燒結機低溫余熱發(fā)電工程項目建議書

1、如有幫助，歡迎下載支持!燒結機低溫余熱發(fā)電工程項目建議書包頭鋼鐵集團公司如有幫助，歡迎下載支持！1 項目概況能源是整個國民經濟發(fā)展的物質基礎，節(jié)約能源是當前經濟發(fā)展過程的一個十分重要的課題。我國是世界鋼鐵生產和消費的大國，隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展能源消耗總量也將不斷增長。國內由于經濟潛力增長加劇了電力短缺的矛盾，刺激了煤電項目的增長，一方面煤電的發(fā)展會加速煤炭這種有限資源的開采、消耗，另一方面煤電生產產生大量的CO等溫室氣體，加劇了對大氣的環(huán)境污染。因此，充分利用二次能源，發(fā)展余熱發(fā)電項目對改善生產環(huán)境和推動循環(huán)經濟發(fā)展都有重要意義。在工業(yè)爐窯生產過程中，會排出大量的低溫煙氣。如果能夠回收用于發(fā)電，

2、必將回收大量熱能，從而提高生產過程的能源利用率，提高工廠的經濟效益。從上世紀90年代以來，日本在對華綠色援助過程中，川崎成套設備公司提供了兩套水泥窯低溫煙氣余熱發(fā)電設備，一套應用在海螺集團寧國水泥廠，規(guī)模為6480kW余熱發(fā)電廠；另一套應用在柳州水泥廠，規(guī)模為5000kW余熱發(fā)電廠。自1998年并網發(fā)電以來，設備運行可靠，為這些工廠創(chuàng)造了巨大經濟效益?，F在，日本川崎成套設備公司承建了海螺集團11套余熱發(fā)電廠，目前這些項目正在實施中。近年來，馬鞍山鋼鐵公司也采用了川崎成套設備公司的技術和設備，成功地在2臺300m2燒結機的帶式冷卻機上安裝了低溫煙氣余熱發(fā)電設備，并已建成投產，為其創(chuàng)造了巨大的經濟

3、效益。由于我國節(jié)能技術、裝備水平的限制，在窯爐工業(yè)企業(yè)中仍有大量的中、低溫廢氣余熱資源未被充分利用，能源浪費現象仍然十分突出。2 .項目建設的必要性眾所周知，煉鐵系統(tǒng)生產的直接能源消耗約占鋼鐵生產總能耗的69.41%左右，一直被視為鋼鐵企業(yè)節(jié)能的重點，其中燒結工序能耗為64.2Kg標煤/t，約占煉鐵系統(tǒng)生產總能耗的11.5%。隨著燒結生產技術的發(fā)展，通過采取改善原料通氣性，提高成品率，減少點火爐燃料，提高風機運轉效率，防止漏風損失，余熱回收等措施，燒結工序能耗有了較大的改善。但在燒結工序中，如何高效率地利用燒結礦冷卻過程釋放的低溫煙氣余熱是一個值得關注的課題。在燒結礦生產過程中，特別是燒結礦冷

4、卻過程中會排出大量溫度為280400c的低溫煙氣，從而浪費大量可回收的熱量，其熱能量大約為燒結礦燒成系統(tǒng)熱耗量的33。傳統(tǒng)余熱利用方式是在冷卻機高溫段安裝簡易余熱鍋爐生產蒸汽，效率低下，回收的廢氣余熱僅占總熱量的10%左右。發(fā)達國家，如日本，在燒結生產上節(jié)能技術水平很高，低溫余熱在燒結礦生產過程中被高效回收利用。隨著近年來低溫煙氣余熱鍋爐技術和低參數補汽式汽輪發(fā)電機組技術的不斷發(fā)展和日臻完善，使低溫煙氣余熱回收成為可能。低溫余熱發(fā)電技術的應用，為燒結工序最大程度利用煙氣余熱提供了出路。燒結冷卻機建設低溫余熱發(fā)電設施，可為工廠創(chuàng)造大約23.6kWH/t燒結礦的收益，能夠大幅度降低燒結工序能耗。本

5、項目的實施是燒結生產上的重大節(jié)能降耗措施，是燒結工藝發(fā)展和技術進步所必需的。低溫煙氣余熱發(fā)電是先進、高效、成熟的工業(yè)技術。80年代初就在水泥窯和燒結機上應用低溫余熱發(fā)電技術，并在設備制造、電氣控制等方面取得十分成熟的經驗。從國家的產業(yè)政策來看，早在1996年國務院曾以國發(fā)199636號文批轉國家經貿委等部門關于進一步開發(fā)資源綜合利用意見的通知，其明確指出：“凡利用余熱、余壓、城市垃圾和煤矸石等低熱值燃料及煤層氣生產電力、熱力的企業(yè)，其單機容量在500kW以上，符合并網條件的，電力部門都應允許并網，單機容量在1.2萬kW以下（含1.2萬kW的綜合利用電廠，不參加電網調峰國家發(fā)展改革委辦公廳關于組

6、織申報節(jié)能、節(jié)水、資源綜合利用重大項目和示范項目以及現役火電廠脫硫設施設備備選項目的通知（發(fā)改辦環(huán)資2004906號），明確了重點支持鋼鐵、有色、石油石化、化工、建材等高耗能行業(yè)節(jié)能技術改造項目，鋼鐵行業(yè)中低溫余熱利用位列其中。鋼鐵政策也要求，大型鋼鐵企業(yè)電力要自給自足，有條件的要外送?；鹆Πl(fā)電項目需要燃燒大量的煤炭資源，并在生產過程中排放大量的CO2體，一臺與10000kW余熱發(fā)電機組相當的燃煤發(fā)電機組，每年將近5-6萬噸CO2體排放量，因此余熱發(fā)電機組運行的社會環(huán)保效益十分明顯。燒結機余熱發(fā)電系統(tǒng)可以解決燒結廠很大部分的電力需求（一般燒結廠的余熱發(fā)電項目可解決35%-40%的廠用電），可大

7、大降低了生產成本。因此，利用燒結機冷卻機的余熱建設低溫余熱發(fā)電廠，在政策和法規(guī)上是國家大力扶持和提倡的。3、項目建設規(guī)模經過多方技術分析和論證，包頭鋼鐵（集團）公司決定在煉鐵廠的1燒車間（2座180m燒結機）和3燒車間（3座265m燒結機）的鼓風式環(huán)冷機上建設利用川崎成套設備公司技術制造的低溫煙氣余熱鍋爐，并利用該低壓蒸汽發(fā)電，以最大限度的利用燒結環(huán)冷機排放的低溫煙氣的熱能，達到大幅度降低燒結工序能耗的目的。包鋼煉鐵廠現有3個燒結車間，其中1燒結車間現有2座180m燒結機，配有2座鼓風式環(huán)冷機，于1992年建成投產；2燒結車間現有4座90m燒結機，配有4座鼓風帶式冷卻機，于1966年建成投產；

8、3燒結車間有3座265m燒結機，配有3座鼓風式環(huán)冷機，1號燒結機于2004年建成投產，2號和3號燒結機將于2006年年底建成投產。本項目主要建設內容包括：環(huán)冷機煙氣的抽取回送系統(tǒng)、余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機組、控制系統(tǒng)、供配電設備、電廠接入系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、除鹽水系統(tǒng)、電訊設施和廠區(qū)供水、排水、熱力、通信、電力等外部管網以及相應的土建設施、道路、消防、環(huán)保及綠化設施等。本項目主要由4臺余熱鍋爐和2套低參數汽輪發(fā)電機組等組成。根據燒結機總圖布置情況，擬在1燒車間的2座180m燒結機鼓風式環(huán)冷機設置1臺低溫煙氣余熱鍋爐，在3燒車間的3座265m燒結機鼓風式環(huán)冷機設置3臺低溫煙氣余熱鍋爐。1臺180m

9、燒結環(huán)冷機余熱鍋爐和1臺265m燒結環(huán)冷機余熱鍋爐配1臺18MWK參數汽輪發(fā)電機組；另外2臺265m燒結環(huán)冷機余熱鍋爐配1臺15M頌參數汽輪發(fā)電機組。根據上述機爐配置，18MW汽輪發(fā)電機組的額定功率為18MW實際發(fā)電出力為16.25MW15MM輪發(fā)電機組白額定功率為15MW；實際發(fā)電出力為13.78MW兩套汽輪發(fā)電機組的實際發(fā)電出力為30.03MW。4、 工藝系統(tǒng)方案燒結生產線上燒結礦冷卻機出口的廢氣溫度約280-400。在冷卻機的前段選定幾個抽氣點，通過管道引風進入余熱鍋爐，產生的低參數蒸汽匯入汽機間，產生的力接入電網系統(tǒng)。為了充分回收熱能，余熱鍋爐出口到燒結冷卻機之間的煙氣采用再循環(huán)方式。

10、根據川崎公司經驗，煙氣再循環(huán)能使余熱鍋爐進口煙氣溫度提高50-80。從余熱鍋爐出口排出的煙氣溫度為165。4.1 熱力系統(tǒng)4.1.1 余熱鍋爐系統(tǒng)4.1.1.1 汽水系統(tǒng)經鍋爐給水泵送來的主冷凝水通過省煤器后分為兩路，一路作為余熱鍋爐汽包給水；另外一路經過熱力外網進入閃蒸器。由于余熱鍋爐省煤器出口水溫只有142，閃蒸出的飽和蒸汽壓力較低，故設置一臺閃蒸器，閃蒸出的飽和蒸汽直接進入汽輪機低壓級做功，而閃蒸器的出水又重新經鍋爐給水泵送至余熱鍋爐省煤器形成一個水路循環(huán)。余熱鍋爐省煤器段的工質流量比鍋爐后段增大數倍，冷熱流體熱容量相當大，這樣便可防止出現局部溫差過大，影響傳熱效果，從而保證了煙氣余熱的

11、充分利用，出爐煙氣溫度可降至165左右。進入汽包的鍋爐給水，通過下降管送入蒸發(fā)器，爐水被加熱后變?yōu)槠旌衔?，返回到汽包進行汽水分離，分離后的飽和蒸汽進入過熱器，產出的過熱蒸汽送入蒸汽外網送至汽機間。本余熱鍋爐采用自然循環(huán)，即汽包、下降管、蒸發(fā)器、上升管、汽包形成一個閉路循環(huán)。為有效控制過熱器蒸氣溫度，蒸氣系統(tǒng)設有減溫器。減溫水來自鍋爐給水，并設有減溫水調節(jié)閥，以控制過熱器蒸氣溫度。減溫水經過減溫器后送入省煤器進口處的混合器。余熱鍋爐汽包的連續(xù)排污、事故放水、省煤器進口安全閥排水，以及蒸汽管道的疏放水通過管道接至疏水擴容器，進入疏水箱內，經過疏水泵加壓后，經外網送汽機間。這樣可以節(jié)約除鹽水的消

12、耗量，并節(jié)約能源。余熱鍋爐汽包的定期排污通過管道接至定期排污擴容器，擴容后的水排入下水管道。余熱鍋爐汽包設有磷酸三鈉加藥裝置。磷酸三鈉溶液通過加藥泵注入汽包。余熱鍋爐設有爐水取樣、過熱蒸氣取樣。從連續(xù)排污管道上抽出一根管道接至取樣冷卻器，進行爐水檢驗。4.1.1.2 煙氣系統(tǒng)從燒結環(huán)冷機高溫段煙囪及密封罩引出的煙氣通過煙氣母管送入余熱鍋爐頂部，經過爐膛，從鍋爐下部排出，通過管道接至循環(huán)風機，加壓后，將煙氣管道分別接至環(huán)冷機的風箱或鼓風機的出口煙管道上。為有效調節(jié)煙氣流量，在循環(huán)風機入口和回送煙氣支管上設有調節(jié)翻板閥。4.2.2汽輪發(fā)電機組系統(tǒng)4.2.2.1 汽水系統(tǒng)（1）主蒸汽管道余熱鍋爐產生

13、的蒸汽通過外網送至汽機間的蒸汽母管，匯合作為主蒸氣送入汽輪機。汽輪發(fā)電機組的主蒸汽管道，經過電動主汽閥后分成兩路支管道，接至汽輪機的自動主汽閥和調速汽門后進入汽機。（2）主冷凝水系統(tǒng)汽機排汽經過冷凝器后，形成冷凝水，經過冷凝水泵運行抽氣器和軸封加熱器后，由鍋爐給水泵送出，送至外網去余熱鍋爐。為便于調節(jié)運行工況，鍋爐給水泵設置有備用泵。汽水系統(tǒng)的補水（除鹽水）經過冷凝器補入。在軸封加熱器后的主冷凝水管道上設有冷凝水再循環(huán)管路和返回除鹽水箱的回水管。在軸封加熱器后、鍋爐給水泵入口處和閃蒸器交匯處的主冷凝水管道上設有調節(jié)閥，以控制閃蒸器液位。（3）閃蒸蒸汽系統(tǒng)經過熱力外網送入閃蒸器的鍋爐給水，在閃蒸

14、器中分離出飽和蒸汽壓力和飽和水。分離出的飽和蒸汽作為補汽直接進入汽輪機低壓級做功，而閃蒸器分離出的水又重新經鍋爐給水泵送至余熱鍋爐省煤器形成一個水路循環(huán)。在進入閃蒸器的回水管道上均裝有調節(jié)閥，以調節(jié)進入汽包的鍋爐給水。（4）高低壓旁路系統(tǒng)在機組啟動、停機或事故情況下，為保證機組的安全，系統(tǒng)設有高低壓旁路系統(tǒng)。高壓旁路系統(tǒng)（即主蒸汽旁路系統(tǒng)）設有2級減溫減壓器，減溫水來自鍋爐給水。低壓旁路系統(tǒng)（即補蒸汽旁路系統(tǒng)）設有1級減溫減壓器，該減溫減壓器設在冷凝器內，減溫水來自除鹽水。（5）抽真空系統(tǒng)為使機組正常運行，本機組設有抽真空系統(tǒng)。主要由啟動抽氣器、運行抽氣器和抽真空管路組成。（6）軸封蒸氣系統(tǒng)為

15、使機組正常運行，本機組設有軸封系統(tǒng)。主要由軸封供汽均壓箱、調節(jié)閥、軸封加熱器和軸封管路組成。（7）疏放水系統(tǒng)疏放水主要由2部分組成，一部分是機組本體疏放水，經閃蒸箱返回冷凝器；主蒸汽管路、補汽管路疏放水等的疏水均引至疏水擴容器和疏水箱，經疏水泵送入冷凝器。余熱鍋爐的疏放水也引至疏水箱。4.2.2.2 油系統(tǒng)機組潤滑油控制系統(tǒng)均由一套供油裝置提供。潤滑控制油系統(tǒng)主要用于機組的潤滑、調節(jié)和保護。系統(tǒng)設備為主油泵（設在汽機機頭上）、電動輔助油泵、直流事故油泵及油箱、潤滑油過濾器、速關油過濾器、油冷卻器和蓄能器等設備。油管路設有就地測量油壓、油溫裝置，并有自控監(jiān)測和報警系統(tǒng)。機組運行時，油箱內的油經吸

16、油噴射管進入主油泵，以0.9MPa的壓力進入供油母管，一路經油冷卻器、節(jié)流閥和潤滑油過濾器后，壓力降至0.25MPa左右供機組潤滑使用。二路經速關油過濾器進入速關組合裝置，作為速關閥、調節(jié)汽閥和抽汽如有幫助，歡迎下載支持！速關逆止閥動作的動力油，實現對機組的保護。三路上設有蓄能器，經電液轉換器轉換成二次油壓的控制信號、引入油動機作為動力油開啟調節(jié)汽閥和開關速關閥。實現對機組的調節(jié)。4.2.2.3 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)機組的循環(huán)冷卻水由循環(huán)水泵站的管道接出，經循環(huán)水泵站加壓送往汽機間冷凝器。油冷卻器和發(fā)電機的空冷器用冷卻水也由循環(huán)水管上接入，同時在車間設一根工業(yè)水母管，分別接一根工業(yè)水至油冷卻器和發(fā)電

17、機的空冷器作為夏季備用管。5、主體設備5.1 BLW余熱鍋爐(川崎制造)余熱鍋爐采用立式自然循環(huán)鍋爐，帶上汽包，煙氣自上而下通過鍋爐。為增大換熱面積，強化換熱效果，余熱鍋爐受熱面使用螺旋翅片管。余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器、過熱器和汽包組成主要循環(huán)回路。余熱鍋爐輔助設備包括卸灰閥、汽包安全閥、過熱器出口安全閥、省煤器減壓閥、安全閥消音器、汽包液位計、疏水箱、排污及取樣冷卻器、加藥設備等。余熱鍋爐的調節(jié)系統(tǒng)有汽包水位調節(jié)、過熱汽溫度調節(jié)、煙氣流量調節(jié)。余熱鍋爐的保護系統(tǒng)有汽包滿水保護。余熱鍋爐在燒結生產線冷卻機旁就近露天布置。5.2 汽輪機及發(fā)電機汽輪機組采用補汽冷凝式。型式為沖動、補汽冷凝式多級汽

18、輪機。汽機的調節(jié)系統(tǒng)有：進汽壓力調節(jié)、抽汽壓力調節(jié)、油溫調節(jié)、冷凝器液位調節(jié)、軸封蒸汽壓力調節(jié)、轉速控制、荷載限制系統(tǒng)。調節(jié)系統(tǒng)為電子-液壓式，工作介質為油。其他調節(jié)系統(tǒng)還有高低壓蒸汽旁路調節(jié)系統(tǒng)和閃蒸器液位調節(jié)系統(tǒng)等。汽機的保護系統(tǒng)有：軸位移保護、軸振動保護、超速跳閘保護、軸瓦溫度高保護、低調節(jié)油壓保護、低潤滑油壓保護、排汽壓力過高保護、低真空保護等。發(fā)電機型式：三相交流同步發(fā)電機，水平軸、全密封、免通風、旋轉磁場(室內使用)。勵磁系統(tǒng)型式：無刷勵磁。勵磁機型式：三相交流同步發(fā)電機旋轉電樞式或類似型式。6、主要輔助設備(1)循環(huán)風機(2)定期排污擴容器(3)疏水擴容器（4） 疏水箱（中間帶隔

19、板）（5） 疏水泵（6） 磷酸鹽溶解器（7） 加藥泵（8）油系統(tǒng)油系統(tǒng)的設備為一套集中供油裝置，機組本體所需的潤滑油及調節(jié)油均由此裝置供給，由汽輪機廠配套供貨。包括：油箱、雙聯冷油器、濾油器、電動輔助油泵、直流事故油泵等。（9）閃蒸器型式：碳鋼鋼板結構、立式安裝（10）冷凝器（11）兩級射汽抽氣器（12）起動抽氣器（ 13） 汽封冷卻器（ 14） 冷凝水泵，冷凝水泵為臥式多級冷凝泵（ 15） 鍋爐給水泵，鍋爐給水泵采用單吸多級分段式離心泵（16）加氨裝置（用于調節(jié)pH值）（17）加亞硫酸鈉裝置（用于化學除氧）7. 熱工儀表及自動化自動化裝備水平采用先進、可靠、適用的新工藝、新技術，本著經濟和實

20、用的原則進行設計。主要是發(fā)電機組和冷卻機低溫煙氣余熱鍋爐工藝過程的測量、調節(jié)、控制、連鎖、保護等自動化儀表的設計。包括：汽機間內汽機、發(fā)電機組以及相應設施的儀表控制；余熱鍋爐、除鹽水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)等輔助車間的自控設計。7.1 控制系統(tǒng)汽輪發(fā)電機組和余熱鍋爐采用分散控制系統(tǒng)DCS完成對整體工藝系統(tǒng)的檢測和主要設備的控制，建立以分散控制系統(tǒng)CR碘作員站為監(jiān)控中心，使運行人員在集中控制室內通過DCSS現機組的啟動、停止、正常運行和事故處理。同時配備少量重要參數的指示儀表、報警窗以及用于緊急情況的后備手操設備，以確保DCS#故時機組的安全停機。DC繇統(tǒng)由外商供貨。除鹽水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)等采用PLC進行控制；PLC擬采用德國SIEMENS司的S7系統(tǒng)。7.2 .現場儀表a.風機風門的執(zhí)行機構由機械商統(tǒng)一供貨b.壓力變送