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12MW高炉煤气发电项目
技术方案文件
中国轻工业南宁设计工程有限公司
二OO九年九月
工程咨询资格证书
资质等级:甲级
证书编号:工咨甲005
火力发电(含核电):乙级
证书编号:200002-sy
泰都钢铁有限公司
12MW高炉煤气发电项目
技术方案文件
中国轻工业南宁设计工程有限公司
二OO九年九月
第一章总平面布置与运输
、标准:
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006
《工业企业总平面设计规范》GB50187-93
《厂矿道路设计规范》GB50187-93
;
,使原材辅料料的物流路线短捷、顺畅,避免人流、物流交叉干扰。
、合理、生产管理方便。
,合理规划用地,为生产发展创造良好的条件并节约用地。
、地质和周围己形成的地理环境。
本方案布置在厂内现有的一块250米×150米的热电工程用地范围内,总平面布置主要包括以下内容:汽机间、配电室、锅炉间、烟囱、脱硫塔、脱硫塔碱液池、化水间、循环水泵房、循环水池、冷却塔等。总平面布置依据厂区各自然及气候条件,以道路网格划分各生产组成部分,厂内货运由南面入口出入。根据工艺特点及自然条件,由南向北依次布置化水系统、循环水系统、汽机间、配电室、锅炉间、脱硫塔、烟囱等,本方案
布置分区明确、布置紧凑、工艺流程简洁顺畅、物料运输方便从而节约投资成本。(详见附图)
a、本工程用地地势平坦,按平坡式竖向布置。
b、场地雨水排放拟排往厂区周边下水管。
本工程道路设计为城市型砼道路,道路拟在建筑场周围布置成环状,主干道红线宽10m,次干道红线宽6m、4m,支道红线宽4m、3m,道路转弯半径分别为9m、6m。
为营造一个较舒适的厂内环境,本工程绿化主要采用线(局部采用点、面)的方式布置,在建筑物周围及道路两边设置绿地及绿化带,同时使全厂环境更加优美。
b、运输设备
本工程运输设备采用汽车运输方式,拟由社会运输力量解决。
序号
名称
单位
数量
备注
1
建筑物、构筑物用地面积
m2
1920
2
总建筑面积
m2
2051
3
道路面积
m2
2685
(附表)主要技术经济指标
说明:由于本方案仅为厂内热电用地范围的一期工程,故其他技术经济指标不做计算。
第二章热机专业
a、燃料资料 :纯高炉煤气
设计燃料成分分析:
CO2=%,O2=%,CO=%,H2=%,CH4=%
N2=%,Aar=%
设计煤种低位发热量:Qnet,v,ar=3150kJ/m3
b、水质分析资料(无)
水源:直接从泰都钢厂厂区供水系统补给
分析资料:
本工程根据厂区蒸汽负荷及汽电平衡,贯彻“以电为主,节约能源”原则。拟选用额定蒸发量为65t/h,,温度450℃的高炉煤气锅炉1台,1×12MW凝汽式汽轮机(N12-)的热力方案。
锅炉向汽轮发电机组供汽发电,通过发电机向厂区用电车间供电。
a、1×65t/h高炉煤气锅炉热力工艺设计;
b、1×12MW凝汽式汽轮发电机组热力工艺设计;
c、配套的给排水系统设计;
(1)锅炉主要参数:
额定蒸发量:65t/h
额定蒸汽压力:
额定蒸汽温度:450℃
给水温度:150℃
锅炉保证效率:%
排烟温度:165℃
燃料消耗量:69480Nm3/h
锅炉出口烟气量:158955m3/h
锅炉基本尺寸:
锅筒中心标高:
锅炉运转层标高:7m
锅炉左、右柱中心宽度:8m
锅炉前、后柱中心深度:
锅炉钢柱为落地式,供应商配供全套锅炉范围内阀门仪表、电动给水调节系统、电动放水阀、电动放空阀等、炉顶小室和雨蓬;
(2)汽轮机主要参数:
型号:N12-
额定功率:12000kW
额定转速:3000r/min
进汽压力:
进汽温度:435℃
(3)发电机主要参数:
额定功率:12000kW
额定转速:3000r/min
额定电压:
(4)给水泵:功率200kW二台(一用一备)
(5)鼓风机:qv=65500m3/hP=4500Pa132KW一台
(6)引风机:qv=175000m3/hP=3600Pa250KW一台
泰都钢厂新建锅炉采用高炉煤气锅炉,燃烧所用的高炉煤气由厂区供至本项目主厂房室外1米,设计从室外1米接入锅炉燃烧。
燃烧器呈正四角布置,与炉膛下部蓄热稳燃装置相配合,形成切园燃烧,保证了全烧高炉煤气所需的温度场及燃烧工况,分四层布置。燃烧器为旋流式,并在燃烧器端部设置稳燃装置,预温段长度为150mm,第一、第二层装有焦炉煤气点火喷管,设计耗气量为2000Nm3/h。燃气侧叶片与轴线夹角为45°,空气侧叶片为30°,煤气侧和空气侧叶片的旋向一致,且和切向进风后在燃烧器内旋向一致,以保证得到满意的燃烧效果。
在最下层燃烧器处设置了点火器,利于点火。
因锅炉所用燃料为高炉煤气,因此应装有自动点火装置及火焰监控装置,自动点火装置、火焰监控及灭火保护装置由用户自选,并配置在炉膛适当地方。
鼓风机系统
冷风由一台离心式风机(设计风量:占100%)从大气吸入,经过锅炉尾部烟道中的空气预热器,将空气温度加热至370℃进入燃烧器。
(2)烟气系统
燃料在燃烧室燃烧后,烟气首先通过顶棚过热器,高、低温过热器,烟气在通过省煤器、空气预热器后温度降低到165℃,由一台引风机经烟囱排向大气。
锅炉的汽水系统采用自然循环方式,锅炉给水由省煤器进入汽包与炉水混合,再经下降管进入膜式水冷壁下部的联箱。炉水在水冷壁管中被高温烟气和固体物料加热,部分水蒸发成蒸汽,汽水混合物返回汽包后,经汽包汽水分离器分离出饱和蒸汽。蒸汽经低温段过热器出口集箱引入减温器。减温器设置在高温及低温过热器之间,其为喷水减温器。锅炉过热器出口集箱出口的过热蒸汽均向汽轮机供汽。
(1)给水管道系统
给水管道系统采用单母管分段制,锅炉给水温度150℃,经锅炉给水操作台送入锅炉。
主蒸汽管道系统
锅炉产生的过热蒸汽,大约54t/h过热蒸汽进入汽轮机带动发电机发电。
(3)排污疏水系统
锅炉排污系统由连续排污扩容器、定期排污扩容器组成。汽包连续排污水排入连续排污扩容器,二次蒸汽接入除氧器,污水排入定期排污扩容器。汽包和各集箱的定期排污经排污总管接入定期排污扩容器,扩容后二次蒸汽进入除氧器,污水排入厂区原有排水沟。疏水系统包括炉本体疏水,各联箱疏放水,主给水,主蒸汽管疏水。
本次期工程的除盐水系统采用一级除盐系统,详见给排水专业化学化水处理工程篇章。
本期工程建设的高炉煤气锅炉燃料的含尘浓度为10mg/m3,锅炉燃烧后排出的烟气含尘浓度<10mg/m3,能达到国家要求的排放标准,烟气黑度小于林格曼黑度1级。
烟囱(砖砌)规格:上口内径Ф2m,高度H=40m。
此外,在锅炉尾部还设置一套烟气湿法脱硫装置进行脱硫,以保证烟气中SO2的含量达到国家的排放标准。
本工程有关的压力容器及汽水管道设计,凡属于压力容器及压力管道管理范围的容器及管道,均按压力容器和压力管道设计程序进行,压力容器按钢制压力容器和相应的设计软件进行,管道应力计算、支吊架计算软件采用长沙优易软件。
:
DB150-1998《钢制压力容器》
国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》
DL/T5054-96《火力发电厂汽水管道设计技术规定》
DL5031-94《电力建设施工及验收技术规范(管道篇)》
DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)》
DL/T5072-2005《火力发电厂保温油漆设计规程》
西北电力院《火力发电厂汽水管道支吊架设计手册》
东北电力院《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》
第三章供配电