国家标准钢铁企业热力设施设计规范.docx
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国家标准钢铁企业热力设施设计规范
国家标准《钢铁企业热力设施设计规范》
第一次工作会议纪要
国家标准《钢铁企业热力设施设计规范》第一次工作会于2007年7月9日至11日在重庆召开。
建设部标准定额司、中国冶金建设协会、主编单位以及参编单位参加了会议（与会代表名单详见附件1）。
会议由中国冶金建设协会主持。
中冶赛迪公司领导代表中冶赛迪致欢迎词，向各位代表致谢，并表示中冶赛迪将大力支持国家标准的编制工作，在建设部和协会的指导下，经过各位专家的共同努力，一定能够圆满完成国家标准的编制任务。
建设部标准定额司领导作了重要讲话，并介绍了建设部近几年国家标准修编的情况，表示建设部对标准编写高度重视，希望大家在标准编制过程中既要注重内容也要确保形式满足标准的要求。
规范的编写既要吸取国际先进标准的内容，也要根据我国的基本国情，结合国内具体的工程实际，深入思考，认真总结；遵循统一、简化、协调、择优的原则，把国家标准编制成兼顾先进性、科学性、协调性、可操作性的好标准。
中国冶金建设协会对本规范的编制工作提出要求，从内容、范围、深度等方面编好大纲；严格按合同内容、时间执行；合理分工，形成很好的会议纪要文件，同时指出了标准编写中要注意的问题。
国家规范的编制既要体现国家的产业政策，也要符合我国的国情，国家规范的编写要采用工程中已成熟的技术，要简明，易于被工程设计人员使用。
本标准主要起草人中冶赛迪工程技术股份有限公司程链对《钢铁企业热力设施设计规范》的编写大纲和工作大纲以及本次会议的准备工作情况进行了说明。
与会专家就编写大纲和工作大纲的内容、深度、编制分工等内容进行了广泛深入的讨论，现将主要内容纪要如下：
1、与会专家认为铁水脱硫送粉系统、高压水除鳞泵站不属于热力设施设计范围，不宜纳入本规范的编制。
为慎重起见请主编单位广泛征求各设计单位意见后确定。
2、会议讨论通过了《钢铁企业热力设施设计规范》的编写大纲。
（详见附件2）
3、会议讨论通过了《钢铁企业热力设施设计规范》的工作大纲。
（详见附件3）
4、本规范的编制、格式、程序必须满足建设部关于标准编制相关文件的要求。
附件：
1、与会单位及代表名单
2、国家标准《钢铁企业热力设施设计规范》编写大纲
3、国家标准《钢铁企业热力设施设计规范》工作大纲
中国冶金建设协会
2007年7月11日
附件1
与会单位及代表名单
附件2
国家标准《钢铁企业热力设施设计规范》
编写大纲
目次
1 总则
1.1 制定标准的目标：
为了使高炉鼓风站、转炉余热锅炉系统的设计能保证安全生产、节能降耗、改善劳动条件，做到技术先进、经济合理，制定本标准。
1.2 本标准的适用范围：
1200m3及以上高炉鼓风站新建、改建、扩建设计，包括从鼓风站送至高炉热风炉的冷风管道。
（1200m3以下高炉可参照本标准）
50～300t转炉余热锅炉系统的新建、改建、扩建设计，不包括余热锅炉出口以后的烟气净化和回收系统。
1.3 鼓风站的火灾危险性类别为丁类，转炉余热锅炉系统火灾危险性类别应与相关工艺一致。
1.4 上述热力系统的设计除应符合本规范外，尚符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
冷风管道、脱湿、富氧、阻塞、喘振、风机工况点A、B、C、D、E、F；（在编制中补充）
烟罩、炉口段、炉口固定段、炉口移动段、固定段、斜直段、直弯段、尾部烟道、低压循环、高压循环；（在编制中补充）
2.2 符号
在编写过程中再行确定。
3 鼓风站
3.1 鼓风站的布置
总图位置：
以远离污染源、上风向、与热风炉位置、变电所位置、汽源位置、循环水管道布置等综合因素考虑。
根据工程需要预留发展用地。
3.2 工艺系统
设计条件：
气象条件、高炉操作条件
高炉操作指标：
富氧率、漏风系数、吨铁耗风量（或吨焦耗风量）
风机工况点计算：
风量、风压确定、风机轴功率
富氧：
机前富氧、机后富氧
脱湿：
装置设置原则，机前脱湿、机后脱湿
电动鼓风和汽动鼓风选择原则：
根据全厂剩余煤气量选择风机驱动方式原则。
（驱动方式的选择依据是与当地电网状况，高炉总体方案，改建项目与老鼓风机组的驱动方式等因素相关。
）从节能、节省投资的角度出发，在条件允许时，推荐采用汽动鼓风。
电动鼓风：
鼓风机：
入口空气系统、冷风系统、放风系统、母管分风系统、冷却水系统（直接冷却、闭式冷却）、压缩空气系统、油系统（润滑油、动力油、高位油箱、直流油泵、控制油系统）、氧气系统、氮气系统、冷冻水制备、风机的串联和并联
电动机冷却水系统、油系统；
汽动鼓风：
（锅炉、汽机部分参见电力部标准执行）
3.3 鼓风站的组成
锅炉间、引风机房、汽轮鼓风间（包括控制室）、制冷间、润滑油的储存和废油储存，氮气罐、空气罐、配电室。
3.4 设备布置
空气过滤器布置、脱湿装置布置、放风消声器、入口空气管道、主要阀门的布置、压缩空气罐布置、冷风管道、放风管道、变压器（包括变频装置两侧的变压器，主要电气设备布置。
锅炉及附属设施布置（电力规范）
主厂房内布置：
风机、电机、汽机布置，润滑油、动力油、控制油、高位油箱布置，双层要求、控制室布置、维修区设置、纵向通道、吊车能力、位置、极限要求及厂房消防、出口要求等。
3.5 土建
对土建的要求、自然通风开设天窗、地坪要求、设备振动的防护、扩建的可能性、消防等级。
3.6 电气、仪表
用电负荷等级、二路供电、机旁紧急停车、电动机的控制与保护、检修电源设置、事故电源和照明要求、控制室要求、厂房防雷接地、电讯设施。
热工信号、报警、自动保护、检测项目，进气控制、定风量、定风压控制、防踹振控制、防阻塞控制、机组其它安全控制（如轴位移，轴瓦温度）、汽水系统的控制（真空、热井液位、加热器疏水液位等。
3.7 给水和排水
供水回路、水温、水压、水质要求、循环方式、冷却方式、排水、生活水、消防水，锅炉补充水。
3.8 采暖和通风
强制通风、采暖要求、控制室要求等。
3.9 冷风管道
区域布置方式、高温防冻措施、排水、管道材质、采用卷焊管道标准、管径、强度、热膨胀柔性、阻力要求进行计算、防雷接地、阀门补偿器选择、管件选择、焊接要求、探伤检验、严密性试验、是否设置调试放风消声器、人孔、维修、油漆。
重点：
a）汽动还是电动鼓风，编写可行性研究报告；
b）
c）机前脱湿还是机后脱湿，编写可行性研究报告；
d）
e）机前富氧还是机后富氧，编写可行性研究报告。
f）
4转炉余热锅炉系统
5
5.1工艺系统
5.2
采用未燃法：
原则、要求。
计算：
产汽量计算、排烟温度计算（或采用简易计算）、自然循环系统计算。
循环系统：
强制循环（烟罩、炉口固定段、炉口移动段或整个烟道）、自然循环（炉口段以后的各段）。
蒸汽系统：
汽包出口至外部蒸汽管网接口、分气缸、除氧蒸汽、密封用蒸汽。
排汽：
汽包排汽，消声器能力确定、自动排汽阀形式，是否设旁通；蓄热器排汽消声器、自动排汽阀。
排污系统：
汽包、蓄热器、分气缸、余热锅炉各段。
放水系统：
汽包、蓄热器、除氧器、软水箱在事故时、维修时、正常运行时（汽包高水位时、蓄热器、除氧器高水位时）放水、往哪里放，是否可以回收。
取样加药系统：
水质指标、取样点、检验项目、加药方式、加药设施。
蓄热器系统：
蒸汽过热系统、补充水、排水、减温减压系统、蒸汽旁路，蓄热器的连接形式，应采用并联运行。
给水除氧系统：
范围（每座炉单配，还是几座炉配一套）、软水泵的配置、给水泵配置、除氧器能力及配置、膨胀罐设置。
5.3设备组成及布置
5.4
锅炉本体：
操作、检修平台设置、锅炉固定支架、导向支架、吊架的设置、整体热位移。
循环回路：
低压循环泵、高压循环泵流量、扬程计算、数量确定、节流孔板、防堵装置、流量检测要求、泵的布置。
汽包：
容积计算、布置位置、维修、接口。
蓄热器：
容积计算、布置方式。
排汽消声器：
汽包排汽消声器能力确定、安装位置，土建要求。
给水除氧：
软水箱容积、除氧水箱容积的确定，软水泵、给水泵流量、扬程的确定、数量确定、分气缸、加药装置、维修吊车（是否采用待定）。
5.5管道布置
5.6
循环管道（上升、下降管）布置、支架设置；
蒸汽管道布置、支架设置；
排汽管道布置、支架设置；
给水管道布置、支架设置；
排污管道布置、支架设置；
管道的保温要求。
5.7土建
5.8
操作平台、维修平台、可拆卸平台、水泵基础平台设计要求，余热锅炉安装对土建的要求（汽包间是否封闭）。
5.9电气和仪表
5.10
供电、照明、检修低压电源、联锁、检测、报警项目表，软水箱水位控制、除氧器水位控制、汽包水位控制；工业电视、电讯。
5.11给水和排水
5.12
余热锅炉系统用水水质、设备冷却用水水质、压力、温度、流量，紧急放水。
5.13化验
5.14
软水、汽包给水、排污水、蒸汽。
附录A：
气象条件（是否有必要，再研究。
）
附录B：
鼓风站仪表检测表
B.0.1电动鼓风站仪表检测表（包括报警）
B.0.2汽动鼓风站仪表检测表（包括报警）
附录C：
转炉汽化冷却仪表检测表
C.0.1转炉汽化冷却仪表检测表
C.0.2蓄热站仪表检测表
用词用语说明
条文说明
对必要说明的条款，应当编写条文说明。
附件3
国家标准《钢铁企业热力设施设计规范》
工作大纲
国家标准《钢铁企业热力设施设计规范》编制组
二ＯＯ七年七月
一、本规范编制组成员
二、制订本规范的目的
三、本规范的内容范围和制订的意义
四、本规范章节划分及分工
五、规范相关的调查研究及负责单位
六、需要研究的问题
七、编制工作进度计划
一、本规范编制组成员
主编部门：
中国冶金建设协会
主编单位：
中冶赛迪工程技术股份有限公司
参编单位：
中冶京诚工程技术有限公司
中冶南方工程技术有限公司
鞍钢集团设计研究院
上海宝钢工程技术有限公司
宝山钢铁股份公司宝钢分公司
二、制订本规范的目的
现状：
本规范热力设施指高炉鼓风站、转炉余热锅炉系统。
随着钢铁企业的不断发展，高炉、转炉和轧钢系统规模日趋大型化，与之配套的热力设施规模也随之扩大。
选择合适的工艺并采用高效、节能、环保设备有利于减少能源的消耗、充分利用余热降低生产成本，保证设备安全运行，减少建设投资。
制订本规范的目的：
①为满足我国钢铁工业发展和1200m3及以上高炉鼓风站设计迫切需要，解决长期以来高炉鼓风站的新建、改建、扩建设计无国家标准可循的状况。
②转炉余热锅炉系统设计没有相关的国家和行业标准可遵循，本规范将拟定合适的工艺流程，确定汽化冷却循环系统，为选择高效、节能、环保的工艺设备提供依据。
三、规范的内容范围和制订的意义
四、
1、规范的内容范围
年产量100万t及以上的钢铁联合企业。
1200m3以上的高炉鼓风站的新建、改建、扩建设计。
包括汽动和电动风机的工艺流程、设计参数的选择和风机能力基本计算、脱湿装置的采用、设备布置、对相关专业的技术要求。
50～300t转炉余热锅炉系统的新建、改建、扩建设计。
包括工艺流程、循环系统确定、辅助设备（强制循环水泵、给水泵、除氧器、排污扩容器等）选型、设备布置、自动控制和检测，以及防火防爆的要求。
2、制订本规范的意义
目前大型高炉有数十座，其中包括已投产和在建的4000m3级的特大型高炉有10余座，最大5500m3，达到世界最高水平。
高炉鼓风机耗电量约占炼铁系统总用电量的70％，合理选择风机及风机的驱动方式可大大降低能耗、采用汽动风机，充分利用全厂剩余煤气作为动力，有利于循环经济持续发展，采用机前（机后）脱湿系统可以降低电机功率、节省焦炭。
转炉余热锅炉系统以降低转炉炉气温度、回收炉气显热为目的，同时为提高转炉煤气回收率和煤气质量以及为负能炼钢提供了保证。
以上热力设施长期以来没有相适应的设计规范，只能凭经验和参考电力、化工、机械制造行业的相关标准进行设计，随意性大，不能很好地利用能源，甚至不能保证安全生产，因此制定本规范。
五、本规范章节划分及分工
六、
表1章节划分及分工
主要内容
条文及条文说明编写单位
备注
1总则
中冶赛迪
2术语和符号
2.1术语
2.2符号
中冶赛迪、中冶京诚、中冶南方、鞍钢设计院、宝钢工程技术有限公司
3鼓风站
4
3.1鼓风站的布置
3.2工艺系统
3.3鼓风站的组成
3.4设备布置
3.5土建
3.6电气、仪表
3.7给水和排水
3.8采暖和通风
3.9冷风管道
中冶赛迪负责3.1、3.2～3.4（其中电动风机部分）、3.5～3.8及所有章节条款汇总
中冶京诚负责3.2～3.4（其中汽动风机部分）3.9
4转炉余热锅炉系统
4.1工艺系统
4.2设备组成及布置
4.3管道设计（布置）
4.4土建
4.5电气和仪表
4.6给水和排水
4.7化验
中冶南方负责4.2、4.3及条文汇总
宝钢工程技术有限公司负责4.5～4.7
鞍钢设计院负责4.1、4.4
附录A气象条件
附录B鼓风站仪表检测表
B.0.1电动鼓风站仪表检测表
B.0.2汽动鼓风站仪表检测表
附录C转炉余热锅炉系统仪表检测表
C.0.1余热锅炉系统仪表检测表
C.0.2蓄热站仪表检测表
中冶赛迪
中冶赛迪
中冶京诚
宝钢工程技术有限公司
用词说明
中冶赛迪
七、本规范相关的调研及负责单位
八、
表2调研内容及分工
序号
主要内容
组织单位
参加单位
调研时间
1
电动鼓风及汽动鼓风调查研究及鼓风站机修吊车能力是否需要考虑安装荷载的调查
中冶赛迪
中冶京诚、中冶南方、宝钢工程技术有限公司、宝钢分公司、鞍钢设计院
2007.8～2007.11
2
脱湿鼓风使用情况调查研究及机前、机后富氧率调查
3
冷风管道压力试验的研究和调查
4
转炉汽化冷却系统强制循环、自然循环运行情况调查研究
5
汽包设置紧急放水是否有必要，放水的安全性调查研究
六、需要研究的问题
1 高炉鼓风站
1.1汽动和电动鼓风
采用汽动鼓风需要根据工厂煤气剩余量以及剩余煤气用于发电的经济分析比较确定，汽动鼓风与电动鼓风在占地、投资、运行成本等多方面进行分析比较后确定。
国内2500m3及以下的高炉采用汽动鼓风，汽机功率32000kW以下，天津钢厂一座3200m3高炉风机采用了汽动鼓风，汽机功率46000kW。
2500m3以上的高炉绝大多数采用电动鼓风，总体来说国内高炉约1/3汽动，2/3电动，需要经过分析研究制定选择的原则。
国外的情况也需要了解。
驱动方式的选择依据是与当地电网状况，高炉总体方案，改建项目与老鼓风机组的驱动方式等因素相关。
从节能、节省投资的角度出发，条件允许时，推荐采用汽动鼓风。
1.2风机工况点的确定
风机工况点A、B、C、D、E、风量、风压计算以及轴功率计算，依据是《透平鼓风机站设计》，其中吨焦耗风量或吨生铁耗风量的确定需要研究，日本三井公司在宝钢工程中提出吨焦耗风量的经验公式，近年国内的专家也提出了吨焦耗风量的计算公式。
1.3脱湿
目前国内采用脱湿装置的虽然不多，但近几年来发展较快，最小的高炉350m3也采用了脱湿，确实能节省焦炭，有利于风机稳定运行。
一般空气中脱出水分1g/Nm3，可省焦炭0.6～1kg/t.p。
国内风机均采取机前脱湿，机后脱湿装置国内目前还没有（国外有采用机后脱湿的），脱湿系统采用电动制冷还是蒸汽制冷，需要进行技术、经济分析给出定量或定性的规定或建议。
1.4富氧
采用机前富氧或机后富氧在钢厂均有富氧率与高炉喷煤量有关，与焦炭的质量有关，同时与风机所允许的最大富氧率有关，需要认真研究，确定最大富氧率。
1.5鼓风站的布置
分为汽动汽动鼓风站和电动鼓风站布置，双层，可采用横向也可采用纵向，控制室设在电气跨、锅炉多数采用双层布置，也有采用单层布置的，可以节省投资，但需要与锅炉厂联系调查研究后确定，几种布置方式的确定，柱距和跨距的确定，检修区域大小确定，室外辅助设施的布置合理，有维修空地。
尽量减小鼓风站占地，使鼓风站主厂房布置及厂房外的布置合理、规范。
汽动鼓风站的中锅炉部分可以参考电厂内容。
2转炉余热锅炉系统
2.1循环系统
余热锅炉循环系统分成强制循环、自然循环及两种循环均有的复合循环，强制循环分成低压和高压循环两种，其回路完全不同。
国内80t及以下转炉余热锅炉系统采用自然循环的多，200t以下转炉采用复合循环，200t以上转炉采用强制循环。
通过调查研究得出不同规模的转炉采用哪一种循环系统更安全、运行稳定、经济合理、投资省。
2.2计算
汽包容积确定、蓄热器容积确定。
2.3上升管、下降管布置；管道振动的防治措施。
2.4给水除氧系统的配置是一对一，还是集中除氧。
七、编制工作进度
1、2007年7月10日11日中国冶金建设协会在重庆主持召开本规范编制组第一次工作会议。
2、2007年8～11月开展本规范相关内容的调查研究。
主要内容：
检索近10余年来1200m3及以上高炉风机采用脱湿、富氧的使用情况，掌握基本数据，以便在本规范中作出起码的规定和要求。
现场调研1200m3及以上高炉煤气的使用情况，煤气的剩余量和煤气波动情况，汽动风机和电动风机的使用情况，研究其经济性，为正确的选择风机驱动方式提供基础。
现场调研转炉余热锅炉循环系统的设置及运行情况，采用强制循环和自然循环的必要条件及系统配置。
现场调研蓄热器系统的蒸汽使用情况，特别要了解如何保证炼钢车间真空系统使用蒸汽，同时低压蒸汽并网的操作模式，甚至研究饱和蒸汽发电的可靠性
调查路线和具体时间，由主编单位届时通知参编单位。
3、条文及条文说明进度要求：
根据建设部建标[2007]第126号《关于印发〈2007年工程建设标准制定、修订计划（第二批）〉的通知》要求，本规范总体进度要求：
2008年6月提交条文及条文说明，讨论条文。
（召开第二次工作会议）
2008年11月完成征求意见稿，发往有关单位征求意见。
2009年2月召开第三次工作会议，研究对征求意见稿的修改。
2009年3月完成送审稿。
2009年8月完成报批稿，力求完成规范的《应用和理解》的编写。
注：
第四次工作会议视进展情况确定。
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