【正文】 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 11 — 6 臺 25000KVA 電石爐。 余熱電站 配置方案見 下 表： 電站編號 分廠名稱 電爐 鍋爐 臺數(shù) 機組 臺數(shù) 規(guī)格 臺數(shù) 一期 硅鐵 10 分廠 16500kVA 4 1 1 硅鐵 11 分廠 16500kVA 4 1 硅鐵 12 分廠 16500kVA 4 1 硅鐵 13 分廠 16500kVA 6 1 二期 硅鐵 6分廠 25000kVA 2 1 1 硅鐵 7分廠 25000kVA 2 1 硅鐵 8分廠 25000kVA 2 1 硅鐵 9分廠 12500kVA 2 1 合計 26 8 2 根據(jù) 工程 實際情況及 業(yè)主 的要求，本 方案 研究的范圍如下： 1） 26 臺 冶煉 電 爐 共 增設 8 臺 余熱鍋爐； 2） 2 臺套 汽輪發(fā)電機 系統(tǒng)； 3） 電站 冷卻 系統(tǒng) （風冷方案） ； 4） 站用電系統(tǒng)； 5） 電站自動控制系統(tǒng)； 6） 電站室外汽水系統(tǒng)； 鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 12 — 7） 電站 煙風 系統(tǒng)； 8） 電站相關配套的通訊、給排水、照明等輔助系統(tǒng)。國家有關法律、法規(guī)，技術規(guī)范、規(guī)定等。做到建設項目的安全設施必須與主體工程同時設計，同時施工，同時投入生產與使用。 （ 5）余熱電站的 電機 控制和過程控制采用計算機控制系統(tǒng)， 達到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產、優(yōu)化控制的目的，并最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。 根據(jù) 中材節(jié)能發(fā)展有限公司 2020 年 8 月 3 日 ～ 5 日對 七分廠 2＃ 爐 、八分廠 2＃ 爐 （ 25000kVA 硅鐵冶煉電爐 ） 和十分廠 1＃ 爐 （ 16500kVA 硅鐵冶煉電爐 ） 的現(xiàn)場 測試結果 和業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，其主要廢氣參數(shù)如下： 25000kVA 硅鐵冶煉電爐煙氣溫度 250～ 420℃，平均溫度約 320℃，煙氣流量 92020～ 131000m3/h（標況） ， 平均煙氣流量 113000m3/h（標況）， 含塵濃度為 5g/m3（標況） ； 16500KVA 硅鐵 冶煉 電爐煙氣溫度 290～ 440℃，平均溫度約 353℃，煙氣流量 23000～ 79000m3/h（標況） ， 平均煙氣流量 55167m3/h（標況） ,含塵濃度為 7g/m3（標況） 。 ④ 部分管道無保溫措施，表面散熱增加。 4） 煙氣通過余熱鍋爐沉降下來的 爐 灰應回收 利用 以達到節(jié)約資源及保護環(huán)境的目的。 按照以上單臺電爐的 平均余熱發(fā)電功率 推算， 一期電站 18 臺16500kVA 硅鐵冶煉電爐 和 二期 8 臺 25000kVA 硅鐵冶煉電爐 改造 前、 后電站計算平均 發(fā)電能力 及裝機容量 如下： 電站編號 改造前、后 電爐臺數(shù) 鍋爐臺數(shù) 蒸汽參數(shù) 平均發(fā)電 功率 （ kWh） 裝機容量 （ MW） 一期 改造前 18 4 主汽： MPa－ 310℃ － 閃蒸 ： MPa－ 111℃ － t/h 17586 30 改造后 18 4 主汽： MPa－ 310℃ － 閃蒸 ： MPa－ 111℃ － t/h 32634 二期 改造前 8 4 主汽： MPa－ 310℃ － t/h 閃蒸 ： MPa－ 111℃ － t/h 13072 15MW 改造后 8 4 主汽： MPa－ 310℃ － 閃蒸 ： MPa－ 111℃ － t/h 18656 以上計算結果是基于汽輪機排汽壓力均為 ，汽輪機效率鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 16 — 均為 80％的條件得到的。 鍋爐 受熱面 采用光管錯排方式布置，使氣流在管壁形成擾動，阻止煙塵沉降 。 當 煙氣 溫度 ≥ 160℃ 、 通流截面風速 ≥ 8m/s 時 ，煙氣粉塵很難在 光管 受熱面堆積成型 。 以減輕余熱鍋爐的 積灰，提高鍋爐的換熱效率。 為保證安全和便于操作，鍋筒上部裝有壓力表、安全閥和備用管座。 通過上述計算， 1 12 三個 硅鐵分廠 12 臺 16500kVA 硅鐵冶煉電爐 每 分廠 冶煉電爐 可生產 － 310℃ 的 過熱 蒸汽 ；同時可通過閃蒸器產生 MPa－ 111℃ 的飽和蒸汽 t/h。 考慮管線的壓力、溫度等損失，混合至主汽母管的 主蒸汽參數(shù)為 — 300℃過熱蒸汽 ； 補汽 汽參數(shù)為 — 111℃ 飽和 蒸汽 。 來自 余熱 鍋爐的主蒸汽經隔離閥 、 速關閥進入汽輪機高壓部分蒸汽鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 18 — 室，然后由調節(jié)汽閥控制進入汽輪機通流部分，蒸汽膨脹作功后，乏汽排入凝汽器凝結成水 ， 再由凝結水泵泵出至除氧器。為此增加了前壓調節(jié)系統(tǒng)，其基本原理是：將測得的新蒸汽壓力信號輸入前壓調節(jié)器，與設定值比較后，輸出控制信號，直接控制同步器，當新汽壓力偏低時，控制調節(jié)汽閥關小，反之開大。 二期電站 4 臺鍋爐 共能生產主蒸 汽量約 為 ： － 310℃ －； 閃蒸： MPa－ 111℃ － t/h，平均余熱發(fā)電功率約為， 額定裝機功率為 15MW。以便余熱鍋爐事故時，可以迅速從系統(tǒng)里解列出來 。 上述方案的配置，可以使電站運行方式靈活、可靠，能很好地與 硅鐵 生產配合，可最大限度的利用余熱。 4） 針對 廢氣粉塵粒度 很小 ， 比重較輕 的特點 ， 余熱鍋爐在正常運行時積灰?guī)茁瘦^小， 但在事故解列的情況下，仍然存在積灰現(xiàn)象，因此 在鍋爐的 各 受熱面 之間 布置了激波脈沖 清 灰裝置 。 5℃ 補 汽 參數(shù) ： MPa－ 111℃ 排汽壓力： 主 汽耗率： 2 30MW 發(fā)電機 1 型號： QF30－ 2 型 額定功率： 30MW 額定轉速： 3000r/min 額定 電壓 ： kV 3 廢氣 余熱鍋爐 1 入口廢氣量： 360000m3/h（標況） 入口廢氣溫度： 380℃ 入口廢氣含塵濃度： 7g/m3（標況） 出口廢氣溫度： 118℃ 主 蒸汽參數(shù)： － 310℃ － 閃 蒸： MPa－ 111℃ － t/h 給水溫度： 40℃ 鍋爐總漏風： ≤3% 廢氣阻力： ≤700Pa 循環(huán)方式： 自然循環(huán) 布置方式： 立式 露天 布置 鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 22 — 序號 設備名稱及型號 數(shù)量 主要技術參數(shù)、性能、指標 4 廢氣 余熱鍋爐 3 入口廢氣量： 540000m3/h（標況） 入口廢氣溫度： 380℃ 入口廢氣含塵濃度： 7g/m3（標況） 出口廢氣溫度： 118℃ 主 蒸汽參數(shù)： － 310℃ － 閃 蒸： MPa－ 111℃ － t/h 給水溫度： 40℃ 鍋爐總漏風： ≤3% 廢氣阻力： ≤700Pa 循環(huán)方式： 自然循 環(huán) 布置方式： 立式 露天 布置 5 激波脈沖請灰裝置 4 6 真空 除氧 器 2 出力： 100t/h 工作壓力： 工作溫度： 45℃ 除氧水箱： 40m3 7 鍋爐給水泵 3 流量： 100t/h 揚程： 274m 二期 電站主要設備選型見下表： 序號 設備名稱及型號 數(shù)量 主要技術參數(shù)、性能、指標 1 15MW 低 壓 補汽 凝汽式汽輪機 1 型號： BN15－ 型 額定功率： 15MW 額定轉速： 3000r/min 主汽壓力： 主汽溫度： 300177。h（線損按 3%計算） 車間布置 1） 主廠房 主 廠房由汽輪發(fā)電機房及電站控制室、高低壓 配電室 、化學水處理車間 組成 ，布置在 各自廠區(qū)中心附近的 空地上，占地 4230m。 高低壓配電室 、 電站控制室布置在汽輪發(fā)電機房 的 北 側，占地 為924m，雙層布置 。 2) 廢氣 余熱鍋爐 廢氣 余熱鍋爐布置于 各 分廠 廠房 除塵器 側的空地上 ，采用露天布置 ，占地 1018m， 余熱鍋爐運行平面為 ， 除 灰裝置， 汽水取樣器 、排污擴容器 、加藥裝置 等布置 在 177。 管道保溫及油漆：管道保溫采用巖棉管殼和巖棉板，管道設計按照國家和行業(yè)的有關規(guī)范和規(guī)定進行。 2） 發(fā)電系統(tǒng)汽水管路考慮了將余熱鍋爐從發(fā)電系統(tǒng)中解列出來 的措施。機組的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水泵 站 、冷卻構筑物、循環(huán)水池及循環(huán)水管網。 系統(tǒng)損失水量與補充水量 根據(jù) 余熱電站 建設所在地區(qū)氣象條件和本工程 輔助設備 的冷卻用水量 ，以及系統(tǒng)所采用的冷卻構筑物型式，計算得出： 一期電站： 蒸發(fā)風吹滲漏水量： 8 m3/h 系統(tǒng)排 水量 ： 2 m3/h 鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 27 — 損失水量 ： 10 m3/h 間接循環(huán)利用率為 %左右， 一期電站 循環(huán)水系統(tǒng)需補充水量為10m3/h 。 化學水處理水量 給水在鍋爐內不斷蒸發(fā)濃 縮，超過規(guī)定標準時蒸汽的品質就會惡化，影響鍋爐的安全運行，因此要不斷地把濃縮的爐水從汽鍋中含鹽濃度較高地段的水面引出，同時要不斷地給鍋爐補水，以滿足鍋爐穩(wěn)定、正常鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 28 — 的運行。 處理流程為：自廠區(qū)生活給水管網送來的水經過多介質過濾器、活性碳過濾器，過濾后經高壓泵加壓后送至反滲透裝置，出水達標后進入軟水箱，再由軟水泵將軟化水送至汽輪發(fā)電機房供機組使用。 鍋爐汽包水質的調整，是采用藥液直接投放的方式，由加藥裝置中的加藥泵向余熱鍋爐汽包投加 Na3PO4溶液來實現(xiàn)的。12H2O： 8 t/a 反滲透藥品耗量 凝聚劑（ 10～ 11％ Al2O3） : t/a 反滲透阻垢劑： t/a 氨： t/a 鄂爾多斯冶金 集團節(jié)能減排項目 —— 大型集群 電爐低溫煙氣余熱 資源綜合利用能效電廠工程 技術方案 天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司 中材節(jié)能發(fā)展有限公 司 — 30 — 電站 接入系統(tǒng) 及電量平衡 電站接入系統(tǒng) 硅 鐵 10~13 分廠 擬建的 一臺 30MW 低溫余熱電站 （一期電站） 采用發(fā)變組形式接入電力系統(tǒng) 。發(fā)電機 出線經升壓變壓器變?yōu)?35kV 后 經單回電纜線路與 硅鐵四期 變電站 35kV 母線連接。接入系統(tǒng)方案詳見附圖 “ F07－接入系統(tǒng)方案圖 ” 。 電量平衡 當 鄂爾多斯冶金集團 公司的 一、二期 余熱電站建成后， 余熱 電站年總供電量約為 104kWh。 編制依據(jù) 鄂爾多斯冶金集團 提供的設計基礎資料。 二期低溫余熱電站站用變壓器選擇 單 臺 SCB9－ 1600/10