高炉煤气资源综合利用发电工程项目申请报告Word文件下载.docx

高炉煤气资源综合利用发电工程项目申请报告Word文件下载.docx

《高炉煤气资源综合利用发电工程项目申请报告Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高炉煤气资源综合利用发电工程项目申请报告Word文件下载.docx（84页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1）企业发展和综合利用的需要

随着国民经济的发展和市场竞争的日益激烈，钢铁行业面临的形势越来越严峻。

钢铁行业要想在激烈的市场竞争中取得优势，必须走集约化经营、节能降耗，最大可能的利用生产的废弃物，从而达到调整产业结构增加企业经济效益的目的。

某某公司在生产过程中副产大量高炉煤气，这些煤气除部分用于生产外，仍有部分排向了大气，这些放散的煤气可以作为燃料综合利用进行发电。

2）环境保护的需要

随着钢铁厂生产能力的不断提高，炼铁、炼钢过程中排放的大量高炉煤气就成为厂内的一大难题。

这些低热值燃气燃料在一定程度上影响了周围地区的环境。

排放的煤气中含有大量的CO、H2等可燃性和有毒气体，高炉煤气的热值一般在3000～3500kJ/Nm3。

这些可燃气体的排放，不仅浪费了大量的可利用燃气能源，同时也污染了环境，危害周围地区人民群众的身体健康。

钢铁生产过程中对空排放的废气，含有大量的余热和粉尘，是造成大气污染和全球气候变暖的重要原因。

因此除尘和综合利用是改善大气环境、节约能源的重要途径。

根据《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[1996]36号）的精神。

为了从根本上解决上述污染与浪费的问题，某某公司拟建一座以高炉煤气为燃料的电站，为公司生产提供部分电力，从而有效地保护环境，达到节能降耗、充分利用能源的目的。

钢铁企业是用电的大户，本工程建成后，每小时可向公司提供约50MW左右的电力，这对于降低公司的生产成本，缓解当地电网的供电紧张局面都是十分有益的。

综上所述，某某公司充分利用有效可利用资源，在其厂区现有空地上，建设一座高炉煤气发电工程符合国家的有关政策和规定，其经济效益、社会效益、环保效益是显著的，其建设是十分必要的。

这样不但节约了能源，而且改善了环境，为企业发展创造了条件，于国于民都十分有利。

2.4项目建设地点

某某公司公司现有厂区内。

2.5主要建设内容

2.5.1建设规模

1×

180t/h中温中压燃气锅炉+2×

25MW凝汽式汽轮发电机组。

2.5.2建设范围

1）汽机房

汽机间、集中控制室、电子设备间、配电装置室、高低压配电间等。

2）锅炉及烟气系统

1台中温中压燃气锅炉、烟道及烟道阀门及其他辅助系统等。

3）化学水处理系统

本工程燃气锅炉所需的除盐水来自本次新建的化学水处理系统，水源为某某公司废水处理厂处理后的中水。

4）循环冷却水及工业水系统

新建循环水泵站，机力通风冷却塔。

工业（生产）水根据现场情况，从某某公司公司现有工业水系统直接引入。

5）电气系统

含发电机10kV出线系统、高低压厂用电系统等。

6）控制系统

控制系统包括汽轮发电机及其辅机、燃气锅炉及其辅机、化学水系统、循环水系统的控制设计。

2.5.3项目建设目标

本工程的实施，减少了能源浪费，将原放散的大量可利用煤气转化为高质量的电能，可以满足某某公司不断增长的电力需求。

本工程的实施，对提高企业的产品质量、合理利用资源、保护环境、提高企业知名度和市场占有率、提高企业的经济效益均具有重要作用。

本工程的实施，对增加地方财政收入、发展区域经济、提高人民生活水平、促进当地电力行业的发展具有重要的促进作用。

2.5.4主要设计原则和指导思想

1）在安全可靠和经济合理的前提下，设计体现高起步、高标准、即要求采用先进、可靠的技术和设备。

2）认真执行国家及有关行业规范、规程和标准。

采用国内外先进技术，力求在技术合理的前提下降低设计的投资。

3）认真贯彻国家和地方的安全生产和工业卫生的各项法规，建设一个具有安全生产、工业卫生的良好生产环境。

4）认真做好消防工作，遵守国家和地方的消防法律法规。

5）在工艺流程和设备选择方面，采用先进的节能降耗技术，减少对水、电、蒸汽等动力的消耗，以达到国家有关节能规定的要求。

6）对各工段厂房和设施采取优化设计，最大限度地减少用地面积。

2.5.5设计依据

1）某某公司和设计院签订的《工程咨询合同》；

2）某某公司提供的有关设计资料；

3）电力规划设计院颁发的火力发电工程最新的电力设计规程、规范等；

4）燃气锅炉、汽轮机、发电机等主要设备的初步技术资料；

5）某某公司提供的地质勘测报告以及现场气象、水文、总图等有关设计资料。

2.5.6工作简要过程

本报告由设计院承担，资质证书等复印件见本报告扉页。

根据与业主签订的设计咨询合同，我院工程技术人员于2011年10月下旬赴现场进行了厂址踏勘，收集了有关资料，并与建设单位有关负责人共同商讨了有关建厂条件事宜，就该项目的建设原则达成了共识。

在业主的大力配合下，经过我院参与本工程的技术人员的努力，于2011年11月完成本报告。

2.6工程技术方案

2.6.1热机部分

2.6.1.1热负荷

公司的生产、生活需要部分蒸汽，这些蒸汽均由炼钢转炉、轧钢加热炉的余热利用装置产生的低压蒸汽供应。

在冬季采暖季节，公司利用余热产生的蒸汽基本能满足生产和生活用汽要求，夏季时余热利用蒸汽尚有部分放散。

因此新建高炉煤气资源综合利用发电工程不需要外供蒸汽。

新建电站生活采暖蒸汽可由公司现有低压蒸汽管网接管供应。

2.6.1.2装机容量的确定

2.6.1.2.1燃料供应

某某公司在生产过程中副产大量高炉煤气，除部分用于生产外还有大量剩余，富余量约20万Nm3/h。

根据建设单位提供的资料，供本工程燃用的高炉煤气成分及特性见表1-1。

表1-1煤气成分及特性表

名称

CO

（％）

CO2

N2

CH4

H2

低位

发热量

（kJ/Nm3）

含量

23.5

17.5

56.9

0.3

1.8

3150

根据富余的高炉煤气量及低位热值计算，本工程拟建1×

180t/h中温中压燃气锅炉是比较合理的，1×

180t/h中温中压燃气锅炉额定负荷运行时燃料消耗量见表1-2。

表1-2燃料消耗量计算表

项目

单位

180t/h锅炉

富余量

每小时额定负荷煤气量

104Nm3/h

19.1

0.9

每日燃烧煤气量

104Nm3/d

420.2

19.8

每年燃烧煤气量

104Nm3/a

137520

6480

注：

小时耗量按锅炉额定出力，日耗量按22小时，年耗量按7200小时计算。

由以上计算可见，本工程的燃料是能够得到保证的。

2.6.1.2.2机组匹配

1）锅炉选型原则

锅炉的选型原则主要考虑企业的燃料特性与当地的环保要求。

根据其它同类工程的经验，经与多家锅炉生产厂家详细沟通，本工程中的燃气锅炉确定选用纯烧高炉煤气的锅炉。

2）汽机选型原则

目前，汽轮发电机组主要有三种机型：

即背压（包括抽背机）机组、抽汽凝汽式机组和纯凝汽式汽轮发电机组。

背压式机组是纯粹的热电联产机组，理论上没有冷源损失，系统热经济性最高，但由于背压机组的发电量必然随供热负荷变化而变化，即完全以热定电。

本工程主要目的是消化企业生产过程中产生的富裕高炉煤气，为企业提供电力，不提供生产和采暖供汽，所以选用背压机组是不合适的。

抽凝机组和纯凝机组均可满足本工程的需要，但因本工程采暖采用公司统一余热供暖，因此不考虑采暖期用汽问题。

为降低工程造价和减少工程占地面积，本工程选用纯凝汽式机组。

3）机组选型方案

某某公司公司现有一座高炉煤气电站正在运行，主要生产设备及蒸汽平衡见表1-3。

表1-3中温中压蒸汽平衡表

产汽量

锅炉

额定蒸发量t/h

台数

实际蒸发量

t/h

合计

中温中压

130

2

244

384

75

140

用汽量

汽轮发电机组

汽机进汽量t/h

小计

C12-3.43/0.98

128

256

333

C6-3.43/0.98

77

1

蒸汽平衡

+51t/h

由上表可见，公司现有电站富余51t/h中温中压蒸汽与本工程新建的180t/h燃气锅炉产生的中温中压蒸汽均可供给本工程发电使用。

可配套建设2×

本工程新建两台25MW凝汽式机组，最大进汽量为216t/h；

新建180t/h锅炉与现有电站富余的蒸汽总量为231t/h，因此拟定机炉选型合理。

4）机组参数

（1）锅炉

锅炉台数：

1台

锅炉额定出力：

180t/h

过热器出口压力：

3.82MPa

过热器出口温度：

450℃

锅炉给水温度：

104℃

锅炉排烟温度：

≤155℃

锅炉保证热效率：

87%

空气预热器进口温度：

20℃

设计燃料：

高炉煤气

高炉煤气设计燃料热值：

3000～3500kJ/Nm3

布置方式：

露天

（2）凝汽式汽轮机

型号N25-3.43/435

数量2台

额定转速3000r/min

额定功率25MW

额定进汽量108t/h

额定进汽压力3.43MPa

额定进汽温度435℃

额定工况下汽耗率4.4kg/kWh

回热加热级数2级（1除氧+1低加）

排汽压力4.4kpa

（3）发电机

型号QFW-25-2

电压等级10.5kV

功率因数0.85

5）主要技术经济指标

主要经济技术指标见表1-4：

表1-4主要经济指标表

序号

项目名称

180t/h锅炉＋2×

25MW凝汽式汽轮机组

汽机进汽量

2×

108

汽水损失

5.4

3

发电功率

kW

25000

4

厂用电率

%

8

5

年发电量

×

104kWh

36000

6

年供电量

33120

7

发电标煤耗率

g/kW·

h

485

供电标煤耗率

527

9

年运行小时数

7200

10

年节标煤量

t

115920

11

年耗高炉煤气量

104Nm3

12

折年耗标煤量

104t/a

14.78

2.6.1.3烟风系统

本工程锅炉为纯燃用煤气锅炉，高炉煤气经净化处理后，送至厂区高炉煤气柜，再通过架空敷设的方式送至炉前，引至锅炉燃烧器，经喷燃器喷入炉膛燃烧，一次风经燃烧器周围一次风口也喷入炉膛，混合燃烧。

高炉煤气总管上装有总关闭阀、放散管等，燃烧器前的煤气管道上，装有电磁阀、调整阀、放散管等设施。

锅炉燃烧生成的烟气经过热器、省煤器、空气预热器换热后，由引风机抽出，通过高80m，出口直径3m的烟囱排入大气。

2.6.1.4热力系统

1）主蒸汽系统

本工程主蒸汽系统采用母管制，即主蒸汽管道接自锅炉过热器出口联箱，并分别送入两台汽轮机。

管道材质采用15CrMoG（GB5310）。

2）除氧给水系统

本工程设1台200t/h热力除氧器，水箱容积为70m3，除氧器工作压力0.0196MPa，除氧器出口水温为104℃。

为避免给水泵在启动和低负荷运行时出现汽蚀，在给水泵和除氧水箱间设置了给水再循环母管。

由于本工程为两机一炉，考虑到运行过程中可能出现一炉一机运行的情况，本工程设三台电动给水泵，可实现两用一备及一用两备运行。

除氧器及除氧水箱主要技术数据如下：

a）除氧器

额定出力：

200t/h

工作压力：

0.0196MPa

工作温度：

104℃

b）除氧水箱

有效容积：

70m3

104℃

三台给水泵布置在主厂房内，水泵参数如下：

功率400kW

数量3

流量120t/h

扬程650m

3）回热系统

本工程回热系统采用“1除氧+1低加”的抽汽回热系统。

4）凝结水系统

每台汽轮机设2台凝结水泵（1台运行，1台备用），主凝结水由凝结水泵升压后经汽封冷却器，低压加热器加热后送入除氧器。

凝结水泵、汽封冷却器、低压加热器由汽轮机厂配套供货。

为保持汽轮机凝汽器热井水位，在主凝结水管道和凝结水再循环管道上设置有调节阀。

5）锅炉排污系统

本工程设1台定期排污扩容器及1台连续排污扩容器。

锅炉连续排污送至连排扩容器，二次蒸汽回收至除氧器，排污水排至定排扩容器。

定排扩容器污水通过排污降温池后，再排入就近厂区管网。

锅炉的各种疏放水亦通过排污管路接入定排扩容器。

6）冷凝器抽真空系统

每台汽轮发电机组配1套射水抽气系统，主要由射水泵、射水箱和射水抽气器组成。

转子和汽缸之间需要密封的地方，装有汽封体，汽封体固定在汽缸上，允许热胀。

对凝汽式汽轮机组，在起动时，为了保持必要的真空，需向汽封送入蒸汽。

7）循环冷却水系统

汽机冷凝器的冷却水采用循环冷却水，来自循环水泵房的冷却水送入冷凝器，循环水冷却凝汽器的乏汽后，回至循环水冷却塔被冷却。

机组的冷油器、发电机的空冷器的冷却水也来自循环冷却水。

2.6.2化学水系统

2.6.2.1设计依据

1）某某公司提供的有关设计资料；

2）中华人民共和国建设部《工业用水软化除盐设计规范》GB/T

50109-2006；

3）中华人民共和国国家发展和改革委员会《火力发电厂化学设计技术规程》DL/T5068-2006；

4）《工业锅炉水质》（GB/T1576-2008）；

5）《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-2008）。

2.6.2.2给水炉水及蒸汽质量标准

1）锅炉补给水水质标准

硬度≤1.5μmol/L溶氧≤15μg/L

铁≤50μg/L铜≤10μg/L

PH8.5-9.2（25℃）油≤1.0mg/L

2）汽包锅炉炉水质量标准

SiO2≤2.0mg/L

总含盐量≤100mg/L

磷酸根5-15mg/L

PH>

9.0（25℃）

2.6.2.3补给水源

本工程化学补给水由公司供水管网提供。

水质分析见表1-5。

表1-5水质分析表

水温

PH

氯根

总硬度

总碱度

钙

电导

浊度

℃

mg/L

us/cm

NTU

实际

21

7.25

76

300

225

160

791

0.61

2.6.2.4出力确定

1）正常汽水损失：

180×

3%=5.4t/h

2）排污损失：

1%=1.8t/h

3）起动或事故增加损失：

10%=18t/h

4）其他损失：

2t/h

5）设计取值：

正常：

5.4+1.8+2=9.2t/h

最大：

9.2+18=27.2t/h

根据正常运行工况补水量和事故状态下补水量，本工程设计锅炉补给水处理系统设备按2×

15t／h考虑。

2.6.2.5工艺确定

根据原水水质及锅炉对补给水水质的要求，本工程锅炉补给水处理系统拟采用预处理+反渗透+阳床+除碳器+阴床+混床处理工艺。

主要工艺流程如下：

深井水原水箱生水泵生水加热器多介质过滤器保安过滤器高压泵反渗透中间水箱中间水泵阳床除碳器+中间水箱中间水泵混床除盐水箱除盐水泵用户。

2.6.2.6水处理室布置

主要分为水箱区、酸碱站区、水泵间及除盐水间。

在水箱区主要布置有原水箱、水间水箱A、除碳器及水间水箱B、浓水箱和除盐水箱。

酸碱站区主要布置有中和水池，在中和水池的上面布有酸碱贮罐，旁边布有计量间；

水泵间紧靠水箱区布置，主要布置有原水泵、中间水泵A、中间水泵B除盐水泵。

预处理及除盐间主要布有多介质过滤器、阳床、阴床及混床等设备，在固定端设有控制室、化验间及配电间等。

2.6.2.7循环水处理

本期工程汽轮机凝汽器循环冷却水补充水源为污水深度处理后再生回用水。

在选择该系统时，除满足循环冷却水系统防垢、防腐、防微生物滋长等要求外，对环境保护、节约用水、药品供给、水工构筑物耐腐蚀性以及电厂水量平衡等各方面因素，均需考虑。

1）防垢处理采用加水稳剂处理

该处理方法是目前电厂循环冷却水处理中应用较广泛的一种，具有系统简单，基建费用低，药品来源容易，运行管理方便，检修工作量小等优点。

水稳剂处理加药装置以及水稳剂药品贮存均设在锅炉补给水处理站内的加药间和酸碱贮存计量间内。

2）防微生物滋长处理采用二氧化氯处理

循环冷却水中有机附着物的形成和微生物的生长有密切的关系。

因为微生物在成长和繁殖过程中会放出粘液，成了附着物的媒介物。

为了杀死冷却水中的微生物，本期工程采用定期向循环水中人工投加二氧化氯处理。

二氧化氯（ClO2）是新一代水消毒剂，具有强氧化性和广谱杀菌能力。

二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物，因此杀菌快速，效力持久，且不会生成致癌有机氯化物造成二次污染。

温度越高，二氧化氯的杀菌效力越大，因此非常适合作为工业循环水的杀菌剂。

2.6.2.8给水炉水加药系统

给水采用加氨处理，设置一套自动加氨装置，采用给水泵入口侧一点加药。

炉水采用加磷酸盐处理，加药系统根据水汽取样系统的水质指标分析信号自动加药，加药系统监视和控制在DCS中完成。

2.6.2.9汽水取样系统

每台机组设置一套集中水汽取样分析系统，并设置必要的在线仪表。

信号送至单元机组DCS，其监视和对加药系统的控制在DCS中完成。

水汽取样分析系统包括高温冷却架和低温仪表屏，设备集中布置在主厂房内。

2.6.3给排水系统

2.6.3.1水源

本工程锅炉补给水、生活水由公司供水管网提供，满足相应水质、水压要求。

循环冷却水补充水由公司污水处理站的中水提供。

2.6.3.2循环水系统计算及循环水泵选择

1）冷却塔选择

经过计算，本工程共设三格冷却水量为3500m3/h的机力通风冷却塔。

2）循环水泵选择

本工程共设4台循环水泵，循环水泵参数如下：

流量：

Q=2880m3/h

扬程：

H=27mH2O

转速：

n=970r/min

配套电机：

P=250kW

电压：

U=10kV

2.6.3.3消防给水系统

本工程同一时间内的火灾次数为一次，采用主要灭火手段为水消防，根据所要保护的设施设备的特点及所需水量、水压，主要设置消火栓灭火系统。

室内消防水来自冷却塔下水池，设消防泵2台（一用一备），供水流量压力满足本工程需求，冷却塔水池水容积满足本工程室内消防储备水要求。

室外消防由业主整体考虑设室外消火栓，满足本工程需要。

2.6.3.4各种需水量

1）循环水需水量

根据本地区气象条件，非采暖