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文档简介
PAGEPAGE1安钢9#高炉煤气净化系统改造工程技术方案江苏瑞帆环保装备股份有限公司20目录1总论 12项目范围及内容ﻩ43燃气设施ﻩ44通风ﻩ175给排水设施ﻩ196热力设施ﻩ237液压ﻩ238总图运输ﻩ239电气ﻩ2410仪表ﻩ3011电讯ﻩ3312土建 3413主要设备表ﻩ3514附图 55ﻬ1总论1.1项目概述目前安钢现有9#(2800m3)高炉煤气净化系统采用湿法除尘,资源综合利用率低和环境质量较差。为了综合利用能源改善环境,依据国家的《钢铁产业政策》,安阳钢铁股份有限公司拟将现有9#高炉煤气净化系统由湿法改为干法,建一套高炉煤气干式布袋除尘系统,取代现有湿法除尘系统,相应对TRT进行改造,并新建经现场勘察,9#高炉干法除尘布置在高炉出铁场除尘器与高炉煤气重力除尘器之间的空余场地,具体布置见总图.1.2项目实施原则根据安钢实际情况和发展要求,结合国家经济建设的方针政策,本工程遵循以下原则:1、遵循“先进、实用、可靠、经济”的原则。使总体布局、方案实施、生产技术设备装备水平及生产过程控制管理水平达到和谐统一。方案设计技术先进、工艺顺畅、布局合理、施工期间不影响现有设备生产、新旧设备碰头切换时影响高炉停产时间最短,运行费用低。总图布置和工艺流程合理;节省用地;节约投资;2、消化吸收国内外已成熟的适用的先进工艺和技术,确保生产长期、安全、稳定地连续生产,以取得较高的经济效益;工程建成投产后主要技术经济指标达国内先进水平;3、自动化控制水平遵循先进、实用、有效,有利于产品质量控制和安全生产,性价比高的原则;4、在工艺设备的选择方面,采用先进的节能降耗技术,减少水、电、蒸汽等动力的消耗,以达到节能降耗的目的;降低产品成本,积极发展循环经济;5、贯彻“以防为主,防治结合”的环境保护原则,对生产的全过程进行控制。推行清洁生产,从源头控制污染物的产生量,做到节能降耗,增效减污;提高工业用水循环率和重复利用率,节约水资源,保护水环境;生产过程中产生的废物尽可能减量化、资源化、无害化,以达到社会效益、经济效益和环境效益的和谐统一;6、在确保建设质量的前提下,严格控制建设投资.1.3项目范围及内容1、本工程项目内容:9#高炉煤气净化系统及相应配套设施改造。2、项目范围及要求:工程方案的总体设计,土建,除尘系统(除尘器、本体系统、电控、仪控、自动化、输灰系统、阀门系统、煤气反吹系统、氮气系统等),TRT(本体、配套阀门、膨胀节、管道、电控、仪控、自动化、供配电线路)、新建高炉煤气调压阀组(带消声装置),配套外围管网改造对接及保温,煤气喷淋降温装置,工程建筑、安装、调试及投运,人员培训和维护服务等.干式除尘系统要求能够满足在变工况、变负荷调整等条件下的安全、可靠、长周期运行要求.TRT设备改造应本着安全稳定运行、提高发电效率、节约投资及运行成本的原则,可利用设备不得更改.1.4自然条件1、大气压力冬季历年最大气压ﻩ ﻩ 101.73kPa夏季历年最低气压 ﻩﻩﻩ 99.59kPa历年平均气压ﻩ ﻩﻩﻩﻩ100。75kPa2、大气温度最热月平均温度ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ26.9历年平均温度ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ13。6极端最高温度 ﻩﻩﻩﻩﻩ41.7极端最低温度 ﻩ —21。7冬季最低日平均气温ﻩﻩﻩ -14。83、相对湿度最冷月月平均相对湿度ﻩﻩﻩ61%最热月月平均相对湿度ﻩﻩ ﻩ78%年平均相对湿度 ﻩﻩﻩﻩ66%4、基本风荷载 ﻩﻩﻩﻩﻩ0.35kN/m25、基本雪荷载ﻩﻩﻩﻩﻩ0.25kN/m26、抗震设防烈度ﻩﻩ ﻩﻩ8度7、设计基本地震加速度ﻩﻩ 0。20g8、供电条件:频率50HZ电压AC380/220V1。5设计条件1、高炉煤气发生量正常ﻩ42~45万m3/h最大52万m3/hﻩ2、煤气压力 220~235KPa3、煤气温度正常ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ100~250℃最高ﻩﻩﻩﻩ ﻩ300℃4、布袋入口粗煤气含尘量ﻩﻩ~20g/m35、要求布袋出口净煤气含尘量ﻩ≤5mg/m3(布袋除尘器后)6、重力除尘器出口瓦斯灰堆比重0.8~1.2t/m37、供电条件频率50HZ电压AC380/220V8、本工程设备所配电气仪表设备均应符合防爆2区的设计规定。9、冷却水条件PH值: ﻩ6.5~9。5硬度:ﻩ10~12oH混浊度:ﻩﻩ ﻩﻩ≤100mg/l有机物含量:≤25mg/l含油量:ﻩﻩ ﻩﻩ≤5mg/l水温:≤35℃ﻩ供水压力:0.3~0.45MPa(g)10、电源条件低压三相动力负荷电源: ﻩAC380V/50Hz低压单相动力负荷及照明电源:AC220V/50Hz直流控制电源:ﻩﻩﻩﻩDC220V11、仪表气源洁净压缩空气0.4~0.6MPa(g)(无油无水)12、煤气条件9#高炉TRT(2#TRT)煤气参数表(现状)序号项目最大正常1透平入口煤气压力(kPa)2151602透平入口煤气流量(万m3/h)52453透平入口煤气温度(℃)2501504透平出口压力(kPa)15155透平入口煤气含尘量(mg/Nm3)小于50(短期)小于106吨铁发电量(kW/t铁)(2011。1-9平均)332燃气设施2.1概述:根据安钢要求,对现有9#高炉煤气系统进行改造,将现有高炉煤气净化系统由现重力除尘器→毕肖夫系统的高炉煤气湿法除尘工艺改造为重力除尘器→干法布袋除尘工艺.改造实施时不影响现有高炉生产。本工程与之配套的燃气系统主要设施须做如下改造:(1)新建干法布袋除尘设施取代现有毕肖夫系统(2)改造现有高炉煤气余压透平发电装置-TRT(3)新建高炉煤气减压阀组及消声器(4)新建高炉净煤气喷淋降温加药装置2.2高炉半净煤气净化设施改造本设计对半净煤气净化设施改造,新建一套干法布袋除尘设施取代现有环缝洗涤系统。1、9#高炉干法布袋除尘工艺系统干法布袋除尘设施由10个DN6000布袋箱体和1个DN4000集中灰仓并联组成,两排布置,输灰采用气力输灰。整个设施采用钢框架结构。高炉煤气除尘器主要技术参数见下表:序号名称性能指标一除尘器箱体1箱体数量10个2排布方式DN6000箱体,两排布置3箱体壁厚封头壁厚16mm,其它4花格板壁厚14mm5单箱体/总滤袋条数436/4360条6滤袋规格φ160×87滤袋材质P84复合滤料800g/m28单箱体/总过滤面积1744m9工况过滤风速(工况条件:煤气量520000Nm3/h,压力0.2MPa,温度200℃10个箱体运行时:0。2689个箱体运行时:0。2988个箱体运行时:0。33610半净煤气含尘量~10g/Nm11净煤气含尘量<5mg/Nm312清灰形式双向电磁脉冲喷吹13清灰氮气压力0。35~0.4MPa14氮气消耗量最大:800m3/h间歇使用15进出口通径进口DN1000出口DN90016阀组形式电动全封闭插板阀+气动煤气耐磨蝶阀17波纹补偿器材质254SMo二输灰方式气力输灰1气力输送管道DN125,耐磨处理2气力输灰介质氮气或高压净煤气三储灰仓1数量1个2规格型号DN40003单箱体/总储灰量120m4过滤系统4.1单箱体/总滤袋条数212条4。2滤袋规格φ160×24.3滤袋材质防结露耐高温滤料4。4单箱体/总过滤面积2662、高炉煤气除尘系统流程(1)当高炉正常运行时当高炉正常运行时,自重力除尘器出来的半净煤气温度为120~250℃,进入并联的布袋除尘器,经布袋过滤除尘,煤气得到净化,并进入净煤气总管。净化后的煤气含尘量≤5mg/m3,煤气经TRT或调压阀组调压稳定高炉炉顶压力,调压阀出口煤气压力保持在~15KPa。为使减压阀组噪音达到环保要求,高炉减压阀组后设有煤气管道消音器.随着布袋过滤过程的不断进行,滤袋上的粉尘越积越多,过滤阻力不断增大。当阻力增大(或时间)到一定值时,电磁脉冲阀启动,进行脉冲喷吹清灰,喷吹气采用氮气,清理的灰尘落入灰斗。(2)当高炉非正常运行时当高炉处于非正常运行时,半净煤气温度将可能处于300℃≤T≤450℃或T〈90℃半净煤气温度过高(大于300℃)时,则在高炉炉顶或重力除尘器采用喷水等降温措施,使进入布袋除尘器的半净煤气温度处于120℃~250℃,保证布袋除尘器正常工作。为防止煤气结露,除尘器和灰斗、荒煤气管、净煤气管外表面覆盖保温层,以保持煤气温度。3、除尘器箱体(1)结构特点除尘器中部箱体为园形筒状结构,箱体内径为6000mm,高20100mm,设计压力0.25MPa,材质为Q345R,板厚检修人孔4个。箱体设氮气吹扫系统,用于清除积聚的灰尘和筒体煤气置换吹扫;仪表压缩空气系统,用于阀门控制;人工灰尘检测口一个,方便取样化验。悬挂式箱体支座,每个筒体4个。DN1000煤气进口接管一个,设相应导流配气装置。除尘器顶部采用符合JB/T4746-2002标准要求的正椭圆形封头,壁厚16mm,材质除尘器下部采用锥形灰斗,材质Q345R,板厚14mm,锥形灰斗锥角为50除尘器进、出口管道分别设置DN1000、DN900的全封闭式电动插板阀、气动三偏心蝶阀、大拉杆波纹补偿器、手孔.(2)箱体安全保护和气流分布箱体上设有超压泄放装置一套,以保证箱体的安全运行。安全阀公称直径DN150,设计温度为350℃时,泄爆压力0.245在箱体顶部的煤气出口支管上设置一套煤气放散装置,包括电动放散球阀和放散接管,放散口高出箱体顶部4米以上.放散球阀公称直径为DN200,设计压力0。6MPa。放散管安装煤气检测口,以便箱体检修前,用气体置换后,手动检查箱体顶部的煤气或氧气含量.箱体出口支管上安装插入式粉尘检测仪,在线实时检测净煤气含尘量,以此判断箱体内是否有破损布袋。箱体进、出口设置差压变送器,以此来监视箱体压力;差压由进、出口煤气压力变送器计算得出,在线检测除尘器过滤阻力,以此控制脉冲喷吹清灰。箱体进气口对壁设一块挡灰板(暂定),防止高速灰尘冲刷箱体壁板,造成箱体局部严重磨损。在进气口和滤袋之间设有对煤气起导流作用的格子板,对煤气起导流作用,使煤气均匀向上。出气口设置在箱体顶部.(3)涂漆要求筒体内壁:涂E06—28无机硅酸锌防锈漆2道,每道干膜厚度50μm;然后涂W61-64有机硅高温防腐漆2道,每道干膜厚度50μm。筒体外壁:涂E06-28无机硅酸锌防锈漆2道,每道干膜厚度50μm.4、过滤系统过滤系统主要由滤袋、龙骨、花板组件组成。(1)花板花板材质为Q235—B,板厚12mm,下部设有大梁支撑件和加强筋,防止承重变形。花板孔径偏差不大于0.1mm,孔距偏差不大于0.5mm,花板整体成形的平整度偏差不大于0.5mm。花板最大差压按40kPa设计,花板应具有足够的刚度,在最不利工作状态下挠度不大于5mm。花板开孔处应平整光滑、无毛刺等缺陷,滤袋安装后,必须严密、牢固、装拆方便.花板板口、挂帽有足够强度,保证在280℃时不变形、耐用。花板口中心与吊挂垂直偏差不大于1mm滤袋及其骨架从花板孔中装入,并通过袋口的安装机构固定在花板上。花板由箱体内部的钢构件支架固定,并满焊在箱体内。(2)滤袋材质:P84玻璃纤维复合针刺毡(P84含量不低于15%),滤料单重大于800g/m2。滤袋底部100mm处双层加强,滤袋的涨圈采用高强度弹性涨圈,牢固地固定在花板上。滤袋的缝制:滤袋口部三层加厚加强的缝制工艺,口部采用两道加强密封件。滤袋使用寿命在两年以上。每个箱体滤袋数量为436条,滤袋规格:Φ160mm×滤袋工作温度为90~260℃,工作极限温度为300℃(3)笼骨笼骨规格:与滤袋配套.采用组合式结构,拆卸方便,各段之间采用分段插接式技术和无阻碍滤袋组合元件技术,同心度偏差小于5mm。笼骨材质为碳钢,联结点不外露表面有机硅喷涂处理,袋笼的纵筋和反撑环分布均匀,纵筋数量不少于14根,反撑环的间距小于250mm。龙骨顶部设有专用高效文氏管.龙骨采用直径不低于4mm5、脉冲喷吹系统反吹介质采用氮气,系统主要包括氮气包、脉冲阀、喷吹管、检修球阀、超音速引射喷嘴等,采用针对大直径箱体的布袋脉冲清灰而设计的先进的双向电磁脉冲喷吹装置,能使每个电磁脉冲阀所带的布袋数量接近,清灰均匀、彻底。反吹控制采用定时或定差压两种数据可调、可选择的操作方式并能实现自动,脉冲反吹清灰可采用在线清灰或离线清灰。氮气包设计压力1。0MPa。氮气系统阀门压力等级为1.6MPa。6、干灰贮运系统贮灰系统采用园形筒状结构的大灰仓,共计1个,灰仓内直径为φ4000mm,高20235mm,壁厚12内部设布袋除尘装置,当净煤气作为反吹介质时,对反吹煤气进行净化。仓内滤袋数量212条,滤袋规格(直径×长度):Φ160mm×2500mm顶部设超压泄放装置,由DN150安全阀和接管组成。顶部设放散装置,大灰仓内净化后的混合气体通过放散管放空。下部锥形灰斗上设蒸汽保温盘管,盘至高灰位。对灰斗进行加热保温,防止温度小于130℃灰仓整体保温,保温材料采用隔热性能良好的复合硅酸铝毡,外包镀锌铁皮。箱体下部灰斗还设有蒸汽盘管,防止结露.灰位由安装在大灰仓上的上、中、下位三个射频导纳测定,并设有仓壁震动器和氮气炮两套。7、除尘器卸输系统卸输灰系统采用气力输送,由气动卸灰球阀、气动钟形泄料阀、输灰管、加湿机等组成。卸、输灰系统的工艺流程如下:除尘器灰斗→DN250气动卸灰半球阀→DN250气动钟形卸料阀→DN100气动卸灰半球阀→DN125输灰管道→大灰仓→插板阀→加湿机→汽车。气力输送介质采用氮气.设在输灰管道前端的两个气动球阀用来控制选用氮气作为输灰介质,并设置压力调节装置,将介质压力调节到合适的压力。氮气由10m3输灰介质将灰尘送至大灰仓,并经过滤后,通过放散管放空。8、箱体进、出口阀门(1)电动全封闭插板阀荒煤气支管采用全封闭耐磨防爆型插板阀。DN1000电动插板阀共10个、公称压力0.4MPa、工作压力0.25MPa.阀门带配对法兰、紧固件及金属缠绕垫片等,配带防爆电控箱,具有远程/本地操作功能,阀门位置信号进入PLC。净煤气支管采用全封闭防爆型插板阀。DN900电动插板阀共10个、公称压力0。4MPa、工作压力0。25MPa。阀门带配对法兰、紧固件及金属缠绕垫片等,配带防爆电控箱,具有远程/本地操作功能,阀门位置信号进入PLC.(2)气动蝶阀除尘器进、出口支管上均装有煤气切断阀,进气管煤气切断阀为DN1000气动三偏心金属硬密封耐磨煤气蝶阀;出气管煤气切断阀为DN900气动三偏心金属硬密封煤气蝶阀,公称压力0。4MPa,工作压力0.25MPa。阀门带配对法兰、紧固件及金属缠绕垫片,具有远程/本地操作功能,阀门位置信号进入PLC。9、波纹补偿器本项目高炉煤气管道使用的波纹补偿器均采用耐腐蚀性强的不锈钢材质.布袋除尘系统荒、净煤气主管波纹补偿器:DN1600,共计1台,DN1800,共计1台,DN2200,共计1台,DN2600,共计1台。波纹管材质内层为254SMo不锈钢,其余SUS316L。内层衬套材质为16MnR,δ≥12mm,用于荒煤气的波纹补偿器,衬套内壁做耐磨喷涂处理。设计压力0.25Mpa,最高耐温350℃布袋除尘器箱体进出口支管均设补偿器,DN1000共计10台,DN900共计10台。波纹管材质内层为254SMo不锈钢,其余SUS316L.内层衬套材质为16MnR,用于荒煤气的波纹补偿器,衬套内壁做耐磨喷涂处理。设计压力0.3Mpa,最高耐温350℃布袋除尘器的排灰口设有轴向补偿器,波纹管材质要求内层为254SMo不锈钢,其余SUS316L,设计压力0。3MPa,最高耐温250℃,补偿量≥40mm,内层套筒做耐磨处理,补偿器法兰连接。两套除尘器共计10、煤气管道荒煤气主管在除尘器中起气体分配作用,它将荒煤气分配到除尘器各箱体中,荒煤气主管主要材料为Q235B。为使煤气均匀的分配到10个箱体中,荒煤气主管按等速管设计.保证管道流速在15~20m/s.荒煤气主管内部焊接喷涂铆钉,铆钉成方格布置,每个格为150×150mm,材质Q235-A,再进行莫来石喷涂,提高管道耐磨性。净煤气出口主管将各箱体中经净化后的煤气收集到一起,净煤气主管主要材料为Q235B。净煤气主管按等速管设计。荒、净煤气主管上各设DN600人孔1个,(共2个)人孔下安装检修平台及连接走梯。荒、净煤气管末端各设置1台DN250电动放散球阀.11、氮气系统在除尘系统中,脉冲反吹、吹扫、气动阀门等均需要氮气。因此干法除尘装置里要设置两套氮气系统,并设置2个10m3氮气储气罐均按照GB150《钢制压力容器》设计制造,设计容积10m3,设计压力1.0MPa,主要材质16MnR,内径Φ1800mm,上下均采用封头,中间为圆形直段。氮气罐安装一个DN25排污阀,DN80安全阀,就地压力表等。进出口设DN150截止阀两个一个氮气罐后接DN125调压阀组,将氮气压力由0.8MPa减至0.1MPa,供氮气输灰使用.另一个氮气罐后接减压阀组三套:一套由0。8MPa减至0.4MPa,供脉冲反吹清灰使用,大小为DN100调压阀组;一套由0.8MPa减至0.6MPa,供气动阀门使用,通径为DN50;另一套由0.8MPa减至0.6MPa供助吹、吹扫装置使用,通径为DN50。12、蒸汽系统本系统设置蒸汽系统一套,给筒体锥体上的蒸汽保温盘管提供蒸汽。蒸汽主管道DN80,蒸汽保温盘管DN25,蒸汽主管道末端设有疏水系统一套,用来排出蒸汽管道里面的冷凝水。蒸汽管道检漏和筒体打压合格后才能做保温工作。13、电控系统(成套低压控制柜)(1)主要设备电气传动方式除尘器系统主要阀门设备均为气动和电动,各类阀门的控制要求遵循如下设计原则:箱体进出口煤气气动蝶阀为煤气管理控制楼PLC控制,采用得电关的双电控形式,其他气动阀门采用气开式(得电开)单电控形式。箱体进出口煤气电动插板阀为机旁、PLC控制。卸输灰系统的气动阀门、仓壁振动器、加湿机等电机为机旁和PLC控制。箱体气动放散阀PLC控制.11、仪控系统(成套仪表柜、PLC柜)(1)除尘系统过程检测和控制包括:系统半净、净煤气总管压差检测(由半净、净煤气压力计算得出)布袋除尘器半净煤气总管温度、压力检测布袋除尘器净煤气总管温度、压力检测每个布袋除尘箱体脉冲系统氮气包压力检测每个布袋除尘箱体半净、净煤气管压差检测(由半净、净煤气压力计算得出)每个布袋除尘箱体出口净煤气含尘量在线检测大灰仓进口及放散口差压布袋除尘器箱体及大灰仓温度检测净煤气总管含尘量在线检测布袋除尘器箱体及大灰仓灰位检测布袋各气动阀、除尘脉冲阀及卸输灰系统的顺序控制系统低压氮气主管流量测量系统低压氮气压力测量及调节每个布袋除尘器箱体灰斗及大灰仓温度检测进机所有参数应具有历史参数存储及显示功能。系统内的检测和控制设备进PLC系统。干法除尘器PLC具备通过以太网与高炉控制系统联网的软件和交换机接口(环网双接口).网络打通双方共同完成。BDC的PLC预留粉尘含量输出端口一个给TRT。干法除尘系统与高炉系统的连锁控制信号以硬接线方式提供。控制系统选用施耐德昆腾系列,控制系统含1套PLC控制器、1台工作站(工作站具有工程师编程功能及操作员操作功能)、1套以太网网络设备、1套现场总线网络设备及网络A4激光打印机1台、配置一台UPS等设备,控制器的CPU负载率≤60%,不同类别的IO模块预留点≥15%.控制室上位机配置为CPU3.0G/2G/320G/21″LCD显示器/DVDRW,采用WindowsXP正版操作系统。工作站操作画面采用VIGEOCETICT系统软件,卖方负责PLC系统的软件编程和操作画面制作、系统调试、人员培训及提供相关资料和图纸,并提供编程软件(UNITY)、画面软件(VIGEOCETICT)各一套,软件加密狗2个。2.3高炉调压控制系统本系统设调压阀组及消音设施1套,与TRT装置并联使用。当TRT不运行时,炉顶压力由减压阀组自动控制,煤气经调压阀组调压稳定高炉炉顶压力,调压阀出口煤气压力保持在~15KPa。当TRT运行时,炉顶压力由透平静叶自动控制。减压阀组在高炉值班室控制。为使减压阀组噪音达到环保要求,高炉减压阀组后设有煤气管道消音器,煤气调压阀组后净煤气并入厂区低压煤气管网。1、调压阀组调压阀组设在布袋除尘设施后,消音器之前,与TRT并联使用。调压阀设有1×DN500+3×DN800的4个蝶阀,设置独立的液压站控制。各阀门的性能参数见下表。序号项目名称数量设备规格性能1主调节阀1个DN500,PN0.25MPa,三偏心金属密封蝶阀2快开阀2个DN800,PN0.25MPa,三偏心金属密封蝶阀,快开时间小于1s3限程调节阀1个DN800,PN0.25MPa,三偏心金属密封蝶阀2、消音器消音器采用卧式,筒径Φ4600,长约12米为改善高炉区的噪音影响,从调压阀组、消音器、最终至立式煤气全封闭插板阀后为止,均采用镀锌铁皮包裹设备及管道,其夹层内充填吸音材料.通过以上措施,能降低减压阀组所产生的噪音30分贝。3、消音器后净煤气切断装置为便于调压阀组检修,本系统在调压阀组消音器后,DN2600净煤气主管上设煤气全封闭插板阀及防爆电动蝶阀各1套,用于调压阀组或高炉煤气系统检修时,可靠切断高炉净煤气.3.4煤气余压透平发电(TRT)1、设计原则本设计需将原湿式TRT装置改造成全干式TRT装置,改造后的全干式TRT机组必须遵循以下原则:(1)在不影响干式高炉煤气发电效率,保证高炉炉况稳定的前提下,尽可能利用现有设施,争取多发电。(2)改造后的全干式TRT装置在正常启动、运行、停机过程中,不得影响高炉正常生产.(3)当TRT机组在运行中发生重大事故而紧急停车时,也不能对高炉顶压造成大的波动.控制标准:透平正常运行时,炉顶压力波动≤±4kPa;透平正常停车时,炉顶压力波动≤±5kPa;透平甩负荷时,炉顶压力波动≤±8kPa;不能单独向用户供电,只能与工厂电力系统并网运行。另外,改造后的TRT装备标准达到国内先进水平,采用先进实用、成熟可靠的工艺技术,达到最佳的技术、经济效果,建设成投资省、见效快、质量好、效益高、能耗低的优质工程。2、TRT设计点确定高炉煤气余压透平发电(TRT)设计点参数见下表。9#高炉TRT主机主要设计参数项目单位设计点最大值备注大气压KPa(A)101.3101.3透平入口煤气量1044552考虑调压阀组1%漏损率透平入口煤气压力KPa(G)210225透平入口煤气温度℃180200透平出口煤气压力KPa(G)1515透平主机效率%8686±2%的偏差发电机效率%9696透平功率KW1221919370选用额定功率20000kW的透平机及发电机经计算设计点9#高炉TRT主机透平发电机功率12219kW,最大功率19370kW,高炉煤气余压发电(TRT)采用全干式透平主机,考虑到高炉正常出力的效率及多发电的原则,改造成全干式透平机后,9#高炉TRT主机应配置20000kW无刷励磁同步发电机组。3、TRT系统组成改造成全干式透平机后,高炉煤气余压透平发电装置由以下八大系统组成:(1)透平主机和发电机系统(2)高低压发配电系统(3)大型阀门及煤气管道系统(4)液压伺服控制系统(5)润滑油系统(6)氮气密封系统(7)冷却水系统(8)自动控制系统4、主要设备改造说明(1)透平主机原设计的高炉煤气余压发电(TRT)装置透平主机为湿式透平机,湿法透平机主机改为干法后,透平主机修改的内容如下:a.原透平主机的喷雾取消。b.拆除透平主机原密封油环组件,两个轴密封更换为干式轴端密封组件。c.透平机转子需要重新加工,满足干式轴端密封组件要求.d。更换机组所有密封条改为耐高温的密封胶圈.(2)发电机:该系统根据计算,现有发电机组能力偏小,考虑到高炉正常出力的效率及多发电的原则,改造成全干式透平机后,将9#高炉TRT的15000KW发电机组调换到8#高炉的TRT上使用,9#高炉TRT新配一台20000KW发电机组,并对发电机基础平台等作适当改造。(3)润滑油站:湿法高炉煤气透平发电装置改为干法高炉煤气透平发电装置。原润滑油系统的油冷却器面积加大,需要更换油冷却器。(4)大型阀门:湿法高炉煤气透平发电装置改为干法高炉煤气透平发电装置,为了使TRT启机更灵活,在入口管路增设启动阀。为了TRT系统更安全可靠运行,将TRT装置前后的旁通快开阀及其它阀门更换耐高温的密封圈。(5)透平机入口增加加药装置。5、TRT工艺流程由布袋除尘器出来的高压高温、干燥洁净的煤气经DN1800电动蝶阀、液动全封闭插板阀、快速切断阀进入透平膨胀机,透平的第一级静叶为可调,用其调节进透平机的煤气流量,并用其控制炉顶压力。通过导流器使煤气转成轴向进入叶栅,煤气在静叶栅和动叶栅组成的流道中不断膨胀作功,压力和温度降低,并转化为动能作用于工作轮(即转子及动叶片)使之旋转,工作轮通过联轴带动发电机一起转动而发电.叶栅出口的煤气经过扩压器进行扩压,以提高其背压达一定值,然后经排气蜗壳流出透平,进入减压阀组后的煤气管道.膨胀后的煤气压力为~15KPa,经过出口DN2600煤气管上液动插板阀、电动蝶阀后接入外部管网;当TRT发生故障时,紧急切断阀将在小于1s的时间内关闭,此时联锁旁通快开阀(一般约1~2s)打开,使高压煤气短时间内快速泄压至煤气管道低压侧,避免炉顶压力突然升高,同时调压阀组其它阀自动打开,在旁通快开阀慢关时(一般约40s),调压阀组自动阀逐渐开大,自动调节炉顶压力,炉顶压力转至高炉侧控制,使TRT系统安全脱离高炉煤气系统,保证高炉正常运行。TRT正常运行时,煤气不经过减压阀组,炉顶压力由TRT调节。6、TRT工艺布置TRT布置采用部分室内布置,透平主机、发电机、润滑油站设置室内,透平主机、发电机为高架式,混凝土平台高8.0m。TRT主控楼利旧,控制室用天桥与TRT主机平台相连。7、TRT八大系统各设备改造后性能参数根据全干式TRT装置配置,本设计对现有TRT八大系统以下设备进行改造:(1)透平主机,该主机由TRT制造厂家进行如下改造,取消原透平主机的喷雾装置;将透平主机两个轴密封更换为干式轴端密封组件;透平机转子重新加工,以满足干式轴端密封组件要求;更换原机组叶片,保证机组在流入高温干煤气状态下运行平稳;将原机组所有密封条改为耐高温的密封胶圈.利旧原机壳、静叶调节机构、润滑动力油系统,新制并更换调节缸、进口圈、密封套、扩压器、转子、静叶承缸、支撑轴承及止推轴承,更换联轴器及护罩等。改造后的主机应符合下列要求:型式:干式两级轴流反动式、两级静叶可调连续运行时间:1。5年主机设计寿命:10年工作转速:3000r/min,允许超速3350r/min(包括发电机转子)。设计寿命主机≥10万小时透平连续不开盖运行时间≥1.5年炉顶压力波动值指标:正常运行±5kPa;甩负荷时±8kPa透平机机壳设计最大压力为300kPa(G),最高温度为260℃。(2)发电机系统,该系统根据计算,考虑到高炉正常出力的效率及多发电的原则,将9#高炉TRT的15000KW发电机组调换到8#高炉的TRT上使用,9#高炉TRT新配一台20000KW发电机组,并对发电机基础平台等改造。(3)润滑油系统经计算,现有润滑油系统供油能力可以满足改造后的TRT机组要求,但湿法高炉煤气透平发电装置改为干法高炉煤气透平发电装置,原润滑油系统的油冷却器面积加大,需要更换油冷却器。(4)液压伺服控制系统根据TRT装置PLC系统的指令,准确及时控制透平转速、发电机功率、炉顶压力等。控制对象为两级静叶可调机构,旁通快开阀、快切阀液压控制系统。现有液压伺服控制油站可以满足改造后的TRT机组要求.(5)给水系统主要由阀门管道等组成,并为润滑油站、动力油站的油冷却器,发电机空冷器供水。经计算,现有给水系统可以满足改造后的TRT机组要求.(6)大型阀门系统a.入口电动蝶阀,利旧,规格为DT947PH—3DN1800,1台b.入口液动启动蝶阀,新设计,规格为PN0。4MPa,DN500,1台c.入口液动全封闭式插板阀,阀体利旧,阀门规格为SCZ743X—2.5DN1800,1台d.出口电动蝶阀,利旧,规格为DT947PH—1DN2600,1台e.出口液动全封闭式插板阀,利旧,阀门规格为SCZ743X—1DN2600,1台f.液压快速切断阀(液动),利旧,规格为KD743PT-2.5DN1800,1台(包括液压执行机构和液压阀台)ﻩg。旁通液动快开阀(液动),共1台,利旧。规格为D743PT-2。5DN800(7)自控系统ﻩ更换PLC、工控机,并对自控系统进行3H—TRT升级改造,实现高炉顶压精确调节(±3KPa以内)在确保高炉正常生产的前提下,尽量多发电;无论在任何情况下保证TRT机组的安全和转速不超过允许范围;具有高自动化程度,能自动启动、自动调速、自动调功率、自动调高炉顶压、自动停机功能。(8)改造高低压发配电系统(9)干式TRT缓蚀除盐装置高炉煤气经布袋除尘后,大部分灰尘得以去除,但气相介质中仍残留一定数量的飘尘、水汽、油雾和因高炉原料不纯而产生的多种酸性气体(如:H2S、HCL、CO2等),该高炉煤气进入TRT装置后,因膨胀做功,温度会逐渐降低,煤气中酸性气体溶解在凝结水中会在叶片表面形成一层酸性水膜,对叶片表面造成腐蚀。腐蚀后的金属表面光滑度急剧降低,此时一些腐蚀产物、油污物、粉尘等附着在叶片上,同时由于煤气温度、流速、压力等下降,煤气中的一些微量成分如(存在但不限于此):NH4+、Cl-等会以结晶态析出,形成各种无机盐类,这些无机物晶体可附着在金属表面形成垢。煤气中小颗粒飘尘、盐晶体等自身会带有电荷,它们相互作用会形成较大的带电杂质颗粒,这些带电微小颗粒物最终能附着在装置的动静叶片上,形成坚固的积盐层,由于积垢不均匀,装置动态平衡被破坏,导致TRT发电功率降低、主轴振动值不断增大直至自动调停,影响装置稳定运行。为此,本设计在进TRT高压煤气管道(快切阀后)上新建1套TRT缓蚀除盐装置,通过该装置将缓蚀除盐剂由DN15不锈钢管输送至进TRT煤气快切阀后1。5米处,喷入高炉煤气管内,借助煤气温度和动能瞬间实现气化和均匀混合。该装置占地面积约1.5mx1。5m,由加药计量泵,不锈钢加药储罐等组成。DN15不锈钢管长约15米。3.5高炉净煤气喷淋降温加药设施为了避免干法除尘后的高炉煤气中的大量氯离子和硫酸根离子进入管网腐蚀主管和用户设备,本设计在TRT和调压阀组后的净高炉煤气管道并网前,新建1套高炉净煤气喷淋降温加药设施设施。1、设计条件设计参数如下:(1)煤气发生量:450000Nm3/h(2)并网煤气温度:≤7(3)净煤气含尘量:≤5mg/m3;(4)净煤气总管压力:~15kPa(5)净煤气冷凝水PH值:PH1-PH3(6)要求除盐中和后净煤气冷凝水PH值:PH7-PH92、工艺流程TRT后或调压阀组后的低压高炉净煤气,由高炉煤气管道输送,经电动全封闭插板阀后,由Φ6000煤气洗涤塔下部进入洗涤塔,经三层含碱冷却水洗涤后,高炉净煤气内含盐离子被大部分中和除去,再经位于洗涤塔上部的除水雾装置后脱水后,合格的高炉净煤气由洗涤塔顶部送出后,经电动全封闭插板阀后进入高炉煤气主管网,送各用户使用。为便于在煤气洗涤系统检修时不影响正常生产,本设计在洗涤塔和煤气主管之间设有DN2400旁通管。旁通管上设有电动全封闭插板阀。供洗涤塔洗涤的冷却水,为加入2%-4%碱液的高炉净循环水,来自三水站,2%-4%碱液由加碱液装置加入送洗涤塔高炉净循环水,经加压水泵(两台,一用一备)送洗涤塔三层喷嘴,供洗涤煤气使用.被盐根离子中和后的洗涤水经洗涤塔底部4米水封排出,进入洗涤塔边的中间水池,后经加压水泵(两台,一用一备)送三水站处理后循环使用。3)主要设备选型(1)煤气洗涤塔塔直径Φ6000,高约24m,材质为Q235-B.内设三层喷嘴装置,单层喷嘴设12在洗涤塔顶部,三层喷嘴装置上方,设有由煤气去水雾层.洗涤塔底部设有DN600排污阀一个,压力为PN1.0Mpa洗涤塔底部排水管设有4米排水水封及阀门系统,洗涤后煤气洗涤水由此排出。(2)加碱液装置由碱液泵、计量泵、碱液储罐等组成。加碱液量约0。6吨/h。(3)加压供水泵两台,一用一备,单台流量180t/h,扬程约30m(4)排水中间水池1个,体积约3m(长)x3m(宽)x3m(深),总蓄水量约27t.(5)加压排水泵两台,一用一备,单台流量180t/h,扬程约70m(6)煤气阀门系统1套a.进洗涤塔高炉煤气全封闭立式插板阀DN2600,PN0。1Mpa1台b。出洗涤塔高炉煤气全封闭立式插板阀DN2600,PN0。1Mpa1台c.旁通高炉煤气全封闭立式插板阀DN2400,PN0.1Mpa1台4通风除尘及空调设施4。1设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》《工业企业设计卫生标准》《工业炉窑大气污染物排放标准》《大气污染物综合排放标准》《工业企业噪声控制设计规范》《工业企业厂界噪声标准》炼铁工艺及各专业设计任务委托书4.2气象参数冬季采暖室外计算温度-冬季通风室外计算温度—2夏季通风室外计算温度32℃夏季空气调节室外计算干球温度35。0℃夏季空气调节室外计算湿球温度2夏季空气调节日平均室外计算温度32℃冬季空气调节室外计算温度-冬季空气调节室外计算相对湿度60%夏季通风室外计算相对湿度53%大气压力冬季101.32kPa夏季99.59kPa室外平均风速冬季2.4夏季2。34.3配置原则1、通风除尘工程设计严格执行国家和行业有关法规或规定,满足清洁生产要求,实现污染物达标排放。2、在高温和辐射热影响的操作地点,为改善其操作环境,在操作点处设移动式轴流通风机。3、通风空调(1)通风对高配室、低配室、循环水泵房、高压泵房、等处设计机械通风装置,采用T35—11轴流风机通风;对布袋除尘器控制室、TRT主厂房、阀门液压站、高炉煤气柜管坑等处设计机械通风装置,采用BT35-11防爆轴流风机通风。(2)空调对布袋除尘器主控室、操作室、值班室等处设置冷暖空调。(3)采暖a.减压阀组的液压站房,均采用闭式钢串片散热器采暖,设计温度16~18℃,热源为0。2~0.3MPa的蒸汽采暖.b。控制楼采暖设施控制楼总建筑面积468m24、经济技术指标总装机容量: ~60kW采暖蒸汽:0.3t/h(饱和蒸汽)5给排水设施5。1概述:安钢9#高炉煤气净化系统改造,其新增配套给排水设施主要包括高炉煤气喷淋降温加药装置水循环系统、新建液压站冷却供回水系统、新建干法布袋除尘加湿机给水系统、煤气管道冷凝水排出器给排水系统、干法布袋除尘控制楼生活给排水系统等。5。2水源:生活用水及生产—消防用水由厂区现有的生活、生产—消防给水管道供给;循环冷却水由循环水泵房水泵组供给。5.3水质及水量5。3.1表5-1生产新水水质指标序号项目单位生产新水1悬浮物含量mg/L102PH7~83总硬度mg/LCaCO3≤2004碱度mg/LCaCO3≤2005氯化物mg/LCl—606硫化物mg/LSO42—≤2007含铁量mg/LFe≤28悬浮物颗粒μm9电导率μs/cm≤450生活水水质按国家生活饮用水标准.5.3.2根据各用户对水质、水量及水压的要求,经水量平衡后,共计需生产、生活用水如下:净环水水量:20m除盐塔喷淋冷却水:16生产新水直接用水量:47m补充生产新水量:4.84m生活用水量:3m循环率:97.20%5.4设计的给排水系统给排水系统有:净环水系统、喷淋冷却水系统、生产-消防给水系统、生活给水系统、生产-雨水排水系统和生活污水排水系统。现分述如下:1、净环水系统该系统主要供阀门液压站等冷却用水,及排水器小流量给水,总水量为13m3/h。使用后仅水温升高,水质未受到污染,回水收集至该系统的补充水由厂区现有的生产-消防给水管道供给。2、喷淋降温加药装置水循环系统该系统主要是喷淋降温加药装置用水,最大用量16喷淋水经用户使用后,重力流至现场集水水池,利用泵将喷淋水提升到三水站新建冷却塔,经冷却塔冷却后流入冷水池,再由泵加压送至喷淋塔循环使用.为了去除煤气中的氯离子和硫酸根离子,将碱液投加到喷淋水中。为了保证系统的水质稳定,设有缓蚀阻垢剂加药装置.系统平均循环水量150m3/h,最大160m3、生产-消防给水系统本系统是供全厂生产和消防用水.生产用水主要有:净循环水系统以及各用户洒水、机修等用水,由全厂生产-消防给水系统供给。4、生活给水系统生活用水主要为干法除尘控制室用水,由全厂生活给水管道供给。5、生产-雨水排水系统区域内的雨水经本系统收集后排入全厂雨水排水管网。雨排水计算采用的雨强度公式:式中:P……设计重现期,取2a;t……降雨历时t=t1+mt2(min);t1……地面集水时间取5-15min;t2……管内雨水流行时间(min);m……延时系数,管道m=2;雨水流量公式:Q=F.q。(L/s)式中:F……汇水面积(ha);……平均径流系数;6、生活排水系统区域内的生活粪便污水经化粪池处理后排入全厂生活排水管网。5.5设计的主要给排水设施及主要设备1、喷淋降温加药装置水循环系统主要设备分述如下:a.排水中间水池1个,体积约3m(长)x3m(宽)x3m(深),总蓄水量约27t。b。喷淋降温加药装置喷淋供水泵组:自吸泵2台,1用1备,Q=~180m3/h,H=~30m,配电机b。常压自吸水泵组2台,1用1备,Q=-180m3/h,H=~30m,配电机N=40c.加药装置:2套,溶解罐容积2.0m3、计量泵Q=0-600L/h、H=30m。f.循环水池上设逆流玻璃钢冷却塔2台,Q=90m3/h,△t=40℃,t2=g。旁滤设施:全自动无阀过滤器1台,Q=18h.循环水泵房内设LX型电动单梁悬挂起重机1台,配带3t手动葫芦,性能参数为:Q=3t,H=6m5.6水质稳定:为维护系统水质稳定,请专业水处理公司做水质试验后,确定投加水质稳定剂的种类及数量,并设计水质稳定系统,本次设置水质稳定间,水质稳定加药装置不在配置范围内.6热力设施本系统所用蒸汽由安钢热力管网提供,管道保温采用矿物棉泡沫,保护层采用δ=0.5mm7液压系统本工程共设置1套调压阀组液压站。液压系统设计的基本说明:系统所有元器件均采用国产品牌;设计中包括临界液位,温度和压力的自动监控,并为这些功能配备报警或允许信号装置,与电机泵组的启停或备用泵的启停进行联锁;油冷却器流量与系统要求相匹配,其水量的控制满足系统的动态要求;控制阀尽可能地使用叠加阀;油箱的尺寸足以保证散热和污物沉降,内壁经喷砂处理和清洗;介质均为抗磨液压油ISO-VG46;所有电磁线圈均为湿式,DC24V;所有过滤器或过滤器组均配置报警装置。8总图运输8.1总平面布置1、车间组成新建设施主要由以下组成:干法布袋除尘器、调压阀组及消声器、喷淋降温加药装置和循环水泵房。2、总平面布置原则(1)生产工艺流程和物流流向合理;(2)充分利用外部交通环境;(3)留有发展余地;(4)节约用地;(5)综合考虑风频风向;(6)新建设施施工期间不影响现有设备生产;(7)符合相关规范规程.3、总平面布置9#高炉干法除尘布置在高炉出铁场除尘器与高炉煤气重力除尘器之间的空余场地,详细布置请参见《总平面布置图》。8.2竖向布置及场地排水厂区竖向采用平坡式布置,由于老区铁水线路需要同新区贯通,故其标高暂定与原厂区同高,具体标高待公司提供详细地形后与公司协商确定。厂区雨排水考虑采用暗管方式进行排放,排放口就近置于厂区红线外1m处,新设置排水口至公司现有污水处理厂间管线和排放方式由安钢按实际情况实施。8.3厂区消防在厂区道路一侧及干法除尘设施旁埋设消火栓,消火栓距离约120m。8.4存在问题由于现场情况复杂,管线众多,新建管线的布置及支架定位、需拆除或改移的管线在下一阶段需具体落实,需拆除设施的方案需与安钢商量后确定。9供配电9.1概述安钢拟对9#高炉煤气净化系统改造,为此需新建或改造与之配套的供配电设施。9。2供配电1、高炉区供配电原则根据就近供电和高压及低压配电深入负荷中心原则,在各个负荷中心就近设立高、低压变电所和电气室等配电设施,向所有用电设备供配电及传动控制.2、供配电系统新建布袋除尘控制楼内设低压配电室和变压器室,变压器与低压柜分开布置,配电室内设380/220V低压负荷中心,其两路380V电源由甲方提供。每一路电源均能承担高炉煤气干式除尘的全部低压动力和照明负荷。母线采用单母线分段供电方式。为确保系统正常运行,当一路电源发生失电时,另一路电源自动切入(亦具备手动切换切入功能),同时将失电电源切除。两路供电系统运行状态由上位机显示。电气设备总体配置原则:(1)照明设备选用防爆型灯具,灯泡选用无极节能灯。(2)所有电动设备装设短路、过载等保护装置。(3)控制柜内元器件布局要宽松合理,有利于元器件的更换,电压回路不小于2.5mm2,电流回路不小于4mm2.(4)所有控制回路、主回路电气单元都采用独立开关控制方式。(5)所有低压电气元件采用施耐德产品,受电柜、母联柜断路器采用抽出式智能型系列,空开选用塑壳开关,空开与母线之间加装隔离刀闸。(6)所有电机在满负荷时留有足够的功率余量。(7)气动阀门、电动盲板阀限位开关为接近开关。(8)脉冲阀仅在PLC内进行操作,带通电指示灯;并设有防雨罩。(9)现场操作箱、检修箱、动力箱、照明箱按国标选用防爆型,各防爆操作箱、检修箱密封螺栓采用不锈钢内(外)六方螺栓,不得采用普通十字或一字螺栓.检修箱外壳安装防爆型插座,便于检修.(10)电力、控制电缆选用交联阻燃铜芯电缆,控制电缆带屏蔽。(11)低压柜不得采用抽屉柜,应选用GGD型开关柜,选用颜色需经甲方同意。(12)配电柜水平主母线和垂直主母线采用镀锡铜母排,截面满足负荷要求,但不得低于100mm*10mm,采用三相五线制供电方式,相母排、地母排、零母排在厂家打孔装配试验后随配电柜成套供货,每面柜内安全单相单极和单相三极插座各一个。(13)配电柜内不得有触电危险存在,所有水平和垂直母线需要做热缩护套,母线搭接处做活动防护护套。(14)负荷超过100A回路断路器、接触器出线端子需要配端子护罩.(15)每面配电柜内必须留有足够备用回路和独立备用断路器(负荷不小于100A),备用率不小于20%,且除受电柜和母联柜,其他每面配电柜内至少工艺相同回路有一备用回路、有两路独立断路器配出回路.(16)配电柜内每一回路上,需贴与原理图及工艺设备相一致的设备用途名称标签,标签牢固明显。(17)电力施工满足国家规范,电缆涂防火涂料,配电室控制室电缆沟按规定设进出有防火墙、防火胶泥封堵,如超出长度电缆沟需增设阻火墙。配电室应装设自动火灾报警装置,电缆上装设感温线,配电室符合安全相关要求。(18)设计时考虑相同工艺设备分布在不同两段母线电源上.(19)电气设备设计、制造期,安排委托方设计联络、设备出厂前验收,电气配电柜供货厂家需经甲方到厂验货认可。(20)电气设计时要统筹考虑,留有布袋除尘整个系统总包范围外(煤气降温设施、净煤气总管阀门、照明、荒净煤气放散等)电气用户余量和接口。(21)整个干式除尘区域及检修平台上应设有检修电源动力箱,内装具备漏电保护装置的检修电源,动力箱内回路数满足检修需要,检修动力箱总数不得少于4个。并有防雨设施和检修操座380V、220V、24V、12V.(22)配电室设置必要的降温设施如:空调器,满足变频器等对环境使用温度的需要。(23)配电柜和显示器上应显示主要工艺设备的运行负荷参数(电流)。9.3TRT系统改造(1)安钢9#高炉配套TRT发电装置改造后最大功率为20000kW,其电气参数不变.(2)发电机的励磁采用无刷励磁,,励磁柜需要更新,励磁调节方式不变。(3)发电机出线至穿墙套管段,母线将更换为绝缘单芯电缆。(4)低压厂用系统不变。(5)设置一套新的微机自动准同期装置,替代原微机自动准同期装置.(6)所有保护采用新微机保护装置,替代原微机保护装置。(7)发电机控制设新的操作屏替代原操作屏。(8)TRT配电室10kV开关柜利旧或局部更新。9.4照明煤气净化区域照明高炉重力除尘器、布袋除尘器等平台工作照明采用高效节能照明灯.泵房水池等工作照明采用高效节能投光灯。低配室、电气室、控制室、操作室、休息室采用荧光灯进行工作照明。高配室、电气室、中控楼等重要场所除工作照明外,还设事故照明灯。以上有爆炸性气体或粉尘的场所采用防爆灯具照明。厂区主要道路用高压钠灯照明,一般道路用马路弯灯照明.照明电压一般为AC220V。各车间区域的检修照明电压为AC24V。9.5电缆敷设电缆敷设采用电缆沟、电缆夹层、电缆桥架、配管等相结合的方式.各电气室至各用电设备的电缆均用普通阻燃型铜芯电缆,进入PLC和PLC的检测和控制信号采用屏蔽电缆.煤气清洗设施等爆炸性粉尘和气体环境的电缆敷设,按相应的防爆区域设计规范进行设计。9.6环保、安全卫生及防火主要措施根据国家对火灾危险环境的电力设计要求,所有可燃易燃等环境均设火灾自动报警装置.1、电气建筑的变压器室、配电室、MCC室、主控楼、操作室等均设置火灾自动报警装置.2、电气设计的设备与材料根据不同场合选用具有防爆、防火、阻燃与耐高温产品。3、电缆室、电缆夹层、电缆沟等通向主电室、高低压配电室、控制室的孔洞处以及控制室的电缆竖井出入口处采用耐火板、耐燃堵料严密堵封.并在出入口处的电缆段上涂刷防火涂料.外线电缆沟及电缆隧道每隔100米设置防火阻燃段.所有的屏、柜、箱、台下部电缆孔洞均应用耐火材料堵封,并在中央控制楼设置应急指示标志。4、电缆沟、电缆夹层、电缆桥架内的电缆,每个一定区间采用防火槽保护。5、在各电气室、操作室等处,设置空调或通风设施,确保达到操作的温度、湿度要求,改善操作人员的劳动环境。6、根据建设部《抗震设防暂行规定》全厂电气设备主要是变压器的安装,均应按国标88D263采用抗震加固措施。9.7防雷、接地1、建筑物防雷保护各建筑物的防雷设施按其高度、所处的位置和防雷保护类别设置。建筑物高度超过15m则装设避雷带或避雷针进行防雷.防雷接地根据设计规范进行设计.尽量利用建、构筑物基础钢筋、钢管桩等自然接地体,可利用建筑钢结构作为接地引下线。防雷接地电阻不大于10Ω。煤气等管道的防雷接地兼作防静电接地.接地电阻不大于10Ω。2、煤气净化设备、煤气管道应进行防静电接地.3、供电系统工作接地采用中性点直接接地系统,变压器中性点及用电设备,接地电阻为4Ω.4、PLC、变频调速装置等系统工作接地根据设备的要求单独设计接地。其接地电阻根据设备的要求设计.5、所有电气设备正常非带电的金属部分均应可靠接零。其接地电阻不超过4欧姆.6、因TRT装置及布袋除尘所用的工艺介质是剧毒、易燃、易爆炸气体,因此将按照《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》(GB50058-92)要求进行设计.9.8自动化系统1、配置原则为优化生产过程,提高产品质量,实现生产过程自动化.满足工艺的需要,以及自动化系统设备的合理性和经济性,设计出符合工艺及用户要求的自动化系统。自动化装备水平要从功能上和操作上充分体现三电一体化技术水平.本工程自动化控制系统的设计,以先进性与实用性相结合的原则,提高自动化系统的设备水平,增强自动化系统的功能,扩充自动化系统的应用范围。实现系统生产现代化管理,达到减少人员配置、降低运行费用和维护费用、优化生产降低生产成本、保证产品质量和提高综合效益的目的。2、自动化控制范围本工程的设计范围包括高炉煤气干法除尘系统、半净煤气放散系统、重力除尘器系统、除盐塔除盐系统、循环水系统、TRT改造系统等设施。3、操作方式及接口与工艺在线系统均设置三种操作方式:机旁操作方式(调试和检修)、PLC自动操作方式、PLC半动操作方式.正常生产采用PLC自动控制.在自动控制时,可以通过操作站进行手动干预处理局部故障.PLC系统的I/O模块。开关量输入/输出一般采用AC220V和DC24V电压。模拟量输入/输出采用4~20mADC。4、自动化系统配置考虑安钢发展的需要,将系统设计为:一级为基础自动化级;留有二级接口。根据工艺情况,本工程大致可分为4个相对独立的部分:(1)煤气干法除尘系统.(2)TRT系统.(3)煤气喷淋降温加药装置系统。(4)调压阀组系统整个系统采用交流净化电源和不间断电源(UPS)。1、主要功能描述自动化控制系统主要实现以下功能:采集及处理生产数据.过程监视与优化控制.生成及打印报表.与基础自动化级数据通讯。2、基础自动化各工艺过程的工况监视.工艺参数设定及生产计划.控制及干预生产过程。事件及报警显示.工艺参数的实时及趋势.数据通讯。3、自动化系统画面类型操作员通过下述类型的画面,对生产过程进行操作和监视:菜单画面.系统总体监视画面.系统局部监视画面.系统选择画面.设定画面。控制回路显示画面(设定值,过程变量,输出值的图形值).操作画面.趋势显示画面(实时和历史数据)。报警画面。设备运行维护画面.10仪表10。1范围及原则根据用户要求并结合国内外同行业自动化仪表控制技术的发展水平,在保证技术装配水平达到当今国内外同类型高炉先进水平的前提下,自动化仪表设计应遵从以下设计原则:采用先进、可靠、实用的技术和设备。在保证先进生产操作的基础上,仪表检测的设置应尽量做到简单、实用、有效、不盲目追求多而全,以利使用和维护.仪表设计与选型应考虑安全及环保要求,并符合国家有关规定.仪表设备选型应尽可能一致,以利维护和与兼容。10.2主要检测项目及控制项目1、TRT系统TRT系统仪控设备全部由设备厂配套供货.检测和控制的主要内容有:(1)高炉炉顶压力检测、记录、调节、超限报警及连锁(压力信号取自高炉系统);(2)TRT入口煤气压力、温度、流量检测报警及连锁(3)TRT出口煤气压力检测(4)透平机轴温度、位移、振动检测、超限报警及连锁(5)透平轴密封氮气—煤气差压检测、调节、超限报警(6)发电机定子、轴承温度检测、超限报警及连锁(7)润滑油总管油冷却器后油温度检测、超限报警及连锁(8)润滑油出口总管油过滤器差压检测、超限报警(9)润滑油最远点压力检测、超限报警及连锁(10)润滑油油箱油位检测(11)润滑油油箱油温检测(12)液压油出口总管压力检测、超限报警及连锁(13)液压油出口油过滤器差压检测、超限报警(14)喷雾水总管压力、流量检测、超限报警及连锁(15)冷却水总管温度、压力、流量检测、超限报警及连锁(16)氮封用氮气总管压力、流量检测、超限报警及连锁(17)平台内外、阀门区、TRT主控制室内CO浓度检测、超限报警2、煤气干法除尘系统煤气干法除尘系统检测和控制的主要内容有:(1)系统半净、净煤气总管压差检测(由半净、净煤气压力计算得出)(2)布袋除尘器半净煤气总管温度、压力检测(3)布袋除尘器净煤气总管温度、压力检测(4)每个布袋除尘箱体脉冲系统氮气包压力检测(5)每个布袋除尘箱体半净、净煤气管压差检测(由半净、净煤气压力计算得出)(6)每个布袋除尘箱体出口净煤气含尘量在线检测(7)大灰仓进口及放散口差压(8)布袋除尘器箱体及大灰仓温度检测(9)净煤气总管含尘量在线检测(10)布袋除尘器箱体及大灰仓灰位检测(11)布袋各气动阀、除尘脉冲阀及卸输灰系统的顺序控制(12)系统低压氮气主管流量测量(13)系统低压氮气压力测量及调节(14)每个布袋除尘器箱体灰斗及大灰仓温度检测3、煤气减压系统(1)煤气压力检测,调节(2)煤气温度检测4、喷淋降温加药装置系统的水处理系统(1)热水提升泵出口压力、温度测量(2)喷水泵出水总管压力、温度、流量测量(3)水池PH值测量(4)水池液位测量(5)系统补水管流量测量5、高炉煤气喷淋降温加药装置主要检测、控制项目随设备带10。3仪表选型除个别提到的特殊仪表外,仪表主要采用国内成熟仪表生产厂家生产的并在同类项目中有成功应用经验的产品。其主要特点如下:1、压力或差压仪表:压力、差压选用标准两线制,4~20mA产品,所有压力、差压变送器均采用日本横河EJA变送器。2、信号配电、隔离器均采用川仪。3、气动调节阀采用无锡工装(KOSO),执行机构选用智能型系列产品;。4、高压阀组伺服控制器采用力士乐单通道伺服控制器(要求所有输入、输出均为4~20mA);液压缸位置反馈采用西安康宇。5、氮气、蒸汽流量采用标准孔板+差压变送器的测量方式,水流量仪表:选用电磁流量计;。6、热电阻分度号为Pt100;所有热电阻(耐磨)均采用隔爆型产品。7、箱体差压选用准确可靠便于维护的仪表检测。8、仪表的安装、选型、维护要方便,设计和设置必要的检修平台。9、粉尘浓度监测选用准确可靠的仪表。10、照国家规范在需防爆的区域选用相应等级的防爆仪表。10.4仪表动力1、仪表电源仪表用电源为一次受电:交流380V、50Hz三相电源(双回路供电,自动切换),二次交流380V、50Hz;220V、50Hz;直流24V向仪表设备供电。对停电时必须操作控制的仪表和三电一体化的控制系统,设置不停电电源装置对其供电,以保证必要的操作和控制要求。不停电电源装置由电气专业统一考虑.2、仪表气源仪表气源为氮气、压缩空气和蒸汽.蒸汽作为仪表设备及导压管保温伴热用,压力为0.3MPa。氮气主要用于炉顶压力取压口和料面检测装置的吹扫,以防止取压口的堵塞及沾灰。所用氮气压力为0.5~0.8MPa。仪表用压缩空气为无油、无水、无尘空气。所用压缩空气压力为0。5~0.7MPa。11电讯设施本工程在除尘控制楼的控制室设置自动电话1台、高炉调度电话1台、总调度电话1台。在除尘控制楼设置10对电话分线盒1个,分线盒至电话机的配线包括在本工程范围内,分线盒所需外线电缆由甲方负责引。12土建部分12。1概述
本工程建设项目主要包括:新建高炉煤气净化系统、新建净煤气减压阀组及液压站、新建喷淋降温装置、TRT改造、循环水泵房及加药间等.12。2厂区自然条件安钢属北亚热带季风过渡区,寒暑变化显著,四季分明.1、气象条件年平均温度℃最冷月平均温度℃最热月平均温度℃极端最低温度℃极端最高温度℃2、相对湿度最冷月平均湿度%最热月平均湿度%3、风速、风向年平均风速m/s最大风速m/s极大风速m/s全年主导风向及频率最热月主导风向及频率4、降雨量年最大降雨量毫米年平均降雨量毫米月最大降雨量毫米日最大降雨量毫米一小时最大降雨量毫米十分钟最大降雨量毫米5、雪和冻土深度最大积雪深度毫米最大冻土深度毫米6、地震基本烈度根据<<建筑抗震设计规范>〉GB50011—2001,安阳地区的地震设防烈度为7度.12根据厂方已提供现有场地的地质勘探报告及有关勘探资料,确定地基处理方案按挖庄考虑。12基本风压0.40KN/m2基本雪压0.65KN/m2抗震设防烈度7度12.3主要建筑与结构设计:1、液压站净煤气减压阀组液压站为一层,建筑面积均为4x5=20m2.液压站均为砖混结构,地砖地面,彩钢门窗。2、脱盐系统的水处理系统水处理系统主要包括循环水泵房、水沉淀池等,建筑物采用钢筋混凝土框、排架结构,构筑物采用防水钢筋混凝土结构.一般采用内外墙涂料,塑钢窗,防滑地砖或水泥砂浆楼、地面面层,部分房间设轻钢龙骨吊顶。3、其它公辅设施:公用和辅助建筑物以框架结构为主,部分为砖混结构,一般采用内外墙涂料,塑钢窗,防滑地砖或水泥砂浆楼、地面面层,部分房间设轻钢龙骨吊顶和防静电地板。地下构筑物为防水钢筋混凝土结构。4、环保、安全与卫生、消防:所有平台、通道、走梯、走台均设安全防护栏杆,常用的钢梯倾角小于450,天桥、通道和斜梯踏步板均采取防滑和防积水措施。液压站设有防火设施。其余均执行现行的国家相关规程规范标准.13、主要设备一览表序号设备名称型号和规格单位数量备注A干法除尘装置一、布袋除尘器箱体及附件1布袋除尘器箱体及附件φ6028×14×20100,直段14厚,封头椎体14厚,材质Q345R,3个DN600人孔、4个支座、蒸汽盘管,进出口接管等附件套10按照GB150设计、制造、验收,但不受《压力容器安全技术监察规程》的监控。2除尘器过滤系统2.1布袋及龙骨φ160X8000P84复合滤料套4360南京三五二一、南波院2。2花格板及支撑附件Q235-B花板厚度δ=14mm套103除尘器脉冲氮气反吹系统3.1喷吹包及附件(包括压力表,放气阀,排污阀等)V=0。65m3P=0.6MPa套203。2电磁脉冲阀3英寸淹没式AC220V台420上海尚泰3.3喷吹管(包括联接法兰、支撑、紧固件等)φ89X5套103.4超音速引射喷嘴DF38/12只43603.5球阀Q41F—只4203。6防雨罩套204仓壁振动器ZFB-121。1KW防爆个205格子板套106人工检测口Q11F-25CPN2.5套10二、大灰仓及附件1大灰仓本体及附件φ4224×12×20235,封头椎体12厚,材质Q235B,2个DN600人孔、安全阀接管、放散阀接管、4个支座、蒸汽盘管等附件套12灰仓过滤系统2.1布袋及龙骨φ160X2500P84复合滤料套212南京三五二一、博格2.2花格板及支撑附件Q235-B花板厚度δ=8套13灰仓脉冲氮气反吹系统3.1喷吹包及附件(包括压力表,放气阀,排污阀等)V=0。5m3P=0。6MPa套1压力容器3.2电磁脉冲阀3英寸淹没式AV220V台15上海袋配3.3喷吹管(包括联接法兰、支撑、紧固件等)φ89X4套1无缝管3.4超音速引射喷嘴DF38/12只2123。5球阀Q41F—16PDN80PN1.6只153。6防雨罩套14仓壁振动器ZFB-120.75KW防爆个25格子板套1三、卸输灰系统1箱体部分卸灰装置1。1补偿器DN300PN0.3轴向补偿量40mm,温度为350℃内层254SMo,外层316L台11南京晨光、北方管业、秦皇岛波纹管厂1.2气动卸灰半球阀BQ647H—6C个10河南泉舜1.3气动钟型卸灰阀XH640W—6DN250PN0。6个10江苏瑞帆1。4气动卸灰半球阀BQ647H-6CDN100PN0。6个10河南泉舜1。5异径管DN300/DN100壁厚10mm个102气力输灰装置2.190°耐磨陶瓷三通DN125/DN100内涂耐磨陶瓷个102.290°耐磨陶瓷弯头内涂耐磨陶瓷个52.3气动半球阀BQ647H-6CDN125PN0。6个2河南泉舜2。4手动盲板阀F41X—6DN125PN0。6耐温300℃个2江苏瑞帆2.5手动助吹装置DN25PN0.6套22.6输灰管路及附件Φ133x(8+4)内涂耐磨陶瓷套13灰仓下卸灰装置3.1气动卸灰半球阀BQ647H—6C个1河南泉舜3.2电动星型卸灰阀DN300PN0.6个13.3加湿机60m3台1上海天顺四、进出口阀门1电动全封闭盲板阀(防爆)DN900PN0.3温度300个10净煤气出口,瑞帆、石特,三环2电动全封闭盲板阀(防爆、耐磨)DN1000PN0.3温度300个10荒煤气
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