唐钢中厚板冲渣水余热回收节能改造方案及设备材料明细表726.docx
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唐钢中厚板冲渣水余热回收节能改造方案及设备材料明细表726
致：
唐钢中厚板有限公司
感谢贵司对我公司的信任，使我公司有机会为您提供全方位的服务。
现将贵司---冲渣水余热回收节能改造工程----改造设计方案（另附图）、设备明细及价格列表如下，请审阅：
唐钢中厚板有限公司冲渣水余热回收节能改造工程
设计方案说明
目录
一、总论2
1.1项目背景2
1.2项目概况3
二、项目提出的背景、必要性和意义4
2.1项目提出的背景4
2.2项目建设的必要性4
2.3项目建设的意义4
三、建设规模与方案4
3.1改造方案4
3.2改造范围及工程内容4
四、工艺技术方案5
4.1水处理5
4.2板式换热机组工艺说明5
4.3板式换热机组控制说明：
9
五、施工计划进度安排11
六、设备、材料、价格明细清单12
一、总论
1.1项目背景
1.1.1项目名称：
唐钢中厚板有限公司冲渣水余热回收节能改造工程
1.1.2方案编制单位：
宇时和泰（北京）科技发展有限公司
地址：
北京市朝阳区朝外大街19号华普国际大厦1208室
电话：
010－65802090
传真：
010－65802091
项目负责人：
李途波133********litubo@
项目工程师：
金渭明18601196968jinweiming@
1.1.3方案编制依据
1、国家、地方相关法律、法规、政策及规定、条例、技术资料；
2、现行有关技术规范、规定及定额资料；
3、唐钢中厚板材有限公司动力部热电车间提供的有关数据及资料。
1.1.4方案编制原则
1、认真贯彻执行国家有关节约能源、环境保护、劳动安全、工业卫生、及消防等方面的要求和规定。
2、设计采用国际、国内成熟的新技术、新工艺、新设备、新材料力求达到同类工程的先进水平。
3、在设备选择中采用高效、低耗节能产品以技术上相对先进、机械化、自动化程度高、安装方便、检修维护简单实用为原则。
4、合理利用资金，在设备选择时需经多方比较，尽最大的可能降低工程造价。
1.1.5方案研究范围
根据建设单位的委托，本项目建议书的编制范围主要包括：
1、对冲渣水余热回收系统及工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可靠性、环境影响等多方案综合比较、论证。
2、在以上论证基础上提出推荐方案，并进行工程方案设计。
3、根据投资预算提出资金筹措方式及项目实施进度。
1.2项目概况
1.2.1拟建地点
本项目位于唐钢中厚板材有限公司（以下简称“中厚板”）厂区内。
换热站位置拟建在2号高炉循环泵站于原有换热站之间。
1.2.2建设规模与建设方案
建设内容主要为设备改造、外网改造、新建热力站工程。
主要设备如下表所示
序号
设备名称
1
全自动无人值守一次冲渣水变频循环泵组
2
北区全自动无人值守采暖板式换热机组（6900KW）
3
南区全自动无人值守采暖板式换热机组（6900KW）
4
全自动无人值守生活热水板式换热机组（20930KW）
5
全自动无人值守软化水预热板式换热机组（9300KW）
6
一区全自动无人值守生活热水变频恒压给水机组
7
二区全自动无人值守生活热水变频恒压给水机组
8
不锈钢软化水箱（12m³）
9
不锈钢生活热水储热水箱（100m³）
10
DCS分布式控制系统
1.2.3投资总投资
本项目总投资为1.200.00万元。
1.2.4项目建设期
项目建设期：
3个月：
2011.8——2011.10。
1.2.6项目效益
项目建成后一年可获得约1.924.00万元节能效益。
二、项目提出的背景、必要性和意义
2.1项目提出的背景
近年来，我国钢铁行业结合技术改造，结构调整，开发综合利用新技术、新工艺和新设备，高炉冲渣水的余热回收利用取得了显著成绩。
一些钢铁企业的高炉冲渣水综合利用于厂区的供暖、制冷、生活热水供应以及其他工艺用水上的预热，节能效果明显。
2.2项目建设的必要性
中厚板新建一座1.2万kwh饱和蒸汽发电机组，将于9月份建成投产，蒸汽主要来源为转炉饱和蒸汽及加热炉汽化蒸汽，原用于冬季采暖的转炉饱和蒸汽出现缺口。
冬季采暖将面临没有热源的情况。
可将高炉冲渣水余热回收，利用于冬季采暖和生活热水供应。
这样，冬季节约出饱和蒸汽发电，公司采暖和生活热水系统也得到保障，达到热能合理利用的目的。
2.3项目建设的意义
本项目的实施对中厚板可持续发展，节能减排保护环境安全具有重大意义。
三、建设规模与方案
3.1改造方案
本系统采用高效板式换热器将冲渣水余热置换出来，利用冲渣水的余热供厂区冬季采暖、炼钢、中心浴室职工洗澡和二级软化水预热，同时采用全自动无人值守板式换热机组+DCS分布式控制系统，更加节能、科学、轻松的管理冲渣水余热回收系统系统。
3.2改造范围及工程内容
1.新增一次冲渣水循环泵组一套，设计供回水温度为80/60℃，循环流量为1000m³/H，扬程30m，温差变频、全自动无人值守控制。
新敷设一次冲渣水循环管路一条，管径DN400。
由冲渣池底至新建热力站。
2.新增全自动无人值守采暖板式换热机组2套，分别供南、北区的采暖。
每台负荷6900KW，各带60000㎡采暖面积。
共计13800KW,共带采暖面积120000㎡（考虑型钢线等新建、拟建项目）。
一次供回水设计温度为80℃/60℃，二次供回水设计温度为75℃/55℃。
一次侧循环流量315m³/hr，二次侧循环流量300m³/hr，板式换热器两台一用一备,循环泵变频一用一备，补水泵变频一用一备。
3.新增全自动无人值守生活热水板式换热机组一套，最大负荷20930KW，最大产热水量450m³/hr。
最大可供1000人同时洗浴，一次供回水设计温度为80℃/50℃，补水设计温度10℃，生活热水供水设计温度50℃。
板式换热器两台一用一备、循环泵一用一备。
4.新增全自动无人值守软化水预热机组一套，为转炉、竖炉、加热炉的汽化用软化水预热。
负荷9300KW，预热软化水水量400m³/hr。
温升20℃。
一次供回水设计温度为80℃/40℃，二次供回水设计温度为10℃/30℃。
一次侧循环流量200m³/hr，二次侧循环流量400m³/hr，
板式换热器两台一用一备,循环泵变频两用一备。
5.新增DCS分布式控制系统一套，中央上位机为于换热站或中心调度室。
6.外线管道改造
7.新建热力站
四、工艺技术方案
4.1水处理
1.一次冲渣水侧悬浮物，沉淀物等杂质较多，在进入板式换热器之前应将其分离出去。
在冲渣水循环泵之前安装全自动放冲洗过滤器，除去较大的杂质；泵后安装全虑式全程睡处理器，精滤颗粒物，同时除氧，除藻、灭菌、吸附重金属离子，机组板换入口假装管道式过滤器。
保证板式换热器不被污物堵塞。
冲渣水的氯根含量过高，为防止板式换热器不锈钢板片不被腐蚀。
板片材质采用Ti-Pdalloy.SMO254。
2．二次水侧为防止板片及管道结垢。
采用厂区软化水做为补水源，或采用全自动钠离子交换器制取软水。
4.2板式换热机组工艺说明
1.1.换热机组包括板式热交换器、热水循环泵、补水泵、带PLC（可编程序逻辑控制器）的全自动无人值守控制系统、管道、截止阀、闸阀、蝶阀、过滤器、止回阀、安全阀等等。
1.2板式换热机组主要部件（板换、水泵、变频器、温控装置、电磁阀、电控原件等）配置选用国际知名品牌
1.3每台设备具备厂家出具的名牌标志，标明厂家名称、设备编号、型号及相关重要参数等技术数据。
控制柜内附带操作和维修手册，手册包括故障检修、制造商试验说明书和培训材料。
1.4机组底座采用普通槽钢结构，槽钢选用不低于10#，材质选用Q235B或Q235A。
支撑结构应有足够的强度和稳定性，板式换热器的两侧留有维修空间。
机组表面采用喷塑处理、平整，无气泡、龟裂和剥落等缺陷，控制柜内干燥、清洁、无杂物。
1.5底座外形尺寸误差小于5‰，设备定位中心距误差应小于2‰，设备安装螺栓孔与中心线误差小于2mm，管道的水平偏差和垂直偏差小于1mm。
1.6法兰密封面与接管中心线平面垂直度偏差不大于法兰外径的1%，且不大于3mm.
1.7汽、水流向、接管标记及机组标志牌完整、正确。
1.8设备和管路的布置应做到结构合理、布线规范、检修方便、便于操作和观测，管道接口流畅、阻力损失小。
机组的管路及设备的压力降:
一次侧不大于100KPa，二次侧不大于120KPa。
2.1热交换器为板式设计，在各层板之间夹有衬垫。
用连接杆将碳素钢头和跟随框架紧紧地压在传热板和衬垫上。
框架必须至少留有30％额外的传热板位置，以便以后扩充。
热交换器为对流式设计。
所有的接头都位于同一侧。
2.2板片：
导热板采用Ti-Pdalloy.SMO254不锈钢制造，其厚度至少为0.5毫米。
每一个热交换器设计有20％导热面积的污垢余量。
2.3板式换热器工作压力为1.6MPa，试验压力为2.0Mpa。
供货商在厂内组装完毕后进行压力试验和热力性能实验，并提交实验报告。
压力试验的条件为：
温度80℃，压力为1.3倍的工作压力。
2.4垫片：
EPDM衬垫为免粘胶水密封垫，符合BS6920标准，以满足供水部门对饮用水的要求。
在入口处，衬垫设计为双层衬垫，并带有泄漏探测孔，防止液体混淆。
2.5框架：
板式热交换器之构架由Q235-B碳钢造成，在活动的压紧板上设有滚动机构；除换热片外，整个框架须由原厂作防锈处理，设备在出厂前，去除表面杂质、污物等，然后对其表面进行钝化处理；设备出厂前在其表面涂二层保护漆。
2.6所有板片及垫片为原装进口。
3.1可编程序逻辑控制器（PLC）可以在本机进行编程，并提供信号输出，以监测热水系统的温度、流量、水箱、泵和控制阀工作状态。
控制面板具有自动/手动控制功能。
PLC具体功能如下：
（1）.控制器功能
控制器可脱离中央控制主机独立工作。
控制器具有现场编程功能或通讯接口、可实施现场编程。
控制器具有模拟信号输入、开关信号输入、脉冲信号输入、同时具有模拟量输出与开关量输出功能。
控制器具有系统联网功能。
控制器具有灵活的扩展功能。
（2）.控制器检测内容：
监测所有电气设备的运行状态、故障状态、手自动状态；
监测热水各分路的供/回水温度；
监测一次总供/回水温度、压力；
监测二次总供/回水温度、压力
（3）.控制器具体控制功能如下：
按照负荷需要控制循环泵的启动停止和变频；
控制二次侧热水温度
控制各个调节阀的开关；
4.1循环泵（二次）为离心式，具有适当的流量和动压头，以满足现场条件。
为了使用安全，提供工作和备用泵。
出现故障和过负载情况时，泵电机能够在可调时间内自动切换。
泵由可编程序逻辑控制器进行控制。
当不再需要换热或达到预先设置温度时，水泵减速或停止。
4.2通过可编程序逻辑控制器，泵的工作状态能够馈送至PLC。
4.3循环水泵选用国际优质品牌（格兰富），水泵各项指标应符合GB5657-95标准。
4.4机组循环水泵都设有防水击的止回阀。
4.5循环水泵的运行与电动调节阀的开闭连锁，即先开循环水泵，后开电动调节阀。
先关闭电动调节阀，后关闭循环水泵。
每台水泵向控制器提供状态和故障信号，可通过控制器检测和控制每台水泵的运行。
5.1温度控制阀选用国际优质品牌（西门子、霍尼韦尔）
5.2两通或三通控制阀由铸铁或黄铜套制造，以及带220伏的电动执行机构。
断电时，控制阀具有弹簧返回功能。
6.温度传感器：
（西门子，JUMO）每台机组共计四支，分别监测一次供、回水，二次供、回水温度。
测量范围：
-10～150℃，
传感元件：
Pt100或Ni1000
连接：
三线
精度等级：
B级
元件支数：
单支
安装方式：
固定螺纹
接线盒防护等级：
防水式
功能：
采集一、二次网供回水温度。
7.压力传感器：
（HUBA）每台机组共计四支，分别监测一次供、回水，二次供、回水压力。
测量范围：
二次网回水压力变送器：
0～1.6MPa，二次网供水压力变送器：
0～1.6MPa。
输出信号：
两线制4～20mADC或三线制0～10VDC
环境温度：
-40～70℃
精度等级：
0.5级
功能：
采集一、二次网供回水压差、压力
8.1所有的蝶阀、闸阀、球阀和止回阀等阀门都必须由铸铁或高级青铜制造，以适合于卫生热水温度的使用场合。
9.1换热机组提供有下列远程监测点：
9.1.1一、二次水供、回水温度、压力
9.1.2.高温报警
9.1.3热水泵工作状态（工作/备用/故障/频率）
9.1.4控制阀工作状态（接通/断开/开度）
4.3板式换热机组控制说明：
1.机组实现无人值守自动化控制。
可根据热负荷量的变化自动投入设备（换热器、温控阀、水泵）运行的数量。
具体功能如下。
（1）温度控制：
可将室外温度与二次侧供水温度信号接入控制器，控制器根据室外温度计算出实时二次供水温度设定值并与实际二次供水温度比较，通过PID控制回路调节控制器输出信号至电动调节阀，调节电动调节阀的开度，从而改变一次侧的流量。
为用户提供优质服务的同时节省能源。
监测值：
二次侧热网的供水温度
设定值：
控制器根据室外温度自动计算所需的供水温度值
输出：
一次供水电动调节阀
（2）二次网采用压差控制：
将二次网的供水压力及二次网的回水压力信号接入控制器，控制器根据设定压差与实际二次网供/回水压差比较，输出信号至变频器控制循环泵转速，控制二次网压差。
通过调节变频器的转速达到调节二次网流量同时也达到节能的目的。
（也可采用温差变频）。
监测值：
二次供水压力/二次回水压力
设定值：
二次网压差设定值
输出：
循环泵变频器
（3）定压补水：
控制系统可根据运行人员设定的回水定压值，监测回水压力，并通过变频器进行闭环PID调节来控制补水泵的补水量，从而实现回水压力与设定值保持一致；
（4）自动卸压功能:
当二次侧回水压力超标时，电磁阀自动开启泄压。
（5）开机自检功能:
二次侧回水压力设定一个低限保护值（在人机界面可以调整此值），当二次侧压力没有达到此值时，不能启动循环泵只能开启补水系统补水，待达到设定值后方可启动循环泵。
（6）来电自启满足无人值守功能：
板式换热机组在送电后，控制器工作，机组自检后自动按顺序启动。
（7）失压保护：
正常时间，补水泵变频补水保证管网压力稳定，但当二次侧回水压力低于低限设定值时，自动停止循环泵运行，并关闭电动调节阀，补水系统加大补水量，如水压低于低低限停止补水并报警。
（8）断电保护：
停电后自动关闭电动调节阀，切断热源，控制器及变频器自动复位并使各种设定参数和运行状态参数保持原断电前设置。
（9）超温保护：
二次供水温度超过85℃（操作面板可调设定值）时，一次侧电动调节阀关闭。
一次回水温度超过65℃（操作面板可调设定值）时关闭一次侧电动调节阀。
（10）热力站启动与停止
顺序起动：
首先启动补水泵，管网压力达到一定程度时起动循环泵，延时开启一次供水电动调节阀
重新启动：
系统断电并恢复供电后，机组自动重新启动
（11）远程通讯
控制器可编程，并具备远程通讯扩展功能，通讯接口与通讯协议依照业主提出的协议要求设定。
控制器将一、二次供回水温度信号、一、二次供/回水压力信号、循环泵的运行、控制阀的状态及故障信号等数据传给控制中心。
（12）人机界面采用嵌入式触摸屏，可设置PLC的用户参数，可显示机组运行参数及自动记录各类报表。
具有自动/手动控制功能。
2.二次网回水压力控制：
采用变频补水的方式，根据设定的补水压力进行闭环PID自动调节变频补水泵的转速，将补水压力稳定在要求范围内。
3.通过安装在一次侧管道上的电动调节阀自动调节热媒流量和控制二次供水温度.
4.控制器应支持数据报警和故障报警。
5.故障和报警记录应自动保存，掉电不应丢失。
6.发生报警时，控制器显示屏上应有报警显示和在控制柜内有声或光报警。
7.循环泵、补水泵具有自动切换、故障诊断、自动巡检等功能，运行发生故障时，自动投入备用泵。
并报警。
8.系统保护功能齐全，可实现：
1）具备断电时自动关断2）故障报警3）欠电压保护，过流保护，短路保护，缺相保护，超压保护；4）低水压保护：
补水压力低限-停补水泵，回水压力低限-停循环泵。
并报警
9.二次网供回水压力超低与电气连锁停止循环泵、补水泵，关闭一次侧电动调节阀。
10.二次网供水温度过高，关闭一次侧电动调节阀。
异常停电，能关闭一次侧电动调节阀（同时发出报警信号），防止二次网水过温。
11.机组控制柜显示换热机组供回水温度及压力等参数。
。
12.机组一次侧回水管路安装美国霍尼韦尔或德国西门子电动温度调节阀，循环泵变频器采用德国西门子或瑞士ABB变频器控制。
13.控制柜内主要电气原件（断路器、交流接触器、中间继电器等）选用ABB或施耐德产品。
五、施工计划进度安排
根据工程量和工程改造内容，设计和施工进度安排如下：
时间
工作内容
2011年8月
外线改造
2010年9月
外线改造、热力站改造
2010年10月
热力站改造、调试
六、设备、材料、价格明细清单
唐钢中厚板有限公司冲渣水余热回收节能改造工程
主要设备一览表
设备名称
价格
高炉冲渣水余热回收系统
全自动无人值守一次冲渣水变频循环泵组
¥957,568.00
北区全自动无人值守采暖板式换热机组（6900KW）
¥1,442,366.00
南区全自动无人值守采暖板式换热机组（6900KW）
¥1,442,366.00
全自动无人值守生活热水板式换热机组（20930KW）
¥1,177,991.00
全自动无人值守二级软化水预热板式换热机组（9300KW）
¥1,379,333.00
一区全自动无人值守生活热水变频恒压给水机组
¥251,112.00
二区全自动无人值守生活热水变频恒压给水机组
¥251,112.00
不锈钢软化水箱
¥92,000.00
不锈钢生活热水储热水箱
¥440,000.00
DCS分布式控制系统
¥173,000.00
热力站、外线施工
¥4,920,929.00
总计
¥12,527,777.00
唐钢中厚板有限公司冲渣水余热回收节能改造工程
设备、材料、价格明细清单
一、高炉冲渣水余热回收系统：
1.全自动无人值守一次冲渣水变频循环泵组：
、冲渣水水池实测温度：
92℃
、冲渣水设计供回水温度：
80/60℃
、冲渣水余热所带主要负荷：
1.120000㎡厂区供热；
2.1000淋浴喷头集中浴室淋浴；
3.400m3/hr二级软化水预热（0~30℃）。
、冲渣水设计循环流量1000（m3/hr）。
序号
NO
设备、材料名称
Equipment&Materials
规格及型号
SpecificationModel
数量
Amount
单价
Price
合计
Total
品牌
Brand
1
冲渣水循环泵
（立式管道泵/低噪音）
（两用一备）
TP200-320/4
流量：
500（m3/hr）
扬程：
30（m）
转速：
1480（r/min）
功率：
55（kw）
3
¥117,180.00
¥351,540.00
GRUNDFOS
2
单球橡胶减振软接头
XGD1DN200
PN16GB
6
¥1,140.00
¥6,840.00
上海青浦
3
低频阻尼减振器
JSD-150
12
¥440.00
¥5,280.00
上海青浦
4
对夹式三偏心硬密封蝶阀
J9.100-16-DN250G
6
¥3,032.00
¥18,192.00
Brandoni
5
对夹式三偏心硬密封蝶阀
J9.100-16-DN400G
4
¥5,620.00
¥33,720.00
Brandoni
6
对夹式不锈钢活塞式
静音止回阀
ArtD6021-16DN250
3
¥3,250.00
¥9,750.00
Brandoni
7
全自动反冲洗过滤器
QZKC16-DN250
3
¥42,310.00
¥126,930.00
众恒
8
全滤式综合水处理器
WD-400A1.00QLZH/D-AC
1
¥138,000.00
¥138,000.00
禹辉
9
变频器
ACS510-01072A-4-55KW
3
¥42,380.00
¥127,140.00
ABB
10
变频器助手型控制盘
3
¥800.00
¥2,400.00
ABB
11
PLC可编程逻辑控制器
S7-200
1
¥32,000.00
¥32,000.00
SIEMENS
含CPU224XP、EM231（2*RTD）数字量扩展模块、EM231（4*RTD）模拟量扩展模块+EM235*4模拟量扩展模块、CP243-1通讯扩展模块、电池卡扩展模块
12
温度传感器
QAE2121.010
2
¥650.00
¥1,300.00
SIEMENS
13
泵组框架部分
1
¥39,884.00
¥39,884.00
SmartHeat
说明：
框架部分含该泵组所有管材、型材、法兰、螺栓、管件、压力表、温度表、排气泄水装置、球阀、压力表阻尼器及表面磷化、防腐、喷塑处理等。
14
泵组动力柜及电器接线
1
¥25,630.00
¥25,630.00
SmartHeat
说明：
含柜体，电气元件（断路器、空气开关、继电器、热保护等）接线端子、电缆、屏蔽线、塑铜线、桥架等
15
泵组RTU终端显示控制柜
1
¥18,962.00
¥18,962.00
SmartHeat
含触摸屏人机操作界面TCP7062K，柜体，电气元件（断路器、空气开关、继电器、热保护等）接线端子、电缆、屏蔽线、塑铜线、桥架等
一
设备及材料直接费
∑1~15项合计
¥937,568.00
二
运输费、吊装费、现场经费、调试费
¥20,000.00
三
合计
（一）+
（二）
¥957,568.00
2.北区全自动无人值守采暖板式换热机组
、采暖面积：
60000平方米。
、建筑物类别：
厂房
、热源：
高炉冲渣水，本次设计按80℃~60℃进行设计。
、二次水设计温度：
55℃~75℃。
、采暖单位热负荷：
100.00（w/m2）。
、总负荷：
6900KW
⑦、一次侧循环水量：
315（m3/hr），二次侧循环水量300（m3/hr）
⑧、换热机组热效率：
95%
序号
NO
设备、材料名称
Equipment&Materials
规格及型号
SpecificationModel
数量
Amount
单价
Price
合计
Total
品牌
Brand
100
机组（水-水）一次侧DN250
101
对夹式三偏心硬密封蝶阀
J9.100-16-DN250G
2
¥3,032.00
¥6,064.00
Brandoni
102
管道式过滤器
Art11000-16DN250
1
¥8,269.00
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对夹式三偏心硬密封蝶阀
J9.100-16-DN200G
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