鄂尔多斯余热发电科研报告

鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告项目业主单位：鄂尔多斯冶金有限责任公司项目设计单位：陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司项目实施单位：西安瑞驰冶金设备有限责任公司科研报告日期：二〇二〇年六月十九日硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告1鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告项目业主单位：鄂尔多斯冶金有限责任公司项目设计单位：陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司项目实施单位：西安瑞驰冶金设备有限责任公司科研报告日期：二〇二〇年六月十九日硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告2陕西工业技术研究院程宝军院长中国重型机械研究院谢东钢院长西安瑞驰冶金设备有限责任公司白玉龙总经理硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告3可行性研究报告编写、审核人员：编写：工艺部分：白玉龙（高级工程师，西安瑞驰冶金设备有限公司）王昀睿（副教授，西安瑞驰冶金设备有限公司）韩章纪（总工程师，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）孙啸冬（高级工程师，中国重型机械研究院）冯卫（工程师，中国重型机械研究院）电气部分：姚建军（博士，陕西工业技术研究院）卢玉贞（高级工程师，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）李爱军（高级工程师，陕西工业技术研究院）蔡丽娟（高级工程师，中国重型机械研究院）热工部分：韩章纪（高级工程师，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）李剑锋（高级工程师，中国重型机械研究院）热力管网：车得福（教授，博导，陕西工业技术研究院）余热锅炉：江飞（工程师，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）发电机组：王永宁（工程师，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）核稿：韩章纪（总工程师，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）姚建军（博士，陕西工业技术研究院）李剑锋（高级工程师，中国重型机械研究院）王永宁（工程师，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）审定：程宝军（院长，陕西工业技术研究院）王建国（副院长，中国重型机械研究院）白玉龙（总经理，西安瑞驰冶金设备有限责任公司）孙承波（教授级高工，中国重型机械研究院）硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告4目录一、《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》编制说明…………………………………………………………………5二、《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目》概要………6三、《2台255000KVA硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》………83.1项目业主单位情况…………………………………………………83.2拟建项目情………………………………………………………143.3建设用地及相关规划……………………………………………393.4资源和能源耗用与条件…………………………………………423.5生态环境影响分析………………………………………………443.6经济及社会效果分析……………………………………………473.7工程建设招标安排………………………………………………513.8可行性研究报告的结论与建议…………………………………523.9附图：1、EJ2007-0-12×25000KVA硅铁电炉余热发电系统工艺布置图（一）2、EJ2007-0-1余热发电系统工艺布置图（二）2台锅炉方案3、EJ2007-0-1余热发电系统工艺布置图（三）单台锅炉方案4、EJ2007-0-2汽轮发电车间布置图（四）5、EJ2007-0-3热力系统循环布置图（五）（S4-0.5汽轮机）6、EJ2007-0-4热力系统循环布置图（六）（S4-1.0汽轮机）7、EJ2007-0-5电控室平面图（七）8、EJ2007-0-6高低压电器系统主接线（八）9、EJ2007-0-7DCS系统网络结构图（九）10、EJ2007-0-8水处理平面布置图（十）四、附件（设计资质、施工资质、投标单位介绍、合作协议、专利证书、其他相关证书等另册装订）硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告51．《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》编制说明：1.1本《可研报告》包括以下两部分：第一部分：48台硅铁电炉余热回收发电整体方案概要；第二部分：2台25500KVA硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告；1.2其中《48台硅铁电炉余热回收发电项目整体方案概要》是依据目前获得的鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的8台25500KVA硅铁电炉的容量、产量、年运行时间等参数，已经运行的22台12500KVA硅铁电炉的容量、产量、年运行时间等参数，以及在建的18台25500KVA硅铁电炉的设计容量、产量、年运行时间等参数进行的初步概算。同时已获得四分厂4台12500KVA硅铁电炉、七分厂2台25500KVA硅铁电炉和十分厂4台12500KVA硅铁电炉的准确数据并在现场作了详细测量，故七分厂2台25500KVA硅铁电炉的烟气参数、工艺布置为《2台25500KVA硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告》的设计依据。但依据实际的测试数据进行的设计，2台25500KVA硅铁电炉的烟气参数只能配置4000KW的发电机组，其技术经济价值较低。依据硅铁炉的工艺特性和设备结构，对其炉盖系统和电极密封稍作改造，增加密封性，减少冷风的进入可使烟气温度升至450℃左右，能回收的烟气能量大幅上升，使2台25500KVA硅铁电炉或4台12500KVA硅铁电炉能够配置6000KW的余热发电机组，因此，第一部分《48台硅铁电炉余热回收发电整体方案概要》和第二部分《2台25500KVA硅铁电炉余热回收发电可行性研究报告》是依据改造后的烟气温度大幅提升的参数进行的设计。1.3本方案为48台硅铁电炉的整体方案，实际施工首期选择七分厂的701＃和702#硅铁电炉作为试点。1.4本工程我方愿意按“合同能源管理模式(EMC)”，先期由我方投资，项目产生的经济效益由双方共同分享，当需要银行介入的时候，鄂尔多斯冶金有限责任公司公司需提供金融担保。1.5本可研报告编制由陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院、西安瑞驰冶金设备有限责任公司三家合作单位共同完成，与鄂尔多斯冶金有限责任公司的合作可选其中的任何一方，我们三方的首选代表为西安瑞驰冶金设备有限责任公司。硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告62．《鄂尔多斯冶金有限责任公司硅铁电炉余热发电项目》概要项目名称鄂尔多斯冶金有限责任公司余热发电项目建设单位鄂尔多斯冶金有限责任公司技术依托单位陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司施工单位陕西工业技术研究院中国重型机械研究院西安瑞驰冶金设备有限责任公司装机容量投资规模一期工程：在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的2台25000KVA硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装1台23吨余热锅炉，2台余热锅炉配置1台低温低压汽轮发电机组，装机容量为6000KW，实际发电量5600KW/小时，自用电7%，年发电时间7500小时，年发电量为4200万KWH，年节能减排量为1.84万吨标煤，形成3.9万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量120万吨，投资4200万元，按照0.33元/KWH的电价计算，年收益为1288.98万元，投资回收期3.25年。二期工程：在鄂尔多斯冶金有限责任公司24台25500KVA硅铁炉冶炼系统上实施余热回收发电项目，安装24台23吨余热锅炉、12台装机容量为6000KW低温低压汽轮发电机组，装机容量达到72000KW。在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的20台12500KVA硅铁电炉上实施余热回收发电项目工程，每台硅铁炉安装1台7吨余热锅炉，4台余热锅炉配置1台装机容量为6000KW低温低压汽轮发电机组，装机容量达到30000KW。总体方案为：48台硅铁电炉配置20台7吨锅炉，26台23吨锅炉，配置18台装机容量为6000KW低温低压汽轮发电机组，总装机容量达到108000KW，实际发电能力为100800KW，年发电时间7500小时，年发电量为70308万KWH，年节能减排量为33185万吨标煤，形成70.3万吨碳/年二氧化碳减排能力，年用水量2160万吨，投资75600万元，按照0.33元/KWH的电价计算，年收益为23201.64万元，投资回收期为3.25年。回收期3.25年硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告7节能目标节电率≥11.25%节电年收益估算共安装18台6000KW的余热发电机组，总装机容量达到108000KW，实际发电量为100800KW/小时,年发电时间7500小时，年总发电量75600万KWH，其中自用电5292万KWH，为总发电量的7%，年上网总电量70308万KWH，电价=0.33元/kWH年工作时间=7500H发电负荷率93%发电年收益：70308kW×0.33元/kwH=23201.64万元年运行费用：1746.36万元（平均值）含税投资回收期：75600÷23201.64=3.25年执行时间一期全部工程12个月内验收结束（07年9月—08年9月）二期工程20个月内验收结束（07年8月—09年5月）资金来源全部资金项目施工单位自筹前期由项目施工单位投资，当月发电量确认后项目业主单位依据逐月支付合作方式本工程采用合同能源管理方式：节能量分享方式：合同期8年，前一年项目施工单位和项目业主单位75：25，后七年60：40节能技术选型对已经运行的每台硅铁炉冶炼过程产生的高温烟气的余热和产品显热中余热进行全面回收，其中每台25500KVA硅铁炉配置一台23t/H余热锅炉,两台硅铁炉的余热锅炉为一组，配置一台6000KW混压凝汽式汽轮机组；每台12500KVA硅铁炉配置一台7t/H余热锅炉,四台硅铁炉的余热锅炉为一组，配置一台6000KW混压凝汽式汽轮机组；对新建的25500KVA硅铁炉在新建过程中实施余热回收发电项目，对高温烟气的余热、产品显热、炉盖余热进行全面回收，其中每台25500KVA的硅铁炉配置一台13t/H余热锅炉,两台余热锅炉为一组，配置一台6000KW混压凝汽式汽轮机组合作基础目前西安瑞驰冶金设备有限责任公司在该冶金集团的低压补偿项目已经实施了2台25500KVA的硅锰炉，正在实施其他硅铁炉的节能改造。西安瑞驰冶金设备有限责任公司已经进入新建的2台25500KVA的硅锰炉和正在运行的2台25500KVA的硅铁电炉热能综合回收发电系统的项目谈判。硅铁电炉余热发电项目工程可行性研究报告83．《2台255000KVA硅铁电炉余热发电项目可行性研究报告》3.1项目业主单位情况3.1.1项目概况鄂尔多斯冶金有限责任公司位于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇工业园区，由鄂尔多斯羊绒集团股份公司控股组建。鄂尔多斯冶金有限责任公司现有硅铁电炉48台，总装机容量92.5万KVA，其中25500KVA硅铁电炉26台，12500KVA硅铁电炉22台。年生产能力55万吨，是国内最大的铁合金生产企业。硅铁电炉为矮烟罩半密闭型，全部配置了烟气干式布袋除尘装置，但烟气余热尚未回收利用。鄂尔多斯冶金有限责任公司在对国家及内蒙古自治区资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究，同时在对国内现有的硅铁炉、硅铁企业余热回收综合利用电站、尤其是陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院和西安瑞驰冶金设备有限责任公司所拥有的纯低温余热电站的系统和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执行资源综合利用政策，同时保证25500KVA硅铁电炉生产能够顺利进行，根据企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有2台25500KVA硅铁电炉生产过程所产生的余热及场地布置等因素，拟利用硅铁电炉烟气余热和产品显热的余热资源，建设纯低温余热电站，以达到充分利用硅铁电炉生产排放的废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益之目的。鄂尔多斯冶金有限责任公司于2007年7月提出了建设构想，随后陕西工业技术研究院、中国重型机械研究院和西安瑞驰冶金设备有限责任公司编制可行性研究报告。本工程名称确定为：鄂尔多斯冶金有限责任公司2台25500KVA硅铁电炉余热发电项目。本工程的总体情况为：在鄂尔多斯冶金有限责任公司已经运行的2台25