上海炫风实业集团有限公司
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一、项目概述
某公司拥有烧结、炼铁、炼钢、铸钢、锻造、粗加工、热处理等分厂组成。有820m3 高炉一座,富裕50000Nm3/h 高炉煤气（热值约800kcal/Nm3）;120t转炉一座，富裕饱和蒸汽8t/h，蓄热器后压力为1.6MPa;富裕烧结、热轧加热炉饱和蒸汽8t/h，压力为0.5MPa。
根据业主提供的资料，本项目可用于发电的高炉煤气量5×104Nm3/h，
高炉煤气的热值：750～850 Kcal/Nm3，工作压力为8～10KPa，工作温度为常温；另外还有两路汽源：1）转炉余热蒸汽：工作压力1.6MPa饱和蒸汽，流量8t/h；2）烧结、加热炉等余热蒸汽：工作压力0.5MPa饱和蒸汽，流量8t/h。根据业主的要求，需要把上述高炉煤气和2路蒸汽加以充分利用，通过锅炉和汽轮发电机组实现余热发电。
二、基本设计方案
2.1.1 装机方案
根据业主提供的用于发电的高炉煤气的流量与热值和生产车间富余的饱和蒸汽的流量，经计算，5×104Nm3/h的高炉煤气全部利用，在考虑锅炉给水温度为200℃时可产高温高压（9.81Mpa、540℃）蒸汽量约为53t/h，考虑10%的负荷波动，选择锅炉的蒸发量为60t/h。 考虑系统汽水损失2%，汽轮机进汽量按52t/h，进汽参数为8.83MPa/535℃。为了充分利用两路饱和蒸汽，汽轮机不设高、低压加热器，而是利用两台汽水换热器代替高、低压加热器，采用此种方案的理由如下：（1）两路蒸汽为软化水饱和蒸汽，不宜与发电系统蒸汽混合，采用换热器换热后的饱和蒸汽凝结水可直接回到软化水处理系统，既利用了热量，也不会影响发电系统的水质，减少了改造软化水处理系统的费用；（2）利用这2路饱和蒸汽加热凝结水，减少了汽轮机的非调抽汽，增加了发电量；（3）减少了采用补汽凝汽式汽轮机发电机组增加的系统造价及运行管理的麻烦。通过热平衡计算，1.6MPa饱和蒸汽仅可利用6.2t/h，余1.8t/h，业主可以考虑在其它地方加以利用。0.5MPa饱和蒸汽可全部利用。
另外，业主提出1.6MPa的饱和蒸汽偶尔会停供，最长时间为1天。为了保证系统运行的稳定性，设两路汽轮机抽汽分别接至高、低压换热器作为备用的，当饱和蒸汽供汽不足时，汽轮机抽汽管道上的电动调节阀自动开启，补充换热用蒸汽。由于1.6MPa蒸汽有完全停供的可能，此时将全部采用汽轮机抽汽进高压换热器，抽汽量约为6～8t/h。为保证本系统的水质，此部分凝结水直接回至业主方的软化水系统，本项目的化学除盐水处理系统的出力要考虑增加8t/h的外供汽损失。
本项目装机方案拟定为：1×60t/h高温高压高炉煤气锅炉+1×15MW凝汽式汽轮发电机组。
2.1.2 主要经济技术指标
表1-1 主要经济技术指标汇总表
|
项 目 |
单位 |
数值 |
备注 |
|
锅炉额定蒸发量 |
t/h |
60 |
9.81MPa/540℃ |
|
锅炉实际蒸发量 |
t/h |
53 |
9.81MPa/540℃ |
|
机组发电功率 |
MW |
14.5 |
|
|
机组自用电功率 |
kW |
～1740 |
按自用电率12%计算 |
|
设备年利用小时数 |
h |
8000 |
|
|
机组年自用电量 |
kW.h/a |
13.92×106 |
|
|
年发电量 |
kW.h/a |
116×106 |
|
|
年供电量 |
kW.h/a |
～102.08×106 |
|
2.2. 主机设备及规范
2.2.1 锅炉
锅炉燃料： 高炉煤气
锅炉额定蒸发量： 60t/h
过热蒸汽压力： 9.81MPa
过热蒸汽温度: 540℃
锅炉给水温度: 200℃
锅炉设计效率： >87%
布置方式: 露天布置
安装台数： 1台
2.2.2 汽轮机：凝汽式汽轮机
型号： N15-8.83型
汽轮机额定功率： 15MW
额定进汽压力/温度： 8.83MPa/535℃
额定进汽量： ~55t/h
排汽压力： 0.0091MPa
台数： 1台
（3）发电机
型号： QF-15-2型
额定功率： 15MW
电压： 10.5kV
功率因数： 0.8
转数： 3000r/min
台数： 1台
