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煤气、饱和蒸汽发电工程可行性研究报告记录精品 作者： 日期：2 煤气、饱和蒸汽发电工程可行性研究报告中钢集团工程设计研究院有限公司二零一零年十二月.煤气、饱和蒸汽发电工程可行性研究报告中钢集团工程设计研究院有限公司二零一零年十二月参加设计人员名单专 业 设计 审 核 室主任 动 力 张学民 冯玉明 马立江电 力 田立胜 樊淑环 董 良自 动 化 韩立民 孙立发 李公田水 资 源 彭福林 赵仁存 赵文江通风除尘 胡曼玲 宋丽英 刘纪元土 建 陈志林 刘占俭 迟长明总 图 杨 钊 胡秋昌 晁建海投资估算 艾兵 熊丽宏 王淑华目 录1总论11.1概述11.2设计依据11.3概况11.4设计原则21.5设计内容21.6生产规模及装机方案31.7技术经济指标31.8工程静态投资42动力52.1 概述52.2 热力设施83给排水193.1概述193.2 循环水系统工艺及设施193.3 消防给水系统203.4 生产、生活及雨水给排水管道213.5 主要技术经济指标214采暖、通风、空调224.1概述224.2设计内容225电力245.1 系统概述245.2 设计原则245.3 电气主接线245.4 厂用电系统255.5电气传动265.6 直流系统265.7 二次线、继电保护及自动装置265.8 电气设备布置及电缆敷设285.9 过电压保护、防雷接地及工作接地285.10 照明与检修网络286自控296.1概述296.2过程控制及检测项目296.3仪表及自动控制系统选型306.4控制室306.5电源306.6接地307 电信设施317.1 概述317.2 电信系统317.3电信线路338总图运输348.1 概况348.2总平面布置348.3竖向布置348.4运输358.5厂区绿化和消防设施359.土 建369.1 概述369.2 建筑设计369.3结构设计389.4消防及安全卫生3910环境保护4010.1 设计依据和采用的标准4010.2设计范围4010.3主要技术原则4010.4主要污染源4110.5 生活污水处理4110.6 噪声治理4110.7 综合评价4211.安全与工业卫生4411.1 设计依据和采用的标准4411.2 主要安全危险和职业有害因素分析4411.3 设计采用的安全措施4411.4 工业卫生措施4511.5 安全教育4611.6 生活福利4611.7 安全卫生效果评价4612.节约能源4712.1 其它节能措施4712.2 节水和节约用地4812.3 节约原材料4913 消防5013.1 编制依据和设计标准5013.2 生产的火灾危险性分析5013.3 消防措施5114 生产组织和定员5515. 投资估算5515.1概述5515.2工程静态投资构成划分5615.3编制依据5615.4投资详见总估算表5716. 财务评价6016.1概述6016.2财务评价的原则6016.3项目基础数据6116.4财务效益与费用估算6116.5 财务分析6216.6不确定性分析6316.7财务评价结论64附图：a煤气、饱和蒸汽发电工程平面布置图b煤气、饱和蒸汽发电工程锅炉除氧热力系统图c煤气、饱和蒸汽发电工程汽轮机热力系统图d煤气、饱和蒸汽发电工程0.00平面图e煤气、饱和蒸汽发电工程3.4m、5m1、14.5m平面f煤气、饱和蒸汽发电工程8m平面图g煤气、饱和蒸汽发电工程剖面图 1总论1.1概述1.1.1项目名称煤气、饱和蒸汽发电工程1.2设计依据1.2.1设计依据(1)唐钢发展规划处设计任务委托书(2)唐山不锈钢有限责任公司提供的图纸及各种介质平衡等设计资料。1.3概况目前拥有1台132m2烧结机,3台60m2烧结机，1座10m2竖炉，2座450m3高炉，2座550m3高炉，2座100t转炉，1座80t转炉，1条1580mm热轧带钢生产线，1条450mm热轧窄带钢生产线，根据唐山不锈钢有限责任公司“十二五”规划，在“十二五”期间4座高炉分别进行大修，最后形成4座550m3高炉、计划拆除3台60m2烧结机，新建1台280m2烧结机，并增上1座100t电炉，形成300万吨/年铁、钢、材配套生产能力，不锈钢公司目前有2台40t锅炉及配套的1台12MW和1台6M发电机组，在保证生产和发电设备正常运行以及生活设施必须的消耗外，还剩余有大量煤气和饱和蒸汽，为了积极响应国家节能减排政策，增强企业的全面协调可持续发展，拟新上1台130t/h煤气锅炉、1台25MW凝汽式汽轮发电机组及其配套设施, 1台6MW饱和蒸汽汽轮发电机组及其配套设施。1.4设计原则1.4.1以“成熟、可靠、先进、实用、安全、环保、”为原则，选用高效、低耗的工艺流程和技术设备。1.4.2在给定的区域范围内，优化总图、力求顺畅，工艺布置紧凑。1.4.3严格控制投资，设计人员设计时在遵循设计规范和满足业主要求的前提下进行优化设计，采用成熟、可靠、实用的工艺技术基础上，设备选择以实用先进为主，合理使用资金，节约工程投资。1.4.4认真贯彻循环经济理念，注重节能降耗，以“低消耗、低排放、高效率”和“减量化、再利用”为原则。1.4.5严格按照国家现行的有关设计规程规范、标准及规定进行相关设计。做好环境保护、防火和劳动安全卫生工作，“三废”治理项目与主体工程同时设计。使排放的废水、废气、烟尘符合国家排放标准，消防、安全、卫生条件符合国家有关。1.5设计内容1.5.1 一台130t/h煤气锅炉、一台25MW凝汽式汽轮发电机组及配套设施。1.5.2 一台6MW饱和蒸汽汽轮发电机组及配套设施。1.6生产规模及装机方案1.6.1生产规模根据煤气平衡表中煤气富裕量和饱和蒸汽富裕量，拟建1套发电量为25MW的纯凝式汽轮发电机组和1套6MW的低温余热发电机组。本工序为连续工作制，生产系统为四班三运转，年工作日为330天，计7920小时，作业率90.4%。1.6.2装机方案（1) 以气定电，最大可能地利用富余的煤气和饱和蒸汽。（2) 根据燃料的特点来选择成熟可靠的机组。（3) 选择高效率的机组，实现能源的最高效的利用。1.7技术经济指标中温中压汽轮发电机组热经济计算指标序号项目单位数值备注1汽轮机输出功率MW252汽轮机功率MW253总出力MW254发电年利用小时数h80005全厂年发电量108kWh/a2.06全厂年供电量108kWh/a1.847厂用电率%88燃料耗量高炉煤气BFGGJ/h0.40129年燃料耗量高炉煤气BFG106GJ/a3.209 10全厂发电热效率%29.1111全厂供电热效率%27.5512发电标准煤耗g/kWh31413供电标准煤耗g/kWh32714全年节约标煤万吨/a7.32低压余热汽轮发电机组热经济计算指标序号项目单位数值备注1汽轮机输出功率MW62汽轮机功率MW63总出力MW64发电年利用小时数h80005全厂年发电量108kWh/a0.486全厂年供电量108kWh/a0.45127厂用电率%68发电标准煤耗g/kWh3149供电标准煤耗g/kWh32710全年节约标煤万吨/a1.5071.8工程静态投资本工程投静态资估算为 13630.76 万元。2动力2.1 概述2.1.1 企业现状及发展规划唐钢不锈钢有限公司现有设施为：10m2竖炉1座、60m2烧结机3台、132m2烧结1台、450m3高炉2座、550m3高炉2座、80t转炉1座、100t转炉2座、1条450mm热轧窄带钢生产线、1条1580mm热轧宽带生产线。热电车间现有2台40t/h煤气锅炉，配套1台12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组+1台6MW凝汽式汽轮发电机组。根据唐山不锈钢有限公司十二五规划，拟将现有3台60m2烧结机改造为1台280m2烧结机；将现有2座450m3高炉改造扩容成2座550 m3高炉，改造后钢产量达到300万t/a。为充分利用富裕的煤气和饱和蒸汽资源，拟建设1套国内成熟的煤气锅炉发电机组及饱和蒸汽发电机组，使煤气和余热资源得到合理利用，降低生产工艺的综合能耗，增加企业自发电量，提升企业整体经济运行质量。同时，可为企业带来可观的经济效益、环境效益和社会效益。（1）煤气发电十二五规划改造后，整个厂区煤气平衡结果见表2-1，剩余的煤气折合高炉煤气Q=100000 Nm3/h。拟建设1台130t/h中温压中压温煤气锅炉，配1套发电量为25MW的汽轮发电机组。煤气平衡表： 表2-1名称高炉煤气(万m3/h）转炉煤气（万m3/h）产气量624.07用 户高炉热风炉27.6热电锅炉4.31喷煤0.83白灰2烧结3.2转炉1.3铸铁修包间0.4竖炉1.58精细粉0.51580轧机91.2用量合计51.513.9富余量9.890.17（2）饱和蒸汽发电 2100t转炉+ 180t转炉汽化冷却系统蒸汽产量约Q=33t/h，压力P=0.8-1.0MPa；1580中厚板车间加热炉蒸汽产量约Q=10-20t/h，压力P=0.8-1.0MPa，合计蒸汽量Q=43-53t/h。3座转炉汽化冷却系统已配套建设了压力为P=2.5MPa、1台V=90m3和2台V=150m3的蓄热器，目前除供应厂区生产，另外富裕30t/h饱和蒸汽，压力为0.8-1.0MPa。根据饱和蒸汽量，拟建设1套6MW的饱和蒸汽汽轮发电机组。2.1.2 设计指导思想本工程项目属环保节能型能源综合利用项目，装机方案选择的原则是：（1）以气定电，最大可能地利用富余的煤气及饱和蒸汽，以减少污染和浪费，降低成本，提高效益；（2)根据燃料的特点来选择成熟可靠的机组，确保发电机组安全运行；（3）选择高效率的机组，实现能源的最高效的利用，创造最佳经济效益；（4）减少氮氧化物等有害气体的排放，以减少对周边地区的大气环境污染。2.1.3 设计范围设计范围包括: （1）煤气发电煤气锅炉系统及设备、汽轮机系统及设备、附属设施等。（2）饱和蒸汽发电 蒸汽及凝结水系统、汽轮机系统及设备、附属设施等。2.1.4 生产规模根据煤气平衡表中煤气富裕量和饱和蒸汽富裕量，拟建1套发电量为25MW的纯凝式汽轮发电机组和1套6MW的低温余热发电机组。本工序为连续工作制，生产系统为四班三运转，年工作日为330天，计7920小时，作业率90.4%。2.1.5 工艺主要设计内容（1) 煤气锅炉系统包括：煤气系统、蒸汽系统、烟气系统，给水系统、排污和排汽系统等。（2) 汽轮机系统包括：主蒸汽系统、主凝结水系统、疏放水系统抽真空系统、汽轮机油系统等。2.2 热力设施2.2.1 燃料及蒸汽供应根据煤气综合平衡结果，剩余的煤气折合高炉煤气约Q=100000 Nm3/h，可供拟建电厂全部利用。饱和蒸汽Q=40-50t/h。2.2.2 机组选型(1) 装机方案选择的原则本工程项目属环保节能型能源综合利用项目，装机方案选择的原则是：1) 以气定电，最大可能地利用富余的煤气和饱和蒸汽，以减少污染和浪费，降低成本，提高效益；2) 根据燃料的特点来选择成熟可靠的机组，确保发电机组安全运行；3) 选择高效率的机组，实现能源的最高效的利用，创造最佳经济效益；4) 减少氮氧化物等有害气体的排放，以减少对周边地区的大气环境污染。(2) 机组选型建设130t/h中压中温煤气锅炉1台，配N253.82型凝汽式汽轮机和QFW-25-2型汽轮发电机1套及1套6MW的低温余热发电机组。2.2.3 汽轮发电装机方案(1) 概述采用锅炉燃烧低热值高炉煤气在国内已相当成熟，是一种高效、清洁能源工程，由煤气锅炉和蒸汽轮机、发电机等系统设备组成。它具有发电效率高，环保效果好，建设周期短，占地面积小，启动及变载快等特点的发电设备。根据煤气平衡煤气富裕量及蒸汽富裕量，选用1套发电量为25MW的纯凝式汽轮发电机组和1套6MW的低温余热发电机组。(2) 煤气锅炉选择选用国内制造带蓄热稳燃器的自然循环水管煤气锅炉，国内江西、唐山、杭州、无锡锅炉制造厂积累了丰富的低热值高炉煤气锅炉设计、制造经验和许多商业运行经验。早已具备设计制造各种压力等级、不同容量的煤气锅炉的能力，并且具备锅炉成套供应的能力。故锅炉完全可以采用国产设备。因本工程机组容量较小，无外供热用户，故选择电站锅炉布置形式，系统结构简单，投资省，运行维护方便。(3) 汽轮发电机选择因为公司蒸汽尚有富裕，不需本电站外供蒸汽。因此，汽轮发电装置选用纯凝汽式汽轮发电机组，与煤气锅炉相匹配。由于国内中温中压汽轮发电机及低温余热汽轮发电机制造厂已积累了丰富的设计、制造经验和许多商业运行业绩，因此也拟采用国内设备。主要设备规格及参数：1）锅炉型号 TG-130/3.82-Q额定蒸发量 130t/h过热蒸汽压力 3.82MPa锅筒工作压力 4.2MPa过热蒸汽温度 450给水温度 104热风温度 370排烟温度 160锅炉效率 86%燃料种类 高炉煤气厂房布置 半露天2）中温中压汽轮发电机a汽轮机型号 N25-3.43 凝汽式进汽压力 3.43MPa进汽温度 435输出功率 额定型25MW汽机进汽量 额定100t/h回热系统 2DJ+1CYb发电机型号 QFW-25-2A功率 25MW转速 3000r.p.m电压 10.5kV励磁型式 交流无刷励磁3）低温余热汽轮发电机a汽轮机型号 N6-0.8 凝汽式进汽压力 0.8MPa进汽温度 170输出功率 额定6MW 最大7MW汽机进汽量 额定41t/h 最大55t/hb发电机型号 QF2W-7-2功率 7MW转速 3000r.p.m电压 10.5kV励磁型式 交流无刷励磁2.2.4中温中压汽轮发电机组热经济计算指标见表22表22 汽轮发电机组热经济计算指标序号项目单位数值备注1汽轮机输出功率MW252汽轮机功率MW253总出力MW254发电年利用小时数h80005全厂年发电量108kWh/a2.06全厂年供电量108kWh/a1.847厂用电率%88燃料消耗量高炉煤气BFGGJ/h0.40129年燃料耗量高炉煤气BFG106GJ/a3.209 10全厂发电热效率%29.1111全厂供电热效率%27.5512发电标准煤耗g/kWh31413供电标准煤耗g/kWh32714全年节约标煤万吨/a7.322.2.5低压余热汽轮发电机组热经济计算指标见表23表23 低压余热汽轮发电机组热经济计算指标序号项目单位数值备注1汽轮机输出功率MW62汽轮机功率MW63总出力MW64发电年利用小时数h80005全厂年发电量108kWh/a0.486全厂年供电量108kWh/a0.45127厂用电率%68发电标准煤耗g/kWh3149供电标准煤耗g/kWh32710全年节约标煤万吨/a1.5072.2.6 煤气锅炉系统及设备煤气锅炉采用半露天布置，自然循环水管锅炉。高压部分包括省煤器、蒸发器及汽包、过热器、减温器等，锅炉额定工况蒸发量130t/h；锅炉主要技术规范见上述。煤气锅炉范围包括煤气系统、蒸汽系统、烟气系统，给水系统、排污和排汽系统等。(1）锅炉烟气系统及设备煤气锅炉烟气系统流程为进口直段烟道、切换档板门、烟囱。烟囱高度80m。(2）煤气锅炉给水系统锅炉采用单元制给水系统。化学补给水送入除氧器上除氧头。启动时除氧器用加热蒸汽汽源来自厂内蒸汽管；正常运行时除氧用加热蒸汽用汽机抽蒸汽。高压系统电动给水泵技术规范如下：型号DG160-59型台数2台（1台运行，1台备用）流量160m3/h扬程6.05Mpa电动机440kW,10kV(3）锅炉加药、排污及排汽系统 1）炉水校正加药系统锅炉锅内采用磷酸盐垢处理，加药点在锅炉汽包。每台炉选用磷酸盐加药装置1套。每套配有加药泵2台，溶液箱和自动搅拌机各1个，正常运行时加药泵1运1备，对锅炉锅筒加药。2）排污系统锅炉汽包均有连续排污及定期排污系统，按锅炉特点，每台锅炉的连续排污及定期排污均设1个排污扩容器，连续排污系统二次蒸汽不予回收。锅炉排污水在扩容器内扩容降压后排入附近降温排水井，再经离心泵送到冷却塔，作为补充新水。3) 排气系统锅炉向空排气管和起跳压力最低的安全阀排汽管均设消音器、满足环保要求。2.2.7 汽轮机系统及设备1座锅炉配1台汽轮机。选用纯凝汽式汽轮发电机组，汽轮机带抽汽回热加热系统。汽轮机主要技术规范见上述，汽轮机系统立足于运行安全可靠，自控水平较高，操作管理方便。(1) 主蒸汽系统锅炉与凝汽式汽轮发电机之间主蒸汽管道采用单管制。(2) 主凝结水系统及设备汽机凝汽器的主凝结水由汽机凝结水泵升压，经汽机轴封凝器和锅炉中凝结水加热器加热，然后送除氧器进入锅炉热力系统。机组汽机与锅炉之间主凝结水系统采用单母管切换制方式连接。凝汽式汽轮机最大排汽的型号和技术规格如下：型式 二道二流程表面式型号 N-2000-4型台数 1台换热面积 2000m2冷却水温度 正常28，最高34每套汽轮机装设2台凝结水泵，每台泵出力为额定设计工况下的凝结水量，另加10%的裕量。其型号和技术规格如下：型号 6N6型台数 2台，正常1运1备流量 60-150m3/h扬程 0.6-0.7Mpa电动功率37kW(3) 疏放水系统汽轮机设抽汽回热系统，因此也就设有给水回热加热器疏放水系统。对电站管道及设备疏放水，配置1.5m3疏水扩容器1台、30m3疏水箱1个、疏水泵2台。(4) 抽真空系统凝汽器抽真空采用射水抽气器。由射水抽气器、射水泵、射水箱等组成闭式循环系统，并以工业净化水作为射水箱的补充水源。射水抽气器已由汽轮机厂配套供货，射水抽气系统配置射水泵，射水箱主要技术规范如下：1）射水泵型号 IS150-125-315台数 2台（1用1备）流量 140m3/h扬程 32mH2O功率 37kW2）射水箱 1个，V=30m3/个(5) 汽轮机油系统汽轮机油系统除制造厂成套配置轴头主油泵、组合式润滑油站外，汽机间还配置1台补充油箱和1台真空式滤油机供两机组公用的油系统设备。设置的各油系统设备主要组成如下：主油箱、油冷却器、油过滤器、交流辅助油泵、直流事故润滑油泵2.2.8低温余热汽轮机系统及设备低温余热发电的工艺流程如下：3座转炉经蓄热系统稳压稳流后的饱和蒸汽和由轧钢加热炉汽化冷却系统的蒸汽在发电站进入蒸汽滤洁器混合、脱水后，经隔离阀到主汽门进入汽轮机。蒸汽经主汽门分两路进入汽轮机蒸汽室两侧。蒸汽在汽轮机中膨胀作功，做功后的乏汽排入凝汽器凝结成水，经2台凝结水泵（开1备1）分别送回炼钢车间、轧钢车间，循环使用。主要设备如下：（1）滤洁器 蒸汽流量 Q=60t/h 台数 2台 （2）凝结水泵 流量 Q=55 t/h 扬程 H=60m 台数 2台（开1备1）2.2.9 工业冷却系统汽轮机冷凝器冷却水采用循环供水系统。汽轮机油冷却器和发电机空气冷却器冷却用水直接取自循环冷却水进水母管，用后送至循环冷却水排水母管。汽轮机辅助机械设备的冷却用水、轴封用水及其它用水采用工业生产水。2.2.10 主厂房布置(1) 布置形式本工程建设1套中温中压汽轮发电机组和1套低温余热发电机组，机组采用横向布置，锅炉和蒸汽机组选用国产设备。汽轮发电机组采用室内式布置；煤气供应系统设施为室外露天布置。发电机组主厂房由汽轮发电机组动力岛及其辅助设备跨、煤气锅炉装置三部分组成。(2) 锅炉及其辅助设备布置锅炉在炉顶采用轻型防雨棚。为方便炉顶阀门及设备的检修，每台余热锅炉顶检修单轨电动葫芦1台，起重量为2t。锅炉给水泵、炉内磷酸盐加药及汽水取样装置等就近布置在锅炉西侧0.00m层辅助厂房内。排污扩容器就近布置在室外。(3) 汽轮机间布置汽机间跨度27m，采用封闭式框排架结构。2台汽轮发电机组采用顺列横向岛式布置，运转层标高8m。厂房上部设有一台32/5t电动慢速双钩桥式起重机，供机组检修时起吊设备及部件。厂房轨顶标高17m。辅助间跨度9m，封闭式框架结构。标高8m运转层适中位置设有电厂中央控制室（机炉电集中控制室）。除氧层标高为+14.5m。电厂中央控制室布置2个出入口，内有良好的空调、照明、除尘、防振和防噪声等措施。3给排水3.1概述唐山不锈钢有限责任公司煤气、饱和蒸汽发电工程新建130t高炉煤气锅炉1套，25MW汽轮发电机组1套，6MW饱和蒸汽汽轮发电机组1套。总循环水量 9500m3/h (其中25MW汽轮发电机组循环水量 6500m3/h, 6MW饱和蒸汽汽轮发电机组循环水量3000m3/h) ,除盐水平均用量3 m3/h，最大8 m3/h。生产新水用量约150m3/h，生活水用量2m3/h，生产生活总排水量为15m3/h。循环水率为98%。设计所需生产新水、除盐水、生活用水管道直接与厂区现有给水管道相接；生产生活排水就近排入厂区现有排水管道。3.2 循环水系统工艺及设施3.2.1循环水系统工艺本系统总循环水量为9500 m3/h。循环水使用后仅水温升高，水质未受到污染，回水利用余压经管道送至冷却塔，冷却后的水回到吸水井内，再由泵组加压送至用户循环使用。为保证系统水质，对循环水进行旁通过滤，并投加水质稳定剂和杀菌灭藻剂，以免造成对设备和管道的腐蚀和结垢。循环过程中损失的水采用生产新水补充，补充生产新水量约150m3/h。3.2.2循环水系统设施新建循环水泵站1座,主要包括泵房、吸水井、冷却塔、配电操作室等，泵站长48m、宽10.5m；吸水井宽16m，长48m。（1）循环给水泵：单级双吸离心泵600S-32型Q=27003600 m3/h，H=33.526m，配电机Y450-6型 N=355kW，10kV，共4台开3备1。（2）旁滤给水泵：单级双吸离心泵250S-39型，Q=360612m3/h，H=42.532.5m，N=75kW,2台开1备1。 (3)旁滤过滤器：采用全自动高速介质过滤器，Q=300m3/h，2套。（4）管沟排水潜污泵：Q=15m3/h，H=15m，N=2.2kW ，1台。（5）水泵吸水管上设蓝式过滤器：DN1000，过滤精度3mm， 4台。（6）循环水池上设机力通风钢筋混凝土框架冷却塔3台，NL-8.53型，平面尺寸16m16m，单台处理水量3500 m3/h，进水t1=42，t=10C，风机电机功率 N=160kW。（7）水质稳定加药设备2套。(8) 电动单梁悬挂式起重机1台，起重量5t，起升高度6m，梁长L=9m，跨度LK=7.5m。 3.3 消防给水系统本工程需设置防火设施的地点主要为主厂房、附属设施等区域范围。室内外均设置消火栓，室内消火栓设置间距不大于50m，室外消火栓间距不大于120m，消火栓管网以环状布置分布整个工程区域，水源为两路独立供水源。同时发生火灾的次数按一次考虑，室内消防水量为10L/S，室外消防水量为20L/S。消防给水采用低压消防给水系统，室外采用SS100651.0型地上式消火栓。3.4 生产、生活及雨水给排水管道3.4.1除盐水给水管道除盐水给水来自现有除盐水站，在除盐水站新增2台不锈钢给水泵，开1备1,水泵性能 Q=14.128.2m3/h，H=30.826.4m，N=4kW ；供水管道使用不锈钢管道沿道路旁煤气管道架空接至发电厂房除盐水箱。3.4.2发电冷凝水管道 发电冷凝水使用不锈钢管道沿道路旁煤气管道架空接至甲方指定用户。3.4.3发电生产用水管道 发电生产用水管道使用焊接钢管道埋地敷设。3.4.4发电区域排水管道生产和生活排水管道使用焊接钢管或钢筋混凝土管，就近排入厂区现有排水管道；雨水管道沿道路敷设，在路边设雨水口收集雨水，就近排入厂区现有雨水管网。3.5 主要技术经济指标总循环水量 9500m3/h 循环水新水用量 150m3/h除盐水用量 平均3m3/h，最大8m3/h生活水用量 2m3/h水重复利用率 98%4采暖、通风、空调4.1概述 本设计为唐山不锈钢公司煤气、饱和蒸汽发电工程，内容包括：主厂房、循环水泵房采暖通风；高、低压配电室、主控操作室通风空调。4.2设计内容4.2.1 采暖采暖热媒采用95-70热水采暖，散热器采用钢制高频翅片管对流散热器，采暖系统采用上供下回系统形式,热源接自不锈钢南换热站。采暖面积如下：汽机厂房及循环水泵房采暖，采暖面积：1872m2。4.2.2通风：循环水泵、电缆夹层机械排风系统；汽机主厂房机械排风系统。（1）电缆夹层设置机械排风，换气次数：8-10次/小时，选用4台防爆型边墙排风机，型号：WEX-500EX4-0.25，电压：380V,功率：0.25KW，风量： 4500m3/h，设置排烟防火阀。（2）循环水泵站设置机械排风，换气次数：8次/小时，选用5台边墙排风机，型号：WEX-500D4-0.25，电压：380V,功率：0.25KW，风量： 4500m3/h。（3）对汽机主厂房进行机械排风，换气次数：8-10次/小时，选用6台屋顶排风机，型号：RTC-750D8-1.5-GT，电压：380V,功率：1.8KW，风量：18000m3/h。4.2.3空调 高压配电室、电抗器室、低压配电室及主控操作室设置分体空调。（1） 高压配电室和电抗器室采用3台单冷柜式空调制冷，室内机:FVY200AMY1L，电压:380V 功率:1.5KW/台，室外机:R200KMY1L，电压:380V 功率:8KW/台，制冷量:20KW。（2） 低压配电室采用2台单冷柜式空调制冷，室内机:FVY200AMY1L，电压:380V 功率:1.5KW/台，室外机:R200KMY1L，电压:380V 功率:8KW/台，制冷量:20KW。（3）主控操作室采用冷暖柜式空调2台，室内机:KFR-120L/SDY-S室外机:R200KMY1L，电压:380V 功率:8.15KW/台，制冷量:12KW 制热量:17.5KW。5电力5.1 系统概述本工程电力设计范围包括一套130t/h高炉煤气锅炉、一套25MW汽轮发电机组、一套6MW饱和蒸汽汽轮发电机组及配套循环水泵站等相关配套设施的电气设计。包括本次工程主体设施及全部附属设施的发电并网、高低压厂用电接线及布置、电气传动、直流电系统、二次线、继电保护及自动装置、电气设备布置及电缆敷设、照明及检修网络、防雷接地、保护接地。5.2 设计原则系统配置简单可靠，在保证节省投资的前提下，尽量提高电气自动化系统的控制水平，设备选型选择安全可靠、质优价廉，有实际运行经验的产品。5.3 电气主接线（1） 25MW汽轮发电机组发电机出口电压为10.5kV,发电机出口设断路器、仪表PT及励磁PT。电气主接线采用电缆接线的单母线接线，并网于不锈钢东110kV变电站10kV II段母线侧。为限制短路电流发电机联络线柜与东110kV变电站并网柜间通过电抗器连接。正常运行时电抗器通过一台快速开关短接，短路故障时快速开关动作，投入电抗器。(2) 6MW饱和蒸汽汽轮发电机发电机出口电压为10.5kV,发电机出口设断路器、仪表PT及励磁PT。电气主接线采用电缆接线的单母线接线，并网于不锈钢东110kV变电站10kV I段母线侧。(3)中性点接地方式 发电机中性点不接地 10kV采用中性点不接地 0.4kV采用中性点直接接地方式5.4 厂用电系统(1)厂用高压电动机采用10kV；低压电动机采用380V；安全照明电压AC36V；直流系统电压DC220V。(2)厂用电采用单母线分段接线，由不锈钢东110kV变电站I II段母线引来两路10kV电源，每路10kV电源均能带全部负荷。（3）0.4kV系统采用单母线分段，在低压电气室内与低压配电屏并柜安装两台10/0.4kV干式变压器, 正常工作情况下两台变压器同时运行，当一台变压器故障时，另一台变压器可带全部负荷。（4） 0.4kV系统采用TN-S系统（5）厂用电计算负荷计算：安装设备容量:4964 kW 运行设备容量:3896 kW10kV计算负荷：有功功率 ： 3037kW无功功率 ： 2033kVar视在功率 ： 3654kVA功率因数： COS=0.835.5电气传动(1)锅炉系统和汽机系统在主控室设集中操作，系统联动及控制采用PLC控制系统。各电气设备设机旁操作；(2)额定功率大于等于90kW低压电机采用软起动；(3)10kV电机分为控制室、10kV开关柜和机旁三地操作。5.6 直流系统直流负荷主要为控制、保护、信号、事故设备等负荷，均选用免维护直流电源装置。发电机励磁采用三机一轴无刷励磁方式，数字式励磁调节装置。发电机励磁装置由发电机厂随机配套。5.7 二次线、继电保护及自动装置（1）发电机组10kV开关柜和厂用电10kV开关柜采用微机保护监控系统和分布式光纤测温系统，在主控室集中控制。（2）发电机与电力系统的同期并列，采用自动、手动准同期方式。并设闭锁，以防非同期合闸产生过大的冲击电流。（3）微机监控系统可对10kV配电装置、发电机进行遥测、遥控、遥信，继电保护等。通过SCADA工作站显示主接线，各种报表，历史数据回顾，限值监视及报警处理；事件记录。（4）继电保护1）发电机保护a发电机定子绕组及引出线短路故障的纵联差动保护b发电机定子绕组接地保护c发电机外部短路故障的复合电压启动过电流保护d发电机定子绕组的过负荷保护e发电机励磁绕组过负荷保护，发电机转子绕组一点、二点接地保护f失磁保护g逆功率保护h时限电流速断保护i过电压、低电压保护j低周波保护2)10kV线路保护a时限电流速断保护b过电流保护c单相接地保护3)低压厂用变保护a时限电流速断保护b过电流保护c单相接地保护d温度保护e零序过流保护4)10kV电机保护 a时限电流速断保护b过电流保护c单相接地保护5.8 电气设备布置及电缆敷设电气主控室、10kV配电室、厂用变压器及厂用低压配电装置布置于A跨以外辅跨内三层平面。发电机出线小室为主厂房附式，其位置、大小结合工艺统一考虑。线路敷设视具体情况分别采用电缆夹层、电缆沟、直埋、电缆桥架、局部穿管等。5.9 过电压保护、防雷接地及工作接地系统母线上，发电机三相绕组的中性点上，真空断路器开关柜内均设置过电压保护器，有效地限制各类过电压。本工程内的烟囱、高层建筑、构筑物等属三类防雷等级，按有关规定设计必要的防雷（采用避雷针、避雷带等）设施。接地系统为防雷、接地混合系统，接地电阻1。5.10 照明与检修网络照明电源采用与动力共用变压器方式，照明电压采用交流220V，检修照明采用交流36V，由照明配电箱供电，事故照明采用应急电源装置，在主厂房设置检修配电箱。6自控6.1概述本设计包括一台130t/h高炉煤气锅炉、一套25MW汽轮发电机组、一套6MW饱和蒸汽汽轮发电机组、除氧给水系统及循环水泵站系统仪表及自动化控制系统设计。6.2过程控制及检测项目 锅炉系统主要包括：汽水系统、燃烧系统、风烟系统及除氧给水系统。各部分分别包括压力、温度、流量、液位、一氧化碳检测及燃烧调节、控制等。汽轮发电机系统设有主汽门、调节汽门前后温度、压力、流量检测；汽机转速、轴位移、热膨胀、一二次脉冲油压、轴承回油温度、轴瓦温度检测；抽汽及减温减压系统温度、压力、流量检测；凝汽器系统温度、压力、流量检测；润滑油系统温度、压力、液位检测；汽机保护联锁系统；发电机本体温度检测；空冷器冷却水温度检测等。饱和蒸汽汽轮发电机组主要包括各部分压力、温度、流量、液位、汽机转速、轴位移、热膨胀检测及控制调节等。循环水泵站主要包括泵出口压力检测；供水干管流量、温度、压力检测；循环水池、集水坑液位检测；冷却塔净环水温度检测；冷却塔风机油温检测等。6.3仪表及自动控制系统选型本设计拟采用“三电”一体化PLC控制系统，实现生产过程的检测与控制。仪表与电气共用PLC控制系统。控制系统选用技术先进、操作简便、可靠性高、扩展性能优越、有良好的技术支持及售后服务，具有交好的性能价格比、信誉好、在国内外具有成功使用经验的产品。压力、温度、流量、液位等常规仪表设备选用国内技术先进、使用可靠、价格合理的智能型仪表，部分仪表选用中外合资生产的仪表，个别关键部位仪表选用进口设备。6.4控制室锅炉、汽轮发电机组及其循环水泵站共用控制室。控制室设操作间、机柜间，操作间、机柜间按计算机房标准设计、装修，并设置空调。6.5电源由电力专业提供AC220V, 50HZ 电源。6.6接地自动控制系统设独立接地系统，接地电阻不大于4欧姆。仪表保护接地电阻不大于4欧姆，接地极与电力专业共用。7 电信设施7.1 概述设计范围：本设计包括1套130t高炉煤气锅炉、25MW汽轮发电机组、6MW饱和蒸汽发电机组及其相应辅助设施的电信设施及本工程区域范围内的电信线路。设计内容：自动电话、调度电话、移动通信系统、工业电视系统及火灾自动报警系统。7.2 电信系统(1)自动电话为保证各生产岗位之间的联系及各管理部门日常对内对外公务联系，设置自动电话分机5部，自动电话由不锈钢公司自动电话总机供线。(2)调度电话为满足车间调度员能及时组织、协调生产作业计划、指挥生产和召开会议提供通信服务，设置调度电话15部，调度电话由不锈钢公司调度电话总机供线。(3)移动通信系统为及时了解掌握生产信息，随时处理解决各种突发性问题，保证巡检人员与指挥人员随时联系，设置移动通信系统。本工程移动通信利用无线对讲机，配置无线对讲机10部，发射功率25W，采用400MHz频段，使用频点由建设单位向当地无线电管理委员会申报批准。(4)工业电视系统为保证产品质量、生产工序之间相互配合，提高生产效率，确保设备和人身安全，满足操作人员必须监视不易直接观察的生产部位或场所的要求，设置工业电视系统，直观地将生产情况显示在主控室内。主要摄像点包括：锅炉炉顶1点、锅炉烧嘴区2点、除盐水站1点、除氧器1点、给水泵2点、高低压配电室4点、取样间1点、鼓引风机3点、煤气阀门平台2点、蒸汽平台1点、汽包水位计2点、厂房0.00m平面1点、厂房7m平面1点、厂房12.5m平面1点、厂区保安监控4点等区域摄像点。 本工程共27处设置监视点，系统采用单头单尾方式传输信号。根据工艺要求，锅炉设置2套炉膛火焰电视监视装置。所有视频图像均在主控室内显示。(5)火灾自动报警系统为了安全生产，及时发现火情，及早控制火灾蔓延，减少火灾损失，根据有关消防要求，本工程设计如下：在电气室等处设置点式光电感烟火灾探测器；在液压站、润滑站设置红外火焰探测器及缆式感温探测器；在电缆夹层等处设置缆式感温探测器；并根据有关规范要求设置消防联动控制模块，用以控制防火阀及风机等，本系统除在各防火分区设置火灾探测器外，还设置适量的手动报警按钮、控制模块等设备，对相关消防设施进行联动控制。本工程在主控室设置火灾报警控制器1台。7.3电信线路本工程传输线路按各通讯系统的传输特性确定并自成网络系统。厂区主干电信线路优先采用利用电力电缆沟及电缆通廊敷设，在不能利用电力桥架敷设的情况下，厂区通讯线路采用地下管道敷设方式。车间内的各类传输线路的敷设，以电力电缆沟敷设为主，部分地段采用暗管敷设方式，其余采用钢管沿墙、柱明敷方式。8总图运输8.1 概况本工程于唐山不锈钢有限责任公司院内新建一台130t/h煤气锅炉、一台25MW凝汽式汽轮发电机组及其配套设施，一台6MW饱和蒸汽汽轮发电机组及其配套设施。在满足工艺流程顺畅、运输合理，符合消防规范要求，同时少用地前提下，尽量紧凑布置。8.2总平面布置新建锅炉发电及饱和蒸汽汽轮发电布置在不锈钢中部，4#高炉鼓风机站西侧，占用原合金料库区域位置。本着满足工艺要求的前提下节约用地的原则，新建锅炉发电机组、饱和蒸汽汽轮发电机组及循环水泵站共同布置在同一厂房内。由东向西依次为烟囱、锅炉、发电主厂房、循环水泵站、循环水池。具体布置见附图10197Y-ZT。8.3竖向布置8.3.1锅炉发电区域场地平坦，室外地坪标高为48.00m。8.3.2场地排水本工程道路均为城市型道路，为保持厂容整洁又能顺利排