铅锌公司电炉余热发电项目可行性研究报告第1章1总论1.1单位概况XX铅锌公司目前生产规模为：采选铅锌矿14万吨/年，冶炼电锌2万吨/年；硅铁5万吨/年，工业硅5万吨/年；生产硫酸1.6万吨/ 年。
1.2项目背景余热发电技术以充分利用工业余热，实现“热电联供”为显著特点可达到既减排又增收的双重目的，是工业余热科学转换的最好方案和最好的能源节约方式。
1.3项目概况1.3.1项目建设地点本项目拟建于XX铅锌公司硅业分公司厂内，不需新征用土地。
1.3.2建设规模本项目拟建一座装机容量为15MW的电炉余热电站。
1.3.3工程方案针对XX铅锌公司电炉冶炼烟气的特点，工程方案为：在现有烟道上加装三通，烟气经三通切换进入余热锅炉降温后再进入布袋除尘器，最后排空。
如图1-1所示，以余热锅炉代替原有的空气换热器，这样就可进行余热利用，节能减排，通过余热锅炉回收高温烟气余热产生蒸汽。
原有空气换热器及烟气管道作为改造后余热XX铅锌公司余热电站项目申请书锅炉及烟气管道的旁通管道，当余热电站任一环节发生故障时可以随时切换到原有管道，不影响生产工艺正常运行。
图1-1余热回收系统工艺流程图1.3.4项目投资本项目投资22708万元。
1.3.5其他建设条件项目用水：本项目年新水用量为73.65×104t，利用现有水源和管网可以满足要求。
公用设施：利用厂区现有的公用设施和道路，不另外新建。
1.4综合技术经济指标项目综合技术经济指标见表1-1。
表1-1 综合技术经济指标表XX铅锌公司余热电站项目申请书第2章2发电规模与供电方案2.1发电规模根据XX铅锌公司电炉烟气余热回收量，本工程拟采用6台余热锅炉系统以及1台RN15-1.6+QF-15-2/10.5kV凝汽式汽轮发电机组。
7台铁合金电炉同时运行时，回收的烟气余热共可产生1.6MPa饱和蒸汽83t/h进入汽轮机组发电，余热电站装机容量为15MW。
2.2供电方案2.2.1用电负荷余热电站为XX铅锌公司余热回收再利用自备电站，属于节能降耗和能源循环利用型项目，电站外供所有电量供电炉冶炼使用，可减少厂区全部外购电量的10%左右。
2.2.2接入系统根据该电站的特点及建设规模，接入系统方案初步拟定为：发电机出口电压采用10.5kV，站内设置发电机电压母线（为单母线），发电机通过真空断路器与母线相连接。
10.5kV母线再通过一台110/10kV、18000kVA升压变压器经110kV电缆联络线与XX铅锌公司内部110kV总降站110kV侧连接，110kV采用架空钢芯铝绞线接入。
余热电站启动电源引接：由110kV联络线倒送电启动。
第3章3厂址选择3.1厂址选择原则厂址选择的主要原则为：（1）节约用地，充分利用厂区原有场地。
（2）有利于厂区合理布置和安全运行，满足生产工艺要求，厂区布置紧凑合理，有利于安全生产运行。
3.2交通运输本工程位于XX铅锌公司硅业分公司厂区内部，厂区已建成完善的交通系统，本工程对外交通运输、出入口等采用厂区交通系统。
本工程生产运输为管道输送方式。
本工程将充分利用厂区道路及硬化场地，以满足设备安装、检修及消防需要。
目前电厂该类电站的大件设备运输在铁路和公路上都有成熟的经验，本工程大件设备如汽轮机和发电机本体等，可用汽车运输至电厂。
3.3电厂水源补给水水源为XX铅锌公司厂区统一供给，分别供至循环水系统和工业水系统。
本工程分别采用生活、消防独立的供水系统，生活用水由XX铅锌公司厂区现有生活给水管网统一供给。
本工程位于XX铅锌公司的厂区内，属于厂区的一部分，本工程界区内消防与厂区内的消防统一考虑，厂区内设有完整的消防系统，所以，本工程内不设消防水池、消防水泵及消防稳压系统。
第4章4技术方案4.1 XX铅锌公司电炉冶炼情况4.1.1XX铅锌公司电炉冶炼生产情况XX铅锌公司电炉采用半封闭烟罩冶炼形式，烟气处理仍采用传14:08:2914:16:2914:26:2914:34:2914:42:2914:50:2915:02:2915:11:2915:23:2915:33:2915:42:2915:56:2916:12:2916:22:2916:33:2916:42:2916:52:2917:08:29统工艺：由电炉、半封闭集烟罩出来的高温含尘烟气，经空气冷却器 自然降温后去除了火星和大颗粒粉尘，再进入布袋除尘器过滤下来烟 气中的细微粉尘，净化后的气体经引风机、烟囱直接排入大气。
布袋 除尘器滤袋内的粉尘经清灰、卸灰，由输灰车送走统一处理。
4.2 烟气余热情况4.2.1 烟气余热现状XX 铅锌公司电炉高温烟气的流程是：电炉高温烟气→空气冷却 器→布袋除尘器→引风机→烟囱→排入大气。
高温烟气在进入布袋除 尘器之前需要冷却到布袋滤袋承受温度以下，采用空气冷却器的形式 通过自然循环散热，大部分热量排放到周围空气中，即浪费了宝贵的 余热资源，又对周边环境造成了热污染。
4.2.2 烟气余热数据 2#电炉和 4#电炉烟气的流量和温度，其中一组测量数据如图 4-1、4-2、4-3 和 4-4 所示。
200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000图 4-12#电炉烟气流量趋势图14:08:2914:16:2914:26:29 14:34:2914:42:2914:50:2915:02:29 15:11:2915:23:2915:33:2915:42:2915:56:2916:12:2916:22:2916:33:2916:42:2916:52:2917:08:2918:17:3118:22:3118:27:31 18:31:3118:38:3118:47:31 18:59:3119:04:3119:23:3119:49:3120:01:3120:11:3120:17:3120:36:3120:43:31500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0250000200000 150000 100000 50000 0图 4-2图 4-32#电炉烟气温度趋势图4#电炉烟气流量趋势图50045040035030025020015010050图4-4 4#电炉烟气温度趋势图从图上看出电炉烟气的流量和温度是波动的，这是由生产工艺的特点所决定。
冶炼期间打开炉门进行加料、捣炉等操作时，由于烟气管路负压运行会吸入过多冷空气，使烟气温度产生较大波动。
另外，每台铁合金电炉在冶炼过程中，每隔2个小时会有30~40分钟时间出铁水，此时烟气温度和流量都会有不同程度的下降，有时温度会从500 ℃下降到300℃，流量也有不同程度的下降，这个变化随冶炼周期也呈现周期性波动。
综上，12500kVA电炉和25000kVA电炉烟气流量和温度如下：（1）1#和2#共2台12500kVA硅铁电炉可利用余热量为：17×104Nm3/h－400℃（2）3#和4#共2台25000kVA硅铁电炉可利用余热量为：28×104Nm3/h－400℃（3）5#、6#和7#共3台25000kVA工业硅电炉可利用余热量为：42×104Nm3/h－400℃4.3余热利用方案4.3.1项目技术方案本工程利用烟气余热发电，运行方式为以热定电，机组选型按全年发电量最大化优化。
直接利用饱和蒸汽发电实现机组大范围的滑压运行，适应硅铁电炉周期性的烟气参数波动，保证机组安全、平稳运行，并提高发电效率。
1#和2#两台12500kVA的硅铁电炉容量较小，设置一台余热锅炉，两炉烟气汇总进入该余热锅炉。
3#和4#两台25000kVA的硅铁电炉单独设置两台余热锅炉，5#、6#和7#三台25000kVA工业硅电炉单独设置三台余热锅炉。
共6台余热锅炉产生的蒸汽汇总后进入汽轮机组，6股蒸汽汇合于蒸汽总管共有1.8MPa，207℃，83 t/h的饱和蒸汽作为主蒸汽通入汽轮发电机组，电站装机容量为15000kW。
4.4主要技术经济指标主要技术经济指标见表4-1。
表4-1 主要技术经济指标第5章5设备方案5.1热力系统5.1.1原则性热力系统拟定原则性热力系统的拟定主要依据机组的型式和参考有成熟运行经验机组的系统拟定。
5.1.1.1热力系统描述主蒸汽系统采用单母管制，从6台锅炉出来的蒸汽汇聚在一起，经主汽门后分两路进入汽轮机内做功。
凝结水系统采用母管制，从凝汽器出来的水经凝结水泵打致真空除氧器，系统选用2台110%容量的凝结水泵，一台运行一台备用。
给水系统采用母管制，配3台给水泵，给水泵出口管均接到一根给水母管上，从母管上再引出2根管分别去各个锅炉省煤器，如锅炉有不同负荷，可在去锅炉的给水管道上设给水操作台，调节给水流量，以满足不同的锅炉负荷要求。
凝汽器采用射水抽气器抽真空。
5.1.1.2热力系统辅助设备选择本工程根据实际的具体情况配置1台机组。
选用2台110%容量的卧式离心式凝结水泵，一台运行一台备用。
本机组抽真空采用射水抽气系统，设置2台射水抽气器和3台射水泵，其中1台射水抽气器和1台射水泵用于凝汽器的抽真空，1台射水抽气器和1台射水泵用于真空除氧器的抽真空，剩余的泵作为备用。
汽机房内设一台起重量为32/5t的电动桥式起重机。
5.1.2余热锅炉技术参数本项目锅炉热源来自硅铁电炉排出的烟气，锅炉为负压运行，要求密封性好。
锅炉主要技术参数XX铅锌公司余热电站项目申请书5.1.3汽轮发电机组技术参数根据硅铁电炉烟气余热的特点，采用饱和蒸汽汽轮发电机组。
汽轮机主要技术参数5.1.4发电机发电机型式：水、空冷式发电机主要技术参数XX铅锌公司余热电站项目申请书5.1.5辅机设备技术参数主要汽机辅机设备技术参数见表。
汽机辅机设备表XX 铅锌公司余热电站项目申请书注：汽轮机辅助设备最终以汽机厂家配套为准。
5.1.6 主要设备备品备件本工程的备品备件应在设备订货时要求设备制造厂提供 3 年的备 品备件，见表 5-5，表 5-6。
表 5-5表 5-6 余热锅炉及烟道备品备件汽轮发电机组备品备件XX铅锌公司余热电站项目申请书序111213141516171819202122232425262728293031323334名称罩螺母M30(材质：35-5)罩螺母AM42×3(材质：35-5)罩螺母BM56×4(材质：35-5)罩螺母BM64×4(材质：35-5)汽封环（φ460 Z=10）汽封环（φ560 Z=10）弹簧汽封环（φ400 Z=8）弹簧汽封环（φ500 Z=7）汽封环（φ660 Z=6）汽封环（φ700 Z=5）弹簧衬瓦衬瓦衬瓦主推力瓦付推力瓦弹簧活塞环浮动环油封环填料环φ52d9/φ36H9×8（切口）填料环φ52d9/φ36H9×8单个个个个个个个个个个个个个个个个个个个支个个个个数48242254224311601111113112414其它设备备品备件在设备订货时确定，为保证三年用量的备品备件。