抚顺新钢铁有限责任公司工业炉余热综合利用技术开发项目投资申请立项书_第1页
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文档简介

1、抚顺新钢铁有限责任公司工业炉余热综合利用技术开发项目可行性研究报告项目提出的目的及意义;抚顺新钢铁有限责任公司是耗电大户,每年的电费支出十分可观。今年夏季开始,电网开始对公司生产限电。在这种情 况下,节电工作事在必行。另一方面,一些能源放散排空,污 染环境,浪费资源。二.与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析;为落实节能中长期专项规划,实现规划目标,国家发展 改革委启动规划提出的十大重点节能工程,并对实施工作进行 了具体部署。通过实施十大重点节能工程,“十一五”期间将实 现节约2.4亿吨标准煤的节能目标。十大重点节能工程中包括 余热余压利用工程。近日,国家出台了钢铁产业发展政策。钢铁产业发展

2、政策对钢铁制造商提出了新的要求,包括生 产规模和效率、专业技术、能源消耗及环境保护等方面。抚顺 新钢铁实施的工业炉余热余压综合利用技术是国家提倡的新技 术,符合国家产业政策。工业炉余热余压综合利用技术开发后, 将减少环境污染,回收资源,改善公司的安全生产状况,提高 经济和社会效益。三、主要攻关内容及技术路线(技术可行性分析);近年来,公司不断进行技术改造,余热蒸汽量不断增加。虽然地处北方,冬季基本可消耗掉,但到夏季约30-60t/h的 蒸汽被迫放散,造成大量能源浪费。另外,公司5座高炉生产 时产生大量高炉煤气,除烧结厂、炼铁厂和炼钢厂使用高炉煤 气外,有大量高炉煤气剩余。剩余的高炉煤气量最高达

3、到 140000nm3/h,最小剩余量40000nm3/h,平均剩余量将为 100000nm3/ho为了减少大气污染,节约宝贵资源,改善公司的 安全生产状况,提高经济和社会效益,公司决定对放散蒸汽和 高炉煤气回收利用。现有工作基础和条件;公司现有闲置冷却塔4个,单机工作能力为1700吨/时,可以满足发电的需要,附属设备可做厂房。同时原有的锅炉房 及附属设施均可利用。以上设备为实施余热余压综合利用项目 创造了有利条件,降低了开发费用,同时利用了闲置了设备, 一举两得。五、申请人基础条件(包括主要研究成果);王灵军,本科,钢铁冶金专业。在抚顺新钢铁工作期间担 任过炼铁厂技术科长、技术厂长、总工、技

4、术处副处长、技术 处处长。在担任炼铁厂技术领导期间,负责了 4座高炉的改造 项目;喷煤系统的新建项目。在担任技术处领导期间,负责了 180平烧结机的新建项目;检化验系统的规范;质量体系的建立; 新品种的开发等。六、进度安排和实施方案;月份项目12345678910111213141516可行性研究 及审批初步设计及 审批设备定货及 制造施工图设计土建施丁设备安装及调试投产运行七. 预期成果和考核目标;抚顺新钢铁低压排空蒸汽余压余热发电项目,计算得出所 得税后内部收益率为31.27%,投资回收期为4. 29年(含建设 期),财务净现值7114万元。高炉鼓风机电改汽节能改造项目, 计算得出所得税后

5、内部收益率为27. 52收期为4. 66年,财务净 现值2218万元。推广及应用前景余压余热发电项目是国家发展改革委提出的十大重点节能 工程之一,也是国家钢铁产业发展政策鼓励的新上的项目, 是钢铁企业“十一五"期间工作的重点内容。九.经费概算及来源;项目总投资6796万元,资金来源为企业自筹,申请资助100万元。我公司目前正在研究项目的可行性报告,如果能得到省 财政资金的支持,将会加速快项目实施的进度。十.合作单位基本情况;抚顺新钢铁工业炉余热综合利用技术开发项目的合作单位 杭州中能汽轮机动力有限公司、天津水泥工业设计研究院、辽 宁省鞍山中小热电设计院等单位已经为本项目进行实地论证,

6、 编写了项目可行性报告。十一、申报资料附件清单;附件一、抚顺新钢铁有限责任公司11mw余热发电项目可行性研 究报告附件二、抚顺新钢铁高炉鼓风机电改汽节能改造工程可行性研 究报告十二、申请单位主管部门或市科技局意见。近年来,作为钢铁高耗能企业,抚顺新钢铁围绕提升企业竞争力的目标,全方位开展节能降耗工作,改变粗放经营模式, 在降低成本.增加效益方面均取得了较大成效,采用了高炉混 喷烟煤、炼钢连续浇铸、转炉煤气回收和小型材连续轧制技术 等钢铁重点节能技术。虽然抚顺新钢铁在节能降耗管理方面取得了一定成效,但 与国内先进水平相比,仍有巨大潜力可挖。我们将继续努力开 展节能增效工作,这是我公司做大做强,并

7、在经济全球化背景下立于不败之地的需要。企业能耗的高低,影响到企业运作成 本的高低,决定着企业竞争力的强弱。因此,公司对节能降耗非常重视,对节能项目全力支持。附件一.抚顺新钢铁有限责任公司11mw余热发电项目可行性研 究报告抚顺新钢铁有限责任公司11mw余热发电项目可行性研究报告杭州中能汽轮机动力有限公司天津水泥工业设计研究院二00六年一月前言抚顺新钢铁有限责任公司,是国家重点大中型钢铁企业之一。始建 于1958年6月。公司位于抚顺市望花区西部工业区,北临沈高速公路,南 与国铁相接,交通十分便利。公司占地面积115万平方米,建筑面积60 万平方米,至2004年底,资产总额43亿元,期末在岗职工人

8、数5395人。 2004年产铁136万吨,产钢140万吨,商品坯材139万吨,实现销售收入39 亿元,利税总额15056万元。公司属集烧结、竖炉、炼铁、炼钢、轧钢为一体的钢铁联合企业, 目前主导产品为建筑用螺纹钢筋、热轧超薄带钢、高速线材、钎具钢及 其它型钢产品,产品畅销全国,远销韩国、日本、泰国、港澳等国家和 地区,本企业于1999年通过is09002质量体系认证,2001年螺纹钢产品被 国家质量技术监督局批准为首批免检产品,并获冶金系统“金杯奖”。近几年,新钢铁在提高技术、工艺及装备水平上投入较大,而且发 展很快。但在能源回收利用装备及工艺上仍不完善,部分装备能源利用 率低,能源消耗占产品

9、制造成本的40%以上。从可回收利用能源看,目 前,厂内各主要生产装置产生的余热蒸汽已被收集引进蒸汽管网中。根 据最近的统计,其余热蒸汽资源量平均约为136吨/时。在夏、秋两季(四 至十月份),厂内生产和生活用汽合计消耗约58吨/时,还有78吨/时的 低压蒸汽富余。目前夏、秋两季这些富余蒸汽没有其他用途,只能排空 放掉,浪费大量能源。利用这些排空放掉的蒸汽来发电,则每年可发电 4000万度以上。经济效益和节能效益十分显著。该厂利用这些富余蒸汽 发电的另一个有利条件是有闲置冷却塔四个,每个的工作能力是1700吨/ 时,只要使用两个冷却塔即可满足发电需要。在冷却塔附近空地可作为 电站的厂房,建立余热

10、电站具备一定有利条件。1. 基本设计编制依据及范围1.1基本设计编制依据1)抚顺新钢铁有限责任公司与杭州中能汽轮机动力有限公司签订的抚 顺新钢铁lloookw余热发电项目初设方案协调会会议纪要;2)杭州中能汽轮机动力有限公司提供的有关基础资料;3)国家有关法律、法规,技术规范、规定等。1. 2设计范围抚顺新钢铁有限责任公司与杭州中能汽轮机动力有限公司签订的抚顺新钢铁lloookw余热发电项目初设方案协调会会议纪要确定的工 作范围并综合考虑现场实际情况,本基本设计包括的设计范围如下:本项目由下列主要子项组成:汽轮发电机系统(电站厂房外3米内的土建设计、电气设计、设备布 置没计、dcs控制系统、消

11、防和照明系统);电站循环水系统(利用原有水 泵房,循环水泵、管道、配电与仪表的设计)。2. 主要设计原则总体技术方案要求遵循“稳定可靠,技术先进,降低能耗,节约投 资”的原则,具体指导思想如下:1)以稳定可靠为前题,采用经实践证明是成熟、可靠的工艺和装备,对 于同类型、同规模项目暴露出的问题,要经过认真的剖析与调研不得在 本工程中重复出现。2)在稳定可靠的前提下,提倡技术先进。要尽可能采用先进的工艺技术 方案,以降低发电成本和基建投入。3)尽可能利用公司现有设备、设施并尽最大可能利用余热。4)生产设备原则上采用国产设备,但部分关键控制设备和和仪表考虑采 用国外引进产品或引进技术国内生产的设备。

12、5)余热电站的马达控制和过程控制采用计算机控制系统。6)贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关 规定和标准,做到“三同时”。3. 技术方案3. 1电站总平面布置及交通运输3.1.1电站总平面布置1)联合厂房(主厂房)联合厂房由汽轮发电机房及电站控制室、高低压配电室等几部分组成。汽轮发电机房为1 8x1 5m,双层布置,土0000平面为辅机平面, 布置有凝结水泵、汽轮机凝汽器等,7. 000m平面为运转层,汽轮机及发 电机布置在此平面。高、低压配电室、电站控制室布置在汽轮发电机房的南侧,占地面 积为15x7. 5m,分别在土0. 000及7. 000m平面。见附图一汽轮发电

13、机 房平、剖面布置图。2)循环水冷却塔及循环水泵房循环水冷却塔及循环水泵房利用现有建筑物。312交通运输电站所用药品由汽车运输进厂。电站内道路设计同水泥生产线为城市型道路,水泥混凝土路面,主 要道路宽为7m,次要道路宽为4m,成环行布置,以利于消防、生产、检 修及各种交通运输。整个发电设施布置在原有水泥生产线的场地内,电站道路均与原有 道路相通。3.1.3竖向设计和雨水排除在竖向设计时,根据现有厂区已有的台段,在电站施工时统一考虑。 电站区域雨水明沟布置在道路的单侧或两侧,最终汇入厂区雨水排 除系统,将雨水排除厂外。3.1.4消防在主厂房周围均设有消防车道,主干道宽7米,次要道路宽4米;道 路

14、均与厂区生产道路相连,便于消防车出入。各建筑物、构筑物之间距离满足防火间距的要求;对建筑物无法满足防火间距要求的,在相应建筑中设置防火墙等规 范要求的防火设施;本工程的工厂出入口仍利用现有厂区出入口。32热力系统及装机方案3.2.1装机方案的确定3. 2.1.1确定装机方案的前提条件辽宁省抚顺市新钢铁有限公司利用生产过程中的低压排空蒸汽,进 行余压余热发电,具有节约能源,改善环境,回收凝结水,增加电力供 应等综合效益。是钢厂降低能耗,节约能源必然选择,同时也符合企业 可持续发展战略。本工程的目的是在充分、合理利用低压排空蒸汽的前提下,保证电 站安全、经济的运行,尽最大可能争取多发电。本工程热力

15、系统及装机方案应考虑下述前提条件:1)充分利用钢厂生产过程中排出的低压排空蒸汽,低压蒸汽的参数0. 49mpa-150°c(饱和),蒸汽量为:夏季最大:110t/h;冬季最小:70t/h(冬季采暖用掉约40t/h蒸汽) 分别具有约30234 x 104kj/h和19240 x 104kj/h的热量,全年平均为25652 x 104kj/h(折合蒸汽约 94t/h);2)本纯余热电站的系统及设备应以成熟可靠、技术先进、节省投资、提 高效益为原则,并考虑目前国内余热发电设备实际技术水平。3)凝结水100%回收,送入厂区总软化水总管,发电厂房不考虑软化水 回收池。3.2. 1.2装机方案的

16、确定根据目前国内低温余热发电技术及装备现状,本工程汽轮发电机组 采用杭州中能汽轮机动力有限公司生产的低温低压凝汽式汽轮机,汽轮 机的主蒸汽参数为049mpa(a)l 50°c,正常参数时机组汽耗率约为 18. 90kg/kw. h,结合生产线余压余热资源情况,年平均蒸汽供给量为 94t/h,折合发电能力约为9. 96 mw,夏季最大蒸汽供给量约110t/h, 折合发电能力为1164mw,所以确定装机容量为11mw。最大负荷、最小 负荷时分别为装机容量的106 %和68%。汽轮机组装机容量的确定是根据余热资源的蒸汽品位和蒸汽量的波 动情况,保证电站最大的经济效益,尽可能争取多发电。本工

17、程选用的低压凝汽式汽轮发电机组,主蒸汽参数为049mpa (a) 一 15(tc、额定发电功率为11mwo3.2.2热力系统及设备选型1)热力系统方案确定根据上述装机方案,为满足生产运行需要并达到节能、回收余热及 凝结水的目的,结合生产工艺条件,热力系统方案确定如下:钢厂生产过程中排出的低压饱和蒸汽,通过蒸汽母管汇集后,进入 汽轮发电机房内的汽水分离器,参数为0. 49mpa 15(tc(蒸汽流量平均 为100t/h,汽、水分离后的主蒸汽经智能型进汽调节阀进入汽轮机做功。 汽轮机只设膨胀段(取消调节级和复速级),利用汽轮机前、后压差膨胀 做功,做功后的乏汽通过凝汽器冷凝成水,汽轮机凝结水经凝结

18、水泵送 入厂区原有的软化水总管,回至厂区锅炉房,锅炉产生的主蒸汽供生产 用汽,从而形成完整的热力循环系统,热力系统具体方案详见附图一、 热力系统图。2)设备选型本工程采用的主要设备如下序号设备名称及型号数量主要技术参数、性能、指标111mw低压凝汽1型号:n5. 5-0. 49型'式汽轮机额定功率:11mw额定转速:3000r / min主汽门前压力:0. 49mpa主汽门前温度:150°c排汽压力:0. 008mpa212mw发电机1型号:qfw-6-2型额定功率:12mw额定转速:3000r /min出线电压:6300v3凝汽器1型号:n-1200-1型式:双流程、二道式

19、冷却面积:1200 m2冷却水量:3000 t/h水侧压力:< 0. 3mpa水阻:0.0265mpa4凝结水泵2型号:流量:扬程: 电机功率: 电机电压: 电机转速:3n6*2a50t/h59. 5-63. 5m18. 5kw380v2950r/niin5空气冷却器1散热能力:300kw冷却水量:85t/h6滤水器1型号:ls-1007射水抽气器2型号:cs-25-2抽气量:8 kg/h工作水压:34 m8射水泵2型号:isl 50-125-400a流量:200t/h扬程:50m转速:1450 r /min9汽水分离器1容积:3 m51 0集中供油装置11油箱容积:4 m;双联冷油器冷

20、却面积:25 nf冷却水量:50t/h辅助电动油泵80yl 100流量:25 m; / h扬程:60ni电动机y200l2 2功率:37 kw转速:2950r/min电源:380v ac直流事故油泵2cy-18/ 3. 6-1流量:750l /min扬程:33m电动机z厂61功率:5.5 kw转速:1000 r/min电源:220v dc排油烟机ayf2-250-0. 75电动机y801-2功率:0. 75 kw转速:1450 r/min电源:380v ac双联滤油器(润滑油)38m'/h双联滤油器(控制油)1 5m7h电动盘车装置电动机yiool.-4功率:2.2kw转速:1440r

21、 /min电源:380v ac11慢速桥式起重机1型号:qd16/3.2 13.5 慢速 a5跨度:lk13. 5m起重量:主钩1 6t,副钩3. 2t工作级别:a5起升高度主16m,副28m起升速度主2. 25(n/min,副9. 2m/min运行速度大车34. 9m/min,小车17. 9m/min最大轮压:154kn电源:380v ac3)主要技术参数发电装机:11mw年平均发电功率:9. 96m w年运行:6000h年发电量:5976 x 104kwh年供电量:5796 x 104kwh厂年减少向电网购电量:6086 x 1 04kw - h3.2.3主厂房布f主厂房由汽轮发电机房及电

22、站控制室、高低压配电室等几部分组成。汽轮发电机房为18 x15m,双层布置,± 0.000平面为辅机平面,布 置有凝结水泵、汽轮机凝汽器等,7.000m为运转层,汽轮机及发电机布 置在此平面。高、低配电室、电站控制室布置在汽轮发电机房的南侧,占地面积 为15x7. 5m,分别在+0. 000及7. 000m平面。见附图一汽轮发电机房 平、剖面布置图。3. 2. 4辅助设施1)机修加工能力钢厂生产线设有机修车间,设备齐全。本余热电站作为公司的一个 车间不再新设机修车间,原机修车间的设备和人员可以满足余热电站的 机修加工要求。2)保温材料的选择余热电站的室外汽水管道需要很好的保温,另外对

23、室内表面温度高 于5(tc的管道及设备进行防烫伤保温。根据国家现行的设备和管道技术通则以及设备和管道保温设 计导则的有关规定,本设计的保温材料按下列原则选取:a. 对表面温度高于150c的管道,其保温材料的导热系数不得大于0. 038w/m. k:b. 密度不大于250kg / m3;c.经对各种保温材料的经济性、使用性、施工周期的考虑,本设计 保温材料选用硅酸铝保温套管、硅酸铝保温浇料、岩棉套管;对管径较 小的汽水管道选用硅酸铝纤维绳。d.外保护层选用施工方便、性能良好的镀锌薄钢板,其设计和施工 执行国家有关的技术规定。3. 3循环冷却水系统3. 3.1整套发电机组冷却水量为:3500m3/

24、h;3. 3. 2本工程冷却水系统采用循环供水系统。该系统包括循环冷却水泵、冷却设施(设备)、循环水池及循环水管 网。系统运行时,循环冷却水泵从冷却塔下的循环水池抽水,将冷却水 送至各发电车间生产设备,冷却水通过设备被加热后, 利用循环水泵 的余压,送至冷却塔,冷却后的水流入塔下的循环水池,:供循环水泵 继续循环使用。3. 3. 3循环冷却水泵为便于循环水量的分配及循环水泵组合运行的经济性和可靠性,循 环冷却水系统设有2台32sap 12jb型水泵,一用一备,单台水泵的出水 能力为3538 m3/h,扬程26m。循环水泵设在原有旧车间内,建设时对旧车间可能有必要的改造。3.3.4冷却设施:利用

25、原有冷却设施。3. 3. 5循环冷却水系统损失水量与补充水量逆流式机械通风冷却塔的蒸发、风吹、渗漏等损失水量为87. 5 m5/h.即循环水系统日需补充新鲜水量为2100m3/do3. 4建筑及结构3. 4. 1设计依据1)根据国家及电力行业现行建筑、结构设计规范及有关资料。2)岩土工程勘察报告。342建设规模、工艺布置及土建设计特点1)建设规模为11mw余热电站。2)工艺布置:主厂房为联合厂房,包括汽轮发电机房、动力控制中心。3)主厂房采用钢筋混凝土框架结构。建筑除满足工艺布置及规范外 还要充分体现与原厂的协调统一。3. 4. 3主要结构建筑材料:1)主厂房等主要建筑物采用钢筋混凝土框架结构

26、基础:c25混凝土梁、板、柱:c30混凝土屋面:混凝土现浇板2)其他附属建筑物采用砖混结构砖:承重墙视当地政府有关规定使用的承重砌块,强度相当于或高于 mu7. 5机制粘土砖(地上)mu10机制粘土砖(地下)。构造柱、圈梁:c25混凝土3)框架填充墙采用轻质砌块,有特殊需要的地方采用承重砌块。4)屋面:生产建筑采用无组织排水。钢筋混凝土屋面采用冷施防水材料 sbs卷材防水,局部采用刚性防水。需要隔热的屋面采用水泥聚苯板保温 层或架空隔热层。钢结构棚项采用彩色压型钢板。5)厂房采用钢门窗,控制室、电力室局部采用塑钢门窗。6)建筑物繁荣安全等级建(构)筑物名称安全等级联合厂房一级循环水泵站及冷却塔

27、一级3. 4. 4地基与基础3. 4. 4. 1汽轮发电机房采用天然地基或桩基础。3.4.4. 2其它建(构)筑物采用天然地基,条形基础或独立混凝土基础,特 殊情况可采用级配沙石垫层。3. 4. 5主厂房建筑结构设计:3. 4. 5.1方案论述:汽轮发电机房、中央控制室、低压配电室集中布置,由于空间变化比较大,体型复杂,各部分对防火、防暴、防噪音等有较高要求故主厂 房采用框架填充墙,内部隔间用普通烧结砖防火墙分隔,汽轮发电机房部分采用大面积塑钢窗,以满足防暴要求。中控室部分采用塑钢门窗。3. 4. 5. 2建筑设计:1)房布置以工艺布置为主,建筑平剖面布置还应满足操作及维修的空间 需要,变形逢

28、设置、空间组合,除工艺要求外,均应符合建筑模数。2)内部交通组织,应保证出入口的数目,安全通道的畅通,以及起吊维 修的空间,并考虑布置操作人员的生活卫生设施。3)厂房造型以工艺设备的设置为基础,满足其对空间的要求,主厂房 的维护结构以框架填充墙形式,采用轻质砌块填充,建筑立面应与相邻 建筑及老厂风格相协调。4)主厂房主要以自然通风采光为主,同时考虑保温、隔热、防水、排水 及噪声的控制等。5)地下管沟或设施采用防水混凝土,并设排水沟及积水坑。3.4. 5. 3结构设计主厂房采用现浇钢筋混凝土框架结构方案,各层楼面及屋面均采用 现浇混凝土梁、板;汽轮机基础采用整体框支结构;吊车梁选用国家标 准图。

29、3. 5接入系统及电量平衡3.5.1电站接入系统方案拟建的11mw余热电站采用6kv单母线接线方式。发电机机端电压均为6. 3kv。发电机组由电站6kv母线经单回电缆线路与厂总降变电站6kv母线 连接。11mw余热电站与现有电力系统实现并网运行,运行方式为并网电量 不上网。在发电机出口开关处设置并网同期点。在不改变总降原有供电及运行方式的前提下,发电机发出的电量将 全部用于全厂负荷。因此本接入系统方案,从现行的条件和技术要求来 讲,对本电站工程是可行的。3.5.2电力负荷及电量平衡由于目前新钢铁有限责任公司用电设备负荷及其用电量暂不祥,故电力负荷及电量暂时难以叙述,待上述资料补齐后再做详细论述

30、。电站 的运行以并网电量不上网,自发自用为原则。3. 5. 3系统继电保护及安全自动装置电站6kv母线主结线为单母线接线方式。发电机组以单回电缆线路由电站6kv母线与厂总降压变电站6kv母线连接,从而实现电站与电力系统 并网运行。电站6kv母线与主变6kv母线连接的电缆联络线路为重要联络线,当 该线路出现短路故障时,所设置的保护装置应保证快速、可靠地切除该 线路。根据系统继电保护,、安全自动装置的设置现状,拟定系统继电 保护设置方案如下:电站与总降的6kv电缆联络线路设置电缆短线路纵联差动保护作为主保护,方向限时过电流保护作为后备保护。此外在电站内设置低频、低压解列及高频、高压解列装置各1套。

31、当系统发生故障导致电站母线低频、低压或高频、高压时切断发电机出口 开关。电站6kv系统继电配置采用常规继保配置。3.5.4系统调度自动化系统调度自动化是指发电机及联络线的功率、电流等遥测信号和发 电机及安全自动装置动作等遥信信号。此部分的设计工作由新钢铁有限 责任公司委托当地电业部门完成。系统通讯设计内容主要包括:系统通信通道组织、通信和自动化系 统通道组织、光缆线及光端设备的配置等。此部分一般由业主委托当地 电力部门或当地的电力设计院设计。36电气部分3.6. 1设计范围及设计依据3. 6. 1.1.设计范围1 )电站的电气主结线,电站接入系统;2)站用电配电,站用辅机控制;3)车间照明、防

32、雷及接地设计;4)电站调度通讯系统设计;3. 6. 1. 2设计依据抚顺新钢铁有限责任公司提供的设计基础资料及有关附件。3.6.2电气主结线发电机组机端电压为6. 3kv,该母线采用6kv单母线接线方式,发电 机组以单回电缆线路与厂总降主变6kv母线连接,从而实现电站与电力系 统并网运行。详见高压配电系统图。3.6.3主要电气设备及导体选择由于缺少短路电流计算,故电流互感器最小变比暂选择为75/5a, 高压电力电缆(铜芯)最小截面暂选择为70mms其余高压开关电气设备及导体的选择校验暂按照3 15ka额定开断容量考虑,具体见高压配电系统图。3.6. 3.1主要电气设备的选型 1)电站侧6kv高

33、压配电设备选用kyn2 8a 1 2户内金属铠装中置式高压开关柜。总降侧6kv高压配电设备选型应与原有设备一致,便于母线连接。2)高压断路器均选用vs1-12型真空断路器,弹操机构。3)电气控制屏及热工控制屏选用kg系列自动化仪表盘。4)400 v站用低压控制配电选用gcs系列低压配电屏。5)保护屏等选用pk10/10f 800标准屏。6)可控硅静止励磁装置及干式励磁变压器由发电机厂成套供货。3.6. 3.2电缆选型1)6kv高压电缆选用yjv 6 / 10铜芯交联电力电缆;2)低压配电线路采用yjv 0. 6/1交联电力电缆;:3)控制电缆选用kyjv-450 / 750铜芯交联控制电缆。4

34、)信号电缆选用kyjvp450 / 750交联屏蔽电缆。5)计算机信号电缆选用djypvp-450 / 750双屏(分屏+总屏)屏蔽电缆。3.6. 3. 3电缆敷设:1)室外采用电缆桥架、电缆沟、电缆隧道敷设,局部采用穿钢管明配或 直埋方式。2)室内采用电缆桥架和电缆沟的敷设方式,局部采用穿钢管暗配或明配。3. 6.4站用电系统3.6.4. 1站用电配电1. 站用电配电发电机出现电压: 站用高压配电电压: 站用低压配电电压: 站用辅机电压:站用照明电压:操作电压:交流或直流: 检修照明电压:2. 站用电负荷及站用电率 站用电计算负荷:电站年发电量:电站年自用电量:电站年供电量:站用电率:3.

35、6.4.2站用电容量的选择6. 3kv6. 3kv0. 4kv0. 38kv/6kv380v/ 220v220v36v/12vlookva6600 x 104kw. h200 x 104kw. h6400 x 104kw. h3%由于不专设站用变压器,根据电站低压负荷情况,由业主方提供2路约225a容量的供电回路,两路互为备用。3. 6.4. 3站用电设备的控制及启动根据电站发电的特点,将采用机电炉集中的dcs系统控制方式,设立电站中央控制室。(1)电站中央控制室集中控制汽轮发电机系统、以及循环水泵站的循环水泵、电动阀等均集中在 电站中央控制室操作、监控、管理。当电站中央控制室控制时选择原地优

36、先,将分“集中”、“断开”、“机旁”三种控制方式,此三种方式利用设在机旁的机旁按钮盒或机旁 控制箱上的统一钥匙进行控制方式选择。选择“集中”控制方式时,电站中央控制室根据发电工艺流程和设 备保护的要求,对电动机、电动阀以及其它用电设备通过操作站键盘操 作,按顺序逻辑关系进行启动、停车控制,各用电设备的备妥、运行、 故障等状态可在电站中央控制室操作站crt上显示。各种故障报警等状态 可由电站中央控制室打印机打印出报表。选择“机旁”控制方式时,仅在机旁进行单机的开/停控制,以满足 单机试车的要求。选择“断开”控制方式时,电站中央控制室和机旁控制均无效,以 保证检修人员的安全。故障时,电站中央控制室

37、和机旁均能紧急停车。站用辅机电动机的启动站用电系统的笼型电动机采用全压直接启动;大容量电动机采用软 启动装置启动。3. 6. 5电气设备布f在汽轮发电机房4 5列设置配电楼,分有土 0. 000、4. 000、7. 000 三层平面,± 0. 000平面设有高、低压配电室;4. 000平面为电缆夹层; 7. 000平面设有电站中央控制室,具体的配电楼平面布置参见电站高低 压配电室平、剖面图,电站控制室平面图。另外,发电机中性点配置的 电气设备和发电机出线母排及电流互感器均布置在发电机出线小间土 0. 000平面,参见发电机出线小间平剖面图。3. 6. 6电站直流系统本电站直流负荷包括

38、高压开关操作电源、保护电源、事故直流油泵和事故照明。直流供电的电压为220v,直流负荷的统计见下表:负荷类型经常负荷事故照明负荷直流油泵冲击负荷合计容量(kw)1. 035. 59. 513. 6计算时间(h)111事故放电容量(ah)4. 513. 63 149. 1直流系统容量选择:按满足事故全停电状态下长时间放电容量选择,取容量储备系数 £=140,容量换算系数kc,根据1 h放电时间终止电压为1.75v,查得 kc=o. 47,由式co>kk*cs/kk(cc-直流系统容量,cs事故放电容量) 可得:cc> 1. 40*49. 1 / 0. 47=146 3ah经

39、校验,150 ah的容量可以满足实际需要。由此,设计选用铅酸免维护蓄电池直流成套装置1 50ah套。3. 6. 7保护、计量及检测3. 6. 7. 1高压部分继电保护电站采用常规继电器保护装置。具体要求如下:>高压电动机保护1)两相式电流速断保护;2)反时限过电流保护;3)过负荷保护;4)低电压保护;5)接地保护。发电机保护:1)发电机纵差保护;2)复合电压闭锁过电流保护;3)定子接地保护;4)过负荷保护;5)励磁回路两点接地保护;6)高电压解列保护;7)高频解列保护;8)低电压解列保护;9)低频解列保护。 。电站侧发电机联络线保护:1)电缆短线路导引线纵差保护;2)方向限时过电流保护;

40、3)零序过流保护;总降侧发电机联络线保护。1)电缆短线路导引线纵差保护;2)方向限时过电流保护;3. 6. 7. 2低压回路保护1)电动机的保护:采用塑壳断路器的电磁脱扣器作为短路保护;三相热过载继电器作 为过负荷保护;接触器作为失压保护。2)配电线路的保护:采用热-磁脱扣的塑壳断路器作为短路和过负荷保护。3)电焊机、电动葫芦、潜水泵回路保护:在配电柜上设具有短路和过负荷功能的漏电断路器(漏电动作电流 30ma),电焊机、电动葫芦机旁设铁壳开关。潜水泵附近设带接地极的 插座。3. 6. 7. 3电能计量及电量测量:1 1电站侧发电机联络线电压互感器回路:电压表、频率表;2)总降侧发电机联络线开

41、关设:电流表3)电站侧发电机联络线开关设:全电子式多功能三相电能表、有功功率 表(双向测量)、电流表;4)电站6kv母线电压互感器回路:电压表、母线绝缘检查电压表(3只);5)6kv电动机回路:有功电能表、电流表;6)发电机回路:有功功率表、无功功率表、有功/无功一体式电能表、 功率因数表、频率表、电压表、电流表(3只)、发电机绝缘检查电压表、 励磁回路绝缘检查电压表、励磁电压表、励磁电流表、组合式三相同期 表。7)电力室近线柜:三相四线有功电能表、电压表、三相电流表。8)单台设备容量在55kw及以上的电动机、电站重要辅机在中央控制室 均有电流显示。3. 6. 8过电压保护及电力装置的接地 3

42、. 6. 8. 1过电压保护抚顺新钢铁责任有限公司所在地属于中雷区,故11mw电站对高于15m的建筑物(如汽机房等)按三类防雷建筑物保护设计。发电机母线及发电机中性点均设有电站专用避雷器。3. 6. 8. 2电力装置的接地高压系统为接地保护,低压系统为接零保护。电站电气接地采用tn-s 系统。在汽轮发电机房、发电机出线小间、高低压配电室及电站中央控 制室等场所均设置接地装置。并通过电缆沟及电缆桥架上的接地干线, 将各处的接地装置连接起来,形成电站的接地网络。3. 6. 9照明及维修3. 6. 9. 1 照明1)正常照明:电站的正常照明电源均引自电站中央控制室站用电屏,电 源为三相四线制,电压为

43、3-80 / 220v,主要车间照明一律采用均匀照明 和局部照明相结合,均匀照明为主,局部照明为辅。部分插座回路在照 明配电箱内装设漏电开关(漏电动作电流30ma) o2)事故照明:电站内设有事故照明屏,当全部的交流电源消失后,事故 照明屏自动将直流系统提供的dc220v电源投入。根据电站内不同岗位的 重要性,在汽机房的出入口,通道、楼梯问、中央控制室等重要岗位设 事故照明灯,以满足安全可靠的要求。正常照明、事故照明线路分开敷 设。3)安全照明:锅炉或金属体设备内的检修照明采用安全照明电压12vac。照明灯具接至局部照明变压器220v / 36-24-12v二次侧,灯具采用手提 安全灯。3.

44、6. 9. 2维修电站属水泥公司的一部分,水泥公司已有电气及仪表维修车间,因 此本工程不再专设电仪维修工段。3. 7热工自动化部分 '3. 7. 1设计原则及控制方案为了使电站处于最佳运行状态,节约能源,提高劳动生产率,本工 程采用技术先进、性能可靠的集散型计算机控制系统对各车间进行分散 控制、集中管理。3. 7. 2控制设备及一次仪表选型为保证整个控制系统的先进性和可靠性,拟选用集散型控制系统(简 称dcs系统),实现对过程参数的采集、监视、报警与控制。对于关键性的检测和控制元件选用进口设备或国内引进技术生产的 优质产品。选用的主要一次仪表及设备有:智能化系列压力/差压变送器;温度检

45、测仪表;锅炉汽包水位工业电视监视系统。设置于电站的计算机系统(dcs)子站由现场级及中央控制级组成。3. 7. 3. 1现场级根据本电站的特点,在主厂房中控室内设i/o模块机柜,采集所有 来自现场的开关量和模拟量信号并输出驱动信号。现场级完成电动机顺序逻辑控制,工艺过程参数的检测与监控及pid 串级、多变量复杂控制等。3. 7. 3. 2中央监控级中央监控级分别由监控管理计算机、两台监控操作站(os)、一台工 程帅工作站(es)和打印机等组成。其功能为:具有动态参数的热力系统及工艺流程图显示;电动机开停和运行状态显示棒型图显示;历史趋势曲线的显示;调节回路的详细显示及参数修正;报警状态的显示;

46、报警状态及生产报表的打印。3. 7. 4应用软件dcs系统的应用软件是实现现场级和中央监控级功能的重要文件,需 在清楚了解系统软件和硬件性能的基础上投入较大力量进行开发和调 试。应用软件包括逻辑控制软件和过程控制软件。3. 7. 4. 1逻辑控制软件对余热电站所有电动机、电磁阀,根据crt显示的的热力系统图,通 过键盘操作,完成组起组停、紧停复位、逻辑联锁等。3. 7. 4. 2过程控制软件为了保证整个余热电站运行工况的稳定,共设有如下调节控制回路:(1) 除氧器水箱水位调节回路(2) 冷凝器热水井水位调节回路3. 7. 5系统特点:本系统是一个控制功能分散、监视管理集中的控制系统,主要生产

47、车间取消了常规模拟仪表盘和模拟流程图,代之以大屏幕彩色图形显示 器,更便于运行人员监视和操作,同时大大缩小了电站中央控制室的建 筑面积。此外系统中采用了面向过程的语言,硬件均为模块化,使整个 系统的操作和维护更加简便。系统采用不间断电源供电,防止数据丢失和电源干扰,保证了运行的安全可靠性。3. 7. 6自控线路和接地一次检测元件,变送器至现场站之间的连接导线及直流信号均选用 djypvp450 / 750型多芯带护套屏蔽电缆、热电偶选用补偿导线。开关 量信号线选用kyjv-450 / 750型多芯控制电缆。dcs控制系统各设备之间 的连接电缆随设备成套供货。电缆线路尽量设在电缆沟或有盖板的电缆

48、桥架内,尽可能与电力 电缆分开敷设,当条件不具备必须靠近电力电缆敷设时要用隔板分开, 引出电缆沟或电缆桥架后应穿钢管暗配或明配。接地系统的质量对自动化设施的抗干扰性能至关重要,现场站应设 置屏蔽接地母线,用专设电缆与中央控制室屏蔽接地母线相连接。信号 电缆屏蔽层在箱盘一端接至屏蔽接地母线。计算机系统的接地装置及接 地阻值按供货设备的要求设置,仪表箱盘金属外壳单独接至电气保护接地母线上。3.8采暖通风及空调3.&1 口署通设计气象条件室外计算温度:采暖冬季通风夏季通风冬季空气调节夏季空气调节夏季空气调节日平均- 21°c-14°c28°c-24°c

49、31. 8 °c27°c夏季室外平均每年不保证50小时湿球温度25. 2°c日平均温度5°c的天数154d室外计算相对湿度:冬季空气调节72%最热月月平均79%夏季通风64%室外风速:冬季2. 2m/s夏季2. 0m/s大气压力冬季100. 9kpa夏季99. 5 kpa3. 8.2采暖新钢铁有限责任公司位于辽宁省抚顺市,该地区日平均温度5°c的天数为154d,集中采暖地区。本工程采暖热负荷主要为汽轮发电机房、控制室及辅助用房的采暖。采暖热源利用钢厂原有采暖供热系统管道,采暖热媒为957(tc热水, 总采暖面积约为900m2,采暖热指标按120

50、w/m2o ,总采暖热负荷为108kwo采暖散热器选型:选用大60型散热器。3. 8. 3通风及空调汽轮发电机房内对散热、散湿比较严重的汽轮机房采用天窗自然通 风,建筑设计考虑设置进、排风窗。对配电室、变压器室等电气车间采 用机械通风。电站配电室考虑不少于10次/小时换气的事故通风,事故排风机兼 做夏季排除室内余热用,通风方式为机械排风、自然进风。对集中控制室、计算机房设置空调,选用分体柜式空调器,以满足 电气设备及劳动保护要求,其它房间均采用自然通风方式通风。4. 环境保护本项目是利用富余热量发电,不需要任保燃料,因此,在生产过程中就没有废气、废渣、废水三废产生,是属于能量再利用的节能环保型

51、项 目。仅有少量生活污水产生。本工程噪声的处理:噪声污染的三要素足声源、传播途径,接受者。据此本工程的治理 措施有:在厂房建筑设计中,尽量使工作和休息场所远离强噪声源,设 置值班隔声小室:对集控室等要求较严的地方保持密封,门窗设双层, 并选用有隔声性能的门帘和有吸声性能的墙面材料。在厂区总体布置中将厂区内建筑物统筹规划,合理布置,注意防燥间距,加强植树绿化,以衰减降低噪声。5. 劳动安全及工业卫生51概述余热发电生产过程中可能对职业安全卫生产生危害的主要危害源是 汽轮发电机组油系统、主辅机噪音、电气设备及电缆等,集中在火灾、 爆炸、机械损伤、触电和爆燃等造成的人身伤亡事故上。在本工程设计 中,

52、根据国家当前的技术水平,采取各种有效措施,以提高劳动安全与 工业卫生设计水平,设计中采取的具体防治措施下面分章节详述。5. 2防治措施5. 2. 1建(构)筑物防火设计原则及措施余热发电站内各主要建筑物为电站厂房,最低耐火等级为二级,主厂房从其整体性来看,火灾危险性属于丁类,但其中布置有汽轮机上油 箱、冷油器、润滑油贮油箱、油净化器等,这些部位火灾危险性应属于 丙类。故设计中对这些部位另外采取相应措施,以确保安全。厂房的建 筑构造,如防火墙、梁、柱、楼板、吊顶、屋顶、栈桥等构造设计c厂 房采暖通风安全措施及安全疏散等各方面防火要求,均按建筑设计防 火规范(bj16 87), (2001年版)和

53、 火力发电厂与变电所设计防火 规范gb50229-96进行。厂房内设置有必要的纵横通道,同时设疏散楼 梯。5. 2. 2防电伤和其他伤害5. 2. 2. 1防电伤1、全厂防雷接地的设计原则及防护安全措施电厂为防止直击雷,在主厂房等建筑物顶装设避雷带,构成防护网。为防止留电袭入,在各级电压母线、发电机和变压器进线或出线上均装 避雷器。2、防止电气误操作采取的技术措施为防止电气误操作,电气高压开关柜选用带五防,即防误分、合断 路器,防带负荷拉合隔离开关,防带电挂接地线或合接地开关,防带接 地线合断路器,防误入带电间隔的设施及带闭锁装置的设备:对高压开 关采取隔窝保护措施,在电气设备之间或设备燥动机

54、构间加装电气和机 械联锁装置。配电间均设加锁门。同时要求运行单位能严格执行电气安全操作规 程及工作制度,防止非工作人员进入,避免误操作。3、带电设备与操作人员间的隔离防护措施以及高电压对人身安全影 响的防范措施。发电厂内所有带电设备的安全净距不小于各有关规程规定的最小 值。电气所有开关柜采用全封闭式,并配有带电显示装置。为保证人身安全,电气设备外壳可靠接地或接零,其接地电阻满足 接地规程规范的要求值。4、紧急事故信号显示采用声光显示及联锁自动装置。紧急事故信号显示采用芦光显示及必要的其他指示信号,并按照继 电保护和安全自动装置技术规程(dut6231997)规定设置自动联锁和 自动跳闸、熔断保护装置。5、发生事故时为安全撤离现场,土建和工艺所采取

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