高炉煤气余压透平发电装置(TRT)项目可行性研究报告

高炉煤气余压透平发电装置（TRT）项目1 2 5 4 集团有限公司厂（以下简称西钢）位于小兴安岭南麓的伊春市西工业水源。西林河从厂区南侧经过并流入汤旺河。厂区距汤林线西林形成由一个核心企业、五个全资子公司和两个控股子公司组成的企业左右，是黑龙江省最大的钢铁联合企业，是全国钢材生产基地。被省企业管理协会、企业家协会、工业经济联合会联合誉名为“龙江钢铁的脊梁”。企业是伊春市的重要经济支柱之一，税机修铸造等辅助生产厂，还有检化验、计控、通讯、安全环保、原燃辅料供应与产品销售系统，是具有从采矿到轧材的全部主体工艺、辅较高的知名度和信誉度。建筑钢材和中异型钢材质量稳定，获得了国我国经济高速发展，能源消耗迅速增加，但能源的开发和生产却严重滞后于消费增长，使得供需矛盾日益突出。随着经济的发展，预计在“十一五”期间及以后相当长的的时间内，我国能源需求将呈强劲增长态势，供需矛盾继续加大。目前，我国单位国内生产总值的能放利用，也带来了环境的严重污染。与此同时，国际国内市场能源价要实现节能降耗的目标，就必须做到资源开发与节约并举，把节保障国家经济发展的重大措施之一。加大余热工艺过程中产生的可燃气体和压差加以回收利用，不仅可以提高生产企业的能源利用效率，节约大量的能源，而且可以降低生产成本，为高炉煤气、转炉煤气、高炉压差等。由此而产生的煤气的大量放空，不仅造成能源的严重浪费，同时也污染了环境。因此，迫切需要采取技术既回收原来由减压阀组泄放的能量，又降低噪音、同时稳定了炉顶压力，改善高炉生产条件，可实现不产生任何污染，做到无公害发减压阀组前后的煤气压力差，将净化后的煤气导入煤气透平机械，使气体在机械内膨胀做功，推动与透平同轴的发电机旋转发电。做功后的高炉煤气进入厂区的能源分配管网，整个工艺过程中高炉煤气始终可减少等量燃煤火力发电的发电量，可以减少向大气中排放大量的二属于二次能量回收，除必要的运行成本外不需消耗新的能源，是最经转炉煤气是转炉在冶炼生产过程中产生的烟气，其平均热值约为），效地加以利用，对企业节能降耗、降低生产成本、提高产品的市场竞争力将有极大的促进作用。与此同时，转炉高温烟气还带有大量的热为了对这一部分热能进行回收，可在转炉炉口上部设置烟道式余热锅综上所述，开展生产系统余热余压利用，建设高炉炉顶压差发电工程和转炉煤气及其余热的回收利用工程，不仅是国家实行可持续发展战略的需要，也是企业自身发展的需要。不仅会给社会带来巨大节能效益和环境效益，也会为企业带来巨大的经济效益。因此，尽快实的基础上建设转炉煤气回收和高炉炉顶压差发电，不需要建设配套公杂，炉顶压力波动，影响高炉发挥最佳效益的问题。改善高炉生产条4）项目建成后，不仅可以回收利用大量的二次能源，进一步降低企业能耗和产品成本，提高产品的市场竞争能力和企业经济效益。而且可推进企业节能进步，并且使公司的装备水平和管理水平达到一个具体情况，充分利用西钢现有的工艺设备和公用辅助设施。在各个方2.1高炉煤气余压透平发电装置（TRT）并入高炉煤气低压管网供用户使用的。高炉煤气余压发电，是钢铁企国际公认的钢铁企业重大能量回收装置，它是利用高炉煤气具有的压驱动发电机发电的一种装置。这种装置既回收了减压阀组白白泄放的能量，使投入高炉鼓风机的能量实现部分回收，二次能源的循环梯阶利用，又净化了煤气、降低了噪音、大大改善了高炉炉顶压力控制的气到低压煤气用户的差压的能量进行节能发电的一套装置。其主要工艺流程为：高炉煤气经重力除尘、干法布袋除尘后分为两路：一路经TRT入口蝶阀、电动插板阀、快速切断阀后进入TRT透行。TRT透平机出口设电动插板阀、电动蝶通过对高炉炉顶压力进行高精度的智能控制，不仅可以升高高炉炉顶压力的设定值，增大高炉送风的质量流量，从而提高高炉冶炼强度，控制系统、润滑油系统、大型阀门、无刷励磁发电机组、氮气密封系顶导出后，先经过重力除尘器，再经过高炉煤气布袋除尘器，煤气中从炉顶导出后，先经过重力除尘器，再经过高炉煤气布袋除尘器，煤℃℃入口电动蝶阀、电动插板阀、快速切断阀进入透平膨胀机，透平的第一级静叶可调，用其调节进透平膨胀机的煤气流速，并用其控制炉顶压力。通过倒流器使煤气转向，轴向进入叶栅，煤气在静叶栅和动叶栅组成的流道中不断膨胀作功，压力和温度降低，转化为动能作用于内快速减压至低压煤气总管压力，避免炉顶压力突然升高，同时打开减压阀组，旁通快开阀逐步关闭。炉顶压力转换至高炉侧控制。确保123456789常用TRT进口温度(℃)TRT最大进口温度(℃)参数一22机、发电机、润滑油站、液压伺服控制系统、氮气密封系统、循环冷采用干式轴流、两级反动式透平；两级静叶可调方式。采用静叶可调不仅能够扩大调节工况范围，减少噪音，提高效率、回收功率，发电机的冷却，采用封闭自闭循环通风，热空气由空气冷却器冷发电机采用带主、辅励磁机的无刷励磁方式，满足自动和手动励磁调节及灭磁、强励磁的要求，并且设有按恒电压、恒无功、恒功率用两台电动油泵形式，两台电动油泵互为备用，同时系统配备有高位油箱。即系统采用主、辅电动油泵加高位油箱的润滑油系统。该系统同时向透平主机和发电机提供润滑油，透平机正常运转时，由主油泵供润滑油。在透平机启动、停机及主油泵发生故障时，由辅助油泵供润滑油。高位油箱在主、辅油泵同时发生故障时，提供机组惰走所需润滑油站由三螺杆油泵、油箱、高位油箱、油冷却器滤油器(九通行平台，平台下布置润滑油站、动力油站，副跨分二层：一层布置变压器、低压配电室、高压配电室、二层为煤气净化控制室、更衣室、值班1座223456789套人2转炉煤气（即转炉烟气）首先经过煤气净化系统进行净化。当净化后的煤气符合回收条件时，由三通阀切换至水封逆止阀，经过水封为了使转炉煤气达到回收利用的要求，本工程需新建配套的转炉周期性间断回收。为保证转炉煤气用户连续使用要求，需设置转炉煤了应付上述情况，气柜需要一定的储备量，以便对煤气进行调度，这煤气柜分干式与湿式两种，本工程选用橡胶膜封型干式转炉煤气干式煤气柜的高径大于湿式煤气柜，因此相同容积的干式柜与湿干式煤气柜活塞及侧板组装要求精度高，活塞升降速度快，因此湿式煤气柜水封需经常加水、排水量多，气柜检修时大量的污水北方地区湿式柜冬天需要防冻，消耗大量热能，而橡胶膜封型干2风罩使用，在侧板上备有加强环，留有为了活塞上部空间换气的大量柜顶能遮风雨并保护活塞和密封橡胶，柜顶中央部分设有换气用的在活塞外周备有连接并保护内侧橡胶密封而用型钢和钢板作成的活开关类似上述活塞挡板，均为环状构架，其作用是支撑密封橡胶，并T型挡板的顶面构成一个环形走台，操作人员通过侧板上开设的调平装置系统是因煤气量的增减而使升降的活塞自动的保持水平的装置。此装置沿圆周设有数套，每套装置都是由从活塞径向两点引出的钢绳、滑轮和配重组成。当活塞倾斜时，受拉的一段钢绳会反方向的对活塞自动校正。每套调平装置仅能调整活塞在一个方向上的水-40℃~+70℃,短时间内最高为+80℃)。转炉煤气柜密封装置采用的是十分坚固的合成橡胶制成的薄膜密用氯丁橡胶，具有耐候性、耐日照、风吹、不易老化等特性。与煤气警戒点时，发出声光信号，使操作人员活塞已到达预警戒位置，以便本指示计是在现场指示柜内的煤气容量，由活塞引出的钢丝绳通化碳报警仪会自动报警。柜内一氧化碳超标警示，操作人员不得进入煤气含尘量的要求，并减少转炉煤气对煤气加压机和管道阀门的冲刷翻板阀和调节阀，出口管道上设有电动蝶阀和翻板阀。为了防止加压机产生喘震，在煤气加压机进出口总管上设有一根回流管，回流管上煤气加压机的进出口总管和回流管均设置在室外，为了方便加压3）在加压机房安装了一氧化碳检测仪及一氧3用热水循环泵将活动烟罩、氧枪口、下料溜槽、除氧器组成强制循环系统。用除氧水进行低压强制循环.复合冷却方式既能回收蒸汽，又安全可靠﹑使用寿命长，是一种设计将活动烟罩、氧枪口、下料溜槽与除氧水箱连接，采用低压热部汽水混合物产生的动压头维持循环。吸热后的汽水混合物经上升管为利用这种波动性的蒸汽，在供汽系统中设置了蓄热器，通过蓄热器厂区软化水送入除氧器，经除氧的软化水由锅炉电动给水泵送入余热锅炉烟道本体由活动烟罩、炉口段烟道、固定段(I段、II段)蒸发管束纵向布置，管子与隔板之间进行气密性焊接。蒸发管用的锅炉口段烟道为圆筒形管板式结构，受热蒸发管束纵向布置，管子与隔板之间进行气密性焊接。蒸发管为ф42×4的锅炉无缝钢管，末段烟道亦为圆筒形管板式结构，烟道节圆直径为ф29罩与固定烟道之间采用氮封连接，以保证活动烟罩升降行程的要求。活为使活动烟罩每根受热管流量分配均匀，在每根受热管入口处装林河从厂区南侧经过并流入汤旺河。汤林铁路、鹤伊公路在厂区东侧经圆砾及风化花岗岩等，在圆砾上部分布有不均匀的中砂、粗砂、砾砂等，地层地质结构简单。场地一带不良地质作用不发育，不具备产生西林地区属寒温带大陆性气候，冬季多西北风，常年受山谷风影平均气温－24.5℃。夏季7月气温最高可达34.4℃,平均气温20.1℃。考虑到厂区现有雨水排除方式，并结合厂区采用城市型道路。布本工程为余热余压利用项目，原料和产品为煤气及电力，故无铁为美化厂区，消除或减弱噪声对人们的危害，改善劳动条件，应在建设工程区域内，利用路旁及一切场地，进行绿化，使其绿化系数中包括电控设备，本项目电力设计主要内容为厂房内桥式起重机和通转炉煤气回收部分包括转炉煤气柜、转炉煤气余热锅炉及转炉煤：～本工程设有工作照明、事故照明、区域照明和检修照明，重要场在易燃区域采用阻燃耐高温电缆。电缆敷设路径应尽可能避免通操作室、电缆夹层等处的出入处采用防火堵料加以封堵‘在高低压配电室、电气室、操作室及变压器室等地方均设置手提高炉压差发电主厂房均设置单独防雷接地系统。防雷接地和电气设备的工作接地，保护接地共用接地系统。主厂房的防雷利用屋面四周加设钢筋作接闪器，土建柱内主钢筋作为引下线，桩基内钢筋作为用于设备冷却，生产过程水质不产生污染，仅水温升高，供水压力≥ 转炉煤气回收生产用水主要有湿式电除尘器及煤气加压机的循环生产、消防和生活用水分别就近引自厂区生产、消防和生活给水管网。消防管道围绕煤气储柜及加压泵房构成环状。为满足室外消防干式煤气储柜在正常生产运行中一般不产生排水，只有在事故和检修时排放少量的排污水。主要有：气柜进出口水封室排水以及煤气的积水池内，由厂方定期用槽车抽出送至焦化厂酚氰污水处理站集中转炉余热锅炉系统用水全部为净循环水，汽包、蓄热器、除氧器生活粪便污水经化粪池处理后与达标的生产废水合流排放，排入煤气加压机站房和TRT主厂房为有爆炸危险和一氧化碳中毒危险的内设有一氧化碳检测报警装置并与通风装置联锁。当空气中的一氧化碳煤气加压占等设施均需设集中采暖。各操作室、值班室的采暖室内计算温度为18℃,采暖热媒为的热水，由西钢集团热网统一供给。设计遵循的基本原则是：认真执行现行的国家标准、规范和有关的规程、规定；控制设备的选型充分考虑工艺流程的特点及工艺对自经济运行，技术成熟、质量可靠、维护方便。设置技术先进、功能完制。保证生产过程稳定，保证生产人员和设备的安全。节约能源、降力调节透平机的转速或发电量，其关键参数与相关工艺设备在自动控况良好的产品，引进部分仪表选型要考虑到国内有代理商、国内可购分析仪表选用进口设备并在相关工艺设备上有使用经验的可靠产）；仪表阀门需供给无油、无水、净化的仪表用压缩空气或氮气（按仪表设施的装备水平为基础自动化级。为保证生产运行安全经济和操作方便，所选设备技术性能指标先进，长期稳定性好，能够满足气体流量计采用一体化孔板节流装置；水流量测量采用电磁流量计；煤气流量采用圆缺孔板节流装置；压力、压差变送器采用智能型—95本工程所在地伊春市西林区属寒温大陆性季风气候。季节变化比：－高炉煤气压差发电是利用高炉煤气具有的压力能、热能，来驱动因为没有进行回收利用，只能通过高空点火炬燃烧后放散。由于煤气含尘量相对较高，且火炬燃烧不充分会产生较多烟尘，因此对环境会转炉煤气回收利用后，绝大部分煤气经过进一步净化除尘，其含转炉余热回收仅是通过余热锅炉在对转炉产生的烟气进行冷却的炉煤气压差发电生产用水为发电机冷却用水，全部为净循环水，仅有少量的排污水，其排污水中无其它污染物，仅含有少量杂质，经干式煤气储柜在正常生产运行中一般不产生排水，只有在事故和检修时彩排放少量的排污水。主要有：气柜进出口水封室排水以及煤气管道冷凝排水等。上述排水中含有微量酚、氰化合物，排至容积为这一部分用水为浊循环水，水中含有少量烟尘。污水送经转炉分厂循环水处理站经沉淀处理后循环使用。过滤出的粉尘经压滤脱水后转炉余热锅炉系统用水均为软化除氧水，全部为净循环水，仅有少量的排污水，其排污水中无其它污染物，仅含有少量杂质，经沉淀本项目新增加少量生活污水，经化粪池处理后就近排入现有厂区通过对各种废水采取了有效的防治措施，且绝大部分循环使用，为了削减噪声，采用低噪声设备代替噪声设备；对噪声大的设备对管道噪声的防治，采用加装放散消音器、合理布置管道支架、排汽口布置避开厂前区和生活区；采用封闭式控制室，门窗、顶棚和墙壁绿化可以美化环境、清洁空气，并可起到防尘、降噪的作用。西林钢厂已有较完备的绿化体系，本工程在建设中将进一步扩大绿化面西钢已有环境监测站和环境管理机构，负责日常环境监测和管理工作，能够满足生产的需要，故本工程不再考虑设置新的环境监测和本工程建设的目的旨在对现有工程的余热余压进行回收利用。原综上所述，本项目不仅具有节能降耗的意义，同时还具有环保减9.4生产过程中职业危险、危害因素分析及防范措施煤气净化控制室、监控中心，配电室以及电气设备故障等均易引系统各类机械设备很多，维护不当，检修不及时以及操作不当都室内设消火栓，配电室及电气控制室设化学灭火装置。监控中心设自开关柜、控制屏底部开孔处及各建筑物电缆沟入口处、电缆竖井、电2）厂区内一切有设备检修的部位均设工作照明和事故照明，事故的设备周围设有防护栏杆和警示标志。屋内电气设备外绝缘最低安装孔以及一切有可能人身坠落处，均设有防护栏杆或盖板。吊装孔煤气柜顶部设避雷针，利用柜体钢结构作下引线，要求接地电阻夏季，高温岗位工人饮用含盐清凉饮料，防暑降温，操作区域内近年来，随着我国经济的高速发展，能源消耗迅速增加，但能源平比则高出更多。能源的粗放利用，不仅带来了巨大的浪费，也带来左右的目标。与此同时，国际国内市场能源价格大幅度攀升，使得冶金这样高耗能企业的生产成本也大幅度上升。为此，节能降耗，就成因素的影响，在建设初期没有同步配套实施高炉炉顶压差发电和转炉煤气回收利用。不仅使得大量的二次能源白白的浪费掉了，而且在一基于上述原因，西钢目前开展余热余压利用，建设高炉炉顶压差发电和转炉煤气回收利用项目，既符合国家的能源政策，又有利于企本项目本身即为技改节能工程。在工程设计中还采用了一下节能厚度按经济厚度法计算，经过性能和价格的综合比较后确定；参与保温工程的全过程管理，提高保温工程质量，达到减少散热损失，节约保温材料的目的。.综上所述，本工程不仅符合国家的能源政策，而且节能效果是十本工程存在火灾隐患的场所主要有：转炉煤气储柜、转炉煤气加本设计认真执行“预防为主、防消结合”的消防工作方针及国家有关防火方面的规定，在总图布置、建筑结构、消防供水及火灾报警和防火设计中采取了一系列防范措施，以消除隐患，防止和减少火灾各建、构筑物之间的防火间距严格按照《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输设计规范》进行设计。为保证消防车辆畅通炉煤气柜区设有环状道路。本工程一旦发生火灾，其扑救工作由公司煤气加压站、控制室、电气室等建筑物的门均向外开启。煤气加压站地面采用不发生火化的地坪，室内的电气设备采用防爆型，以确