫隆化工有限公司配电系统供电的可靠性提高也十分 有利，同时对于电力供应紧张的地区电网也是一个有益的补充。余热锅炉的热能来自锌精矿焙烧产生的热量，本工程配套一台8t/h锅 炉，产 3.82Mpa 过热蒸汽。1500kw凝汽式汽轮发电机组，发电
7、机出口电压为10.5KV。发电车间采 用单母线接线，设10KV母线一段。发电机通过10KV并网线(ZR YJV22-8.7/15, 3X120)接入三明鑫隆化工有限公司10KV变电所10KV母 线系统后，再经变电所 10KV 顺飞线接入 110KVxx 变电所 10KV 母线系统并 网运行。同期、解列点分别设在发电机出口开关及发电车间10KV并网开关 上。具体接入系统方案待当地供电部门据电力系统确定。第三章 机组选型一、余热来源60kt/a锌精矿制酸项目来源于南京硫皇科技有限公司的成熟工艺技术， 该技术先进可靠。该装置的余热来源于焙烧单元，主要有余热锅炉和高压汽包组成。锌 精矿在沸腾炉内燃烧，
8、燃烧产生的热烟气经过余热锅炉，布置在余热锅炉 烟道内的受热面，其温度区域在950C到350C之间，烟气依次通过蒸发区I、高温级过热器、低温级过滤器、蒸发区II、蒸发区III各组受热面。高 压汽包的无离子水进入锅炉的底部，产生的蒸汽再进入高压汽包。蒸汽经 自控降压到 3.82MPa 就可作凝汽式汽轮机的动力，但该蒸汽必须要进一步 提高到450C才可供使用，所以要增加一个蒸汽过热器，同样由热烟气供给 热量。这样3.82MPa的蒸汽就能过热到450C，自动调节进入汽轮机，带动 发电机正常发电，冷凝水回收利用。二、装机方案说明硫酸生产是一个连续过程，开工率接近 100%，投料均匀，反应所产生 的热量稳
9、定，产生蒸汽系统均采用自动控制，能够确保所产蒸汽的数量和 压力等级。该装置可提供蒸汽7t/h,蒸汽压力来源是3.82MPa，同时过热蒸 汽所需温度。国内相同类型的化工装置，已有多家利用余热来发电，而且 运行正常，像福建沙县三联集团，一套凝汽式汽轮机带动1500KW发电机正 常并网发电，年发电量达1200万KWh；广东云浮硫铁矿一套凝汽式汽轮机 带动6000KW发电机也已投入正常发电使用；其他还有南京化学工业公司硫 酸厂等都已余热发电使用多年，取得了较好的经济效益。余热利用方案为，热力系统中所需脱盐水采用二级除盐流程，装置产 脱盐水8t/h。由除氧器送来的104C合格除氧水，经过加温后，给水温度
10、升 高到120C左右，然后分别送至余热锅炉的汽包。另一路给水供给高温过热 器两级之间的喷水减温器。余热锅炉为单汽包横向冲刷式砖衬水管锅炉， 受热面为垂直悬吊式蛇形结构，受热面包括几组蒸发区和高、低温过热器。 给水经过和高温炉气换热后，在汽包主蒸汽口产出饱和蒸汽，饱和蒸汽在 经过高、低温过热器最终产出3.82MPa 450C中压过热蒸汽7t/h。由锅炉产 生的中压蒸汽经过主蒸汽管道送至发电厂房。根据三明鑫隆化工有限公司的生产工艺及无热用户的情况，我们选用一套3.82MPa、450C的1500kw凝汽式汽轮发电机组。 二大主机的技术指标。1、汽轮机：型号：C1.5-3.43/0.49-1 型；额定
11、功率： 1500kw；额定进汽压力： 3.82MPa；额定进汽温度： 435C；额定进汽量： 8t/h； 额定排汽压力： 0.49MPa；额定转速：3000rpm。2、发电机：型号： QF-1.5-2；额定功率： 1500kw；出线电压： 10.5KV；额定转速：3000rpm；功率因素： 0.8。3、主要技术经济指标 经热力计算，得出装机方案的主要技术经济指标见表3- 1表 3-1 装机方案热经济指标计算结果比较表序号项目单位1汽机进汽量t/h72发电功率KW15003发电厂用电率%7.34年发电量X 104Kwh/a10005年供电量X 104Kwh/a7506机组年运行小时数h80007
12、全年节约标煤量t/a4101运行方式：60kt/a锌精矿制酸装置自用蒸汽和发电所用蒸汽，可以互 相调剂使用，并且采用计算机自动化控制。正常情况下，蒸汽过热器产生 的过热蒸汽，驱动凝汽式汽轮发电机组发电。当停止发电时，蒸汽会自动 进入安全回收冷凝系统。第四章 厂址条件第一节 厂址概述三明鑫隆化工有限公司位于三明市梅列区陈大镇台溪村。北面有一山 丘与205国道相隔，国道边为沙溪河。距三明车站15Km，交通比较方便。第二节 交通运输 三明鑫隆化工有限公司位于三明市梅列区陈大镇台溪村。距三明车站 15Km，陆上交通极为方便，能够保证施工期间的建筑材料和设备进出的运 输条件。第三节 电厂水源电厂水源由原
13、厂区给水管网提供，主要供给循环水补充水、生活消防 用水。第五章 工程设想第一节 热力系统本工程属余热利用项目，热力系统较为简单，需增设余热锅炉、脱盐 水装置、循环冷却水和从蒸汽过热器至凝汽式汽轮机的主蒸汽管道。第二节 主厂房布置汽轮机发电机组放置在厂内原料厂房旁边，纵向布置，机头朝北。第三节 供、排水系统一、供水水源及冷却方案三明鑫隆化工有限公司余热利用项目主要用水为生活消防用水和循环 冷却水系统补充水，由原厂区供水管网供水。项目的冷却供水系统采用闭式循环，由原厂区循环水系统供给，循环水量为 500T/H。二、用水量预测工程用水量预测按本期新装一套 1500kw 凝汽式汽轮发电机组考虑。用水量
14、预测见下表：序号项目用水量水源备注1循环水500t/h厂区管网循环使用2循环水补充水15 t/h厂区管网3工艺补水3 t/h厂区管网4生活用水5 t/h厂区管网5消防用水108 t/h厂区管网项目的生活消防用水、工艺水及循环水补充水由原厂区给水管网提供， 厂区消防用水量按同一时间火灾次数为一次，火灾延续时间为 2 小时，室 内外消防总用水量为108t/h，循环水运行水量为500t/h,循环水补充水量为 15t/h，生活用水量为5t/h。三、循环水系统为节约用水， 1500kw 发电机组冷凝器、空气冷却器、冷油器冷却用水 采用闭式循环水系统，水量为500t/h，补充水量为15t/h。1、系统流程
15、凝汽器冷却塔循环泵房冷油器h車空冷器2、主要设备冷却塔型号：10NG-500，水量Q=500t/h，电机功率22KW，风机直径4000mm，进水温度43 C，出水温度33 C。数量一台。循环水泵：250S-26A，Q=570m3/h，H=21m，N=55KW，U=380V。数量两台，一用一备。循环水管采用DN300焊接钢管，埋地敷设。四、生活消防水系统根据火力发电厂生活消防给水和排水设计技术规定DLG24-91， 发电厂设独立消防系统。1、生活消防水量厂区消防用水量按同一时间火灾次数为一次，火灾延续时间为2小时， 室内外消防总用水量为108t/h，生活用水量为5t/h,消防用水扬程235m.。2、消防水系统布置 项目的生活消防用水及循环水补充水由原厂区给水管网提供，消防管网在主厂房周围成环状布置，进环状管网输水管为两条。主厂房内设室内 消火栓，厂房外设消防水泵接合器。消防管干管管径为DN100。另配适量 手提灭火器。五、厂区排水 厂区排水采用合流制，排水就近排入厂区排水干管。第四节 电气部分
