余热回收项目建议书

钢铁行业与余热发电

余热发电技术对钢铁企业的作用

● 降低能耗、保护环境

可使钢铁生产综合电耗降低18%~30%以上;可减少CO2等燃烧废物的排放而有利于保护环境。

● 为“建设节约型社会、推进资源综合

利用”政策的推行推行提供技术支持 钢铁企业是耗能及污染大户,钢铁工业发展成熟、高效的余热发电技术可为“建设节约型社会、推进资源综合利用”政策的推行提供强有力的技术支持。 ● 推进清洁发展机制(CDM)项目

为促进中国的可持续发展贡献力量,降低全球实现温室气体减排的总体经济成本。

● 为钢铁生产企业降低生产成本、提高

钢铁生产工艺流程图 经济效益提供技术手段

钢铁生产企业建设余热电站,投资小见效快,在降低钢铁生产能耗即生产成本的同时相应地提高企业经济效益。

钢铁企业生产能力

年产板带钢材:

300万吨

(其中焦化工序:年产红焦130万吨)

背景案例

能源消耗情况

年消耗总能源:181.5万吨标准煤(其中电力消耗15.6亿度)

烧结机废气余热 180m 2烧结机可利用主排废气:126000Nm 3/h-350℃ 265m 2烧结机可利用主排废气:185000Nm 3/h-350℃ 烧结矿冷却机废气余热 190m 2环冷机可利用废气参数为:265000Nm 3/h-350℃ 320m 2环冷机可利用废气参数为:386000Nm 3/h-350℃ 转炉汽化冷却器饱和蒸汽余热 12t/h-0.5~0.9Mpa (A )-饱和温度 轧钢加热炉汽化冷却饱和蒸汽余热 6t/h-0.7Mpa (A )-饱和温度 生产工艺

流程中可回收并转化为电能的余热资源

焦化红焦工序的冷却氮气 213360Nm 3/h-920℃

发电能力

40200KW (年发电量在2.9亿KWh 、吨钢材余热发电量在95KWh 以上)

节能效果 钢厂生产电耗降低18.5%以上,相当于年节约标准煤10.5万吨

效果

减排效果

减少二氧化碳排量25万吨以上

一、烧结、冷却工序纯低温余热发电技术

在不影响烧结矿产量、质量,不降低烧结机及冷却机运转率,不改变烧结生产工艺流程、设备,不增加生产电耗和热耗的前提下,采用1.27Mpa~3.43Mpa-340℃~435℃蒸汽将烧结机主排气管排出的烟气余热、冷却机排出的废气余热转化为电能的技术。

系统构成

根据烧结工序内废气的温度分布特点,烧结工艺纯低温余热电站系统由以下部分构成:烧结机主排气抽烟气系统;冷却机密封系统及抽废气系统;烧结机主排气SM余热锅炉系统;冷却机废气AQC余热锅炉系统及烟气排放系统;冷却机烟气再循环系统;汽轮机及发电机组系统;电站循环冷却水系统;电站化学水处理系统;站用电系统;电气接入系统;电站自动控制系统;电站室外汽水管道系统;电站室外给水、排水、消防管网系统;以及为上述各系统配套土建、通讯、照明、环保、劳动安全与卫生、消防、供暖等辅助系统。

烧结工序内废气温度分配

技术特点

●充分回收烧结机下部烟箱中高温部分烟气热量,增加电站发电量。

●冷却机采用多级取废气方式,为电站采用相对高温高压主蒸汽参数及实现按废气温

度将废气热量进行梯级利用的原理创造条件。

●设置独立的冷却机废气余热蒸汽过热器,为调整控制蒸汽参数(温度、压力)创造

条件,保证了汽轮机使用寿命。

●冷却机AQC余热锅炉、烧结机SM余热锅炉给水系统各自独立,为两台锅炉的运行互

不影响创造条件。

●电站热力系统采用1.27~3.43Mpa-340~435℃次中压中温或中压中温参数,提高了热

力循环系统效率,为提高余热发电能力提供保证。

●因采用较高的主蒸汽压力和温度,为汽轮机采用大范围变化主蒸汽压力和温度的滑

参数运行创造了条件,如当设计采用主蒸汽压力和温度为 2.29Mpa-370℃时,保证汽轮机寿命的实际允许运动变化范围可以达到1.27~2.47Mpa、325摄氏度~400摄氏度。此低温发电技术在提高余热发电能力的同时,还由于主蒸汽参数允许运行变化范围较宽,从而使发电系统的运转率、可靠性、对烧结生产波动的适应性更高。

●汽轮机采用多级混压进汽(即补汽式)汽轮机,SM余热锅炉采用1.47~3.43Mpa相

对高压蒸汽段,AQC余热锅炉采用1.47~3.43Mpa相对高压蒸汽段、0.15~0.5Mpa低压蒸汽段、100~120℃热水段布置受热面,为将190℃以下废气余热生产的

0.15~0.5Mpa低压蒸汽热水转换为电能及145℃以下废气余热生产的100~150℃热水

提供手段。

热力系统

典型技术指标

烧结工艺纯低温余热发电技术典型技术指标

指标名称 数值

规模

120m 2

180m 2

烧结机主排气烟气参数 70000~87500Nm 3/h-300~400℃ 105000~135000Nm 3/h-300~400℃ 冷却机废气参数 145000~180000Nm 3/h-300~400℃ 215000~275000Nm 3/h-300~400℃ 设计发电能力 3.6~5.4MW

5.4~9.0MW

电站运转率 为烧结生产线运转率的97.5% 为烧结生产线运转率的97.5% 电站自用电率 9~11% 8~10% 电站定员 12~16人 12~16人 AQC 锅炉、过热器 1套 1套 SM 锅炉 1套 1套 汽轮机 1套 1套 主要设备

发电机

1套

1套

烧结工艺纯低温余热发电技术典型技术指标

指标名称 数值

规模

360m 2

450m 2

烧结机主排气烟气参数 205000~25000Nm 3/h-300~400℃ 256000~300000Nm 3/h-300~400℃ 冷却机废气参数 405000~485000Nm 3/h-300~400℃ 490000~575000Nm 3/h-300~400℃ 设计发电能力 10.5~13.5MW

12.5~16.5MW

电站运转率 为烧结生产线运转率的97.5% 为烧结生产线运转率的97.5% 电站自用电率 7~9% 7~9% 电站定员 12~16人 12~16人 AQC 锅炉、过热器 1套 1套 SM 锅炉 1套 1套 汽轮机 1套 1套 主要设备 发电机

1套

1套

二、炼钢(转炉、电炉、轧钢加热炉)工序余热发电技术

炼钢工序余热发电主要包括转炉汽化冷却器饱和蒸汽发电、电炉烟气余热发电、加热炉汽化冷却器饱和蒸汽发电、加热炉烟气余热发电四种,这四种余热形式可分别单独发电,也可以分组合并发电。对于分组合并发电,能够在降低投资的同时提高发电效率。

技术特点

(1)根据工艺设备的生产、装备、现场条件等因素,每套工艺设备可以单独配套发电机

组,也可以互相组合,充分利用各自余热的特点配套一台发电机组,降低投资,提高发电效率。

(2)由于转炉周期性生产的特点,转炉汽化冷却余热锅炉产生的饱和蒸汽流量及压力也

随着转炉生产而产生周期性的变化,因此必须设置较大容量的蓄热装置,以保证蒸汽的连续稳定供给,保证汽轮发电机组的连续稳定运行。

(3)电炉烟气的特点是温度高且波动频繁、烟气瞬时量大、粉尘浓度高,且具有周期性

的特点,电炉产生的烟气温度、流量也具有周期性的变化,为适应这种周期性的生产模式,需要采用汽化冷却烟道、燃烧沉降室、余热锅炉和蓄热器相结合的方式,保证蒸汽的连续稳定供给。

(4)转炉汽化冷却器和加热炉汽化冷器产生的饱和蒸汽可经汽水分离后直接进入汽轮

机;或装置燃气过热器,利用少量的煤气燃烧进行过热、或利用加热炉烟气或烧结烟气余热过热后再进入汽轮机,以提高发电效率及汽轮机使用寿命。

(5)组合系统中余热锅炉给水系统采用各自独立、互不影响的并联系统。

系统构成

几种工序过程的余热发电系统主要区别在于蒸汽在进入汽轮机前的过程,而进入汽轮机后的系统是完全一致的,主要有汽轮机及发电机组系统;电站循环冷却水系统;电站化学水处理系统;站用电系统;电气接入系统;电站自动控制系统;电站室外汽水管道系统;电站室外给水、排水、消防管网系统;以及为上述各系统配套土建、通讯、照明、环保、劳动安全与卫生、消防、供暖等辅助系统。其不同的系统部分如下:

(1)转炉余热发电系统:转炉余热回收系统(汽化冷却器系统);蓄热系统;饱和蒸汽过热系统(可选)。

(2)电炉余热发电系统:汽化冷却燃烧沉降系统;汽化冷却烟道系统;汽化冷却器

系统;蓄热系统;饱和蒸汽过热系统(可选)。

(3)加热炉余热发电系统:

根据不同形式的加热炉,加热炉余热发电系统一般分为两种:一种是只利用加热炉汽化冷却器产生的饱和蒸汽进行发电;另一种是将汽化冷却器产生的饱和蒸汽与加热炉烟气余热回收组合在一起进行发电。系统构成:加热炉余热回收系统(汽化冷却器);加热炉烟气余热回收系统(余热锅炉);蒸汽过热系统。

上述几个系统可根据不同系统的蒸汽参数、设备运行情况相互组合,将可共用系统部分合并建设。

组合式余热发电热力系统

蒸汽参数对应发电能力表

蒸汽参数每吨蒸汽发电能力蒸汽参数每吨蒸汽发电能力0.6Mpa-饱和蒸汽130~140KWh/t 0.6Mpa-300℃过热蒸汽158~168KWh/t

0.8Mpa-饱和蒸汽140~150KWh/t 0.8Mpa-300℃过热蒸汽168~178KWh/t

1.0Mpa-饱和蒸汽150~160KWh/t 1.0Mpa-300℃过热蒸汽175~185KWh/t 1.2Mpa-饱和蒸汽155~165KWh/t 1.2Mpa-340℃过热蒸汽186~196KWh/t 1.4Mpa-饱和蒸汽160~170KWh/t 1.4Mpa-340℃过热蒸汽193~203KWh/t 1.6Mpa-饱和蒸汽165~175KWh/t 1.6Mpa-360℃过热蒸汽200~206KWh/t

1.8Mpa-饱和蒸汽168~178KWh/t 1.8Mpa-360℃过热蒸汽203~210KWh/t

2.0Mpa-饱和蒸汽175~181KWh/t 2.0Mpa-360℃过热蒸汽206~215KWh/t

三、服务模式

●技术咨询

诊断客户资源,确定最优方案,合理、充分利用资源。

识别客户需求,提供可行性研究报告、项目建议书等咨询服务。

●工程设计

提供施工设计蓝图,包括总平面、机务、电气自动化、土建、给排水、暖通、环保、安全等各专业的施工图设计。

●技术服务

从项目前期论证到系统调试运行的一整套服务,包括为业主提供项目可行性分析、工程设计资料审查、设备成套咨询、现场安装指导、生产调试、人员培训、余热电站运行管理咨询等服务。

●设备成套

余热发电系统集成,包括热力系统、电气系统、自动化系统、冷却水系统、锅炉水处理系统以及除尘系统的集成。其中:为提高余热发电站的综合性能及可靠性并使其适应工业窑炉运行,开发制造了余热发电专用设备,供不同客户进行选择。

●工程总承包EPC

提供包括工程设计、设备成套、土建施工、设备安装和调试等服务,直至竣工移交。

●合同能源管理

为客户提供余热电站项目的融资、建设、运营。余热电站建成后,公司与客户分享运营收益。

相关文档
最新文档