青岛钢铁煤气CCPP发电工程综合方案.ppt

第一章青钢项目综述 第二章CCPP联合循环发电站 第三章燃煤 掺烧煤气 发电站 第四章烧结及饱和蒸汽发电发电站 目录 青岛钢铁集团有限公司余热综合利用工程综述 高炉煤气 转炉煤气 焦炉煤气 烧结机余热 管网饱和蒸汽 一 余热资源 一 余热资源 掺烧高炉煤气量45364Nm3 h 转炉煤气量7000Nm3 h 焦炉煤气量25715Nm3 h 一 余热资源 二 方案的设计原则 1 利用高效的CCPP燃气蒸汽联合循环发电技术将富余高炉煤气热能转化为电能供应本工程厂区 2 因为CCPP为刚性用户 燃用高炉煤气量为定值 因此需设置燃煤 掺烧煤气 发电站 平衡CCPP利用后剩余的煤气量 并考虑1台CCPP检修时的富余煤气量 起到调节峰值的作用 3 量体裁衣 根据煤气平衡表 一步富裕高炉煤气量仅够一台50MWCCPP机组使用 有少量剩余 所以一期投产一台 二步建设后有足够的高炉煤气量 再建设2台CCPP机组 二 方案的设计原则 4 一步新建2 240m2烧结机 设置烧结环冷机余热锅炉和机尾余热锅炉 高效回收烟气余热 提高余热利用效率 减少污染排放 每台烧结机配套2台锅炉 一步建设4台余热锅炉 产生的中压和低压蒸汽分别供2X70MW汽机和饱和蒸汽轮机发电使用 5 利用管网饱和蒸汽以及2台环冷机余热锅炉生产的低压蒸汽进行发电 建设一座7 5MW纯凝发电机组 采暖季 烧结锅炉12t h低压蒸汽并入厂区管网 弥补冬季用汽不足 在非采暖季 烧结锅炉12t h低压蒸汽和蒸汽管网富裕的39 39t h蒸汽混合 共51 59t蒸汽接入7 5MW饱和汽轮发电机组 当二步烧结投运后 其低压蒸汽也可接入本机组 三 方案的优势 谢谢观赏 第二章CCPP联合循环发电站 一 项目建设背景 11 为充分利用本工程富余煤气 实现煤气零排放 降低电耗 一步拟配套建设1X50MWCCPP联合循环发电站一座及2X70MW燃煤 掺烧煤气 发电站一座 本方案的设计原则为 1 利用高效的CCPP燃气蒸汽联合循环发电技术将富余煤气热能转化为电能供应本工程厂区 2 因为CCPP为刚性用户 燃用高炉煤气量为定值 145000NM3 h 因此需设置燃煤 掺烧煤气 发电站 平衡CCPP利用后剩余的煤气量 并考虑1台CCPP检修时的富余煤气量 起到调节峰值的作用 一 项目建设背景 12 根据 中冶煤气平衡表 一步煤气平衡后 供CCPP发电的高炉煤气量为16 13亿Nm3 年 一套50MW的CCPP机组的高炉煤气消耗量是145000Nm3 h 年工作小时7860h 年消耗量11 4亿Nm3 年 剩余的高炉煤气约4 73亿Nm3 年 供燃煤 掺烧煤气 锅炉使用 二 工艺系统设计 13 本工程拟装机容量为1 50MW级CCPP机组 消耗富裕高炉煤气约为145000Nm3 h 采用一拖一方案 即 一台低热值气体燃料燃气轮机 配一台余热锅炉 带一台汽轮发电机组而组成的燃气 蒸汽联合循环发电装置 发电站主要设施 燃气轮发电机 余热锅炉 蒸汽轮发电机组及供配电设施 精除盐水和循环水等设施 二 工艺系统设计 CCPP方案技术指标 三 CCPP方案优点 1 热效率高CCPP机组后可提高燃烧效率 提高热量的利用率从而达到更高效 更节能 更环保的作用 从经济利益角度也有较大幅度的提升 我们将与三菱重工合作 采用M251S型高炉煤气燃机 从图表可看出效率和利用过程的对比 2 更低的厂用电率 1 总效率从29 提升到38 2 厂用电从8 减少到了4 相同量的煤气 供电量提高43 2020 1 14 15 三 CCPP方案优点 2020 1 14 16 三 CCPP方案优点 2020 1 14 17 主要经济指标对比 2020 1 14 18 三 CCPP方案优点 3 年利用小时数增加 CCPP机组与BTG机组互相备用 在CCPP检修期间 BTG机组可以少掺烧煤多烧高炉煤气 现在两套机组可以轮流检修 全年无休的发电 不会再出现煤气放散 带来可观的经济效益和社会效益 4 CCPP发电工程自动化程度高 职工定员少 减少了人力成本 5 因为CCPP发电工程耗水量小于同等规模BTG发电工程 每年可节约用水100万立方 折合水费200万元 2020 1 14 19 第三章燃煤 掺烧煤气 发电站 一 项目建设背景 21 为充分利用本工程富余煤气 实现煤气零排放 降低电耗 拟配套建设3X50MWCCPP联合循环发电站一座及2X70MW燃煤 掺烧煤气 发电站一座 本方案的设计原则为 1 利用高效的CCPP燃气蒸汽联合循环发电技术将富余煤气热能转化为电能供应本工程厂区 2 因为CCPP为刚性用户 燃用高炉煤气量为定值 130 150X103NM3 h 因此需设置燃煤 掺烧煤气 发电站 平衡CCPP利用后剩余的煤气量 并考虑1台CCPP检修时的富余煤气量 起到调节峰值的作用 一 项目建设背景 22 根据 中冶煤气平衡表 一步煤气平衡后 供CCPP发电的高炉煤气量为16 13亿Nm3 年 一套50MW的CCPP机组的高炉煤气消耗量是145000Nm3 h 年工作小时7860h 年消耗量11 4亿Nm3 年 剩余的高炉煤气约4 73亿Nm3 年 供燃煤 掺烧煤气 锅炉使用 二 燃煤 掺烧煤气 发电方案 燃煤 掺烧煤气 发电站根据青钢项目分步建设的进度要求及煤气平衡的结果 建设2 300t h高温高压燃煤 掺烧煤气 锅炉及配套2 70MW发电机组的热力发电站一座 燃料特性 锅炉燃用煤粉及掺烧高炉 焦炉 转炉煤气 点火采用焦炉煤气 二 燃煤 掺烧煤气 发电方案 锅炉型式 高温高压 自然循环 室外布置的煤粉 煤气混烧锅炉 锅炉容量和参数额定蒸发量 300t h额定蒸汽压力 P 9 81MPa 表压 额定蒸汽温度 540 给水温度 215 锅炉排污率 2 锅炉设计热效率 89 设计燃料 煤粉 高炉煤气 焦炉煤气 转炉煤气 二 燃煤 掺烧煤气 发电方案 蒸汽轮机主要参数型式 高温 高压 抽汽 凝汽式额定功率 最大功率 70MW 80MW主汽门前进汽压力 8 83MPa a 主汽门前进汽温度 535 额定功率主蒸汽流量 300t h补汽压力 2 3MPa A 补汽温度 330 额定补汽量 84t h 二 燃煤 掺烧煤气 发电方案 煤气锅炉主要技术指标 27 第四章烧结及饱和蒸汽发电发电站 一 项目建设背景 28 青岛钢铁有限公司一步建设2条240M2烧结生产线 二步建设1条360M2烧结生产线 青岛钢铁有限公司有富裕饱和蒸汽 蒸汽最终按平均量平衡结果 在正常生产情况下 按蒸汽均值平衡 采暖季为 217 8 240 22 2t h 非采暖季为 191 39 152 39 39t h 现拟建设余热发电项目和饱和蒸汽发电项目 二 项目范围 29 1 发电主辅生产厂房 烧结余热锅炉 生产线烟气系统与余热锅炉的连接及总平面布置 以及各设施内和设施间的水 汽 电力 控制线路等的总平面布置 2 余热锅炉岛烟气系统 锅炉 与生产线连接的烟风切换挡板门 其后的烟道系统及环冷机的改造 特种设备 锅炉 压力容器 压力管道 起重机 报装 取证均由乙方负责 甲方配合 3 汽轮机本体热力系统 除氧给水系统 抽真空系统 循环冷却水系统 汽轮机润滑油系统等主 辅工艺系统 以及工艺系统内相关的汽 水管道 4 冷却水系统 循环水系统内的所有设备及管道 二 项目范围 30 5 热工控制系统 汽轮机 发电机 余热锅炉集中控制 6 电气系统 主要包括电气主接线 导体及设备选择 厂用电接线及布置 电气设备布置 过电压保护及接地 照明及检修网络 辅助车间 电缆设施 不停电电源 直流电系统 二次线 继电保护及安全自动装置 7 暖通 新建汽轮机 余热锅炉集中控制室空调 主厂房屋面通风 厂用电配电间通风 8 消防 发电系统厂房的消防设施设计 保温 油漆 防腐 余热电厂内所需设备及结构系统 9 土建工程 本工程范围内新建厂房和其他的构筑物设施的设计和施工 三 新能源方案 根据设计参数 结合国内行业经验数据 各生产线可利用余热的主要参数初步拟定如下 1 240m2烧结余热锅炉一步新建2 240m2烧结机 利用系数1 22t m2 h 年产成品烧结矿2 231 76 104t a 设置烧结环冷机余热锅炉和机尾余热锅炉 高效回收烟气余热 提高余热利用效率 减少污染排放 每台烧结机配套2台锅炉 一步建设4台余热锅炉 三 新能源方案 2台环冷机余热锅炉和2台机尾余热锅炉生产的中压蒸汽混合后作为补汽进入70MW燃煤机组发电 中压蒸汽压力 2 4MPa a 中压蒸汽温度 340 10 中压蒸汽蒸发量 52 包含机尾锅炉来蒸汽 t h 三 新能源方案 2台环冷机余热锅炉生产的低压蒸汽与管网饱和蒸汽混合后进入7 5MW饱和汽轮机发电 烧结低压蒸汽压力 0 9MPa a 烧结低压蒸汽温度 190 10 烧结低压蒸汽蒸发量 12t h 三 新能源方案 2 360m2烧结余热锅炉 二步 320m2烧结生产线余热锅炉生产的中 低压蒸汽烧结中压蒸汽压力 2 4MPa a 烧结中压蒸汽温度 340 10 烧结中压蒸汽蒸发量 31 5t h二步烧结投运后 其产生的中压蒸汽也可接入2X70MW燃煤机组 三 新能源方案 2 360m2烧结余热锅炉 二步 烧结低压蒸汽压力 0 9MPa a 烧结低压蒸汽温度 190 10 烧结低压蒸汽蒸发量 8t