××钢铁12MW高炉煤气发电项目 技术方案
为Φ720x12。
接入点为中干道近锅炉房位置。
电站煤气干管上装有电动调节阀、电动蝶阀、速关阀和流量测量装置,以调节高炉煤气的流量和高炉煤气流量计量,当炉膛熄火时快速切断高炉煤气,以保护锅炉不会爆燃。在电动调节阀后还设有放散管,接往各燃烧器的支管上均装有手动蝶阀。
4.2.2 煤气锅炉
锅炉为双锅筒横置单层室内布置。炉膛四角布置燃烧器,炉膛出口为对流过热器,蒸发对流管束布置于其后,尾部竖井内布置了一级空气预热器和一级省煤器,呈顺列布置。
上锅筒内径为1400mm,厚度为55mm,材质为19Mn6,封头厚度为50mm,材质为20g。下锅筒内径为1000mm,厚度为50mm,封头厚度为50mm,全部材质为20g,筒体为焊制,封头为热压成形。上锅筒内部布置了旋风分离器作为一次分离元件,波形板分离器置于饱和蒸汽出口处,作为二次分离用。同时布置了连续排污管,能够保证良好的蒸汽品质。下锅筒内布置了定期排污管,以保证良好的炉水品质。
炉膛由四周由膜式水冷壁管围成,管径为60mm,材质为20号钢(GB3087),节距为85 mm,两侧水冷壁布置上、下集箱,通过汽水引出管和下降管与上下锅筒连接,前、后墙水冷壁下部设集箱,通过下降管与下锅筒连接,上升管直接与上锅筒连接。为了保证燃烧的稳定,炉膛下部布置了绝热燃烧室。
在炉膛出口和对流管束之间布置了对流式过热器,为纯逆流布置,分高低温两级排列,中间布置面式减温器,管子规格为φ38x3.5,高温级受热面管子材料为15GrMoG(GB5310),低温级受热面管子材料为20 号钢(GB3087)。
过热器后的对流管束与上下锅筒采取焊接连接,顺列布置,管径为42mm,材料为20 号钢(GB3087),沿高度方向由两道斜墙将烟道分割成S形,以提高换热效率。两侧墙和前后墙为膜式壁结构。
空气预热器为管式结构,采用φ40x1.5 焊接钢管,支撑在尾部钢架上。 省煤器布置在空气预热器后,采用螺肋片管结构,使整体结构更加紧凑,管子规格为φ32,肋片高度为16,省煤器整体为管箱结构,支撑在尾部钢架上。
锅炉钢架为固接结构。在锅炉需要操作和检修的部位均设置了平台扶梯,其承载能力为2000N/m2。
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锅炉除绝热燃烧室采用砖砌重型炉墙外,其余均采用敷管式炉墙,施工方便,在必要的位置设置了检查门、看火孔、测试孔和防爆门。
随机按汽水系统的布置提供了必要的本体管路,为直管供货,具体情况见管路布置图。
燃烧器为角置切圆布置,假想切圆直径为400mm。 本体设置了防爆门,以便在炉内发生爆燃时,泄放内压。
4.2.3 烟风系统
系统设送风机和引风机各一台。
空气经送风机加压送往空气预热器,经空气预热器加热后的热风送往各燃烧器,在燃烧器里与高炉煤气混合后送入炉膛燃烧。从锅炉尾部排出的烟气经引风机加压后,通过烟囱排往大气。根据《×××市锅炉大气污染物排放标准》得出排烟烟囱高度不低于40m,本设计方案烟囱高度不低于45m设计。
高炉煤气管道、冷风道和烟道材质为Q235-A,热风道材质为20钢。
送风机参数
风量 27000Nm3/h 风压 2700Pa 风温 20℃ 电机 30kw 380V 数量 1台
引风机参数
风量 99000Nm3/h 风压 2200Pa 风温 140℃ 电机 90kw 380V 数量 1台
4.2.4 给水系统
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除氧器水箱的除氧水通过给水泵送入锅炉省煤器。给水系统设置给水泵2台,设置给水操作台。
给水泵参数
流量 40m3/h 扬程 480m 电机 125kW 380V 数量 2台 1用1备
给水满足《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》(GB/T12145-1999),给水标准如下:
硬度 ≤ 2μmol/L 溶氧 ≤ 15μg/L 铁 ≤ 50μg/L 铜 ≤ 10μg/L 油 ≤ 1.0mg/L PH值 8.8-9.2 (25℃)
4.2.5 排污
为保证锅炉炉水符合规定的标准,必须对炉水进行排污。排污主要为连续排污和定期排污。连续排污是从炉水循环回路中含盐浓度最高的部位连续排污,以降低炉水含盐量和碱度,维持其在规定值。定期排污是补充连续排污的不足,从锅炉下汽包和联箱等低点排出汽包内的沉淀物,以改善炉水质量。
锅炉设1台排污扩容器,连续排污和定期排污分别引入排污扩容器;扩容后的二次蒸汽接入大气,排水经排污降温池降温后接入厂区清泻水管网。
排污扩容器参数
型号 DP-3.5 容积 3.5m3 数量 1台
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4.3 汽轮机设备及系统 4.3.1 汽轮机
电站设置一台12MW汽轮机。
汽轮机为抽汽、补汽凝汽式汽轮机,采用国内知名企业产品,汽轮机能满稳定可靠运行要求,并且能够快速启动。
富余中压蒸汽和高炉煤气锅炉产生的过热蒸汽作为汽机的主汽(3.43Mpa、435℃、45t/h),富余的低压饱和蒸汽(0.5Mpa、15t/h)作为补汽共同驱动汽机做功,汽轮机设抽汽口,抽汽压力1.27Mpa、抽汽量25t/h,作为VD生产保安汽源。
根据汽轮机特点,结合系统蒸汽设计参数,叶片采用三维设计技术,提高了汽轮发电机组的效率,延长了汽机寿命。
汽轮机采用数字电液调速系统,汽机凝汽器带有真空除氧功能,汽轮发电机采用国内名牌产品,励磁方式为无刷励磁(或静止可控硅励磁)。
4.3.2 汽机保安系统
汽轮机安全保护采用数字电液调节系统(DEH)、汽轮机监测系统(TSI)和汽轮机危急遮断系统(ETS)。
DEH系统是汽轮机控制主要环节,全面控制汽轮机的起停、升速、带负荷。 TSI系统全方位监视汽轮机的各个运行参数,保护汽轮机安全可靠的运行。主要监测的项目包括:转速、轴向位移、轴承座振动、汽缸膨胀、轴瓦金属温度、轴承回油温度、汽缸壁温等。
ETS系统是汽轮机出现紧急情况时的保护装置,一旦发生紧急情况,迅速使汽轮机停机,保护设备安全。
4.3.3 润滑油系统
汽轮机的润滑油、控制油各由一套系统供给,润滑油系统设有高压电动油泵、交流油泵、直流油泵等,所有油系统管道及管件均采用不锈钢材质。配备1台板式滤油机和1台真空滤油机,室内设补充油箱,室外设事故油箱。
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4.3.4 主蒸汽系统
来自锅炉的蒸汽和富余的中/低压蒸汽分别引入汽轮机的主蒸汽/补汽进汽接入口。 主蒸汽管道采用20钢材质无缝钢管。
蒸汽满足按《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》(GB/T12145-1999),蒸汽质量标准如下:
钠 ≤15μg /kg 二氧化硅 ≤20μg /kg
4.3.5 凝汽器
冷却水(凝汽器、空冷器、冷油器等)采用机力通风冷却塔的水池的冷却水。 凝汽器为分列二道表面式,冷却管材质为不锈钢,壳体为Q235-A。
凝汽器具有适应汽轮机各种工况正常运行的能力。凝汽器应能在汽轮机额定负荷、循环水温达到最高温度以及堵管5%的条件下连续运行,并保证汽轮机在以上工况条件下对背压和除氧的要求。
凝汽器最高允许背压与主机跳闸背压相匹配。
凝汽器能接收、分配来自汽轮机的排汽、凝结水泵再循环水、机组启动时管道的疏水、汽封加热器的疏水、汽轮机本体疏水、补水和其它返回凝汽器的水流并进行除氧。
凝汽器出口的凝结水不应有过冷度。
凝汽器设有分隔水室,以满足一半运行,一半检修。凝汽器半侧运行时,汽轮机能带不小于75%的额定负荷。
在凝汽器喉部位置设置化学补水口,采用喷嘴补水来保证除氧效果。
4.3.6 凝结水系统
凝结水出口设凝结水泵2台,1用1备,负责将凝结水输至除氧器。主凝结水管道上装设了一根再循环管,汽轮机启动和低负荷运行时,使一部分凝结水循环,再循环水量的多少由再循环管道上的阀门来控制。
汽水系统补充除盐水由凝汽器补水口补入。
凝结水泵参数:
流量 Q=66m3/h
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