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      菜單

      新余鋼鐵石灰回轉窯余熱發電

      來源:
      時間: 2016-05-23

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      一、項目情況簡介
      新余鋼鐵石灰生產車間有二條年產20萬噸活性石灰的回轉窯。每條回轉窯的窯尾煙氣經除塵處理后,直接排放。另有一部分的轉爐飽和蒸汽可以利用,為了將這部分余熱利用,本方案設計了煙氣余熱鍋爐、汽輪發電機組及主廠房、水處理、循環冷卻水、石灰收集回收等系統。
      本電站工程包括:主廠房(包括汽輪發電機房、主控配電樓、化學水處理)、循環水泵站及冷卻塔、窯尾余熱鍋爐、石灰收集回收等生產車間。
      根據2*600t/d石灰生產線的布置及發電工藝流程,汽輪機房、主控配電樓、化學水處理車間組成的發電主廠房,布置在石灰回轉窯附近的位置上,電站冷卻塔及循環水泵站布置在主廠房的旁邊;窯尾余熱鍋爐布置在石灰回轉窯燒成窯尾的附近。
      本項目利用新余鋼鐵股份有限公司2×(Φ4×60m)石灰窯廢氣余熱、外供10—25t/h的轉爐飽和蒸汽(溫度:180℃、壓力1.3 MPa)資源及場地布置等條件,通過設置余熱鍋爐產生的低壓過熱蒸汽余熱資源,建設一套7.5MW余熱電站,是典型資源綜合利用的節能工程。余熱電站生產的電能以并網不上網的原則,接入石灰廠區高壓配電柜。
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      二、裝機方案
      根據石灰窯目前生產工藝情況,在不影響石灰窯正常生產情況下,通過預熱器末端筒管出口排出廢氣煙道上,開口接三通引出煙氣經余熱鍋爐余熱利用,余熱鍋爐余熱利用后排氣接入原廢氣系統,除塵處理后排出大氣。

      考慮到石灰窯負荷變化和煙氣量及溫度的波動情況,因此新建余熱發電項目汽輪發電機裝機容量選擇7.5MW(兩爐一機)長期最大超發能力為10%,短時可達到15%。
      對于發電機容量的選?。簭钠啺l電機發電功率公式可以看出:在排汽參數確定的條件下,主蒸汽溫度高時,汽輪機進汽焓高,主蒸汽溫度低時,汽輪機進汽焓低,而汽輪機的發電功率是汽輪機進汽焓與排汽焓的差值,同時汽輪機的效率也是比較關鍵的因素?!景l電機理論計算輸出功率Ne= 汽輪機主進汽量×(汽輪機主汽進汽焓-汽輪機主汽理論絕熱排汽焓)×汽輪機內效率×汽輪機機械效率×發電機效率】/3600 。根據本次工程煙氣參數特點,余熱鍋爐合理選取換熱差,在保證整套機組經濟性合理的前提下,盡可能選取較高的蒸汽參數,可提高汽輪發電機組的內效率。
      機組發電功率計算時,充分考慮國內現有裝置制造水平以及我們已經投產運行機組的實際狀況,合理選取計算時的各項參數,來得到比較合理的切合實際的發電功率。同時選用的汽輪發電機組具有10%的超發能力,可滿足一定條件下工藝線的超產需要。
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      三、工藝流程
      2*60/d石灰生產線窯尾余熱鍋爐設置于窯尾,余熱鍋爐與預熱器并列布置,在預熱器上部煙風管道設置引風管道,煙風很方便的進入余熱鍋爐。余熱鍋爐尾部采用側出風口,煙風直接回到收塵器前的煙風管道中。余熱鍋爐沉降下來的粉塵,經氮氣輸送到成品倉。

      新余鋼鐵石灰回轉窯余熱發電

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      四、熱力系統
      余熱鍋爐的給水由兩部分組成,一部分是由汽輪機冷凝泵送來的冷凝水,冷凝水進入除氧器除氧;另一部分是由化學水處理系統輸送來的除鹽水作為補充水直接進入除氧器。給水由給水泵分送至余熱鍋爐省煤器。工質在的汽包和蒸發器中進行自然循環加熱。產生的飽和蒸汽進入的過熱器,余熱鍋爐產生的過熱蒸汽分別在主廠房的分汽缸進行匯合,然后經隔離閥、主汽閥、調節閥進入汽輪機膨脹作功,乏汽排至凝汽器。乏汽在凝汽器中凝結成水,匯入熱水井,然后由凝結水泵送往熱力除氧器,再經給水泵泵入余熱鍋爐循環使用。循環冷卻水泵將水池中冷卻水打入凝汽器后,再排往冷卻塔進行冷卻,經過冷卻的水最后回到水池循環利用。發電機冷卻介質為空氣,冷卻方式為閉式循環通風冷卻。

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      新余鋼鐵石灰回轉窯余熱發電

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      鍋爐汽水系統采用自然循環,運行安全可靠。
      鍋爐采用純余熱無補燃回收技術,對300~550℃溫度范圍內低溫煙氣具有較高的回收效率;鍋爐無需補燃,實現純余熱回收。
      鍋爐結構適應石灰窯生產線排出的煙氣的工況變化,啟停方便。
      余熱鍋爐對密封性要求較高,為了減少鍋爐漏風,本鍋爐采用輕型、整體式保溫方式,爐頂各穿管處及各結合部均采取可靠密封技術,水平煙道及尾部煙道采用保溫確保密封,另外各人孔門等也采用特殊的機構保證密封。
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      五、石灰生產工藝系統改造
      由于余熱鍋爐設置于石灰生產最主要的管道上,一旦發生事故(如鍋爐爆管、粉塵堵塞等)將影響石灰生產的正常運行。為防止這種情況發生,余熱鍋爐廢氣管道及發電系統汽水管道均考慮了應急處理措施。為了避免影響正常的石灰生產,對余熱鍋爐采取了如下措施:
      1)保留原來的廢氣管道,在該管道上設旁通閥,一旦鍋爐發生事故,開啟旁通閥使原廢氣管道暢通,保證灰生產正常進行。
      2)發電系統汽水管路考慮了將余熱鍋爐從發電系統中解列出來的措施。
      3)轉爐供應過來的飽和蒸汽進入分汽缸,經電動閥門進入鍋爐過熱器,在轉爐蒸汽出現故障的情況下,關閉電動閥門,切得聯系,保證石灰窯余熱鍋爐的正常運行。
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      六、尾氣石灰粉塵收集與輸送
      余熱鍋爐清灰采用機械振打+超聲波清灰的方式,在運行中將煙塵中的粉塵收集起來,在鍋爐灰斗處設置星型缷灰閥,出口用刮板輸送機將兩臺鍋爐的排灰集中后,再用HD型濃相氣力輸送發生器直接打入成品石灰倉中。輸送氣體采用廠內已有的氮氣。
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      七、接入系統
      根據擬建的余熱發電站(裝機容量為7.5MW)的具體情況,為確保新建余熱電站生產運行及管理的合理與順暢,擬在新建的余熱電站汽輪發電機房一側新建余熱電站站用高低壓配電室。
      擬建7.5MW余熱電站的發電機機端電壓為6.3kV,電站6.3kV母線為單母線接線方式。接入新鋼石灰廠內高壓柜上,高壓柜與母排用高壓電纜進行連接,從而實現余熱電站與系統并網運行,同期并網操作設在電站側,并且在發電機出口斷路器及電站側發電機聯絡斷路器處設置同期并網點。電站與電力系統并網運行,運行方式為并網電量不上網。

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