寿命长和节能显著的优点，因此在能源综合利 用上获得越来越广泛的应用。技术是先进的成熟的。 的主要媒质为高炉煤气，传统的高炉煤气是经调压阀组 减压后并入高炉煤气低压管网供用户使用，装置就是利用高 压高炉煤气到低压煤气用户的差压的能量进行节能发电的套装 置。其主要工艺流程为高炉煤气经重力除尘干法布袋除尘后 分为两路路经入口蝶阀电动插板阀快速切断阀后进 入透平机做功，并带动发电机做功发电。装置设旁通快 开阀以保护机组的安全运行。透平机出口设电动插板阀 电动蝶阀等设施与低压煤气管网相连。干法除尘后另路作为 发电装置的备用系统，经电动减压阀组将高压煤气减为低压 煤气后与低压煤气管网相连。 高炉煤气余压透平发电装置不仅可以回收煤气的压力 能和热能，又可净化煤气，降低噪音污染，同时装置在正常运转时能代替减压阀组，很好地调节和稳定高炉炉顶压力，对保 证高炉顺行增产有良好的作用。 高炉煤气余压透平发电装置在保持回收发电功能基础 上，通过对高炉炉顶压力进行高精度的智能控制，不仅可以升高 高炉炉顶压力的设定值，增大高炉送风的质量流量，从而提高高 炉冶炼强度，达到提高高炉利用系数降低焦比的功效。 高炉煤气余压透平发电装置主要包括透平主机液压 伺服控制系统润滑油系统大型阀门无刷励磁发电机组氮 气密封系统给水系统自动控制系统高低压发配电系统等。 高炉煤气余压透平发电装置在生产运行中不产生污染， 不消耗燃料，无公害，具有显著的经济效益和社会效益。 西钢高炉现状 集团公司现有座高炉和座高炉。 高炉利用系数，年有效工作天数为天，生 铁生产能力为万，高炉煤气净化采用干式除尘工艺，高炉 煤气从炉顶导出后，先经过重力除尘器，再经过高炉煤气布袋除 尘器，煤气中的含尘量降至以下，最后经过减压阀组减 压后通过管道送往煤气用户。 高炉煤气产生量为万，煤气中的含尘量小于 ，经过高炉煤气布袋除尘器后的煤气压力正常值为，最 大值为，煤气温度正常值为，最大值为。 高炉利用系数，年有效工作天数为天，生铁生产能力为万，高炉煤气净化采用干式除尘工艺，高 炉煤气从炉顶导出后，先经过重力除尘器，再经过高炉煤气布袋 除尘器，煤气中的含尘量降至以下，最后经过减压阀组 减压后通过管道送往煤气用户。 高炉煤气产生量为万，煤气中的含尘量小于 ，经过高炉煤气布袋除尘器后的煤气压力正常值为 ，最大值为，煤气温度正常值为，最大值为 。 高炉煤气余压透平发电装置设计参数 高炉煤气余压透平发电装置设计参数见表， 高炉煤气余压透平发电装置设计参数见表。 高炉设计参数 表 项目单位设计参数 透平入口煤气量 透平入口煤气压力 近引自厂区生产消防和生活 给水管网。消防管道围绕煤气储柜及加压泵房构成环状。为满足 室外消防需求，在扩建环状消防管网上设三处室外地下室消火栓。 转炉余热锅炉 转炉余热锅炉生产需要供应软化水，本设计利用公司中心软水 站向余热锅炉供给软水，水质符合工业锅炉水质 的要求。 排水 高炉煤气余压透平发电装置用水全部循环利用，没有废水外 排。 干式煤气储柜在正常生产运行中般不产生排水，只有在事 故和检修时排放少量的排污水。主要有气柜进出口水封室排水 以及煤气管道冷凝排水等。上述排水中含有微量酚氰化合物， 排至容积为的积水池内，由厂方定期用槽车抽出送至焦化厂 酚氰污水处理站集中处理。 转炉余热锅炉系统用水全部为净循环水，汽包蓄热器除 氧器循环水联箱设定期排污，排入厂区排水管网。生活粪便污水经化粪池处理后与达标的生产废水合流排放， 排入厂区排水管网。 采暖通风 当地气象资料 西钢地区气象资料计算参数 冬季室外采暖计算温度 室外通风计算温度冬季 夏季 室外空调计算温度冬季 夏季 室外计算相对湿度冬季 夏季 室外风速冬季 夏季 大气压力冬季 采暖天数通风 煤气加压机站房和主厂房为有爆炸危险和氧化碳中毒危 险的生产厂房，均设置机械通风，换气次数不少于每小时次。同 时在站房内设有氧化碳检测报警装置并与通风装置联锁。当空气 中的氧化碳超标报警时，通风装置自动启动进行通风换气。 采暖 按工业企业设计卫生标准及生产工艺要求，本工程新增 厂房煤气加压占等设施均需设集中采暖。各操作室值班室的 采暖室内计算温度为，采暖热媒为的热水，由西钢集团热网 统供给。 自动化仪表 概述 本工程包括高炉炉顶压差发电和转炉煤气回收利用 两部分生产过程的自动检测与控制设计。 设计原则 设计遵循的基本原则是认真执行现行的国家标准规范和 有关的规程规定控制设备的选型充分考虑工艺流程的特点及 工艺对自动化的要求，充分考虑生产实际情况和今后的发展，做 到能满足安全经济运行，技术成熟质量可靠维护方便。设 置技术先进功能完善的控制系统，完成对工艺过程参数的 自动检测和生产过程的控制。保证生产过程稳定，保证生产人员 和设备的安全。节约能源降低成本提高劳动生产率和提高经 济效益。高炉炉顶压差发电系统 设计内容 高炉煤气余压透平发电装置由设备制造厂家成套供货， 其中包括自动化控制设备。 自动化控制应与工艺设备相匹配，配合工艺对相关参数进行 准确的检测。在上显示，重要的参数进行记录，并且根据高 炉炉顶压力调节透平机的转速或发电量，其关键参数与相关工艺 设备在自动控制上实现联锁动作，确保生产设备安全可靠地运行。 按工艺要求,高炉采用单炉单机干式发电系统。自动化 仪表专业按此形式，分别进行设计。 设计范围 透平发电系统过程检测和控制 布袋除尘部分 外部管网系统 高炉炉顶系统 透平机组部分 发电机系统与高炉系统的生产联系信号报警信号 系统配置及组态。 控制方式和装备水平 的主要工艺设备，外部管道发电机组等采用控制 系统，安装在余压发电控制室进行监视操作和控制。 除尘设施由随设备带的检测控制，设置现场仪表盘，其主要检测信号及控制送入控制室内。 自动化控制仪表选型原则上选用技术先进质量可靠并且使 用情况良好的产品，引进部分仪表选型要考虑到国内有代理商 国内可购备品备件的国外产品。 压力差压测量选用智能型二线制变送器。 流量测量选用型锥流量计。 调节阀选用合资厂生产的技术先进质量可靠的电气调节阀 和切断阀。 分析仪表选用进口设备并在相关工艺设备上有使用经验的可 靠产品。 在爆炸危险场所的检测仪表需选用防爆产品。 主要检测和控制内容 转速调节保护系统 功率调节系统 炉顶压力调节系统 前馈控制系统 氮封差压调节系统 轴振动轴位移转速监测保护系统 机组轴承温度监测保护系统 启动联锁控制重故障紧急停机联锁控制系统 润滑油泵联锁控制系统设备成套 动力油泵联锁控制系统。动力能源 电源 各控制系统由装置供电，其余仪控设备由单路动力电源 供电。电源供电为。 气源 仪表阀门需供给无油无水净化的仪表用压缩空气或氮气 按国标，考虑控制仪表用的压缩空气质量等级， 并应设有储气罐，不低于。 转炉煤气回收及余热锅炉系统 主要检测与控制项目 煤气柜 煤气柜内温度压力检测记录 柜内煤气储量检测记录联锁 煤气柜进出口管温度道压力检测记录 柜内活塞速度检测记录报警 煤气柜活塞顶部环境浓度检测记录报警 活塞倾斜度测量记录 防回火水封水位检测控制报警。 煤气加压站 加压站入口总管煤气压力检测记录报警及联锁 加压机入出口煤气支管压力检测记录加压站出口总管煤气压力检测记录控制 加压机入出口煤气支管温度检测记录 加压机出口煤气总管流量检测记录累计 加压机房浓度检测记录报警联锁 加压机循环水进口管压力检测记录报警联锁。 余热锅炉 汽包压力水位和输出蒸汽流量测量记录 蓄热器压力水位测量记录 除氧器压力水位测量记录 软水箱水位测量记录 给水泵软水泵循环水泵出口压力测量记录 输出蒸汽压力流量温度测量记录累计 汽包水位控制 蒸汽母管压力控制 除氧器头部压力和水箱水位控制 仪表设施的装备选型 仪表设施的装备水平为基础自动化级。为保证生产运行安全 经济和操作方便，所选设备技术性能指标先进，长期稳定性好， 能够满足现场长期在线可靠运行的需要。 仪表选型 气体流量计采用体化孔板节流装置水流量测量采用电磁 流量计煤气流量采用圆缺孔板节流装置压力压差变送器采用智能型系列产品调节阀和切断阀采用气动阀门转炉煤 气回收分析采用不需要进行采样预处的激光在线气体分析仪。 环境保护 设计依据及标准 建设项目环境保护管理条例国务院第号令 冶金工业环境保护设计规定 冶金工业环境保护设施划分范围规定 大气污染物综合排放标准 钢铁污水污染物排放标准 工业企业厂界噪声标准。 工程概况 西钢余热余压利用工程包括现有高炉配套 建设炉顶压差发电和现有座转炉配套建设煤气及余热回收 两部分。气象条件 本工程所在地伊春市西林区属寒温大陆性季风气候。季节变 化比较明显，月份气温最低，平均温度七月份气温 最高，平均温度。全年降水量为，空气湿度在最 热月平均相对湿度为，主导风向为西南风。 环境现状 厂始建于年，现有采矿选矿烧结焦化炼铁炼 钢轧钢及其公用辅助设施。 经过多年来的不断努力，西钢在环境保护，三废治理上采 取了系列的措施，使企业的三废排放基本达到国家规定的有 关标准。 环境影响分析及治理 废气 高炉煤气压差发电 高炉煤气压差发电是利用高炉煤气具有的压力能热能，来 驱动发电机发电的种装置工艺，生产过程中不产生废气。 转炉煤气及余热回收 本工程实施前，转炉煤气仅经过初步净化，其含尘量 ，因为没有进行回收利用，只能通过高空点火炬燃烧后放散。