某铁合金矿热炉余热发电项目_2

某铁合金矿热炉余热发电项目_2内容摘要：

充分利用 铁合金厂 的可用公辅设施，减少投资，缩短工期，提高该工程的经济效益。 3. 40 50 502 烟气 新建余热锅炉 ， 产生过热蒸汽， 在不影响 主 工艺 和主体生产 的前提下尽量增加余热发电量。 4. 选用节能、节水、环保的先进国产化设备，优化工艺及布置方案，力求少投入、快达产，提高该工程的投入产出效益。 5. 所发电能 “自发自用 ”，电压等级要方便在公司内部变电所接入电力系统。 6. 选用具有国内自主知识产权的生产技术和装备，尽可能地提高发电厂的装备和自动化控制水平。 7. 采取有效措施 ，使本项目在消防、环境保护、职业安全卫生、节能等方面均符合国家、行业及当地的有关规定、标准、规范 ，搞好废气、废水、粉尘、噪音的治理与达标排放，做到生产发展与环境保护相和谐。 8. 坚持科学发展观和循环经济的 “ 3R” 原则（即减量 Reduce、再用Reuse、循环 Recycle），重视能源回收利用、水资源节约和资源综合利用。 9. 建设规模为 6 炉 1 机（ 一 个主厂房） ， 机 组 容量根据 40 501~502烟气量 及 801~803 炉 饱和 蒸汽量 计算确定， 建设规模为最终规模，不考虑扩建。 标准及规范 包括但不限于以下 ： 《小型火力发电厂设计规范》（ GB5004994） 《压力容器安全技术监查规程》质技监局锅发 [1994]154 号 《建筑设计防火规范》 GBJ1687（ 2020 年板） 《工业金属管道设计规范》 GB503162020 《建筑地基基础设计规范》 GB50007－ 2020 《建筑结构荷载规范》 GB50009－ 2020 《混凝土结构设计规范》 GB50010－ 2020 《建筑抗震设计规范》 GB50011－ 2020 《钢结构设计规范》 GB50015－ 2020 《建筑桩基技术规范》 JGJ 94－ 94 《工业循环冷却水 处理设计规范》 GB5005095 《建筑给水排水设计规范》 GBJ1588（ 1997 年版 ） 《室外给水设计规范》 GBJ1386（ 1997 年版 ） 《室外排水设计规范》 GBJ1487（ 1997 年版 ） 《建筑设计防火规范》 GBJ1687（ 1997 年版 ） 《污水综合排放标准》 GB89781996 《 35～ 110kV 变电所设计规范》 GB 5005992； 《 3～ 110kV 高压配电装置设计规范》 GB 5006092 《 10kV 及以下变电所设计规范》 GB 5005394 《供配电系统设计规范》 GB 5005295 《低压配电设计规范》 GB5005495 《工业企业照明设计标准》 GB 5003492 工程范围 本工程为 BO模式建设，业主免费提供场地、余热资源、余热蒸汽、厂内现有公共设施等便利条件，全部工程费由中标单位出。 对于外部能源介质，如工业水、生活水、除盐水 、污水 、电缆走向 等接点位置 未明确，现暂按正常工程红线考虑 ，待确定后再在初步设计和商务中调整。 本工程建设范围为总承包区域范围见总平面布置图的界区线， 工程 范围为界区 外 1m， 主要由如下一些子项组成： （ 1）汽机 岛 汽机间、主控室、 DCS机柜室 、配电装置室、高低压配电间等。 （ 2）余热锅炉 岛 3台 单 压余热锅炉岛、 烟道、 阀 门、收灰装置 等。 （ 3） 汽水系统 循环冷却水系统 、 机力通风冷却塔、 40 50 502余热 锅炉至主厂房蒸汽管道 、 801~803蒸汽至主厂房蒸汽管道、 锅炉给水管道、 化学水系统依托 铁合金厂 现有除盐水系统。 （ 4）电气系统 含高低压厂用电系统等。 发电机电压母线采用单母线不分段接线方式。 发电机出线（ ）接入厂 内 变电站。 发电站设有 380/220V厂用配电装置， 380/220V厂用工作电源引自 线。 从 八分厂 接入 一 路 380/220V电源， 作为电站的 保安 电源 ， 保安电源容量约 300kW。 （ 5）控制系统 本工程自动控制系统按 DCS集中控制方案设计。 （ 6）辅助生产工程 包括给排水系统、采暖通风系统 、烟气管道保温、蒸汽管道保温、设备保温 等。 与本工程有关 的其它内容如下 ： 项目报批； 电力接入系统；地质勘测；环境影响评价报告； 安全评价；压力容器及压力管道报验； 现有系统改造 ；地基 处理（177。 0m 以下 ）。 基本设计条件 场地条件 电站建设地点选定在八分厂西侧、五循环泵站北侧空地 上，场地 平整开阔。 自然条件  某 市区系北温带大陆性季风气候，处于东北区松嫩副气候区内。 年平均气温 ℃ 月最高平均气温 ℃ 月最低平均气温 ℃ 日最高气温 ℃ 日最低气温 ℃ 年静风频率 % 年平均风速 年平均降水量 冻土深度 最大积雪厚度 245mm 年主导风向 WN 基本风压： 基本雪压：  工程地质和水文地质 工程场地地貌单元属于松花江左岸一级阶地，场地地层属冲积成因，由上而下分别为杂填土层、粉砂层、细砂层、中砂层、圆砾。 场地和地基稳定，无不良地质现象，适宜工程建设。 工程场地在水文地质分区上属于寒温带湿润气候区，长白小兴安岭山地副区。 地下水类型主要为松花江冲积层潜水及花岗岩风化孔隙带水，主 要含水层为冲击卵石层。 地下水 主要来源是大气降水及松花江水，根据分析地下水适合工业用水和饮用水，地下水对混凝土无腐蚀性。 某 位于松花江左岸的第一阶地上，土层情况概括为： （ 1）轻亚粘土层：厚度为 ～ （ 2）淤泥质轻亚粘土层：厚度为 ～ （ 3）砂层：①细砂层：厚度为 ～ ，②中砂层：厚度为 ～，③粗砂层：厚度为 ～。 （ 4）砾砂层：厚度为 ～ （ 5）砾石层：埋深为 ～ 地下水位在地表下 ～ ，许可地耐力基本值，轻 亚粘土层120kPa，淤泥质轻亚粘土层 80 kPa，细砂层 120 kPa，中砂层 160 kPa，粗砂层 160 kPa，砾砂层 240 kPa，砾石层 400 kPa。 地下水对混凝土及钢结构无侵蚀。  地震 根据《建筑抗震设计规范》（ GB50011— 2020）附录 A 中我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组， 某 市境内地震抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为。  地理位置 某 位于 某 市区西北部，距 某 火车站。 厂区占地面积约 165ha。 厂区东南连哈达湾车站（工厂铁 路接轨站），与 某 吉炭毗邻；东距松花江左岸河床约 150m；西北以山为界，西侧与沙河子乡幸福村耕地毗连。 长 图 (长春～图们 )铁路线和城市道路分别从厂区东侧和南侧通过，厂外铁、公路交通运输十分方便。 具体见《 某 电炉煤气、余热利用项目可研区域位置图》。 交通运输 由于本 工程 位于 某 铁合金 电炉 厂区 内，所以交通运输要服从 铁合金 集团的整体要求。 不需建设新道路，利用原有厂内道路即可满足建设、生产、检修、消防需要。 考虑到消防要求， 铁合金 分厂原有厂内道路能够满足消防通道要求。 余热发电工程所有建（构）筑物 与周 围建筑物的距离均能够满足建筑设计防火规范。 厂区消防水源利用 铁合金 分厂现有设施。 厂 内 陆路交通网络发达，交通便利，能够满足余热电站建设对建筑材料、重件设备、生产辅料等运输需要。 水源  生活水源由厂 内 提供，接至已有的室外生活水管网。 生活水接管管径为 DN50。  消防水源由厂 内 提供，并保证供水满足有关消防规范要求。  电厂生活污水收集排入化粪池，经一级处理后设独立污水管道排入厂区生活污水管网，污水排出口暂定为排入污水管道。  厂区主厂房屋面和各附属辅助建筑物屋面雨水经积水管排至地面，然后通过雨水口排入厂区雨水 排水管道。 电源 发电站设有 380/220V厂用配电装置， 380/220V厂用工作电源引自 通过厂用变。 从 八分厂接入一路380/220V电源， 作为电站的 保安 电源 ， 保安电源容量约 300kW。 6 台 余热锅炉配一台 9MW 凝汽补汽式汽轮 机和 10MW 发电机组，拟以 1 回 10kV 电缆线路接入 第二中央 变电站 10kV 母线 侧。 电缆型号及截面 YJV2210kV 3（ 3185） mm178。 具体接入系统方案待有关部门接入系统可研报告确定后，进行详细论证。 设计依据 厂方提供的 801~803 余热锅炉参数如下 ： 表 21 801~803炉 参数表 分厂名称 电炉规格KVA 电炉数 锅炉数 余热锅炉高压蒸汽参数 产量 t/h 压力 MPa 温度℃ 801＃ 803 30000 3 3 36 190 合计 3 3 36 190 备注 现 801~803 余热锅炉设计额定压力 ，温度为饱和温度 190℃。 实际运行压力调整到。 表 22 某 半封闭电炉烟气量和温度 序号 生产厂 炉号 变压器功率 /KVA 生产品种 烟 气量Nm3/h 烟气温度℃ 备注 1 四分厂 401 25000 高硅硅锰 110000 300500 目前回收低压蒸汽 2 五分厂 501 25000 高硅硅锰 160000 300500 目前回收低压蒸汽 3 五分厂 502 16000 高硅硅锰 100000 300500 目前没有回收余热 4 八分厂 801 30000 高硅硅锰 280000 400 目前回收 饱和 蒸汽 5 八分厂 802 30000 高硅硅锰 280000 400 目前回收 饱和 蒸汽 6 八分厂 803 30000 高硅硅锰 280000 400 目前回收 饱和 蒸汽 根据 现场情况 40 50 502 电炉距离余热锅炉建设地点较远约200~300m，考虑到当地气候及保温情况 ， 参 照 甲方提供的 烟气 的温度和流量 ，确定本项目余热发电工程 40 50 502 余热锅炉的进气 参数如下表所示。 表 23 40 50 502电炉 余热回收烟气参数表 序号 名称 单 位 401 501 502 备注 1 锅炉入口烟气温度 ℃ 370 370 370 2 锅炉入口烟气量 m3/h 11104 16104 10104 3 装机方案 工艺特点 本工程设计本着合理、先进、适用、经济、可靠的原则，优化工艺流程和布置方案，采用先进可靠的工艺技术和自动化控制技术，满足国家有关法律、法规以及行业规范。 系统方案的选择 主要 有 以下 特点 ：  烟气利用方案优点 第一，可以大幅提高余热锅炉的能量回收效率（提高余热锅炉入口烟气的温度）；第二，可以大幅度减少烟气中矿尘直接排空带来的环境污染；  不影响 主工艺 运行 40 50 502 余热利用烟气系统带 100%旁路系统，余热锅炉 或 发电机组出现故障，控制系统可快速切换到原有工况下运行，充分 保证主工艺的安全和正常运行。  发电 效率 最大化 新建 3 台 余热锅炉产汽为 中压 过热 蒸 汽 ，原有 3 台热管余热锅炉产汽为饱和蒸汽 ； 汽机 采用凝汽 补汽 式汽轮机 ，充分利用余热锅炉产生的蒸汽，使发电量达到最大。  系统适应 余热烟气的特点 采用 6 炉 一机 的运行方式 ，充分考虑了烟气特点： 第一， 余热热源品质整体较低，低温部分占比例大 ，高低温波动范围超大，不稳定性高 ； 第二， 烧成情况不同，其烟气温度也不同； 第三， 短时间停机 、及具体的工艺周期 造成烟气不连续性 ；第四，烟气粉尘的 粘结性、细微性等 特殊性 能。  适应大范围波动 余热利用的汽轮发电机的特 点是以汽定电，所以要求带负荷的能力可在较大范围内波动， 尤其是发电机的选型要考虑 设计发电量的 范围 在30~110%左右，以适应 电炉 烟气流量及温度的波动。 汽轮机 采用滑参数运行的方式， 这种方式可适应余热参数的变化，使整个系统有较高的适应性和可靠性。  自动化程度高 汽轮机采用电液调节系统（ DEH），增强自动化程度和运行可靠性；根据要求余热蒸汽电站设 DCS 集散控制系统。 余热锅炉岛 根据现场条件，本余热利用发电工程拟 对四分厂 401 电炉余热锅炉进行改建，建设一座新的余热锅炉； 在 五 分厂 2 台 电炉 附近各配置 1 台余热锅 炉， 在 八 分厂改造 3 台余热锅炉 蒸汽管道 ， 再配套 1 台凝汽 补汽 式汽轮发电机组 ； 四分厂和五 分厂 3 台 电炉 热烟气通过余热锅炉产生 中压 过热 蒸。