煤气、饱和蒸汽发电项目可行性研究报告

1 煤气、饱和蒸汽发电 项目 1 总论 述 目名称 煤气、饱和蒸汽发电工程 计依据 计依据 (1)唐钢发展规划处设计任务委托书 (2)唐山不锈钢有限责任公司 提供的 图纸及各种介质平衡等设计资料 。 况 目前 拥有 1 台 1323 台 601 座 10 座 4502 座 5502 座 100t 转炉， 1 座 80t 转炉，1 条 1580轧带钢生产线， ， 1 条 450轧窄带钢生产线，根据 唐山不锈钢有限责任公司 “十二五 ”规划，在 “十二五 ”期间 4 座高炉 分别进行大修，最后形成 4 座 550划拆除 3 台 60建 1 台 280增上 1 座 100t 电炉，形成 300万吨 /年 铁、钢、材配套 生产能力 ，不锈钢公司目 前 有 2 台 40t 锅炉 2 及配套的 1 台 12 1 台 6M 发电机组， 在保证生产和 发电设备正常运行以及 生活 设施 必须的消耗外， 还 剩余有大量煤气和饱和蒸汽，为了积极响应国家节能减排政策，增强企业的全面协调可持续发展，拟 新 上 1 台 130t/h 煤气锅炉、 1 台 25汽式汽轮发电机组及其配套设施 , 1 台 6和蒸汽汽轮发电机组及其配套设施 。 计原则 “成熟、可靠、先进、实用、安全、环保、 ”为原则，选用高效、低耗的工艺流程和技术设备。 给定的区域范围内，优化总图、力求 顺畅，工艺布置紧凑。 格控制投资，设计人员设计时在遵循设计规范和满足业主要求的前提下进行优化设计，采用成熟、可靠、实用的工艺技术基础上，设备选择以实用先进为主，合理使用资金，节约工程投资。 真贯彻循环经济理念，注重节能降耗，以 “低消耗、低排放、高效率 ”和 “减量化、再利用 ”为原则。 格按照国家现行 的有关设计规程规范、标准及规定进行相 关设计。做好环境保护、防火和劳动安全卫生工作， “三废 ”治理项目与主体工程同时设计。使排放的废水、废气、烟尘符合国家排放标准，消防、安全、卫生条件符合国家有关。 计内容 台 130t/h 煤气锅炉、一台 25汽式汽轮发电机组及配 3 套设施。 台 6和蒸汽汽轮发电机组及配套设施。 产 规模及 装机 方案 产 规模 根据煤气平衡表中煤气富裕量和饱和蒸汽富裕量，拟建 1 套发电量为 25纯凝式汽轮发电机组和 1 套 6低温余热发电机组。 本工序为连续工作制，生产系统为 四班三运转，年工作日为 330天，计 7920 小时，作业率 机 方案 （ 1) 以气定电，最大可能地利用富余的煤气和饱和蒸汽 。 （ 2) 根据燃料的特点来选择成熟可靠的机组。 （ 3) 选择高效率的机组，实现能源的最高效的利用。 术经济指标 中温中压 汽轮发电机组热经济计算指标 序号 项目 单位 数值 备注 1 汽轮机输出功率 5 2 汽轮机功率 5 3 总出力 5 4 发电年利用小时数 h 8000 5 全厂年发电量 108a 6 全厂年供电量 108a 4 7 厂用电率 % 8 8 燃料 耗量 高炉煤气J/h 9 年燃料 耗量 高炉煤气06GJ/a 10 全厂发电热效率 % 11 全厂供电热效率 % 12 发电标准煤耗 g/14 13 供电标准煤耗 g/27 14 全年节约标煤 万吨 /a 低压余热汽轮发电机组热经济计算指标 序号 项目 单位 数值 备注 1 汽轮机输出功率 2 汽轮机功率 3 总出力 4 发电年利用小时数 h 8000 5 全厂年发电量 108a 6 全厂年供电量 108a 7 厂用电率 % 6 8 发电标准煤耗 g/14 9 供电标准煤耗 g/27 10 全年节约标煤 万吨 /a 程静态投资 本工程投 静态 资估 算为 元。 5 2 动力 述 业现状及发展规划 唐钢 不锈钢有限公司现 有设施为： 10 座、 60、 132 台、 450 座、 550 座、 80t 转炉 1座、 100座、 1条 4501条 1580电车间现有 2台 40t/套 1台 121 台 6汽式汽轮发电机组。 根据唐山不锈钢有限公司十二五规划，拟将现有 3 台 60 台 280现有 2 座 450座 550 造后钢产量达到 300 万 t/a。 为充分利用富裕的煤气 和饱和蒸汽资源，拟建设 1 套国内成熟的煤气锅炉发电机组及饱和蒸汽发电机组，使煤气和余热资源得到合理利用，降低生产工艺的综合能耗，增加企业自发电量，提升企业整体经济运行质量。同时，可为企业带来可观的经济效益、环境效益和社会效益。 （ 1）煤气发电 十二五规划改造后，整个厂区煤气平衡结果见表 2余的煤气折合高炉煤气 Q=100000 h。拟建设 1 台 130t/h 中温压中压 6 温煤气锅炉，配 1 套发电量为 25汽轮发电机组。 煤气平衡表： 表 2称 高炉煤气 (万 m3/h） 转炉煤气（万 m3/h） 产气量 62 户 高炉热风炉 热电锅炉 喷煤 白灰 2 烧结 转炉 铁修包间 炉 精细粉 1580 轧机 9 量合计 余量 2）饱和蒸汽发电 2100t 转炉 + 180t 转炉汽化冷却系统蒸汽产量约 Q=33t/h，压力 P=1580 中厚板车间加热炉蒸汽产量约Q=10h，压力 P=计蒸汽量 Q=43h。 3 座转炉汽化冷却系统已配套建设了压力为 P=1 台V=90 台 V=150前除供应厂区生产，另外富裕 30t/h 饱和蒸汽，压力为 根据饱和蒸汽量，拟建设 1 套 6饱和蒸汽汽轮发电机组。 计指导思想 7 本工程项目属环保节能型能源综合利用项目，装机方案选择的原则是： （ 1）以气定电，最大可能地利用富余的煤气及 饱和蒸汽，以减少污染和浪费，降低成本，提高效益； （ 2)根据燃料的特点来选择成熟可靠的机组，确保发电机组安全运行； （ 3）选择高效率的机组，实现能源的最高效的利用，创造最佳经济效益； （ 4）减少氮氧化物等有害气体的排放，以减少对周边地区的大气环境污染。 计范围 设计范围包括 : （ 1）煤气发电 煤气锅炉系统及设备、汽轮机系统及设备、附属设施等 。 （ 2）饱和蒸汽发电 蒸汽及凝结水系统、 汽轮机系统及设备、附属设施等 。 产规模 根据煤气平衡表中煤气富裕量和饱和蒸汽富裕量，拟建 1 套发电量为 25纯凝式汽轮发电机组和 1 套 6低温余热发电机组。 本工序为连续工作制，生产系统为 四班三运转，年工作日为 330天，计 7920 小时，作业率 8 艺主要设计内容 （ 1) 煤气锅炉系统包括：煤气系统、蒸汽系统、烟气系统，给水系统、排污和排汽系统等。 （ 2) 汽轮机系统包括：主蒸汽系统、主凝结水系统、疏放水系统抽真空系统、汽轮机油系统等。 力设施 料及蒸汽供应 根据煤气综合平衡结果，剩余的煤气折合高炉煤气约 Q=100000 h，可供拟建电厂全部利用 。 饱和蒸汽 Q=40h。 组选型 (1) 装机方案选择的原则 本工程项目属环保节能型能源综合利用项目，装机方案选择的原则是： 1) 以气定电，最大可能地利用富余的煤气和饱和蒸汽，以减少污染和浪费，降低成本，提高效益； 2) 根据燃料的特点来选择成熟可靠的机组，确保发电机组安全运行； 3) 选择高效率的机组，实现能源的最高效的利用，创造最佳经济效益； 4) 减少氮氧化物等有害气体的排放，以减少对周边地区的大气 9 环境污染。 (2) 机组选型 建设 130t/h 中压中温煤气锅炉 1 台，配 凝汽式汽轮机和 套及 1套 6 轮发电装机方案 (1) 概述 采用锅炉燃烧低热值高炉煤气在国内已相当成熟，是一种高效、清洁能源工程，由煤气锅炉和蒸汽轮机、发电机等系统设备组成。它具有发电效率高，环保效果好，建设周期短，占地面积小，启动及变载快等特点的发电设备。 根据煤气平衡煤气富裕量及蒸汽富裕量，选用 1 套发电量为25纯凝式汽轮发电机组和 1 套 6低温余热发电机组。 (2) 煤气锅炉选择 选用国内制造带蓄热稳燃器的自然循环水管 煤气锅炉，国内江西、唐山、杭州、无锡锅炉制造厂积累了丰富的低热值高炉煤气锅炉设计、制造经验和许多商业运行经验。早已具备设计制造各种压力等级、不同容量的煤气锅炉的能力，并且具备锅炉成套供应的能力。故锅炉完全可以采用国产设备。 因本工程机组容量较小，无外供热用户，故选择电站锅炉布置形式，系统结构简单，投资省，运行维护方便。 (3) 汽轮发电机选择 10 因为公司蒸汽尚有富裕，不需本电站外供蒸汽。因此，汽轮发电装置选用纯凝汽式汽轮发电机组，与煤气锅炉相匹配。由于国内中温中压汽轮发电机及低温余热汽轮发电机制造厂已积累了丰 富的设计、制造经验和许多商业运行业绩，因此也拟采用国内设备。 主要设备规格及参数： 1）锅炉 型号 定蒸发量 130t/h 过热蒸汽压力 筒工作压力 热蒸汽温度 450 给水温度 104 热风温度 370 排烟温度 160 锅炉效率 86% 燃料种类 高炉煤气 厂房布置 半露天 2）中温中压汽轮发电机 a 汽轮机 型号 凝汽式 进汽压力 汽温度 435 11 输出功率 额定型 25机进汽量 额定 100t/h 回热系统 2CY b 发电机 型号 率 25速 压 磁型式 交流无刷励磁 3）低温余热汽轮发电机 a 汽轮机 型号 凝汽式 进汽压力 汽温度 170 输出功率 额定 6 最大 7机进汽量 额定 41t/h 最大 55t/h b 发电机 型号 率 7速 压 磁型式 交流无刷励磁 12 温中压汽轮发电机组热经济计算指标见表 22 表 22 汽轮发电机组 热经济计算指标 序号 项目 单位 数值 备注 1 汽轮机输出功率 5 2 汽轮机功率 5 3 总出力 5 4 发电年利用小时数 h 8000 5 全厂年发电量 108a 6 全厂年供电量 108a 7 厂用电率 % 8 8 燃料消耗量 高炉煤气J/h 9 年燃料 耗量 高炉煤气06GJ/a 10 全厂发电热效率 % 11 全厂供电热效率 % 12 发电标准煤耗 g/14 13 供电标准煤耗 g/27 14 全年节约标煤 万吨 /a 压余热汽轮发电机组热经济计算指标见表 23 13 表 23 低压余热汽轮发电机组热经济计算指标 序号 项目 单位 数值 备注 1 汽轮机输出功率 2 汽轮机功率 3 总出力 4 发电年利用小时数 h 8000 5 全厂年发电量 108a 6 全厂年供电量 108a 7 厂用电率 % 6 8 发电标准煤耗 g/14 9 供电标准煤耗 g/27 10 全年节约标煤 万吨 /a 气锅炉系统及设备 煤气锅炉采用半露天布置，自然循环水管锅炉。高压部分包括省煤器、蒸发器及汽包、过热器、减温器等，锅炉额定工况蒸发量 130t/h；锅炉主要技术规范见上述。 煤气锅炉范围包括煤气系统、蒸汽系统、烟气系统，给水系统、排污和排汽系统等。 (1）锅炉烟气系统及设备 煤气锅炉烟气系统流程为进口直段烟道、切换档板门、烟囱。烟囱高度 80m。 (2）煤气锅炉给水系统 锅炉采用单元制给水系统。化学补给水送入除氧器上除氧头。启 14 动时除氧器用加热蒸汽汽源来自厂内蒸汽管；正常运行时除氧用加热蒸汽用汽机抽蒸汽。 高压系统电动给水泵技术规范如下： 型号 台数 2 台（ 1 台运行， 1 台备用） 流量 160m3/h 扬程 动机 44003）锅炉加药、排污及排汽系统 1）炉水校正加药系统 锅炉锅内采用磷酸盐垢处理，加药点在锅炉汽包。每台炉选用磷酸盐加药装置 1 套。 每套配有加药泵 2 台，溶液箱和自动搅拌机各 1个，正常运行时加药泵 1 运 1 备，对锅炉锅筒加药。 2）排污系统 锅炉汽包均有连续排污及定期排污系统，按锅炉特点，每台锅炉的连续排污及定期排污均设 1 个排污扩容器，连续排污系统二次蒸汽不予回收。锅炉排污水在扩容器内扩容降压后排入附近降温排水井，再经离心泵送到冷却塔，作为补充新水。 3) 排气系统 锅炉向空排气管和起跳压力最低的安全阀排汽管均设消音器、满足环保要求。 轮机系统及设备 15 1 座锅炉配 1 台汽轮机。选用纯凝汽式汽轮发电机组，汽轮机带抽汽回热加热系统。汽轮 机主要技术规范见上述，汽轮机系统立足于运行安全可靠，自控水平较高，操作管理方便。 (1) 主蒸汽系统 锅炉与凝汽式汽轮发电机之间主蒸汽管道采用单管制。 (2) 主凝结水系统及设备 汽机凝汽器的主凝结水由汽机凝结水泵升压，经汽机轴封凝器和锅炉中凝结水加热器加热，然后送除氧器进入锅炉热力系统。机组汽机与锅炉之间主凝结水系统采用单母管切换制方式连接。 凝汽式汽轮机最大排汽的型号和技术规格如下： 型式 二道二流程表面式 型号 台数 1 台 换热面积 2000却水温度 正常 28 ，最高 34 每套汽轮机装设 2 台凝结水泵，每台泵出力为额定设计工况下的凝结水量，另加 10%的裕量。其型号和技术规格如下： 型号 6 台数 2 台，正常 1 运 1 备 流量 60h 扬程 动功率 3716 (3) 疏放水系统 汽轮机设抽汽回热系统，因此也就设有给水回热加热器疏放水系统。对电站管道及设备疏放水，配置 台、 30 个、疏水泵 2 台 。 (4) 抽真空系统 凝汽器抽真空采用射水抽气器。由射水抽气器、射水泵、射水箱等组成闭式循环系统，并以工业净化水作为射水箱的补充水源。射水抽气器已由汽轮机厂配套供货，射水抽气系统配置射水泵，射水箱主要技术规范如下： 1）射水泵 型号 数 2 台（ 1 用 1 备） 流量 140m3/h 扬程 32率 37）射水箱 1 个， V=30 (5) 汽轮机油系统 汽轮机油系统除制造厂成套配置 轴头主油泵、组合式润滑油站外，汽机间还配置 1 台补充油箱和 1 台真空式滤油机供两机组公用的油系统设备。设置的各油系统设备主要组成如下： 主油箱、油冷却器、油过滤器、交流辅助油泵、直流事故润滑油泵 17 温余热汽轮机系统及设备 低温余热发电的工艺流程如下： 3 座转炉经蓄热系统稳压稳流后的饱和蒸汽和由轧钢加热炉汽化冷却系统的蒸汽在发电站进入蒸汽滤洁器混合、脱水后，经隔离阀到主汽门进入汽轮机。蒸汽经主汽门分两路进入汽轮机蒸汽室两侧。蒸汽在汽轮机中膨胀作功，做功后的乏汽排入凝汽器凝结成水，经 2 台凝结水泵（开1 备 1） 分别送回炼钢车间、轧钢车间，循环使用。 主要设备如下： （ 1）滤洁器 蒸汽流量 Q=60t/h 台数 2 台 （ 2）凝结水泵 流量 Q=55 t/h 扬程 H=60m 台数 2 台（ 开 1 备 1） 业冷却系统 汽轮机冷凝器冷却水采用循环供水系统。汽轮机油冷却器和发电机空气冷却器冷却用水直接取自循环冷却水进水母管，用后送至循环冷却水排水母管。 汽轮机辅助机械设备的冷却用水、轴封用水及其它用水采用工业生产水。 厂房布置 18 (1) 布置形式 本工程建设 1 套中温中压汽轮发电机组和 1 套低温余热发电机组，机组采用横向布置，锅炉和蒸汽机组选用国产设备。汽轮发电机组采用室内式布置；煤气供应系统设施为室外露天布置。发电机组主厂房由汽轮发电机组动力岛及其辅助设备跨、煤气锅炉装置三部 分组成。 (2) 锅炉及其辅助设备布置 锅炉在炉顶采用轻型防雨棚。为方便炉顶阀门及设备的检修，每台余热锅炉顶检修单轨电动葫芦 1 台，起重量为 2t。 锅炉给水泵、炉内磷酸盐加药及汽水取样装置等就近布置在锅炉西侧 辅助厂房内。排污扩容器就近布置在室外。 (3) 汽轮机间布置 汽机间跨度 27m，采用封闭式框排架结构。 2 台汽轮发电机组采用顺列横向岛式布置，运转层标高 8m。厂房上部设有一台 32/5t 电动慢速双钩桥式起重机，供机组检修时起吊设备及部件。厂房轨顶标高 17m。 辅助间跨度 9m，封闭式框架结构。标高 8m 运转层适中位置设有电厂中央控制室（机炉电集中控制室）。除氧层标高为 + 电厂中央控制室布置 2 个出入口，内有良好的空调、照明、除尘、防振和防噪声等措施。 19 3 给排水 述 唐山不锈钢有限责任公司 煤气、饱和蒸汽发电工程新建 130t 高炉煤气锅炉 1 套， 25轮发电机组 1 套， 6和蒸汽汽轮发电机组 1 套。总循环水量 9500m3/h (其中 25轮发电机组循环水量 6500m3/h, 6和蒸汽汽轮发电机组循环水量 3000m3/h) ,除盐水平均用量 3 m3/h，最大 8 m3/h。生产新水用量约 150m3/h，生活水用量 2m3/h，生产生活总排水量为 15m3/h。循环水率为 98%。 设计所需生产新水、除盐水、生活用水管道直接与厂区现有给水管道相接；生产生活排水就近排入厂区现有排水管道。 环水系统工艺及设施 环水系统工艺 本系统总循环水量为 9500 m3/h。循环水使用后仅水温升高，水质未受到污染，回水利用余压经管道送至冷却塔，冷却后的水回到吸水井内，再由泵组加压送至用户循环使用。为保证系统水质，对循环水进行旁通过滤，并投加水质稳定剂和杀菌灭藻剂，以免造成对设备和管道的腐蚀和结垢。循环过程中损失的水采用生产新水补充，补充生产新水量约 150m3/h。 20 环水系统设施 新建循环水泵站 1 座 ,主要包括泵房、吸水井、冷却塔、配电操作室等，泵站长 48m、宽 水井宽 16m，长 48m。 （ 1）循环给水泵：单级双吸离心泵 600 Q=2700 3600 m3/h， H=26m，配电机 N=35510 4台开 3 备 1。 （ 2）旁滤给水泵：单级双吸离心泵 250， Q=360612m3/h， H=N=75 台开 1 备 1。 (3)旁滤过滤器：采用全自动高速介质过滤器， Q=300m3/h， 2套。 （ 4）管沟排水潜污泵： Q=15m3/h， H=15m， N= 1 台。 （ 5）水泵吸水管上设蓝式过滤器： 滤精度 3 4 台。 （ 6）循环水池上设机力通风钢筋混凝土框架冷却塔 3 台，平面尺寸 16m16m，单台处理水量 3500 m3/h，进水2， t=10C，风机电机功率 N=160 （ 7）水质稳定加药设备 2 套。 (8) 电动单梁悬挂式起重机 1 台，起重 量 5t，起升高度 6m，梁长 L=9m，跨度 防给水系统 本工程需设置防火设施的地点主要为主厂房、附属设施等区域范围。室内外均设置消火栓，室内消火栓设置间距不大于 50m，室外消火栓间距不大于 120m，消火栓管网以环状布置分布整个工程区域， 21 水源为两路独立供水源。同时发生火灾的次数按一次考虑，室内消防水量为 10L/S，室外消防水量为 20L/S。消防给水采用低压消防给水系统，室外采用 65 地上式消火栓。 产、生活及雨水给排水管道 盐水给水管道 除盐水给水来自现有除盐水站，在除盐水站新增 2 台不锈钢给水泵，开 1 备 1,水泵性能 Q=h， H=4供水管道使用不锈钢管道沿道路旁煤气管道架空接至发电厂房除盐水箱。 电冷凝水管道 发电冷凝水使用不锈钢管道沿道路旁煤气管道架空接至甲方指定用户。 电生产用水管道 发电生产用水管道使用焊接钢管道埋地敷设。 电区域排水管道 生产和生活排水管道使用焊接钢管或钢筋混凝土管，就近排入厂区现有排水管道；雨水管道 沿道路敷设，在路边设雨水口收集雨水，就近排入厂区现有雨水管网。 要技术经济指标 总循环水量 9500m3/h 22 循环水新水用量 150m3/h 除盐水用量 平均 3m3/h，最大 8m3/h 生活水用量 2m3/h 水重复利用率 98% 4 采暖 、通风、空调 述 本设计为唐山不锈钢公司煤气、饱和蒸汽发电工程，内容包括：主厂房、循环水泵房采暖通风；高、低压配电室、主控操作室通风空调。 计内容 暖 采暖热媒采用 95热水采暖，散 热器采用钢制高频翅片管对流散热器，采暖系统采用上供下回系统形式 ,热源接自不锈钢南换热站。 采暖面积如下： 汽机厂房及循环水泵房采暖，采暖面积： 1872 风： 循环水泵、电缆夹层机械排风系统；汽机主厂房机械排风系统。 （ 1） 电缆夹层设置机械排风，换气次数： 8 /小时，选用 4台防爆型边墙排风机，型号： 压： 380V,功率：量： 4500m3/h，设置排烟防火阀。 23 （ 2） 循环水泵站设置机械排风，换气次数： 8 次 /小时，选用 5台边墙排风机，型号： 压： 380V,功率： 量： 4500m3/h。 （ 3） 对汽机主厂房进行机械排风，换气次数： 8 /小时，选用 6 台屋顶排风机，型号： 压： 380V,功率：量： 18000m3/h。 调 高压配电室、电抗器室、低压配电室及主控操作室设置分体空调。 （ 1） 高压配电室和电抗器室采用 3 台单冷柜式空调制冷，室内机 : 电 压 :380V 功率 :台 ， 室 外机 :压 :380V 功率 :8，制冷量 :20 （ 2） 低压配电室采用 2 台单冷柜式空调制冷，室内机 : 电 压 :380V 功率 :台 ， 室 外机 :压 :380V 功率 :8，制冷量 :20 （ 3 ） 主控操作室采用冷暖柜式空调 2 台 ， 室 内机 :外机 :电压 :380V 功率 :，制冷量 :12热量 : 24 5 电力 系统概述 本工程电力设计范围包括一套 130t/套 25套 6和蒸汽汽轮发电机组及配套循环水泵站等相关配套设施的电气设计。包括本次工程主体设施及全部附属设施的发电并网、高低压厂用电接线及布置、电气传动、直流电系统、二次线、继电保护及自动装置、电气设备布置及电缆敷设、照明及检修网络、防雷接地、保护接地。 设计原则 系统配置简单可靠，在保证节省投资的前提下，尽量提高电气自动化系统的控制水平，设备选型选择安全可靠、质优价廉，有实际运行经验的产品。 电气主接线 （ 1） 25轮发电机组发电机出口电压为 电机出口设断路器、仪表 励磁 气主接线采用电缆接线的单母线接线，并网于不锈钢东 110电站 10I 段母线侧。为限制短路电流发电机联络线柜与东 110常运行时电抗器通过一台快速开关短接，短路故障时快速开关动作，投入电抗器。 25 (2) 6和蒸汽汽轮发电机发电机出口电压为 电机出口设断路器、仪表 励磁 气主接线采用电缆接线的单母线接线，并网于不锈钢东 110电站 10 段母线侧。 (3)中性点接地方式 发电机中性点不接地 10用中性点不接地 用中性点直接接地方式 用电系统 (1)厂用高压电动机采用 10压电动机采用 380V；安全照明电压 流系统电压 (2)厂用电采用单母线分段接线，由不锈钢东 110电站 I 0源，每路 10源均能带全部负荷。 （ 3） 统采用单母线分段，在低压电气室内与低压配电屏并柜安装两台 10/式变压器 , 正常工作情况下两台变压器同时运行，当一台变压器故障时，另一台变压器可带全部负荷。 （ 4） 统采用 统 （ 5）厂用电计算负荷计算： 安装设备容量 :4964 运行设备容量 :3896 0算负荷： 有功功率 ： 3037功功率 ： 203326 视在功率 ： 3654率 因数： =气传动 (1)锅炉系统和汽机系统在主控室设集中操作，系统联动及控制采用 制系统。各电气设备设机旁操作； (2)额定功率大于等于 90压电机采用软起动； (3)10机分为控制室、 10关柜和机旁三地操作。 直流系统 直流负荷主要为控制、保护、信号、事故设备等负荷，均选用免维护直流电源装置。 发电机励磁采用三机一轴无刷励磁方式，数字式励磁调节装置。发电机励磁装置由发电机厂随机配套。 次线、继电保护及自动装置 （ 1）发电机组 10关柜和厂用电 10关柜采用微机保护监控系统和分布式光纤测温系统，在主控室集中控制。 （ 2）发电机与电力系统的同期并列，采用自动、手动准同期方式。并设闭锁，以防非同期合闸产生过大的冲击电流。 （ 3）微机监控系统可对 10电装置、发电机进行遥测、遥控、遥信，继电保护等。通过 作站显示主接线，各种报表，历史数据回顾，限值监视及报警处理；事件记录。 27 （ 4）继电保护 1）发电机保护 a 发电机定子绕组及引出线短路故障的纵联差动保护 b 发电机定子绕组接地保护 c 发电机外部短路故障的复合电压启动 过电流保护 d 发电机定子绕组的过负荷保护 e 发电机励磁绕组过负荷保护，发电机转子绕组一点、二点接地保护 f 失磁保护 g 逆功率保护 h 时限电流速断保护 i 过电压、低电压保护 j 低周波保护 2)10路保护 a 时限电流速断保护 b 过电流保护 c 单相接地保护 3)低压厂用变保护 a 时限电流速断保护 b 过电流保护 c 单相接地保护 d 温度保护 28 e 零序过流保护 4)10机保护 a 时限电流速断保护 b 过电流保护 c 单相接地保护 电气设备布置及电缆敷设 电气主控室、 10电室、厂用变压器及厂用低压 配电装置布置于 A 跨以外辅跨内三层平面。发电机出线小室为主厂房附式，其位置、大小结合工艺统一考虑。 线路敷设视具体情况分别采用电缆夹层、电缆沟、直埋、电缆桥架、局部穿管等。 过电压保护、防雷接地及工作接地 系统母线上，发电机三相绕组的中性点上，真空断路器开关柜内均设置过电压保护器，有效地限制各类过电压。 本工程内的烟囱、高层建筑、构筑物等属三类防雷等级，按有关规定设计必要的防雷（采用避雷针、避雷带等）设施。 接地系统为防雷、接地混合系统，接地电阻 1。 照明与检修网络 照明电源采用与动 力共用变压器方式， 照明电压采用交流 220V，检修照明采用交流 36V，由照明配电箱供电，事故照明采用应急电源 29 装置， 在主厂房设置检修配电箱。 6 自控 述 本设计包括一台 130t/h 高炉煤气锅炉、一套 25轮发电机组、一套 6和蒸汽汽轮发电机组、除氧给水系统及循环水泵站系统仪表及自动化控制系统设计。 程控制及检测项目 锅炉系统主要包括：汽水系统、燃烧系统、风烟系统及除氧给水系统。各部分分别包括压力、温度、流量、液位、一氧化碳检测及燃烧调节 、 控制等。 汽轮发电机系统设有主汽门、调节汽门前后 温度、压力、流量检测；汽机转速、轴位移、热膨胀、一二次脉冲油压、轴承回油温度、轴瓦温度检测；抽汽及减温减压系统温度、压力、流量检测；凝汽器系统温度、压力、流量检测；润滑油系统温度、压力、液位检测；汽机保护联锁系统；发电机本体温度检测；空冷器冷却水温度检测等。 饱和蒸汽汽轮发电机组主要包括各部分压力、温度、流量、液位、汽机转速、轴位移、热膨胀检测及控制调节等。 循环水泵站主要包括泵出口压力检测；供水干管流量、温度、压力检测；循环水池、集水坑液位检测；冷却塔净环水温度检测；冷却塔风机油温检测等。 30 表及自 动控制系统选型 本 设计 拟采用 “三电 ”一体化 制系统，实现生产过程的检测与控制。仪表与电气共用 制系统。控制系统选用技术先进、操作简便、可靠性高、扩展性能优越、有良好的技术支持及售后服务，具有交好的性能价格比、信誉好、在国内外具有成功使用经验的产品。 压力、温度、流量、液位等常规仪表设备选用国内技术先进、使用可靠、价格合理的智能型仪表，部分仪表选用中外合资生产的仪表，个别关键部位仪表选用进口设备。 制室 锅炉、汽轮发电机组及其循环水泵站共用控制室。控制室设操 作间、机柜间，操作间、机柜间按计 算机房标准设计、装修，并设置 空调。 源 由电力专业提供 50源。 地 自动控制系统 设独立 接地 系统，接地 电阻不大于 4 欧姆。仪表保护接地电阻不大于 4 欧姆 ， 接地极与电力专业共用。 31 7 电信设施 述 设计范围 ： 本设计包括 1 套 130t 高炉煤气锅炉、 25轮发电机组、 6和蒸汽发电机组及其相应辅助设施的电信设施及本工程区域范围内的电信线路。 设计内容 ： 自动电话 、 调度电话 、 移动通信系统 、 工业电视系统及 火灾自动报警系统 。 信系统 (1)自动电话 为保证各生 产岗位之间的联系及各管理部门日常对内对外公务联系，设置自动电话分机 5 部，自动电话由不锈钢公司自动电话总机供线。 (2)调度电话 为满足车间调度员能及时组织、协调生产作业计划、指挥生产和召开会议提供通信服务，设置调度电话 15 部，调度电话由不锈钢公司调度电话总机供线。 (3)移动通信系统 为及时了解掌握生产信息，随时处理解决各种突发性问题，保证巡检人员与指挥人员随时联系，设置移动通信系统。本工程移动通信利用无线对讲机，配置无线对讲机 10 部，发射功率 2 5W，采用400段，使用频点由建设单位向当地无线电管 理委员会申报批 32 准。 (4)工业电视系统 为保证产品质量、生产工序之间相互配合，提高生产效率，确保设备和人身安全，满足操作人员必须监视不易直接观察的生产部位或场所的要 求，设置工业电视系统，直观地将生产情况显示在主控室内。 主要摄像点包括：锅炉炉顶 1 点 、锅炉烧嘴区 2 点 、除盐水站 1点 、除氧器 1 点 、给水泵 2 点 、高低压配电室 4 点 、取样间 1 点 、鼓引风机 3 点 、煤气阀门平台 2 点、蒸汽平台 1 点 、汽包水位计 2点 、厂房 面 1 点 、厂房 7m 平面 1 点 、厂房 面 1点 、厂区保安监控 4 点 等区域摄像点。 本工程共 27 处 设置监视点 ，系统采用单头单尾方式传输信号。根据工艺要求，锅炉设置 2 套炉膛火焰电视监视装置。所有视频图像均在主控室内显示。 (5)火灾自动报警系统 为了安全生产，及时发现火情，及早控制火灾蔓延，减少火灾损失，根据有关消防要求，本工程设计如下： 在电气室等处设置点式光电感烟火灾探 测器；在液压站、润滑站设置红外火焰探测器及缆式感温探测器；在 电缆夹层等处设置缆式感温探测器；并根据有关规范要求设置消防联动控制模块，用以控制防火阀及风机等，本系统除在各防火分区设置火灾探测器外，还设置适量的手动报警按钮、控制模块等设备， 对相关消防设施进行联动控制。 本工程在主控室设置火灾报警控制器 1 台。 33 信线路 本工程传输线路按各通讯系统的传输特性确定并自成网络系统。 厂区主干电信线路优先采用利用电力 电缆沟及电缆通廊敷设，在不能利用电力桥架敷设的情况下，厂区通讯线路采用地下管道敷设方式。 车间内的各类传输线路的敷设，以电力电缆沟敷设为主，部分地段采用暗管敷设方式，其余采用钢管沿墙、柱明敷方式。 34 8 总图运输 况 本工程 于 唐山不锈钢有限责任公司 院内新建 一台 130t/h 煤气锅炉、一台 25汽式汽 轮发电机组及其配套设施，一台 6和蒸汽汽轮发电机组及其配套设施。 在满足工艺流程顺畅、运输合理，符合消防规范要求，同时少用地前提下，尽量紧凑布置。 平面布置 新建锅炉发电及 饱和蒸汽汽轮发电 布置在不锈钢中部， 4#高炉鼓风机站西侧，占用原合金料库区域位置。 本着满 足工艺要求的前提下节约用地的原则，新建锅炉发电机组、饱和蒸汽汽轮发电机组 及循环水泵站共同布置在同一厂房内。由东向西依次为烟囱、锅炉、发电主厂房、循环水泵站、循环水池。 具体布置见附图 10197 向布置 炉发电 区 域场地平坦，室外地坪 标高为 地排水 本工程道路均为城市型道路，为保持厂容整洁又能顺利排除污水和雨水，与现有厂区排水方式相结合设计场地污水和雨水均采用暗管 35 排水方式。汇入全厂区排水网中。 输 内道路技术条件 根据生产、运输和厂区总平面布置的要求，在 厂区四周设置 次干道，设计采用城市型道路，路面宽度为 5m，最小转弯半径为 6m。路面采用 凝土路面，厚 25二灰碎石基层，厚 30 道路运输设备由全厂统一调配。 区绿化和消防设施 区绿化 为 减少工厂烟尘对周围环境的污染，减少噪声的影响，除车间内部采取措施外，厂区进行绿化美化，改善劳动条件，为职工创造良好的生产和生活环境。在道路两侧种植行道树；充分利用区域内零散地段种植草皮。 本次设计不配备绿化人员，绿化采用的洒水车、喷药车等不另增加，厂区绿化统一管理。 防设施 除在各车间和辅助设施内考虑了必要的消防设施外，在区域道路旁设置有消火栓，消防车等设施由消防队统一调配使用，不另增消防车辆。 36 建 述 本工程为 唐山不锈钢有限责任公司 煤气、饱和蒸汽发电工程。新建发电主厂 房 27m48m，内设 Q=32/5t 桥式起重机一台， 25和蒸汽发电机组一台，以及 台、作平台。辅助跨： 9m48m， 5 层钢筋混凝土框架结构；泵房、配电跨： 8m， 3 层钢筋混凝土框架结构；与 25电机组相配套建设 1 台 130t 煤气锅炉；冷却塔： 16m48m，地下为钢筋混凝土水池，地上为 3 层钢筋混凝土框架剪力墙结构；80m 钢筋混凝土烟囱及钢筋混 凝土烟道； 设备基础、锅炉区域钢平台及外网。室内外高差为 300 建筑设计 (1)主要建筑 厂房墙体围护结构 : 240 厚烧结多孔砖墙。 公辅建筑围护结构 : 240 厚烧结多孔砖墙。 1） 屋面 : 主厂房采用复合压型钢板屋面。其它为钢筋混凝土保温屋面。 a 屋面保温材料 : 屋面采用 80 1 10 水泥珍珠岩保温，容重为 450kg/ b 屋面找坡材料 : 37 采用 1 8 白灰炉渣找 3%坡，最薄 30，容重为 1000采用钢筋混凝土板自行找坡。 c 屋面防水材料 : 采用 4材防水，有组织排水。 2) 地面 /楼面材料 : 厂房采用水泥砂浆或混凝土地面、楼面； 主控室、 配电室、 操作室、泵站等建筑 采用防滑瓷砖地面、楼面。 3) 门 窗 : 一般采用塑钢门窗，厂房大门采用彩板保温钢大门。 外墙面装修 : 彩板墙面。 4) 内墙面装修 : a 厂房采用水泥砂浆抹面，喷大白浆；配电室、操作室、控制室、水泵站等建筑房间内墙面水泥砂浆抹面，刷内墙涂料。 顶棚装修 : b 配电室、水泵站等建筑为水泥砂浆抹面，刷内墙涂料；操作室、控制室、厕所设轻钢龙骨铝塑板吊顶。 5) 屋面安全措施 : 当檐高 8檐口周围设 防护栏杆 。 当檐高 8两相邻屋面檐高差 3屋面检修钢梯。 6)金属表面刷油漆 : 栏杆刷黄黑相间色，其它金属表面为灰色。 38 各建筑物详细叙述见下表： 序号 建筑名称 建筑类型 高度 建筑面积注 1 发电主厂