某水泥有限公司5000t熟料水泥生产线合理用能评估报告书.doc

某某水泥有限公司5000t/d熟料新型干法水泥生产线技改工程 节能专篇前言能源是整个国民经济发展的物质基础，节约能源是当前经济发展过程中的一个十分重要的课题。随着我国工业化程度的不断提高，能源消耗总量也将不断增长。水泥制造业是基础原材料工业，也是单位产品能耗较大的行业。在产品的制造过程中，耗用大量的煤炭和电力。有关资料表明，水泥能耗占全国建材行业总能耗的75%左右，其消耗的煤炭占全国煤炭总消费量的15%左右，因此水泥行业节能降耗工作的进展，对国家节能降耗目标的实现，将起到至关重要的作用。我省现有水泥企业生产技术和装备水平比较落后，加之高海拔和特殊气候条件的影响，水泥行业能耗水平与国内先进省区和发达国家能耗水平相比有较大差距。我省水泥工业的节能途径之一，就是推广现代新型干法回转窑生产技术，以低能耗的新型水泥生产技术和设备替代高能耗、技术落后的老旧生产技术和设备，研究新型干法水泥生产中的节能降耗技术，从根本上解决问题。本篇章对项目的节能降耗进行研究，采取积极的措施，以期获得较好的节能效果。研究依据（1） 国家计委、国务院经贸办、建设部资源（1992）1959号文印发关于基本建设和技术改造工程项目可行性研究报告增列节能篇章的暂行规定的通知及附件。（2）中华人民共和国节约能源法（3）云南省节约能源条例（4） 水泥工厂设计节能设计规范GB50443-2007（5）水泥企业能耗等级定额GB/T16780-2007（6）云南省水泥工业节能降耗实施意见研究原则认真贯彻国家产业政策和行业最新的节能设计规范，采用目前国内较先进的生产工艺技术和设备，采取积极的预防措施，使各项能耗指标达到水泥企业能耗等级定额的要求。1工程概述某某水泥有限公司，由原嵩明县水泥厂1800万元收购注册成立，是嵩明县管理水平较高，产品质量较好的私营企业，为嵩明县的经济发展作出了重要贡献。现有3.2X11米及2.8X10米立窑两台，年产水泥20万吨。（两台立窑将于2012年关闭），2006年注册成立某某水泥有限公司后已建成100万吨水泥粉磨站生产线，3.2X13、3.0X9、2.4X13米水泥磨三台。主要生产PO32.5、PO42.5普通硅酸盐水泥。本工程拟在现有厂址内及周边范围新建一条5000t/d熟料新型干法生产线（新线）取代立窑生产线（老线）。老线可以利用的现有条件主要是：部分建设场地、矿山开采及运输、给排水系统、工厂现有的生活设施、辅助生产设施（如机修、化验室）等及老线的部分生产设施。1.1 工艺流程简述生产用原燃料主要有石灰石、粘土、硅质原料（砂岩）、铁粉和煤等。经过破碎的石灰石、粘土、砂岩和铁粉按设定比例配料后送入生料磨进行烘干粉磨；出磨生料粉送入生料均化库，均化后入窑煅烧成熟料；熟料经冷却、破碎后送入熟料库储存，年产熟料150万t。熟料与石膏、混合材等按设定比例配料后，送到水泥粉磨系统磨制成水泥。新线设计中考虑了余热发电系统（9MW），并在总图布置中预留了相应的布置位置。水泥生产工艺，即“两磨一烧”：生料粉磨，熟料煅烧，水泥粉磨。本项目的生料粉磨系统：含原料破碎、原料预均化、原料配料、生料粉磨、生料均化；熟料煅烧系统：含煤粉制备和喷燃系统、窑尾预热与分解系统、窑中烧成系统、窑头冷却及熟料输送系统；水泥粉磨系统：含石膏破碎、混合材烘干、熟料配料、水泥粉磨、水泥均化及输送、水泥包装和散装。本项目全厂工艺流程，见图1-1；全厂主要工艺设备及能耗指标，见表1-2；全厂主要技术经济指标汇总，见表1-3；全厂物料平衡表，见表1-4；全厂生产车间计量设备，见表1-5。表1-1 原有立窑生产线能耗指标表立窑线主要能耗指标项目单位指标备注熟料标准煤耗kg标煤/t熟料140水泥综合电耗kWh/t水泥100表1-2 5000t/d生产线主要工艺设备及设计能耗指标表序号设备名称规格型号性能数量（台）能力（t/h）系统总装机容量（kW）1石灰石破碎机PFC-20.2027009002生料磨（立磨）ATOX50立式辊（含磨机、选粉机、风机等）140086003煤磨ZGM113G立式辊14027524回转窑（含窑中、窑尾）4.872m带五级旋风预热器和分解炉15000 t/d3624.55篦式冷却机（窑头系统）TBF5000型第三代空气梁篦式冷却机15000t/d30506水泥磨4.213m带辊压机1160-17072167包装机八嘴回转式包装机490-10096.5设计能耗指标项目单位指标备注设计熟料综合煤耗kg标煤/t熟料124含熟料烧成煤耗121.5kg标煤/t和物料烘干煤耗2.5 标煤kg/t 设计熟料综合电耗kWh/t熟料70设计水泥综合电耗kWh/t水泥91 注：表1-2中的各设计能耗指标，还不是可比值，不能直接用这些值与准入值比较。可比值是考虑了熟料（水泥）标号、建设单位所在地海拔高度及余热利用后，折算得到的值，详见表3-1。表1-3 全厂主要技术经济指标汇总表序号项 目单 位指标备注1工厂建设规模1.1熟料t/d5000万t/a150.01.2水泥万t/a1952生产方法窑外分解新型干法窑3主要工艺设备3.1.石灰石破碎机2台PFC20.203.2生料磨（立磨）1台ATOX50式磨3.3煤磨1台ZGM113G立磨3.4回转窑1台4.872m3.5篦式冷却机1台TBF50003.6水泥磨1台4.213m带辊压机4设备重量及装机容量4.1设备重量t4.2装机容量kW420005水电用量5.1有功计算负荷kW315005.2年生产用电量万kWh/a19901055.3日用水量m3/d耗水6总平面布置指标6.1技改生产线占地面积ha22.676.2建、构筑物占地面积m2468006.3道路、停车场占地面积m2252007投资7.1技改工程建设投资万元60186.4其中建设期利息万元2145.037.2技改工程投资构成建筑工程万元15502.47设备万元29167.83安装工程万元6145.53其它费用万元3103.268定员8.1生产工人人1948.2管理人员人328.3合计人2269劳动生产率9.1全员t/人年6637熟料9.2生产工人t/人年7732熟料10能耗指标10.1单位熟料热耗kJ/kg313510.2吨熟料电耗kWh /t7010.3吨水泥电耗kWh /t9111经济效益11.1财务内部收益率(税后)%17.28全部投资11.2静态投资回收期(税后)年7.23含建设期11.3投资利润率%17.8611.4投资利税率%21.4811.5年销售收入万元5850011.6年销售税金万元4374计算期平均11.7年利润万元12343计算期平均(税前)11.8单位产品成本元/吨211.18计算期平均表1-4 全厂物料平衡表 物料名称天然水份%生产损失%熟料消耗定额(t/t)物 料 平 衡 量（t）干 燥 的干 燥 的含水份的理论实际小时天年小时天年石灰石81.3121.426273.256558.01967412.8297.07128.32138492.2砂泥岩10.0.2150.23944.751074.1322225.849.71193.4358028.6砂岩60.0360.0397.55181.254348.48.0192.757817.5硫酸渣50.0160.0173.3279.723913.33.583.925171.9生料51.5791.579328.887893.02367900.3328.97893.02367900.3熟料208.3350001500000石膏20.50.0570.058511.872858550012.19292.587750混合材30.50.2430.251850.62121536450052.461259377700水泥27065001950000烧成用煤1010.1450.16130.11722.6263753.733.6806.9294532.4烘干用煤1010.0230.0234.80115.342088.94.8115.342088.9表1-5 5000t/d生产车间计量设备表序号设备名称型式规格用 途安装地点1微机配料调速皮带秤DEL0820-T6石灰石配料配料圆库底2微机配料调速皮带秤DEL0820-T6粘土配料配料圆库底3微机配料调速皮带秤DEL0820-T6铁粉配料配料圆库底4冲击式流量计DLD生料计量窑尾喂料仓下5环状天平秤K-LS-E-DD入窑煤粉计量窑头煤粉仓下6环状天平秤K-LS-E-DD入分解炉煤粉计量窑头煤粉仓下本厂化验室有专人管理全厂的计量设备，制定了计量设备的校验制度和维护管理制度。新线建成后，计量设施大幅度增加、计量精度要求也大幅度提高，因此，将增补计量机构及人力，加强计量管理。1.2 项目的能源供应概况该厂位于嵩明县牛栏江镇，牛拦江镇距昆明市63公里、曲靖市87公里，滇黔公路、昆曲高速公路、沾昆铁路复线、马厂公路贯穿全境，境内设有昆曲高速公路立交式互通路口、沾昆铁路复线火车客货三级站，具备较好的交通优势和区位优势。 厂址海拔高度大约1900米。厂址周围土壤为粘土，青灰色石灰石岩和少量水稻田。距离厂界500m是原立窑石灰石片区边界。拟建厂区现有拟征购围护的扩建用地，地形测量、“三通一平”、水文地质工作已基本完备，具有扩建中型干法回转窑生产线的资源、场地条件。嵩明自然资源较为丰富。水能理论蕴藏量24万千瓦，可开发21万千瓦。已初步探明有金、煤、铁、锰等20多个矿种及煤资源，当地主要能源供应情况叙述如下：121燃料：水泥熟料烧成用烟煤和部分当地产的褐煤为燃料。烟煤发热量为24082 kJ/kg，可满足新型干法水泥熟料煅烧的需要。原料的工业分析及煤的工业分析，见表1-6、表1-7。表1-6 原燃料化学成分 分析项目LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3石灰石42.072.80.560.2452.771.20.240.060.02砂泥岩6.9266.5616.656.540.280.711.60.40.1砂岩5.2280.6310.472.370.330.660.40.10.03硫酸渣3.744.4373.893.324.280.210.210.173.82煤 灰/61.3619.6711.993.371.110.990.401.23表1-7 烟煤工业分析 燃料工业分析分析成份MyAyVyCySQYDW(kJ/kg)含量（%）0.9429.8825.2043.980.6824082122供电电源: 某某水泥有限公司电源由罗邦变电站供给。技改建设一条5000t/d熟料生产线后，新增装机总容量42000kW。变电所供电容量尚有富余，完全满足生产线用电需要。123水源：生产线用水取自厂区附近的牛栏江河水，水量丰富，能满足新线要求。粉煤灰储 库煤砂岩预均化堆场粘土预均化堆场石灰石矿山破碎储库储 库储 库储 库煤 磨微机配料窑尾煤粉仓窑头煤粉仓生料磨余热热风生料均化库余热进窑头进窑尾窑尾锅炉五级旋风预热器窑余热篦冷机窑头锅炉熟料库冷却塔储库石膏混合材堆场储库微机配料水泥磨检验出厂散装水泥库包装机检验出厂栈 台图1-1 全厂生产工艺流程图2项目的能耗情况本项目生产过程中的能耗，主要为 “两磨一烧”过程中的电耗和煤耗。全厂总装机容量约42000kW，全生产线计算负荷为31500kW。约占百分比（%）全厂生产用电的分布情况，如图1-2。27.3总装机容量420008600667521.27216熟料煅烧生料制备22.91水泥粉磨1832.3其他单位：kW28.59图1-2 全厂生产用电分布情况图本项目设计生产能力为年产150万吨熟料（195万吨水泥），设计综合电耗为70 kWh/t熟料（91kWh/t水泥）。全厂的煤耗，主要是熟料烧成煤耗和混合材烘干煤耗。本项目选用国家水泥工业产业政策优先推荐采用的带分解炉五级旋风预热器新型干法回转窑煅烧熟料，设计烧成热耗为3135kJ/kg熟料。窑头、窑尾用煤比例为：40%60%。根据省内外已投产的同类型生产线实际生产统计，设计熟料综合煤耗平均为124kg/t熟料，比省内现有机立窑熟料煤耗（164.25kg/t熟料）下降24.5%，比湿法回转窑熟料热耗下降40%以上。3能耗指标及分析本项目设计的主要能耗指标及其与相应的国家标准、国内外先进指标对比情况，见表3-1。表3-1 项目主要能耗指标与国家能耗限额对比表指标项目（20004000t/d）单位本项目设计指标国家标准（GB/T16780-2007）（报批稿）准入值国内先进值国际先进值可比熟料综合煤耗kg标煤/t熟料110115112110可比熟料综合电耗kWh/t熟料626562可比水泥综合电耗kWh/t水泥90939090可比熟料综合能耗kg标煤/t熟料118123120可比水泥综合能耗kg标煤/t水泥9610097由表3-1可见，可比熟料综合煤耗110 115 kg标煤/t熟料、可比熟料综合能耗118 kg标煤/t熟料，均达到了国内先进水平；可比熟料综合电耗62 kWh/t熟料，可比水泥综合电耗90 kWh/t水泥，可比水泥综合能耗96 100 kg标煤/t水泥，均达到国标准入值；符合带分解炉预热器窑水泥厂建设的节能规范要求。表3-1中各可比能耗指标（设计指标），是按表1-2中所列的各设计指标值经修正后计算得到的。计算中由于考虑到目前所处的是可行性研究阶段，有诸多不确定因素的影响说不清，因此暂不扣减余热利用和余热发电所折算的标煤量。各可比指标的统计计算方法采用水泥单位产品能源消耗限额（GB/T16780-2007）（报批稿）中所列的方法及相应的公式，可比熟料综合煤耗折算过程如下：（1）设计熟料综合煤耗为：eclecl = 124 ehe ehu 124（kg标煤/t熟料）式中：ehe 、ehu 暂时忽略不考虑；（2）可比熟料综合煤耗为：ekclekcl = a K ecl=0.97750.9079124=110（kg标煤/t熟料）其中：a =（52.5/A）1/ 4 =（52.5/57.5）1/ 4 = 0.9775a熟料强度等级修正系数 A统计期内熟料平均28d强度，57.5 MPaK =（ PH/P0）1/2 = P0（1-0.022569H）5.256/P0 1/2 = 1-0.0225691.900）5.2561/2 = 0.91K海拔修正系数P0海平面环境大气压，101325 Pa PH当地环境大气压，PH= P0（1-0.022569H）5.256 H当地海拔高度，1.90 km（3）可比熟料综合电耗为：QkclQkcl= a K Qcl=0.97750.9170=62 kWh/t熟料其中：Qcl设计熟料综合电耗，70kWh/t熟料（4）可比水泥综合电耗为：QKS QKS= d (1+f ) QS = 0.9762（1+0.01）91 90 kWh/t熟料其中：QS设计水泥综合电耗，91 kWh/t熟料d水泥强度等级修正系数d=（42.5/B）1/4 =（ 42.5/46.8）1/ 4=0.9762B设计水泥加权平均强度，46.8MPaf混合材掺量修正系数 f=0.3%（FH20）= 0.3%（2520）= 0.01FH设计混合材加权平均掺量百分数，25%（5）可比熟料综合能耗为：EclEcl= ekcl+0.1229Qkcl=110+0.122962=118（kg标煤/t熟料）（6）可比水泥综合能耗为：EKSEKS= ekclg+eh+0.1229QKS = 1100.75+3.0+0.122990 96（kg标煤/t熟料）其中：g吨水泥中熟料平均配比75%eh烘干所消耗煤折算的单位水泥标煤耗3.0（kg标煤/t水泥）计算过程中依据的基础数据如下：（1）嵩明拦江水泥有相似厂址海拔高度：1900 m；（2）所用混合煤的低热值：24082 kJ/kg；（3）熟料设计标号：57.5MPa；（4）水泥品种：优质高标号熟料150万吨年。 4.项目节能措施及效果分析为了确保各项能耗指标达到设计要求，技改方案中采用了一系列节能效果明显、技术先进可靠的新工艺、新技术和新装备。41工艺及设备节能411石灰石破碎采用一段破碎，与传统的二段破碎相比，减少了物料的中转、倒运、吸尘、排风环节，不仅降低了投资，减少了粉尘排放源，而且降低了石灰石破碎电耗15%。412生料粉磨采用ATOX50立式磨，并采用窑尾废气做为烘干热源，可节约能源。出磨废气最终并入窑尾收尘器，减少了废气处理环节和能耗。413选用新型五级旋风预热器带分解炉回转窑，配用四通道喷煤管，使一次空气量降至10%左右，以增加二次空气量，提高燃烧空气温度和冷却机热效率。熟料冷却采用带部分控制流篦板的新一带充气梁冷却机，热回收效率提高74%，冷却熟料所需空气量减少约20%。414预热器、回转窑、冷却机选用优质耐火材料和隔热材料，如预热器选用隔热效果好的硅钙板，回转窑口选用耐高温、抗剥落、热震稳定性高的FH-80钢纤维浇注料，冷端选用耐碱隔热砖，冷却机选用磷酸盐耐磨砖；采取以上措施，可在保证回转窑长期安全运转的同时，降低系统散热损失，提高烧成系统热效率。415为了提高窑系统的生产稳定性，本设计对出磨生料采取了效率高的IBA连续式气力均化，保证入窑生料CaCO3标准偏差不大于0.3%。在预热器四、五级旋风筒及窑尾下料管增设空气疏导器防堵装置，以保证预热器及窑系统正常运行。416在适用前提下，设计中采用电耗较低的胶带输送机、空气输送斜槽等输送设备取代电耗较高的气力输送设备来输送粉状物料。生料入库及入窑尾预热器采用机械输送，与气力输送相比可节电2/3左右。尽可能选用FU型链式输送机，DS型斗式输送机和NE型高效斗式提升机、钢芯胶带提升机等新型节能产品。这些设备具有输送量大，运距远，运行安全可靠；无故障率高，且无扬尘，可比传统输送设备节电40%以上。417由于采取了较完善的收尘措施（详见环境保护篇章），生产中产生的粉尘99.9 %都被回收，不仅产生较好的经济效益，而且回收了大量的能源与资源。418全厂生产工艺上采用的各种风机、泵等均进行认真仔细的设计选型计算，以确保设备在最佳的效率点运行。设备选用国家推荐的节能产品。并采用全数字变频装置对风机进行调速，实现对风机风量的控制，节省电能大约30%40%。419石灰石矿山科学开采，可将石灰石矿石能全部利用，还可将开采境界内顶板、夹层均匀搭配利用，充分利用矿产资源。4110本项目可利用工业废渣作为水泥混合材使用，既可节约优质资源和能源，又可减少废渣对环境的污染，达到资源综合利用、节能降耗、保护环境的目的。每年可利用各种工业废渣约55万吨。4111本项目考虑烟煤为燃料，有利于合理利用资源、节约能源，降低煤的运费和生产成本。42能源计量强化计量工作，计量工作不仅能促进生产，保证产品质量，而且对节约能源，降低消耗有重要作用。421原料配料：采用多元素分析仪和微机控制配料系统，使原料配料计量精确，生料成分稳定，从而为生产高质量的水泥提供了基本条件，使熟料烧成工况稳定，熟料产量、质量提高，热耗下降。422生料计量喂料系统：除生料成分稳定外，入窑生料计量喂料系统是稳定烧成系统热工制度的又一重要环节。本设计选用以固体流量计为主体，与带压力传感器称重仓的重量式喂料闭环调节系统，确保生料计量喂料均衡稳定，系统动态精度2.0%，且系统密闭，改善了环境卫生条件。423煤粉计量喂料系统：窑头和分解炉的喂煤系统采用引进技术国内制造的环状天平计重机，有利于燃烧系统的稳定操作。 43余热利用431生料粉磨采用窑尾废气作为烘干热源，利用窑尾废气把入磨水份10%左右的原料烘干到水份1%的生料，以保证生料的产质量，仅此一项每年可节约标准煤约5000吨左右。出磨废气最终并入窑尾收尘器，减少废气处理环节和能耗。432煤粉制备从窑尾抽取的热风，把入磨水份的原煤烘干到水份1.5%的煤粉，每年可节约标准煤约4972吨。433 建9MW发电站，利用窑头窑尾纯低温余热发电. 9MW纯低温余热发电站项目属于水泥熟料生产线的配套工程，年发电量达6430万千瓦时，可供水泥生产线电量5770万千瓦时，节约标煤199206吨，节省外购电费3462万元，同时可减少向大气排放二氧化碳53370吨、二氧化硫330吨，粉尘减排量498015吨。该项目可大力回收和循环利用水泥回转窑废气余热，利用纯低温余热发电技术，充分利用窑头熟料冷却机和窑尾预热器排掉的380摄氏度左右的废气，无需外加热源，将热能转化为电能。它提高了水泥生产线的整体资源利用水平，平均每吨熟料成本可下降15元以上，经济效益可观。，详见下述第5部分余热发电。44电气设计方面441将变压器及电力室设在靠近负荷中心处，以降低线损；442采用节能电力设备，如Y系列电机、节能变压器、变频调速装置等。高性能的节能型变压器，可以减少变压器自身的损耗，节省电能5%左右；443功率因素补偿，采取就地和集中补偿相结合的方式减少无功损耗，使总降功率因素达0.92以上； 444采用铜芯电缆减少线缆损耗；445在各用电系统上装设计量表，以便考核促进节电管理。446选用先进节能的照明灯具，工业厂房采用新型节约型高压汞灯与高压钠灯相结合的混合照明方式，提高了照明质量，减少照明灯具，节约能源，便于检修。45节约用水为了充分利用水资源，本项目生产设备冷却水进入循环水池，循环利用。生活污水经排水管道汇总至污水处理池，经污水处理系统处理达到中水水质标准后输入生产循环水池。46加强能源管理首先在企业内部设置专门的机构能源计量科，配备专职人员，负责企业的能源计量工作。按照国家标准要求，制定企业相应的内部控制指标、配备能源计量设备、器具等，并配套制定一些节能管理制度、操作规程、奖惩办法，要求企业职工遵照执行。在本项目的实施过程中，企业要加强节能降耗方面的宣贯，今后要定期组织一些宣传、培训、学习，强化员工的节能意识，尽快培养员工节约“每一度电、每一铲煤、每一滴水”的意识。保证企业节能降耗各项指标的实现。 5.纯低温余热发电目前国内最先进的水泥生产工艺，仍然有大量的350以下的低温余热不能被完全利用，其浪费的热量约占系统总热量的30左右。因此，回收水泥生产工艺过程中的低温余热，用来供热或发电，具有非常现实的节能和环保意义，符合循环经济和可持续发展的战略方针。完全利用水泥生产中产生的废气余热作为热源的纯低温余热发电工程，整个热力系统不燃烧任何一次能源，在回收大量对空排放造成环境热污染的废气余热的同时，所建余热发电工程不对环境造成新的污染，对于减少二氧化碳的排放量，减少温室效应，保护生态环境起着积极的作用。还可有效地降低企业的水泥生产成本、提高企业产品的市场竞争力，为企业产生良好的效益。 本项目拟利用水泥窑头、窑尾余热，建设余热发电站。设计考虑如下前提条件：（1）充分利用5000t/d水泥生产线窑头熟料冷却机及窑尾预热器废气余热。（2）本工程实施后电站不应向电网返送电；（3）本余热电站的建设及生产运行应不影响水泥生产系统的运行；（4）本余热电站的系统及设备应以成熟可靠、技术先进、节省投资、提高效益为原则，并考虑目前国内余热发电设备实际技术水平；（5）烟气通过余热锅炉沉降下来的窑灰应回收并用于水泥生产以达到资源综合利用及环境保护的目的。据统计目前我国2000-5000t/d新型干法水泥生产线窑系统废气参数：窑头废气温度波动较大180500，正常时250350，废气量1.11.3m3(标)/kg水泥熟料，含尘10g/ m3(标)；窑尾（一级筒出口）废气温度320-350，废气量1.41.6m3(标)/kg水泥熟料，含尘65g/m3(标)。 本项目5000t/d水泥生产线窑头冷却机中部废气余热为:166000Nm3/h350，排烟温度100，具有约5738104kJ/h的热量；窑尾预热器废气余热为410000Nm3/h340，排烟温度为200（排出的废气考虑用于生料磨作烘干热风），具有约7690104kJ/h的热量。本设计利用纯低温余热发电的技术，不补燃，采用国产的装备，可建设一座9MW余热发电电站，年发电量6430104kWh，按电站自用电率8计算，年供电量为5916104kWh；若按供电煤耗每度380克标煤计算，相当于年节约2250吨标煤，可减少粉尘、2、2、和排放，使吨水泥熟料成本降低约1015元。年供电量可以满足本项目完整的水泥生产线13以上的生产用电需要，或者水泥熟料生产线12以上的生产用电需要。根据目前国内纯低温余热发电技术及设备装备现状，结合水泥窑生产线余热资源情况，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：本系统主机包括2台热管余热锅炉、一套2级蒸汽过热器及一套凝汽式汽轮发电机组，装机容量为9MW。在水泥窑头熟料冷却机中部的废气出口与窑头废气电收尘器之间设热管余热锅炉一台，即AQC炉。保留冷却机原有烟道作为AQC炉低温段的排风烟道，当AQC炉故障检修时，水泥烧成系统可以继续运行，不影响水泥线的正常生产。AQC炉蒸发生段产生1.3MPa，310的过热蒸汽；AQC炉省煤段产生190的热水，供AQC炉和SP炉蒸发使用。在窑尾预热器废气出口与窑尾高温风机间设热管余热锅炉一台，SP炉产生1.3MPa，320的过热蒸汽。在窑头冷却机中温段内装蒸汽过热器，将310过热蒸汽过热到380，过热器为2级。1级过热器分别安装在AQC和SP炉内，2级过热器安装在冷却机中温段内，310的过热蒸汽在进2级之前设喷水减温装置，以稳定气温，满足发电要求。与2台热管余热锅炉配套，设置一台N4-1.25型凝汽式汽轮发电机组。本项目纯低温余热发电工程所选用的主机设备，详见表5-1。表5-1 纯低温余热发电工程主机设备表序号设备名称及型号数量主要技术参数、性能、指标1凝汽式汽轮机1型号： N9-1.25型额定功率： 9MW额定转速： 5600r/min主汽压力： 1.25MPa主汽温度： 360排气压力： 0.008MPa29MW发电机1型号： QF4-2型额定功率： 9MW额定转速： 3000r/min出线电压： 10500V3SP热管余热锅炉1入口废气参数： 410000Nm3/h-340入口废气含尘浓度：100g/m3（标况）出口废气温度： 200产汽量： 31.4t/h-1.3MPa饱和蒸汽给水参数： 31.4t/h-190过热蒸汽产量： 31.4t/h，P=1.3MPa-320锅炉总漏风： 1%布置方式： 露天4AQC热管余热锅炉1入口废气参数： 83000Nm3/h-350入口废气含尘浓度： 30g/m3（标况）出口废气温度： 92锅炉蒸发段产汽量： 20t/h-1.3MPa饱和蒸汽过热蒸汽产量： 46t/h-320给水参数： 45锅炉省煤器段（热水）出水参数： 46t/h-190给水参数： 45锅炉总漏风： 1%布置方式： 露天5锅炉给水泵2型号： DG3-506流量： 60t/h扬程： 2.0MPa6循环冷却水泵2流量： 20002720m3/h扬程： 0.25MPa7机械通风冷却塔2冷却水量： 1500t/h8站用变压器2型号： SCB容量： 1120kVA9化学水制水设施2制水能力： 10t/h10斜板沉淀池2制水能力： 50t/h 11自动化控制系统1SIEMENS PCS7 DCS系统本项目纯低温余热发电工程主要技术经济指标，详见表5-2。表5-2 主要技术经济指标表序号技术经济指标单位指标备注1装机容量MW92平均发电功率MW8.13年运转率h72004年发电量104kWh64305年供电量104kWh57706小时吨熟料余热发电量kWh/t387全站占地面积m240008全站建筑面积m226009全站劳动定员人269.1生产工人人209.2管理人员人610劳动生产率（实物）10.1全员104kWh/人年24710.2生产工人104kWh/人年32111项目资金11.1项目总投资万元6768.49计算经济效益11.2建设投资万元6400.9611.3流动资金万元215.4412平均单位发电成本元/kwh0.155达产年13主要损益指标13.1年销售收入万元2885达产年13.2年销售税金及附加万元467达产年13.3年所得税万元374达产年13.4年利润万元1497达产年14主要效益指标14.1投资利润率%22.11达产年14.2投资利税率%29.02达产年15财务内部收益率15.1所得税前财务内部收益率%26.31全投资15.2所得税后财务内部收益率%21.09全投资16投资回收期16.1所得税前投资回收期（含建设期）年4.88全投资、I=11%16.2所得税后投资回收期（含建设期）年5.72全投资、I=11%17财务净现值17.1所得税前财务净现值万元7001全投资、I=11%17.2所得税后财务净现值万元4424全投资、I=11% 本项目余热电站建成投产后，年可减少外购电力5916104kWh，可节约标准煤2250吨，