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

XXXX X化工有限公司硫铁矿制酸余热发电工程
可行性研究报告

XX省工程咨询院
二00九年2月

目 录
1 总论 1
1.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人 1
1.2 可行性研究报告编制的依据和原则 1
1.3 企业概况 2
1.4 项目提出的背景 3
1.5 项目实施的必要性和重大意义 5
1.6 研究范围 5
1.7 工作过程简述 6
1.8 研究项目的简要结论 6
2热负荷 8
2.1 供热现状 8
2.2 工业生产热负荷 8
2.3 采暖热负荷 9
2.4 设计热负荷 10
3 电力系统 16
3.1 营口地区电力系统现状 16
3.2 余热电站接入系统方案设想 16
4 建设条件和厂址方案 17
4.1 建厂条件 17
4.2 当地气象条件 17
5装机方案选择 18
5.1 供热机组的配置原则 18
5.2装机规模 18
5.3装机方案 18
5.4 主要设备技术参数 22
5.5 机组运行方式 23
5.6 机组安全保护 23
6厂址条件 24
6.1厂址选择 24
6.2 当地气候条件 25
6.3 交通运输 26
6.4 水源 27
6.5 结论 27
7 工程设想 27
7.1总图运输 27
7.2热力系统 30
7.3主厂房布置 32
7.4 供、排水系统 33
7.5 化学水处理系统 36
7.6 电气部分 38
7.7 热工自动化 43
7.8土建工程 46
7.9 采暖通风空调 50
8 节能 52
8.1 项目概况 52
8.2 项目用能状况 52
8.3 节能措施综述 53
9. 环境保护 54
9 .1 编制依据 54
9 .2 设计采用的环境质量标准和排放标准 54
9.3 拟建工程概况 55
9.4 厂址与环境现状 55
9.5 污染物排放及治理措施 57
9.6 环境保护及综合利用 59
9.7 环保管理机构及定员 59
9.8 环境保护费用 59
10 消 防 60
10.1 编制原则 60
10.2 编制依据 60
10.3设计范围 61
10.4工程概况 61
10.5总图布置与交通运输 61
10.6建筑物防火、防爆 62
10.7消防给水 64
10.8通风 64
10.9电气 64
10.10 消防报警及控制系统 65
10.11移动式灭火系统 66
a）在汽机油箱和油管道附近设低倍率泡沫灭火系统 66
11 劳动保护与安全卫生 66
11.1 编制原则 66
11.2 编制依据 67
11.3 建设地区劳动安全卫生状况 68
11.4 生产过程的职业危害因素分析 68
11.5 职业安全卫生防护措施 71
11.6 安全卫生管理及监测机构 73
11.7 安全卫生投资 74
12 工厂组织和劳动定员 74
12.1 工厂体制及组织机构 74
12.2 生产班制与定员 75
12.3 人员的来源和培训 75
13 项目实施规划 76
13.1 建设工期初步规划 76
13.2 项目实施初步进度表 76
14 投资估算和资金筹措 77
14.1 投资估算 77
14.2资金筹措 78
14.3资金运筹计划 79
15 财务评价 80
15.1 产品成本费用估算 80
15.2余热发电效益及税金估算 82
15.3 财务评价 82
15.4 评价结论 83
16 结论 85
16.1 综合评价 85
16.2 研究报告的结论 86

79

1 总论
1.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人
（1）项目名称：硫铁矿制酸余热发电工程
（2）主办单位：XXXXXXX化工有限公司
（3）企业性质：外商独资企业
1.2 可行性研究报告编制的依据和原则
1.2.1 编制依据
（1）营开发改局发[2008]148号文《营口市经济技术开发区发展和改革局关于XXXXXXX化工有限公司15万吨/年硫铁矿制酸项目核准的批复》及项目可行性研究报告
（2）XXXXXXX化工有限公司的可行性研究委托合同
（3）XXXXXXX化工有限公司提供的相关基础资料
（4）国家及地方有关法规、标准和规范
1.2.2 编制原则
本可行性研究报告的编制将遵循下述原则：
（1）力求全面、客观地反映情况
本报告是供项目法人和领导机关决策、审批使用，因此在编制过程中按照国家、行业和地区的发展规划，以及国家的产业政策、技术政策的要求，对本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产管理以及对环境的影响等各个方面，力求全面地、客观地反映实际情况，多方面的分析对比，为项目法人和领导机关决策提供依据。
（2）充分利用企业生产工艺余热，力求装机方案高效合理
本项目为XXXXXXX化工有限公司硫铁矿制酸生产的余热发电项目，在确定装机方案时，根据企业余热资源条件和生产用汽及企业用热的特点和热负荷情况，力求装机方案合理、高效，充分利用生产工艺与热、实现汽电共生、热电联产。
（3）以人为本，保护环境、安全生产
遵循循环经济发展、可持续发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规，完善“三废”处理设施，控制对环境的污染，建设清洁生产装置。
（4）充分依托现有企业生产设施条件，做到布局合理
本项目是在XXXXXXX化工有限公司硫铁矿制酸生产配套的余热发电项目。在建设中要充分考虑现有生产装置的布局、做到节省场地、尽量缩短汽水管道、电力电缆的敷设，充分利用现有交通运输、供水、供汽、供电条件，充分发挥已有设施和机构的作用，以节省基建投资，加快工程建设进度，提高企业的经济效益。
1.3 企业概况
XXXXXXX化工有限公司隶属于XXX集团公司，XXX集团公司是在香港注册的外商独资企业，以优质钾肥为主导产品的大型化工企业，并自营和代理各类商品及技术的进出口业务。在十年的创业中，XXX集团公司立足于国内市场的需求，并借助公司诚信第一的经营准则，不断的发展壮大，在我国的进出口领域占有一席之地，获得了良好的声誉。2006年5月25日XXX集团公司在加拿大多伦多成功上市，跨入了国际资本运营的领域。
公司以贸易为依托，以化工为产业发展方向，以高档钾肥——农用硝酸钾、硫酸钾为主导产品。目前集团旗下拥有四川XXX化工有限公司、广东XXX化工有限公司、XXXXXXX化工有限公司、长春XXX化肥有限公司和上海XXX化工有限公司。集团公司目前正在筹划40万吨/年聚氯乙烯及其相关生产装置项目的建设，拟定在宁夏回族自治区石嘴山市河滨工业园设立宁夏XXX化工有限公司，在此建设聚氯乙烯及其相关系列项目。
XXXXXXX化工有限公司成立于2005年1月，位于营口市经济技术开发区冶金化工工业园。园区距鲅鱼圈港5.9公里。距沈大高速公路2公里，地理位置优越，物流畅通，是发展冶金化工行业的理想之地。
XXXXXXX化工有限公司2005年12月建成，并一次试车成功。现有生产能力为：年产4万吨硫酸钾、1.8万吨硫酸钾造粒、1.6万吨氯化钾造粒及4.8万吨盐酸的生产能力的农用钾肥化工企业。2008年建设硫铁矿制酸工程，从而完成了从源头制酸开始到高效硫酸钾的生产，并拟于2009年建设聚氯乙烯及其相关系列项目。
XXX集团现已在全国形成高档钾肥的产业布局，是国内处于主导地位的大型钾肥化工龙头企业，并致力于开拓更广泛的化工产品市场。充分利用企业对外贸易的资源和优势，联合海内外的投资者，共同开发中国的化肥、化工市场，把XXX集团公司做大做强，共享中国经济快速发展的成果。
1.4 项目提出的背景
硫酸钾化肥是XXX集团的主要产品，目前除XXXXXXX化工有限公司的4万吨/年生产能力外，在全国其他厂区还有14万吨/年的生产能力；集团公司规划XX、长春厂区最终各要达到10万吨/年的产能，上海厂区建设8万吨/年硫酸钾装置，并且正在考察筹划在遵义建设10万吨/年硫酸钾装置。届时，XXX集团将拥有48万吨/年的硫酸钾生产能力。
自2007年以来，硫磺价格一路走高，硫酸的价格也步步攀升。硫磺、硫酸价格的暴涨已直接影响到我国磷肥、硫酸钾复合肥等行业的生产，造成部分企业减产或停产。目前硫磺价格已涨到5500元/吨，且仍有上涨的趋势。
目前国内硫酸下游市场需求继续呈现快速增长势头。去年1~8月硫酸累计产量34479万吨，同比增长10.3%，但与同期化学工业增幅30.2%、农药增幅22.4%等相比，硫酸增长幅度还存在较大的滞后性。特别是硫酸的主要下游产品化肥行业仍保持11.7%的快速增长，高出硫酸工业1.4%。由于硫酸下游需求的快速增长，去年以来，硫酸价格一路上涨，目前已达到1700元/吨。
硫酸价格的上涨使硫酸钾化肥的生产成本大幅增长，对硫酸钾复合肥的生产企业带来了巨大的影响。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。
1.5 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。
1.6 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。
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。
1.7 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2008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。2008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。
1.8 研究项目的简要结论
1.8.1 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，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。
1.8.2 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1-1《主要技术经济指标表》
表1-1 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

1.1
C3-3.5/0.49
台套
1

1.2
F3-2
台
1

1.3
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
0.49 MPa低压蒸汽
万吨
5.2

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

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
2.1 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2-1《现有供热锅炉一览表》
表2-1 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
DIL-7.8-0.7/9570-AⅡ　
95
7.8
1
　480
18837
55
3600
　6.45

2.2 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汽负荷。但从XXX集团近期发展考虑2009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2-2《近期发展工业生产用汽负荷一览表》

表2-2 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
0.8
0.8
0.6

3
合 计
15
13.8
13.8
12.6

2.3 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2-3《采暖建筑汇总表》
表2-3 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
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
2.4 设计热负荷
2.4.1采暖热指标及基本数据
l 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
l 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704.4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： 5.43m
全年平均气温： 9℃
室外计算(干球)温度：
冬季采暖: -16℃
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： 27.3℃
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： -23.3℃
极端最高温度： 32.8℃
总采暖面积： 80万㎡
采暖天数： 150天
2.4.2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2-4《采暖热负荷汇总表》

表2-3 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
0.361

2
宿舍楼
3013
73
0.220

3
车间办公室及泵房
360　
73　
0.026

4
油 罐 取 暖
30
100
0.003

5
锅 炉 房
120
100
0.012

6
挤 压 车 间

670
100
0.067
7
新建 宿舍楼

3063
73
0.224　
8
新建 综合楼

1735
73　
0.127　
9
原 料 厂 房　

60
100
0.006　　
10
脱盐水 厂房

221
100
0.022
11
发 电 厂房

990
100
0.099
12
鼓风机 厂房

162
100
0.016
13
循 环 水 站

188
100
0.019
14
排 水 泵 房

9
100
0.001
15
氯磺酸 厂房

372
100
0.037
16
净化 电除雾

125
100
0.013
17
加 料 房

528
100
0.053
总计
8466　

0.622　
8123

0.684

l 最大采暖热负荷：
Qnmax=qn×S×10-6=78.73×16589×10-6=1.32MW
l 采暖平均热负荷：Qnp=Qnmax×K=1.32×0.6735=0.89MW
其中：K=Qp/Qw=(Tn-Tp)/(Tn-Tw)=[18-(-4.9)]/[18-(-16)]=0.6735
l 最小采暖热负荷：
Qnmin=Qn×(tB-5)/(tB-tHP)=1.32×(18-5)/[18-(-16)]=0.51MW
2.4.3采暖持续热负荷曲线
采暖时间3600小时。
采暖热负荷系数
βo=(5-tHP)/(18- tHP)=[5-(-16)]/[18-(-16)]=0.6176
b =(5-μtp)/( μtp-tHP)
=[5-1.0345×(-4)]/[1.0345×(-4)-(-16)]=0.7704
μ= N/(N-5)=150/(150-5)=1.0345
Rn=（N’-5）/（N-5）=（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2-5：

表2-5 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=0.2144(N-5)0.7704-16
℃
Q= Qnmax [1-0.0063(N-5)0.7704]
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2-5《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2-1《采暖负热荷延时曲线图》）。

表2-6 热负荷曲线数据表
采暖延时天数（天）
室外日平均温度（℃）
对应温度下的热负荷（GJ）
备注
5
-16.00
1.32
最大负荷
15
-14.27
1.27

25
-12.76
1.21

35
-11.24
1.15

45
-9.64
1.06

55
-8.18
1.03

65
-6.73
0.97

70
-5.31
0.91
平均负荷
75
-4.95
0.86

85
-3.92
0.74

95
-2.51
0.69

105
-1.14
0.66

115
0.33
0.62

125
1.69
0.59

135
3.05
0.56

145
4.38
0.53

150
5
0.51
最小负荷

2.4.4设计热负荷
设计热负荷详见表2-7《设计热负荷表》
表2-7 设计热负荷表
项目
单位
采暖期
非采暖期
最大
平均
最小
最大
平均
最小
工业蒸汽热负荷
0.49Mpa
t/h
15
14.2
13.6
15
14.2
13.6
MW/h
10.87
10.29
9.86
10.87
10.29
9.86
采暖设计热负荷
t/h

MW/h
1.32
0.89
0.51

合 计
t/h
15
14.2
13.6
15
14.2
13.6
MW/h
12.19
11.18
10.37
10.87
10.29
9.86
冬季采暖利用汽轮发电机组凝汽余热。

2.4.5全年热负荷持续曲线
年热负荷持续曲线见图2-2《年热负荷延时曲线图》。
图2-2年热负荷延时曲线图
3 电力系统
3.1 营口地区电力系统现状
营口地区位于XX省南部，辽东湾东北岸。北接鞍山市、盘锦市,南接大连市,呈东西方向窄,南北方向长的狭长形状。
营口电网是XX电网的一部分，最高电压等级为220kV。华能营口电厂2台320MW燃煤发电机组和即将投入的2×600MW燃煤发电机组是营口电网的主要电源。营口电网与盘锦、大连、鞍山电网相连。目前与盘锦电网交换电量较小，当王南线停运时，主要通过熊岳变向大连地区送电，当华能营口电厂停一台机时，由鞍山电网向营口地区送电。
地区现有220kV变电所6座，即营口变、大石桥变、熊岳变、盖州变、滨海变、红海变，变电总容量为993MVA。220kV营口变电所是地区北部的枢纽变电所，有2回220kV线路分别接入盘锦地区的田庄台、盘山变；有2回220kV线路分别接入鞍山地区的海城变和500kV王石变。主要受电来自500kV王石变和华能营口电厂。220kV熊岳变电所是地区南部枢纽变电所，北部多余电力经220kV熊(岳)万(宝)线路送入大连电网。
营口地区电力系统地理接线情况见图2.3所
3.2 余热电站接入系统方案设想
营口嘉晨燃化有限公司是个用电消耗较高的煤化工企业，焦化工程全
4 建设条件和厂址方案
4.1 建厂条件
4.1.1 厂址的地理位置及交通运输
本项目建设地点为XXXXXXX化工有限公司现有界区内，公司所在冶金化工工业园位于营口市鲅鱼圈区营口经济技术开发区东部芦屯镇境内。园区北距沈阳210公里，南距大连212公里，距营口市50公里，距鲅鱼圈港5.9公里，距沈大高速公路2公里，距芦屯火车站0.5公里，工厂大门紧邻202国道（哈大公路），地理位置优越，物流畅通，交通便利，是发展冶金化工行业的理想之地。
4.1.2 水文地质概况
XXXXXXX化工有限公司厂区内地势平坦，场地自然地面坡度较缓，地貌单一，海拔高度在28米左右。厂址所在第四系覆盖层不厚，山体残坡积层厚度1~2m，为轻亚粘土夹碎石。海蚀阶地的覆盖层为轻亚粘土，厚度1~3m，海滩上海相沉积厚0~3m，海边为含砾粗砂层，外侧海域中多为淤泥质土夹细砂及粘土层。海潮影响地下水位标高稳定在零米左右。
4.2 当地气象条件
年平均气温 7~9.5℃
年平均 最高气温 36.6℃
年平均 最低气温 -27.3℃
最冷月平均气温 -14.5℃
最热月平均气温 28.5℃
5装机方案选择
5.1 供热机组的配置原则
1）遵循资源综合利用与企业发展相结合与污染防治相结合，经济效益与环境效益、社会效益相统一的原则；
2）严格执行《小型火力发电厂设计规范GB50049—94》，贯彻节约能源、节省投资、综合利用、保护环境的基本原则；
3）采用成熟技术、选配可靠设备、参考实用经验，在保证使用安全、操作方便的同时，提高系统运行效率；
4）“以汽定电”热电联产的原则，机组选型主要以满足硫铁矿制酸工艺废热资源的合理利用为原则，实现优化配置、优化运行。
5.2装机规模
根据硫铁矿焙烧和转化工艺产生的废热确定废热锅炉和汽轮发电机组的容量。建设规模为在焙烧工段沸腾炉出口安装一台35t/h中温中压废热蒸汽锅炉，匹配一台3MW汽轮发电机组。
5.3装机方案
5.3.1废热锅炉
为防止烟尘粘结堵塞，采用适合硫铁矿烟气使用的横向冲刷结构的火管锅炉，使炉气从900°冷却至370°。在沸腾炉床内布置管束汽化冷却装置，保证炉床温度小于900°，提高蒸汽产量。废热锅炉产生的为中温中压过热蒸汽，蒸汽压力3.82MPa，蒸汽温度450°，蒸发量为18.75吨/小时。
5.3.2汽轮发电机组
根据锅炉产汽量和企业近期生产用汽负荷进行供热机组的选择。
可供选择的装机方案有：
方案一匹配一台3MW抽凝式汽轮发电机组
方案二匹配一台1.5MW背压式汽轮发电机组
方案三匹配一台3MW凝汽式汽轮发电机组
5.3.3装机方案比较
装机方案的比较主要是供热机组的选择。按照现有热源和热负荷情况，以上方案均可满足运行需要。方案一主要是考虑了企业近期发展的需要，供热机组与凝汽机组和背压机组相比，具有较好的灵活性，既可以满足企业余热发电的需要，并具有一定的供热能力和富裕系数，一旦生产扩大也可以满足需要，避免在短时间内进行改造，同时，国内同行业也均按此方案配置的余热发电装置。方案一与方案二和方案三比较，缺点是投资较大、系统相对复杂；方案二按照热源匹配和近期发展热负荷情况均可以满足系统需要，但由于该系统为余热发电，因此热源条件受工艺系统制约，背压机组运行在负荷变化时灵活性较差，因此不推荐此方案；方案三，对于现有热源和热负荷情况可以满足需要，但企业一旦新增工业用汽负荷，机组就需要进行改造。
综合以上情况，并鉴于本项目主要是为工艺系统余热利用配套，要以保证主产品安全生产作为主要推荐因素，因此推荐方案一为实施方案，对方案二和方案三不再做量化的分析论证。
5.3.3.1蒸汽平衡
蒸汽平衡详见详见表5-1《蒸气平衡表》
5.3.3.2热经济指标比较
热经济指标详见表5-2《装机方案热经济指标计算结果比较表》
表5-1 蒸汽平衡表
编号
项目
采暖期
非采暖期

最大
平均
平均
最小
1
3.82Mpa新蒸汽

1.1
汽源

1.1.1
废热锅炉
18.75
18.75
18.75
18.75
1.2
用途

1.2.1
1×C3-3.43/0.49汽机进汽
18.37
18.37
18.37
18.37
1.2.2
减温减压器进汽

1.2.3
汽水损失
0.38
0.38
0.38
0.38

小计
18.40
18.40
18.40
18.40
2
0.49Mpa蒸汽

2.1
汽源

2.1.1
C3-3.43/0.49汽机抽汽
18.02
16.73
16.73
15.55
2.2
二、用途

2.2.1
进除氧器
1.5
1.5
1.5
1.5
2.2.2
供生产用汽
15
14.2
14.2
13.6

小计
16.50
15.7
15.7
15.10
2.2.7
汽水损失
0.52
0.47
0.47
0.45

合计
17.02
16.17
16.17
15.55
3
0.0073MPa蒸汽

3.1
汽源

3.1.1
C12—4.9/0.49汽机
1.35
1.64
1.64
2.82
3.2
用途

5.2.1
进凝汽器
1.35
1.64
1.64
2.82

表5-2 装机方案热经济指标计算结果比较表
序号
项目
单位
采暖期
非采暖期
最大
平均
平均
最小
1
热负荷
热量
GJ /h
43.64
41.60
38.41
35.30
汽量
t/h
15
14.2
14.2
13.6
2
汽机进汽量
t/h
18.37
18.37
18.37
18.37
3
汽机供生产用汽量
t/h
15
14.2
14.2
13.6
4
汽机外供热量
MW /h
4.73
3.19

5
汽机凝汽量
t/h

6
发电功率
kW
2200
7
锅炉蒸发量
t/h
18.75
8
综合厂用电率
%
9.83
9
发电标准煤耗率
kg /kWh
0.289
10
供电标准煤耗率
kg /kWh
0.209
11
供热标准煤耗率
kg/GJ
40.79
12
汽机供热量
GJ/a
318764
13
年发电量
kWh/a
17600000
14
年供电量
kWh/a
16139200
15
机组利用小时数
h
5867
16
年利用废热折标煤量
t/a
76778
17
热化系数
α
0.81
18
全厂热效率
%
80.39
19
热电比
%
615
20
年节约标煤量
t/a
54021.80

5.4 主要设备技术参数
5.4.1 废热锅炉
按照综合利用以工艺产生的废热源确定废热锅炉。本项目废热锅炉为火管锅炉，锅炉容量及主要参数：
锅炉额定蒸发量： 35t/h
锅炉过热器出口压力： 3.82MPa(g)
锅炉过热器出口温度： 450℃
锅炉给水温度： 150℃
锅炉效率： 88%
排烟温度： 140℃
5.4.2 汽轮发电机组
汽轮机型号 C3-3.43/0.49一台
额定功率： 3MW
主蒸汽压力（主汽门入口处）： 3.43MPa
主蒸汽温度（主汽门入口处）： 435℃
汽轮机额定进汽量： 27.9t/h
额定抽汽量： 20t/h
额定工况抽汽压力： 0.49MPa
额定工况排汽温度： 252.7℃
凝汽汽压力： 0.0069 MPa
额定转速： 3000r.p.m
配置发电机型号及主要参数
发电机型号： QF-3-2 型
额定功率： 3MW
额定电压： 10.5KV
功率因数： 0.8
频率： 50Hz
设备制造厂家：青岛捷能汽轮机股份有限公司
5.5 机组运行方式
从原则性热力系统图中可以看出，废热锅炉产生的中压蒸汽全部进入汽机发电后，在进入低压蒸汽管网，供厂内生产和生活用汽。厂内采暖采用