【正文】 一套余壓發(fā)電系統(tǒng)，主廠房為建筑面積630m2的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房組成，包括透平、發(fā)電機(jī)及控制室在內(nèi)。并可通過通訊接口將相關(guān)信息上傳至上級調(diào)度管理系統(tǒng)。工控機(jī)以RS485D標(biāo)準(zhǔn)通訊接口方式與瓦斯預(yù)處理及水處理控制系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)、火災(zāi)及瓦斯?jié)舛茸詣訄缶到y(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)連接，傳輸重要的控制信號，工控機(jī)通過現(xiàn)場控制的信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)瓦斯預(yù)處理系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制?；馂?zāi)發(fā)生時，在中控室火災(zāi)及瓦斯?jié)舛葓缶刂破魃嫌幸繇懠肮庾峙骑@示，在火災(zāi)報警監(jiān)控主機(jī)上有事故發(fā)生現(xiàn)場有關(guān)信息顯示，運(yùn)行人員根據(jù)顯示的現(xiàn)場情況，立即采取措施施救。視頻監(jiān)視系統(tǒng)，即在煤氣預(yù)處理裝置、發(fā)電機(jī)組主要監(jiān)測區(qū)內(nèi)各設(shè)一臺工業(yè)電視監(jiān)視儀，通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、錄像、回放、存儲、報警、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀鞣N功能。在預(yù)處理集箱內(nèi)還設(shè)泄漏煤氣濃度檢測裝置，在煤氣濃度超限時自動報警或自動停機(jī)。集中監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)在主控樓中央控制室內(nèi)，由工控機(jī)、工程師站、操作員站等監(jiān)控管理計算機(jī)組成，通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)采集各現(xiàn)場控制級的有效信息，對全站內(nèi)的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行集中監(jiān)控和管理。全站監(jiān)控系統(tǒng)采用現(xiàn)場控制級和集中監(jiān)控管理二級結(jié)構(gòu)。公司已有一套數(shù)字程控調(diào)度通訊總機(jī)，本項(xiàng)目需新增調(diào)度電話6門。104kWh（2）燒結(jié)系統(tǒng)的負(fù)荷為Ⅱ類負(fù)荷，其中10kV裝機(jī)容量為7783 kW，工作容量為8400kW。 用電負(fù)荷及等級（1）高爐系統(tǒng)的負(fù)荷分別為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、其中Ⅰ類負(fù)荷占總負(fù)荷35%，Ⅱ類負(fù)荷占總負(fù)荷的23%，其它為Ⅲ類負(fù)荷。兩臺主變采用并列運(yùn)行方式。 5 原材料及附屬材料供應(yīng)及消耗 原料供應(yīng)（1）高爐煤氣余壓發(fā)電高爐煤氣最大發(fā)生量： 104 Nm3/h高爐煤氣正常發(fā)生量： 104 Nm3/h高爐爐頂煤氣壓力： 高壓：～ 常壓：～ 高爐爐頂荒煤氣溫度： 200～250℃重力除塵器后煤氣含塵量： 6～10g/m3(標(biāo)況)電除塵后凈煤氣含塵量： ≤10mg/m3（標(biāo)況）（2）剩余高爐煤氣發(fā)電高爐煤氣： 104 m3/h（標(biāo)況）煤氣壓力： 20kPa 輔助材料供應(yīng)余壓發(fā)電部分利用高爐煤氣存在的壓力進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電過程中不消耗高爐煤氣，輔助材料為氮封使用的氮?dú)夂驮O(shè)備冷卻用水；剩余煤氣發(fā)電部分輔助采用主要為外循環(huán)的循環(huán)冷卻水和內(nèi)循環(huán)的軟水，項(xiàng)目年需新鮮水約26萬噸，氮?dú)?50m3/h左右。匯總以上計算，在兩座高爐正常運(yùn)行情況下，每年可節(jié)電20730萬kWh。從目前運(yùn)行情況看，平均每小時可省電3700Kw；每年按330天計，年節(jié)省電量2930萬度。 （2）一號鍋爐汽拖風(fēng)機(jī)節(jié)電情況汽拖風(fēng)機(jī)是由12Mw汽輪機(jī)拖動的風(fēng)機(jī)裝置，目前汽輪機(jī)只有85%負(fù)荷運(yùn)行（風(fēng)機(jī)偏?。?，即10000Kw/h，每年按330天計，年節(jié)電7900萬度。只有配套高質(zhì)量得旁通閥組，才能確保在TRT自動升速、自動升功率、自動調(diào)爐頂壓力及切換過程中，爐頂壓力的調(diào)節(jié)品質(zhì)滿足要求，同時保證TRT裝置發(fā)生故障時緊急停機(jī)時，高爐頂壓穩(wěn)定，透平發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不超過允許值，機(jī)組安全停機(jī)。包括入口蝶閥、入口插板閥、快速切斷閥、出口插板閥。大型閥門系統(tǒng)（1） 大型閥門系統(tǒng)配有快速切斷閥裝置、調(diào)節(jié)裝置等。①主要控制功能控制系統(tǒng)除完成TRT系統(tǒng)運(yùn)行中所有檢測、過程控制、順序控制及邏輯聯(lián)鎖外，還具有全自動、半自動及手動的啟動、升轉(zhuǎn)速、并網(wǎng)、升功率、調(diào)節(jié)頂壓、停機(jī)，前饋調(diào)節(jié)等功能，且在TRT甩負(fù)荷時，機(jī)組不停機(jī)，轉(zhuǎn)速維持在28003lOOr/min，以便故障排除后，使機(jī)組再次并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行。系統(tǒng)具有高度自動化程度，能自動啟動、自動升速、自動并網(wǎng)、自動升率、自動調(diào)爐頂壓力、自動停機(jī)；并在TRT機(jī)組啟動、升速、升功率、正常停機(jī)、緊急停機(jī)過程中，與高爐比肖夫控制系統(tǒng)密切合作，保證高爐頂壓不受影響；在TRT機(jī)組調(diào)節(jié)爐頂壓力時，保證頂壓波動范圍在177。(3)自動控制系統(tǒng)在確保高爐頂壓穩(wěn)定，高爐正常生產(chǎn)的前提下，最大程度地回收高爐煤氣壓力潛在能量。低壓輔機(jī)系統(tǒng)（包括動力油站、潤滑油站、盤車電機(jī)、大型閥門等）的電氣邏輯控制、聯(lián)鎖及正常操作由自控系統(tǒng)完成，控制室設(shè)置操作選擇開關(guān)，對油泵設(shè)置強(qiáng)制起動。低壓主母線采用單母線分段，設(shè)置母聯(lián)柜，母聯(lián)實(shí)現(xiàn)斷電自動投入。發(fā)電機(jī)主要電氣參數(shù)進(jìn)入自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)報表打印。單獨(dú)配置直流220V電源，電池選用鉛酸免維護(hù)陽光電池，容量為100AH。發(fā)電機(jī)保護(hù)按設(shè)計規(guī)范設(shè)計，保護(hù)裝置采用SEL公司的微機(jī)保護(hù)。準(zhǔn)同期并網(wǎng)按手動、自動兩種并網(wǎng)方式設(shè)計。高壓斷路器采用真空斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)。(2)控制要求及主要設(shè)備選型高壓一次主接線采用單母線不分段，一路并網(wǎng)方式。 BPRT透平機(jī)技術(shù)參數(shù)：，輸出功率4000Kw，進(jìn)口流量1802m3/min，工作轉(zhuǎn)速3000r/min，進(jìn)口溫度150度，.生產(chǎn)廠家為西安陜鼓動力股份有限公司。 BPRT電機(jī)技術(shù)參數(shù)：型號 YKS10004，功率12000Kw，頻率50Hz，電壓10000V，電流803A，轉(zhuǎn)速1485r/min，絕緣等級 F。生產(chǎn)廠家為南陽防爆集團(tuán)股份有限公司。生產(chǎn)廠家為西安陜鼓動力股份有限公司。生產(chǎn)廠家：為杭州長河發(fā)電機(jī)設(shè)備有限公司。2汽輪機(jī)帶15Mw發(fā)電機(jī)發(fā)電。1汽輪機(jī)帶D2650汽拖風(fēng)機(jī)向1高爐供風(fēng)。 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。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。 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)。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，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。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。 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)。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)。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。這樣TRT與減壓閥組就形成了并聯(lián)關(guān)系。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。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，同時保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與靈活性。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。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)。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)用的報道。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。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。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。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。其特點(diǎn)是：蒸汽輪機(jī)已經(jīng)在各個領(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)原料氣的價值較低，一般作為燃料氣來回收其中的能量。3kPa左右，甩負(fù)荷時在177。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)。傳統(tǒng)做法中采用減壓閥組將其壓力降低到所需壓力，減壓閥組工作時噪聲高，而且壓力能全部浪費(fèi)。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)。（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。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，同時減少了發(fā)配電系統(tǒng)的投入。折合標(biāo)煤51610噸，節(jié)能效益十分顯著。兩項(xiàng)合計年發(fā)電、節(jié)電10060萬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。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。清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計、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。兩項(xiàng)發(fā)電合計20730萬kWh。高爐煤氣平衡表。沒有充分利用該部分煤氣壓力。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)。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。風(fēng)機(jī)型號：，進(jìn)口流量2530m3/min，主軸轉(zhuǎn)速5000r/min。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。高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表23序號指標(biāo)名稱單位數(shù)值備注一冶煉指標(biāo)1有效容積m326302年平均利用系數(shù)t/m3d3入爐焦比kg/t9004熱風(fēng)溫度176。630m3高爐主要產(chǎn)品為錳鐵合金。產(chǎn)品為冷燒結(jié)礦，品位：56%；堿度(CaO/SiO2)：；粒度5～150mm；溫度≤120℃；＜5mm含量小于5%。 能量利用現(xiàn)狀及存在的問題 企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀XXXX冶煉集團(tuán)有限公司擁有2x90m2燒結(jié)機(jī)和2x630m3高爐以及相應(yīng)附屬設(shè)施。鋼鐵企業(yè)必須發(fā)展余熱、余能回收發(fā)電”。國家發(fā)改委2005年第35號令《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》第五條規(guī)定“按照可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，提高環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用水平，節(jié)能降耗。冶金企業(yè)是全國最大的能源用戶，單以用電來說，約占全國總用量的13％～15％，而煉鐵又占整個冶金企業(yè)用電的40％左右，并且我國的中小高爐占絕大多數(shù)?！笆晃濉笔俏覈涌焱七M(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，全面建設(shè)小康社會的關(guān)鍵時期，也是環(huán)境保護(hù)事業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵時期