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4 工艺系统
4.1 煤气系统
煤气系统分高炉煤气输、配送系统。转炉煤气经加压机加压后在高炉煤气总管道上配送进入高炉煤气管母管,混合煤气由总母管送至锅炉尾部,通过两条分支母管输送到锅炉炉膛两侧,再由设在锅炉四角的4根分支总管,分别配送给8个燃烧喷嘴,供入炉膛燃烧。煤气总母管设有煤气专用液动式眼镜阀、电动硬密封蝶阀和电动快速切断阀,以保证锅炉在检修或事故时煤气的完全隔断和快速隔离,另外管道阀门后设有手孔、放散管、氮气吹扫接口管及流量装置;在分支总管上设有电动硬密封蝶阀和电动快速切断阀;在进燃烧器前的配送管上设调节阀和手动蝶阀,以调整煤气给量;在分支总管、分支母管最高点处设放散管和取样管;在锅炉两侧分支母管最低点处设凝水管,将收集的煤气凝水分别引至高炉煤气凝水缸。
4.2 烟风系统
燃烧用气采用高炉煤气、转炉煤气。锅炉点火采用液化天然气,自动点火;煤气燃烧器四角切圆布置,共计8台,两层布置。煤气燃烧所用的助燃风由锅炉尾部的2台送风机供给,助燃风经空气预热器加热后由燃烧器喷入锅炉助燃,锅炉炉膛内燃烧生成的烟气经过热器、再热器、省煤器、空预器及煤气加热器换热冷却后由引风机送入高钢筋混凝土烟囱,排入大气。
4.3 热力系统
热力系统包括蒸汽输送、给水系统、凝结水系统、抽汽系统、疏放水系统、冷却水系统等等。
(1)主蒸汽及再热蒸汽系统
主蒸汽系统采用分段单母管制。锅炉产生的蒸汽由过热器出口集箱接至主蒸汽母管,再由母管送至汽轮机主汽阀,再接至汽轮机做功。再热冷段蒸汽管道从汽轮机高压缸排汽口引出,接至锅炉再热蒸汽入口联箱。再热热段蒸汽管道从锅炉再热器出口联箱接出,接至汽轮机中压缸做功。机组采用二级串联简化旁路系统,旁路的功能考虑在冷、热态等工况下机组启动和正常停机。
(2)给水系统
给水管道系统设三根给水母管,即给水泵入口侧的低压给水母管、给水泵出口侧的高压给水冷母管和高压加热器后的给水热母管。给水系统母管均采用分段母管制,给水由除氧器引至低压给水母管,再由母管分别引至电动给水泵,给水自电动给水泵出口依次经过高压给水冷母管、高压加热器、高压给水热母管和给水操作台,最后接至锅炉省煤器入口。
(3)凝结水系统
凝结水系统设两台凝结水泵,一用一备。主凝结水从冷凝器引出后经过凝结水泵、汽封加热器、低压加热器进入除氧器,除氧后的水进入锅炉给水管网。凝结水采用分段母管制。主凝结水管道上设流量调节阀,阀前设凝结水再循环管,返回冷凝器热井。
(4)抽汽系统
汽轮机设6级抽汽回热系统。汽轮机的一、二段非调整抽汽为高加用汽;三段非调整回热抽汽为除氧器用汽;四、五、六段非调整回热抽汽为低加用汽。抽汽回热系统包括汽封加热器、低压加热器、热力除氧器、高压加热器。
(5)疏放水系统及排污系统
汽轮机本体设一台疏水膨胀箱,疏水收集到本体疏水膨胀箱后接入冷凝器;高压加热器疏水接至除氧器,紧急放水接至定排;低压加热器疏水接回冷凝器;汽封加热器疏水接至低位水箱。主厂房疏放水系统收集锅炉、汽轮机、汽水管路启动、运行、事故、停机、停炉过程中产生的大量疏放水,收集的疏放水进入疏水扩容器(扩容的二次蒸汽接入除氧器汽平衡母管,疏水进入疏水箱)或疏水箱,经疏水泵送到除氧器。该项目排污系统设置1台连续排污扩容器和1台定期排污扩容器。
(6)冷却水系统
给水泵油站冷却、发电机空冷器、汽轮机冷油器、风机冷油器等设备采用闭式循环水冷却,配置两台循环水泵,一运一备,设置一台机力通风冷却塔。循环水泵站送出冷却水,经过用户点换热升温后的冷却水回到冷却塔,经过冷却塔降温后回到循环水池,再通过循环水泵送出,循环不断。
5 主厂房布置
主厂房为封闭式,抗震防烈度为8度。主厂房工艺布置流畅合理,技术先进成熟,锅炉紧身密闭,汽轮机房双层布置,标高±0.00层和+8m层,运行层标高8m,炉控室设在主厂房南侧副跨,这样布置即方便操作控制又使得炉前较为宽敞明亮,便于检修通行,引风机棚设在炉后,紧邻主厂房,烟道距离短,场地利用率高,占地面积小。
6 小结
某钢铁企业采用高温超高压煤气发电技术后,每年可回收利用煤气8 . 8 亿N m3 ,年发电量为2 .4 48×108kWh,年外供电量2 . 27×108kWh。该工程充分消纳了厂区剩余煤气,消纳厂区剩余煤气,降低了生产成本、环境污染也得到了改善,为企业创造了良好的经济效益和环境效益,对钢铁企业今后的节能挖潜、技术改造提供了一条新途径。
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