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1、 TRTTRT 出口增设煤气机械水脱水装置出口增设煤气机械水脱水装置项目建议书1目录目录目录.1 1. 概况.2 1.1 项目名称：.2 1.2 项目责任单位：.2 1.3 项目概况：.2 2. 项目的提出.2 2.1 项目提出的必要性.2 2.2 项目实施的可行性.2 3. 改造内容及方案.2 3.1 项目改造内容现状.2 3.2 改造方案.3 3.3 工程内容及工程量.3 3.4 本项目主要设备使用情况调研及与供应商交流和询价情况.3 4.工程建设进度.3 5、投资估算.4 5.1 建设投资估算.4 5.2 投资估算表.4 6、经济效益分析.5 7.技改贡献值.5 8、附件.521. 概况
2、1.1 项目名称：增设 1#、2#TRT 出口机械水脱水装置改善高炉煤气质量提升发电效益工程 1.2 项目责任单位：公司 厂（处）单位负责人（厂长、处长） ；项目负责人 责任单位基本情况：目前拥有 1350m3和 580m3两座高炉，发生量正常分别为Nm3/h 和Nm3/h，配套建设有余压透平发电的 TRT 机组。高炉煤气净化除尘工艺主要设备是重力除尘器、干法布袋除尘器，经计算，净煤气机械水含量约 27.66g/Nm3（按 2013 年 4 月1117 日炼铁厂投入产出实绩测算） ，较国内外同行先进企业高出 22.66g/Nm3以上，直接影响各用户的煤气加热效果、燃烧效率和单耗；同时，130t
3、/h 高温高压锅炉及其配套 42MW 汽轮发电机组即将正式投产，而其所需气体燃料即煤气平衡明显不足。1.3 项目概况：炼铁厂 1350m3和 580m3两座高炉，配套建设高炉顶压余压透平 TRT 发电机组，其入口前煤气除尘工艺主要设备包括重力除尘器、干法布袋除尘器、管道及阀门组，出口主要设备分别是 DN2600 和 DN1800 管道、两波段补偿器、阀门组（电动蝶阀+电动敞开式盲板阀） ，而均无脱除高炉煤气机械水的脱水器。通过在两套 TRT 出口（拟在出口阀门组前）增设脱除机械水、局部析出的饱和水和部分灰泥的脱水器，可以改善高炉煤气质量，并因此提升炉机窑使用煤气的燃烧效率、降低各用户的煤气单耗
4、，并为新建 42MW 发电机组提供所需的更多的气体燃料，从而促进公司整体效益最大化的实现。本项目工艺流程示意如下：3V-1TRT进进口口管管道道P-2P-3P-4新新增增设设机机械械水水脱脱水水器器TRT机机组组TRT出出口口电电动动敞敞开开式式盲盲板板阀阀TRT出出口口电电动动蝶蝶阀阀去去高高炉炉煤煤气气外外网网主主管管E-1P-1煤煤气气冷冷凝凝水水自自动动排排水水器器下下降降管管P-5增增设设TRT出出口口高高炉炉煤煤气气机机械械水水脱脱水水器器工工艺艺流流程程示示意意图图P-6E-3新新增增设设管管道道补补偿偿器器E-2V-2E-42.2. 项目的提出项目的提出2.1 项目提出的必要性
5、从以下方面说明项目的必要性：（1）目前状态当前高炉煤气含水量状况高炉煤气的含水量，即湿含量，包括机械水、饱和水两部分。其中，饱和水仅与煤气温度有关，即，随着煤气在管道内的沿程输送，产生温度降，则煤气中的饱和水含量会降低，部分水析出并通过排（脱）水器而脱除，直接查询化学手册既可得知其含量（计量单位：g/Nm3） ；机械水，仅受高炉入炉原料、工艺、冶炼过程、操作等因素影响，一般在工况下与煤气的温度无关，其含量需要通过直接测量或者计算得出，公司暂无检测装置和数据，但根据 2013 年 4 月 1117 日 1#和 2#高炉投入、产出实绩（物料平衡及检测数据统计）测算，净煤气机械水含量约27.66g/
6、Nm3，较国内外同行先进企业高出 22.66g/Nm3以上，急需考虑如何脱除而提升煤气质量。其中，1#高炉副产高炉煤气中的机械水含量为 25.58g/Nm3，2#高炉为31.33g/Nm3，加权平均为 27.66g/Nm3。机械水含量计算公式：V机械水 = （V焦炭 1M焦炭 1+V焦炭 2M焦炭 2+V焦丁M焦丁+V焦粒M焦粒+V烟煤M烟煤+V沫煤M沫煤4+V烧结矿M烧结矿+V球团矿M球团矿+V其它M其它V干渣M干渣V铁水M铁水）M铁水QBFG 式中：V物料含水量，M物料质量，QBFG吨铁高炉煤气发生量（暂按 1930Nm3/t） ；入炉球团矿，出炉的干渣、铁水，均按不含水计算。煤气含水量过
7、多会加重 CL-等酸性介质对煤气系统的腐蚀无论煤气中的饱和水或者机械水在输送过程中或局部析出，均会强化 CL-等酸性介质对煤气系统的腐蚀作用，尤其公司烧结厂在烧结矿中添加氯化钙或者低氯防粉化剂（目前单耗 0.3kg/t）的工况下，其影响更加明显。一般而言，CL-等酸性介质对煤气系统的腐蚀，分为酸性化学腐蚀和电化学腐蚀两种，但无论哪一种，均需要有水溶液的存在才会发挥作用。而煤气中的水过多析出，结合 CL-等酸性介质的存在，势必会增加对煤气管道内壁、其它附属设施及用户燃烧器等的腐蚀，包括对碳钢管道（材质 Q235 等） 、冷凝水排水器、非碳钢管道或者奥氏体不锈钢等材质的波纹补偿器或阀门、用户烧嘴等
8、燃烧器以及 TRT 机组的静叶和动叶的叶片腐蚀、局部变薄等，缩短设备使用寿命和检修周期，易造成系统检修，影响公司整体效益。TRT 出口增设脱水装置，既可因降低煤气中所含的机械水、脱除部分冷凝析出的饱和水和灰泥而提升煤气质量和燃烧效率，降低炉机窑等单体设备的煤气单耗，并可为新建 42MW 发电供应更多的高炉煤气，实现多发电、多创效益的目的，从而提升公司整体效益。（2）项目实施后的效果本项目实施后，既可提升煤气质量即高炉煤气机械水含量5g/Nm3，降低各用户的煤气单耗 2.32.6%，又可为 130t/h 锅炉提供更多的气体燃料即高炉煤气流量约 957210821Nm3/h，并因此提高新建 42M
9、W 发电机组的发电量约 26963048kWh/h及其净效益 1002 万元/年以上，为公司整体效益最大化奠定基础。此外，可以切实减少煤气系统析出水量加剧含氯酸性介质对燃气设施的化学腐蚀和电化学腐蚀作用、减少设备维护及检修量、延长使用寿命，降低相应的备件和检修费用。2.2 项目实施的可行性（1）提升高炉煤气质量的可行性从工艺角度讲，高炉煤气中的湿含量包括饱和水和机械水，其中，机械水一般5在工况下与煤气的温度无关，只受高炉入炉原料、工艺、冶炼过程、操作等因素影响，虽然公司暂无检测装置和数据，但据测算，目前公司净煤气机械水含量约27.66g/Nm3，较国内外同行先进企业的水平即5g/Nm3高出 22.66g/Nm3以上。因此，增设两套 TRT 出口的机械水脱水器后，确保脱除 82%以上的高炉煤气中所含的机械水和局部因冷凝而析出的饱和水及灰泥，实现净煤气机械水含量5g/Nm3的目标值以及各用户使用的高炉煤气质量的切实提升。可见，此项工程的投资、建设，从工艺的科学性、运行的安全性、经济方面的合理性以及国内外先进企业同行的实践上看，均是可行的。（2）增设机械水脱水器及管道补偿器占地需求该项目仅需利用现有 1#和 2#两套 TRT 主厂房外煤气出口总管的双波段补偿器位置，各安装 1 台提前设计并预制好的机械水脱水器（本体自重约
