陕西富平水泥有限公司纯低温余热电站工程项目可行性研究报告 30页

'陕西富平水泥有限公司纯低温余热电站工程项目1.总论1.1企业简介陕西富平水泥有限公司是国家大型民营企业浙江光宇集团投资兴建的现代化大型水泥生产企业之一，于2003年在长三角经贸合作洽谈会上签约，规划投资15亿建设3条5000t/d新型干法水泥生产线，被列为陕西省重点工程和富平县一号工程,首条日产5000吨新型干法水泥生产线于2006年6月1日正式投产，年生产水泥能力达200万吨。公司地处富平县庄里工业园区，紧临210国道和庄里火车站，距西安、咸阳、渭南、铜川、阎良等大中城市均在70公里范围内，交通便利，地理位置优越。公司管理先进，机制灵活，拥有一支从事水泥生产管理多年、经验丰富的员工队伍，其中大中专生占80%以上，中级以上职称达60余人。公司自备石灰石矿山品位高、储量大。生产线采用国内最先进的新型窑外分解技术，进口具有世界一流技术的立式辊磨机、X射线荧光分析仪等；环保设备使用先进的高效电收尘和布袋收尘，全线由先进可靠的DCS集散式计算机操作系统控制，高效、稳产、节能、环保，品质优秀。1.2项目建设的必要性陕西富平水泥有限公司根据本公司的具体情况，在对国家资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究，并对国内现有的资源综合利用电站系统和中信重机双压纯低温余热发电技术进行了综合调研的基础上，为了实施可持续发展战略和减少废气预热对环境的影响，执行资源综合利用政策，同时保证水泥生产线的正常运行，根据公司现有生产规模、技术条件，并综合考虑两条5000t/d新型干法水泥窑所产生的余热及场地布置等因素，拟利用两条5000t/d水泥熟料生产线窑头、窑尾废气余热资源，建设纯低温余热电站，以达到综合利用水泥生产线排放的废热资源，进一步降低水泥生产综合能耗，降低生产成本，保护环境、提高企业经济效益的目的。1.3项目建设的依据1.3.1国家政策国家发改委要求企业节能十条措施第三条规定：回收利用余热、余压发电。如钢铁企业利用干法熄焦显热回收发电、高炉炉顶压差发电，回收高炉、焦炉、转炉煤气发电，水泥企业利用窑炉尾烟气余热发电等。在沿海经济发达同时能源极为短缺的地区，对于已上马的日产2000吨及以上新型干法水泥企业，则鼓励其开展余热发电，推进能源的综合利用。余热发电符合国家资源综合利用的“对生产过程中产生的余热等进行回收和合理利用”条件，属于环保和国家鼓励发展的产业，而且所发电容量小，完全自用，不返供电，发出的电与地区电网并网享受并网优惠政策。1.4工程名称陕西富平水泥有限公司纯低温余热电站工程1.5建设条件1.5.1厂址选择电站建设场地坐落在水泥生产线厂区内，不另行征地。1.5.2工程地质条件拟建厂址工程地质条件良好，具备建设条件。通过地勘资料，水泥窑所在场地地质构造为稳定构造，建议在施工时对断泥层彻底挖除，并用砼进行回填。并适当加大基础宽度与基础刚度，必要时，可考虑相邻的基础连在一起。形成一个较大的整体基础。30 厂区内基岩风化具有渐变性，故基坑开挖时，须挖至完整基岩，并进入适当的深度。一般建（构）筑物基础可采用天然地基，沉降敏感的、荷载特别大的建（构）筑物基础持力层可采用复合地基或桩基。1.5.3余热条件1).原始废气参数陕西富平水泥有限公司的水泥生产线为5000t/d的具有五级预热器和预分解炉的新型干法生产线。2).余热电站设计取值窑尾SP锅炉可利用的余热为：电站设计取值为340，000Nm3/h、315℃。这部分废气利用余热后废气温度应保持在210℃左右，以满足原料烘干的需要。窑头AQC锅炉可利用的余热为：电站设计取值为240，000Nm3/h、360℃，利用余热后按95℃进电收尘器收尘后排放。1.5.4药品来源本工程发电系统所需消耗药品有工业盐酸、氢氧化钠、磷酸三钠吗啉、联氨等，这些药品均为工业用品,由当地市场采购，汽车运输。1.5.5废灰处理余热锅炉的积灰清下后通过螺旋输送机送回到水泥生产线，做到了资源综合利用。1.5.6水源本工程采用地表水作为给水水源，该地区地表水资源丰富，能满足电站日耗231.92t/h（一期为115.96t/h）的要求。1.5.7电源公司的总降压变电站（以下简称总降），现安装有一台40000kVA，110/10.5kV主变，预留一台主变位置；电源为双回路110KV电缆进线。总降10KV系统采用放射式供电系统，目前为单母线运行方式。当电站启动投入运行时需要10KV的启动电源，启动电源由总降10KV母线提供。发电机组投入运行后与总降10KV母线并网运行，运行方式为并网不上网。1.5.8自然条件气象资料年平均气温：13.2℃极端最高温度：40.9℃极端最低温度：-18.7℃年最大风速：20m/s年主导风向：东北2.地震烈度建设场地区域地震烈度为VI度。3.工程地质条件拟建厂址工程地质条件良好，具备建设条件。1.5.9节约措施本工程属于水泥厂的配套工程,采取以下节约措施:本工程生产后的机,电,仪表修理设施不再重复建设。因本电站为公司的一个车间,一些专职机构如环保,职业安全卫生等,现有人员及装备已能满足要求,不需要重复建设。1.5.10投资匡算与资金筹措30 项目总投资估算为6040万元。其中：自筹资金（资本金）1320万元，银行货款4700万元。1.6.主要设计原则及指导思想1.6.1总体技术方案要求电站设计遵循“稳定可靠，技术先进，降低能耗，节约投资”的原则，具体指导思想如下：(1).以稳定可靠为前提，采用经实践证明是成熟、可靠的工艺和装备。(2).在稳定可靠的前提下，提倡技术先进。要尽可能采用先进的工艺技术方案，以降低发电成本和基建投入。(3).生产设备原则上采用国产设备，但部分关键控制设备和仪表考虑国内采购的国外技术产品（含组装、原装）。(4).贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关规定和标准，做到“三同时”。1.6.2工程项目范围本工程由下列主要子项组成：水泥窑窑头冷却机废气余热锅炉（AQC炉）；水泥窑窑尾预热器废气余热锅炉（SP炉）；锅炉给水处理系统；汽轮机及热力系统；发电机及电气系统；电站循环水系统；电站自动控制系统；电站室外汽水系统；电站室外给、排水管网及相关的通讯、照明等辅助系统。2．节能和资源综合利用2.1随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾将日益严峻。所以寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的宝贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在，为此，早在1996年国务院就制定并出台了一系列开展资源综合利用的政策，倡导要坚持资源开发与节约并举，并把节约放在首位，一切生产、建设、流通、消费等各个领域，都必须节约和合理利用现有的各种资源，千方百计减少资源的占用和消耗。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。人类生存和社会发展进步所必须依赖的石油、煤炭、水等均属于资源的范畴，均属于全人类、全社会所必须予以保护和合理综合利用的资源领域。为贯彻落实《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》（国发【1996】36号）等文件的精神，国家经贸委于二〇〇〇年七月下发了－－关于印发《资源综合利用电厂（机组）认定管理办法》的通知，该办法适用于全国所有的资源综合利用电厂（机组）。该管理办法中明确指出：资源综合利用电厂（机组）是指利用余热、余压、城市垃圾……等低热值燃料生产电力、热力的企业单位。该管理办法进一步明确指出：申报资源综合利用电厂，必须具备：①.机组单机容量在500kW及以上，机组设备没有超期服役或淘汰；②.发供电质量符合国家标准；③.对废弃物采取综合利用措施，污染物实现达标排放……。国务院总理温家宝2005年6月21日主持召开国务院常务会议，研究建设节约型社会和发展循环经济问题。会议认为，随着我国工业化、城镇化和现代化建设的推进，资源需求将持续大幅度增加，资源供需矛盾日益突出，环境压力越来越大。必须从战略和全局的高度，把建设节约型社会和发展循环经济摆在更加突出的重要位置，进一步转变经济增长方式，以资源的高效和循环利用，促进经济、社会的可持续发展。30 会议指出，加快建设节约型社会，大力发展循环经济，必须按照落实科学发展观和走新型工业化道路的要求，坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针，以节约利用资源和提高资源综合利用效率为核心，推动体制创新、制度创新和管理创新，综合运用经济、法律、行政、科技和教育等多种手段，采取更加有力的措施，务求使建设节约型社会和发展循环经济取得实质性进展和明显成效。会议提出了加快建设节约型社会和发展循环经济的措施：（一）抓好规划编制和宏观指导，把加快建设节约型社会和发展循环经济作为国民经济和社会发展中长期总体规划和其他各类专项规划的重要内容。（二）全面推进资源节约和综合利用，大力开展节能、节水、节材、节约用地工作。（三）依靠科技进步，加大对资源节约和循环利用关键技术的攻关力度，加快新技术、新产品、新材料推广应用，积极支持资源节约和发展循环经济的重大项目建设。（四）深化改革，建立节约资源和发展循环经济的体制机制和政策体系。充分发挥市场机制和经济杠杆的作用，逐步理顺资源性产品价格，完善有利于节约资源的财税政策。继续实行限制高耗能、高耗材、高污染产品出口的政策。（五）抓紧制定和修订促进资源有效利用的法律法规，通过科学管理、严格管理，制止浪费行为。（六）加大宣传力度，增强全民节约意识，组织开展创建节约型城市、节约型政府、节约型企业、节约型社区活动。会议对今明两年建设节约型社会的重点工作作了部署。一是节约能源。抓好重点耗能行业和企业节能，发展节能型交通运输工具，推动建筑节能，引导商业和民用节能，开发利用可再生能源，强化电力需求侧管理，加快节能技术服务体系建设。二是节约用水。大力推进城市节水工作，积极推广农业节水灌溉和旱作节水农业，加大重点耗水行业节水技术改造的力度，搞好海水和再生水利用。三是节约原材料。加强重点行业原材料消耗管理，提高材料强度和使用寿命，推进木材节约和代用工作，制定禁止过度包装的政策措施。四是节约和集约利用土地。继续实行严格的土地保护制度，开展农村集体建设用地整理试点，进一步限制毁田烧砖。五是推进矿产资源、工业废物的综合利用和再生资源的回收利用。进入上个世纪九十年代中后期，按照国家倡导的资源综合利用政策，我国的科研机构自主开发了符合国家资源综合利用政策的资源综合利用电站的发电技术及相应配套的系统，充分回收利用水泥生产线中、低温废气余热，不仅可为企业带来可观的经济效益，同时还具有显著的社会和环境效益，随着我国市场经济的深入发展，国家对资源综合利用工作十分重视，相继出台了一系列鼓励政策。在国家政策的鼓励和引导下，我国资源综合利用取得一定的成绩。目前水泥行业已有部分厂家利用余热发电技术建设资源综合利用电站。水泥工业，首先是能源的消耗大户，其次还是浪费大户。节能降耗的任务很艰巨。即使在大型干法水泥生产线中，由于水泥煅烧技术和生产工艺流程的限制，大量的360℃以下中、低温废气余热不能被充分利用，仍有占水泥熟料烧成系统总热耗量的30%被排放掉，如何有效地回收这部分余热，一直是困扰水泥行业节能降耗，提高经济效益的难题之一。开展资源综合利用，是我国的一项长期的重大技术政策，合理地利用资源是可持续发展的关键。2.2概述2.2.1本工程为利用陕西富平水泥有限公司的5000t/d熟料生产线窑尾预热器及窑头熟料冷却机废气余热建设的纯低温余热电站，发电装机为2×9MW，一期建设一台，是典型的节能工程。本工程设计指标如下：发电装机：9MW平均发电功率：8MW年发电量：6000万kWh年供电量：5520万kWh2.2.2余热利用及节能由于对上述两部分废气余热的综合利用的节能效应，本工程的建设投产，相当于年节约标准煤约2万吨。大量废气余热的回收利用节约了煤炭资源，使本工程达到了资源综合利用的目的。2.2.3节水由于本工程在水泥生产线窑尾增设余热锅炉后，使进入水泥生产线增湿塔的烟气温度降至210℃左右，大大减少了增湿塔的喷水量，相当于为工厂节约了水资源。3．电站总平面布置及交通运输30 3.1主要设备放置地点及面积由于本厂址处在厂区之内，因此主厂房和辅助厂房可根据现场位置而定，不一定要在一个平面上，这样就可以减少施工中的土石方量，以节约投资。以下对该项目各部分所需的占地面积做一统计。（1）汽机房（二台）：48m×21m（2）锅炉（四台）：2×14m×8m，2×14m×10m（3）化水间：21m×15m（4）逆流玻璃钢冷却塔:50m×17m本次电站工程包括：汽轮机厂房、化学水处理、机械通风冷却塔、窑头余热锅炉（AQC锅炉）,建设场地主要集中在本厂水泥生产线附近。根据陕西富平水泥有限公司的总图位置，余热发电的布置分三部分：第一部分是锅炉布置，SP锅炉布置在窑尾高温风机之上，节省占地面积；窑头AQC锅炉布置在窑头篦式冷却机和煤磨中间。第二部分为主厂房，在预留二线与现有一线中间的一片空地上，布置在主厂房西边。第三部分为循环水冷却塔及泵房，布置在化学水处理间西边的空地上。3.2竖向设计和雨水排放根据厂区现有建筑标高和电站排水的要求，汽轮机房标高要根据要求布置,高度为20m。AQC锅炉和SP锅炉由于是钢架式，标高与摆放地标高相同即可。雨水用明沟就近排入附近的雨水明沟里。4．发电工艺系统4.1电站系统配置特点为了保证电站事故不影响水泥窑生产，余热锅炉均设有旁通废气管道，一旦余热锅炉或电站发生事故时，可以将余热锅炉从水泥生产系统中解列，不影响水泥生产的正常运行。余热锅炉均采用立式锅炉，可以解决余热炉漏风、堵灰等问题并减少占地面积，提高余热回收率。热力系统设有汽、水解列旁通措施，汽轮机组等可退出发电系统。4.2发电量计算（一条水泥生产线配发电机组）陕西富平水泥有限公司5000t/d新型干法水泥熟料生产线，在正常生产情况下，窑尾预热器废气量为340,000Nm3/h，废气温度315℃。这部分废气还要用于生料粉磨的烘干用风，其用风温度要求随生料入磨水分而变化，通常在210℃左右波动；考虑到上述生产工艺要求，窑尾废气余热可利用的热量范围如下：废气量：340,000Nm3/h进/出口废气温度：315℃/210℃可利用的余热量：～4900×104kJ/h窑头篦式冷却机废气在生产中没有利用，其排出的废气经电收尘后排放，其参数及余热可利用量如下:废气量：340,000Nm3/h30 出口废气温度：210℃篦冷机经过改造后，可利用余热量如下：入AQC锅炉废气量：240,0000Nm3/h;锅炉进/出口温度:360℃/95℃;可利用的余热量：～8200×104kJ/h上述窑头、窑尾两部分被利用的废气余热量为13100×104kJ/h。4.3技术方案概述汽轮发电机房、锅炉及废气处理、电站控制室、站用电力室、发电机及站用电高压系统等合建一主厂房，其中：汽轮机采用补汽凝汽式机组，容量为9MW，工作蒸汽参数为1.6Mpa，320℃。发电机采用10kV空冷式发电机组；电站用电设集中电力室，电站启动时启动电源为电网供电，电站正常运行后，站用电既可由电网供电，也可由发电机直接供电；电站运行方式为并网不上网；电站设独立调度通讯系统，与电站生产有关的各岗位均设直通调度电话，电站与电网调度管理部门间按要求设置调度通信设施。汽机循环冷却水设施采用机械通风冷却塔；锅炉用水处理采用“反渗析+一级混床除盐系统”；电站的控制采用DCS计算机控制系统。4.4主要设备选型主要设备选型一览表（按两条线设计）名称型号规格技术条件数量备注AQC窑头双压余热锅炉入口废气量：240,000Nm3/h入口废气温度：360℃入口废气含尘浓度：<30g/Nm3出口废气温度：96℃高压蒸汽量：22t/h高压蒸汽压力：1.7Mpa高压蒸汽温度：345±10℃低压蒸汽量：6.4t/h低压蒸汽压力：0.45+0.05Mpa低压蒸汽温度：190±10℃给水温度：55℃锅炉总漏风：≤5%布置方式：半露天2台SP窑尾余热锅炉入口废气量：340，000Nm3/h入口废气温度：315℃入口废气含尘浓度：<80g/Nm3出口废气温度：215℃高压蒸汽量：18t/h高压蒸汽压力：1.7Mpa高压蒸汽温度：300±10℃给水温度：从AQC炉来2台30 锅炉总漏风：≤5%布置方式：半露天补汽凝汽式汽轮机BN9-1.6/0.35额定功率：9MW额定转速：3000r/min进汽压力：1.6±0.2Mpa进汽温度：300℃进汽量：40t/h补汽压力：0.35Mpa补汽温度：155℃补汽量：6.4t/h。排气压力：0.007Mpa排气温度：39℃2台汽轮发电机QF-K9-2额定功率：9000KW额定电压：10500v额定转速：3000r/min可控硅励磁2台锅炉电动给水泵流量：30-55m3/h扬程：322-388m水柱3台低压给水泵流量：7.5-15m3/h扬程：112.8-92m水柱2台循环水泵流量2500m3/h扬程：27m3台玻璃钢机力冷却塔冷却水量：2500m3/h3台化学水制水设施反渗析+一级混床除盐系统2台计算机控制系统计算机控制系统2排污扩容器￠600LP-0.5容积：0.8m3/h工作压力：0.15Mpa工作温度：＜127℃4台疏水扩容器￠1000SK-1.5容积：1.5m3/h工作压力：0.15Mpa工作温度：＜127℃2台磷酸盐加药箱两台计量箱4套磷酸盐加药泵1DB-0.06/4.0流量：0.06m3/h扬程408m水柱电机：Y90L-64台30 功率：1.1KW转速：1410r/min过热蒸汽取样冷却器　　4台饱和蒸汽取样冷却器　　4台炉水取样冷却器4台冷油器YL-20冷却面积20m2油流量：85L/min冷却水量：44t/h水阻：4.36MPa油阻：28KPa4台电动离心油泵80Y60流量：50m3/h压力：58M水柱功率：18.5KW电机：YB160L-2转速：2950r/min2台交流润滑油泵65Y60B流量：0.0067m3/h压力：34M水柱电机：Y132S1-2功率：5.5KW转速：2950r/min2台直流润滑油泵65Y60B流量：0.0067m3/h压力：34M水柱电机：Z2-41功率：5.5KW转速：2950r/min2台射水泵6BA-8流量：140m3/h扬程：359mH2O功率：28KW转速：1450r/min4台射水抽汽器FD503.81.212台汽封加热器FD503.82.10加热面积20m22台疏水膨胀箱FD503.83.012台均压箱FD503.83.032台滤油器FD503.63.034台慢速双钩桥式起重机Q=20/5t跨度S=13.5m1台4.5热力系统及装机方案4.5.1设计原则为满足发电生产运行需要达到节能、回收余热的目的，结合水泥生产工艺条件和目前国内外同行业的技术发展的水平，积极采用先进技术和工艺，节能降耗，加强环境保护，保证其装备水平为国内纯低温余热发电项目先进水平，设计原则确定如下：1).采用成熟稳定、实用可靠的工艺流程和设备，技术装备水平达到国内先进水平。2).控制水平要求先进，稳定可靠、实用。30 3).本着节约投资，确保系统设备简洁可靠、方便检修维护的原则，合理配置热力发电机组设备、系统。为充分利用余热资源，每条5000T/d水泥生产线窑头窑尾各布置一台余热锅炉。配备1套补汽凝汽式汽轮发电机组及其附属系统。4).贯彻执行国家能源、环保等方面的法律、法规和标准，因地制宜、讲求实效。4.5.2废气参数窑尾废气参数：1.1窑尾入SP锅炉废气量：340,000Nm3/h,温度：315±20℃，工作负压：-7000Pa1.2SP锅炉出口温度：210℃1.3窑尾粉尘的化学成分（%）：SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2O烧失量13.82.881.9144.220.480.10.090.3635.961.4窑尾粉尘含尘浓度：<80g/Nm31.5窑尾粉尘颗粒组成：<10μm1.6窑尾废气成分:CO2O2N2H2O%30.44.358.37.0窑头废气参数:2.1入AQC锅炉废气量:240,000Nm3/h;温度:360℃;工作负压:-1000Pa2.2AQC锅炉出口温度:95℃2.3窑头篦冷机粉尘的化学成分（%）：SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2O22.525.243.0867.110.770.550.150.592.4窑头粉尘含尘浓度：<30g/Nm32.5窑头粉尘颗粒组成：μm<1515~2020~3030~4040~88>88%0.60.62.62.823.270.22.6窑头排出的废气成分：CO2O2N2H2O%/20.477.62.04.5.3热力系统及装机方案设计前提本工程实施后电站应尽量避免向电网返送电；资源综合利用电站的建设及生产运行应不影响水泥生产系统的生产运行；资源综合利用电站的系统及设备应成熟可靠，并考虑目前国内余热发电设备实际技术水平。4.5.4热力系统方案及装机容量根据目前国内资源综合利用技术及装备现状，结合水泥窑生产线余热资源情况，本工程装机方案采用资源综合利用的双压锅炉+补汽凝汽式汽轮机余热发电技术。4.5.5AQC窑头双压余热锅炉和SP窑尾余热锅炉选用杭州锅炉集团有限公司的产品，杭州锅炉集团有限公司是专业生产余热锅炉的著名公司，其产品享誉全国各地。4.5.6汽轮发电机组及系统汽轮机为补汽凝汽式汽轮机装机容量：9MW额定转速：3000r/min30 进汽压力：1.6±0.2Mpa进汽温度：320℃进汽量：40t/h补汽压力：0.35Mpa补汽温度：155℃补汽量：6.4t/h。排气压力：0.007Mpa排气温度：39℃2)汽轮发电机型号：QF-9-2额定功率：9000KW额定电压：10500V频率：50Hz转速：3000r/min励磁方式：可控硅励磁系统4.5.7采取的措施整个余热发电系统的热力系统由锅炉的汽水系统和汽轮发电机组及轴封加热器、凝结水泵、除氧器、给水泵等相关设备组成。4.5.7.1余热锅炉系统AQC锅炉和SP锅炉将水泥生产过程中的废气余热吸收，产生的过热蒸汽及低压补汽进入汽轮机，进行能量转换，拖动发电机向电网输送电力。AQC锅炉设计为立式自然循环锅炉，带汽包，烟气自上而下通过锅炉。锅炉自上而下布置高压过热器、高压蒸发器，低压过热器、低压蒸发器和公共加热器，55℃左右的给水经给水泵进入公共加热器后,被加热成为饱和水后，分成三路分别进入AQC锅炉低压汽包、AQC锅炉高压汽包和SP锅炉加热器。进入AQC高压锅炉汽包和SP锅炉加热器的饱和水经过锅炉内部循环被加热成过热蒸汽，进入AQC低压锅炉汽包的饱和水被加热成低压补汽，两台锅炉的过热蒸汽混合后和低压补汽分别进入汽轮机高压端和低压端做功发电。在AQC锅炉中，由于废气粉尘为熟料颗粒，粘附性不强，除尘方式采用自然沉降；另外为增大换热面积，强化换热效果，AQC锅炉的传热管设计为螺旋翅片管。SP锅炉带汽包，设蒸发器和过热器，烟气在管外流动，受热面为蛇形光管，设置机械振打装置来解决废气的粉尘附着问题。过热蒸汽进入汽轮机作功后排入凝汽器，凝结水经凝结水泵送入轴封加热器、再由给水泵升压进入锅炉公共加热器，形成闭式循环。4.5.7.2为了保证电站事故时不影响水泥窑生产，余热锅炉均设有旁通废气管道，一旦余热锅炉或电站发生事故时，可以将余热锅炉从水泥生产系统中解列，不影响水泥生产的正常运行。4.5.7.3余热锅炉均采用膜式受热面立式锅炉，解决余热锅炉漏风、磨损、堵灰等问题并减少占地面积，提高余热回收率。4.5.7.4除氧器采用化学除氧。4.5.7.5余热炉均设有汽、水解列旁通措施，一旦汽轮机紧急停机时，余热锅炉所产蒸汽可经减温减压后，排至凝汽器，不再排大气，造成环境污染，还可不浪费凝结除盐水。4.6车间布置4.6.1汽轮发电机房（主厂房）30 汽轮发电机房布置在回转窑的旁边，由汽轮发电机房及高低压配电室、值班室等几部分组成。汽轮发电机房为48×21m，双层布置，±0.000平面为辅机平面，布置有给水泵、汽轮机凝汽器、冷凝水泵、冷油器等，7.000m平面为运转层，汽轮机及发电机布置在此平面。汽轮发电机房的配电室为48×6m，±0.000平面布置高、低压配电室等。控制柜及休息室布置在7.000m平面，局部三层平面即13.000m平面，主要布置除氧设备等。4.6.2窑尾SP余热锅炉窑尾余热锅炉布置于5000t/d水泥生产线窑尾高温风机上方，采用露天布置，运行平面为21m的平台。排污扩容器、汽水取样器等布置在±0.000平面。4.6.3窑头AQC余热锅炉窑头余热锅炉布置于5000t/d水泥生产线窑头篦冷机旁，占地约为14×8=112m2，采用露天布置，运行平面为14.500m的平台。排污扩容器、汽水取样器等布置在±0.000平面。4.7补充水、循环水系统：补充水系统：根据计算，本工程需要补充水231.92t/h（一期为115.96t/h）。循环水系统：根据该水泥厂的建设场地条件，循环冷却水泵站建设在玻璃钢冷却塔附近，循环水泵直接从冷却塔水池吸水。根据发电机组冷却水用量及水压要求，在循环冷却水泵站内设3台循环冷却水泵，同时为保持水质的稳定，在泵站内设置了加药装置。本工程设备冷却水量为：7500t/h(1)循环水量单位：m3/h项目机组类型凝汽量（t/h）凝汽量冷却用水（m3/h）辅机用水量（m3/h）总循环水量（m3/h）夏m=75冬m=70夏m=75冬m=702×9MW2×472×35252×32902×22274947024设3台循环水泵,每台泵流量Q=2515m3/h,扬程H=27m,配电动机280kW,3台泵通过循环水管道向汽机房2×9MW的汽轮发电机组供水,从汽机房冷凝器出来的循环水仍有余压,被送至3台逆流式机力通风冷却塔,每台塔循环水能力为2500m3/h,温差为10℃,降温后自流回到循环水池。（2）补给水量为了达到机组冷却效果，同时还要节约投资。因此本工程汽机循环水系统拟采用逆流型玻璃钢冷却塔的循环供水系统。补给水量的计算见下表：补给水量计算表单位：m3/h30 项目机组台数冷却塔补水其它用水化学处理用水合计2×9MW176.6106192.64.8化学水处理系统该工程拟新建一套反渗透除盐水装置，采用反渗透加混床方式以保证除盐水水质。4.8.1化学水处理方式的选择本工程电站属于中温低压余热发电范畴，对锅炉给水水质要求较为严格。从有利于环境保护和降低酸碱耗量、降低成本，保证锅炉给水水质，提高供水安全可靠性考虑，该工程新建一条一级反渗透+一级混床除盐的除盐水系统。由于纯低温余热发电工程属于凝汽式电厂形式，补充水量较低，经过计算正常运行时每小时补水量为4.4T。考虑采用一级反渗透+混床水处理系统的原因为：1用一级反渗透+混床制除盐水，与用软化水相比较：a.可降低锅炉排污率，从而降低热量的损失，提高了余热的利用效率。用一级反渗透+混床制除盐水的排污率为0.4％，用软化水的排污率为7.5％。b.大大提高了补给水水质，解决了中低压锅炉中常用软化水作补给水而引起的硅酸盐结垢的问题。有利于锅炉的长期稳定运行，延长了锅炉的使用寿命。c.由于纯低温余热发电利用废烟气，温差波动较大，造成锅炉负荷变化大，因此蒸汽中携带的盐分较多，在过热器及汽轮机中造成盐类的积聚，引起过热器堵塞及汽轮机故障，选用纯度较高的除盐水，能在负荷不稳的情况下保证蒸汽的品质，提高系统运行的可靠性。2用一级反渗透+混床制除盐水与用一级除盐水相比较：a.可降低酸碱耗量，一级反渗透+混床的再生酸碱耗量为一级除盐水的5％，从而减少了酸碱废水的排放量，有利于环境保护。b.减少了系统的频繁再生操作，使系统的运行操作更简单，系统的出水水质更易得到保证，且大大提高了出水水质。采用一级反渗透+混床水处理系统符合系统及现场的条件，有利于系统的稳定运行。化学水处理车间的供水由原厂区生活、消防给水管网供给。处理流程为：自原厂区生活、消防水池送来的自来水依次进入车间机械过滤器、活性碳过滤器及精密过滤器，然后由高压泵将水送至反渗透装置，除去大部分30 盐分后进入中间水箱，再由中间水泵将水送至混合离子交换器，出水为除盐水，进入除盐水箱，再通过除盐水泵供至汽轮发电机房。处理后水质达到：电导率小于0.2μS/cm，二氧化硅小于20μg/l。为满足锅炉给水PH值、溶解氧的要求，采用加吗啉、联氨处理，加吗啉、联氨装置设置在主厂房内。锅炉汽包水质调整，采用药液直接投放的方式由专设加药泵向锅炉汽包内投加Na3PO4溶液，加药装置设置在主厂房内。4.8.2化学水处理车间布置化学水处理车间的建筑形式为单层布置方式，处理间为单层厂房，车间外部设地下酸碱中和池，车间内所有排水均经中和池排出。4.8.3技术指标根据该水泥厂的供水情况和锅炉给水水质要求，化学水处理系统主要技术指标如下：年消耗原水量：9.6×104t年产除盐水量：5.8×104t年消耗31%NaOH：2.5t年消耗31%HCl：2.5t本工程电站属于余热发电范畴，对锅炉给水水质要求较为严格。根据锅炉制造厂提供的资料，水处理出水指标应满足《火力发电厂水汽质量标准》中压锅炉汽、水品质标准要求。4.8.4水量的确定本设计按2×9MW电站规模确定生产能力。电站正常运行时，工艺需系统补水量（除盐水）为2×2.31t/h，故障时最大2×4.9t/h。因此，化学水处理系统生产能力拟按2×8t/h进行设计。5.水泥生产工艺系统改造5.1窑尾SP锅炉在窑尾预热器与高温风机之间设置SP锅炉，在原有的出预热器的下行管道上引出废气管道与余热锅炉相连，锅炉排出的积灰由输送机送回生料库。锅炉烟气阻力≤850Pa，在高温风机能力允许范围内，通过对高温风机操作参数的调整，可使系统完全正常工作。在引出管道与原下行管道上均增设阀门，对气流进行控制和切换。当SP锅炉出现故障时或水泥生产不正常时，气流可不通过锅炉而流向旁通烟道，既满足了水泥生产的稳定运行，又保证了SP锅炉的安全。通过旁通烟道的调节作用还可使水泥生产及余热锅炉的运行均达到理想的运行工况。5.2窑头AQC锅炉在熟料冷却机与窑头电收尘器之间设一台AQC余热锅炉，由废气管道连接。由于出冷却机的余气温度只有200~250℃，因此需对冷却机进行改造，可从冷却机中部去煤磨的热风出口处，引出管道，抽出350℃左右的废气送至沉降室，滤去大颗粒粉尘后再由管道引向AQC锅炉，出锅炉的95℃左右的废气进入窑头电收尘器收尘后，由风机排放。冷却机剩余的低温余风仍由原管路进电收尘器。为了保证水泥生产工况稳定，在进锅炉前的管路上设旁通管路，以防锅炉故障或水泥生产不正常时气流可不经锅炉而由旁路排出。在冷却机原余风管路上、新设的去锅炉管路上和旁通管路上均增设阀门，以实现对气流的控制和切换。锅炉和沉降室的烟气总阻力控制小于850Pa，改造后的流量和压力在排风机的能力允许范围内，窑头排风机可以不更换。30 6.电气自动化控制系统目前一条5000t/d水泥生产线已投产，将建第二条5000t/d水泥生产线，配套建设2×9MW纯低温余热自备电站，该电站的电气控制系统采用分散控制系统。6.1电站电气系统工程概况该自备电站装备2×9MW空冷发电机组，机端出线电压为10.5kV,励磁方式为交流可控硅自动调整励磁。该自备电站设计出线10kV出线两条，在机组启动时作为厂用电源；在机组同期并网后由该线路将电负荷送至水泥厂总降配电室10KV母线。该电站设计三台800KVA10/0.4kV厂用变压器，型号为SCB10-80010/0.4KV，电站所有的0.4/0.22KV电源均由该变压器提供。该自备电站控制系统采用电气综合自动化控制系统，集中安装在主控室内。主控室主要设备有控制站（微机）及网络设备、微机综合保护测控柜、同期柜、自动励磁屏、直流控制系统等设备。7.热控系统在热工自动控制系统中，为保证机组的安全经济和合理的运行，实现较高程度的自动化，设置了比较完整的热工检测、自动调节、联锁保护及热工信号的报警装置等。其自动化水平将使操作人员在中央控制室内能够完成正常运行工况下的全部热工参数的监控和一些主要设备在事故状态的紧急停车操作，并且可以对机组的热力系统及主辅设备进行热工参数的控制，监视和调整，对机组的异常工况及时报警和进行事故记录，对有关参数进行数据处理。能够在最大程度上实现减员增效，提高劳动效率的目的。7.1热工自动化功能DCS系统的基本功能包括：数据采集系统、模拟量控制、顺序控制功能和主辅机连锁保护功能构成。①其中数据采集系统能连续采集和处理所有有关的测点信号和设备状态信号，及时向操作人员提供有关具体运行信息，实现机组的安全经济运行。一旦机组发生任何异常情况，可以向操作人员发出报警，以便及时进行处理，以提高机组的可利用率。它能够实现各种显示（包括工艺流程显示、操作显示、成组显示、趋势显示、报警显示等），制表记录（定期记录、报警记录、事故追忆记录、事故顺序记录、跳闸记录、操作记录等），历史数据存储和检索，性能计算。②模拟量控制系统是DCS的一部分，通过数据高速公路与DCS其他部分进行通讯。控制系统包括由处理器模件按1：1冗余配置构成的各个子系统组成，这些子系统可实现以下各项调节控制：AQC锅炉高压汽包水位调节AQC锅炉低压汽包水位调节SP锅炉汽包水位调节凝汽器热井水位调节30 AQC锅炉烟道入口挡板控制AQC锅炉烟道旁路挡板控制SP锅炉烟道入口挡板控制SP锅炉烟道旁路挡板控制汽轮机进汽压力调节汽轮机补汽压力调节均压箱压力调节给水泵出口母管压力调节源水箱水位调节等模拟量控制系统划分为若干子系统，子系统设计遵守“独立完整”的原则，以保证数据通讯总线上的信息交换量最少。冗余配置，在控制局部系统故障时，不引起机组的危急状态，并将这一影响降到最小。在自动控制范围内，控制系统能处于自动方式而不需任何性质的人工干预。系统监视设定值与被控变量之间的偏差和输出信号与被控阀门之间的偏差，当偏差超过预定范围时，系统将控制切换为手动并报警。③顺序控制及连锁保护功能此次设计中由软件程序来实现的所有逻辑运算和自动控制顺序。包括给水泵、凝结水泵、射水泵、循环水泵、润滑油泵以及各相关设备的启、停和连锁均可实现自动。系统通过联锁、联跳和保持跳闸功能来保证被控对象的安全。机组的联锁及保护跳闸功能，包括紧急跳闸均采取硬线连接。用于保护的接点是“动合型”的，以免发生误动作。对成对的被控设备如给水泵、凝结水泵、射水泵、循环水泵、润滑油泵，控制系统采用不同的分散处理单元或控制组件，以防系统故障时两个被控设备同时失去控制。顺序控制是按命令的逻辑顺序进行的，每步都有检查。在正常运行时，顺序一旦启动就直至结束。设备的连锁、保护指令具有最高优先级，手动指令比自动指令优先。被控设备的“启动”、“停止”或“开”、“关”指令将相互闭锁，且使被控设备向安全方向动作。热工保护实现以下项目及功能：锅炉系统的热工保护锅炉主蒸汽压力高保护AQC锅炉高压汽包断水保护AQC锅炉低压汽包断水保护SP锅炉汽包断水保护AQC锅炉高压汽包压力高保护AQC锅炉低压汽包压力高保护SP锅炉汽包压力高保护等30 汽机系统的热工保护汽机超速保护紧急停机保护发电机故障保护轴向位移超限保护凝汽机真空保护润滑油压低保护汽机轴承温度高保护报警信号系统等7.2系统结构①系统结构及特点DCS系统硬件由过程控制站、两个操作员站和工程师站组成；应用软件根据系统要求进行组态编制。②系统结构系统由1个工程师站、2个操作站构成一套DCS系统。：7.3系统可靠性系统有较高的可靠性，平均无故障时间MTBF≥10万小时，平均故障维修时间MTTR≤5分钟。系统性能指标：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）系统可靠性指标：≥99.9%（2）系统精度：输入信号：±０.１%（高电平）±０.2%（低电平）输出信号：±０.2%（精度高于０.25%）（3）系统抗干扰能力：共模电压：≥250V共模抑制比：≥120dB差模电压：≥60V差模抑制比：≥60dB（4）系统实时性和响应速度：数据库刷新周期，模拟量不大于采样周期，开关量不大于1秒。CRT画面对键盘操作指令的相应时间：一般画面≤1秒复杂画面≤2秒CRT画面上数据的刷新周期≤1秒从键盘发出操作指令到通道板输出和返回信号从通道板输入至30 CRT上显示的总时间≤2.5秒事件顺序分辨力：1毫秒采样和控制周期：50毫秒~5.0秒（逻辑控制）50毫秒~5.0秒（回路控制）双机切换时间：﹤0.1秒冗余速度：10Mbps控制用I/O的采样周期与上述周期相协调。变送器、执行器采用和其他仪器仪表的选用均以可靠性为原则。8.给排水8.1给水系统本工程生产、生活和消防给水系统采用地表水作为给水水源，该地区地表水源丰富，能满足电站日耗水量的要求。本工程生产用水量为16t/h（其中：化学水处理用水6t/h；其它用水10t/h。）。循环冷却水系统补水量为176.6t/h。因此，本工程总耗水量为192.6t/h。8.2排水系统本工程生产及生活排水量为75.3t/h，生产污水主要来自化学水处理车间、锅炉及冷却塔排污，合计为72.15t/h；生活污水排水为3.15t/h。上述污废水均不含有毒物质，经中和池、沉砂池、化粪池等设施预处理后，排入工厂现有排水系统。9.消防9.1建筑物及构筑物要求主厂房的火灾危险性为丁类，耐火等级为二级，主厂房主体结构及维护结构采用阻燃材料，主厂房楼梯为独立的封闭结构，通至各层平面门采用防火门，主厂房内各个控制室采用阻燃材料，耐火极限不小于1小时。辅助及附属生产建筑物除其本身满足消防要求外，在建筑物室外设通至屋面的消防钢梯。9.2电气设施防火要求9.2.1中控室及高低压配电室的防火要求该余热电站中控室设在水泥控制室内，作为水泥生产的辅助设施，配合水泥的生产，尽可能多的利用水泥生产过程中产生的余热。在高、低压配电室及站用变压器室设有火灾事故排烟通风机，在电缆竖井、电缆夹层等电缆密集的区域敷设定温电缆。9.2.2配电线路的敷设及保护配电线路的敷设应采用穿钢管敷设（包括吊顶层），禁止与燃油管路、热力管路一起或在同沟内敷设。9.2.3照明灯具选型要求普通车间照明灯具按常规要求设计。在有可燃易爆的场所（如：电站点火油库、电站燃煤制备等车间），选用隔爆灯具及隔爆开关。9.2.4有火灾危险和易爆场所的电气设备选型有火灾危险和易爆场所，其电气设备均为隔爆型或将控制开关设在室外。30 考虑电气设备的安全运行，将按照电气防火规范的要求进行设计。如高压开关柜、低压配电屏及控制保护屏等底部的电缆孔洞，在电缆敷设完毕后，采用防火堵料将孔洞进行封堵。在穿越室内外的电缆沟设置防火隔墙。在易发生火灾事故的场所，电缆选型采用阻燃型电缆。9.3消防水由于本工程是水泥厂的一部分，消防水系统采用与原水泥厂消防水系统连接，本工程不再单独设置消防水系统。并在各建筑物内设置建筑灭火器材。9.4事故照明及疏散指示标志的设置在电站主厂房、中控室、高低压配电室等主要场所设置有火灾事故照明。在电站主厂房内的楼梯间及太平门等疏散走道上均设置疏散指示标志（安全标志灯）。在电缆施工安装时，为减小火灾范围，电缆桥架或电缆穿越楼板、墙壁的孔洞应在电缆敷设完毕后，采用防火堵料进行封堵。10.采暖通风及空调10.1气象条件年平均温度：13.2℃最高极限温度：40.9℃最低极限温度：-18.7℃最热月最低湿球温度：26.3℃年平均≤5℃的天数：99d年平均湿度：66%年平均降水量：522.2mm年最大降水量：788.7mm年平均蒸发量：1802.3mm年平均风速：2.5m/s年最大风速：20m/s当地海拔高度：534～546m年平均大气压力：96.13kPa冬季平均大气压力：98.26kPa夏季平均大气压力：96.26kPa年主导风向及频率：东北风现场海拔高度：534.5～538m10.2供热该厂所在地区属于采暖地区。10.3通风对散发有害气体的化学水处理车间、化学分析室等采用机械通风换气。考虑到水泥厂的环境，汽轮发电机房不开设天窗，其通风、排热也采用机械通风，对有余热发生的车间如高低压配电室、车间高压变电所等均采用机械通风，其它车间采用自然通风。10.4空气调节汽轮机房控制室要求室内温度20±3℃，故夏季设空调器，以满足电气设备及劳动保护要求；化学水处理分析室也加设空调设施。11建筑及结构30 11.1建筑设计11.1.1建筑设计原则本工程位于暖温带气候地区，夏季炎热、冬季不冷。建筑设计主要考虑夏季通风、隔热要求。本工程为余热发电工程，新建生产建筑的建筑形式，应尽量与附近原有厂房的建筑形式相协调。建筑设计中严格执行现行的国家设计规范、规定及“环境保护、火力发电厂设计规范、规定”等行业标准，注意做好防火、防水、防潮、通风、散热、隔热、劳动安全、工业卫生等技术措施。充分利用水泥厂设施，本工程不考虑增建行政、生活福利性建筑。11.1.2建筑构造屋面：生产建筑采用无组织排水。钢筋混凝土屋面采用冷施工防水材料SBS卷材防水，局部采用刚性防水。需要隔热的屋面采用水泥聚苯板保温层或架空隔热层。钢结构棚顶采用彩色压型钢板。墙体：框架填充墙采用当地轻质砌块，混合结构的承重墙视当地政府有关规定使用的承重砌块。地、楼面：生产建筑及辅助生产建筑采用水泥砂浆面层或混凝土地面，水泥砂浆面层楼面。洁净度要求较高的建筑可采用地砖地、楼面。门、窗：生产建筑一般采用钢门、窗。辅助生产建筑根据需要可采用铝合金或塑钢门、窗。有隔声或防火要求的房间采用隔声或防火门、窗。楼梯、栏杆：生产建筑和辅助生产建筑，根据其不同的使用要求采用钢筋混凝土楼梯或钢梯。各部位的防护栏杆均采用钢管栏杆。地坑防水：一般均为浅地坑，可按防潮处理。内、外墙面粉刷：建筑物外墙面均做外粉刷。内墙面根据不同的使用要求做粉刷或喷大白浆。11.2结构设计（1）设计原则结构设计做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）厂址区的地震基本烈度为Ⅵ度，本期建（构）筑物均按Ⅵ度设防。（2）工程地质通过地勘资料，水泥窑所在场地地质构造为稳定构造，建议在施工时对断泥层彻底挖除，并用砼进行回填。并适当加大基础宽度与基础刚度，必要时，可考虑相邻的基础连在一起。形成一个较大的整体基础。厂区内基岩风化具有渐变性，故基坑开挖时，须挖至完整基岩，并进入适当的深度。（3）一般建（构）筑物基础可采用天然地基，沉降敏感的、荷载特别大的建（构）筑物基础持力层可采用复合地基或桩基。（4）结构选型多层厂房：如汽轮发电机房等均采用钢筋混凝土框架结构。单层厂房：如化学水处理厂房、水泵房、电力室等，采用钢筋混凝土结构或砖混结构。汽机基础、锅炉基础、风机基础及其他大型设备基础，采用大块式或墙式钢筋混凝土结构。12.环境保护12.1主要污染物⑴烟尘、二氧化硫由于本工程是利用水泥厂窑头、窑尾排放的废气作为热源，没有燃料锅炉及相关设备，故粉尘及SO2的排放不会有任何的增加。⑵噪声汽轮发电机工作时产生噪声，其声压等级一般95—110dB(A)之间。锅炉排气噪声高达100dB(A)以上。⑶废水有三部分①锅炉给水化学水处理中反冲洗水,反冲洗水中有酸洗水、碱洗水和含浊度水。②冷却塔排污水，主要含浊度。30 ③锅炉定期排污水、连续排污水。用作热水管网的补充水，不外排。因此本项目主要污染物是噪声和生产排污水。12.2执行的环境质量标准及排放标准《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中的二级标准《地表水环境质量标准》）（GB3838-2002）中的二类标准《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）中的2类标准《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中的2级标准《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90中的2类标准《污水综合排放标准》GB8978-9612.3控制措施⑴烟尘在篦冷机与窑头电收尘器之间设一台AQC余热锅炉，从篦冷机中部去煤磨的热风出口处，引出管道，抽出350℃左右的废气送至沉降室，滤去大颗粒粉尘后再由管道引向AQC锅炉，出锅炉的95℃左右的废气进入窑头电收尘器收尘后，由风机排放。篦冷机剩余的低温余风仍由原管路进电收尘器。在AQC锅炉中，废气粉尘为熟料颗粒，粘附性不强，除尘方式采用自然沉降；另外为增大换热面积，强化换热效果，AQC锅炉的传热管设计为螺旋翅片管。沉降室和AQC锅炉排出的积灰由输送机送到熟料库。沉降室的除尘效率约为60～65％，AQC炉的除尘效率约为20％，AQC炉出口烟气温度也在95℃左右。在窑尾预热器与高温风机之间设置SP锅炉，在原有的出预热器的下行管道上引出废气管道与余热锅炉相连，这部分废气利用余热后废气温度应保持在210℃左右，以满足原料烘干的需要，锅炉排出的积灰由输送机送回生料库。SP锅炉带汽包，设蒸发器和过热器，烟气在管外流动，受热面为蛇形光管，设置机械振打装置来解决废气的粉尘附着问题。SP炉的除尘效率为30～70％之间，SP炉出口烟气温度保持在210℃左右，充分利用废气余热的同时也满足了原料烘干的需要。⑵噪声汽轮发电机房采用封闭厂房，少开门窗以减少噪声外溢，使之传至距车间最近围墙65米外的噪声均低于55dB(A)；锅炉排汽管道设消声器，消声后低于85dB(A)；风机加风机隔声间。⑶生产废水锅炉排污水用作热水管网的补充水，不外排；冷却塔排污水23.6m3/h，主要含浊度。符合排放标准，排入工厂现有排水系统；冲洗水中有酸洗水、碱洗水和含浊度水，约18m3/d，排入中和沉淀池处理后达标排后入工厂现有排水系统。12.4环境效益本工程由于利用了水泥窑大量的废气余热，在提高整体热利用率的同时较大地减轻了对周围环境的热污染，同时也较好的起到了除尘和减轻电除尘出力的作用，具有很好的环境效益，符合国家资源综合利用的政策。12.5环境管理及监测本工程系陕西富平水泥有限公司的发电车间，公司已有较为完善的环保机构及监测机构，故不再单设环保及监测机构。13.职业安全与卫生《中华人民共和国安全法》第二十四条规定“生产经营单位新建、改建、扩建工程项目的安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。”随着现代工业先进技术的全面推广，工业生产的机械化、自动化水平也在不断提高，在工程设计中如何为高效率的生产系统创造一个安全、卫生的生产条件，从根本上防治工伤事故和职业病的发生，使企业有足够的竞争力已成为特别重要的问题。13.1工程概况30 本工程系利用陕西富平水泥有限公司的5000t/d生产线熟料生产线窑尾预热器及窑头熟料冷却机废气余热进行发电，发电装机9MW。本工程系陕西富平水泥有限公司为水泥熟料生产系统配套建设的资源综合利用电站，投入运行后是所属的一个车间，由工厂统一管理。13.2设计依据及标准《中华人民共和国安全法》（2002年11月1日起施行）《水泥工业劳动安全、工业卫生设计规定（试行）》《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》1997.1《工业企业设计卫生标准》TJ36-2002《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《生产设备安全卫生设计总则》GB5038-1999《生产过程安全卫生要求》GB12801-1991《工业企业总平面设计规范》GB50187-93《厂矿道路设计规范》GBL22《电气设备安全设计导则》GB4064-83《固定式钢直梯安全技术条件》GB4053.1-1993《固定式钢斜梯安全技术条件》GB4053.2-1993《固定式工业防护栏杆安全技术条件》GB4053.3-1993《机械安全急停停车设计原则》GB16754-1997《机械设备防护罩安全要求》GB8196-87《小型火力发电厂设计规范》（GB50049－94）《蒸汽锅炉安全技术监察规定》1996《锅炉压力容器安全监察暂行条例》《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001版）《高压配电装置设计规范》GB50060-92《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87（2003年版）13.3存在的危险有害因素本工程设有4台余热锅炉、2台汽轮发电机以及其它辅机设备。⑴火灾爆炸生产中使用润滑油、绝缘油、透平油等油料，遇高温、名或、雷电可能引起火灾事故。锅炉、电气设备、各类压力容器设备，若控制不当，可引发爆炸事故。由于制造缺陷，汽轮机、发电机等在高速运转情况下，会引发重大设备炸裂事故。⑵电气伤害发电机、配电室等各种电气设备、设是、电缆等，因故障、无接地网、误操作、短路、雷击等原因均可引发人身触电伤害、设备损坏、仪表失灵、系统破坏等危险。⑶机械伤害生产过程中，各种高速旋转的电机、泵、风机、移动机械以及往复运动部件的外露部分，因防护不良或无防护罩、防护屏，致使直接与人体接触时，会使人遭受机械伤害。⑷坠落与物体打击有一些设备外形高大，操作岗位、巡检通道等场所的活动空间有限，容易发生滑倒跌落、坠落事故。小型机械零部件、各类工具，因不慎坠落，容易造成物体打击人体事故。⑸烫伤锅炉、热力系统设备、蒸汽管道、安全阀排出的高热汽流，均是高热源。人员在操作过程中，有被高温部件、高热汽流烫伤的危险。⑹噪声30 汽轮发电机工作时产生噪声，其声压等级一般95—110dB(A)之间。锅炉排气噪声高达100dB(A)以上，风机噪声在90～100dB(A)。存在着机械伤害、火灾爆炸、电气伤害、坠落及物体打击、烫伤、噪声、高温危害等危险有害因素。13.4本工程对各种危害因素采取的主要防范措施⑴工艺安全①设备选型和设备布置均符合劳动保护有关规定，厂房内设置安全通道，设备布置、物料放置确保安全距离，确保人流物流安全通畅；②尽可能提高系统自动化程度，采用自动控制技术，自动控制工艺操作程序和工艺过程的物料配比等工艺参数；在设备发生故障失控、人员误操作形成危险状态时，通过自动报警、自动切换备用设备、启动连锁保护装置、实现事故安全排放直安全顺序停机等一系列的自动操作，保证系统的安全；④设备应选用性能优质可靠、技术先进、低噪声设备，以确保工艺上运行安全可靠；⑤设备及工作台等布置均留有足够的检修空间。⑵防机伤①风机、汽轮机等设备其突出转动、传动部位要用防护罩、防护屏、挡板等固定、半固定防护装置，完全防止人员任何部位接近机械运动部件；②当运动部件不适合使用固定防护装置时，应采用能控制机械设备传动系统的操纵机构和紧急制动机构的连锁保护装置。⑶防电伤①所有用电设备均采用装设漏电保护开关、安全联锁装置及接零接地等措施；②配电装置、电力设备、电力线路均设置短路保护、过载保护和接地保护装置，如：熔断器、自动断电装置、过电流延时继电器、限压开关等。③电气照明满足安全操作所需的标准照度，并能达到使用安全和维修方便；④本工程生产线上凡是由车间控制集中控制的电动机,在控制室设有正常和事故报警装置的声光信号,在电动机启动前发出声光开车信号,机旁设有控制按钮盒以保证机旁检修和单机试车的安全。非生产流程中单台运行的电动机，其控制、保护设备设在机旁,为便于检修和试车，所有集中遥控的电机均在机旁设有紧急停车和可以解除遥控的带钥匙的按钮盒，以防误操作。⑷防火防爆锅炉、压力容器等选用具有生产许可证厂家的合格产品；锅炉设计制造和安全附件、自控保护装置应符合有关规定；蒸汽压力管道防止锅炉、汽机故障或自动保护失灵而发生事故，在锅炉主蒸汽管道设有手动放汽设施，同时各主要辅机均设有备用设备，不允许超压的设备均配有安全阀及手动泄压设施。设备的安全阀、排气阀出口均设置在高出地面或屋面2.5米以上，以防高温气流冲击伤人。③各主要车间设有紧急事故照明灯。⑸消防见消防篇⑹防雷电本项目生产线上高度大于20米的建筑物、构筑物均设防雷保护，防雷装置的引下线和接地体符合《建筑防雷设计规范》。烟囱设有独立的避雷针及接地体。⑺噪声设备选型上要求选用符合国家噪声标准的设备；对噪声大的设备如汽轮机设置隔声操作间，减少职工的接噪时间，有条件的话可在汽轮机房采用吊挂吸声材料来降低反射声；风机等设备在运转过程中会产生高噪声，采用设置隔声罩或隔声间，进出口加消声器来减低噪声对外界的影响；锅炉排汽管道设消声器，消声后低于85dB(A)；30 从布局上，把强噪声车间与厂前和一般生产车间分开，把同类型的噪声源集中布置，减小噪声污染面。⑥为了保护工人身体健康，均设隔声值班室,使室内噪声不超过70dB(A)，达到《工业企业噪声控制设计规范》的要求，在高噪声车间及高噪声场不设固定岗位，只进行巡回检测，同时对巡检工人配备隔声耳罩等，个人防护用品，减轻噪声对工人的影响。⑻防高处坠落操作平台的凌空部位、楼梯走廊及检修吊装孔等装设安全栏杆，高差大易发生跌落伤人处加设防护栏，经常有人员来往的钢筋混凝土楼梯的角度不大于45℃，钢梯不大于60℃，并设置扶手，高于2米的钢梯设置护笼。因符合《固定式钢直梯安全技术条件》、《固定式钢斜梯安全技术条件》、《固定式工业防护栏杆安全技术条件》标准的要求。⑼安全通道在厂房内设置二个上下楼层间的安全通道，底层设二个安全门，一旦发生事故以利疏散。⑽防暑降温本体炉墙、热风管道、烟道、汽机本体、加热器及温度高于50℃的汽水管道等散热体做好保温措施，减少热量的散失。对重点操作岗位设置电扇，按季节发放防暑降温用品及防暑饮料，同时采取有效的个人防护与操作管理相结合的方法减少高温对生产作业的影响。在电站控制室、化学水处理分析室等处设空调装置。⑾降低工人劳动强度本项目设计将选用先进的工艺设备和自动化控制系统，在物料转运上基本采用机械完成，对大型、笨重的设备，相应设置了检修吊车，有效地降低了工人的劳动强度。⑿安全色和安全标志根据《安全色》和《安全标志》的规定，充分利用红（禁止、危险）、黄（警告、注意）、蓝（指令、遵守）、绿（通行、安全）四种传递安全信息的安全色，使人员能够迅速发现或分辨安全标志、及时受到提醒，以防事故、危害的发生。⒀安全机构设置本厂已建立劳动安全卫生管理体系。设置必要的劳动安全卫生管理机构、配备相应的专（兼）职管理、检查、安全卫生教育、检测人员。并配备有劳动安全卫生管理、检查、事故调查分析、检测检验用室和检查、检测、通讯、车辆等设施、设备。配备劳动安全卫生培训、教育（含电化教育）设备和场所。配备有必要的训练、急救、抢险的设备、设施。14.项目定员与职工培训14.1项目定员本电站的管理岗位设站长一名，负责电站全面生产运行管理。另设机械、热工工程师一名，负责电站运行的机械、电气、热工等方面技术管理，设备电气、热工维修人员四名，负责日常设备维护保养，参与倒班运行。本电站的生产岗位定员是按照工艺过程需要设计的，采用岗位工，实行四班三运转，接受水泥厂运行调度和车间的管理，管理人员工作制度为每人每周工作5天，每天工作8小时。电站定员19人，其中生产工人16人，管理人员3人，是水泥厂下属的一个车间，电站建成后由工厂统一管理。14.2职工培训本电站的生产工人可在国内同类型电站进行培训，以便保证正常生产。15.工程项目实施的总体进度本项目利用水泥生产线的废气余热进行发电，项目符合国家资源综合利用的政策，可为企业创造良好的经济效益和社会效益，并且能够减轻电网供电压力，项目的投产对水泥厂的影响甚大。30 鉴于此，本项目可采取超常规措施进行项目建设管理，设计、监理、设备制造、施工安装调试等应紧密配合，尽快使该项目完工投产。根据同类型项目的建设经验及5000t/d水泥熟料生产线的实际情况，本项目的建设进度安排如下表。可行性研究报告经有关部门正式批准后，即可进行项目的初步设计及施工图设计，施工图设计开始三个月后开始土建施工，土建施工开始后四个月安装与土建施工交叉进行，自第十一个月起转入联合试运转。序号月份内容1234567891011121可行性研究2初步设计3主机订货4施工图设计5土建施工6安装7调试及试运转8试生产16.投资估算16.1编制依据及原则：电力工业部1997年颁发的《电力工业基本建设预算管理制度及规定》、《电力建设工程概算定额》。电力工业部电规总院电电规[1997]463号文关于颁发《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》的通知。国家电力公司电规总院国电电规[1998]503号文关于颁发《火力发电厂可行性研究报告内容深度补充规定》的通知。国家电力公司[1999]677号《关于印发电力建设工程监理费和建设项目法人管理费调整办法的通知》。国家电力公司电力建设定额站电定造[1999]29号关于印发《发送变电工程定额材料及机械费调整办法》的通知。陕西富平水泥有限公司提供的相关资料。30 16.2编制范围：本工程的投资估算按新建工程考虑，老厂投入资产、土地使用权等暂不计入。16.3工程量按照设计专业提供的主体工程量，主要设备、材料清单。16.4编制年水平及设备材料价格本投资估算编制年的价格水平为2004年，汽轮发电机组、机力冷却塔等设备价格采用询价及《全国电力工程建设常用设备2004年价格汇编》、《工程建设全国机电设备2004年价格汇编》。安装工程主要材料参照近期同类主要材料价格2005年的价格水平；建筑工程主要材料价格主要参照《陕西省建设工程造价管理》2004年陕西省市场价格。16.5基本预备费及价差预备费基本预备费按《电力工业基本建设预算管理制度及规定》可行性研究阶段费率、价差预备费。16.6资金筹措总投资估算为6040万元，其中：建设投资6020万元（含建设期利息148万元），流动资金20万元。项目建设资金6020万元中自有资金（资本金）1320万元，银行货款4700万元（贷款年利率6.30％）；流动资金20万元全部自有资金（资本金）解决。30 16.7总承包估算16.7.1总估算表序号工程项目编号项目名称估算价值建筑工程设备安装工程其它合计　　固定资产静态总投资569.003960.00805.00538.005872.00　　投资百分比(%)9.6967.4413.719.16100.00一　总包部分569.003760.00755.00318.005402.00　第一部分工程费用569.003760.00755.00　5084.00　第二部分其它费　　　248.00248.00　第三部分预备费　　　70.0070.00二　业主部分　　200.0050.00220.00470.00　第四部分业主管理等所需费用　　　　220.00220.00　第五部分接入系统(以电业局为准)　200.0050.00　250.00　注:经济分析总投资　　　　5872.0016.7.2分项估算表序号工程项目编号工程或费用项目名称估算价值(万元)建筑工程设备费安装工程其他费合计一　厂内生产工程　568.833760.07754.71　5083.61　第一部分汽轮发电机房276.25827.0093.50　1196.75　1汽轮发电机组276.25660.0055.00　991.25　1.1天车　45.006.00　51.00　1.2汽轮机辅机　60.0018.50　78.50　1.3阀门　　40.008.00　48.00　1.4保温　　22.006.00　28.00　第二部分余热锅炉系统110.001554.00293.50　1957.50　2.1AQC余热锅炉52.00750.00140.00　942.00　2.2SP余热锅炉　58.00660.00130.00　848.00　2.3锅炉辅机　　60.007.50　67.50　2.4阀门　　42.006.00　48.00　2.5保温　　42.0010.00　52.00　第三部分水处理系统97.58296.3778.79　472.74　3.1化学水处理　39.5870.2020.00　129.78　3.2电站循环水泵房.冷却站系统58.00189.1749.54　296.71　3.3通风空调　　37.009.25　46.25　第四部分电站室外管线　204.0055.00　259.00　4.1供水系统　　22.005.00　27.00　4.2主蒸汽系统　　70.0017.50　87.50　4.3主给水系统　　45.0015.00　60.00　4.4疏水系统　　35.0010.00　45.00　4.5保温　　32.007.50　39.50　第五部分电气系统　337.0087.50　424.5030 　5.1变压器　　40.0011.20　51.20　5.2发电机及站用电高压系统及站用电力室　45.0015.75　60.75　5.3低压配电柜配电箱电机控制柜　72.0017.50　89.50　5.4电气综合自动化保护系统　65.0016.25　81.25　5.5电缆及桥架　　96.0022.50　118.50　5.6发电机出口CT及避雷器等　5.001.20　6.20　5.7照明系统　　8.001.60　9.60　5.8防雷接地系统及电气安装材料　6.001.50　7.50　第六部分热工控制系统　190.0056.00　246.00　6.1一次仪表系统　80.0024.00　104.00　6.2电站中央控制室.计算机系统　80.0024.00　104.00　6.3电站调度电话系统.电话线路　5.002.00　7.00　6.4电缆及安装材料　25.006.00　31.00　第七部分水泥系统改造55.00341.7085.42　482.12　7.1窑尾废气改造15.0061.8015.45　92.25　7.2窑头废气改造25.0065.3016.32　106.62　7.3窑尾风机起吊葫芦　6.001.50　7.50　7.4沉降室　15.0076.0019.00　110.00　7.5非标设备　　101.4025.35　126.75　7.6管道保温及耐磨隔热　31.207.80　39.00　第八部分厂区配套设备30.0010.005.00　45.00二　其它费　　　　248.00248.00　1建设场地清理费　　　8.008.00　2设计费　　　　70.0070.00　3监理费　　　　20.0020.00　4调试费　　　　60.0060.00　5总承包管理费　　　60.0060.00　6联合试车费　　　　30.0030.00三　预备费3%　　　　70.0070.00四　业主管理等所需费用　　　　220.00220.00　1建设单位管理费　　　50.0050.00　2生产准备费(人员培训20人)　　　30.0030.00　3工器具购置费　　　20.0020.00　4其他　　　　120.00120.00五　接入系统(以电业局为准)　　200.0050.00　250.0017.财务评价17.1评价依据国家计委及建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》第三版。现行的会计制度及相关税收法规。17.2基础数据17.2.1生产规模设计年发电量6000万kwh，年供电量5520kwh，年电站自用电量480kwh（自供电量按发电量的830 ％计算）。17.2.2计算期评价计算期为16年，其中：建设期1年，其余为生产期。17.2.3达产期项目建成投入运行即可满负荷发电。17.2.4项目总投资及资金筹措项目总投资估算为6040万元，其中：建设投资6020万元（含建设期利息148万元），流动资金20万元。项目建设资金6020万元中自有资金（资本金）1320万元，银行货款4700万元（贷款年利率6.30％）；流动资金20万元全部自有资金（资本金）解决。17.2.5项目定员及工资水平劳动定员19人，人均年工资22500元。17.3总成本费用的测算发电总成本包括燃料费、工资及福利、修理费、折旧费、借款利息及其他费用。17.3.1燃料费项目利用余热发电，无燃料费支出。17.3.2工资及福利费项目定员19人，人均年工资22500元，福利费按工资的14％计算。17.3.3修理费修理费按固定资产原值的2.5％计取。17.3.4折旧费折旧年限15年，残值率为5％。17.3.5借款利息固定资产投资借款还款期的利息计入成本。17.3.6其他费用其他费用按供电量估算（每度0.01元）。项目在生产经营期内平均供电成本费用为0.105元/kwh，营业税金及附加0.005元/kwh。详见附表2《总成本费用估算表》。17.4盈利能力分析17.4.1销售收入项目年供电量为5520万kwh，电价0.326元/kwh（不含增值税价。含增值税电价为0.381元/kwh）,年销售收入1800万元（不含增值税）。17.4.2税金增值税税率17%；教育费附加按增值税的3%计取；城市维护建设税按增值税的7%计取；企业所得税税率33%。17.4.3利润及利润分配生产经营期内平均年利润总额1188万元，平均年所得税392万元，平均年税后利润796万元。项目利润总额缴纳所得税后按10％提取盈余公积金。详见附表4《利润与利润分配表》17.4.4盈利能力指标生产期平均总投资收益率率：20.61％30 生产期平均资本金净利润率：59.38%项目投资财务内部收益率：税前26.88%税后19.23％项目资本金财务内部收益率：29.62％项目投资回收期（含建设期）：税前4.62年税后5.85年详见附表5《项目投资现金流量表》及附表6《项目资本金现金流量表》17.5主要技术经济指标序号技术名称单位指标备注1装机容量MW92平均发电功率MW83年运转小时h75004年发电量104kwh60005年供电量104kwh55206电站自用电率%87吨熟料余热发电量kwh/t·cl8全站劳动定员人199投资估算万元604010经济效益项目投资财务内部收益率（税前）%26.88项目投资财务内部收益率（税后）%19.23项目投资投资回收期（税前）年4.62含建设期项目投资投资回收期（税后）年5.85含建设期总投资收益率%20.61资本金净利润率%59.38借款偿还期年5.60含建设期11供电成本费用元/kwh0.10517.6财务评价结论以上分析结果表明，项目经济效益较好，盈利能力指标显示出项目的投资回报较好，从财务角度讲项目是可行的。18.附图及附表30 附图1系统工艺流程图附图2原则性热力系统图附表1投资计划与资金筹措表附表2总成本费用估算表附表3营业收入、营业税金及附加和增值税估算表附表4利润与利润分配表附表5项目投资现金流量表附表6项目资本金现金流量表附表7财务计划现金流量表附表8资产负债表附表9借款还本付息计划表附表10敏感性分析表附表11.1财务评价指标汇总表（一）附表11.2财务评价指标汇总表（二）30'