江西三清水泥有限公司能量系统优化节能工程可行性研究报告

1. 总论1.1. 项目概况江西三清水泥有限公司是省内大型民营企业，是江西省水泥行业的重点企业之一，公司坐落于世界级著名风景区三清山下，位于玉山县岩瑞镇新型建材工业园区内，周边与浙江、安徽、福建毗邻，320国道、311高速公路傍厂而过，公司还拥有浙赣铁路水泥专用线一条，交通便捷，地理位置十分优越。

公司始建于2000年，经过几年的技改，拥有一条2000T/D 新型干法熟料水泥生产线，现已形成年产100万吨水泥规模，固定资产10440万元。

主导产品“三清山”牌42.5级、32.5级普通硅酸盐水泥，产品主要销往福建、鹰潭、上饶等地。

公司积极倡导“以科技为先导、向管理要效益、创品牌促发展”的经营理念，先后通过了ISO9001：2000质量体系认证，国家水泥产品质量认证，07年实现工总业产值现价9603.5万元，产品荣获江西省著名商标，中国市场知名品牌产品。

对于该水泥线产生的大量烟气余热和电机系统运行状况，公司根据水泥线的能耗水平，对国家能源政策进行了认真的学习和研究，同时对国内现有的纯低温余热利用电站和电机节能技术进行了综合调研，决定进行能量系统优化节能工程，配套建设4.5MW纯低温余热电站并对生产线电机系统进行节能改造，以达到充分利用水泥窑排放的废热资源，节约电能、降低生产成本，提高企业经济效益的目的。

1.2. 政策背景介绍随着我国人口的不断增加和经济的快速发展，资源相对不足的矛盾将日益突出，寻找新的资源或可再生资源，以及合理的综合利用现有的宝贵资源将是我国今后如何确保经济可持续发展的关键所在。

为此，早在1996年国务院就制定并出台了一系列开展资源综合利用的政策，倡导要坚持资源开发与节约并举，并把节约放在首位，一切生产、建设、流通、消费等各个领域，都必须节约和合理利用现有的各种资源，千方百计减少资源的占用和消耗。

开展资源综合利用，是我国的一项长期的重大技术经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源、改善环境状况、提高经济效益，实现资源的优化配置和可持续发展具有重要的意义。

人类生存和社会发展进步所必须依赖的石油、煤炭、水等均属于资源的范畴，均属于全人类、全社会所必须予以保护和合理综合利用的资源领域。

为贯彻落实《国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知》（国发[1996]36号）等文件的精神，国家经贸委于二〇〇〇年七月下发了――关于印发《资源综合利用电厂（机组）认定管理办法》的通知，该办法适用于全国所有的资源综合利用电厂（机组）。

该管理办法中明确指出：资源综合利用电厂（机组）是指利用余热、余压、城市垃圾、煤矸石（石煤、油母页岩）、煤泥······等低热值燃料生产电力、热力的企业单位。

………对于以工业余热、余压为工质的资源综合利用电厂，应依据产生余热、余压的品质和余热量或生产工艺耗汽量和可利用的工质参数确定工业余热、余压电厂的装机容量，并且特别是指回收利用工业生产过程中产生的可利用的热能及压差进行发电的企业。

利用水泥生产过程中的余热建设电站，电站的产品―电力将回用于水泥生产，间接降低水泥生产的电耗。

这套系统在回收水泥生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了水泥厂对环境的热污染以及粉尘污染，由于减少了外部电网的供电，间接减少了CO、N2等有害气体的排放，给企业带来巨大的经济效益的同时，又取得了明显的社会效益。

这套系统是一个典型的循环经济范例。

循环经济的思想萌芽兴起于60年代，到了80年代，人们的认识经历了从“排放废物”到“净化废物”再到“利用废物”的过程。

到了90年代，特别是可持续发展战略成为世界潮流的近几年，源头预防和全过程治理替代末端治理成为国家环境与发展政策的真正主流，人们在不断探索和总结的基础上，提出以资源利用最大化和污染排放最小化为主线，逐渐将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一套系统的循环经济战略。

循环经济内涵是一种“促进人与自然的协调与和谐”的经济发展模式，它要求以“减量化→再利用→再循环”（3R）为社会经济活动的行为准则，把经济活动组织成一个“资源→产品→再生资源”的反馈式流程，实现“低开采、高利用、低排放”，以最大限度利用进入系统的物质和能量，提高资源利用率，最大限度地减少污染物排放，提升经济运行质量和效益。

“减量化、再利用、再循环”是循环经济最重要的实际操作原则。

2004～2007年，国家发展改革委曾多次召开全国循环经济工作会议，要求贯彻和落实科学发展观，大力推进循环经济发展。

循环经济是以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。

发展循环经济有利于形成节约资源、保护环境的生产方式和消费模式，有利于提高经济增长的质量和效益，有利于建设资源节约型社会，有利于促进人与自然的和谐，充分体现了以人为本，全面协调可持续发展观的本质要求，是实现全面建设小康社会宏伟目标的必然选择，也是关系中华民族长远发展的根本大计。

发展循环经济，要把握好五个环节：在资源开采环节，要大力提高资源综合开发和回收利用率；在资源消耗环节，要大力提高资源利用效率；在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利用；在再生资源产生环节，要大力回收和循环利用各种废旧资源；在社会消费环节，要大力提倡绿色消费。

本能量系统优化节能工程项目，实施余热电站建设和电机系统节能改造后，可大量回收水泥窑废气，节约大量电能，提高水泥线的整体资源利用水平，为资源的绿色消费贡献力量。

总之，项目的实施是国家、行业可持续发展的要求，是水泥业发展的趋势。

1.3. 水泥窑纯低温余热发电技术发展和电机节能简介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，已投入运行。

同时，获赠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，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，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，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。

这些余热电站的相继建成及投产，收到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。

高低压变频调速装置、全自动液体电阻启动器、无环流静止式进相器、软启动器、高低压自动无功补偿装置等电机节能技术日臻完善，为水泥线的电机节能提供了可靠保障1.4. 研究范围1)高低压电机、风机、磨机等；2)电站总平面布置；3)电站主厂房，包括：汽轮发电机房、电站控制室、站用电力室、化水处理车间等；4)窑头余热锅炉（AQC余热锅炉）；5)窑头废气沉降室；6)窑尾余热锅炉（SP余热锅炉）；7)化学水处理车间；8)循环水冷却系统；9)生产、生活、消防给水、排水管网；10)电站接入系统；11)电站计算机控制系统；12)电站内的供配电、照明、通讯、控制等；13)室外汽、水管线；14)配套的电站的空调、通风、给排水、消防、土建工程等。

1.5. 设计原则及主机设备选型1.5.1. 设计原则1)电机节能装置先进、可靠、安全；2)充分利用水泥生产线窑头熟料冷却机及窑尾预热器废气余热；3)电站的建设及生产运行应不影响水泥生产系统的生产运行；4)电站的系统及设备应以成熟可靠、技术先进、节省投资、提高效益为原则，并考虑目前国内余热发电设备实际技术水平；5)通过余热锅炉沉降下来的窑灰应回收并用于水泥生产以达到资源综合利用及环境保护的目的；6)电站控制采用DCS计算机集中控制及管理系统；7)电站设集中电力室，电站启动时启动电源为电网供电，电站正常运行后，站用电即可由电网供电，也可由发电机直接供电；8)电站与电网通过公司总降并网，运行方式为并网不上网；9)电站设独立调度通讯系统，与电站生产有关的各岗位均设直通调度电话，电站与电网调度管理部门间按要求设置调度通信设施；1.6. 主要技术经济指标序号技术名称单位指标备注1 电站：装机容量kW 45002 平均发电功率kW 43803 年运转天 d 3104 建筑面积m2 19005 全站劳动定员人206 年发电量104kWh 32507 年供电量104kWh 30608 电机：年节电量104kWh 11509 合计：年节能量104kWh 4210t标煤15577 按370g/ kWh计10 固定资产投资总估算万元4078.35其中：建筑工程万元273.25设备费万元3078.89安装工程万元377.53其它万元348.6811 经济效益投资回收期（税前）年 3.15 包括建设期投资回收期（税后）年 3.66投资收益率（税后）% 37.69平均节能成本元/kWh 0.117 不含税1.7. 结论与建议1)本项目建设条件具备，生产过程中所需的药品、电力、水源、设备装置供应有保障。

2)项目设计严格遵循“成熟可靠、技术先进、节省投资、提高效益”的设计原则，设计上充分利用科研与设计成果，吸取了其他同类型、同规模项目的经验和教训，同时公司引入热电方面的专门人才，为本工程的实施奠定了坚实的基础。

3)本项目为可持续发展战略做出了应有的贡献，回收了水泥生产过程中大量的余热和电能，既提高了能源的利用率，又改善了环境。