《矿热炉烟气余热发电技术规范》行业标准编制说明

《矿热炉烟气余热发电技术标准》行业标准编制说明—工作简况任务来源依据工信部工信厅科［2023］1652023通知”中规定，由冶金工业信息标准争论院、青海物通〔集团)实业负责组织制定《矿热炉烟气余热发电技术标准》行业标准，打算号2023—2751T-YB。工作过程开展的阶段工作立项批准后,成立了标准起草工作组，组织专家走访有关生产、设计、使用、施工等单位，了解国内矿热炉烟气余热发电技术应用状况，同时收集国外有关技术资料及应用状况，为制定标准打下根底.20233202392023102023112023122023国内外状况调研利用矿热炉冶炼烟气的余热发电，实现了节能降耗、提高了企业效益。以下为国内局部铁合金企业余热发电状况调研表企业产品及炉容量发电机组容量A14MVA3MW/12MW/12MWB16。5MVAC50MVAD16.5/9/9MVA3MWE4x12.525。57.5MWF24x12。525.54。5MWG8x2。552x9MWHH7。5MW，12MW参编单位及工作组成员科研院所、大专院校、使用单位等参与标准的起草工作,依据工作需求确定了参与本标准起草单位为：青海物通(集团〕实业、冶金工业信息标准争论院二标准编制原则和主要内容编制原则①落实科学发展观，表达科技进步和加强市场引导.装、验收等内容做出规定.③表达余热利用技术进展状况，加强市场准入要求,标准市场.。编制本标准的目的和意义依据国家节能减排精神和钢铁行业构造调研的要求，落实2023年发改委国家重点节能技术推广工程〔第三批〕第8项《矿热炉烟气余热利用技术》精神，推广矿热炉烟气余热利用技术，推动铁合金行业节能减排技术的进展，为矿热炉烟气余热发电建、扩建、改造等工程供给立项、设计、安装、验收、监视依据。3。本标准的突出特点—-各级主管部门高度重视。全国钢标准委员会对标准的大纲、征求意见稿、送审稿敲，使标准更加严谨.--标准编制过程中对国内外铁合金等矿热炉工业现状进展了调查争论。-—该标准的编制参与以是大型企业集团中生产第一线的技术治理人员及科研院所的争论人员为主。料热损失等均提出了数值要求.标准主要内容：标准编制组在标准编制过程中检索查阅了各行业30余部相关设计标准，并重点争论了以下节能标准：《清洁生产标准钢铁行业〔铁合金〔HJ470-2023)《铁合金行业准入条件〔2023年修订》《铁合金单位产品能源消耗限额》GB21341-2023《电石行业准入条件(2023年修订)》《电石单位产品能源消耗限额》GB21343-2023《钢铁企业热力设施设计标准》GB50569-2023《氧气转炉余热锅炉技术标准》JB/T6508—92《钢铁厂工业炉设计标准》GB50566-2023《冶金电气设备工程安装验收标准》GB50397-2023《冶金机械液压、润滑、气动设备工程安装验收标准》GB50387—2023《炼钢机械设备工程安装验收标准》GB50403—2023《工业锅炉安装工程施工及验收标准》GB50273《机械行业节能设计标准》JBJ14—2023本标准共分12章，分为：总则、标准性引用文件、术语和定义、原理与流程、系统说明与技术要求、余热锅炉及系统、汽轮机及系统、水处理设备及系统、操作与维护、电力系统等系统设计、测试与验收。标准主要技术要点：要点之一:适应国家对高耗能行业节能减排的要求，首次提出我国铁合金等矿热炉工厂余热节能设计要求。要点之二：考虑国内外铁合金等矿热炉技术进展水平，首次提出了我国铁合金等矿热炉烟气余热发电系统能耗指标要求.要点之三：重视系统热效率的提高。为保证系统能耗设计指标的实现,对其技术保障措施亦提出具体要求。要点之四矿热炉余热锅炉热回收率≥60%;出余热锅炉的烟气温度≤140℃， 改进密封装置和管道隔热保温设计,高温烟气管道温升小于50K，风机承受变频调速装置。考核计量的要求;计量应具备自动记录和集中、统计功能.三、局部条文说明：1总则1.0。1本条表达了国务院批转国家经贸委等部门《关于进一步开展资源综合利用意见通知》(国发[1996］36〕的根本要求。1。0。3余热发电是资源综合利用、提高资源有效利用率的主要手段，是国家《清洁生产以及“《铁合金行业准入条件(2023GB21341—2023〔2023GB21343—2023规划中明确提出连续支持大型型矿热炉烟气余热发电工程,一些省市对矿热炉应同步规划余热发电(可分步实施〕,作为铁合金或工业硅、电石等工程的核准依据。因此,作为设计根本原则如烟气余热资源的定位、利用要求在本标准第3章有明确的规定.在工程设计方面，为了保证在矿热炉建成以后较合理地利用烟气余热的可能，包括工艺流程、场地、总降变电站、给水系统等,以利在以后建设过程中能顺当进行，现行国家标准《清洁生产标准钢铁行业〔铁合金)》(HJ470-2023〕中对此也有明确的规定.1。0。4当余热发电为热电联供时，相关局部如热负荷等与小型火力发电一样,应执行现行国家标准《小型火力发电厂设计标准》GB500491。0。5余热发电是附属于铁合金或工业硅、电石等矿热炉的余热资源回收综合利用工程，GB50406—202319961。0.6矿热炉烟气余热发电设计,必需表达国家产前的一系列技术经济方针、政策，执行国家颁发的有关专业技术标准、标准。因此,做好矿热炉烟气余热发电设计，除应执行本标准外，还应执行国家现行有关标准、标准。2、标准性引用标准本标准中引用了国家有关技术标准。术语12原理与流程4。1工作原理〔前置辐射换热面和后置对流换热面〕进展热交换后，产生确定温度及压力范围的过热蒸汽,驱动汽轮机工作，通过发电机发电并校正后并入电网的技术。4.2工艺流程矿热炉烟气能量转换流程矿热炉矿热炉保温管道余热锅炉汽轮机发电机变电站电网烟气流程矿热炉矿热炉保温管道余热锅炉预处理器主引风机布袋除尘器旁路管道冷却塔冷却系统流程冷却塔热锅炉汽轮机凝气器热力除氧器汽封加热器锅炉给水泵5适用条件〔根本规定〕余热发电工程技术的应用原则余热发电工程技术的应用不应影响半封闭矿热炉生产的正常运行。5。1。2余热发电工程的应用不应提高铁合金产品可比综合能耗和降低产品产量。5.1.3余热发电工程的应用宜在半封闭矿热炉生产线达产并稳定运行后工标定或调查后实施.51.4当烟气余热发电系统与建矿热炉同步建设时，相关参数按设计烟气参数及已投产、条件相近的矿热炉烟气余热发电系统参数确定。5.1.5原有半封闭矿热炉增加余热发电系统时，应对生产线中的相关设备力气进展核算。5。1.6主厂房布置应与企业总体规划相适应.5。2 建、扩建矿热炉烟气余热发电运行指标应符合表1的规定。指标烟气余热发电率〔%〕余热发指标烟气余热发电率〔%〕余热发电系统生产线规模 三级二级一级用电率〔%)余热发电系统运转率〔％〕12500KVA～1012≥8 ≤9 ≥9516500KVAKVA～1113≥9 ≤8 ≥9525500KVAKVA～1214≥10 ≤8 ≥9533000KVA33000KVA 12 14≥10 ≤8 ≥95以上5.3 余热发电系统把握应承受集控DCS、ETS、MCS把握及保护功能。5。4 烟气管道调整阀门的调控应与矿热炉的操作工况相匹配。5。5 设计中应选用安全牢靠技术先进、经济有用及节能环保的设备，严禁选用已被淘汰产品和劣质产品。6系统说明与技术要求2.16。1 余热资源确实定6.1.1 GB10863-89有关规定进展烟气余热评估，确定合理的烟气余热资源量。。2 余热锅炉的蒸汽参数应经过优化后确定。6。1。3 烟气余热利用的温度取值应满足铁合金或工业硅电石等产品冶炼及环保的要求。6。1.4 余热锅炉的换热效率应大于60％，经余热锅炉进展热交换后,烟气温度应小于140度。2.26.2 热力系统及装机方案6。2。1 余热锅炉的参数依据烟气余热参数确定，依次确定蒸汽参数、汽轮机参数、发电机参数等，最终确定烟气余热发电量参数.6。2。2 当利用两台及以上矿热炉的余热时，矿热炉的余热锅炉宜一对一配置。。3 以经济运为目的,发电机组可选用1台机组或多台机组原则宜选用容量大热效率高的机组。2.36。3 管线布置63.1 为削减烟气温度损失矿热炉烟罩出口至余热锅炉烟气进口处管道应实行保温措施,烟气管道温升应不大于50K.6.3.2当地下管线布置在路面范围以内时，管线应经技术经济比较确定直埋或设沟敷设。6。3.3 架空管线的布置6。3.3.1 尽可能利用矿热炉的建筑物〔或构筑物。6。3.3。2 不应阻碍交通、检修及建筑物自然采光和自然通风，应做到整齐美观.6。3。3.3架空管线宜与地下管线重叠布置。6.3.4地下管线水平净距,地下管线、架空管线与建筑物〔或构筑物〕之间的水平净距,地下管线之间或地下管线与铁路、道路穿插的垂直净距,应依据工程地质、构架根底形式、检查规定。6。3.5改、扩建工程中的管线综合布置，不应阻碍现有管线的正常使用。6。3。6主厂房各层标高确实定6。3。6.1 主把握室宜与汽轮机房运转层同一层面。6。3.6。2 除氧器水箱水位标高应保证锅炉给水泵进口在各种运行工况下的最小气蚀.6.3。7 主厂房的柱距和跨度应依据汽轮机容量、形式和布置方式,结合建设(包括扩建〕规划容量确定，并应满足建筑设计统一模数的要求.6。3.8 冷却塔或喷水池，不宜布置在室外配电装置、主厂房及主干道冬季主导风向的上风侧。6。3。9 热力管道可与半封闭矿热炉工艺管道敷设在同一管廊、管架;当管线综合布置发生冲突时，应按GB50187的有关规定处理。6。3.10 各建筑物〔或构筑物〕之间的防火间距应符合GB50016要求。7 余热锅炉及系统3.17.1 一般规定7。1.1 余热锅炉与矿热炉烟尘管道系统连接时必需设置旁通管道。7。1。2 余热发电汽水管路的设计应保证任何一台余热锅炉能从发电系统中快速解列。7。1。3 余热锅炉应布置在烟气热源四周。7.1.4 余热锅炉的进口、出口烟风道及旁通管道上应设置牢靠的把握阀门。71.5 余热锅炉厂房的布置方式应依据当地的室外气象条件确定,并应符合以下规定非寒,伴热措施；严寒地区的余热锅炉不宜承受露天布置。3.27。2 余热锅炉设备7.2.1 余热锅炉系统主要由省煤器、蒸发器、过热器、汽包、清灰装置、阀门系统、监控系统等构成.7.2。2 按换热管排列方式分为立式和卧式。7。2。3 余热锅炉针对不同冶炼产品的粉尘特性应实行防磨措施及设置相应的清灰装置。主要形式有机械清灰、激波清灰，落丸清灰、振打清灰等形式。余热锅炉收集的粉尘应统一回收、处置。2%。7.2。6 余热锅炉产品型号编制按JB/T9560—1999有关规定执行。7.2.7 余热锅炉技术条件按JB/T5341-1991有关规定执行。7。2。7 余热锅炉检查孔设置按JB/T9621—1999有关规定执行.3.37.3 余热锅炉与矿热炉的连接修平台,并应符合以下规定：余热锅炉前高温烟气管道风速不宜小于18m/s。当高温烟气管道风速小于18m/s，应设置防积灰装置.7。3.1．3 管道应设热膨胀补偿。7。3.1．4 与设备连接的管道设计应满足设备对振动、推力、荷载等要求。7.3。1．5 管道支架设置应稳妥牢靠。7。3。2 余热锅炉应设置粉尘分别装置，卸灰系统应承受双层卸灰阀，保证卸灰过程中余热锅炉本体的严密性；.8汽轮机设备及系统4.18.1 一般规定8.1.1 参数确定余热发电机组容量.8。1。2 余热发电宜承受凝汽式机组,当有稳定热用户时，可承受抽凝机组等型式。8。1.3 余热发电机组可在30%～110％负荷率的范围内运行,并宜在经济负荷上连续运行。8.1。4 当有2台或2台以上汽轮机组时，主蒸汽管道宜承受切换母管制系统.8。1。5 由多台余热锅炉构成且距离较长的蒸汽母管制系统,应设计管径较大、数量较多的自动及旁路疏水系统，以满足并炉及系统的安全性需求;4.28。2 给水系统及给水泵8。2.1 给水管道应承受母管制系统。8。2.2 余热锅炉给水系统应设置1台备用给水泵.8.2.3 1台给水泵停用时,其余给水泵的总出力,仍能满足110%。8。2。4 给水泵的扬程应按满足系统最大给水压力要求进展计算。4.38.3 除氧器及给水箱8.3.1 除氧器的总出力应按全部锅炉最大给水量确定。8。3。2 每台机组宜对应设置一台除氧器；多台一样参数的除氧器可承受母管制系.。3 给水箱的总容量对于6MW及以下机组,20min～30min的锅炉最大给水消耗量。对于6MW以上机组，水箱容量宜为10min～15min的锅炉最大给水消耗量.8.3。4 承受热力除氧时，除氧器及水箱应设置安全阀及排汽管道。4.48.4 分散水系统及分散水泵。1 余热发电的分散水系统宜承受母管制。8。4。2 凝汽式机组的分散水泵的台数、容量8。4。2。1 每台凝汽式机组宜设置2台分散水泵，每台流量宜为最大分散水量的110％。8。4。2.2 最大分散水量宜为以下各项之和a〕汽轮机最大进汽工况时的凝汽量；b)进入凝汽器的常常补水量和常常疏水量;c)进入热井的其他水量.8.4.3 分散水泵的扬程应按满足分散水系统最大给水压力要求进展计算。4.58。5 凝汽器及其关心设施8.5.1 当循环水有腐蚀性时，凝汽器的水室、管板、管束应承受耐腐蚀的材质。8.5。2 缺水地区可选用空冷式凝汽器。9 水处理设备及系统5.19。1 一般规定9.1。1 余热发电的供水设计应与矿热炉供水统一规划。9.1.2 技改工程的余热发电水源宜在矿热炉水源的根底上扩容。当需要另辟水源时,应符合现行国家标准的有关规定。9。1.3 在条件允许的状况下，锅炉辅机循环冷却水，生活、消防、给水和排水管网，应与矿热炉对应的管网相接。5.29.2 原水预处理及循环冷却水处理应符合GB5005010操作与维护10。1针对半封闭矿热炉余热发电系统，应制定相应的操作规程，并严格执行.余热锅炉的启停指令应与旁路阀门的切换指令互锁，避开误操作。.汽轮机房内起重机设置原则10.4。1双层布置的汽轮机房内应设置检修用电动桥式起重机或手动单梁桥式或其他形式的起重设备.10。4。2起重机的轨顶标高应结合规划建设机组确定，并应满足起吊物件最大起吊高度的要求。。3起重机的起重量应按检修起吊最重件确定，同时应结合规划建设机