高爐煤氣余壓發(fā)電trt初步設計

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1、1總論1.1企業(yè)概況山西安泰集團股份有限公司經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已成為集科工貿(mào)、產(chǎn)供銷于一體，跨洗煤、焦化、冶煉、建材、發(fā)電等產(chǎn)業(yè)的國家級鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)集團，公司被認定為山西省高新技術企業(yè)，獲得ISO14001環(huán)境管理體系認證，主導產(chǎn)品獲得ISO9002國際質(zhì)量體系認證。煉鐵廠現(xiàn)有3座450m3高爐、1座1080m3高爐，高爐煤氣均采用干法布袋除塵工藝，目前生產(chǎn)正常。1.2工程概況及建設進度為了節(jié)能降耗和提升經(jīng)濟效益，山西安泰集團股份有限公司委托思安新能源有限公司出資為3座450m3高爐配套建設高爐煤氣余壓發(fā)電裝置，本項目在建設、運行和轉讓（EMC）的基礎上實施。思安新能源有限公司提供項

2、目設計、設備采購、建設、運行管理所需資金。山西安泰集團股份有限公司為余壓發(fā)電項目提供項目建設所需的場地、余壓資源、電站的生產(chǎn)生活用水、氮氣等；計劃自2011年12月開始，1年內(nèi)建設完成。1.3設計依據(jù)（1）山西安泰集團股份有限公司3×450m3高爐的相關設計、運行資料；（2）山西安泰集團股份有限公司提供的建設地址區(qū)域的地形圖；（3）國家現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范及有關標準。1.4工程建設的意義冶金企業(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%，而高爐又是冶金企業(yè)中的能耗大戶，約占冶金企業(yè)用電的40%左右。因此充分利用冶金企業(yè)的副產(chǎn)煤氣（如高爐煤氣），對節(jié)約能源具有重大

3、意義。55高爐煤氣的化學能一般工廠均能較好的利用（如作燃料使用），而對高爐煤氣的余壓和余熱卻未充分利用。常規(guī)的工藝流程是：高爐爐頂出來的高溫（150～250℃）、高壓（0.1～0.15MPa）煤氣，經(jīng)除塵處理后就送往減壓閥組，在減壓閥組里將煤氣壓力降至10kPa（0.01MPa）左右。這樣，不僅浪費了煤氣大量的壓力能，還在減壓閥組附近產(chǎn)生非常大的噪音（可達120分貝以上），污染了周圍環(huán)境。為了充分回收高爐煤氣的壓力能和潛熱能，冶金企業(yè)采用高爐煤氣余壓透平發(fā)電機組（簡稱TRT），TRT的工作原理是：用透平膨脹機將原來損耗在減壓閥組上的高爐煤氣的壓力能和潛熱能轉換成機械能，再通過發(fā)電

4、機將機械能變成電能輸送給廠內(nèi)電網(wǎng)。這樣既回收了高爐煤氣的壓力能和潛熱能，又減少了噪聲對環(huán)境的污染。另外采用TRT同時也改善了爐頂壓力的調(diào)節(jié)品質(zhì)，有利于穩(wěn)定高爐生產(chǎn)。目前全國電力供應緊張，TRT發(fā)電符合國家能源政策。國家發(fā)展改革委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整指導目錄》中，“高爐爐頂壓差發(fā)電（TRT）”列為鋼鐵行業(yè)鼓勵建設項目。由此可見，山西安泰集團股份有限公司新建高爐煤氣余壓透平發(fā)電（TRT）機組，是節(jié)能降耗和提升經(jīng)濟效益的好項目，既有企業(yè)的經(jīng)濟效益又有良好的社會效益，也合乎國家的建設方針。1.5工程建設的有利條件1.5.1承辦單位經(jīng)驗豐富思安新能源有限公司總部位于國家級西安高新技術產(chǎn)業(yè)開

5、發(fā)區(qū)，主要從事新能源技術和產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)與工程項目實施，是集開發(fā)、設計、工程建設、運營服務與投資于一體的技術服務型企業(yè)。基于長期的發(fā)展積累，針對性地開發(fā)了多套余熱余壓資源回收利用系統(tǒng)，形成了余熱余壓利用工程總承包、設備成套、技術服務等多種業(yè)務運營模式。55思安新能源有限公司秉承凝聚智慧，追求卓越的理念，以攜手并進，回報社會為自己的使命，把資源高效開發(fā)與綜合利用技術為作為重點，致力于成為大型工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排專家。1.5.2山西安泰集團股份有限公司建設TRT工程的有利條件(1)安泰3座450m3高爐的煤氣凈化均采用干法布袋除塵工藝。干法除塵后的煤氣溫度高，因此TRT的發(fā)電量要較以往的

6、濕法除塵提高25～40%。3座高爐建設3套全干式TRT后，不但將煤氣壓力能轉換成電能，還可充分利用煤氣顯熱，提高發(fā)電效率，在高爐生產(chǎn)正常的情況下，約可回收高爐煤氣鼓風機所耗能量的35～40%左右，其經(jīng)濟效益很好。(2)安泰在中、小高爐上具有豐富的管理和操作經(jīng)驗，利用系數(shù)高、爐況穩(wěn)定，這也為TRT長期高效運行提供了保證。1.6設計原則(1)嚴格遵守國家現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范及有關標準；(2)設計采用先進、適用、安全、可靠的技術，有利于集中管理、減少定員和提高經(jīng)濟效益；(3)充分利用現(xiàn)有設施和場地以節(jié)省投資，并使工程實施過程盡量做到不影響或少影響現(xiàn)有生產(chǎn)；(4)重視安全、消防和能源計量，提

7、高節(jié)能效益，注意環(huán)境保護。1.7工程設計指導思想雖然全干式TRT裝置不僅回收了高爐煤氣的壓力能和潛熱能，又改善了高爐頂壓調(diào)節(jié)品質(zhì)，另外又減少了原減壓閥組的噪聲污染，盡管如此，TRT仍然是高爐的輔助設施，TRT機組在設計、運行中必須遵循以下原則：(1)在正常啟動、運行、停機過程中，不得影響高爐正常生產(chǎn)。(2)當TRT機組在運行中發(fā)生重大事故而緊急停車時，也不能對高爐頂壓造成大的波動。其控制標準：透平正常運行時，爐頂壓力波動≤±5kPa；55透平緊急停車時，爐頂壓力波動≤±8kPa；