XX有限公司20MW发电
工程
初步方案
新能源股份有限公司
2013年12月
目录
1、工程概况 (3)
工程名称 (3)
建设地点 (3)
建设条件 (3)
设计原则 (4)
编制依据 (4)
设计规范 (4)
主要经济指标 (5)
2、工程范围 (7)
工程界区 (7)
总图工程 (7)
承包方工程总包范围 (8)
承包方负责电站内容 (8)
其它 (9)
3、方案选择 (10)
余热资源 (10)
主机设备型号、参数及主要技术规范 (10)
4、方案设计 (12)
总体规划及总平面布置 (12)
热力系统 (12)
主厂房布置 (16)
水工部分 (13)
厂区管网 (16)
采暖、通风及空调 (17)
电气部分 (18)
热工自动化部分 (19)
建筑结构 (23)
采暖、通风及空调 (25)
5、投资估算 (27)
1、工程概况
工程名称
XX有限公司20MW发电工程
建设地点
XX有限公司
建设条件
建设场地
本工程新建的建（构）筑物主要包括汽轮机房、循环冷却塔。建设用地为XX有限公司内生产用地。
工程地质条件
由建设方提供相关场地地质勘测报告。
气象资料
暂缺。
地震烈度
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），拟建场地的抗震设防烈度为7度，基本地震加速度值为，设计地震分组为第一组。
电源
动力电源：10KV, 380V，50Hz，三相；220V，50Hz，单相。
事故电源：直流220V；交流 380V，50Hz。
动力介质
动力介质包括氮气、消防水、生活水、电等由XX有限公司提供至电站外一米处。
设计原则
（1）严格执行国家有关法律法规和产业政策的要求，认真贯彻执行国家和地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关规定和标准，做到同时设计、同时施工、同时竣工验收并投入使用。
（2）以保证电厂安全、可靠、经济运行为前提，采用国内外成熟先进的设计思路、设计手段，在电厂总体方案设计和各子系统设计当中充分体现先进性、合理性和经济性；
（3）优化电厂总图布置，节约占地，降低投资；
（4）结合工程所在地特定条件具体考虑本工程设计及设备材料选型，最大限度地降低工程造价，节约用地、用水，节约能源、降低消耗和运行管理成本。
（5）本工程为XX有限公司自备电厂，设计中充分考虑对电厂景观、环保的特殊要求，在工艺系统设计、厂区总平面布置和厂区建筑设计上与周围环境相协调。
（6）在确保电厂安全可靠的前提下，有利于施工、方便运行和检修、尽可能减小建筑体积，缩短高压管道和电缆长度，减少不必要的设备备用裕度。
（7）满足国家的环保政策，符合可持续发展战略。
编制依据
（1）XX有限公司提供的生产线相关资料；
（2）国家有关的法律、法规、技术规范、规定等；
设计规范
《小型火力发电厂设计规范》GB50049-1994
《电力建设安全工作规程》
《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》DL／T5366-2006
《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DLD1/T5054-1996
《小型火力发电厂火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》DL/T5121-2000《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（国家劳动人事部）
《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612-1996
《电力工业锅炉压力容器检验规程》DL647-1998
《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）（DL/T5047-95）
《火电施工质量检验及评定标准》（锅炉篇）（1996年版）
《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-1985
《生产设备安全卫生设计总则》GB5038-1999
《电气设备安全设计导则》GB4064-83
《固定式钢直梯安全技术条件》
《固定式钢斜梯安全技术条件》
《固定式工业防护栏杆安全技术条件》
《机械安全紧急停停车设计原则》GB16754-1997
《机械设备防护罩安全要求》GB8196-87
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《钢铁冶金企业设计防火规范》GB 50414-2007
《高压配电装置设计规范》GB 50060-92
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的二类标准《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）中的2类标准主要经济指标
1×20MW发电工程技术经济指标
2、工程范围
本章对本工程中与工程建设有关的工程范围、工程内容、工程条件等进行了较详细的说明，对相关工程分界面、工程接口、交接要求等等进行了较详细的定义。本章未尽事宜，由双方具体协商，在相关工程协调会上解决，并以会议纪要形式确定。
工程界区
本工程的界区分界线确定在电站总图用地红线外1米处。
业主方负责：
1）主蒸汽管道（供至主厂房外一米）、生产补充水、生活给水，生产、生活排水、氮气接至电站设计红线外1米；
2）场地的三通一平，地基处理，发电站围墙大门；
3）启动电源设备材料供货；
4）电气接入系统的设计供货及施工；
工程界区内建设场地的详细地质勘探报告及水质报告以及与此项目相关环
境影响报告书、安全评估报告和节能评估报告等立项报告由业主方负责。
若无特别说明，除因本工程自身装置间联络的需要外，进出界区的工艺管、电线、电缆、桥架、沟、渠等以界区外一米为界，界区以内归属于总包方的工程范围，界区以外归属于业主方的工程范围。工程范围内相关工程设计、设备采购、材料采购、工程施工等均由工程总包方负责。
归属业主方工程范围内的相关工程由业主方自行组织建设，且工程进度应符合本工程总体建设进度的需要，相关建设费用由业主方自行承担。
总图工程
按上述工程界区的规定，涉及工程界区内的下列工程由业主方负责组织完成，且以下列工程的完成为基础，总包方在此基础上接收建设场地（总图工程要求在合同生效后3个月内完成）。业主方负责界区内三通一平。
1）工程界区内建设场地上已有建筑物、构筑物、树木、沟渠、障碍物等的搬迁或移地建设，由业主方（甲方）负责。
2）场地内地下管、沟、线、包括地下文物的搬迁或移地建设由业主方负责；
3）道路、供水、供电等施工条件的准备；业主方指定用电、用水地点由总包方接至使用地点，总包方按业主方规定办理水、电使用手续，水费免费，电费
业主方承担。
承包方工程总包范围
承包方承担该工程的工程设计、设备及材料采购与供应、工程施工、设备安装、系统调试运行正常72小时后（经甲方确认验收合格）交付等工程内容，对工程的质量、安全、工期、造价全面负责。承包方具体承保范围如下：（1）设计工程：本工程的设计包括初步设计、施工图设计、竣工图。
（2）建筑工程：包括20MW凝汽式汽轮发电机主厂房、20MW汽轮发电机组及其辅助设备的基础、热力管线的辅助建筑、冷却塔及循环冷却水池、配电室、厂用电变压器基础等辅助设备基础工程。
（3）安装工程：包括电站界限内的主蒸汽管道的安装、20MW汽轮发电机组及其辅助设备的安装、热力管线的改造、保温材料的安装、设备及管道的油漆、循环冷却水系统、系统防腐、发电机及其引出线系统至电站400v出线侧联络柜、厂用电变压器及其进出线系统、配电装置、主控直流系统、二次线安装、全厂电缆敷设安装、电缆防火处理、全厂防雷接地系统、电缆桥架安装、热工仪表安装、DCS设备安装、控制系统线缆敷设、软件安装调试。
（4）采购工程：包括本电站所有主机设备及辅机的采购、监造。
（5）系统调试运行正常72小时后，经甲方确认验收合格。
承包方负责电站内容
（1）20MW汽轮发电机组以及各设施内和设施间的水、汽、电力、控制线路等的总平面布置的设计与实施；
（2）20MW凝汽式汽轮发电机组一套，包括汽轮机本体热力系统、抽真空系统、循环冷却水系统、汽轮机润滑油系统等主、辅工艺系统，以及工艺系统内相关的汽、水管道的设计与实施；
（3）20MW汽轮发电机的热工控制系统，汽轮机、发电机的集中控制，包括仪表和自控系统的设计与实施；
（4）电气系统：发电和主厂房汽轮机及相关配套附属设备厂自用电、照明、直流系统，汽轮发电机的控制及保护以及发配电系统的设计；
（5）采暖通风：新建汽轮机、发电机集中控制室空调，厂用电配电间通风，以及本电站所建构筑物必要的采暖通风等设施设计与实施；
（6）电站界限内综合管网（含风、汽、水、电、控等）的设计与实施；
（7）消防系统：本发电系统厂房的消防设施的设计与实施；
（8）环保工程：本电站范围内的环保工程的设计与实施；
（9）土建工程：本工程范围内新建厂房和其他的构筑物设施的设计与实施。其它
若存在上述范围外的工程，原则上以界区外1m分段，界区外由业主方负责，界区内由总包方负责。若无法以此界定范围，协商解决。
3、方案选择
本章对本工程中的发电方案确定及主机设备参数和规范进行了较详细的说明。本章未尽事宜，由双方具体协商，在相关工程协调会上解决，并以会议纪要形式确定。
余热资源
XX有限公司，现有蒸汽统计：
主机设备型号、参数及主要技术规范
本项目建设规模为20MW凝汽式汽轮发电机组一套。
机组的配置方案，主要设备选型范围如下。
（1）汽轮机：
型式：凝汽式
型号：型
额定功率： 20MW
额定主汽进汽量： 120t/h
额定主汽进汽压力：（a）
主汽进汽干度：
额定补汽进汽量： h
额定补汽进汽压力：（a）
主汽补汽干度：
排汽压力
额定转速： 3000r/min
旋转方向：顺时针(从汽机端向发电机端看)
给水回热级数：无
（2）发电机
型号QF-22
功率22MW
转速电压
功率因数
励磁型式交流无刷励磁
4、方案设计
本章对本工程中与工程建设有关的工艺、技术和功能等进行了较详细的说明，对相关设备、参数、要求等进行了较详细的定义。最终的工艺技术参数以双方审定的工程初步设计为准。本附件未尽事宜，由双方具体协商，在相关工程协调会上解决，并以会议纪要形式确定。
总体规划及总平面布置
设计原则
（1）工艺流程合理，功能分区明确，减少污染危害。
（2）合理布局、节约用地，尽量减少土石方工程量。
（3）力求输电线路走向合理。
（4）结合地形条件和周围其他厂址土地位置，因地制宜，集中布置。
（5）厂区总布置满足城市规划及环保、公安消防等方面的要求。
全厂总体规划
本工程按照集中布置原则，工程主要分为以下几个区：主厂房区、水工设施区等。
在满足工艺流程顺畅、运输合理、符合各种规范要求的前提下，此次总平面布置紧凑。
厂区运输及道路
厂内运输及厂外运输均采用道路运输。
厂区主干道路面宽设计为6米，车间次干道为4米。新建道路采用城市型，主干道道路内侧最小转弯半径为6米，次干道道路内侧最小转弯半径为4米。
道路运输设备由厂方原有设备解决，本次设计不考虑。
热力系统
本工程新建20MW汽轮发电机组。在确定热力系统时，必须符合安全经济的要求，操作灵活、检修方便。
主蒸汽及排汽系统
来自蒸汽管网的和饱和蒸汽分别作为主蒸汽和补汽进入凝汽式汽轮机发电做功，排汽经冷凝器凝结后进入除盐水管网。
冷却水系统
本工程汽轮发电机组润滑油冷油器、发电机空冷器的冷却水在主厂房内直接从循环水管道接出，经2次滤网过滤后提供。
凝汽抽真空系统
本工程抽真空采用射水抽汽系统，每台机组设置2台100%容量射水抽汽器和射水泵（一运一备）。
热力系统辅助设备选择
射水泵
本期工程选用2台100%容量的射水泵，流量200m3/h，扬程55 mH
O，1运1
2
备。
凝结水泵
O，转速本期工程选用3台100%容量的凝结水泵，流量75m3/h，扬程70 mH
2
1480r/min，2运1备。
水工部分
供水方式
本工程建设1套20MW凝汽式汽轮发电机组，循环供水系统采用母管制，工艺流程为：冷却塔冷却后的水，经安装在冷却塔附近的循环水泵提升后，进入主厂房内的冷油器和空冷器，再通过循环回水管将热水送入冷却塔冷却，此后再进行下一个循环。
循环水量
根据本地区夏季气象条件和汽轮机的最大排气量，本工程夏季运行三台循环水泵，循环水冷却倍率采用60倍；冬季时循环水冷却倍率按照40倍计算，本工程循环水量见下表。
冷却设备选型
设备选型
循环水系统主要包括泵房、冷却塔及冷却塔集水池，旁滤。
（1）循环水泵房
循环水泵房：长21m，宽9m，高7m（其中地面以下）。
内设有下列设备:
1) 循环给水泵：Q=3100m3/h，H=24m，N=250kw。共4台，3用1备。
2) 潜水排污泵：Q=10m3/h，H=8m，N= ，1台。
（2）冷却塔及冷却塔集水池
冷却塔集水池，长26m，宽20m，池子深。
冷却塔集水池设逆流式玻璃钢冷却塔3台，单台处理水量3100m3/h，风机电机功率 N=250kw。
补给水系统
概述
本期20MW纯凝机组的循环水、消防用水补给水水源和生活用水由XX有限公司现有水源供给。
补给水量
经水量平衡计算，本工程新建20MW纯凝机组补给水需水量见表。
夏季纯凝工况水量平衡计算表表
补给水管道
本工程补给水水源由XX有限公司提供，采用用1条DN150的干管供至循环水系统；生活给水管网另外敷设。
补给水管采用给水PE管，埋地敷设。
生活消防给水系统
生活给水系统
本工程生活用水由XX有限公司现有生活给水管网统一供给，厂内生活给水管室内采用PP-R管，室外采用给水PE管，埋地敷设。
消防给水系统
本工程消防给水为独立的供水系统，消防用水由XX有限公司现有消防水系统统一供给。
根据《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006，消防水量见表－3。
消防用水量统计表表－3
消防用水量为180m3/次。
电厂各系统的消防措施：
室外消火栓系统沿用药厂已有室外消火栓系统。
室内消防以水消防为主，并在控制室、电缆夹层、变压器及其它电器设备间等处，采用移动式灭火器灭火。
主厂房油系统和主要设备，除用消火栓灭火外，在其设备旁设置移动式灭火器，以便扑救初期火灾。
排水系统
电厂排水系统采用分流制，即生活污水、生产废水、雨水分别排至原厂相应的排水系统中。
本工程厂内生活污水及工业废水（包括循环排污水、经中和后的酸碱废水等）经污废水排水管道排出至厂区原有污水管网，由XX有限公司统一处理。
雨水经收集后，排至XX有限公司现有雨水管网中。
节约用水措施
1)辅机冷却水直接采用闭式循环冷却系统，有效地减少了一次冷却水的排放。
2) 电厂用水循环使用，将用水水质要求高的用水系统的排水作为对水质要求低的用水系统的给水。如将轴承冷却水等排水作为循环水的补充水等。
3) 合理设置计量监控设施：
本工程拟对各类不同水质的供排水系统进行水量监测和控制，系统中配备必要的流量计和水位控制阀等计量控制设施，以便在运行中加强监督和管理。在各主要工艺系统的进水管(如循环水补充水管、水池进水管、化学生水管等)及出水干管上设置计量、调节和控制装置。对各主要工艺系统进行监督管理，严防跑、冒、滴、漏、溢流现象的发生。
4）冷却塔设除水器，减少循环冷却水的风吹损失水量。
厂区管网
概述
本设计为XX有限公司20MW发电工程，内容包括：锅炉与汽机之间的主蒸汽管道；汽机排汽口至蒸汽用户间的厂区管网改造。
主厂房布置
概述
本期工程按一机布置，汽轮机采用纵向布置。汽机房跨度18m。主厂房采用4x6m柱距，总长度24m，运转层标高8m，汽机房屋架下弦标高16m。检修场地留在固定端0米，汽机房内设一台20/5t电动桥式起重机。
采暖、通风及空调
概述
本设计为XX有限公司20MW发电工程，内容包括：主厂房采暖通风；高、低压配电室、电抗器室及主控操作室通风空调。
设计内容
采暖
采暖热媒拟采用蒸汽采暖，蒸汽参数由业主考虑。
通风
高、低压配电室及循环水泵机械排风系统；电缆夹层机械排风系统；汽机主厂房机械排风系统。
1）高低压配电室设置机械排风，换气次数：8-10次/小时，选用2台边墙排风机，型号：，电压：380V,功率：，风量：2800m3/h，设置排烟防火阀。
2）电缆夹层设置机械排风，换气次数：8-10次/小时，选用2台防爆型边墙排风机，型号：，电压：380V,功率：，风量：4500m3/h，设置排烟防火阀。
3）对汽机主厂房进行机械排风，换气次数：8-10次/小时，选用2台屋顶排风机，型号：，电压：380V,功率：，风量：18000m3/h。
空调
高压配电室、电抗器室、低压配电室及主控操作室设置分体空调。
1) 高压配电室和电抗器室采用1台单冷柜式空调制冷，室内
机:FVY200AMY1L，电压:380V 功率:台，室外机:R200KMY1L，电压:380V 功率:8KW/台，制冷量:20KW。
2) 低压配电室采用1台单冷柜式空调制冷，室内机:FVY200AMY1L，电
压:380V 功率:台，室外机:R200KMY1L，电压:380V 功率:8KW/台，制冷量:20KW。
3) 主控操作室采用冷暖柜式空调1台，室内机:KFR-120L/SDY-S室外
机:R200KMY1L，电压:380V 功率:台，制冷量:12KW 制热量:。
电气部分
电气主接线
本期工程建设规模为1×20MW机组发电机出口电压为。由发电机出口接至母线并网。
设计原则
系统配置简单可靠，在保证节省投资的前提下，尽量提高电气自动化系统的控制水平，设备选型选择安全可靠、质优价廉，有实际运行经验的产品。
发电机与系统的连接
汽轮发电机组的电气接入系统由XX有限公司负责实施，不在本方案范围之内。
厂区配电系统
系统结线：
1) 发电车间低压380/220kV母线采用单母线运行，电源引自10kV厂用电系统。
电压等级：
本工程所有用电设备额定电压为：低压AC380/220V；安全照明电压AC36V；直流系统电压DC220V。
电气传动：
（1）所有用电系统在主控室设集中操作，系统连锁及控制采用DCS控制系统。各电气设备设机旁操作；
（2）中压电机分为控制室、高压柜和机旁三地操作。
直流电系统
直流负荷主要为控制、保护、信号、事故设备等负荷，均选用免维护直流电源装置。
二次线、继电保护及自动装置
发电机组和中压配电系统采用微机监控系统，在主控室集中控制，同时采用相应保护配置。
发电机与电力系统的同期并列，采用自动、手动准同期方式。并设闭锁，以防非同期合闸产生过大的冲击电流。
电气设备布置及电缆敷设
电气主控室、高低压配电室、发电机出线小室为主厂房附式，其位置、大小结合工艺统一考虑。
线路敷设视具体情况分别采用电缆夹层、电缆沟、直埋、电缆桥架、局部穿管等。
过电压保护、防雷接地及工作接地
系统母线上，发电机三相绕组的中性点上，真空断路器开关柜内均设置过电压保护器，有效地限制各类过电压。
本工程内的烟囱、高层建筑、构筑物等属二类防雷等级，按有关规定设计必要的防雷（采用避雷针、避雷带等）设施。
接地系统为防雷、接地混合系统，接地电阻≤1Ω。PLC系统设单独的接地系统。
380/220V低压系统中性点直接接地，电气设备采用接地保护。
照明与检修网络
照明电源采用与动力共用变压器方式，照明电压采用交流220V，检修照明采用交流12V。由照明配电箱供电。
事故照明采用应急电源装置。
在主厂房设置检修箱。
辅助车间
包括电气检修间布置及起吊设施、电气实验室的规模、地点的配置等，和工艺、土建等专业统一考虑。
厂内通信
包括本电站厂内的调度及自动电话等通信系统的设计。
其它
未叙述部分，按国家有关规程、规范设计。
热工自动化部分
设计范围
本期工程设计范围包括20MW汽轮发电机组及其辅助系统的仪表和控制系统设计。汽机的仪表和控制系统的设计范围包括汽机本体，主汽、排汽系统、循环水系统等。发电机的设计范围包括发电机本体。辅助系统的设计范围包括循环水泵等。
热工自动化水平及集控室布置
热工自动化水平
（1）总体热工自动化水平
本工程采用技术先进、性能可靠的集散型控制系统（DCS），对机、电系统的启动、停机、运行进行集中监控和管理。仪表和控制系统用以保证机组的安全、可靠、经济运行。以DCS为控制中心的控制系统将在各种运行工况下，完成主辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、显示报警、打印记录、分析计算等。
全厂设一个集中控制室，对机、电系统实现集中监视和控制。监视和控制机组的手段是操作员站上的屏幕显示器和操作键盘/鼠标。为了安全稳妥、万无一失，还考虑了当“DCS”故障时的紧急措施，即保留部分硬接线方式的操作手段：紧急停机（调门手操盘各一个）、汽机交、直流油泵启动按钮，发电机出口断路器跳闸按钮，灭磁开关跳闸按钮、高压油泵启动按钮、空冷机远程操作控制等，以确保在DCS系统故障时的安全停机。
控制系统的总体方案为：全厂设置一套完整DCS网络。DCS网络覆盖的范围如下：
?汽机控制
?公用系统控制
（2）机组热工自动化水平
机组DCS系统包括数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）等各项控制功能，是一套软硬件一体化的完成全套机组各项控制功能的完善的控制系统。
机组DCS系统的基本功能包括：数据采集系统、模拟量控制、顺序控制功能和主辅机连锁保护功能。
自动化系统满足下列运行工况要求：
?机组的启动、停运
?机组正常运行的监视和控制
?机组运行异常和事故工况的监视和控制
?高质量地响应电网负荷变化的要求
对以上工况的处理，只需运行人员在控制室内给予少量的干预就能完成。而
饱和蒸汽发电项目 技术方案编制单位：
目录 第一章目概况????????????????? 1 第二章目有条件?????????????? 1 2.1 现有余热 2.2 蒸汽利用情况 第三章余方案定?????????????? 2 3.1 汽轮机部分 3.2 发电机及配电保护部分 3.3 工艺流程图 3.4 方案特点 第四章循水系????????????????? 5 第五章气系????????????????? 5 5.1 电气主接线 5.2 系统组成 5.3 控制保护系统 5.4 站用电配电 5.5 直流配电系统 5.6 过电压保护和电力装置的接地 5.7 主要电气设备选型 第六章平面布置方案?????????????? 6 6.1 场址选择 6.2 总平面设计主要技术指标 6.3 建筑设计方案 第七章目内容及投算?????????????? 7 7.1 建设内容 7.2 项目投资预算 第八章目主要技指及建周期????????10 8.1 项目营运主要经济指标 8.2 项目建设周期 ???????????????????????10
第一章项目概况 现有两台饱和蒸汽锅炉，蒸汽产汽量分别为 6.0T/H 和 5.3T/H ，锅炉工作制度为 330 天/ 年、 24H/天。目前所产蒸汽全部排空，为实现节能减排， 有效利用能源，要求利用现有余热条件，制定发电方案。 第二章项目现有发电条件 2.1 现有余热 根据现场考察及甲方提供的条件，现有余热锅炉产汽情况如下表： 序号蒸汽源 蒸汽压蒸汽温锅炉工作 蒸汽量 (t/h) 备注力（Mpa）度( ℃) 时间(天) 1 锅炉 A 2.8 230 330 5.3 2 锅炉 B 2.8 230 330 6 合计 2.8 230 330 11.3 2.2 蒸汽利用情况 经向甲方了解，目前业主生产工艺没有利用蒸汽的负荷，生产所产生的饱和蒸汽经过管网后直接排空，没有任何利用。详见下表： 序号项目蒸汽 (t/h) 压力（ Mpa） 1 余热锅炉产汽11.3 2.8 2 热负荷0 0.6 3 回热抽汽0.9 0.6 4 补汽 1.0 2.8 5 热平衡+11.4 2.8
XX有限公司20MW发电 工程 初步方案 新能源股份有限公司 2013年12月
目录 1、工程概况 (5) 工程名称 (5) 建设地点 (5) 建设条件 (5) 设计原则 (6) 编制依据 (7) 设计规范 (8) 主要经济指标 (9) 2、工程范围 (11) 工程界区 (11) 总图工程 (12) 承包方工程总包范围 (12) 承包方负责电站内容 (13) 其它 (14)
3、方案选择 (15) 余热资源 (15) 主机设备型号、参数及主要技术规范 (15) 4、方案设计 (18) 总体规划及总平面布置 (18) 热力系统 (19) 主厂房布置 (26) 水工部分 (20) 厂区管网 (25) 采暖、通风及空调 (26) 电气部分 (27) 热工自动化部分 (30) 建筑结构 (35) 采暖、通风及空调 (40) 5、投资估算 (41)
1、工程概况 工程名称 XX有限公司20MW发电工程 建设地点 XX有限公司 建设条件 建设场地 本工程新建的建（构）筑物主要包括汽轮机房、循环冷却塔。建设用地为XX有限公司内生产用地。 工程地质条件 由建设方提供相关场地地质勘测报告。 气象资料 暂缺。 地震烈度 根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），拟建场地的抗震设防烈度为7度，基本地震加速度值为，设计地震分组为第一组。 电源
动力电源：10KV, 380V，50Hz，三相；220V，50Hz，单相。 事故电源：直流220V；交流 380V，50Hz。 动力介质 动力介质包括氮气、消防水、生活水、电等由XX有限公司提供至电站外一米处。 设计原则 （1）严格执行国家有关法律法规和产业政策的要求，认真贯彻
利用余热饱和蒸汽发电项目可行性研究报告
目录 1．总论 (1) 1.1 项目名称和建设单位 (1) 1.2 建设性质和建设规模 (1) 1.3 编制依据 (1) 1.4 设计原则和设计内容 (1) 1.5 企业概况 (2) 1.6 项目背景和建设的必要性 (2) 1.7 建设条件 (4) 1.8 主要建设内容 (4) 1.9 能源利用 (4) 1.10 劳动安全、工业卫生及消防 (5) 1.11 环境保护 (5) 1.12 投资估算和资金筹措 (5) 1.13 经济效益分析 (6) 1.14 主要技术经济指标 (6) 1.15 结论 (7) 2．蒸汽平衡及饱和蒸汽综合利用 (8) 3．供电 (19) 4．过程检测和控制 (23) 5．给排水 (27) 6．采暖通风 (33) 7．土建 (35) 8．总图运输 (37)
9．能源利用 (41) 10．劳动安全、工业卫生及消防 (46) 11．环境保护 (50) 12．投资估算 (54) 13．技术经济 (56) 附表： 主要设备表 附图： 1．本钢利用余热饱和蒸汽发电工程项目区域位置图 2．本钢利用余热饱和蒸汽发电工程项目总平面布置图 3．3MW余热饱和蒸汽电站热力系统图 4．12MW余热饱和蒸汽电站热力系统图 5．3MW余热饱和蒸汽电站主厂房±0.00m平面布置图 6．3MW余热饱和蒸汽电站主厂房＋7.00m平面布置图 7．12MW余热饱和蒸汽电站主厂房±0.00m平面布置图 8．12MW余热饱和蒸汽电站主厂房＋7.00m平面布置图
1．总论 1.1 项目名称和建设单位 1.1.1 项目名称 XXX股份有限公司利用余热饱和蒸汽发电工程项目可行性研究报告 1.1.2 建设单位 XXX股份有限公司 1.2 建设性质和建设规模 1.2.1 建设性质 综合利用余热饱和蒸汽发电节能项目。 1.2.2 建设规模 1套3MW凝汽式汽轮发电机组和1套12MW凝汽式汽轮发电机组。 1.3 编制依据 1.4 设计原则和设计内容 1.4.1 设计原则 （1）贯彻执行国家节能减排政策，利用回收的余热饱和蒸汽，建设1套3MW凝汽式汽轮发电机组和1套12MW凝汽式汽轮发电机组，避免这些余热饱和蒸汽在夏季放散损失，促进企业效益、环境效益和社会效益协调发展。 （2）贯彻执行国家有关建设项目的方针政策和规范。本着工艺布局合理、技术先进、运行安全可靠、操作方便、节约投资的原则进行设计。 1.4.2 设计内容 包括企业概况、项目建设必要性、建设条件、工艺方案和主要设
饱和蒸汽发电技术在废热利用系统中的应用 发表时间：2017-10-26T12:13:43.693Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：于宝龙1 孙克庆2 [导读] 摘要：根据饱和蒸汽膨胀做功特点，分别介绍了单级汽轮机、多级除湿汽轮机、机内再热除湿汽轮机及螺杆膨胀机等四种适于饱和蒸汽余热发电的技术，并通过实际工程表明，此类技术可靠，节能效果显著，经济效益可观，适合于在钢铁、化工及玻璃等存在大量饱和蒸汽余热资源的行业中广泛应用 （吉林紫金铜业有限公司吉林省 133300） 摘要：根据饱和蒸汽膨胀做功特点，分别介绍了单级汽轮机、多级除湿汽轮机、机内再热除湿汽轮机及螺杆膨胀机等四种适于饱和蒸汽余热发电的技术，并通过实际工程表明，此类技术可靠，节能效果显著，经济效益可观，适合于在钢铁、化工及玻璃等存在大量饱和蒸汽余热资源的行业中广泛应用 关键词：饱和蒸汽发电技术；废热利用系统；应用 1前言 随着近15年节能工作的大力开展，利用水泥，钢铁及其他工业余热的过热蒸汽发电技术已被广泛应用，但如钢铁生产过程中，在转炉、加热炉等汽化冷却装置内产生的大量低温低压饱和蒸汽，除少量自用外，大部分对空排放，造成了极大的能源浪费，因此，近几年，部分钢铁企业开始采用低压饱和蒸汽发电技术回收生产过程中的大量低温余热，取得了良好的社会效益与经济效益。 2饱和蒸汽发电技术 相比技术成熟的过热蒸汽发电技术，饱和蒸汽在膨胀做功后，蒸汽湿度增加，若采用常规汽轮机，则会导致液击现象的发生，影响汽轮机效率、缩短叶片使用寿命，为解决上述问题，必须采用新型膨胀机以满足饱和蒸汽的发电要求。 2.1单级汽轮机技术 德国设计的KKK汽轮机组，全部采用单级悬臂式结构，膨胀叶轮直接安装于齿轮箱一端输入轴，由于叶轮可自由膨胀，所以从冷态启动至全负荷运行，只需要10min的暖机预热过程，而短期停机后的重新启动过程，也可在10s内完成。同时由于采用单级叶轮设计，饱和蒸汽膨胀做功后产生的凝结水直接通过回收装置排出汽轮机，不存在对后级叶片的液击问题。KKK机组的较强适应性，不仅适用于过热蒸汽、饱和蒸汽，甚至适用于任何气体、任何有余压(压力≥0.2MPa即可)可利用的场合。如天然气、煤气减压站、高炉炉顶煤气能量回收(TRT)等。 2.2多级除湿汽轮机技术 某轮机动力有限公司为钢铁制造的BN5.5-0.5饱和凝汽式汽轮机，额定功率5.5MW，进汽压力为0.5MPa饱和蒸汽。该汽轮机采用了以下针对饱和蒸汽的特有设计： （1）进汽、补汽口前增设旋流式蒸汽过滤网汽水分离器。 （2）通流部分各压力级前设置疏水槽沟，末三级隔板设置除湿疏水环形槽。 （3）末一、二级叶片等进汽边硬化处理。 2.3机内再热除湿汽轮机技术 机内再热除湿多级冲动式汽轮机，是由广州能源研究所开发的一种新型饱和蒸汽发电设备，原理为在汽轮机汽缸内的其中一相邻级或若干相邻级的级间设置蒸汽再热器，由该汽轮机的主汽门后的主蒸汽管上引出一股新蒸汽通入蒸汽再热器中，用于加热汽轮机中膨胀到一定程度的湿饱和蒸汽，降低其湿度，以保护汽轮机不受水蚀损害。该汽轮机可以广泛适用于饱和或过热度较低的蒸汽，在保持较高汽轮机效率的情况下有效避免了叶片的水蚀问题。 2.4螺杆膨胀机技术 螺杆膨胀机的结构是由一对阴阳螺杆转子、机壳体、进汽端座、后端座、阻流式轴封、支持轴承和止推轴承组成的，工作原理是压力较高的流体进入螺杆齿槽，推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀做功，实现能量转换。螺杆膨胀机既可以用于发电，也可以用于驱动泵、压缩机、风机等，其特点如下： （1）适用热源广泛：同时适合过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水混合物、热水、易结垢污染热源、石化热工质等： （2）热源参数波动：允许热源的压力、流量、温度有较大波动，机组能够安全平稳的运行； （3）操作简单：机组运行可以不暖机车、不盘车、不飞车：长期无大修、维修简单；设备不易损坏，可手动和自动操作，事故率低； （4）安装投运方便：机组占地小，基础简单、现场安装方便，可以整机快装、移动，通用性强。 3 饱和蒸汽直接发电方案 将转炉汽化冷却装置产生的饱和蒸汽通过汽水分离器后并入汽轮发电机组发电。 转炉余热锅炉产生的饱和蒸汽，压力为2.45MPa，经过蓄热器蓄能稳定后，在流量稳定的情况下蓄热器后压力为0.9MPa，蒸汽流量90t/h。考虑沿程管道冷凝损失及除氧加热用汽量，汽轮机进汽参数为79t/h-0.7MPa-饱和温度。 进入汽机前设置汽液分离器，从而保证进入汽机的蒸汽干度为99.5%。乏汽经凝汽器冷凝后，通过凝结水泵打到除氧器，除氧后的给水通过给水泵回到转炉汽化冷却器系统。 饱和蒸汽送入凝汽式汽轮机，经计算，排汽压力为12kPa的条件下，每吨蒸汽发电量为：117.5kW，排汽干度为：89.1%。 4 饱和蒸汽过热后发电方案 饱和蒸汽过热后发电系统，相比饱和蒸汽直接发电方案，在气液分离器与汽机之间增设过热锅炉，过热炉的特点是：通过布置在绝热炉膛里的气体燃烧器，通过燃烧高炉煤气，产生高温烟气，通过布置在烟道里的过热器，将饱和蒸汽加热为过热蒸汽，煤气在炉膛内燃烧后产生的烟气直接通过过热器、冷凝水加热器，最后从炉尾排出。 该方案是将汽水分离器后的0.7MPa，165℃饱和蒸汽通过一台燃用高炉煤气的过热锅炉加热，使饱和蒸汽变为过热蒸汽，考虑锅炉本体阻力后，出口过热蒸汽的压力为0.5MPa，蒸汽过热到350℃，满足普通汽轮机对进汽温度的要求，不再受排汽干度的限制。
低压饱和蒸汽发电在炼钢企业中的应用 何武官 (北京中科创业园环境节能技术有限公司) 【摘要】宣钢低压饱和蒸汽发电工程的介绍。转炉余热发电系统的组成及工艺，利用转炉、轧钢加热炉产生的饱和蒸汽发电，降低生产工艺能耗，同时改变了饱和蒸汽排入大气而污染环境的状态，实现“节能减排”的最佳效果。是冶金企业中对余热蒸汽利用的有效方式并能达到良好的经济效益。 【关键词】低压；饱和蒸汽；汽轮机；蓄热器；发电机
概述：钢铁行业是国家经济的支柱产业,也是工业生产耗能大户，我们国内钢铁企业生产过程中可回收利用的余压、余热、余能的总量，一般占本企业总能量的10％左右。按照可持续发展和循环经济理念,钢铁企业发展的重点是技术升级和结构调整,提高环境保护和资源综合利用水平,最大限度的提高废气、废水、废物的综合利用水平,力争实现“零排放、负能耗炼钢”,建立循环型钢铁工厂。钢铁厂在炼钢、轧钢等工艺生产过程中如转炉、加热炉汽化冷却装置产生大量低温低压饱和蒸汽，除少量自用外，大部分低压饱和蒸汽往往得不到合理利用，只能对空排放，既污染了环境，又造成了能源的极大浪费。随着国家经济快速发展，钢铁厂对节能减排日益重视，如何利用这些低品位的蒸汽，成了各大钢铁厂能源环保部门关注的问题。 在炼钢厂中，低压饱和蒸汽主要来源于吹炼时高温烟道冷却换热，余热锅炉等产生，在工艺过程中一般用于加热、伴热、保温以及煤气管道的吹扫等。随着我国对节能减排的重视，以及《中华人民共和国节约能源法》的实施，各行各业对余热的利用也越来越高。钢铁行业是耗能的大户，其生产过程中将产生大量的余热。因此各企业都在积极落实余热利用问题。在蒸汽回收方面，就有很多具体的节能措施，比如转炉汽化冷却、干熄焦余热锅炉、烧结环冷机余热锅炉、轧钢加热炉汽化冷却等等。 由于回收的蒸汽量很大，回收的蒸汽不但能满足正常生产情况下的使用，还会经常出现对空排现象，在北方钢厂的非采暖季节期间尤其明显。这不但造成了能源（包括热能及水）的极大浪费，同时对环境也造成了一定的污染。因此，充分利用这部分蒸汽成为当前各冶金行业需要解决的问题之一。 钢铁厂所回收的蒸汽压力一般多为0.8~1.2MPa的饱和蒸汽，这部分蒸汽可以充分再利用。例如小型汽轮机拖动泵、风机、压缩机等代替电动机驱动、低压饱和蒸汽汽轮发电技术等。宣化钢铁厂采用了饱和蒸汽汽轮发电的技术，下面对其进行简要的介绍。 1、宣钢转炉余热饱和蒸汽发电系统 转炉饱和蒸汽发电系统主要包括汽化烟道冷却锅炉、饱和蒸汽式汽轮机、发电机及蓄热器和冷却、供水系统等。其工艺流程为：转炉在吹炼过程中，产生
生活垃圾焚烧发电厂建设项目余热锅炉系统设计方案 1.1.1 概述 余热锅炉是有效回收高温烟气热能、获取一定经济效益的关键设备，是与焚烧炉配套设计的专用锅炉。余热锅炉主要由汽包、水冷壁、炉墙及包括过热器、对流管束、省煤器等在内的多级对流受热面组成的自然循环锅炉。 锅炉加药水是用除盐水和药剂（磷酸三钠）配制，其装置为台架式，加药设定值通过加药泵来控制。为保证蒸汽品质，锅炉设有连续排污和定期排污管。 1.1.2 余热锅炉流程 锅炉为自然循环式锅炉，在燃烧室后部有三组垂直的膜式水冷壁组成的烟气通道及带有过热器、蒸发器和省煤器的第四通道。锅炉配有必要的平台可达所有的检查孔和观察口。为了便于检查，锅炉设置了必要的人孔及检修门。受热面管束的表面采用了有效的清灰装置。锅炉自身通过钢结构固定，可以进行任何方向的膨胀。通过走廊或阶梯可以容易地到达所有人孔及检修门以便进入所有的主要设备。
锅炉烟气侧流程 烟气流依次通过下列的锅炉受热面： 1) 炉膛（耐火材料＋部分膜式壁） 2) 第一通道辐射区（膜式壁） 3) 第一二通道凝渣管 4) 第二通道（膜式壁） 5) 第三通道（膜式壁） 6) 第四通道对流区包括：蒸发器、过热器（共三级）、省煤器 采用先进的炉排系统可以满足实现高质量的燃烧效果，即便是低热值的垃圾。垃圾的可燃成分在炉膛的燃烧室内与二次风进行充分的混合，随后通道为气密性的膜式壁结构，其表面覆盖有防腐蚀耐磨损的SiC耐火浇注层，从炉膛出来的垃圾中残留的可燃成分可实现完全的燃烧。炉膛后面为三个垂直烟道，在这里热量主要通过辐射方式传送。这些通道四周由气密性的膜式壁构成，均为蒸发受热面。在锅炉的第四通道，设置了蒸发器管束，过热器管束以及省煤器管束。
《过程控制仪表及控制系统》课程设计报告书 课题名称发电厂汽轮发电机蒸汽温度控制 姓名 学号 专业电气工程及其自动化 指导教师 2011年 12 月 15 日
目录 摘要 (2) 1 概述 (3) 2 课程设计任务及要求 (4) 2.1设计目的 (4) 2.2设计任务 (4) 2.3设计要求 (5) 3 理论设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 4 参数整定 (8) 4.1 T1参数 (8) 4.2 T2参数 (9) 4.3 主副调节器的参数 (10) 5 仿真调试 (11) 6 结论 (12) 7 参考文献 (12)
摘要 串级控制系统-----两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。 串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。 整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。 一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动：作用在副被控过程上的，即包括在副回路范围内的扰动。 本设计通过实验对数据的分析，来建立系统被控对象模型的数学表达式，采用最小二乘曲线拟合的方法，对实验数据进行了曲线拟合，从而得出了该生产过程的被控系统的数学模型，即传递函数。接着对系统进行分析，采用串级控制，再根据对象模型的结构来确定温度控制系统的控制器及控制算法，来实现发电厂汽轮发电机蒸汽温度控制，系统的准确控制，从而使各项参数都能满足各自的要求。 关键词：串级控制，调节器，扰动
核电站主蒸汽系统管道清洁安装可行性分析 发表时间：2018-06-07T13:55:24.720Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第36期作者：贾立博花卫[导读] 主蒸汽系统是核电站二回路系统的核心组成部分，基本功能是将蒸汽发生器产生的饱和蒸汽送入汽轮机膨胀做功。 北京四达贝克斯工程监理有限公司河北省 050000 摘要：本文从核电站主蒸汽系统管道的安装特性（大管径）出发，首先对二回路主蒸汽系统进行介绍，引入了清洁安装的概念，并结合监理人员在主蒸汽管道清洁安装过程中的实际工作，对主蒸汽系统管道清洁安装质量控制要点进行了详细的阐述。然后通过对比压缩空气爆破吹扫、非核蒸汽吹扫等清洁方式，提出采用清洁安装方式的必要性。最后，从材质、系统设计、安全性几个方面对比论证，凸显出 了清洁安装的优势。 关键词：核电站；主蒸汽管道；清洁度；清洁安装 1 主蒸汽系统 主蒸汽系统是核电站二回路系统的核心组成部分，基本功能是将蒸汽发生器产生的饱和蒸汽送入汽轮机膨胀做功，将蒸汽的热能转变为汽轮机高速旋转的机械能，带动发电机发电。以某在建VVER堆型核电站主蒸汽系统为例，系统流程如下：从四台蒸汽发生器产生的饱和蒸汽经四根主蒸汽管道经过主蒸汽隔离阀、高压主汽调节联合阀进入汽轮机高压缸做功。 2 主蒸汽系统管道清洁安装介绍 2.1主蒸汽管道清洁安装的定义： 针对从蒸汽发生器至汽轮机高压缸前主汽阀的所有主干管道，在移交调试前的安装各个阶段，通过采取特定的施工方法、维护保养等措施来保证管道内部清洁度，省去安装阶段爆破吹扫或热试期间非核蒸汽吹扫等工序。 2.2安装阶段主蒸汽管道清洁安装的质控要点： 2.2.1管道在安装前，应对待安装管道进行清洁度检查，具体如下： 1）管道外观应满足无弯曲、刮痕、重皮、擦伤、裂痕等。 2）管道内部应清洁无异物，管道、阀门口已有效封堵。 3）管道内部用喷漆、刷子或浸渍法蘸取水溶性防锈剂，以每平米10～30g的比率涂满）保证管道内壁在室外放置1年，室内放置两年不锈蚀）。 4）管道上开孔应在管道安装前完成；如需在已安装的管道上开孔、切割时应避免产生异物污染管道内部。 2.2.2在安装阶段，首先应对安装区域清洁度进行检查。在对管道内部清洁度进行检查确认合格并签署清洁度检查记录后，方可进行管道组对、焊接作业，具体质控要求如下： 1）管道组对作业前，焊材、手套、工具等需放于管道内，施工承包商质检人员、监理人员应监控组焊作业过程，确保符合清洁度要求； 2）管道焊接施工完毕后（非系统最后一道封闭焊口），对管道内部需重新进行检查并确保内部无异物、残渣、腐蚀产物残留，对此管线上所有接管嘴的封闭状态进行检查，并确认其处于封闭状态。 3）在焊缝返修时，应注意避免将焊渣等杂物带入管道内； 4）管道安装施工间断时，必须对敞口部位进行封堵，防止杂物进入管道内，再次开始安装时必须检查确认管道内部清洁度后方可施工； 5）在安装过程中，施工单位应依据制定维护保养方案，对管道内部进行维护和保养，避免管道内部发生锈蚀（如涂刷防锈剂，管内存放干燥剂以防潮）； 6）在安装过程中应对主蒸汽管道的维护、保养情况进行定期检查，并形成记录。 2.3监理人员质控工作实例 （1）监理人员在主蒸汽管道安装现场定期巡检时发现，场地存放土建施工用腻子粉。 问题分析与处理：此施工行为违反安装防异物工作程序要求，对于主蒸汽系统管道清洁安装造成严重安装质量隐患。此类施工行为体现出施工人员对清洁安装理解不到位，质量意识薄弱。对此，监理人员立即制止施工单位继续施工作业，发文要求施工单位对场地建筑材料进行了清理，保证清洁安装区域整洁，满足B级清洁区域要求，并重新对场地内主蒸汽管道进行内部清洁度检查；要求施工单位对相关人员重新进行清洁安装技术交底。 （2）监理人员组织各参建单位对常规岛主蒸汽管道清洁安装联合检查时发现主蒸汽管道内部焊缝处有氧化皮。 问题分析与处理：焊接氧化皮为焊接过程产生的异物，易留存到管道内部。施工单位针对主蒸汽管道管径大的特点，采用人工清理的方式，可以对焊口内部氧化皮进行清除；监理人员对此问题发文要求施工单位进行了及时的整改，并提出对已焊接完成的24道主蒸汽焊口内部清洁度进行一次全面检查。 主蒸汽系统管道每一道焊口都有监理选点见证，对于如何保证焊口完成后管道内部的清洁度，监理人员采取定期联合检查的方式，检查施工单位在施工作业中是否对管口进行了临时封堵、对已焊接完成的管道检查内部是否有异物残留，并要求施工方对检查合格的管道进行有效封堵。 （3）主蒸汽系统管道堆放阶段防异物、防锈蚀为施工管理难点。 问题分析与处理：由于主蒸汽系统管道为大口径管道，堆放阶段易造成管道内部异物污染、防潮措施不到位而导致返锈等现象。监理人员组织各参建单位对主蒸汽系统管道进行防异物专项检查，并提出合理化建议。如，监理人员提出厂外配管运输及现场存放过程中，利用橡胶堵头代替普通塑料管帽对管口进行封堵。实践证实，橡胶堵头封堵的严密性要优于塑料管帽封堵，有效解决了管帽易脱落、异物易进入问题，同时也有效得改善了管道内壁受潮返锈的现象。
低压饱和蒸汽发电技术在钢铁行业的应用 王鹏、颜玉 （北京仟亿达科技有限公司，北京 100024） 摘要：介绍了转炉余热发电系统的组成及工艺流程，对蓄能器以及汽轮机的选型进行了详细的分析计算，结合某钢厂转炉饱和蒸汽的生产情况，计算了蓄能器的体积以及汽轮机的发电能力，确定了此钢厂的装机容量和形式。其研究结果可为转炉余热发电技术的应用提供理论指导，也可以为相关工艺饱和汽轮机组的选型提供参考。 关键词：饱和蒸汽；蓄能器；汽轮机；选型 1 概述 随着我国对节能减排的重视，以及《中华人民共和国节约能源法》的实施，各行各业对余热余能的利用也越来越高。当前大部分钢铁企业中，转炉余热锅炉生产的饱和蒸汽除供自身消耗外，还有大量剩余，同时由于全厂管网蒸汽一般为过热蒸汽，饱和蒸汽无法直接并网使用，只能对空排放或经过热处理后并入管网，造成能源浪费。若采用饱和蒸汽发电，既可以充分利用饱和蒸汽，也可避免蒸汽放散造成的浪费，又能提供电能，产生新的效益。本文主要针对钢厂饱和蒸汽用于发电的技术和设备选型进行讨论。 2 转炉余热发电系统 转炉饱和蒸汽发电系统主要包括汽化冷却锅炉、饱和蒸汽汽轮机、发电机三大主体设备及蓄能器、冷却塔、除氧给水系统等，其工艺流程见图1，转炉在吹炼过程中，产生大量的高温烟气（1300℃以上），为降低烟气温度，回收高温烟气中的余热，转炉配套设置了烟道式汽
化冷却余热锅炉。余热锅炉由于受转炉吹炼时烟气波动的影响，在整个冶炼周期（36min）内，只有吹炼（18min）才有饱和蒸汽产生，同时由于吹炼期烟气量的急剧变化，余热锅炉产生的蒸汽量也随之急剧波动。因此为了保证汽轮机进汽流量的连续性和稳定性，需要设置蓄能器系统。在吹炼期内，余热锅炉产生的蒸汽被引入蓄能器内，蒸汽将蓄能器内的水加热后并凝结成水，使蓄能器内水的焓值升高，这样就完成了蓄能器的充热过程，同时供出饱和蒸汽；在非吹炼期，余热锅炉不生产蒸汽，调压阀前的压力不断下降，蓄能器中的饱和水降压后迅速闪蒸，饱和水成为过热水，立即沸腾而自然蒸发，产生连续蒸汽，经调压后供汽轮机使用，这样就完成了蓄能器的放热过程。经调压阀调压至0.8MPa~1.3MPa的饱和蒸汽，经过汽水分离器及主汽阀的调节后进入饱和汽轮机组，在汽轮机内膨胀做功，驱动发电机发电。 图1 2.1蓄能器的选型 2.1.1蓄能器容积的计算 在选用蓄能器时，常进行可行性经济分析，为此必须先计算出平衡热负荷波动所需要的蒸汽蓄能器的容积，然后进行产品的选择及投
钢铁厂饱和蒸汽发电技术的运用 发表时间：2017-12-06T12:11:11.123Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：李玉清 [导读] 摘要：随着我国对节能减排的重视，各行各业对余热余能的利用水平也越来越高。随着发电技术的进步，蒸汽发电技术越来越多的应用于各种行业，其中在钢铁、铜业、水泥、玻璃等行业已经广泛应用。由于在工业生产中产生大量的饱和蒸汽，而这些蒸汽可以通过处理后直接用来发电，饱和蒸汽发电技术不仅工艺简单、安全性高、投资少，越来越多的应用于企业生产中，不仅节约成本，而且可以减少大气的污染。 唐山钢铁国际工程技术股份有限公司河北唐山 063000 摘要：随着我国对节能减排的重视，各行各业对余热余能的利用水平也越来越高。随着发电技术的进步，蒸汽发电技术越来越多的应用于各种行业，其中在钢铁、铜业、水泥、玻璃等行业已经广泛应用。由于在工业生产中产生大量的饱和蒸汽，而这些蒸汽可以通过处理后直接用来发电，饱和蒸汽发电技术不仅工艺简单、安全性高、投资少，越来越多的应用于企业生产中，不仅节约成本，而且可以减少大气的污染。 关键词：钢铁；蒸汽发电；技术运用 饱和蒸汽发电技术是低温余热发电的重要趋势。饱和蒸汽发电技术的应用为节能减排、环境保护做出了巨大贡献，同时也为企业创造了可观的经济效益。按照可持续发展和循环经济理念，钢铁企业发展的重点是技术升级和结构调整，提高环境保护和资源综合利用水平，最大限度的提高废气、废水、废物的综合利用水平，力争实现“零排放、负能耗炼钢”，建立循环型钢铁工厂。 一、饱和蒸汽发电技术简介 钢铁企业在冶炼、轧钢过程中产生较多的余热资源，特别是一些低品质余热，例如：竖炉蒸汽、转炉汽化冷却系统蒸汽、加热炉蒸汽。这些蒸汽由于品质较低在企业中往往被直接放散，或者仅用于采暖，造成了余热资源的大量的浪费。饱和蒸汽发电技术主要是通过对蒸汽参数进行调节优化，利用饱和蒸汽带动蒸汽轮机发电。此项技术不但有效利用了蒸汽余热，避免了能源浪费，为企业创造了较好的经济效益，且在此过程中不产生额外的废气、废渣、粉尘和其他有害气体，是节能环保新技术。 二、饱和蒸汽发电的利用意义 目前，余热发电技术主要集中在一些高耗能的企业，其中以钢铁和水泥行业发展较迅速，且一些发电技术已经基本成熟。但是，仍未实现能量的梯级利用。大多钢铁企业和水泥行业主要是利用高温烟气（＞500℃），一些低温尾部烟气（＜400℃）目前国内尚属于难于利用的余热，几乎全部排向大气。可以说，如果能够利用这部分低品位余热进行发电，则对我国的经济可持续发展和实现和谐社会具有重要的社会经济意义。 三、国内外发展状况 钢铁工业是国家经济的支柱产业，也是工业生产耗能大户，我国钢铁产业的技术水平和能耗指标与国际先进水平相比还有相当的差距。据统计，国内钢铁企业生产过程中可回收利用的余压、余热、余能的总量，一般占本企业总能量的15％左右。目前，我国在钢铁行业已经实现饱和蒸汽发电机组的运行，且已经产生巨大的经济效益。国内从1996年开始研究用于低温余热发电的汽轮机发电电机组。以杭州中能汽轮机动力有限公司和青岛汽轮机厂等国内汽轮机制造企业为例，已经攻克了饱和汽轮机在运行过程中的一些重大技术难题，使低压饱和蒸汽汽轮机已经成为较为成熟的技术。如杭州中能汽轮机动力有限公司为江阴兴澄特钢制造的BN12－0．85/0．3蒸汽汽轮机，额定功率12 MW，一级进汽为0．85 MPa的饱和蒸汽，额定补汽压力为0．3 MPa。自2007年8月，机组运行正常，机组平均汽耗量为7．5 t/MW，正常日发电量为20万kWh，年累计发电量6 500万kWh，节约标煤23 800 t/a，一年可收回成本。青岛捷能汽轮机集团股份有限公司采用机内再热饱和蒸汽发电技术已经成功运用于济钢和东岭铅锌冶炼，并且取得良好的经济效益。 四、饱和蒸汽发电技术在炼钢领域的应用 饱和蒸汽发电是一个涉及面较广的工程，也需要做好较多的准备工作。首先，必须对余热资源进行分析，提炼可靠的余热回收和发电站建设的数据，保证蒸汽发电厂站的建设不会对钢铁生产造成影响。其次，需要做好能源的普查工作，确定发电机组的规模和建设形势。再次，完善外部建设条件，主要包括电站水源条件和电网并网等。 1、蓄热器。炼钢的生产阶段包括装料、吹氧、出钢除渣等工序，生产过程的不连续导致蒸汽的产生也不连续。变压式蓄热器的设置是为了保证有连续稳定的蒸汽，提高汽轮机运行的稳定性。蓄热器容积按下式计算： V=1000G/g 0 SQ 式中V表示蓄热器的计算容积，单位m3；g 0表示蓄热器的计算蓄热能力，单位t/h；S表示蓄热器的单位蓄热能力，单位kg/m3；Q表示蓄热器的冲水系数。 2、热力系统。汽化冷却产生的蒸汽进入蓄热器，蒸汽进入蓄热器之前并不连续，在蓄热器的作用下，连续的蒸汽进入蒸汽滤洁器，除去其中的水分后将蒸汽送入汽轮机。凝结水主要由汽轮机底部的凝结水泵供应，汽轮机凝汽器的循环水由循环水泵供应，循环水采用双供水双回水系统。 3、循环冷却水系统。冷却塔冷却后的水流入循环水泵吸水池，经过循环水泵升压后送至凝汽器，水携带一定的热量后精油压力管道送至冷却塔，进入下一循环。在循环冷却供水系统中，对补给水的质量有一定的要求，水的PH值在6.5-9.5之间，水中悬浮物的含量不超过20mg/L，水的碳酸盐硬度在250mg/L以下。循环水冷却系统中的机力通风冷却塔，在节约用地的同时，降低了用水量。 五、饱和蒸汽发电关键技术 1、叶片的水蚀问题。饱和蒸汽发电系统中，采用的汽轮机不同于常规电站的汽轮机，汽轮机进口的蒸汽处于饱和状态，因此在很多情况下存在一定的游离水，在不进行中间再热的情况下，机组的排气湿度增加，有时高达15%，加速了机组叶片的水蚀，降低了机组的效率。为了解决叶片的水蚀问题，提高机组的发电效率必须首先解决排气湿度，将排气湿度降低到10%以内。常用的降低叶片水蚀速率的方法归纳如下： （1）中间再热式，即利用中间再热器除去蒸汽中的水分，这种方法需要消耗较多的能量，机组构成较为复杂。（2）强制疏水式，即将湿蒸汽在流动的过程中形成水滴后强制排出汽轮机外。
转炉余热蒸汽发电安全规程 发布时间：2015-01-06 转炉余热蒸汽发电安全规程 2012-04-25发布 2012-05-20实施 山东省质量技术监督局发布 目次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 安全基本要求 5 余热蒸汽发电设备、设施 5.1 汽化冷却烟道 5.2 汽包
5.3 蒸汽输送管路 5.4 蒸汽蓄能器 5.5 汽轮机、发电机 6 汽化冷却烟道、汽包供给水系统 7 余热蒸汽发电系统运行 7.1 汽化冷却烟道、汽包系统运行 7.2 蒸汽蓄能器运行 7.3 汽轮机、发电机运行 前言 转炉余热蒸汽发电是利用炼钢过程中产生的饱和蒸汽进行发电，饱和蒸汽湿度大，产生过程不连续、不稳定，为保证系统运行的安全，特制定本标准。 本标准包含以下内容： ——安全基本要求； ——余热蒸汽发电设备、设施； ——余热蒸汽发电系统运行。
本标准的内容为推荐性标准。 本标准编制所依据的起草规则为GB/T1.1-2009。 本标准由山东省安全生产监督管理局提出并归口。 本标准负责起草单位：山钢集团济钢集团有限公司。 本标准参加起草单位：济钢集团有限公司安全部、炼钢厂。 本标准主要起草人：薄涛王庆敏冯会昌刘建新刘杰领刘家连刘玉芳陈增治李作鑫江永波郭勇宋秀江张世健田桂茹肖景国张国栋孙超张立新李长英夏俊双孙洪亮贾秀英 本规程于2011 年首次发布。 转炉余热蒸汽发电安全规程 1范围 本标准规定了转炉余热蒸汽发电安全技术要求。 本标准适用于利用转炉汽化冷却蒸汽进行的余热发电。 2 规范性引用文件 下列标准对于本标准的应用是必不可少的。其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用 通过重钢长寿新区二期低温余热发电项目的工程实例，介绍了转炉烟气余热回收及低压饱和蒸汽发电系统的工艺流程，结合工程实际对的经济性及更好的利用方式进行了分析。 标签：低压饱和蒸汽；余热利用；发电 1 钢铁企业能耗现状 我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了资源和环境被破坏的代价，这两者之间的矛盾日趋尖锐，节能减排已成为中国经济社会可持续发展及工业转型升级的必要选择。中央政府将节约资源和环境保护纳为我国的基本国策。近年来，为缓解我国能源供需矛盾、保持经济平稳较快发展、推动经济结构调整和产业技术进步、改善环境质量，我国政府综合运用法律、经济、技术和必要的行政手段，出台了一系列推动节能减排的政策措施。在各项政策的鞭策下，我国节能减排工作取得了良好成效。“十二五”前三年我国累计节能约3.5亿吨标准煤。 作为高能耗行业的我国钢铁工业，同时也是“节能大户”。2014年上半年全国重点钢铁企业吨钢综合能耗、各工序能耗比上年同期均有所下降。部分钢铁企业的部分指标已达到或接近国际先进水平，特别是吨钢耗新水指标创出历史最好水平，有32家企业吨钢耗新水低于3m3。企业之间的各工序能耗最高值与先进值差距较大，各企业之间的节能工作发展不平衡，说明钢铁工业还有节能潜力。 钢铁企业余热、余能资源数量巨大。近些年来我国钢铁企业的余热余能资源回收利用水平取得了较大提高。注重了能源结构的优化，特别是低品质能源利用技术开发；注重了过程能源的高效利用，特别是工艺过程的优化；注重了余热余能回收的投入，特别是余热余能回收技术及装备的开发。但与国际先进水平相比仍有很大差距，国外余热余能资源的回收率，先进国家己达到90%以上，如日本新日铁达到了92%，而国内钢铁企业只有30～40%，且回收后使用效率不高。 2 转炉烟气余热回收及利用 在钢铁企业中，氧气转炉在吹炼期间产生大量的含尘炉气，温度为1400～1600℃。转炉烟气中含有大量的显热和潜热，其中潜热占主要部分，显热占16%左右。目前，转炉烟气中可供利用的高温显热，一般都采用余热锅炉进行蒸汽回收，将冶炼过程中产生的高温烟气经过余热锅炉降温并放出热量，锅炉中的饱和水吸收这些热量成为饱和蒸汽。 转炉炼钢过程中由于C-O反应产生大量富含可燃气体（CO）的烟气，吨钢可达200Nm3，烟气主要含有CO、CO2、O2和基本成分为氧化铁的尘粒，CO 含量为40%～80%，含尘量为150g/Nm3。这部分烟气带出大量潜热和显热。这
XX有限公司20MW发电工程 初步方案 新能源股份有限公司 2013年12月
目录 1、工程概况 (3) 1.1工程名称 (3) 1.2建设地点 (3) 1.3建设条件 (3) 1.4设计原则 (4) 1.5编制依据 (5) 1.6设计规范 (5) 1.7主要经济指标 (6) 2、工程范围 (7) 2.1工程界区 (7) 2.2总图工程 (7) 2.3承包方工程总包范围 (8) 2.4承包方负责电站内容 (9) 2.5其它 (9) 3、方案选择 (10) 3.1余热资源 (10) 3.2主机设备型号、参数及主要技术规范 (10) 4、方案设计 (12) 4.1总体规划及总平面布置 (12) 4.2热力系统 (12) 4.3主厂房布置 (17) 4.4水工部分 (13) 4.5厂区管网 (17) 4.7采暖、通风及空调 (17) 4.8电气部分 (18) 4.9热工自动化部分 (21) 4.10建筑结构 (25) 4.11采暖、通风及空调 (28) 5、投资估算 (28)
1、工程概况 1.1工程名称 XX有限公司20MW发电工程 1.2建设地点 XX有限公司 1.3建设条件 1.3.1建设场地 本工程新建的建（构）筑物主要包括汽轮机房、循环冷却塔。建设用地为XX有限公司内生产用地。 1.3.2工程地质条件 由建设方提供相关场地地质勘测报告。 1.3.3气象资料 暂缺。 1.3.4地震烈度 根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），拟建场地的抗震设防烈度为7度，基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。 1.3.5电源 动力电源：10KV, 380V，50Hz，三相；220V，50Hz，单相。 事故电源：直流220V；交流 380V，50Hz。 1.3.6动力介质 动力介质包括氮气、消防水、生活水、电等由XX有限公司提供至电站外一米处。 序 号介质名称及用点压力MPa 温度℃运行情 况 正常最大进出口
过热蒸汽的性质和饱和蒸汽的转换目前，随着国家能源及环保政策越来越高的要求，热电中心、集中供热已成为今后工厂用汽和区域供汽的发展方向。一般制程用汽设备均要求使用饱和蒸汽，而供热中心提供的往往是高压高温的过热蒸汽，那么过热蒸汽和饱和蒸汽有什么不同，是否可以直接用于制程换热呢？ 一、什么是过热蒸汽？ 当蒸汽温度超过其相应压力下的饱和温度时，称为过热蒸汽，如0.8mpa时，蒸汽饱和温度为174℃，在这个压力下，温度超过174℃的蒸汽就是过热蒸汽。过热蒸汽可以通过两个方法获得：1.使饱和蒸汽通过换热面继续加热；2.干饱和蒸汽减压。 过热蒸汽与饱和蒸汽相比，具有更高的温度、更高的热量和更大的比容。在实际应用中，过热蒸汽主要用于发电厂的蒸汽轮机。根据Carmot和Rankine气体循环原理，用过热蒸汽驱动汽轮机时具有更高的热效率，并可避免水滴溢出而充蚀叶轮。蒸汽通过喷嘴推动叶轮转动，同时带动发电机转子旋转，这一过程消耗大量能量。如果是饱和蒸汽，能量的降低会导致部分蒸汽凝结成水。这不仅会造成水锤现象，同时水滴还会充蚀叶轮。另外，过热蒸汽能以更高的流速输送，通过管道和喷嘴，因而对同样尺寸的汽轮机可以提高它的性能。二、过热蒸汽不能直接用于制程换热 虽然过热蒸汽比饱和蒸汽有更高的焓值，但并不适用于制程换热。
如果过热蒸汽直接用于制程换热，在换热器内，过热蒸汽温度首先降至饱和温度，再在恒定的饱和温度下再放出汽化潜热。 虽然过热蒸汽温度过高，具有比饱和蒸汽更多的热量，但这部分多出的热量与汽化潜热相比却非常小。例如： 6 公斤175℃的过热蒸汽，其比焓认为是1.186KJ／Kg℃.过热蒸 汽在冷凝前必须冷却到饱和温度6公斤165℃.因此1Kg过热蒸汽冷却到饱和温度时释放出的热量为： 1Kg×1.186KJ／Kg℃×(175-165)℃=11.86KJ 而1Kg饱和蒸汽在165℃冷凝时释放的汽化潜热为2066KJ／Kg. 显然，在制程换热应用中，过热蒸汽的过热热焓很小。不仅如此，更高的过热蒸汽还会在换热面上形成温度梯度，产生热应力，使设备容易损坏。（我们总部的热交换器频繁的因内漏而更换与此有很大的关系） 况且，在换热过程中过热蒸汽换热系数低，而且是变化的，很难精确计量，这使得换热设备很难选型和控制。换热器使用过热蒸汽时换热面更多、设备更大。另外过热蒸汽更高的温度，意味着换热设备更高的设计参数，更高的制造费用。 综上所述，过热蒸汽决不能直接用于制程换热，而必须经过减温后再用于制程换热。 三、如何将过热蒸汽转化为饱和蒸汽？ 在我国各地的工业开发区内大都采用热电联产的方式为企业提供蒸汽动力，即利用热电联产的发电过程中部分已做过工的过热蒸汽作为
蒸汽差压发电技术 蒸汽差压发电是一项新技术，主要是利用蒸汽在降压或者排放时的压力进行做功发电，从而充分利用蒸汽的余能，达到节能减排目的。 一、背景介绍 我国一次能源的70%以上由全国55万台锅炉所消耗，其中工业锅炉有53万台，60%左右的容量为蒸汽锅炉，共计消耗4.4亿吨标煤，占整个国家能源消耗的19.8%，蒸汽作为主要的能源传递介质被大量使用。 我国由于蒸汽系统设计不良，存在蒸汽压力等级不匹配、蒸汽产量与用量不匹配、蒸汽品质低等问题，导致在生产生活过程中大量蒸汽被降压使用，或者对空排放，浪费严重。 国内目前对蒸汽节能关注很少，所做工作主要是优化疏水、管道设计、降压阀组效率等方面，忽视了被浪费掉的大量蒸汽的压力能的利用问题。如果普及蒸汽压差发电技术，回收降压使用的蒸汽以及排空蒸汽的余能进行做功进行分布式发电，则可明显降低社会总能耗。 二、成果介绍 2.1 技术原理
蒸汽的减温减压过程一般由减温减压装置完成，减温减压装置由减压系统、减温系统、安全保护装置及热力调节仪表组成。一次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力，减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内，使减压后的一次蒸汽降温，变为二次蒸汽。蒸汽的能量变化： 在这个过程中蒸汽的做功能力大约损失15%，如果将其驱动机械则可获得相应的节能效果。 2.2 关键设备 利用蒸汽差压做功发电的关键设备是动力机。目前主流的动力机为低压湿式汽轮机和螺杆膨胀机。低压湿式汽轮机可以使用饱和蒸汽
作为动力，但是需要在汽轮机的中间采取除湿技术，以保证汽轮机的安全运行，这样会降低蒸汽做功的能力。螺杆膨胀机则可以使用饱和蒸汽、热水作为动力，不怕出现水击的现象，可以充分利用蒸汽、热水的余能，效率比低压湿式汽轮机高。 2.3螺杆膨胀机 螺杆膨胀机是一种低品位热能动力机，它能够回收低品位热能并直接转换成电能，是一种在当前能源利用领域重大突破性的新型动力机。 螺杆膨胀机是螺杆压缩机的逆运转机器，工作的热物理过程与螺杆压缩机恰恰相反，从膨胀始点到终点。随着多方膨胀过程的进行，其压力、温度和焓值下降。比容和熵值增加，气体内能转换为机械能对外作功。 螺杆膨胀机的基本结构与螺杆压缩机相同，主要由一对螺杆转子。缸体、轴承、同步齿轮、密封组件以及联轴节等极少的零件组成，其气缸呈两圆相交的“∞”字形，两根按一定传动比反向旋转相互啮台的螺旋形阴、阳转子平行地置于气缸中，在节圆外具有凸齿的转子叫阳转子，在节圆内具有凹齿的转子叫阴转子。 螺杆膨胀机系容积式膨胀机械，其运转过程从吸气过程开始，然后气体在封闭的齿间容积中膨胀，最后移至排气过程。在膨胀机机体两端，分别开设一定形状和大小的孔口，一个是吸气孔口，一个是排气孔口。阴、阳螺杆和气缸之间形成的呈“V”字形的一对齿间容积值随着转子的回转而变化，同时，其位置在空间也不断移动。其具体