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1、XX管道系统有限公司球墨铸铁管扩能工程高炉煤气发电站可行性研究山东省XX冶金设计院山东省 2006年7月1日XX管道系统有限公司球墨铸铁管扩能工程高炉煤气发电站可行性研究总工程师： 审定：工程负责人：主要设计人:目录封面. . . . .1第一章 总论. . . . . . .5一. 任务依据二. 建设规模三. 设计范围四. 企业概况五. 电力负荷第二章 建厂条件. . . . . . .6一. 自然条件二. 厂址选择三. 燃料供应四. 供水水源第三章 工程设想. . . . . . .7一. 总平面布置二. 热机部分三. 电气部分四. 土建部分五. 热工控制部分六. 水工部分七. 化水水处理
2、部分八. 环境保护九. 人员编制第四章 经济分析. . . . . . . 18一. 投资估算二. 成本计算三. 投资回收年限及投资利润率四. 主要技术经济指标第五章 结论与建议. . . . . . .20附图：1 总平面布置图2 原则性热力系统图3 原则性燃烧系统图4 原则性化学水处理系统图5 电气原则主接线图6 供水系统图7 主厂房平面布置图8 主厂房横断面图第一章总论一任务依据XX管道系统有限公司是一个专业生产球墨铸管的工厂，位于安徽省马鞍山市慈湖境内，西邻长江，东接宁芜公路及铁路，距马鞍山市区仅3km。运输十分方便。现有铸管车间采用中频炉熔化生铁块工艺。为节能降耗，将该工艺改建成一座
3、250m3高炉热装铁水设施，年生产20 万吨高硅低硫磷铁水直接送入铸管车间。该高炉建成后，将产生大量的副产品高炉煤气，除供高炉自身热风炉、烧结、喷煤及混铁炉、铁包、铸铁机、出铁场的用气要求外，尚剩余大量的煤气，若得不到利用，将白白地排入大气，造成能源的极大浪费，同时还严重地污染了周围的环境，影响职工和居民的身体健康。为此，一致认为利用高炉剩余煤气发电，技术完全可行，效益明显，也可减轻XX公司电力供应需求。本可研报告根据XX管道系统有限公司与山东省冶金设计院关于球墨铸铁管扩能工程委托设计合同进行编制的。设计依据有：1XX管道系统有限公司技术改造项目热装铁水工程可行性研究报告及总图。2XX管道系统
4、有限公司技术改造项目热装铁水工程技术附件要求。二建设规模根据本项目剩余高炉煤气量的情况，建设为13MW汽轮发电机组。全部一期建成，不考虑扩建留地。三设计范围本可行性研究包括电站内所有的生产工艺设施和建构筑物以及电站外的供水管线和发电站至XX公司10千伏变电站之间的电缆敷设，以及变电站内与电站建设有关的设备和设施。四、企业概况XX管道系统有限公司是一个专业生产球墨铸管的工厂，位于安徽省马鞍山市慈湖境内，西邻长江，东接宁芜公路及铁路，距马鞍山市区仅3km。运输十分方便。现有铸管车间采用中频炉熔化生铁块工艺。为了节能降耗，将该工艺改建成一座250m3高炉热装铁水设施，年生产20 万吨高硅低硫磷铁水直
5、接送入铸管车间。配合高炉生产的需要，建设有原料场，烧结，喷煤等车间。五、电力负荷XX公司用电负荷平稳，主要为生产动力用电，包括原料场、烧结车间和炼铁车间，采用两路10kV 电源供电，电源取自厂区总降。供配电电压等级：高压用电设备10kV低压用电设备380/220V工作照明电压220V检修电源电压24V第二章 建厂条件一 自然条件 抗震设防烈度：7 度建筑气候参数年极端最高气温： 40.6年极端最低气温： 12.5年平均气温： 16.0年平均降雨量： 1363.00mm年最大降雨量： 1766.60mm最大积雪深度： 240.7mm主导风向： NE夏季风向： SW二 厂址选择1 概述结合XX管道
6、系统有限公司高炉煤气资源、地质情况、工业供水能力、电力输送施工安装生产及生活服务设施进行综合研究，对电厂厂址按下列条件进行选择。1） 电站建设规模：根据高炉煤气资源及电力需求情况，电站规模按发电装机容量1X3MW。2） 燃料：采用250m3高炉生产过程中产生的副产品高炉煤气以架空管道输送至电站锅炉房。3） 供电方式：经分析比较电站内不再另设升压变电站，采用10kV电压经电缆引出，送到公司35KV变电站，利用原有供电设施向公司各用户供电。4） 工业供水及生活饮用水采用公司统一的厂区供水管网系统以管道引至电站。5）电站配套的辅助生产建筑和职工食堂休息室均考虑与公司统一联合考虑。不单独修建。2 厂址
7、选择发电站位于XX管道系统有限公司烧结车间以西，高炉区的以西北侧。三、燃料供应发电站所用燃料来自该公司250m3炼铁高炉产生的剩余煤气。高炉煤气低位发热值：750kcal/Nm3本项目高炉煤气平衡是根据20 万t铁水/a的物料平衡及金属平衡编制的。炼铁高炉副产品煤气发生量约为45080m3/h，高炉热风炉自用18032 m3/h、供高炉喷煤及高炉烤包等合计约4814 m3/h，剩余22234m3/h用于烧锅炉发电。由此可见，当高炉正常连续运行时，能供给发电站足够的煤气。但在高炉出现休风或检修时，锅炉正常运行难以保证，因此，需要投入天然气或液化石油气助燃或低负荷燃烧，用量为850Nm3/h。四、
8、 供水水源发电站用水水源取自公司厂区统一的生产供水干管网，该水源为城市生活自来水。水质达到工业生产用水水质要求，锅炉补水采用该水质经脱盐处理后达到次中压锅炉补给水水质标准。第三章 工程设想一、总平面布置由于电站位于公司厂区内，在布置上受到一定的限制，本着节约用地的精神，对辅助生产建筑物采取联合布置并注意平面布置紧凑合理使用方便，空间构图美观，同时又考虑到总厂厂区规划情况进行总平面设计。1） 主厂房方位确定主厂房位于公司厂区西部，锅炉房位于北侧，汽机房位于南侧。2） 附属建筑采取联合布置高低压配电装置、主控制楼、化学水处理、生产化验室采取联合布置，位于主厂房内，使厂区更为紧凑，缩短厂区东西向的长
9、度，有利于施工安装，在建筑上考虑了空间构图的美观。冷却水塔及泵房布置在汽机房南侧马路对面。3） 地上地下管线布置高炉煤气管道采用地上架空支架沿东侧道路进入锅炉房。工业供水管道直埋地下，经公路引进汽机房。回水经南侧公路送至冷却塔。生活消防上水管、生活污水，工业废水下水管均直埋地下，污水管与总厂汇总排出厂外。电气出线采用高压电缆直埋，自主厂房西侧引出沿厂区道路送到10kV变电站。4） 道路电站在公司内只是一个街区，四周为道路环抱，在电站内不再另布置环行道路，但在主厂房四周保留消防通道，在事故情况下消防车能靠近各建筑物。5） 厂区绿化随着工业现代化的发展，环境保护工作已提至首要位置，设计对整个场区进
10、行有效的绿化，建筑物周围及厂区界墙做了统筹规划。道路两旁种植绿篱灌林，场区外围种植阔叶乔木，主厂房四周及作业区之间设置绿地。除了起到美化环境作用外，还发挥其隔声、吸尘的作用，使环境得到净化。厂区绿化系数约15%。二、热机部分1 主要设备选型考虑到公司剩余煤气量的大小，机组容量按3MW考虑。锅炉型号： SHS20-2.5/400-Q主要技术规范和参数:额定蒸发量： 20t/h出口蒸汽压力： 2.45mPa出口蒸汽温度： 400给水温度： 104烟排放温度： 150燃料： 高炉煤气（750kcal/ m3）、天然气或液化石油气高炉煤气消耗量：21500 N m3 /h；(当无高炉煤气时，采用天然气
11、或液化气低负荷燃烧)锅炉效率： 82%燃烧器： 4 个排污率： 2%布置形式：室外露天布置，带防雨棚运转层在0米层。汽轮机型号： N3-2.35厂家： 中国青岛捷能汽轮机股份有限公司主要技术规范和参数：额定输出功率： 3MW正常连续运行额定参数：进汽压力： 2.35mPa进汽温度： 390排汽压力： 0.007mPa额定进汽量： 17t/h转速： 3000rpm抽汽口：1级，以供自身给水除氧加热及外供部分抽汽压力：0.3Mpa布置形式：单层布置即运转层在0米发电机型号： QFK3-2厂家： 中国济南发电设备厂主要技术规范和参数：型式：单层布置快装式电压： 10.5kV功率： 3MW转数： 30
12、00rpm相数： 3功率因数： 0.8频率： 50hz励磁机(配套供应)类型： 可控硅静止励磁空气冷却器(配套供应)类型： 空气冷却(水循环)2 燃料锅炉采用高炉剩余煤气作为燃料，其化学成分因没有提供化验数据，暂按常规数据，为：CO：29.63%；CO2：9.6%O2：0.6%h2：0.9%Ch4：0.6%N2：58.67%；CO/CO2：3.09；低位发热值按750kcal/Nm3计算。由此可见，当高炉停产时，高炉煤气量为0，全部由天然气或液化石油气来低负荷燃烧。用气量为850Nm3/h或450Nm3/h。此时，发电机出力将降到1200kW左右。煤气系统设压力自动调节阀，以保证电站处的煤气压
13、力维持在7000Pa，并满足炉前的煤气含尘量10mg/m3。3燃烧系统锅炉以烧高炉煤气为主，天然气拌烧、稳燃。通过燃烧器前燃料调节阀进行锅炉负荷和参数的调整，以满足汽轮发电机组负荷的变化。燃烧器的空气供给采用送风机送风，燃烧后的废气经尾部烟道省煤器空预器-引风机-烟囱(钢制,上口直径1.3m，高度40m)送入大气。4锅炉排污系统锅炉的排污由于压力较高，故采用一台连续排污膨胀器，用于上汽包的连续排污，下汽包采用一台定期排污膨胀器，污水降压后，经工业冷却水降温中和使污水降至允许的排放温度，再排至厂区地下排水沟。5锅炉加药系统为了防止锅筒的结垢，锅炉设置了一台集中加药装置， 主要设备有1m3 的磷酸盐溶解箱（配套搅拌电机）、两台柱塞式加药泵(其中一台工作一台备用)。6主给水系统锅炉的主给水系统来自除氧器，除氧后的水温104， 经主给水泵加压送至炉前给水操作台，经省煤器，进入上锅筒，给水管道设置流量测量装置。主给水泵两台：一台工作，一台备用。7主蒸汽系统锅炉生产的主蒸汽(温度400，压力2.45mPa)经电动门，流量测量装置送至汽轮机房手动隔离门主汽门汽轮机。8再热蒸汽系统和除氧系统为了简化运行操作和电站设备的维修，热力系统宜尽量简化。汽轮机设有级抽气再热系统，级为供除氧器加热汽源，两级射汽抽气器和启动抽气器汽源来自主蒸汽。锅炉给水设置了一台25t/h 旋膜除氧器，其工作压力为0.02m
