钢成本。 西钢本部现有高炉座，高炉座转炉座。 目前，西钢的高炉炉顶压差转炉煤气及其余热均未能加以利用。 综上所述，开展生产系统余热余压利用，建设高炉炉顶压差发电 工程和转炉煤气及其余热的回收利用工程，不仅是国家实行可持续发 展战略的需要，也是企业自身发展的需要。不仅会给社会带来巨大节 能效益和环境效益，也会为企业带来巨大的经济效益。因此，尽快实 施此项工程，是摆在在西钢面前十分必要也是十分紧迫的任务。 项目建设的有利条件和意义 西钢具基础设施完备，水电供应充足，可满足项目建设需要 在西钢现有座高炉座高炉座转炉 的基础上建设转炉煤气回收和高炉炉顶压差发电，不需要建设配套公 用辅助设施及生活设施，可节约大量资金 项目实施后，可以解决西钢目前由于高炉所用的原料产地 杂，炉顶压力波动，影响高炉发挥最佳效益的问题。改善高炉生产条 件，提高高炉生产效率 项目建成后，不仅可以回收利用大量的二次能源，进步降低 企业能耗和产品成本，提高产品的市场竞争能力和企业经济效益。而 且可推进企业节能进步，并且使公司的装备水平和管理水平达到个 新的层面 本项目不仅具有显著的节能效益，同时也具有良好的环保效益， 可做到节约能源与环保并举，实现真正的节能减排。 可行性研究的编制依据原则及范围 编制依据 国家有关法律法规及相关设计规范 工程设计委托书 建设单位提供的有关资料。 编制原则 根据集团的实际情况和发展要求，本工程设计遵循以下设计原则 严格执行国家部门行业和地区现行的有关设计规范标准 及规定 采用成熟先进适用的工艺技术和设备，确保工程投产后能 够可靠安全稳定连续地生产，达到预期的设计效果 充分考虑公司的资金状况承受能力场地问题和实际需求的 具体情况，充分利用西钢现有的工艺设备和公用辅助设施。在各个方 面合理掌握降低造价，尽最大努力减少工程投资。 综合布局整体协调，总图布置合理，力争节省投资和建设用地 确保工艺顺畅，与所依托的主体工程合理对接，且充分考虑建 设时不影响已运行设施的正常生产 在设计中严格执行国家和行业在环保职业安全卫生消防设 计等方面的有关规定。 设计范围 根据西钢设计委托书要求，本可行性研究范围包括西钢现有 座高炉座高炉配套的高炉压差发电工程现有座 转炉产生的转炉煤气回收利用工程的工艺及相关内容的设计。 工艺设计方案 高炉煤气余压透平发电装置 主要建设内容和生产规模 本项目主要建设内容为集团公司现有的座高炉和座 高炉分别各自配套建设套高炉煤气余压透平发电装置。 高炉煤气余压透平发电装置发电能力为， 高炉煤气余压透平发电装置发电能力为，本项 目发电能力合计为，全部输送并入国网。 高炉煤气余压透平发电装置概述 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的。高炉煤气余压发电，是钢铁企 业项有效的能源回收措施，高炉煤气余压透平发电装置是 国际公认的钢铁企业重大能量回收装置，它是利用高炉煤气具有的压 力能热能，把煤气导入透平机膨胀，使压力能热能转化为机械能， 驱动发电机发电的种装置。这种装置既回收了减压阀组白白泄放的 能量，使投入高炉鼓风机的能量实现部分回收，二次能源的循环梯阶 利用，又净化了煤气降低了噪音大大改善了高炉炉顶压力控制的 品质。它具有结构简单污染少容量大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池循环利用。 高炉煤气余压透平发电装置生产用循环冷却水量为 ，高炉煤气余压透平发电装置生产用循环冷却水 量为，循环冷却水总量为，全年补充新水量为。 转炉煤气回收 转炉煤气回收生产用水主要有湿式电除尘器及煤气加压机的循环 用水，水量为，均由自转炉车间循环水泵站提供。 生产消防和生活用水分别就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