鋼鐵20mw高爐煤氣綜合節能技術改造項目可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 7μg/L鐵 ≤ 30μg/L銅 ≤ 5μg/LpH 聯氨 ≤ 30μg/L二氧化硅 保證蒸汽SiO2符合標準氫電導率（氫25℃）≤b）蒸汽質量標準鈉 ≤ 5μg/kg鐵 ≤ 15μg/kg銅 ≤ 3μg/kg電導率（氫離子交換后250C）≤二氧化硅 ≤ 20μg/kgc）爐水質量標準二氧化硅 ≤ 2mg/L磷酸根 2～10 mg/LpH(250C) 9~電導率（250C） ＜150μS/cm本工程擬選用鍋爐補給水處理系統流程為：供水工業消防水池→化學水泵→加熱器→細沙過濾器→保安過濾器、高壓泵、反滲透裝置→淡水箱（一部分供給生活水）→淡水泵→陽床→除二氧化碳器、中間水箱、中間水泵→陰床→混床→除鹽水箱→除鹽水泵至鍋爐補水方案論證：根據此種水質情況，水處理常用成熟工藝概括如下，方案一：過濾+一級除鹽+混床工藝；方案二：過濾 +反滲透（RO）+一級除鹽+混床工藝；方案三：過濾+一級反滲透（ROI）+二級反滲透（ROII）+混床工藝；方案四：過濾 +一級反滲透（ROI）+二級反滲透（ROII）+電除鹽（EDI）工藝。選用方案一，酸堿耗量大，設備運行周期短，酸堿污染嚴重；方案二反滲透預脫鹽后選用一級除鹽+混床的工藝，運行較可靠，對反滲透出水水質要求較低，在前級處理設備檢修停運等緊急情況下，甚至可直接采用一級除鹽+混床的工藝保證短時運行；方案三在方案二的基礎上改進，一級反滲透預脫鹽后再經過二級反滲透，出水進混床，使酸堿耗大大降低，但設備規模龐大，投資較高；方案四是在兩級反滲透后改用EDI除鹽，本方案采用全膜法，可以完全不使用酸堿，有利于環保達標，但造價很高。根據原水水質情況，綜合衡量工藝的成熟穩定性及工程造價，本工程優選方案二。硬度 ≈0二氧化硅 ＜電導率（250C） ＜a. 廠內汽水損失 75 t/h2％＝ t/hb. 鍋爐排污損失 75 t/h2％＝ t/hc. 采暖用汽損失 3 t/h f. 其它用汽損失預留 5 t/hg. 化學原水蒸汽加熱 1 t/h ＋＋3t/h＋5t/h +1 t/h＝12 t/h（由水箱蓄水供給）75t/h6％= t/h除鹽水系統出力按15t/h設計（包括系統自用除鹽水等）。考慮供水專業供淡水約3t/h，反滲透預脫鹽系統出力按20t/h設計。系統中設加熱器1臺；細沙過濾器2臺，單臺出力30 m3/h，并聯運行；反滲透設2套并聯運行，每套出力10 m3/h，產水率按65%設計；一級除鹽設備設置2列，1列運行1列再生備用，每列設備出力15 m3/h，各系列內設備（如陽床、除碳器、陰床）串聯連接，系列間采用并聯連接；混床系統設2臺，1臺運行1臺備用，混床采用并聯連接。原則性水處理系統詳見附圖：鍋爐補給水處理原則性系統圖。1）水處理系統用PLC程序控制設備的啟停，主要控制閥門均采用氣動閥。水處理室內設有控制室，水處理工藝流程及運行工況，測量參數均在操作員站LCD屏幕上顯示。當測量參數逾界或出現故障時，均能在LCD屏幕上進行報警或顯示。水處理設備可以實現就地、遠程步操及程序自控三種控制方式運行。2）細沙過濾器啟停及反洗均由程序控制自動運行。反洗一般根據調試情況，采用定時或定量，定期反洗。3）反滲透系統包括精密過濾器（5μm）、高壓泵、反滲透裝置及加藥各部分。設備為并聯運行，當反滲透裝置短時停運時，自動啟動沖洗水泵，將反滲透裝置內的濃水排出。高壓給水泵進水裝有低壓開關、出水裝有高壓開關。當泵進水壓力低于或出水壓力高出設定參數時，泵自動停運并報警。4）反滲透清洗裝置及加藥系統反滲透裝置共用專設清洗裝置，由清洗溶液箱（V=）、精密過濾器、清洗泵（Q=10m3/h，P＝）組成。系統還設有氧化劑（次氯酸鈉）、還原劑、阻垢劑。加藥裝置均采用1箱2泵（1運1備）設計。5）一級除鹽系統設備失效根據調試情況可由以下方式決定：陰床出水電導超過5μS/cm；設備周期制水量累計達到標準（根據運行經驗確定）。6）混合離子交換器采用并聯運行，設備失效控制由以下方式決定：；設備周期制水量累計達到標準（根據運行經驗確定）。7）酸堿運輸、貯存、計量系統酸、堿采用酸、堿運輸槽車運送至水處理室毗間高位酸、堿貯存槽，高位貯槽內酸、堿靠重力自流流入酸、堿計量箱中，然后由噴射器稀釋到需要濃度（HCl約3%，%）并送入陽、陰及混床內進行樹脂再生。酸貯存槽及計量器排氣管接至酸霧吸收器，以避免酸氣排到室內。8）系統廢水中和陽床、陰床、混床再生酸、堿性廢水排入廢水中和池（系統中設置V=75m3中和池1座），加入適當酸堿，中和達標后排入工業廢水下水管網。9）壓縮空氣系統水處理系統單獨設置壓縮空氣貯罐為設備及控制閥門提供潔凈的壓縮空氣。汽源來自鋼廠制氧站的氮氣管網。設空氣貯罐2臺。1臺專設為控制閥門用氣；另1臺為混床混脂，中和池中和水攪拌提供用氣。壓縮空氣引接廠內儀用氮氣。 化學水處理設備布置化學水處理系統設備采用集中布置方式。水處理車間設計為一獨立單層雙主跨單副跨建筑，長18m，框排架結構設計，布置加入器、細沙過濾器、反滲透裝置、陽床、陰床、混床等除鹽設備。，布置水泵間、電氣設備間、控制值班室等。水處理室固定端綜合實驗室及辦公室等。酸堿庫在車間外側單獨設置，分地上和地下兩部分：地上布置酸堿貯罐及再生設備；地下為中和水池。 鍋爐化學加藥鍋爐化學加藥系統包括給水加氨、給水加聯氨、爐水加磷酸鹽3個系統，為成套組裝設備。化學加藥設備及各小單元控制柜均集中布置在鋼制底盤上，并配置加藥平臺及扶梯。加氨系統設2臺氨溶液箱、2臺加藥泵， 1臺運行1臺備用。加氨點為除氧器下降管上。加氨為自動加藥，根據給水流量信號控制調整加藥量。給水加聯氨系統為自動加藥，根據給水流量信號控制給水的加藥量，加藥裝置包括：2臺聯氨溶液箱，2臺聯氨加藥泵，1臺運行1臺備用。加藥點設在除氧器下降管上。磷酸鹽加藥系統為手動加藥，系統中設由2臺溶液箱，2臺加藥泵，1臺運行1臺備用。加藥點設在鍋爐汽包。鍋爐化學加藥設備集中布置在主廠房框架化學加藥間內，設備為組合框架式布置。加藥設備間設有通風設施。 鍋爐汽水取樣鍋爐設一套集中汽水取樣裝置，取樣裝置包括高溫盤架、儀表盤架，取樣系統的儀表信號送入集控室DCS上進行監控。取樣架化學儀表配置如下：凝結水泵出口：陽離子導電度表、氧表；除氧器出口：氧表；省煤器入口：陽離子導電度表、pH表；爐水（左右側）：比導電度表、pH表、硅表；飽和蒸汽（左右側）：陽離子導電度表、鈉表；過熱蒸汽（左右側）：陽離子導電度表、硅表；在儀表盤架上設有手操取樣點，包括爐水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、凝結水泵出口、除氧器出口、省煤器入口、高壓加熱器疏水、低壓加熱器疏水各點。汽水取樣裝置設一套閉式循環除鹽水冷卻裝置，閉式循環冷卻水補水為除鹽水，冷卻水量約30m3/h。汽水取樣裝置集中布置在主廠房框架汽水取樣間內，分設高溫盤間、儀表盤間、閉式除鹽水除冷卻裝置室。高溫盤間設有通風設施、儀表盤間設有空調。 循環冷卻水處理為提高循環水水質，設置循環水旁濾處理裝置，采用全自動壓力砂濾器工藝。本機組循環冷卻水量約4000m3/h，按3%旁濾處理量計，旁濾裝置出力120m3/h。循環水旁濾處理設備布置在循環水泵房旁。設計采用硫酸和穩定劑的加藥處理方式，以提高循環水極限碳酸鹽硬度，穩定水質。為防冷卻水系統滋生生物，設置循環水殺菌劑加藥系統。硫酸加藥裝置采用硫酸貯罐1臺，加藥泵2臺（1運1備）設置；穩定劑和殺菌劑均為2箱2泵設置。循環冷卻水處理設備布置在循環水泵房旁。 熱工自動化部分發電廠熱工自動化水平是通過控制方式、熱工自動化系統的配置與功能、運行組織、控制室布置及主輔設備可控性等多個方面綜合體現。 控制方式1）本工程采用爐、機、電集中控制方式。全廠設一個集中控制室、一個工程師室，熱工自動化與電氣各設一個電子設備間，電子設備間下設電纜夾層。不單獨設電氣網控控制室。2）本工程運行組織按單元機組設崗，運行人員在就地人員的巡回檢查和配合下，在集控室實現以LCD/鍵盤操作員站為中心的集中監視和控制，在值班人員少量干預下自動完成機組的啟動、停止，正常運行的監視控制和異常工況處理。3）輔助車間采用車間集中控制方式。 熱工自動化系統的配置本工程主廠房機組配置一套分散控制系統（DCS）；輔助車間在各相應車間設控制室，對系統進行現場監控，采用PLC+上位機控制系統,實行控制功能分散，信息集中管理的設計原則。1）本工程鍋爐、汽機、公用部分的監視、控制和保護將以分散控制系統（DCS）為主，輔以少量的其它控制系統和設備完成。機組控制系統主要由以下系統或裝置構成：a) 分散控制系統(DCS)，包括數據采集系統（DAS）、模擬量控制系統（MCS）、順序控制系統（SCS）、鍋爐爐膛安全監控系統（FSSS）等納入DCS系統。DCS還設置公用網絡，輔機冷卻水泵房系統、除氧供水、汽水取樣及化學加藥等輔助公用系統納入公用網絡監控，可分別由DCS操作員站進行監控。b) 汽機監視系統（TSI）、汽機緊急跳閘系統（ETS）(采用獨立PLC控制裝置)、汽機數字電液控制（DEH）隨汽機廠成套提供。DEH盡量采用與DCS相同的硬件； DCS與ETS信號通過硬接線連接。c) 鍋爐點火、定排等系統等納入機組DCS系統。d）采用DCS后，設置少量獨立于DCS的后備操作手段，當DCS故障時確保機組安全停機。3）輔助車間（系統）控制系統，化學水綜合處理系統、工業廢水處理系統等在就地車間采用可編程控制器PLC+LCD上位機操作員站實現工藝過程的監控，操作人員在車間控制室通過操作員站實現對鍋爐補給水、綜合水泵房、工業廢水處理等系統的監視和控制。4）火災報警控制系統機組設置一套火災報警系統，火災報警系統由布置在集中控制室的中央監控盤、電源裝置、報警觸發裝置（手動和自動兩種）及探測元件等組成。 主要熱控設備選型原則1） DCS將選用有成功經驗、系統硬件和軟件可靠、價格合適的產品。2） 分析儀表、TSI監測儀表、火檢、變送器、執行器、邏輯開關、高溫高壓儀表閥門等重要的儀表及控制設備選用引進技術或國內組裝的成熟產品。 熱工試驗室熱工試驗室面積及設備按新建20MW機組不承擔大修任務配置，同時滿足《火力發電廠熱工自動化實驗室設計標準》的要求。 主廠房布置本期工程120MW機組，汽機房采用縱向順列布置；BC列布置除氧器。由依次布置汽機房、除氧間、鍋爐間、吸風機和煙囪。汽機房檢修場地設在汽機房擴建端0米。機、爐、電采用集中控制，控制室布置在BC列兩爐之間。主廠房采用鋼筋混凝土結構；鍋爐運轉層以下采用封閉式布置，運轉層以上采用緊身封閉維護結構；汽機房平臺采用島式布置；鍋爐采用8米大平臺。主廠房特征數據如下：序號項　目　名　稱方案數據1汽輪機布置形式汽機縱向順列布置2主廠房柱距(m)63主廠房運轉層標高(m)84汽機房跨度(m)21縱向長度(m)36天車軌頂標高(m)屋架下弦標高(m)5除氧間跨度9縱向長度(m)36除氧層標高(m)15頂層(m)6C列中心線距D列中心線之距(m)7鍋爐間C列中心線距K1柱中心線(m)8A列中心線距煙囪中心線之距(m)78 建筑結構部分 概述 本工程為某鋼鐵節能技改項目,建設規模1臺額定蒸發量為75t/h高溫高壓煤氣鍋爐，配套1臺額定功率為20MW高溫高壓凝汽式機組，同時新建輔助、附屬生產設施；一次建成，不擴建。 主要建筑材料 混凝土強度等級 現澆結構： C20~C40預制構件： C40素混凝土及墊層： C10~C15 鋼材型鋼及鋼板：一般用Q235，特殊處用Q345。鋼筋：HPB235級； HRB335級；HRB400。 水泥 普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥。325，425，525。 磚和砂漿MU10機制磚（177。）； MU10礦渣磚（177。）。M5~~。 主要建（構）筑物結構的抗震設防烈度、火災危險性分類、耐火等級、安全等級詳見下表：序號建（構）筑物建筑結構安全等級基礎設計安全等級抗震設防烈度抗震等級耐火等級火災危險性分類1汽機房+除氧間二丙6三二丁2鍋爐運轉層二丙6四二丁3鍋爐基礎二丙6三二丁4引風機房二丙6四二丁5循環水泵房二丙6四二丁6機力通風冷卻塔二丙6四二丁7化水車間二丙6四二丁8綜合水泵房二丙6四二丁9工業消防水池二丙6四二丁10生產辦公樓二丙6四二丁11食堂二丙6四二丁 地基結論及建議依據擬建場地廠區地勘報告內容，本次擬建建筑物地基基礎持力層采用天然地基。 汽機房建筑結構設計汽機房位于業主指定區域（廠區西側）新征空地，為適應周圍環境，本次外墻涂料根據廠區色系選擇，色彩同周圍建筑物協調一致，主體結構采用框架結構，礦渣磚填充。 汽機房工藝布置本工程為吉林某鋼鐵20MW高爐煤氣綜合節能技術改造項目，一臺汽輪發電機機組縱向