某化工有限公司硫铁矿制酸余热发电工程可行性研究报告(硫酸生产过程中的余热余压利用项目)doc

某化工有限公司硫铁矿制酸余热发电工程可行性研究报告(硫酸生产过程中的余热余压利用项目)doc内容摘要：

巨大的影响。 XXX 集团硫酸钾生产对硫酸的需用量是很大的，是一种主要生产原料，因此硫酸市场价格的波动对集团经济效益的影响是十分明显的。 针对硫酸市场的供应状况及今后市场形势分析，硫酸价格将继续上涨并可能在部分地区出现供应短缺的情况。 基于上述情况，集团董事会研究决定启动 XXXXXXX 化工有限公司建厂规划中的建设一套 15万吨 /年硫铁矿制酸装置，以满足 XXXXXXX和长春 XXX的硫酸供应，余量可在周边地区销售，也可对集团内其他硫酸钾装置在原料短缺时应急供应。 本项目为 15 万吨 /年硫铁矿制酸装置的余热利用项目，在焙烧工段沸腾炉出口拟安装一台 20t/h 中压蒸汽废热锅炉，在转化工段设置一台热管省煤器。 匹配一台 3MW 汽轮发电机组。 5 项目实施的必要性和重大意义 本项目为高效硫酸钾肥硫铁矿制酸余热发电工程，符合国家中长期节能专项规划和资源综合利用的产业政策，对于节约资源、改善环 境、提高经济效益、促进企业经济增长方式由单一生产向循环经济发展转变，实现资源优化配置和可持续发展都具有重要的意义。 该项目符合国务院（国发〔 1999〕 36 号）文批转国家经贸委等部门《关于进一步开展资源综合利用的意见》精神，合理回收利用硫铁矿制酸工艺余热余压发电是公司提高能效水平、建设节约型社会的一个重要方面。 按照（国经贸资〔 1996〕 809号）国家经贸委等部门公布的（资源综合利用目录（ 1996 年修订），利用硫铁矿制酸工艺余热生产蒸汽和电力，可根据（国发〔 1999〕 36 号）文和电力工业部《关于对综合利用电厂不收 取上网配套费有关问题的通知》（电计〔 1997〕 731 号）精神，享受国家现行的有关资源综合利用税收优惠政策和允许并网及免交上网配套费等优惠政策。 该项目通过综合利用硫铁矿制酸的尾气余热实现汽电共生、热电联产，不仅回收利用了生产废气、而且解决了企业生产用汽和供热问题，项目具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益，也是企业提高能源综合利用水平、降低生产成本、增强竞争力的重要途径之一。 对国家、地区和企业都有着十分重要的意义。 研究范围 15 万吨 /年硫铁矿制酸余热发电项目研究范围包括： 1）厂内热负荷调查。 2）装机方案的选择。 6 3）推荐方案的工程设想：包括厂址选择、主厂房布置、热力系统、电气部分、热工控制、循环冷却系统等。 4）公用工程设施：环境保护、节能与合理用能、工业安全卫生、消防等。 5）余热发电工程的投资估算和财务评价 本可行性研究的目的是论证 XXXXXXX 集团硫铁矿制酸余热发电项目的必要性，技术的可靠性、适用性以及经济上的合理性、可行性，并做出评价。 工作过程简述 XXXXXXX 化工有限公司高效钾肥配套 15 万吨 /年硫铁矿制酸工程于2020 年 7 月经营口经济技 术开发区发改局核准并已投产建设。 本项目为该项目的余热发电工程。 2020 年 9 月 XXXXXXX 化工有限公司委托本院对余热发电工程进行可行性研究论证。 我们对项目建设单位和建设场地进行了现场调研，对该项目的建设条件、企业的热负荷和供电部分进行了调查，认为该项目符合国家的产业政策，建设条件较好。 研究项目的简要结论 研究的简要结论 （ 1）本项目为 XXXXXXX 化工有限公司硫铁矿制酸余热发电项目，高效硫酸钾肥配套的年产 15 万吨硫铁矿制酸工程，现匹配一台 35t/h 中压蒸汽余热锅炉，经装机方案论证 推荐安装一台 3MW 汽轮发电机组。 项目投产后年发电量可达 2280 万 kWh，余热发电节能量折标煤 19608 吨。 （ 2）项目投产后企业可减少网上用电 2280 万 kWh，降低了生产成本， 7 企业经济效益十分明显。 （ 3）该项目充分利用硫铁矿制酸工艺焙烧及转化过程中产生的高、中温位热能副产中压蒸汽，是企业变废为宝，进行资源综合利用、发展循环经济，实现节能减排的具体措施。 综上所述，本项目符合国家资源节约综合利用的产业政策，是保证生产工艺高效节能必不可少的措施，经济效益显著，同时环境效益和社会效益是巨大的，在技术上和经 济上都是可行的。 项目的主要技术经济指标 项目的主要技术经济指标详见表 11《主要技术经济指标表》 表 11 主要技术经济指标表 序号 项目名称 单位 数量 备注 一 装机方案 F32 台 1 额定发电量 MW 3 二 生产指标 1 年运行时间 H 8000 2 年发电量 万 kWh 2280 3 MPa 低压蒸汽 万吨 三 动力消耗 1 蒸 汽 2 水 3 电 四 生产定员 1 运行人员 2 管理人员 五 厂区占地面积 六 主厂房建筑面积 8 七 项目总投资 八 销售收入 1 减少网上用电效益 2 上网售电收入 九 年平均成本 十 项目财务评价指标 1 年平均利润 2 投资利润率 3 投资利税率 4 内部收益率 5 财务净现值 6 投资回收期 十一 盈亏平衡点 2 热负荷 供热现状 现有厂内供热主要是冬季采暖热负荷。 厂内现有采暖面积 8466 ㎡，采暖供热由一台 4 吨 /小时的热水锅炉提供，待供热机组安装后，冬季采暖由汽轮发电机组提供。 现有锅炉情况详见表 21《现有供热锅炉一览表》 表 21 现有供热锅炉一览表 编号 型号 温度 ℃ 出力t/h 台数 上年度耗煤量t 低位发热量kJ/kg 锅炉 效率 % 年运行时间 h 年用 电量 万 kWh 1 Ⅱ 95 1 480 18837 55 3600 工业生产热负荷 现有厂内生产主要为硫酸钾和硫铁矿制酸工艺，生产工艺没有生产用 9 汽负荷。 但从 XXX 集团近期发展考虑 2020 年准备在该厂区投资建设聚氯乙烯项目，生产用汽负荷为 15t/h。 详见表 22《近期发展工业生产用汽负荷一览表》 表 22 近期发展工业生产用汽负荷一览表 序号 用 户 冬季热负荷 (t/h) 夏季热负荷 (t/h) 备注 最大 平均 平均 最小 1 聚氯乙烯 14 13 13 12 2 厂内生活 1 3 合 计 15 采暖热负荷 厂内现有采暖建筑面积 8466 ㎡，近期发展采暖建筑面积 8123 ㎡（已建成）。 采暖热负荷详见表 23《采暖建筑汇总表》 表 23 采暖建筑汇总表 序号 用热单位名称 现有采暖建筑 面积 ㎡ 近期发展采暖建筑 面积 ㎡ 1 厂办公楼 4943 2 职工宿舍 3013 3 车间办公室及泵房 360 4 油 罐 取 暖 30 5 锅 炉 房 120 6 挤 压 车 间 670 7 新建 宿舍楼 3063 8 新建 综合楼 1735 9 原 料 厂 房 60 10 脱盐水 厂房 221 11 发 电 厂房 990 10 12 鼓风机 厂房 162 13 循 环 水 站 188 14 排 水 泵 房 9 15 氯磺酸 厂房 372 16 净化 电除雾 125 17 加 料 房 528 总计 8466 8123 设计热负荷 采暖热指标及基本数据  采暖热指标 根据《热电联产项目可行性研究技术规定》中的有关 规定及热电厂运行经验，和营口市建筑围护结构特征及国家有关建筑节能的标准、规范，经计算后确定目前建筑物热指标如下： 办公及宿舍 73 W/m2 厂 房 100 W/m2  采暖设计基本数据 营口市属北温带大陆性季风气候。 主要特点是：四季分明，日照充足，雨量集中，春秋季短，寒冷期长，春季风大。 全年降水量 650～ 800 毫米，平均 毫米。 境内属东亚季风范围，冬季多北风和东北风，春、夏、秋三季多西南风和偏南风，平均风速 2～ 4 米 /秒，极限最大风速曾达 40米 /秒。 土壤冻结深度 1 米左右。 地震基本裂度 7 度。 海拔高度： 全年平均气温： 9℃ 室外计算 (干球 )温度： 冬季采暖 : 16℃ 11 采暖平均温度： 4℃ 通风： 10℃ 空气调节： 18℃ 夏季通风： 28℃ 空气调节： 30℃ 空调日平均： ℃ 采暖期最小负荷温度： 5℃ 采暖 室内计算温度 : 18℃ 极端最低温度： ℃ 极端最高温度： ℃ 总采暖面积： 80 万㎡ 采暖天数： 150 天 采暖设计热负荷 采暖供热范围：仅考虑 厂界内的办公建筑、职工宿舍和需要采暖的厂房，采暖面积 16589 ㎡。 采暖热负荷详见表 24《采暖热负荷汇总表》 12 表 23 采暖热负荷汇总表 序号 用热单位名称 现有 近期 面积 热指标 热负荷 面积 热指标 热负荷 (㎡ ) W/m2 MW/h (㎡ ) W/m2 MW/h 1 厂办公楼 4943 73 2 宿舍楼 3013 73 3 车间办公室及泵房 360 73 4 油 罐 取 暖 30 100 5 锅 炉 房 120 100 6 挤 压 车 间 670 100 7 新建 宿舍楼 3063 73 8 新建 综合楼 1735 73 9 原 料 厂 房 60 100 10 脱盐水 厂房 221 100 11 发 电 厂房 990 100 12 鼓风机 厂房 162 100 13 循 环 水 站 188 100 14 排 水 泵 房 9 100 15 氯磺酸 厂房 372 100 16 净化 电除雾 125 100 17 加 料 房 528 100 总计 8466 8123  最大采暖热负荷： Qnmax=qn179。 S179。 106=179。 16589179。 106=  采暖平均热负荷： Qnp=Qnmax179。 K=179。 = 其中： K=Qp/Qw=(TnTp)/(TnTw)=[18()]/[18(16)]=  最小采暖热负荷： Qnmin=Qn179。 (tB5)/(tBtHP)=179。 (185)/[18(16)]= 13 采暖持续热负荷曲线 采暖时间 3600 小时。 采暖热负荷系数 β o=(5tHP)/(18 tHP)=[5(16)]/[18(16)]= b =(5μ tp)/( μ tptHP) =[179。 (4)]/[179。 (4)(16)]= μ = N/(N5)=150/(1505)= Rn=（ N’ 5） /（ N5） =（ N’ 5） /145 采暖热负荷延时曲线 室外气温分布规律及采暖热负荷表达公式见表 25： 表 25 室外气温分布规律及采暖热负荷表达公式 采暖天数范围 温度及负荷变化公式 单位 N’ ≤ 5 Tw=16 ℃ Q=Qnmax GJ 5＜ N’ ≤ 150 Tw=(N5) ℃ Q= Qnmax [(N5)] GJ 根据室外温度与负荷变化表中的公式，取不同的延时天数就可以得到对应室外温度变化时的采暖热负荷（详见表 25《采暖热负荷曲线数据表》），并据此绘制出采暖热负荷曲线（详见图 21《采暖负热荷延时曲线图》）。 表 26 热负荷曲线数据表。