【正文】 4t/a調(diào)劑用采用靜電除塵設(shè)施進(jìn)行高爐煤氣除塵。除塵后的煤氣進(jìn)入TRT或BPRT系統(tǒng)回收其中余壓能然后送往燃?xì)忮仩t及其它煤氣用戶。高爐設(shè)鼓風(fēng)機(jī)站一座，配置一臺全靜葉可調(diào)軸流壓縮機(jī)組，預(yù)留另一臺風(fēng)機(jī)位置。風(fēng)機(jī)型號：，進(jìn)口流量2530m3/min，，主軸轉(zhuǎn)速5000r/min。在高爐出鐵場、礦槽、鑄鐵機(jī)設(shè)除塵系統(tǒng)。各輔助間、操作室、辦公室等處設(shè)采暖設(shè)施，保證冬季室內(nèi)不同的溫度要求。高爐中央控制室、鼓風(fēng)機(jī)站、化驗(yàn)室等處，為滿足工藝設(shè)備對環(huán)境溫度的要求，設(shè)空調(diào)設(shè)施。各潤滑油站、動力油站、一次儀表室及各水泵站、加藥間等均根據(jù)室內(nèi)通風(fēng)換氣要求設(shè)有機(jī)械排風(fēng)或機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)。 企業(yè)能量利用存在問題XXXX冶煉集團(tuán)有限公司在生產(chǎn)錳鐵合金鐵過程中產(chǎn)生的高爐煤氣一部分作為燒結(jié)機(jī)和熱風(fēng)爐的燃料，一部分煤氣作為蒸汽鍋爐的燃料生產(chǎn)蒸汽使用，剩余約50%的高爐煤氣，過去通常采用高空放散，但煤氣的放散一方面造成大氣的污染，另一方面造成高爐煤氣中大量的可燃物質(zhì)的浪費(fèi)。，沒有充分利用該部分煤氣壓力。在能源日益緊張的今天，企業(yè)必須要樹立節(jié)能意識，對一次性能源作到充分利用，所以必須尋找先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)突破。高爐煤氣平衡表。煤氣收入煤氣支出比例(%)供戶供量（NM3/h)用戶用量(Nm3/h)2630m3錳鐵高爐204750熱風(fēng)爐燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火6600噴煤煙氣爐將采用2臺75t/h燃?xì)忮仩t合計(jì)204750合計(jì)204750100 本項(xiàng)目擬實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和預(yù)期的效果通過實(shí)施節(jié)能綜合利用項(xiàng)目，使高爐煤氣的余壓得到充分的利用，配套余壓發(fā)電、節(jié)電設(shè)施投產(chǎn)后可回收鼓風(fēng)機(jī)約30%的電耗，年可發(fā)電、節(jié)電5700萬 kWh的電量，剩余高爐煤氣燃燒發(fā)電、節(jié)電約15030萬kWh的電量。兩項(xiàng)發(fā)電合計(jì)20730萬kWh。%，和脫硫效率96%計(jì)算。清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用率，減少或是避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中的污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或消除對人類健康和環(huán)境的危害。高爐煤氣余壓和剩余煤氣的節(jié)能綜合利用項(xiàng)目的實(shí)施可以回收高爐煤氣的壓力余能和剩余煤氣中可燃成分的余能，使煉鐵生產(chǎn)中副產(chǎn)的剩余能源得到較為充分的再利用，降低了能耗，同時(shí)也降低了污染物排放總量。3 生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案（1）1高爐建設(shè)TRT+12Mw汽拖風(fēng)機(jī)設(shè)施，其中TRT裝機(jī)容量為4500Kw，實(shí)際發(fā)電3500 Kw，年發(fā)電量2770萬kWh。汽拖風(fēng)機(jī)設(shè)施功率10000kW，年節(jié)電7900萬kWh，兩項(xiàng)合計(jì)年發(fā)電、節(jié)電10670萬kWh的規(guī)模。（2）2高爐建設(shè)BPRT風(fēng)機(jī)+15Mw汽輪發(fā)電機(jī)組，其中BPRT風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行功率3700kW，年節(jié)電2930kWh。汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際發(fā)電負(fù)荷9000kW，年發(fā)電量7130萬kWh。兩項(xiàng)合計(jì)年發(fā)電、節(jié)電10060萬kWh的規(guī)模。兩座高爐煤氣的余壓發(fā)電、節(jié)電和剩余煤氣發(fā)電、節(jié)電總計(jì)為20730萬kWh。折合標(biāo)煤51610噸，節(jié)能效益十分顯著。以技術(shù)方案的成熟可靠前提下，考慮系統(tǒng)的整體可靠性和靈活性。具體建設(shè)方案為：（1）1高爐采用TRT+12Mw汽拖風(fēng)機(jī)設(shè)施的方案，剩余煤氣燃燒產(chǎn)生的蒸汽通過汽輪機(jī)全部用來推動風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，該蒸汽負(fù)荷可滿足高爐風(fēng)機(jī)的需求，同時(shí)減少了發(fā)配電系統(tǒng)的投入。高爐煤氣TRT系統(tǒng)產(chǎn)生的電量全部上網(wǎng)。（2）2高爐采用BPRT風(fēng)機(jī)+15Mw汽輪發(fā)電機(jī)組，高爐煤氣通過BPRT系統(tǒng)推動高爐風(fēng)機(jī)，可減少風(fēng)機(jī)30%左右的用電量。剩余高爐煤氣通過燃燒75t鍋爐、發(fā)配電設(shè)施生產(chǎn)的電量全部上網(wǎng)。兩套高爐采用不同的節(jié)能綜合利用措施，形成供電互補(bǔ)的效果，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和靈活調(diào)節(jié)。48山西華豐冶煉集團(tuán)有限公司2630立方錳鐵合金高爐煤氣余壓、剩余高爐煤氣節(jié)能綜合利用項(xiàng)目4 工藝技術(shù)方案 工藝方案的選擇~，爐頂煤氣中存有大量勢能。傳統(tǒng)做法中采用減壓閥組將其壓力降低到所需壓力，減壓閥組工作時(shí)噪聲高，而且壓力能全部浪費(fèi)。采用爐頂余壓發(fā)電技術(shù)，就是利用爐頂煤氣剩余壓力使氣體在透平內(nèi)膨脹做功，推動透平轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，根據(jù)爐頂壓力不同，每噸鐵約可發(fā)電2040KWh。如果高爐煤氣采用干法除塵，發(fā)電量還可增加30%左右，這種節(jié)能發(fā)電技術(shù)稱為TRT技術(shù)（Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下簡稱TRT）；同時(shí)也發(fā)展了煤氣透平直接帶動高爐鼓風(fēng)機(jī)（與鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)同軸驅(qū)動），從而減少后面配套的發(fā)配電裝置，簡稱BPRT(Blast Furnace Power Recovery Turbine)。高爐煤氣余壓節(jié)能利用的特點(diǎn)是：（1）產(chǎn)生新的能量：利用高爐產(chǎn)生的煤氣余熱、余壓，通過透平（TRT）膨脹做功帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電（或驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)的電動機(jī)），不消耗煤氣也不降低煤氣品質(zhì)；（2）環(huán)保：在透平工作過程中，煤氣通過透平機(jī)組，替代減壓閥組，減少氣流噪音（TRT主機(jī)噪音一般在100dBA左右，減壓閥組一般在120~150dBA左右）；（3）凈化煤氣：煤氣流經(jīng)透平時(shí)由于離心作用以及壓力降低，煤氣中的粉塵在透平機(jī)體內(nèi)沉積；（4）提高高爐產(chǎn)量：煤氣流經(jīng)透平時(shí)，其流量、壓力是經(jīng)過透平靜葉角度無級調(diào)節(jié)改變的，可以隨時(shí)控制煤氣壓力在一個(gè)很小的波動范圍內(nèi)（一般可以控制高爐爐頂壓力正常時(shí)在177。3kPa左右，甩負(fù)荷時(shí)在177。3kPa左右；一般減壓閥組控制高爐爐頂壓力在10~20kPa左右）使得爐頂壓力相對穩(wěn)定，提高高爐利用系數(shù)從而提高高爐產(chǎn)量； XXXX冶煉集團(tuán)有限公司在生產(chǎn)錳鐵合金鐵過程中產(chǎn)生的高爐煤氣一部分作為燒結(jié)機(jī)和熱風(fēng)爐的燃料，另外還剩余約50%的高爐煤氣，該部分的剩余煤氣若高空放散，一方面造成大氣的污染，另一方面造成高爐煤氣中大量的可燃物質(zhì)的浪費(fèi)。但該部分的高爐煤氣可燃物質(zhì)主要由CO組成，其可燃物質(zhì)濃度較低，發(fā)熱量低，作為工業(yè)原料氣的價(jià)值較低，一般作為燃料氣來回收其中的能量。通常的方法包括：①蒸汽輪機(jī)發(fā)電：蒸汽輪機(jī)就是可燃?xì)怏w與空氣在燃燒器內(nèi)燃燒，燃燒產(chǎn)生蒸汽做功發(fā)電，蒸汽輪機(jī)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)非常成熟 并且可以利用各種熱值、壓力的燃?xì)?，這屬于世界上早期的高爐煤氣發(fā)電技術(shù)。其特點(diǎn)是：蒸汽輪機(jī)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用了一百多年，技術(shù)成熟，穩(wěn)定性好，單機(jī)功率大。但系統(tǒng)復(fù)雜，集成度低，建設(shè)周期長，大修困難，維護(hù)復(fù)雜。②燃?xì)廨啓C(jī)及燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)則是以空氣和燃?xì)鉃榻橘|(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動機(jī)，它的結(jié)構(gòu)與飛機(jī)發(fā)動機(jī)一致。燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，系統(tǒng)由燃?xì)廨啓C(jī)、余熱蒸汽鍋爐、蒸汽輪機(jī)等組成。其工作原理是由壓氣機(jī)將空氣加壓進(jìn)入燃燒室，燃料在燃燒室燃燒后，形成高溫高壓燃?xì)?，并在透平中膨脹做功，一部分功用于?qū)動壓氣機(jī)，剩余部分驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，透平排氣的溫度約500℃，排放的高溫?zé)煔庠龠M(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，二次發(fā)電。這一技術(shù)日趨完善 并得到了高度發(fā)展和廣泛應(yīng)用。但高爐煤氣燃?xì)廨啓C(jī)的容量規(guī)模大，一次性投資較大、維護(hù)費(fèi)用高 而且備件昂貴，大修困難。③燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)與汽油機(jī)在結(jié)構(gòu)上類似，但其燃料是可燃?xì)怏w，而不是汽油 利用柴油和汽油作為燃料的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)非常成熟 世紀(jì)末就開始投入工業(yè)應(yīng)用。以天然氣作為燃料的內(nèi)燃機(jī)在20世紀(jì)末也已成熟，而在國內(nèi)利用變濃度(低熱值等燃?xì)鉃槿剂系膬?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的研究才剛剛起步。各種發(fā)電機(jī)組各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但對于氣源分散、供應(yīng)不穩(wěn)定、氣量不大的情況，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)具有突出的優(yōu)點(diǎn)。到目前為止國內(nèi)利用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)建立的分布式電站已達(dá)到100多座，覆蓋了高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、冶煉尾氣、沼氣、秸稈氣等領(lǐng)域，裝機(jī)容量60萬KW，年發(fā)電量40億kWh， 運(yùn)行穩(wěn)定，事故率低，采用高爐煤氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電是我國自行開發(fā)的技術(shù)，國外尚未有研究和應(yīng)用的報(bào)道。在現(xiàn)有燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上改裝開發(fā)的高爐煤氣發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)組具有單機(jī)容量小(一般在100~4000Kw)、發(fā)電效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、單機(jī)重量輕、 體積小、移動方便、建站靈活、啟?？旖?、操作和維護(hù)簡單、投資小等優(yōu)點(diǎn)。綜合目前現(xiàn)有的三種剩余高爐煤氣發(fā)電的特點(diǎn)，公司內(nèi)部生產(chǎn)管理特點(diǎn)，華豐公司決定對1高爐剩余煤氣節(jié)能方案采用蒸汽拖風(fēng)機(jī)方式，采用75t蒸汽鍋爐+蒸汽輪機(jī)，直接驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)。該方案節(jié)省了該套系統(tǒng)后續(xù)的發(fā)配電設(shè)施，提高了汽輪機(jī)做功的動能利用率，同時(shí)可滿足1高爐鼓風(fēng)機(jī)的動力負(fù)荷需求。2高爐剩余煤氣節(jié)能方案為75t蒸汽鍋爐+蒸汽輪機(jī)+發(fā)電機(jī)技術(shù)，為通常的火力發(fā)電方式，產(chǎn)生的電力接入電網(wǎng)供應(yīng)全廠用電，該方式可靈活調(diào)整發(fā)電方案。高爐煤氣余壓節(jié)能利用方案與剩余煤氣節(jié)能利用方案相配合，對于1高爐煤氣余壓節(jié)能方案，采用TRT技術(shù)對余壓能進(jìn)行發(fā)電利用；對于2高爐煤氣余壓采用BPRT技術(shù)，煤氣透平驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)的同軸電機(jī)，達(dá)到節(jié)電的效果。余壓節(jié)能利用與剩余煤氣節(jié)能利用相互配合使用，可使公司該兩種能源綜合利用，即保持高效節(jié)能，同時(shí)保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與靈活性。 1高爐煤氣余壓與剩余高爐煤氣節(jié)能綜合利用工藝流程 1高爐煤氣余壓節(jié)能利用流程從高爐送出的高壓煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵和靜電除塵后，送到余壓透平發(fā)電裝置和減壓閥組；在減壓閥組之前轉(zhuǎn)入TRT進(jìn)口管。經(jīng)全封閉液壓插板閥，緊急切斷閥，調(diào)速閥，可調(diào)靜葉進(jìn)入透平膨脹做功，透平帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。膨脹后的煤氣先經(jīng)旋流板脫水器脫水，再經(jīng)出口全封閉插板閥，送到減壓閥組后的煤氣主管上。這樣TRT與減壓閥組就形成了并聯(lián)關(guān)系。在入口插板閥之后，出口插板閥之前，與TRT并聯(lián)有一旁通管及快開慢關(guān)旁通閥（簡稱旁通快開閥），作為TRT緊急停機(jī)時(shí)，TRT與減壓閥組之間的平穩(wěn)過渡之用，以確保高爐爐頂壓力不產(chǎn)生大的波動。從TRT和減壓閥組出來的低壓煤氣再送到高爐煤氣柜和用戶。 1高爐剩余煤氣節(jié)能利用流程剩余的高爐煤氣通過管道直接輸送到燃?xì)忮仩t內(nèi)與預(yù)熱后的空氣在鍋爐內(nèi)燃燒，煙氣經(jīng)過熱器、省煤器等后通過高煙囪排放。鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽輸送到蒸汽輪機(jī)，再由蒸汽輪機(jī)帶動鼓風(fēng)機(jī)的電機(jī)帶動鼓風(fēng)機(jī)。經(jīng)過蒸汽輪機(jī)的蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后經(jīng)換熱、除氧器、再次進(jìn)入鍋爐。 2高爐煤氣余壓與剩余高爐煤氣節(jié)能綜合利用工藝流程 2高爐煤氣余壓節(jié)能利用流程2高爐煤氣余壓節(jié)能方案為BPRT技術(shù)，從高爐送出的高壓煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵和靜電除塵后，送到煤氣透平，產(chǎn)生的動能帶動鼓風(fēng)機(jī)的同軸電機(jī)。煤氣在減壓閥組之前轉(zhuǎn)入BPRT進(jìn)口管。經(jīng)全封閉液壓插板閥，緊急切斷閥，調(diào)速閥，可調(diào)靜葉進(jìn)入透平膨脹做功，膨脹后的煤氣先經(jīng)旋流板脫水器脫水，再經(jīng)出口全封閉插板閥，送到減壓閥組后的煤氣主管上。這樣BPRT與減壓閥組就形成了并聯(lián)關(guān)系。在入口插板閥之后，出口插板閥之前，與TRT并聯(lián)有一旁通管及快開慢關(guān)旁通閥（簡稱旁通快開閥），作為BPRT緊急停機(jī)時(shí)，TRT與減壓閥組之間的平穩(wěn)過渡之用，以確保高爐爐頂壓力不產(chǎn)生大的波動。從BPRT和減壓閥組出來的低壓煤氣再送到高爐煤氣柜和用戶。 2高爐剩余煤氣節(jié)能利用流程剩余高爐煤氣發(fā)電流程同通常的火力發(fā)電廠流程相似，只是不需要上煤系統(tǒng)、以及除灰等系統(tǒng)。剩余的高爐煤氣通過管道直接輸送到燃?xì)忮仩t內(nèi)與預(yù)熱后的空氣在鍋爐內(nèi)燃燒，煙氣經(jīng)過熱器、省煤器等后通過高煙囪排放。鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽輸送到蒸汽輪機(jī)，再由蒸汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。經(jīng)過蒸汽輪機(jī)的蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后經(jīng)換熱、除氧器、再次進(jìn)入鍋爐。 高爐剩余煤氣節(jié)能利用主要設(shè)備（1）1鍋爐型號：XD75/ 生產(chǎn)廠家：唐山信德鍋爐集團(tuán)有限公司，額定蒸汽流量：75t/h，額定蒸汽壓力： ，額定蒸汽溫度： 450度，給水溫度： 104度，熱效率：85%，排煙溫度：小于150度。（2）2鍋爐型號：TG75/ 生產(chǎn)廠家為太原鍋爐集團(tuán)有限公司，額定蒸汽流量 75t/h，額定蒸汽壓力 ，額定蒸汽溫度 450度，給水溫度 104度，熱效率85%，排煙溫度小于150度（3）1汽輪機(jī)：型號: 生產(chǎn)廠家:為南京汽輪機(jī)股份有限公司，額定功率: 12Mw，進(jìn)汽量 56t/h，排氣壓力 ，額定轉(zhuǎn)速 3000r/min 。