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电炉余热发电工程项目可研报告(PDF)

来源：宝玛科技网

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

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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

73.65×104t，利用现有水源和管项目用水：本项目年新水用量为

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

序号名称 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 综合技术经济指标表

单位 MPa ℃ t/h MPa kW % 指标 1.6（饱和蒸汽） 201 83 0.008 15000 10 发电机组参数 (绝压) 汽机额定进汽压力汽机额定进汽温度额定汽机进汽量排汽压力装机容量技术经济效益指标厂自耗电率 1

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2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1 机组利用小时数年发电量年供电量年节约标煤年减排 CO2 年减排 SO2 总投资 h/a 104kWh/a 104kWh/a 104t/a 104t/a t/a 万元 7500 11250 10125 3.54 9.95 1319 22708 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 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。

电机通过真空断路器与母线相连接。 10.5kV 母线再通过一台

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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

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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 4-2、4-3 和 4-4 所示。

200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000

40000 20000

14:08:29 14:16:29 14:26:29 14:34:29 14:42:29 14:50:29

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、

15:02:29 15:11:29 15:23:29 15:33:29 15:42:29 15:56:29 16:12:29 16:22:29 16:33:29 16:42:29 16:52:29 17:08:29

图 4-1

2#电炉烟气流量趋势图

100000 150000 200000 250000

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

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50000 14:08:29 14:16:29 14:26:29 0 18:17:31 18:22:31

18:27:31 14:42:29 14:50:29 15:02:29 18:31:31 18:38:31

14:34:29 图 4-3

18:47:31 15:11:29 图 4-2

18:59:31 4#电炉烟气流量趋势图

2#电炉烟气温度趋势图

15:23:29 15:33:29 15:42:29 15:56:29 16:12:29

19:04:31 19:23:31 19:49:31 20:01:31 20:11:31 20:17:31 20:36:31 20:43:31

16:22:29 16:33:29 16:42:29 16:52:29 17:08:29

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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，

500

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

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

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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

序号名称 1 2 3 4 5 汽机额定进汽压力(绝压) 汽机额定进汽温度单位 MPa ℃ t/h MPa kW % h 技术参数 1.6 201（饱和蒸汽） 83 0.008 15000 10 7500 额定汽机进汽量排汽压力装机容量 6 厂自耗电率机组利用小时数 7 8 9 10 11 12 年发电量年供电量年节约标煤年减排 CO2 年减排 SO2 104kWh/a 11250 104kWh/a 10125 104t/a 104t/a t/a 3.54 9.95 1319 第5章 5 设备方案

5.1 热力系统

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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。

名称锅炉进口烟温锅炉主要技术参数

序号 1 单位 ℃ 2 锅炉烟气容积流量 kNm3/h 8

锅炉 1# 锅炉 2#~6# 400 400 170 140

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3 4 5 6 7 锅炉出口烟温给水温度饱和蒸汽压力饱和蒸汽温度饱和蒸汽流量 ℃ ℃ MPa ℃ t/h ～150 40 1.8 207 16.2 ～150 40 1.8 207 13.3 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

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目单位技术参数 1.6 201（饱和蒸汽） 83 0.008 41.5 15000 40 20 MPa 汽机额定进汽压力（绝压）汽机额定进汽温度额定汽机进汽量 ℃ t/h MPa ℃ kW ℃ ℃ 汽机排汽压力汽机排汽温度额定发电功率给水温度冷却水温度 5.1.4发电机

发电机型式：水、空冷式

发电机主要技术参数

序号 1 3 4 项目名称额定功率额定电压额定转数单位 MW kV HZ 15 数据 10.5 50 9

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5 额定转速 r/min 3000 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

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 辅机设备名称凝汽器 1 台凝结水泵 2 台真空除氧器 1 台除氧器水箱 1 台汽轮机机内除湿再热装置技术要求 F=2200m² Q=100m³/h H=116mH20 90t/h V=60m³ 自制 Q=20.5m³/h H=36mH20 Q=20.5m³/h H=36mH20 Q=50m³/h H=104mH20 Q=105m³/h P=0.392MPa Q=162m³/h H=44mH2O V=8m³ V=3.5m³ Q=50m³/h H=288mH2O 直流润滑油泵 1 台交流润滑油泵 1 台交流高压油泵 1 台冷油器 2 台射水抽气器 1 台射水泵 2 台射水箱 1 只定期排污扩容器 4 台高压电动给水泵 3 台胶球清洗装置 1 套 10

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序号 16 辅机设备名称电动双梁桥式起重机 1 台技术要求起吊重量 32/5t 起吊高度 H=14.5m 跨距 Lk=15m 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

余热锅炉及烟道备品备件

单

序 1 2 3 4 5 6 名称翅片管保温钉金属缠绕垫片人孔门垫仪表管Φ14×2 硅酸铝毡数 10 100 10 6 10 6 个备注受热不锈保温 2 根套只个 m m 3 表 5-6 1 10 冷却管 Φ25×0.7×7286(0Cr18Ni9 直管) 汽轮发电机组备品备件

罩螺母 M27(材质：35-5) 11

个 6

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序 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

名称单

数

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 BM×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

个个个

4 8 2 4 2 2 54 2 24 3 1 1 60 1 1 1 1 1 1 3 1 1 24

个个个个个个个个个个个个个个个个支个个个

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 个 34 14

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。

5.2 水处理系统

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5.2.1概述

5.2.1.1 水源及水质

锅炉补给水处理原水为自来水，循环水系统补充水为工业水，均由XX铅锌公司现有的自来水系统和工业用水系统提供。 5.2.1.2 范围

化学水处理部分内容包括：锅炉补给水处理、循环冷却水处理、给水炉水校正处理、水汽取样分析和监测、化学试验室等。 5.2.2锅炉补给水处理系统 5.2.2.1 系统出力

厂内正常水汽损失：1.63t/h 锅炉的正常排污损失: 1.66t/h

补给水处理系统正常出力以 5t/h 计。

锅炉的正常补水量为 3.29 t/h，考虑到水处理系统自用水量，锅炉 5.2.2.2 系统选择

本期软化水处理设备出力为 5t/h,并设 75m3 软化水箱 1 座。软化水通过两台软化水泵加压，送至主厂房除氧水箱。 5.2.2.3 系统出水水质

总硬度浊度 PH（25℃）含铁（Fe）含油量 Cl-

5.2.3辅机冷却水处理

辅机冷却水防垢采用加水质稳定剂处理,。循环水防微生物采用杀菌剂处理。

循环水处理设备布置在循环水泵房内。 5.2.4给水炉水校正处理

针对机组水化学工况特性，给水采用加氨处理。炉水加入磷酸盐

≤ 0.03 mmol/L ≤ 5 FTU 7.0～9.0 ≤ 0.3 mg/L ≤ 2 mg/L

≤1.1×进水〔Cl-〕

电导率（25℃） ≤5.5×102μS/cm

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处理，以防止残余硬度导致锅炉结垢，每台锅炉分别配置一套加氨装置、一套加磷酸盐装置。

加药装置分别布置在每台锅炉附近，露天放置，加防雨棚。 5.2.5汽水取样

本工程锅炉布置距离主厂房较远，不宜采用整体的汽水取样设备集中取样，所以每台锅炉处各取样点可集中布置取样，汽机房取样点采用就地取样的方式，然后送至化学试验室分析。 5.2.6化学实验室仪器设备配置

本工程新建化学试验室，试验室的主要仪器设备按规定进行配置。化学水处理主要设备见表 5-7。表 5-7

化学水处理主要设备表

序名称 1 2 3 4 5 型号及规格 5t/h / 单位数量套套套套套 1 1 6 6 6 软化水处理系统循环水加药装置炉水加磷酸盐装置二箱二泵汽水取样装置加氨装置 / 二箱二泵 5.3 循环及供水系统 5.3.1 循环水系统 5.3.1.1 概述

本工程 1 台机组配 3 台循环水泵，2 台运行，1 台备用。循环供水系统工艺流程为：冷却塔冷却后的水，经安装在循环水泵房内的循环水泵提升后，通过压力钢管进入主厂房内的凝汽器；水在凝汽器中吸热后，再通过循环水压力钢管将热水送入冷却塔冷却，此后再进行下一个循环。 5.3.1.2 循环水量

机组夏季运行 2 台循环水泵，1 台做为备用，循环水冷却倍率采用 70 倍，其它季节可根据具体情况，调整循环水冷却倍率。夏季冷却

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水水量见表 5-8。

表 5-8

工况机组容量（Mw）夏季循环冷却水水量表

凝汽器凝汽量（t/h）冷却水 3 空冷器冷却水 3 冷油器 3 其它辅机 3 总冷却水量（m /h） 3 冷却水设备冷却水（m /h）（m /h） 110 25 （m /h）（m /h） 83 5810 160 15 6105 5.3.1.3 冷却塔

选用逆流式机械通风冷却塔 2 座，单塔冷却水量为 3000m3/h。冷却塔组合布置。 5.3.1.4 循环水泵

台循环水泵（两用一备）. 本电站按照最大循环水量，配 3

5.3.1.5 循环水管沟

经冷却塔冷却后的循环水，先通过安装在冷却塔出水口处的格栅

和平板滤网清除杂物后，经循环水沟送至循环水泵房前池。再经循环

水泵升压后通过 1 条 DN1000 焊接钢管分别进入凝汽器和辅机冷却器，吸热后的水送回冷却塔冷却，以后进入下一次循环。

循环供水系统为单母管，管内最大流速 V=2.16m/s。循环供水系统主要设备选型见表 5-9。

主要设备表表 5-9

序设备名称技术要求 1 冷却塔 2 台 2 循环水泵 3 台 3 变频调速蝶阀 2 只 4 电动蝶阀 2 只 5 电动单梁起重机 1 台 15

Δt=10℃ t1=43 t2=33 3 3099m /h，H=23m PN1.0 DN350 PN0.6 DN350 Gn=3t，S=9m，Ho=9m

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5.3.2 补给水系统 5.3.2.1 概述

本电站循环冷却水补水、工业冷却水补给水水源均由XX铅锌公司给水管网统一供给；生活用水和锅炉补给水处理用水由XX铅锌公司现有自来水管网供给。 5.3.2.2 补给水量

经水量平衡计算，本工程新建 1×15MW 纯凝机组夏季额定工况补给水需水量见表 6-2。

序需水量回收水量实耗水量项目 3 3 3 ）（号（m /h）（m /hm /h ） 0 97 97 1 冷却塔蒸发风吹损失 40 0 40 循环水排污损失 2 25 25 0 工业辅机冷却水 3 4.7 0 4.7 化学水处理4 0.5 0 0.5 生活用水5 5.0 0 5.0 未预见用水6

合计 172.2 25.0 147.2 7

表 6-2 夏季额定工况水量平衡计算表

回收水用途循环水系统本期 1×15MW 纯凝机组最大小时耗水量为 147.2m 3/h，其中生产耗水 146.7 m 3/h，生活耗水 0.5 m 3/h。 5.3.2.3 补给水管道

本工程位于XX铅锌公司硅业分公司厂区内，补给水水源由厂区统一供给。引一条干管至厂区，分别供至循环水补给水系统和工业水补给水系统；另引一条自来水管分别供至锅炉补给水处理系统和生活给水管网；消防给水管道接入厂区现有消防管网。

本工程辅机冷却水、轴承冷却水等工业水回水作为循环水的补充水，由主厂房接至循环水回水管。厂内补给水管均采用焊接钢管，埋地敷设，外防腐采用石油沥青加强防腐。

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5.3.3 生活给水系统

本工程采用生活、消防分开的供水系统，生活用水由XX铅锌公司现有生活给水管网统一供给。

生活用水 4.2m3/d，最大小时用量 0.5m3。 5.3.4 消防给水系统

本工程位于XX铅锌公司的厂区内，属于厂区的一部分，界区内消防与总厂消防统一考虑。XX铅锌公司厂区现设有完整的消防供水系统，消防水压及消防水量满足本工程要求，本工程不再另设消防水池、消防泵房等建（构）筑物和消防水泵等动力设备。

设室外消防给水系统，干管管径为 DN200。消防管道在主厂房周围呈环状布置。室外消火栓采用地下式消火栓，消火栓有一个直径为

100mm 及一个直径为 65mm 的栓口，室外消火栓沿道路设置，消火栓间距为 80m。

主厂房设有 2 条 DN150 进水管与室外消防给水管网连接，当 1 条进水管因故停用时，另 1 条进水管仍能保证供给全部主厂房室内消防用水量。主厂房内部的消防水管道布置成环状，消火栓间距不大于 30m，采用单口消火栓，栓口及水龙带直径为 65mm，水口径 19 mm，水龙带长 25m。在主厂房室内消火栓处均设有消防水泵启动按纽，并接入总厂消防控制系统，当发生火灾时，可在控制室内远程或就地启动消防水泵。

消防水量见表 6-3。

表 6-3

名称主厂房内主厂房外合计消防用水量统计表

3 消防历时（h）消防总用水量（m ）用水量（L/S） 5 25 30 备注 2 2 36 180 216 电站消防用水量按同一时间一次消防最大用水量考虑，由上表可电站各系统以水消防为主，并在控制室、电缆夹层、变压器及其

知，电站消防用水量为 108m3/h。经计算最大消防水压约为 0.50MPa。

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它电器设备间等处，采用移动式干粉灭火器灭火。在电缆隧道、竖井、桥架的交叉处、电缆密集处、接头处设置悬挂式感温自动灭火器。

主厂房油系统和主要设备，除用消火栓灭火外，在其设备旁设置移动式灭火器，以便扑救初期火灾。 5.3.5 排水系统

生产废水和建筑物的生活污水均排入厂区污、废水排水管网，由 XX铅锌公司厂区统一收集处理；雨水排入厂区雨水排水管网。

本工程界限为站区外 1m，由XX铅锌公司厂区负责外部管网的连接。

5.4 电气系统

5.4.1 电气主接线

本工程属于自备发电站，发电机额定容量为 15MW，电力电量应

基本在内部平衡。根据电站的自身特点和厂区内变电站情况，发电机电压等级适合采用 10KV，通过 10KV 母线经升压变及 110KV 电缆接入 110KV 总变电站 110KV 母线。

电站不设专用的启动电源。

5.4.2 备用启动电源引接

高压厂用备用、启动电源由XX铅锌公司 110KV 变电所的 110KV 母线供电，通过发电站升压变返送。

5.4.3 发电机引出线

发电机以 10KV 电缆接入 10KV 发电机及厂用母线，厂用工作电

源由母线引接。

5.4.4 厂用电接线

（1）发电机及厂用母线采用单母线接线。

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（2）主厂房 380/220KV 厂用电系统，采用中性点直接接地的三相四线制系统，按机炉单元对应分段。

（3）辅助车间厂用电接线对化学水处理车间等设置了的车间

配电装置，电源引自主厂房低压母线。车间厂用电接线采用中性点直

接接地的三相四线制系统。

5.4.5 不停电电源

机组设一套不停电电源装置，容量为 40kVA，单相，向热工控制

系统供电。该装置布置于集控楼。

5.4.6 电气设备布置

（1）本工程 10kV 配电装置采用户内配电装置，高压配电室布置

在主厂房内 0 米层。

（2）出线电抗器及开关布置在主厂房内 0 米层。

（3）发电机引出线及其相关设备分两层布置于发电机出线小间内。

5.4.7 直流电源系统

直流电源系统采用动力、控制合用的供电方式，直流电压采用

220V。

（1）直流电源系统采用单母线分段接线，蓄电池采用浮充电方式。

（2）本期工程设一组 220V 蓄电池组，不带端电池。

5.4.8 发电机励磁系统

发电机励磁系统采用自并激静止励磁系统。发电机励磁设备与发电

机成套供应。

5.4.9 二次接线、继电保护及安全自动装置

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（1）控制方式：

电气控制方式为以微机工作站为中心的综合自动化系统，所有继

电保护均配置微机型保护。为在紧急情况下，保证机组的安全运行，

设置必要的表计和控制开关，作为辅助监控手段，控制方式为强电控

制。

机组、厂用电的保护、监控设备布置在集中控制室的电子设备间

内。电气自动化监控系统 NCS 与 DCS 系统进行信息交换。

（2）高压厂用电系统配置厂用电源快速切换装置。低压厂用系统配置备用电源自动投入装置。

5.5 热工控制系统

5.5.1范围

本期工程热工自动化范围包括：余热锅炉，汽轮机组及其他辅助系统等仪表和控制系统。 5.5.2 热工自动化水平

1）为适应机组的控制要求，主设备、主系统统一协调管理，采用

集中控制方式，在电气间运转层设集中控制室及电子设备间。

2）为保证机组的安全经济及合理的运行，拟设置较完整的热工检

测、自动调节、控制、联锁、保护及热工信号报警装置。其自动化水

平将使运行人员在集中控制室内通过 LCD 和鼠标即能完成对机组正

常运行工况的监视、操作、紧急情况事故处理及停机，在少量现场操

作人员配合下，完成机组的启动。

3）按照上述对机组监控的基本要求，本工程分散控制系统功能将

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包括：数据采集及处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS ）。

汽机数字电液控制系统（DEH）、汽机安全监视系统（TSI）、汽

机紧急跳闸系统（ETS）等专业性较强的设备，并与 DCS 之间设有可

靠的高速通讯接口。

5.5.3 仪表控制系统的总体构成

本期工程仪表控制系统主要由以下几部分组成：

1）机组分散控制系统（DCS），功能包括 DAS、MCS、SCS、BMS 2）汽机数字电液控制系统（DEH）

3）汽机安全监视系统（TSI））

4）汽机紧急跳闸系统（ETS ）

5）就地监视和控制仪表。按工艺系统的要求设置。 6）工业电视系统 5.5.4 热工自动化设备选型 5.5.4.1 主要常规仪表设备

1）变送器采用智能变送器

2）主要压力、液位、流量、温度开关采用知名品牌。

5.5.5 电源

5.5.5.1 交流不停电电源（UPS）

每台机组均设有 220V 不停电电源。电源切换时间不大于 5ms。

该电源供热工自动化系统、检测仪表、执行机构等设备用电。在厂用

电中断的情况下，不停电电源系统应能保证连续供电半小时。

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5.5.5.2 交流 220V 后备电源

厂用保安电源作为后备电源。

5.5.5.3 交流动力电源（380VAC）

主厂房内电源柜等从电气厂用电及保安段引入两路 380V/220V 交

流电源，供电动门等设备用电。

5.5.6 热工控制设备汇总表

表 5-8 热工控制系统设备表

序号 1 2 设备名称及规格 DCS 系统单位套台数量 2 3 主机 P4 3.0G/1G/160G/DVD/键盘 /显卡/网卡 3 21\" 液晶显示器， 1600*1200@75HZ 台 3 4 5 6 7 100M 以太网卡工业专用键盘块台台台 3 3 3 1 5 光鼠打印机快速以太网交换机，支持二层交 8 换，可网管，不少于 16 个 10/100M 电口台 9 尾纤根按需 22

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序号 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 设备名称及规格 6 芯多模光纤光纤终端盒安普超五类屏蔽双绞线光电转换模块操作台（卖家标准）打印机台附件单位 m 台 m 台台台数量按需按需按需按需 3 1 按需 DEH/ETS/TSI 机柜（含元器件）开机盘台台套套套套套套台台 1 1 1 2 3 3 1 1 1 1 操作系统软件 2003 服务器版操作系统软件 2000 专业版杀毒软件 DCS 专业软件包接口机软件工业电视系统硬件防火墙路由器第6章 6 工程方案

6.1 土建部分 6.1.1基本参数

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基本风压值为 0.30kN/m2。

抗震设防烈度为 8，使用年限 50a。 6.1.2 建筑 6.1.2.1 主厂房（1）建筑布置

汽机房布置尽可能做到布局合理，工艺流程顺畅，并设有必要的检修设备场地，考虑了主厂房内的通风、采光及排水设施，为设备的安全运行维护提供良好的工作环境。主厂房布置采用汽机房、电控楼联合布置的顺序排列。这种布置有利于对汽轮发电机组的运行控制。

主厂房由汽机间和电气间并列布置。汽机间跨度为 15m，电气间

跨度 5m，主厂房的长度 30m。在主厂房底层增设配电间。

电缆夹层的楼面标高为 3m。运转层的楼面标高为 6m。

吊车吨位为 32/5t，轨顶标高为 13.1m。汽机间的屋架下弦标高为 16m。

在主厂房配电室旁设室内楼梯间,整个主厂房底层共设四个出入

口，保证人流、货流出入及紧急疏散。

汽机间顶设天窗，并设置电动开窗装置，便于通风和排热。（2）建筑处理：

1）主厂房为主要生产建筑，也是电厂主要标志，所以注意其外观美观、不易被污染，并且具有时代特色，所以外墙面以灰白色涂料。内墙面以涂料为主，集中控制室内墙面设保温层、喷彩塑，地面为活动地板。主厂房地面为细石混凝土、楼面为地砖；塑钢门窗。

2）屋面采用内天沟有组织排水,卷材防水,辅楼增做水泥膨胀珍珠岩保温层。（3）主厂房结构：

1）主厂房为框排架结构，汽机间为排架结构，纵向由现浇混凝土框架梁联系；控制室为钢筋混凝土框架结构。

2）地基及基础：主厂房采用钢筋混凝土现浇基础，现浇钢筋混凝土基础梁，新增两台锅炉基础采用大块式基础。

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6.1.2.2 其他建（构）筑物

（1）循环水泵房

循环水泵房采用砖混结构，占地为 20m×8m，单层布置，现浇梁柱板，天然地基。

（2）软化水车间

软化水车间采用砖混结构，占地为 10m×10m，单层布置，现浇梁柱板，天然地基。

软化水车间包括净化水间、水处理间、泵站、贮水箱间、实验室、操作室等。吸水井和清水池等采用钢筋混凝土结构，站房等均采用地上式砖混结构。

（3）余热锅炉和烟道基础

1#余热锅炉占地 12m×10m，2#-6#余热锅炉占地 12m×9m。余热锅炉和烟道基础采用基础及条形基础。

（4）冷却塔基础基础。 6.1.3 采暖通风 6.1.3.1 参数

表 6-1 房间名称

冷却塔采用带机械通风玻璃钢冷却塔，占地为 30m×15m，采用

厂内各工作场所应控制或掌握的温度、湿度标准见表 6-1 所示。

室内参数表夏季冬季

温度（℃）相对湿度（%）温度（℃）相对湿度（%）集控室 26-28 60±10 60±10 - - 20±1 20±1 18 18 60±10 60±10 - - 继电室、电子设备室 26-28 蓄电池及配电室 26-28 热工检修间、仪表间 26-28 6.1.3.2 空调调节

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为了满足设备及运行人员所需的室内温湿度要求，将设置分体式空调系统。为了保持室内空气的新鲜，空调系统的新风量不少于送风量的 10%。空调系统为全年运行，可就地控制。由于空调机组布置于楼面，机组本身还考虑减振措施。

空调系统风管及保温材料均采用阻燃材料。 6.1.3.3 通风

生产厂房夏季工作地点的温度，根据夏季通风室外计算温度及其与工作地点温度的允许温差，见表 6-2。

表 6-2

夏季工作地点温度℃

28 29-32 ≥33 夏季通风室外计算温度 ≤22 23 4 25 26 27 允许温差工作地点温度 10 ≤32 9 8 7 6 5 4 3 3 32 32-35 36 注：如受条件，在采取通风降温措施后仍不能达到本表要求

时，允许温差可加大 1~2℃。 6.1.3.4 汽机房通风

汽机房通风采用自然进风、自然排风的通风方式。夏季，室外新

风由底层、运转层外窗进风，经各层的主要散热设备周围开设的格栅、

检修孔、楼梯间、吊物孔等处，有组织的经汽机房屋顶设置的屋顶通风器排至室外。可根据实际情况确定风机位置，使气流组织更趋合理。屋顶通风器设有电动操作装置。 6.1.3.5 电气设备间通风

主厂房电缆层自然进风，自然排风系统。发电机出线小室及开关小室均自然进风，机械排风系统以保持室内温度小于 40℃。

蓄电池及配电室采取自然进风，机械排风系统以排除室内有害气体。换气次数不少于 6 次/时。排风机采用防腐防爆轴流风机，通风管道及附件均采用防腐材料制作。 6.1.3.6 化学水处理设施通风

仪器设备及循环水泵间均设置机械通风，采用玻璃钢轴流风机排

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风，自然进风，换气次数按不少于 15 次/小时。

化水试验分析和监测室, 水汽取样加药间、药品库等均设置机械通风，采取自然进风，防爆玻璃钢轴流风机排风,电动机采用全封闭式, 换气次数按不少于 15 次/小时。

6.2 安装工程

本项目的安装工程包括机电设备安装、非标件制作、锅炉管道、工艺管道、金属结构、电气自动化、电缆桥架等。

7 项目实施条件

7.1 工程项目实施的条件

7.1.1 建筑材料

当地建筑材料供应齐全，就近即可买到施工所需砂、石、钢材、水泥、砖及预制件。 7.1.2 施工临时用水、用电

施工临时用水，按 50t／h 考虑，临时水源接自该区域就近的水源管道。

施工临时用电，施工用电负荷为 60kW。临时电源由厂区内变电站引出。

第7章 7 投资估算

7.1 工程概况

本项目是XX铅锌公司电炉烟气余热发电工程，采用低品味余热发电技术。

XX铅锌公司电炉余热发电工程包括 6 台余热锅炉（1 台 16.2t/h、 5 台 13.3t/h）、 1 台 RN15-1.6 凝汽式饱和汽轮发电机组、汽水系统、以及辅助设备所组成的整套电炉余热发电装置。

主要建(构)筑物包括：汽机主厂房、循环水泵房、冷却塔水池等。

7.2主要工艺系统概况

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(1)热力系统

利用电炉余热供本期 6 台锅炉，产生蒸汽供汽轮发电机组。主蒸汽采用母管制，进入汽机作功后凝结成水，经凝结水泵送入真空除氧器，再由给水泵送入锅炉。

主厂房采用钢筋砼结构，汽轮发电机小岛采用横向布置。 (2)化学水系统

锅炉补给水采用软化水，水源由总厂自来水管道供给。 (3)供水系统

设置 2 台机力通风冷却塔配 3 台循环水泵，系统补充水由总厂工业补给水管道供给。 (4)电气系统

发电机出口电压为 10.5kV，经 10kV 真空断路器柜出一回电缆联络线进 110kV 升压变压器低压侧，使发电机与XX铅锌公司电网并网，向厂区输出电能。 (5)控制保护系统

采用微机测控保护系统及综合自动化装置。 (6)热工控制系统

采用集中控制室，控制方式为 DCS。

7.3 投资估算

工程总投资:22708 万元。

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