20xx某鋼鐵廠200100平燒結余熱發電項目技術協議(2)(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 12 3 工程設計 設計主要技術原則 （ 1） 充分回收燒結余熱發電，盡可能提高熱能利用率。 （ 2） 采用成熟、穩定、先進的中低溫煙氣余熱回收發電技術（余熱高效回收及能量梯級利用技術）和工藝流程及設備，技術水平達到國內先進水平。本項目燒結余熱回收利用技術由 **有限公司自主開發成功， 已申請國家專利，專利為 《高效燒結雙壓余熱鍋爐配 置補汽式汽輪機余熱發電系統》（專利號： ）。 （ 3） 本項目配置 3 臺雙壓余熱鍋爐和 1 臺 15MW 補汽凝汽式汽輪發電機組。 （ 4） 鍋爐采用雙壓技術。 本項目采用的燒結余熱鍋爐由杭州鍋爐集團公司自主開發，已申請國家專利（專利號 ）。 （ 5） 采用雙壓汽輪機組，提高發電效率。 汽輪機的選型充分考慮燒結生產不穩定、短時間停機多的特點，與廢氣溫度相匹配 ,選擇進汽參數 低 ,且允許波動范圍大的汽輪機。 （ 6） 總平面布置在滿足消防、生產安全要求，工藝流程合理，施工和運行方便的前提下，節約用地，盡量考慮美觀。 （ 7） 環 （帶） 冷機的密封及煙氣循環等設備及施工不能影響燒結生產的正常進行。不需要 環（帶）冷機 停車即可施工的安排平時施工，需要 環（帶）冷機 停車才能施工的工程應根據燒結車間檢修時間合理安排施工。 （ 8） 鍋爐及發電機組的開、停及運行應當服從燒結生產的需要，服從燒結生產安排，保證燒結礦的產質量。 （ 9） 環（帶）冷機 余熱鍋爐及發電機組的設施及運行必須保證不影響燒結正常生產，保證 環（帶）冷機 的冷卻效果，燒結礦的排礦溫度滿足運輸皮帶要求。 （ 10） 全循環 余熱利用煙氣系統帶旁路系統，若余熱鍋爐發電機組出現故障，控制系統可快速的啟動原 1＃ 環冷風機， 同時打開煙囪上煙氣擋板門，關閉煙道上的煙氣擋板門，系統可切換到原有工況下運行，等余熱鍋爐發電機組故障排除后，系統可很快的切換，充分保證燒結主工藝的安全和正常運行。 （ 11） 鍋爐自帶除氧裝置，無需額外的除氧裝置及其所需的加熱蒸汽。特別是在余熱鍋爐冷態啟動階段，現場無法提供除氧加熱蒸汽，該優點尤為重要，可保障余熱鍋鋼鐵有限公司燒結機尾低溫煙氣 余熱 發 電 項目 技術協議書 13 爐的正常運行。 （ 12） 供排水系統：采用帶機械通風冷卻塔的二次循環供水系統，提高水的重復利用率。由 鋼鐵 提供 電廠 原水 ；電廠生產回水集中回收；電廠排水采用生產、生活與雨水分流制系統 。循環冷卻水量按蒸汽全部用來發電 進行 計算 選型 。 （ 13） 熱控系統：機、爐、電采用 DCS 分散集中控制系統，提高全廠的自動化水平。 （ 14） 化水由業主接入廠區紅線。 （ 15） 汽水取樣 采用 手動 檢測 。 （ 16） 認真貫徹執行國家和地方有關節能、環保、生產安全、工業衛生、消防及職業病防治的法令、法規和標準規范。 （ 17） 地震基本烈度：本工程按 7 度設防。 （ 18） 本項目一次性完成全部設計，但分一、二期建設，其中因 6燒結機尚未完工，故 6燒結余熱發電鍋爐及配套公輔設施 （即鍋爐本體附屬設備） 為二期項目，其余為一期項目。 主機參數 燒結 余熱鍋爐 參數 本設計根據 業主 提供的燒結機及其配套環冷機的煙氣技術參數 ，通過計算及優化，確定燒結余熱鍋爐主要技術參數見表 31。 表 31 燒結 余熱鍋爐參數表 序號 項目 200 燒結 （ 2 臺） 2 100 燒結 （ 1 臺） 1 Ⅰ 段煙氣 （鍋爐進口） 溫度（ ℃ ） 400 350 煙氣量（萬 Nm3/h） 18 20 2 Ⅱ 段煙氣 （鍋爐進口） 溫度（ ℃ ） 300 煙氣量（萬 Nm3/h） 18 3 余熱鍋爐 中壓蒸汽 壓力（ ） 溫度（ ℃ ） 370 325 鋼鐵有限公司燒結機尾低溫煙氣 余熱 發 電 項目 技術協議書 14 流量（ t/h） 23 14 4 余熱鍋爐 低壓蒸汽 壓力（ ） 溫度（℃） 226 217 流量（ t/h） 9 4 5 排煙溫度（℃） ~145 ~140 6 低壓給水溫度（℃） ~40 ~40 補汽凝汽式汽輪發電機組 根據以上方案， 考慮蒸汽進汽機前的溫度損失為 5～ 10℃，壓力損失 ，廠區汽水損失 3％，得到 一期和終期 汽輪機參數如下表 32。 表 32 一期發電參數表 序號 項目 數據 備注 1 計算發電功率（ MW） 補汽量為 2 中壓蒸汽進汽壓力（ ） 3 中壓蒸汽進汽溫度（℃） 340 4 中壓蒸汽額定進汽量（ t/h） 5 補汽進汽壓力（ ） 6 補汽進汽溫度（℃） 215 7 補汽額定進汽量（ t/h） 8 汽輪機排汽壓力（ ） 8 9 數量（臺） 1 表 33 終 期 發電參數表 序號 項目 數據 備注 1 計算發電功率（ MW） 2 中壓蒸汽進汽壓力（ ） 3 中壓蒸汽進汽溫度（℃） 350 4 中壓蒸汽額定進汽量（ t/h） 5 補汽進汽壓力（ ） 6 補汽進汽溫度（℃） 215 鋼鐵有限公司燒結機尾低溫煙氣 余熱 發 電 項目 技術協議書 15 序號 項目 數據 備注 7 補汽額定進汽量（ t/h） 8 汽輪機排汽壓力（ ） 8 9 數量（臺） 1 主機 技術 特點 燒結環冷余熱鍋爐 特點 本設計余熱鍋爐擬采用雙壓無補燃自然循環鍋爐，適用于燒結環冷機排放煙氣的余熱回收及除塵。 鍋爐采用雙通道煙氣進氣系統，高溫煙氣經部分高壓受熱面換熱，低溫煙氣經部分低壓受熱面換熱，高溫煙氣煙溫降至與低溫煙氣相當后，兩股煙氣混合再與其余的受熱面換熱，充分利用煙氣的不同品質，實現煙氣熱能的 梯級利用。圖 33 為余熱鍋爐余熱利用的 Q— T 圖，圖中紅線代表單壓蒸汽系統鍋爐吸收的焓值，紅線和綠線組合代表雙壓蒸汽系統鍋爐吸收的焓值，棕線代表煙氣所含的焓值，組合線比紅線更逼近棕線，也就是說雙壓蒸汽系統鍋爐比單壓蒸汽系統鍋爐吸收的焓值越接近煙氣所含的焓值，即煙氣余熱的回收利用率越高。雙壓蒸汽系統能更充分利用煙氣各能級的熱能，降低排煙溫度，提高煙氣余熱的利用率。 余熱鍋爐產生的 2 路不同壓力的蒸汽，全部是過熱蒸汽。余熱鍋爐高壓蒸汽進入汽輪機高壓段做功，低壓蒸汽從低壓段入口進入汽輪機做功。 鍋爐自帶除氧器，采用自 身除氧，除氧蒸汽由鍋爐低壓系統提供。 鍋爐采用全自然循環蒸發系統。 鍋爐在負荷不小于 40％工況下能長期穩定運行。 余熱鍋爐的受熱面及爐墻應在鍋爐缺水、或蒸汽不流動的情況下，繼續通過高溫熱煙氣 5 分鐘以內不損壞。若超過 5 分鐘按鍋爐規范進行操作。 鍋爐的主要部件 (汽包、集箱等 )設計使用壽命大于 30 年。 余熱鍋爐受熱面采用管箱結構、螺旋鰭片管錯列布置，受熱面管子及集箱均布置在管箱內，集箱管接頭引出至管箱外，管箱外設置保溫材料。 汽包液位設置差壓式水位變送器、就地水位計及遠程攝像傳輸裝置。就地水位計采用一套為玻璃云母 片雙色就地水位計和一套雙色磁性翻板就地水位計。 鍋爐采用塔式布置，鋼結構支撐，鍋爐為負壓運行，各段煙氣通道系統均能承受燒鋼鐵有限公司燒結機尾低溫煙氣 余熱 發 電 項目 技術協議書 16 結環冷機排氣溫度變化帶來的沖擊。 圖 33 余熱鍋爐余熱利用的 Q— T 圖 鍋爐采取有效的膨脹設計、防磨設計。 鍋爐人孔門設置應有利于檢修運行。 鍋爐頂部都布置有防雨罩。 鍋爐爐頂設有檢修起吊設施。 汽輪機發電機組 特點 本項目 根據燒結環冷余熱鍋爐的性能參數，選用一臺補汽凝汽式汽輪機，配合雙壓無補燃自然循環鍋爐使用，能夠達到充分利用 低參數余熱蒸汽發電的需要。 汽輪機主要的工藝流程為：雙壓余熱鍋爐產生的 (a)蒸汽進入汽輪機的中壓缸部分， (a)低壓過熱蒸汽在低壓缸部分補入，與汽輪機內部降能后的中壓蒸汽混合，在低壓缸繼續做功，能夠充分利用低品位熱能，提高汽輪機的出力。做功后的蒸汽經凝汽器冷卻成水，再送入余熱鍋爐循環利用。 汽輪機為補汽凝汽式汽輪機，采用國內產品，汽輪機設計應能滿足滑參數運行要求（穩定運行的進汽參數范圍為： 中壓主汽 ～ ， 中壓主 汽過熱度不小于50℃ ；低壓補汽 ～ ，低壓補汽過熱度不小于 25℃ ），并能夠快速啟動。 鋼鐵有限公司燒結機尾低溫煙氣 余熱 發 電 項目 技術協議書 17 汽輪發電機組正常運行時振動值≤ 。 汽輪機采用數字電液調速系統。 汽輪機進汽端加裝 可拆卸的 隔音罩 。 總圖部分 廠區總平面設計原則 (1) 按照 鋼鐵 給定的地塊廠址用地 ,布置緊湊，注意節約用地。 (2) 工藝流程合理，交通運輸方便，符合環境保護、勞動安全和工藝衛生的要求。 (3) 降低工程造價，減小運行費用，提高經濟效益。 (4) 滿足鋼廠、電廠總圖運輸設計有關規范、規定要求。 總圖布置 本工程主要由 五 個區域島組成，分別為 3 臺余熱鍋爐島、汽機 島（主廠房、集控室）、循環冷卻水系統（含循環水泵房、冷卻塔、加藥間）以及其他一些附屬建構筑物。 本工程的各主要建、構筑物圍繞燒結環冷機布置，處于整個鋼鐵廠的右上方。帶冷機鍋爐利用空隙地靠近燒結室布置， 1環冷機鍋爐毗鄰一次混合室靠近 1燒結環冷機布置， 2環冷機鍋爐靠近 2燒結環冷機與燒結配電室成“一”字布置，循環風機布置在鍋爐爐側。三個鍋爐見縫插針式地布置，但是鍋爐島場地布置不影響燒結機和環冷機及輔助設備的檢修。主廠房靠近 1環冷機鍋爐且與其平行布置布置，但是主廠房與周圍建構筑物和道路的間距不滿足防火要求 ，受用地限制，故只能以此布置，另多做其他防火措施。循環水泵房與冷卻塔布置在主廠房與燒結室之間，循環冷卻塔旁邊流出 6 米的檢修通道。受用地限制，整體布置為見縫插針式布置，比較擁擠，冷卻塔與、主廠房與周圍建、構筑物及道路的間距都不滿足規范要求。后續管道設計將會比較困難。 管道主要沿道路敷設，遠離環冷機，以便檢修。 豎向布置及排水 本工程 處于 鋼鐵 的 生產區內， 建、構筑物 室內地坪標高與 鋼鐵 現有的建筑物 室內地坪 標高保持一致。 室內外高差設計為 米， 具體標高在初步設計階段確定。 本項目豎向設計按平坡式布置，場地排 水方式采用明溝排水方式，排至廠區的排水系統。 道路運輸 本工程為余熱發電工程，無生產原料和廢渣的運輸，主要增設一些車間引道與廠區鋼鐵有限公司燒結機尾低溫煙氣 余熱 發 電 項目 技術協議書 18 現有道路銜接 道路，滿足生產運輸、設備檢修、廠區消防及人行需要。 本工程道路的道路結構采用廠區的原有道路做法，方便施工與管理維修。 廠區綠化及消防 本工程為老廠改造，場地面積狹小，綠化設計按美觀、實用的原則進行設計。盡量采用當地的綠化樹種及花卉。因地制宜進行綠化美化處理，為本廠文明生產創造良好的外部環境。 廠區道路兼做消防通道，其它消防設施依托當地消防部門。建構筑物間距均滿足消防要求。 熱機部分 汽水平衡及主要技術經濟指標 本項目 共 配置 3 臺雙壓余熱鍋爐和 1 臺 15MW 補汽凝汽式汽輪發電機組。 熱力系統的擬定原則為運行安全可靠、系統效率較高、操作管理 方 便。 各工況下的汽水平衡數據表 類別 項 目 單位 數量 備注 鍋爐新蒸汽 中壓鍋爐總蒸發量 t/h 60 低壓鍋爐總蒸發量 t/h 22 汽機進汽量 t/h 汽機補汽量 t/h 汽水損失 t/h 其他汽水有關數據 化學補充水 t/h 鍋爐排污 t/h 凝汽量 t/h 發電量 MW 主要技術經濟指標表 序號 項 目 單 位 全補汽 備注 1 鍋爐出口蒸汽量 中壓蒸汽 t/h 60 低壓蒸汽 t/h 22 2 汽機進汽量 鋼鐵有限公司燒結機尾