工业硅余热利用项目建议书(201047)[1]

蓝星硅材料有限公司
4台工业硅炉余热回收发电项目建议书
项目业主单位：蓝星硅材料有限公司
项目设计单位：陕西能源建筑设计研究院
项目实施单位：西安瑞驰冶金设备有限责任公司
余热回收发电项目合作概要
1．项目简介
本项目是利用能源效率高的低压蒸汽联合循环发电系统，回收利用2台25000KVA及2台27000KVA工业硅炉共4台工业硅炉生产过程中烟气中的余热，生产电力和蒸汽供本企业使用，取代外购电力和蒸汽。

项目投资9600万元，建成1台12兆瓦余热发电机组，项目投产后年运行时
间7200小时，年发电7.776亿KWH，节能能力为2.8万吨标准煤/年，并形成7.28万吨碳/年二氧化碳减排能力，年节能效益为2146万元，项目投资回收期为4.5年。

项目建设地址：
建设性质：
资金来源：项目实施单位筹资9600万元，双方依据节能收益分享。

建设工期：
2．项目业主
蓝星硅材料有限公司是中国蓝星（集团）总公司下属的中国最大的专业从事工业硅的研究、生产及销售的基地。

位于甘肃省兰州市中堡镇，占地面积20万平方米，紧邻兰新铁路和312国道兰武高速公路，距兰州市123公里。

公司拥有自备铁路专用线，公路、铁路、航空、通讯等十分便利。

公司现有正式员工1187人，固定资产2亿多元。

与国内外十多个工业硅生产厂家及用户建立了友好合作关系，产品主要销往江西星火并畅销全国及出口海外。

公司现有工业硅炉五台，其中一台为公司自己改造建成的10000KVA 电炉，两台是从德国德玛格公司引进的2.5万KVA电炉，年生产能力为20000吨，为亚洲最大的工业硅炉。

同时公司引进德国德玛格公司的先进技术及关键设备又兴建两台处于世界级规模和领先水平的2.7万KVA工业硅炉。

同挪威埃肯公司合作引进的工业硅炉烟尘净化配套系统现已投入运行，年回收纳米级微硅粉20000吨，年生产能力将达5万吨。

公司采用德国、挪威等国先进生产工艺和设备，技术力量雄厚，检测手段先进，质量保证体系完善，产品质量符合ISO9001：2000认证标准要求。

3．项目技术基础
国外纯低温余热发电技术从六十年代末期即开始研制，到七十年代中期，无论是热力系统还是装备都已进入实用阶段。

此项技术的应用到八十年代初期达到了高潮，尤其是日本，此项技术较为成熟，不但在本国二十几条预分解窑水泥生产线上得到应用，并且出口到台湾、韩国等一些国家和地区。

他们开发研制的余热锅炉及中、低品位蒸汽汽轮机，经数十个工厂多年运转实践证明，技术成熟可靠并具有很大的灵活性。

1996年日本新能源产业株式会社（NEDO）向我国安徽省宁国水泥厂赠送了一套6480kW的纯中、低温余热电站设备，余热电站的工程设计、开发、技术转化由天津水泥工业设计研究院（TCDRI）承担，目前已投入运行。

TCDRI承担设计的广西鱼峰水泥股份有限公司纯低温余热电站工程，电站装机容量7000kW，设计发电功率5700kW，2004年7月并网发电成功，至今已正常发电。

2003年4月，TCDRI设计的全部国产装备的纯低温余热电站在上海万安集团金山水泥厂1200t/d四级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机2500kW，正常发电功率为1900~2100kW，吨熟料发电量达38~40kWh，接近同类电站的国际先进水平。

2005年6月，TCDRI设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江小浦众盛水泥有限公司2500t/d 五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机3000kW，正常发电功率为3200~3300kW，吨熟料发电量达30~32kWh，使得2500t/d五级预热器水泥熟料生产线纯低温余热发电达到了一个崭新的技术水平。

2005年7月，TCDRI设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江煤山众盛建材有限公司5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机6000kW，正常发电功率为6300~6500 kW，吨熟料发电量达30~32kWh，谱写了5000t/d五级预热器水泥熟料生产线进行纯低温余热发电的又一新篇章。

2005年9月，TCDRI设计的全部国产装备的纯低温余热电站在浙江三狮有限公司2500t/d+5000t/d五级预热器水泥熟料生产线正式投入运行，该电站装机3000kW+6000kW，正常发电功率约10000 kW，吨熟料发电量达31~33kWh，该厂每天因发电的建设而净利润12余万元，预计2.5年回收电站建设的全部投资。

TCDRI设计这些余热电站的相继建成及投产，收到了良好的经济效益与社会效益，在大幅度降低水泥生产成本的同时也为国家节约了能源，保护了环境，为可持续发展战略作出了贡献。

2009年8月广西八一铁合金公司在2台16500KVA硅锰炉上率先实现了发电，总装机3MW，实际发电2.4MW，在铁合金行业起到了示范作用。

2010年2月由西安瑞驰冶金设备有限责任公司参与的鄂尔多斯冶金集团的4台25500KVA硅铁炉余热发电项目将实现发电，为项目的实施提供了技术基础和管理基础。

同时随着国内低参数、多级进汽式汽轮机的开发成功，国产装备的纯中、低温余热电站也进入了成熟阶段，采用中、低品位余热动力转换机械的纯中、低温余热发电技术具有更显著的节能效果，此项技术必将成为钢铁工业节能降耗的有效途径之一。

4．项目联合设计单位
陕西能源设计研究院
西安瑞驰冶金设备有限责任公司
5．项目实施单位
西安瑞驰冶金设备有限责任公司。

西安瑞驰冶金设备有限责任公司成立于2000年，注册资金1100万元，位于西安市高新技术产业开发区，属高新认定企业，是国资委/中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会副主任委员单位、全国能源基础与管理标准化技术委员会能源管理委员会委员单位、中国铁合金协会、中国电石协会、中国化工节能协会、中国节能协会节能服务产业委员会、中国联合钢铁协会会员单位。

多年来公司一直致力于电能质量优化与节能、节能软件以及节能设备的设计开发，为高耗能企业的节能降耗、企业增产做出了很大的贡献，取得了丰硕的成果。

公司拥有实用新型专利60项，申请发明专利13项，其中获得了国家科技部中小企业创新基金的支持的项目有4个。

公司已通过ISO 9001：2000质量管理体系认证。

公司是电能质量节能的6个国家标准的主要起草单位。

公司目前是“节能转贷”项目的首家实施单位。

“节能转贷”项目是法国开发署、世界银行和中国国家财政部、国家发改委共同启动的针对大型节能工程的第三方贷款项目。

6．项目技术依托机构
中国铁合金协会
中国节能协会节能服务委员会
7．项目技术方案
8．项目内容
根据的总图布置及工艺流程，结合废气参数的特性，本方案拟采用按车间和生产规模分组，在每台电炉的尾部废气出口增设一台余热锅炉，运行的2台25000KVA工业硅炉及已经运行2台27000KVA工业硅炉为
一组配套建设一套12MW低参数凝汽式汽轮发电机组。

1）2台25000kVA工业硅炉生产线，每台电炉的废气参数为：（标况）650℃↓120℃，此部份废气全部用于发电，废气经余热锅炉换热后进入原有收尘系统后排放。

此部分废气余热可生产过热蒸汽 1.6MPa－380℃－15t/h。

2台27000kVA工业硅炉生产线，每台电炉的废气参数为：（标况）650℃↓120℃，此部分废气余热可生产过热蒸汽1.6MPa－380℃－17t/h。

经计算4台工业硅炉生产线，总发电能力为12MW。

4台工业硅炉总装机能力12MW，安装2台15吨余热锅炉、2台17吨余热锅炉和1台12MW凝汽式汽轮机发电机组。

采用燃气--蒸汽联合循环发电及供热方案，即回收烟气余热送入余热锅炉生产310摄氏度的蒸汽，推动低温凝汽式汽轮发电机组发电，在汽轮发电机输出总管上，装设一套蒸汽减温减压装置，将蒸汽降压到0.8兆帕，供生活使用，通过热力管道输送至生活区供冬季供暖。

工程内容如下：
（1）委托科研和设计（陕西省能源设计研究院或其他有资质有能力的单位）
（2）购置4台工业硅炉专用余热锅炉及反渗透法锅炉给水等配套设施；
（3）购装1台12MW凝汽式汽轮机发电机组及辅助设施；
（4）装配余热发电热力管网系统以及生活区冬季供暖热力管网
（5）购装发电机组的输、配电及控制系统；；
（7）系统调试及试运行。

9．项目实施周期
项目于2010年11月签订节能服务合同
项目于2011年1月签订科研以及设计合同
项目于2011年2月签订余热锅炉发电设备以及水处理设备采购合同
项目于2011年3月开始土建施工，7月结束
项目于2011年7月开始设备安装结束，热调试开始。

项目于2011年9月工程竣工验收。

10．项目技术经济评价
利用工业硅生产过程中产生的650℃以下的废气余热作为热源的纯低温余热发电，在不增加生产能耗的前提下，整个热力系统不燃烧任何
一次能源，电站的产品——电力将回用于铁合金生产，在回收大量造成环境热污染的废气余热的同时，所建余热发电站不仅发电成本低，经济效益好，还可以缓解电力紧张的矛盾；同时，减少CO2排放，对保护生态环境起着积极作用，可给企业带来巨大的经济效益。

这套系统是一个典型的循环经济范例。

① 发电效益：发电机组总的装机功率为12MW，平均发电效率为
0.9，电站年运行时间为7200h，电站自用电率为7%，电价按
0.426元/kWh，年平均发电成本0.15元/ kWh计（含人员工资
及设备折旧费），则：12000×0.9×7200×(0.426-0.15)=2146
万元/年，每年因发电产生的经济效益为2146万元/年。

② 工程总投资：
本工程项目计划总投资为9600万元，单位投资8000元/kW。

配套建设12MW低参数凝汽式汽轮发电机组一台套。

11．投资情况
合同额：9600万元；
资金来源：项目实施单位投资，其中部分用世界银行资金（要求项目业主单位担保），部分资金实施单位自筹；
合同类型：能源合同管理合同，节能效益分享型，项目实施单位在15年内从分享节能效益中收回投资，项目建成后的第1年至第5年项目实施单位和项目业主单位的分配为：90%：10%，后10年实施单位和项目业主单位的分配为：60%：40%。

项目简单投资回收期：4.5年。

表一 2×12MW汽轮发电机组投资构成表单位:万元
表二主机设备选型
12．余热电站经济指标
13. 寿命期项目业主单位和项目实施单位的收益：
合作20年
运行5年甲方：收益分配1073万元（回收成本）；
运行5年乙方：西安瑞驰冶金设备有限责任公司收益分配9657万元（回收成本）；
运行20年甲方：净收益分配12989万元；
运行20年乙方：西安瑞驰冶金设备有限责任公司净收益分配20331万元；
运行30年甲方：净收益分配34449万元。

从表上数据可看出，在双方5年的合作期内，项目业主单位投入了960万元，收益为1073万元，项目实施单位投入了8640万元，收益为9657万元；在双方15年的合作期内，项目业主单位投入了960万元，总收益为9657万元，项目实施单位投入了8640万元，总收益为22533万元。

当然，该项目收入还应该包含国家节能减排补贴约1500万元，CDM 的收入等等，这些收入也纳入双方的收益分配，将改善投资回报的内部收益率，使财务指标得到改善。

14.节能量的确认
项目建成的系统装有各种检测仪表，发电量、供电量、供汽量、用水量均可计量。

在正常生产条件下，检测一个时段的供电量、供汽量和用水量，即可计算出每月和每年节能量。

15．项目合作结论
从以上分析得出结论：该项目技术是可行的，合作双方是共赢的，建议双方尽快开展合作谈判和技术交流，及早实施该项目。

西安瑞驰冶金设备有限责任公司
2010/10/29。