水泥余热发电项目可行性研究报告

中环保水务投资有限公司

关于投资水泥生产线低温余热发电工程的

可行性研究报告

环保事务部

二○一二年三月

目录

第一章总论 (1)

第二章项目背景与建设必要性 (5)

第三章建设条件与建设地址 (9)

第四章建设规模与装机方案 (13)

第五章工程技术方案 (15)

第六章环境保护 (47)

第七章节能 (49)

第八章职业安全与卫生 (51)

第九章企业组织与劳动定员 (53)

第十章项目实施进度计划与工程管

理 (54)

第十一章投资估算与资金筹措 (56)

第十二章财务分析 (60)

附件附图

1、企业营业执照

2、土地证明

3、资金证明

4、环境保护审查意见

5、接入系统初步意见

6、区域位置图

7、平面布置图

8、余热发电原则性热力系统图

第一章总论

一、

《2011-2015年中国水泥余热发电产业发展前景投资咨询报告》简介：

国家在能源、环保等产业政策方面的大力扶持我国近年来十分重视节能环保问题。从2004 年起，国家先后制定了若干政策措施以鼓励节能、环保事业的发展。同时，国家各相关部门还制定了明确的目标和具体措施鼓励余热发电工程行业的发展。按照《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》，"十一五"末，水泥行业的目标是40%的生产线要求安装余热电站，大力推广在钢铁、建材行业实施余热余压利用等节能技术。低温余热回收发电是国家节能环保产业支持项目，符合国家关于节约资源、保护环境及可持续发展的方针政策。国家规定，对于容量大于1MW 的余热电站，应该无条件上网并给予优惠上网电价。

2009 年11 月25 日召开的国务院常务会议决定，到2020 年我国单位GDP 二氧化碳排放比2005 年下降40%～45%，节能减排将成为我国的一项长期战略。

2010 年1 月，国家工业和信息化部发布了《新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案》，提出"计划用4 年时间（2010～2013 年），对日产量2000吨以上的新型干法水泥窑推广纯低温余热发电改造项目，使日产量2000 吨以上的新型干法水泥生产线余热发电配套率达到95%以上，形成427 万吨标准煤的节能能力。

2010年4月2日，国务院办公厅转发发展改革委、财政部、人民银行、税务总局《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》，在资金支持力度、税收

扶持政策、相关会计制度、改善金融服务方面提出了具体的支持政策，如在税收方面，"对节能服务公司实施合同能源管理项目，取得的营业税应税收入，暂免征收营业税，对其无偿转让给用能单位的因实施合同能源管理项目形成的资产，免征增值税"、"节能服务公司实施合同能源管理项目，符合税法有关规定的，自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税"；在发展目标方面，"到2012年，扶持培育一批专业化节能服务公司，发展壮大一批综合性大型节能服务公司"等。该意见的出台将加快推动合同能源管理业务的持续健康发展。

工业和信息化部发布了关于《新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案》，提出在现有全国日产量2000吨以上的新型干法水泥生产线中推广实施水泥窑纯低温余热发电改造项目，年发电量达120亿千瓦时，形成427万吨标准煤的节能能力，使日产量2000吨以上的新型干法水泥生产线余热发电配套率达到95%以上的建设目标，实施期为4年，即2010～2013年，计划建设水泥窑纯低温余热发电项目225套，总装机容量1995MW，预计项目总投资127亿元。因此，可以说，国家依然看好余热发电，在"十二五"期间，水泥行业余热发电还将迎来新一轮的建设高峰。

在刚刚过去的"十一五"，水泥行业发展迅猛，水泥产量从2006年的12.04亿吨，发展到2010年的18.68亿吨，与此同时，相关产业发展也随之"水涨船高"，迎来了黄金发展期，其中，水泥余热发电领域的发展尤为瞩目，截止到2010年底，全国新型干法水泥熟料生产线已经有2/3左右建设了余热发电站。进入"十二五"，当水泥行业

的发展进入"平稳期"，余热发电也将进入一个发展"阵痛期"，今后市场竞争的激烈程度也同样引起了广泛的关注。

导致"十二五"余热发电市场竞争"白热化"的因素主要有：

1、剩余可建余热发电的水泥项目数量有限。目前仅有1/3左右的新型干法水泥生产线没有配备余热发电，加上国家严控新线政策的出台，未来水泥余热发电可分的蛋糕已经很少。同时，我们也注意到，目前建有余热发电的水泥项目主要以大集团大企业的大型生产线为主，经济发达地区居多，这就意味着剩余的水泥项目存在着小、散、地处偏远的特点，这也给余热发电企业争取市场带来了一定的困难。

2、余热发电企业数量越来越多。早期，从事余热发电的企业仅有天津院、南京凯盛、易世达、中信重机等几家企业，然而，随着余热发电被广泛认可，项目数量不断增加，从事余热发电的企业也如"雨后春笋"般涌现。市场有限，企业众多，竞争激烈将是必然。同时，目前一些水泥企业也加入了这个大军，据了解，像天瑞、冀东、华新等一些大型水泥企业开始自行为自己的生产线建设余热发电，这也无形中减少了一定的市场份额。并且，伴随着技术的不断进步、成熟，余热发电项目建设的各个环节更加透明化，水泥企业在选择余热发电项目实施单位时有了更多的比较，余热发电企业获得项目需要付出更多的努力。

3、水泥企业资金紧张。随着国家严格控制对高能耗、高排放行业，产能过剩行业的信贷投放，一些需要依靠贷款来建设余热发电项目的水泥企业资金出现了紧缺，这使一些原本计划建设的余热发电项目被迫搁浅。

4、余热发电项目并网困难。水泥企业余热发电原则是并网不上网，所发电量全部自用。但目前水泥厂余热发电并网仍然是"老大难"问题。这种状况主要其中北方地区，尤

其是东北、山西、山东等省份，并网困难已经成为制约当地余热发电发展的主要因素之一。而相比较而言，南方地区水泥余热发电并网问题不大。

5、国际市场存在"同室操戈"的现象。国内一些余热发电企业很早就预见到了国内市场份额将逐渐减少的情况，早早的就走出国门，拓展国际市场业务。其中，中材节能、大连易世达、南京凯盛等一批企业在国际市场上已经做的"风生水起"。但是随着国内企业进军国际市场数量的增加，在国外也经常会出现"自己人"相互竞争的局面，一个余热发电项目10家左右的中国余热发电企业竞争时常出现

纯低温余热发电的发展趋势

1 概述

传统的水泥工业是一个高能耗、高污染的资源性工业，目前，5000t／d以上的新型干法水泥熟料生产线，虽然其烧成系统基本都采用了窑外分解系统，水泥烧成系统在热耗、电

耗方面有较大幅度的降低，但窑外分解系统仍有大量的中、低温废气余热未能被充分利用，造成大量的能源浪费，并产生大量的废气，而纯低温余热发电系统，则是将熟料生产线所排出的中、低温废气采用纯低温余热发电技术加以回收利用。

纯低温余热发电由于是不用燃料的余热利用，所以更符合节能环保的要求，也是政府重点鼓励的对象。而水泥企业充分利用余热发电，既可以最大限度满足企业终身的用电需求，减少外购电量，又可以降低水泥制造成本，提高经济效益，是世界水泥工业发展的趋势。我国作为世界最大的水泥生产和消费大国，也是能源紧缺国家，充分利用水泥窑外分解系统余热发电势在必行。

2 纯低温余热发电的发展趋势

进人2l世纪的中国，随着GDP的快速增长，能源供应紧张的状态日趋明显，特别是2004年之后，中国的能源状况难以支撑高速的经济增长，国家高度重视节约能源资源：全面做好能源资源工作，优先抓好节约能源资源! (胡锦涛) 一高度重视加强领导，加快建设节约型社会!(温家宝)

一制定完善资源节约标准‘ (国务院)

一颁布《节能中长期规划》，启动十大重点节能工程 (国家发改委)

早在1996年国务院曾以国发『1996136号文批转国家经贸委等部门《关于进一步开发资源综合利用意见》的通知，《意见》中明确指示，凡利用余热、余压、城市垃圾和煤矸石、煤泥等低热值燃料及煤层气生产电 -●力、热力的企业，其单机容量在500千瓦以上，符合并。新网调度条件的，电力部门都应允许并网?? ，装机容量毒

在1．2万千瓦以下(含1．2万千瓦)的综合利用电厂，不参加电网调峰?? 。孽国家对建设电站的有关政策文件如下：

(1)国家经贸委文件(国经贸资源[20001 660号)。关于印发《资源综合利用电厂(机组)认定管理办法》的通知(2)国家经贸委资源司《关于落实好综合利用电厂优惠政策的通知》(国经贸资源[19981 5号)。

(3)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[19961 36号)。

(4)电力工业部《关于电网与电厂、电网与电网并网运行的规定(试行)》的通知(电政法[19941 315号)。

(5)国家经贸委、国家环保总局公告《国家重点行业清洁生产技术导向目录》(第二批)(2003年第21号)。

(6)国家发展和改革委员会2004年编制发布的《节能中长期专项规划》。

全国新型于法水泥的生产能力约45000万吨，如全部采用纯低温余热发电技术，总装机将达到1500MW，年供电量约90亿kwh，相当于年节约标准煤345万吨，每年减少CO：排放量862．5万吨，大大减少对环境的空气污染和温室效应。

项目名称及承办单位：

1、项目名称：

5000t/d水泥熟料干法生产线纯低温余热发电工程

2、建设性质

技术改造

3、项目建设单位

XXXX公司

联系电话：XXXXX

邮政编码：

通讯地址：XX普通镇镇驻地

4、报告编制单位

XXXXX研究院

工程咨询等级：甲级

证书编号：XXXXXXX

发证机关：国家发展和改革委员会

二、编制依据

1、XXXX公司与XXXXX研究院签订的工程咨询委托书与合同书

2、《工业建筑设计规范》、《电气设计规范》、《建筑给水排水工程规范》、《工程设计防火规范》

3、《节能中长期专项规划》

4、《水泥工业产业发展政策》、《水泥工业发展专项规划》

5、《建设项目可行性研究与经济评价手册》(第三版)

6、国家有关的法律、法规、标准规范等

7、建设单位及有关部门提供的基础资料及证明文件

三、设计范围

1、主要生产工程

5000t/d水泥熟料生产线窑头、窑尾废气旁路系统及飞灰处理系统，纯低温余热发电系统的SP余热锅炉、AQC余热锅炉、汽轮发电机组、锅炉水处理设施，循环冷却水系统、DCS控制系统等的设计。

2、涉及的内容

本工程内容的专业有：项目建设必要性、项目建设条件

与厂址、工程技术方案、环境保护与节能、劳动安全卫生与消防、企业组织与劳动定员、项目实施进度与工程管理、投资估算与资金筹措、财务分析等。

四、设计原则和指导思想

尽可能做到余热电站在正常运行时不影响水泥熟料生产线的正常工作，余热电站建设时减少对水泥生产线正常生产的影响，余热电站设计遵循“技术先进、生产可靠、节约投资”的原则，具体指导思想如下：

1、在不影响水泥生产的前提下最大限度的利用余热；

2、在技术方案上统一考虑回收利用水泥生产线窑头熟料冷却机及窑尾预热器的废气余热，冷却机采用中部抽风，合理设计中部抽风口，并设余风再循环；

3、在生产可靠的前提下，提倡技术先进，要尽可能采用先进的工艺技术方案，以降低操作成本和改造基建的投入；

4、以生产可靠为前提，采用成熟、可靠的生产工艺和设备，生产设备原则上采用国产设备；

5、贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、计量、消防等方面的有关规定和标准，做到“三同时”。

五、建设单位概况

XXXX公司位于XXXX普通镇，由XX联合水泥有限公司(隶属于XX材料XX公司)，注册资金XXX万元，中国联合水泥有限公司投资占80%，XXX投资占20%。一期5000t/d水泥熟料生产线已于2006年12月建成投产，主要产品为30万t/a的P.O42.5普硅水泥和60万t/aO.F32.5粉煤灰水泥，采用Ф5.2×74m规格的回转窑、双系列五级旋风预热器在线喷腾式分解炉新型干法生产线。

五、研究结论

1、建设地址

本项目建于XXXXX普通镇，XXXX公司院内，该地址交通便捷，配套基础设施齐全，可充分原有设施，降低建设投资，建设条件极为方便。

2、建设规模

本项目为5000t/d水泥熟料干法生产线配套纯低温余热发电系统，新上9MW发电机组一套，年发电量5659万KWH，年供电量5620万KWH。

3、装机方案

根据水泥熟料装置运行的技术参数和余热量，SP余热回收锅炉选用型号为KS325/330-23.0-1.18/290，AQC余热回收锅炉选用型号为KA200/380-19.5-1.18/335，发电机选用QF-9-2型，凝汽式汽轮机选用N9-1.05。

4、项目实施进度计划

该项目建设期为1年，计划2007年7月份开工建设，到2008年6月底全部完成并竣工验收。

5、劳动定员

该项目建成后，需工作人员26人，工作人员主要由XXXX公司内部调剂，不足部分由社会劳动力市场招聘和接收大中专毕业生两种途径解决。

6、投资估算

本项目总投资估算为6168万元，其中，固定资产投资6150万元，铺底流动资金18万元。固定资产投资中土建工程1071万元，设备购置及安装费4336万元(含进口设备费71.05万美元)，其他费用327万元，预备费288万元，建设期利息128万元。

项目资本金1300万元。

7、资金筹措

⑴申请银行贷款3600万元；

⑵其余建设资金由XXXX公司自筹解决。

8、主要技术经济指标

项目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

第二章项目背景与建设必要性

一、项目概况

水泥工业是国民经济的重要基础产业，是国民经济社会发展水平和综合实力的重要标志。改革开放以来，随着经济建设规模扩大，我国水泥工业发展很快。1978年全国水泥产量6524万吨，2005年水泥产量10.60亿吨，水泥年产量净增9.95亿吨。从1985年起我国水泥产量已连续21年居世界第一位，目前占世界总产量的48%左右。水泥产量的快速增长，从数量上基本满足了国民经济持续快速发展和大规模经济建设的需要。

随着全球经济的快速增长，对能源的需求越来越多，能源已成为经济增长的制约瓶颈。水泥制造业是一个高能耗产业，不仅每年要消耗大量的煤炭等一次能源，而且还要消耗大量的二次能源---电力，虽然随着水泥煅烧技术的发展，系统热效率得到了较大的提高，1300t/d、2500t/d、5000t/d新型干法水泥生产线的熟料热耗已经分别达到了3475kJ/kg(830kcal/kg)、3140kJ/kg(750kcal/kg)、2970kJ/kg(710kcal/kg)，但仍有大量的中、低温废气余热未能被充分利用，造成大量的能源浪费，并产生大量的废气，其中CO2的排放量占到了我国CO2总排放量的20%。

树立科学发展观、建立循环经济运行体系是我国一项长期的重大技术政策，合理的综合利用现有的宝贵资源是我国确保经济可持续发展的关键。在窑外分解新型干法水泥生产工艺中，窑尾预热器和窑头熟料冷却机的废气除了部分用于烘干原料、煤以外，仍然排掉了大量的低温废气，余热白白

损失了，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的30%，进一步充分利用这些中低品位的余热是节约能源、减少温室气体排放的关键。国家也出台了一系列优惠政策鼓励发展余热余压综合利用项目。在国家政策的鼓励下，国内许多水泥制造企业如：海螺集团宁国水泥厂、广西鱼峰水泥厂、浙江长兴煤山众盛建材有限公司、浙江三狮水泥股份有限公司等针对水泥生产过程中产生的余热，建设了纯低温余热发电装置，取得了相当成功的经验和较好的经济效益。不仅使水泥生产线产生的废热资源转化为电能，使其变废为宝，降低水泥生产成本和提高企业的经济效益，有利缓解水泥制造企业生产用电的紧张形势，而且可降低排烟温度和排尘浓度，减轻热污染和环境污染。

XXXX公司是以生产水泥熟料为主导的水泥生产企业，现公司生产能力为5000t/d水泥熟料，每天有大量的余热被白白损失，大量的CO2排入大气中，对当地环境造成一定的污染。依据目前国内水泥生产企业的运作方式和国家有关政策，经过公司研究决定新上余热发电装置，来降低企业生产成本，提高企业的经济实力。

二、建设必要性

1、项目的建设符合国家产业政策

节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。为推动全社会开展节能降耗，缓解能源瓶颈制约，建设节能型社会，促进经济社会可持续发展，实现全面建设小康社会的宏伟目标，国家发展和改革委员会制定了第一个《节能中长期专项规划》，规划中提出了十大重点节能工程，并对实施工作进行具体部署。通过实施十大重点节能工程，“十一五”期间将实现节约2.4亿吨标准煤的节能目标。十大重点节能工程包括：节约和替代石油、

燃煤工业锅炉（窑炉）改造、区域热电联产、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化、建筑节能、绿色照明、政府机构节能以及节能监测和技术服务体系建设工程等。XXXX 公司依据公司的产品生产情况，在水泥熟料装置中装设余热回收系统和发电机组，实现能源综合利用，增加企业经济实力。本项目的建设属于《节能中长期专项规划》中节能重点领域和重点工程余热余压利用工程。同时该项目建设符合国家《产业结构调整指导目录(2005年本)》中第二十六款“环境保护与资源节约综合利用”第34和35条“节能、节水、环保及资源综合利用等技术开发、应用及设备制造；日产2000吨及以上熟料新型干法水泥生产余热发电”。因此该项目的建设是国家重点鼓励发展的项目，符合国家相关的产业政策。

2、项目的建设有利于节约能源，保护环境

目前国内鼓励发展的新型干法水泥生产工艺，烧成系统采用了窑外分解系统，生产过程中窑尾预热器和窑头熟料冷却机会产生大量的中、低温余热，这部分余热除了部分用于烘干原料、煤以外，仍然排掉了大量的中、低温废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的30%，造成大量能源的浪费。通过安装余热回收发电系统，将这部分热能转化为电能，这种发电方式既不消耗任何燃料，也不产生环境污染，发电成本又低，经济效益十分显著。

XXXX公司已经建成投产了5000t/d水泥熟料装置，在生产过程中有大量的热能产生，目前这部分热能没被利用，大量的余热白白损失。按照目前国内5000t/d水泥熟料生产能力的企业，在不影响水泥生产线正常工作的前提下，可配套建设9MW装机容量的纯低温余热发电系统，年发电量为5650万KWH，扣除自用电外年可供电量5200

万KWH，按火电发电厂发电效率为0.383kg标准煤/KWH计，年节约标准煤19900t，同时可减少CO2排放量53500t。

因此通过本项目的建设，使水泥熟料生产过程中产生的余热回收得以利用发电，不仅使能源得到综合利用，而且发的电量用于生产，实现节能降耗，增加经济效益，减轻对环境的污染。

3、项目的建设是建设节约型社会的需要

国务院最近下发的《关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》中，要求国务院各有关部门、各级人民政府“要坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针，紧紧围绕实现经济增长方式的根本性转变，以提高资源利用效率为核心，以节能、节水、节材、节地、资源综合利用和发展循环经济为重点，加快结构调整，推进技术进步，完善政策措施，强化节约意识，尽快建立健全促进节约型社会建设的体制和机制，逐步建立节约型的增长方式和消费模式，以资源的高效和循环利用，促进经济社会可持续发展”。

能源是企业发展运营的必要条件，并且是经济发展的基本条件之一，我国是世界上资源严重缺乏国家之一。由于我国起点低，生产技术落后，过去是走着粗放型、高能耗的发展之路，随着经济发展和城市化进程的加快，资源短缺成为制约经济发展的瓶颈，国家和企业均认识到这一点，经济的发展已由过去的粗放型经济向集约型经济转变，提出了建设经济节约型社会和环境友好型社会，势必要求企业走资源节约之路。

通过本项目建设，XXXX公司可使水泥熟料生产过程的热能转化为电能，可使能源得到综合利用，提高资源利用效率，符合建设节约型社会的需要。