煤气发电技术方案教材Word文件下载.docx

1、燃烧系统7.4热力系统7.5主厂房布置7.6暖通部分77电气部分7.8水工部分7.9化学水处理系统7.10热工控制7.11 土建部分7.12电讯设施第八章环境保护8.1设计依据8.2环境概况8.3工程概况8.4主要污染源、污染物8.5污染控制方案8.6厂区绿化8.7环境监测和环保管理机构8.8环保投资8.9环境影响简略分析第九章劳动安全与工业卫生9.1设计依据9.2工程概况9.3生产过程中职业危险、危害因素分析9.4劳动安全卫生防范措施9.5辅助用室设置9.6劳动安全卫生机构9.7劳动安全卫生投资9.8劳动安全卫生预期效果分析 第十章节能与综合利用资源10.1节能10.2综合利用第十一章消防1

2、1.1设计依据11.2工程概况11.3工程火灾因素分析11.4防范措施11.5消防设施投资11.6防范措施预期效果 第十二章生产组织及劳动定员12.1实施条件及轮廓进度12.2劳动定员第一章概述1.1建设单位项目名称：陕西汉钢股份有限公司高炉煤气发电站工程企业名称：陕西汉钢股份有限公司（以下简称汉钢）项目地址：陕西汉中市勉县1.2项目概况汉钢位于江西省九江市湖口县牛角芜金沙工业园区，目前具备 2 X180m2烧结机、2X 1780rm高炉、2X 120t转炉等装备，具有年产约400万吨 钢、400万吨材的生产能力。汉钢为积极响应国家产业结构优化升级的要 求，在九江分公司老厂区内，拆除现有的小高

3、炉、小转炉和小烧结机等能 耗高的设备，建设1X 238吊烧结机、1 X 1080帛高炉、2X 60t转炉等大中 型设备。汉钢老厂区产生的高炉煤气、转炉煤气除供炼铁热风炉、汽动鼓风机 站和喷煤自用以及棒、线材轧钢车间加热炉使用外，尚剩余部分高炉煤气 和转炉煤气。汉钢老厂区正在建设的 1080 m3高炉配套的鼓风机站为汽动鼓风机站，设置有2台75t/h中温中压高炉煤气锅炉，1套AV63-15型汽动鼓风 机组，预留本套汽轮发电机组的位置。为充分发挥备用锅炉的设备能力， 建设一套25MW 汽轮发电机组，在生产中加强煤气管理和科学调度，发 电机组年平均功率23MW，在冬季工况条件下，可满负荷运行。1.3

4、高炉煤气发电站建设的必要性和合理性（1）是贯彻循环经济的必然产物。循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、 再利用、再循环”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合 可持续发展理念的经济增长模式，是兼顾发展经济、节约资源和保护环境 的一体化战略。循环经济首先是一种新的发展理念，其次是一种新的经济 增长方式，然后才是一种新的污染治理模式，其实质是生态经济。因此， 循环经济的衡量标准是：必须以“减量”和“循环”为主要手段，通过资 源利用上的减量和将主要废物商品化提高资源利用率，达到节约资源、保护环境的目的。（2） 是公司降低生产成本的重要措施。高炉煤气发电站将放散掉的

5、高炉煤气、转炉煤气转化为电能，可以显著降低公司的生产成本，增加企 业的经济效益和提高企业的综合竟争力。（3） 是改善公司电力供应紧张的重要措施。公司现有的电力供应不 是很宽裕，而将本企业生产产生的煤气转化为宝贵的电能正是缓解电力供 应紧张的重要措施。1.4设计依据及基础资料1.4.1设计依据1、江西萍钢实业股份有限公司委托；2 、热电联产项目可行性研究技术规定142设计基础资料（1）自然条件极端最咼气温40.3 C极端最低气温-10.3 C最热月平均温度33.7 C最冷月平均温度1.5 C最热月平均湿度84%最冷月平均湿度78%一日最大降雨量281.6mm年平均降雨量1411.9mm地震基本烈

6、度6 度1.5设计范围本工程主要对电厂生产所必须的燃料供应、 循环水等供应、电气出线、 高炉煤气发电工艺等进行分析，最终推荐技术可行、经济合理的建设高炉 煤气发电站方案。设计内容具体包括：电气系统、工艺系统、热工控制系统、循环水系 统、通风系统、电讯系统、生活消防设施，以及全厂建筑、结构、施工组 织、投资估算、经济效益分析等。本工程的环境影响评价、工程地质勘察、地形测绘及接入系统、地基 处理、站区1米外所有设施等不包含在本方案范围内。1.6主要设计技术原则本电站按照小型火力发电厂设计规范确定的设计原则及建设单位 提出的建设标准开展设计，充分考虑安全可靠，方便施工和操作运行措施。 坚持节省投资、

7、经济实用设计指导思想，设计力求达到国内同行业较先进 水平。第二章热负荷本工程不考虑对外热负荷。第三章电力系统3.1当地电网现状九江分公司厂区内已建成有1座220kV总降压变电所和烧结、制氧、 炼铁、炼钢、轧钢共5座35kV区域变电所。总降压变电所装设有 220/35kV、120MVA降压变压器共3台，2回 220kV供电电源采用架空线路引自附近电力系统区域变电站。3.2电力、电量平衡全厂最大用电负荷约为 251.39MW，全厂年用电量约为 14.937 X108kWh。从节约能源的角度考虑，利用高炉煤气、转炉煤气灯余热资源发电， 实现循环经济方式发展。工艺发电方案为：1 X 25MW汽轮发电机

8、组。发电机组在扣除厂用电及水处理用电外，可外供最大电力为20.95MW，年发电量约 17600X 104kWh,年外供电能约 16720 X 104kWh。 电力平衡如下表：序 号名 称电力（MW）年电量（104kWh）1总降压变电所用电负荷251.391493702发电机组发电负荷-15-108003发电部分厂用电及水处理1.6511884热电联产外供电力13.3596125正常情况下需地区电网供电：238.041397583.3发电站发电机接入电力系统方案3.3.1发电机出线接线方案根据汉钢现有电压等级，发电机电压采用 10.5kV。拟将发电机出线接入炼铁区域10kV配电系统，直接向负荷供

9、电，以减少升压和降压的投资 和电能损耗，并增加重要负荷供电的可靠性。发电站与炼铁区域变电所有一条 10kV电缆联络线。为了使发电机接入配电系统后总的短路容量限制在断路器允许的开断容量以下，在发电机 的联络线上，接入一组并联有FSR快速开关的电抗器。正常运行时电抗器 被短接，发电机无功功率得以充分输出。短路时 FSR快速断开，负荷侧断 路器的开断容量受电抗器限制到允许范围内。332发电站循环水泵房供电方案发电站两段10kV母线除分别供电给发电站厂用电外，还向循环水泵 站供电。第四章燃料供应本工程为利用汽动鼓风机站内备用锅炉的能力设置汽轮发电机组，充 分消纳厂区的富裕煤气，煤气的供应已在汽动鼓风机

10、站系统中考虑，本工 程不再描述煤气供应。第五章机组选型5.1机组选型5.1.1中温中压汽轮发电机组选型目前中小型汽轮发电机组参数一般有中温中压参数（ 3.82MPa、450C）和次高压参数（5.4MPa、485C）可供选择。次高压参数机组的效率，理论上比中温中压参数机组高，但由于次高 压的机炉等主机设备费用和管道及附件费用较高，且基建投资费用比中温 中压参数要高，同时锅炉给水泵电耗要增加；设备日常的运行、维护和检 修成本也将增加，按发电设备年利用小时数6000小时计， 经理论计算次高压参数机组的效率提高带来的经济效益比中压参数机组多投入的投资约 78年可以回收。我公司设计的天津大沽化工厂热电站

11、一期 （4X 35t/h次高压链条锅炉、2X B6MW背压机）是国内中小机组第一个采用次高压参数机组的工程， 该项目于1985年获化工部优秀节能奖。但据了解次高压参数机组运行实际 经济效益很难达到理论计算的效益，因此次高压参数机组未能被广泛采用。因此，本工程汽轮机组选用中温中压参数的机组。考虑到汉钢生产、生活用低压蒸汽已由余热蒸汽供应，发电站基本没 有热用户，本工程汽轮发电机组选用纯凝机组。5.1.2鼓风机实际参数根据2010年10月份萍钢安源分公司1080m3高炉和其他钢铁企业同级 别高炉的运行参数：萍钢安源分公司1080m3高炉配套鼓风机为AV63-15型汽动鼓风机组， 在富氧6000 N

12、m3/h ,鼓风机实际运行风量2500Nm3/min ,风压 0.330.34MPa。此时汽轮机的实际耗汽量5152t/h ,高炉日产铁水 30003100t,利用系数为2.87-2.9,达到高炉的额定产量。新余钢铁公司1050 m3高炉配套鼓风机为AV63-15型汽动鼓风机组， 在富氧率 3%的前提下，鼓风机实际运行风量 2700Nm3/min，风压0.32MPa。此时汽轮机的实际耗汽量 55t/h，高炉日产铁水 30003100t, 利用系数为2.87-2.9,达到高炉的额定产量。综合上述2座同级别高炉的实际运行参数，预计本工程高炉鼓风机的年平均耗汽量应不超过55 t/h。鼓风机站内现设有

13、2台75t/h，锅炉能力富裕为95t/h，可装机容量为 23MW。5.1.3装机方案根据汉钢设备的实际情况，方案如下：1X 25MV汽轮机，配套25MV的发电机。发电站的主要技术经济指标见下表 5.1-1。表5.1-1高炉煤气发电站技术经济指标表序号项目单位数值备注汽轮发电机组进汽量t/h95发电机组额定发电功率kW25000发电机组头际发电功率23000年发电量104kW.h16560年供电量157326发电标准煤耗率kg/kW.h0.31397供电标准煤耗率0.34888折年耗标煤量t577609年节标煤量10年运行时间h720011综合厂用电率%12全厂热效率35.225.2机组参数及主

14、要技术数据（1） 25MW6凝汽轮机及发电机 汽轮机：1台N25-3.43 型台数： 型号:汽轮机额定功率：25MW汽轮机年平均功率：23MW主汽门前烝汽压力：3.43 MPa（a）最高：3.62 MPa（a）最低：3.14 MPa（a）主汽门前烝汽温度：435 C445 C420 C额定进汽量：62t/h运转层标高7.00m冷却水温度 正常：33 C35 C给水温度：104 C额定排汽压力：0.005 MPa （a）汽轮机额定转速3000r/mi n发电机：型号：QFW-25-2额定发电量25 MW额定电压10.5 kV额定电流1718 A频率50 Hz转速3000 r/min相数接法Y绝缘

15、等级F级制造F级考核励磁方式无刷励磁效率97.4%冷却方式空冷第六章厂址条件6.1自然地理概况萍钢汉钢高炉煤气发电站工程建于九钢炼铁厂厂区内，厂区位于位于 九江市湖口县牛角湖金沙工业园区，厂区北侧与长江南岸防护堤相连，东 侧为拟建的集装箱码头，南侧紧邻正在建设中的发展大道，西部为现有的 九江钢厂，二者之间由泄洪渠分开。该区域的环境条件如下：6.2工程地质地震基本烈度为6度。设计基本地震加速度0.05g6.3交通运输汉钢炼铁厂厂区交通运输十分便利。本工程建设交通运输设施均可以 利用旧有设施。6.4发电站水源高炉煤气发电站汽轮机组的循环冷却水采用循环水。发电站所用的除 盐水由现有的除盐水系统，循环

16、水均由与本工程配套建设的水处理设施供 给，发电站正常的生产补充水由汉钢厂区现有供水管网供给。第七章总体方案7.1总图运输本项目主要设施包括锅炉、发电站主厂房及循环水泵房等。（1） 平面布置总图布置的前提条件：符合国家有关的规程、规范；满足工艺要求； 总平面布置紧凑合理，物流顺畅；尽量利用现有公辅设施。在符合国家有关规定的情况下，充分利用现有场地，力求总图布置 紧凑合理，占地面积尽可能减小，降低投资费用，缩短建设周期。高炉煤气发电站在现有的鼓风机站厂房内预留位置设置汽轮发电机 组，循环水泵房设施在现有的循环水泵房预留位置扩建。整个工程的建设 用地都在汉钢炼铁厂指定的区域范围内。本方案的总图占地面

17、积约为2.50hm。（2） 竖向布置本工程建设场地已基本平整，参考附近已有设施的标高，确定室外场 地地坪标高为16.50 m,主车间及水处理设施室内外高差为 300m m;高低 压配电室内地坪标高与室外高差为 450mm。区域内场地及道路雨水采用明沟排水方式，汇入全厂性排水系统内， 然后排至厂外。（3） 工程安装用地本工程设备安装采用根据工程进度，设备分批运至现场，设备到场后 立即安装，减少设备堆放占用场地。（4） 运输设计本设计利用高炉煤气及转炉煤气，均采用管道输送，只有少量物料采 用道路运输。由于运量较小，不作统计。为满足本设计的消防和少量物料运输等需要，路面的宽度为 7.00m。（5）

18、消防与绿化本设计区域内各类建、构筑物均符合建筑设计防火规范（GBJ16-87） 的要求，并在主要设施的周围均设置环形道路，与现有道路连接后，可以满足消防工作的要求。本区域内的消防工作由汉钢的消防部门统一负责。为减少工厂烟尘对环境的污染，减少噪声的影响，美化厂容，改善厂 区生产环境，在厂区道路沿线地带植树、在埋设管线的地面和零散地段种 植草皮、花卉等，厂区绿化用地率按15%考虑，绿化用地面积约为0.375hm（6）主要技术经济指标主要技术经济指标表项目名称数量本工程占地面积hm2.50水泥混凝土道路2 m3800绿化用地面积0.375绿化用地率157.2热力系统（1）主蒸汽系统主蒸汽管道采用单元

19、制管道系统， 进入N25型汽轮机的主蒸汽由新建 的锅炉供给。主蒸汽管径为325X13。主蒸汽管道材料采用20G（ GB5310）,但该材料使用寿命不超过20年, 使用期间应加强金属监督。（2）回热系统N25机组的回热系统按锅炉给水温度 104C设计，为简化系统，方便 操作和运行管理，回热系统不设高压加热器。回热系统中采用各热力设备 疏水逐级回流方式，N25型纯凝汽式汽轮机回热抽汽共有 2段：I段抽汽 为除氧器用汽；H段抽汽为低压加热器的汽源。N25机组的凝结水由凝结水泵送入汽封加热器，再经低压加热器进入 除氧器，锅炉给水再由锅炉给水泵送入锅炉。汽封加热器参数为：（随设备厂成套）喷射形式： 单级

20、蒸汽喷射蒸汽压力： 0.588MPa蒸汽耗量： 36kg/h冷却面积: 20m2冷却水量： 50t/h低压加热器参数为：加热器面积：（5）凝结水及补给水系统发电站的补给水由本工程的除盐水站供，除盐水管道采用衬塑钢管。 机组的凝结水由设在汽轮机底部凝结水泵送入回热系统。汽轮机选用2台凝结水泵，1台工作，1台备用（设备随主机成套） 参数为：6N6流量：55 120 m/h扬程：60mH2O电动机功率：55 kW电压等级：380V（6）真空系统N25汽轮发电机组配1台射水抽气器，进水压力0.392 MPa流量143.5m/h。选用2台射水泵，流量172 m3/h，扬程40 mfO其中1台运行，1台备

21、用。（7）疏水系统主蒸汽管道疏放水等管道系统的疏放水接入现有疏放水母管，接往疏 水扩容器，进入疏水箱。（8）工业水系统N25机组的冷凝器、空气冷却器和冷油器的冷却水采用循环冷却水。冷凝器的循环冷却水量为 6000t/h,供水温度333,供水压力0.2 0.25MPa,有压回水。循环水的供、回水管道均采用母管系统。循环水由新建的循环水泵房 供给。（9）汽轮机油系统N25型机组带有1套包括主油箱1台、高压交流启动油泵1台、交流 润滑油泵和直流润滑油泵1台在内的润滑油和调节油系统。（10）压缩空气系统本工程压缩空气用户为电站内气动阀门和摄像机等用气，总用量约为5Nm3/min,压力0.50.7MPa

22、。为保证设备的气源稳定，在电站内设有 1台2m3，压力0.8MPa的储气罐。（11）保温介质温度大于50C的管道进行保温，管道主保温材采用复合硅酸盐制 品，锅炉烟风道及风机等设备的保温材料采用岩棉制品，保护层采用镀锌 铁皮，保温结构按国家标准。7.5主厂房布置（1）汽机房布置N25汽轮发电机组在发电主厂房内采用横向岛式布置，机组的运转层 标高为 7.000m,检修吊车的轨面标高为 14.500m。汽机跨的跨度为18.000m，汽机房的柱距为 6.000m,共45.5m长。汽机间设置1台20/5t电动双梁双钩桥式起重机，吊车轨顶标高14.5m, Lk=16.500m,起吊高度 13.0m。在汽机

23、房的 7.000m平台上设置辅助平台，布置有汽封加热器和低压 加热器等设备，并设置有上下 3.500m平台的楼梯。在汽机房的 4.000m平台上布置有主油箱等设备。并设置有上下 7.000m平台和 ）.000m的楼梯。在汽机房 ）.000m布置有交流启动油泵、交流润滑油泵、直流润滑 油泵、冷油器、射水箱和射水泵等设备。在汽轮机的小岛基础 ）.000m上布置有凝结水泵。机组的控制室和高低压配电室采用垂直布置， 设置在主厂房的固定端。循环水管道厂房内采用地沟敷设，在厂房外采用直埋敷设。7.6通风、空调设施（1）设计依据应用标准：采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003火力发电厂采暖通风

24、与空气调节设计技术规程 DL/T5035-2004设计内容：循环水系统通风形式为机械排风、自然进风，轴流风机装在墙上，共 10台，型号为：T35-11N0.5 参数为：5763X124.8 X450X20N=0.37kW。2）空调系统设计1电站中央控制室为满足人员和设备需要设置空调系统1 台风冷空调机 LFD29N L=5400m3/h QL=28.8kW NL=10.5kW。2其它会议室、水处理操作室、车间办公室等设分体壁挂式空调机共 5台。7.7 电气部分（1）概述萍钢九江分公司拟在老厂区鼓风机房站预留位置建设一套汽轮发电机 组。汽轮机功率23MW;汽轮机配套一台发电机额定容量为 25MW

25、 ,10.5kV, 无刷励磁。本工程电气专业设计内容包括高低压供配电、电气传动、照明、电气 室布置、电缆敷设及防雷接地等设计。（2）遵循的相关标准和规程规范：GB 14285-1993继电保护和安全自动装置技术规范DL5000-2000火力发电厂设计技术规程GB50049-94小型火力发电厂设计规范SDGJ17-88火力发电厂厂用电设计技术规定GB/T 15145-94微机保护装置通用技术条件GB11022-89高压开关设备通用技术条件GB1984-89交流高压断路器GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器IEC298（1990）1kV及以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制

26、设备IEC694（1980）高压开关设备标准的共用条款IEC56（1987）交流高压断路器IEC60高压测试技术IEC129交流高压隔离开关和接地开关（3） 技术方案1） 主接线系统拟将发电机出线接 入炼铁区域10kV配电系统，直接向负荷供电，以减少升压和降压的投资 和电能损耗，并增加重要负荷供电的可靠性。发电站内设3条10kV母线。发电站与炼铁区域变电所有两条 10kV电 缆联络线（发电站内0和I段10kV母线）。N25发电机接入发电站I段母 线，然后接入炼铁变电所I段母线；发电站内H段母线为厂用工作母线， 电源自发电站I段母线引，新建发电机组的低压配电系统由单独设置母线， 由现有的鼓风机站

27、变压器供电，新建母线与鼓风机站母线间由联络柜连接。联络线侧接入一组并联有 FSR快速开关的电抗器，正常运行时电抗器 被短接，发电机无功功率得以充分输出，短路时 FSR快速断开，负荷侧断 路器的开断容量受电抗器限制到允许范围内。由于外系统侧短路容量未知，电站10kV系统最大短路电流暂按40kA 考虑。由于10kV系统电容电流未知，为保护发电机需在每台发电机中性点 加装消弧线圈。消弧线圈暂按 050A无极可调考虑。2） 厂用电系统高炉煤气发电站的厂用电包括发电站主厂房部分以及水处理设施部 分，厂用电采用发电站的H段10kV母线供应厂用电。H段母线由发电机出线母线（即发电站 I段母线）引一路电源线路供电。另设10kV备用电源段母线（0段），以备用自投方式供给备用电源。 备用段母线（0段）由炼铁区域变电所10kV供一回电源。低压厂用电系统装设2台干式变压器，设I段，H段低压母线，二段 低母线以备自投方式互为备用电源，当一路电源失电时，母联开关合上，由正常的一路电源承担本系统100%勺负荷。发电站供电系统图见附图 FS236.80.A01.1-D01。3）供配电主要设备选型本工程供配电主要设备按以下原则进行选型：低压动力变压器：1250kVA二台