高爐煤氣發(fā)電

1、高爐煤氣發(fā)電項(xiàng)目方案一、概述為了綜合利用高爐剩余煤氣，減少對(duì)大氣排熱、減少溫室效應(yīng)，*鋼廠把450m3高爐車間產(chǎn)生的24000m3煤氣作為煤氣鍋爐的主要燃料，擬安裝一臺(tái) 35t/h煤氣鍋爐，配一臺(tái)6MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。二、主機(jī)選型主機(jī)設(shè)備參數(shù)如下：1、燃煤氣鍋爐 1臺(tái)型號(hào)： *G35/3.82Q額定蒸發(fā)量： 35t/h額定蒸汽溫度： 450額定蒸汽壓力： 3.82MPa給水溫度：150排煙溫度：1502、汽輪機(jī) 1臺(tái)型號(hào)： N63.43型式： 凝汽式額定功率：6MW額定進(jìn)汽量：28.5t/h額定進(jìn)汽壓力：3.43MPa額定轉(zhuǎn)速：3、發(fā)電機(jī) 1臺(tái)型號(hào)：QF6II額定功率： 6MW功率因數(shù)：

2、0.8冷卻方式： 空冷勵(lì)磁方式： 可控硅勵(lì)磁三、電廠設(shè)計(jì)方案的燃?xì)夤艿兰拜o助設(shè)備3.1全廠總體規(guī)劃及廠區(qū)總平面規(guī)劃布置本工程的建設(shè)規(guī)模為35t/h燃?xì)忮仩t配6MW汽輪發(fā)電機(jī)組。廠區(qū)主要建（構(gòu)）筑物有：主廠房、機(jī)力通風(fēng)冷卻塔、煙囪、疏水泵房、綜合水泵房、化水車間等。廠區(qū)布置力求緊湊，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，工藝流程合理，管線連接順直、短捷，對(duì)廠區(qū)污染小。（1）生產(chǎn)區(qū)：生產(chǎn)區(qū)位于廠區(qū)西南面，主廠房由北向南依次分別為汽機(jī)房、除氧間，鍋爐、疏水泵房東西布置，位于除氧間南側(cè)。疏水泵房南側(cè)為煙囪。（2）水塔區(qū)：水塔區(qū)位于廠區(qū)東北面，工業(yè)水池在廠區(qū)東北角，其西面為機(jī)力通風(fēng)冷卻塔，綜合水泵房在冷卻塔南面。（3）化水

3、區(qū)：化水區(qū)位于廠區(qū)東南面，包括化學(xué)水處理車間及罐區(qū)。3.2燃料輸送本工程建設(shè)規(guī)模為一臺(tái)35t/h純燒高爐煤氣鍋爐配一臺(tái)6MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐燃料利用*鋼鐵有限公司的高爐煤氣，高爐煤氣由煤氣總管引接，采用高支架架空敷設(shè)至電站。管線所經(jīng)過(guò)區(qū)域無(wú)重要建筑物，且平坦，易于敷設(shè)。由于煤氣的產(chǎn)量與壓力有較大的波動(dòng)，本工程需用的煤氣量也會(huì)隨負(fù)荷變化而有較大的波動(dòng)，進(jìn)而影響燃?xì)鈮毫Φ姆€(wěn)定。為保證其壓力的穩(wěn)定，設(shè)置通流能力為32000Nm3/h的一級(jí)多路調(diào)壓系統(tǒng)。在鍋爐房前的煤氣管道上裝有壓力上、下限控制器，以保障燃?xì)鈮毫υ诿簹忮仩t燃燒器要求的燃?xì)鈮毫Ψ秶鷥?nèi)，保證鍋爐運(yùn)行的安全性。3.3燃燒系統(tǒng)本工程鍋

4、爐為純燒高爐煤氣鍋爐。高爐煤氣經(jīng)高爐放散后由煤氣管道輸送至爐前，高爐煤氣分別從鍋爐兩側(cè)的燃燒器送入爐膛燃燒。煤氣燃燒所需要的空氣由送風(fēng)機(jī)供給，送風(fēng)機(jī)先把冷空氣送到空氣預(yù)熱器加熱后，再通過(guò)熱風(fēng)道將熱空氣送入爐膛。鍋爐燃燒生成的煙氣經(jīng)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器換熱后由引風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)高60m，出口內(nèi)徑為1.4m的鋼筋混凝土煙囪排入大氣。因高爐煤氣屬有毒、易燃、易爆氣體，故將高爐煤氣管道均布置在室外，另外在煤氣管道上設(shè)置有安全閥、放散閥、阻火器及水封裝置等措施，以保證煤氣爐燃燒系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。3.4 熱力系統(tǒng)本工程熱力系統(tǒng)由1×35t/h鍋爐+1×6MW凝汽式汽輪機(jī)及相應(yīng)的輔機(jī)

5、所組成的汽水系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)的擬定力求簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)。由鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽經(jīng)過(guò)過(guò)熱器出口集箱，通過(guò)主蒸汽管道引接到汽輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)主汽門(mén)，經(jīng)自動(dòng)主汽門(mén)調(diào)節(jié)后進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行作功，進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)組發(fā)電。除氧器加熱后的水自除氧水箱引出接至電動(dòng)給水泵，經(jīng)給水泵加壓后進(jìn)入高壓加熱器，后通過(guò)給水操作臺(tái)送入鍋爐?；?zé)岢槠踩纬槠?，一段抽汽去高壓加熱器，二段抽汽去除氧器，三段抽汽去低壓加熱器。系統(tǒng)設(shè)一臺(tái)旋膜式除氧器，參數(shù)為40t/h，0.02MPa，除氧水箱容量為20m3。凝結(jié)水自凝汽器熱井經(jīng)凝結(jié)水泵加壓后進(jìn)入低壓加熱器預(yù)熱，然后接入除氧器。補(bǔ)給水采用化學(xué)水車間的除鹽水。鍋爐本體疏水經(jīng)疏水?dāng)U容器降壓后進(jìn)入疏水箱，

6、除氧器溢流放水直接進(jìn)入疏水箱，疏水箱中的水不定期由疏水泵打至除氧器回收。汽機(jī)本體及管道的疏水進(jìn)入疏水膨脹箱。為保證汽輪發(fā)電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，須維持凝汽器一定的真空度，為此設(shè)置射汽抽空氣系統(tǒng)，以保證凝汽器真空保持在不大于0.008MPa的范圍。鍋爐的定期排污水經(jīng)爐本體環(huán)形母管后，接入全廠定期排污擴(kuò)容器，排污水排入廠區(qū)排水管網(wǎng)；連續(xù)排污先進(jìn)入連續(xù)排污擴(kuò)容器擴(kuò)容，然后排入廠區(qū)排水管網(wǎng)，擴(kuò)容蒸汽接至除氧器汽平衡口加以回收利用。3.5 主廠房布置本工程裝機(jī)容量為一臺(tái)6MW中溫中壓汽輪發(fā)電機(jī)組配一臺(tái)35t/h中溫中壓燃?xì)忮仩t。主廠房采用汽機(jī)間、除氧間、鍋爐依次布置方式，鍋爐采用全露天布置。汽機(jī)間跨度15米

7、，柱距6米，共3個(gè)柱距，運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高為6米。汽輪發(fā)電機(jī)組在汽機(jī)間采用縱向布置，機(jī)頭朝西端，機(jī)組中心線距A列7.3米，凝汽器位于柱之間，其中心線距柱1.4米。電動(dòng)給水泵布置在B列側(cè)，距B列米凝結(jié)軸線0.7米。1.3水泵坑內(nèi)布有兩臺(tái)凝結(jié)水泵?？緽列設(shè)標(biāo)高為3.4米加熱器平臺(tái)，布置軸封冷卻器、低壓加熱器、高壓加熱器等設(shè)備。汽機(jī)房零米靠近A列布置三臺(tái)油泵，兩臺(tái)冷油器，油箱懸吊于運(yùn)轉(zhuǎn)層梁下。考慮到運(yùn)行操作及通行方便，汽機(jī)間設(shè)有從零米至3.4米、6米的鋼梯。汽機(jī)間吊車軌頂標(biāo)高12.6米，屋架下弦標(biāo)高14.8米。鍋爐間采用全露天布置，爐頂設(shè)輕型小室。爐前鋼柱距C列柱4米。鍋爐中心線與柱同一軸線。鍋爐右側(cè)布置一

8、個(gè)疏水泵房，內(nèi)設(shè)汽水取樣器、疏水泵、疏水?dāng)U容器、疏水箱。鍋爐左側(cè)布置一臺(tái)定期排污擴(kuò)容器。鍋爐尾部布置引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)各一臺(tái)。煙囪中心線距C列柱19米，距鍋爐中心線7米。汽機(jī)間設(shè)一臺(tái)慢速橋式起重機(jī)，起重量為10t，風(fēng)機(jī)及除氧器均設(shè)有起吊設(shè)施。鍋爐爐頂小室內(nèi)設(shè)一臺(tái)起重量為1t的電動(dòng)葫蘆，供鍋爐檢修時(shí)用。在主廠房汽機(jī)間東端零米處設(shè)檢修場(chǎng)地，可供日常維修及大修用。3.6 供排水系統(tǒng)本工程循環(huán)供水采用機(jī)力通風(fēng)冷卻塔閉式循環(huán)系統(tǒng)，機(jī)力通風(fēng)冷卻塔布置在主廠房的東北側(cè)，消防、工業(yè)水池布置在冷卻塔的東側(cè)，在冷卻塔的南側(cè)設(shè)有綜合泵房，循環(huán)水泵、消防水泵和工業(yè)水泵均布置在泵房?jī)?nèi)。供水系統(tǒng)主要流程為：循環(huán)水自冷卻塔塔池

9、經(jīng)循環(huán)水泵提升后送至凝汽器、冷油器等冷卻設(shè)備，凝汽器、冷油器等設(shè)備排出的熱水經(jīng)壓力母管送至冷卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻后落入塔池循環(huán)使用。循環(huán)水量包括凝汽器、冷油器和空冷器的冷卻用水，經(jīng)優(yōu)化計(jì)算，本工程冷卻倍率為夏季65倍，冬季60倍，循環(huán)水量見(jiàn)下表。循環(huán)水量 單位 :m3/h凝汽量凝汽器冷卻用水量冷油、空冷器冷卻用水量合 計(jì)夏季（m=65）28.518531251978冬季（m=60）28.517101251835為節(jié)約用水，本工程考慮了可能的節(jié)水措施，實(shí)行一水多用、重復(fù)利用的節(jié)水原則，經(jīng)計(jì)算全廠的補(bǔ)充水量見(jiàn)下表。補(bǔ)充水量表 單位 :m3/h序號(hào)用水項(xiàng)目夏 季冬 季回收水用途用水量回收量補(bǔ)水量用水量

10、回收量補(bǔ)水量1冷卻塔蒸發(fā)損失24.13024.1313.03013.032冷卻塔風(fēng)吹損失1.9801.981.8401.843循環(huán)水排污損失9.8209.828.0608.06用于綠化4化學(xué)水處理用水86.51.586.51.55汽機(jī)冷油器冷卻水6060060600循環(huán)水系統(tǒng)6空氣冷卻器冷卻水6565065650循環(huán)水系統(tǒng)7主廠房軸承冷卻水11.89.42.411.89.42.48生活用水3.603.63.603.69綠化30330310未預(yù)見(jiàn)水量100101001011小計(jì)197.3140.956.4184.3140.943.413消防用水9009090090由表中可知機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)（不包括

11、消防用水），夏季補(bǔ)水量56.4m3/h,冬季43.4m3/h。本期工程循環(huán)水補(bǔ)水采用*鋼鐵有限公司附近的*中水；化學(xué)水處理用水、工業(yè)用水引自*鋼鐵有限公司的深井水。為貫徹執(zhí)行“一水多用，重復(fù)利用”的原則，本工程的生活污水和生產(chǎn)廢水采用分流制系統(tǒng)，雨水排放采用獨(dú)立系統(tǒng)。(1生活、生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng) 本工程的生活、生產(chǎn)廢水經(jīng)排水管匯合后進(jìn)行中水處理，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后，部分用作廠區(qū)綠化用水；剩余部分達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)外排?；瘜W(xué)水處理產(chǎn)生的酸堿廢水，通過(guò)中和設(shè)施，使其達(dá)標(biāo)后外排。生活污水COD含量較高，可采用生化處理和物理處理方法，而工業(yè)廢水COD含量較低，污染較輕，宜采用物理處理方法。(2雨水排放系統(tǒng)本工程

12、沿廠區(qū)道路鋪設(shè)排水管，廠區(qū)內(nèi)屋面和道路的雨水集中后，匯入廠區(qū)雨水排水管網(wǎng)，最終排入廠外排水溝。3.7化學(xué)水處理系統(tǒng)*鋼鐵有限公司本期工程建設(shè)1臺(tái)35t/h中溫中壓燃?xì)忮仩t配一臺(tái)6MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。廠內(nèi)正常汽水損失 35×3%=1.05 t/h事故和機(jī)組啟動(dòng)增加損失 35×10%=3.5 t/h鍋爐排污損失 35×2%=0.7 t/h廠內(nèi)其他用水量 3 t/h因此:水處理設(shè)備正常出力： 1.050.73=4.75 t/h水處理設(shè)備最大出力: 1.053.50.73=8.25 t/h考慮自用水后水處理設(shè)備正常出力： 5.7 t/h考慮自用水后水處理設(shè)備最大出力：

13、 9.9 t/h根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，并考慮水處理自身用水量，確定除鹽系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力為8t/h。經(jīng)對(duì)系統(tǒng)出力校核及水處理方案的選擇，確定系統(tǒng)工藝流程如下：生水 生水箱 生水泵 多介質(zhì)過(guò)濾器 保安過(guò)濾器 高壓泵 反滲透裝置 除二氧化碳器 中間水箱 中間水泵 混合離子交換器 除鹽水箱 除鹽水泵 主廠房混床中陽(yáng)離子交換樹(shù)脂采用鹽酸再生，其再生工藝流程如下：汽車槽車來(lái)酸（30%工業(yè)鹽酸） 卸酸泵 酸貯罐 酸計(jì)量箱 酸噴射器 混床 中和池混床中陰離子交換樹(shù)脂采用氫氧化鈉再生，其再生工藝流程如下：汽車槽車來(lái)堿（30%工業(yè)燒堿） 卸堿泵 堿貯罐 堿計(jì)量箱 堿噴射器 混床 中和池鍋爐補(bǔ)給水處理設(shè)備集中布置在化水區(qū)，

14、爐水、給水校正加藥設(shè)備布置在主廠房?jī)?nèi)。設(shè)備布置合理美觀，便于操作與檢修。給水采用加氨處理，以調(diào)整pH值。加藥點(diǎn)設(shè)在除鹽水母管上。爐水校正擬采用磷酸鹽處理，加藥點(diǎn)為鍋爐汽包內(nèi)。為防止冷卻系統(tǒng)結(jié)垢，改善循環(huán)水質(zhì)，需向水中投加復(fù)合水質(zhì)穩(wěn)定劑進(jìn)行穩(wěn)定處理，并定期加漂白粉以防藻類滋生。3.8 電氣部分本工程擬采用QF-6-2型汽輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)出口電壓為6.3kV。 經(jīng)電纜接入高壓配電裝置，再經(jīng)6kV聯(lián)絡(luò)線與系統(tǒng)并網(wǎng)。本期工程共建設(shè)6個(gè)間隔。廠用電電壓為380/220V 一個(gè)電壓等級(jí)。低壓廠用電源由接入6kV的廠用低壓工作變供電。低壓廠用配電裝置和廠用變壓器均布置在主廠房BC列0米。本工程設(shè)計(jì)安裝兩臺(tái)

15、低壓廠用變壓器，其中一臺(tái)為低壓廠用工作變壓器，另一臺(tái)為低壓廠用備用變壓器。380/220V低壓配電裝置采用GGD型固定式開(kāi)關(guān)柜。考慮到本期工程場(chǎng)地比較狹小，為減少占地面積設(shè)置一套微機(jī)高頻開(kāi)關(guān)電源直流屏為本期工程的控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明的供電。直流系統(tǒng)電壓為220V，蓄電池為一組，采用閥式免維護(hù)蓄電池。直流負(fù)荷由直流系統(tǒng)引接，供電方式為環(huán)形供電。本期工程采用機(jī)、爐、電集中控制方式，在BC列運(yùn)轉(zhuǎn)層設(shè)有集中控制室。電氣控制的元件有發(fā)電機(jī)、6kV聯(lián)絡(luò)線、低壓廠用電源及直流系統(tǒng)等設(shè)備。電氣元件的控制測(cè)量及信號(hào)采用強(qiáng)電一對(duì)一控制方式，跳、合閘監(jiān)視為燈光監(jiān)視，中央信號(hào)由事故分析和預(yù)告信號(hào)組

16、成。測(cè)量?jī)x表按電氣裝置測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。保護(hù)配置及廠用自動(dòng)裝置按電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置設(shè)計(jì)規(guī)范裝設(shè)。本期同期點(diǎn)的選擇按照有并列可能的斷路器考慮，既發(fā)電機(jī)出線和6kV聯(lián)絡(luò)線出口斷路器。高壓配電裝置、低壓配電裝置分列布置在主廠房BC列0米。機(jī)、爐、電集中控制室布置在主廠房BC列0米。發(fā)電機(jī)出線小室布置在主廠房0米AB列間，裝有發(fā)電機(jī)端PT及出線隔離開(kāi)關(guān)。根據(jù)本工程為企業(yè)自備電廠的特點(diǎn)，廠內(nèi)設(shè)調(diào)度總機(jī)一部，負(fù)責(zé)電廠正常的生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度通訊。行政電話由企業(yè)內(nèi)部總機(jī)分配分機(jī)量，在電廠內(nèi)部設(shè)立與電網(wǎng)調(diào)度直接聯(lián)系的調(diào)度電話，應(yīng)保證兩路通道與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)度部門(mén)聯(lián)系。本期工程電話為10門(mén)，

17、電源由直流系統(tǒng)提供。3.9熱工控制本期工程安裝一臺(tái)6MW汽輪發(fā)電機(jī)組配一臺(tái)35t/h煤氣鍋爐，根據(jù)主、輔機(jī)工藝流程，本期工程熱工控制范圍如下：鍋爐熱工控制對(duì)象是一臺(tái)35t/h煤氣鍋爐，由燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)組成；汽機(jī)熱工控制對(duì)象是一臺(tái)6MW汽輪發(fā)電機(jī)組，由汽水系統(tǒng)和油系統(tǒng)組成；除氧給水熱工控制包括一臺(tái)除氧器和兩臺(tái)給水泵在內(nèi)的給水操作系統(tǒng)；鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組采用集中控制方式，集中控制室設(shè)在運(yùn)轉(zhuǎn)層BC列。變送器室設(shè)在運(yùn)轉(zhuǎn)層BC列。除氧給水控制室設(shè)在零米BC列。檢測(cè)方面按常規(guī)設(shè)計(jì)，采用DCS控制系統(tǒng)。盤(pán)上設(shè)置必要的顯示儀表及調(diào)節(jié)、控制設(shè)備。在就地運(yùn)行人員配合下，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的起停；實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行工況的監(jiān)視和

18、控制；實(shí)現(xiàn)異常工況的報(bào)警和緊急事故處理。為確保熱工顯示與控制，設(shè)安全可靠的交、直流電源。1）熱工配電箱設(shè)兩路交流380/220V電源。2）熱工控制盤(pán)設(shè)兩路交流220V電源進(jìn)線。上述兩路電源的進(jìn)線，分別接自不同段或不同半段的低壓母線。3）鍋爐、汽機(jī)、除氧給水控制盤(pán)設(shè)兩路直流220V電源。3.10 土建部分A列選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，BC列選用鋼筋砼柱下條基，汽輪發(fā)電機(jī)基座、鍋爐選用筏板基礎(chǔ)，其它建筑物根據(jù)選用結(jié)構(gòu)類型選用獨(dú)立基礎(chǔ)或條基。建（構(gòu)）筑物的布置：主廠房分為汽機(jī)房AB列、除氧間BC列，鍋爐單獨(dú)露天布置。汽機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)組縱向布置。BC列零米布置廠用變壓器、380V配電室和除氧小間，廠房一端設(shè)有鋼筋砼室內(nèi)樓梯，另一端設(shè)有消防鋼梯。運(yùn)轉(zhuǎn)