关于150万吨/年焦化烟道气余热回收方案
第一章 项目概况
1.1建设的意义、目的
焦炉煤气在燃烧室燃烧产生的废气,经过蓄热室格子砖回收部分显热后,经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。这些废气进入烟囱前,其温度约为270—300℃,经过烟道、烟囱排放的废气中含有的大量余热得不到有效利用,浪费了可利用的废热能源。随着国家节能减排政策和监控力度的加大及企业提高竞争力需要,如将这部分热量用于余热锅炉等回收设备,不仅能合理有效地开发和利用焦炉废气余热资源,而且能解决焦化生产所需的自用蒸汽,实现企业的节能降耗和提高经济效益。通过焦化烟气余热回收系统对这一部分烟气余热进行回收,并产生15吨/小时、0.8MPa低压饱和蒸汽供化产使用,大大降低了生产成本,并起到节能环保效果。
1.2建设的规模
产汽量15吨/小时锅炉一套,烟气输送量250000 Nm3/小时风机系统一套。
1.3各能源介质交接点
序号
|
项目
|
规格
|
接点位置及说明
|
1
|
烟气
|
一路
|
地下烟道下总烟进气(两个),至地下总烟道出口(一路)。(详见总布置图)
|
2
|
锅炉中压蒸汽管道接口
|
15t/h,0.8MPa, 管径 :F219
|
汽包阀门出口至蒸汽截止阀
|
3
|
锅炉给水管道接口
|
17t/h,0.8MPa, 管 径:F 76
|
将水管引至除氧器
|
4
|
10KV 电源
|
1 路,600KVA
|
负责将电源接至高压进线柜
|
5
|
380V 电源
|
1 路,50kw
|
负责将电源接至低压进线柜
|
6
|
循环冷却水
|
5t/h, 管 径 F57
|
接至风机、锅炉给水泵接口外1米
|
1.4工程的主要内容
工程项目的设计、设备成套与采购、安装、系统调试、竣工验收、外出培训与服务等全过程。
1.5建设依据、条件
1.5.1建设依据
1、现场建设条件。
2、国家、行业、地方等颁布的现行有关余热利用工程设计、施工、安装、检验规范、规程及相关的技术标准。
1.5.2建设条件:
焦炭产量≥150万吨/年
烟气入口温度:270℃--300℃;
烟气气侧总阻力值:<2000Pa;
工作压力:0.8MPa(蒸汽);
设计压力:1.0MPa(蒸汽);
产蒸汽量:15000Kg/h;
第二章 技术参数
2.1烟气参数
烟道废气流量:250000m3/h(标况)
烟道废气温度:270 ~300℃
烟道废气压力:-350 ~ -500Pa
烟道气成份如下:
废气组成(%)
|
CO2
|
H2O
|
O2
|
N2
|
6.41
|
20.06
|
3.68
|
69.85
|
2.2余热锅炉参数
序号
|
名称
|
单位
|
余热锅炉
|
1
|
锅炉型式
|
|
卧式、单压、自然循环
|
2
|
布置方式
|
|
露天布置带防雨棚
|
3
|
数量
|
套
|
1
|
4
|
进口烟气温度
|
℃
|
270-300
|
5
|
烟气容积流量
|
Nm3 /h
|
250000
|
6
|
蒸汽压力
|
MPa
|
0.8
|
7
|
蒸汽产量
|
Kg/g
|
15000
|
8
|
蒸汽温度
|
℃
|
170
|
9
|
锅炉排污率
|
%
|
2
|
10
|
锅炉烟气阻力
|
Pa
|
<800
|
11
|
锅炉排烟温度
|
℃
|
<165
|
年工作时间:>360天
要求余热回收不影响焦炉的正常操作,不影响烟囱烟气的正常排放。
第三章 余热回收系统的界区及设备
3.1数量:余热回收装置系统 壹 套。
3.2界区范围:
a水系统:从软化水处理装置入口至汽包蒸汽出口法兰止;水系统排污至连排、定排;
b烟气系统:从地下烟道取气口至引风机后地下烟道入口(即地面上入气口接管)止。
3.3 甲方负责内容:
1) 提供风机和控制系统的电源10KV,380V,220V;
2) 提供自来水至软化水处理装置入口(含减压阀,如使用工业用水需配备过滤器);蒸汽并网。
3)整套余热回收系统土建的设计、施工。
4)地下取气(取气口接至地面以上)。
3.4乙方负责内容
1)整套余热回收系统的设计(土建除外);
2)负责软化水系统内设备及管道设计、生产、订货、安装;
3) 负责锅炉系统内设备及管道设计、生产、订货、安装;
4)负责界区内烟气系统的设备及管道设计、生产、订货、安装;
5)负责电控系统内设备、电缆和桥架设计、生产、订货、安装;
3.5设备及管道明细(见下表)
余热回收系统设备及管道明细 表3-1
序号
|
设备名称
|
型 号 规 格
|
单位
|
数量
|
备注
|
|
一、余热回收装置
|
|
1
|
热管蒸发器
|
RZQ-15
|
台
|
1
|
材质GB3087-20g
|
|
2
|
热管省煤器
|
RSY-15
|
台
|
1
|
材质GB3087-20g
|
|
3
|
汽包
|
QB1400
|
台
|
1
|
材质:Q345
|
|
4
|
循环管路
|
|
套
|
1
|
材质GB3087-20g
|
|
5
|
蒸汽安全阀及液位计组件等
|
套
|
1
|
|
|
二、锅炉钢构平台扶梯
|
|
套
|
1
|
Q235
|
|
三、锅炉配套辅机
|
|
1
|
自动软化水处理装置
|
工作出力20t/h
|
套
|
1
|
山东水龙王
北京阿索米达
|
|
2
|
热力除氧器
|
工作出力20t/h
|
台
|
1
|
江苏利源
江苏光阳
|
|
3
|
锅炉给水泵
|
DG12-25X7
流量25m3/h,
扬程65m
|
台
|
2
|
北京科禹
唐山水泵厂
|
|
4
|
锅炉给水泵:
|
DG12-30X5
流量25m3/h,
扬程150m
|
台
|
2
|
北京科禹
唐山水泵厂
|
|
5
|
软化水箱
|
V=16m3
|
台
|
1
|
天津华能
|
|
6
|
定排、连排扩容器
|
DP-0.8 φ916
LP-0.75 φ700
|
台
|
1
|
江苏利源
江苏光阳
|
|
7
|
给水、排污管路
|
|
套
|
1
|
|
|
8
|
配套阀门、法兰
|
|
套
|
1
|
|
|
四、风机及变频
|
|
1
|
引风机
|
Y4-68 26.5D
500kw,10kv
|
套
|
1
|
高碑店风机总厂
武汉风机厂
|
|
2
|
配套液力偶合器
|
|
|
|
|
3
|
变 频
|
500kw,10kv
|
套
|
1
|
|
|
五、烟气管道及阀门
|
|
1
|
异型烟道
|
|
米
|
20
|
|
|
2
|
分烟道
|
∮2600
|
米
|
35
|
|
|
3
|
总烟道Ⅰ
|
∮3200
|
米
|
10
|
|
|
4
|
总烟道Ⅱ
|
∮2800
|
|
20
|
|
|
5
|
膨胀节
|
|
个
|
2
|
|
|
6
|
烟道阀门
|
|
个
|
3
|
|
|
六、控制系统
|
套
|
1
|
见第六章
|
|
七、安装及设备保温
|
|
1
|
余热回收装置系统安装
|
|
含本体、钢构及辅机系统
|
2
|
烟气管道系统安装
|
|
|
3
|
余热回收装置系统及管道防腐、保温
|
|
含蒸汽聚集器、除氧器等
|
4
|
电仪设备安装
|
|
含电缆及桥架等
|
5
|
防雨棚
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
第四章 总技术方案
4.1烟气流程
在地下主烟道翻板阀前开孔,将主烟道热烟气从地下主烟道路引出,经余热回收系统换热降温后,将热烟气降至165℃以下,经锅炉引风机再排入主烟道闸板阀后的地下烟道,经烟囱排空。
4.2余热回收系统的组成
该系统由软化水处埋装置、除氧器、水箱、除氧给水泵、锅炉给水泵、中温热管蒸汽发生器、软水预热器、低温热管蒸汽发生器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表、引风机等组成,并且互相独立。
4.3汽水流程
工业软化水经过软水泵进入除氧器除氧,除氧水由给水泵输入热管软水预热器预热后进入汽包,水通过下降管进入中温热管蒸汽发生器,水吸收热量变成饱和水,饱和水再经上升管进入汽包,在汽包里进行水汽分离,形成0.8MPa的饱和蒸汽,送至蒸汽总管。
4.4烟气的抽取、控制方案
4.4.1 地下烟道开孔后(地下翻板阀前),经手动插板阀进入锅炉烟道,再经钢制烟道阀进入锅炉系统,温度降至<165℃后进入引风机、烟道阀、手动插板阀回到地下烟道,经烟囱排出。
4.4.2 控制方案:当锅炉引风机开启时,地下烟道插板阀关闭,烟气管路系统烟道阀开启;当风机停止时,地下烟道插板阀开启,系统烟道阀关闭。所有烟道阀的开启和关闭,均与风机实现联锁控制。此外,总烟道压力检测信号并入风机控制系统,联锁风机变频,通过调节风机转速,控制总烟道吸力。
4.4.3工艺布置方案:
焦炉余热锅炉布置图(可依具体情况进行调整)
4.5 余热锅炉回收系统的锅炉规格、运行及控制方案
4.5.1 蒸汽的外送及使用方案:并蒸汽主管网
4.5.2 软水的供应方案:
1) 软水来源:厂方软化水
2) 软水量:20吨/小时(0.4~0.6MPa)
3) 软水标准:悬浮物≤5mg/L、总硬度≤0.03mg/L、PH值≥7(25℃)、含油量≤2mg/L、溶氧量≤0.1mg/L
4.5.3 装机方案及主要技术指标:
1) 装机方案:锅炉部件现场组装,机动设备现场安装,非标设备现场制作;
2) 主要技术指标:
焦炭产量:≥150万吨/年;
烟气入口温度:270-300℃;
烟气出口温度:<165℃;
工作压力: 0.8MPa(蒸汽);
设计压力:1.0MPa(蒸汽);
产蒸汽量:15000kg/h(0.8 MPa);
4.5.4系统运行方式:锅炉给水自动调节;主烟道翻板阀及地上烟道翻板阀自动开启/关闭;地上烟道根部插板阀手动调节。
4.5.5 热工控制方案 :
烟道阀选用气动调节翻板阀,具有现场手动操作功能,并入控制系统,实现控制功能。
控制要求:
给水泵控制:要求两台给水泵画面操作具有手、自动切换功能,汽包水位设置两个下限值,第一下限值实现启泵功能,第二下限值为严重报警点。
实时锅炉给水流量及蒸汽出口流量检测、显示及累计计算;
温度选用热电阻检测(见后面详单);
锅炉水位计采用就地双色水位计及水位变送器(双法兰)信号远传;
气动元件采用国内知名品牌(见清单);
除氧水箱设置磁翻板液位计,并实现低水位报警功能;
汽包水位设置远程监视功能;
主风机停或炉压超高实现旁路风门连锁开启;
停电或紧急停炉等情况下,保证旁路风门及时开启;
其他元件选型见清单一览表。
控制原理概述:
液位控制:本控制系统对液位进行三冲量调节(进水流量、实际液位、蒸汽流量),通过PID控制水泵变频器,设置进出口回路保证锅炉以恒定水位运行,蒸汽流量和给水流量前馈与汽包液位反馈所组成的三冲量系统。汽包液位是被控变量,是主冲量信号,蒸汽流量和给水流量是辅助冲量信号。系统将蒸汽流量和给水流量前馈到汽包液位调节系统中去,一旦蒸汽流量或给水流量发生波动,不是等到影响到液位才进行调节,而是在这两个流量改变之时就能通过加法器立即去改变变频器的频率进行校正,故大大提高了液位这个被调参数的调节精度。
阀门控制:启用锅炉前,应该先打开高压风机后的烟道阀门,启动高压风机(10Hz),然后打开锅炉入口阀门,而后,慢慢的打开风机前的电动调节阀,直到阀门完全打开后,把高压风机投入到自动运行,使用PID调节风机的频率,然后慢慢的关闭烟道的插板阀,保证焦炉的压力稳定,直到烟道插板阀完全关闭为止,余热锅炉启动结束。关闭系统时,慢慢打开烟道的插板阀,直到完全打开,观察风机频率,慢慢的关闭风机前的电动调节阀,完全关闭后,高压风机切到手动状态,关闭余热锅炉入口阀门,停止高压风机。
4.6、电气自控部分方案描述
a) 概述
可靠实现相变换热器的数据采集控制。确保壁温处于控制范围内。准确采集烟道,水管的温度,流量,实现无人自动运行。
b) 主要组成
温度传感器(铂热电阻),控制室计算机,执行器(电动调节阀),流量计。
c) 控制流程示意图
d) 控制系统图
第五章 余热锅炉
热管余热回收装置由蒸气发生器、软水预热器、汽包、上升管、下降管等组成。
5.1系统主要功能
工业软化水经过软水泵进入除氧器除氧,除氧水一部分由给水泵输入软水预热器预热到后进入汽包,水通过下降管进入蒸汽发生器,水吸收热量变成饱和水,饱和水再经上升管进入汽包,在汽包里进行水汽分离,形成0.8MPa的饱和蒸汽,一小部份蒸汽送至除氧器除氧,其余蒸汽送至总管或用户。
5.2主要设备的性能
5.2.1蒸汽发生器的性能参数
蒸汽发生器的原理为:热流体的热量由热管传给放热端水套管内的水(水由下降管输入),并使其汽化,所产汽、水混合物经蒸汽上升管到达汽包,经集中分离以后再经蒸汽主控阀输出。这样由于热管不断将热量输入水套管内的水,并通过外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循环,达到将热流体降温,并转化为蒸汽的目的。
蒸汽发生器的性能参数设计工况(表4-1)
|
热侧废气
|
蒸 汽
|
流 量
|
250000Nm3/h
|
14000—16000kg/h
|
进口温度/℃
|
270—300
|
170
|
出口温度/℃
|
190
|
170
|
设计压力MPa
|
常压
|
1.0
|
工作压力MPa
|
常压
|
0.8
|
换热面积M2
|
6200
|
700
|
5.2.2软水预热器的性能参数
原理为:热流体的热量由翅片热管传给放热端水套管内的水,水吸收热量,使热流体降温,使套管内的水由欠饱和态达到相应压力下的饱和态,再进入汽包内参与自然循环过程。使热流体降温,达到预期的效果。
软水预热器的性能参数 设计工况表(表4-2)
|
热侧废气
|
冷侧水
|
流量
|
250000Nm3/h
|
160000-18000kg/h
|
进口温度/℃
|
190
|
104
|
出口温度/℃
|
160
|
150
|
设计压力MPa
|
常压
|
15.0
|
工作压力MPa
|
常压
|
12.0
|
换热面积M2
|
1200
|
160
|
5.3余热锅炉的性能
1、 热管余热锅炉
热管余热锅炉的核心部件——热管。热管这种传热元件,可以单根使用,也可以组合使用,根据用户现场的条件,配以相应的流通结构组合成各种形式换热,热管换热器具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、工作可靠和维护费用少等多种优点。
热管的特点
①、 极高的传热性能 随管内工质的不同,传热系数达100000000W/m2.℃,是普通碳钢的400000倍。
②、低温差下高传输热量能力 一根直径12.7mm,长1000mm的紫铜棒,两端温差100℃时传输30W的热量;而一根直径、长度的热管传输100W的热量,两端温差只需几度;
③、换热两流体均走管外,可以翅片化以强化传热;
④、单管作业性 由热管组成的换热设备单根热管损坏对设备的换热影响不大,即使部分热管损坏也不会影响的政正常运行;
⑤、热源分汇 在设计可以随意调整热管冷却段和蒸汽段的换热长度,以控制热管的壁温,因此可以使热管换热器避开露点。这样就可避开露点腐蚀、不易积灰;
⑥、热管与换热器单支点焊接,避免由热帐冷缩造成的应力。
根据热管的这些特点,从而决定了热管余热锅炉的特点;
①、传热系数高:废气和水及水蒸气的换热均在热管的外表面进行,而且废气热管外侧为翅片,这样换热面积增大,传热得到强化,因而使换热系数得到了很大的提高。
②、彻底解决泄漏问题:由于热管是单管作业,冷热流体完全隔开,有效防止水汽系统的泄漏。在运行时,废气的大量冲刷,即使管子一端被腐蚀传,只能使该热管失效,而管子另一端是完好的,不会造成冷侧的气水泄漏到热侧,确保了系统的安全运行,彻底解决了设备泄漏问题。
③、避免露点腐蚀:热管余热锅炉每一根管子的壁温是一个值,这就使相当一批热管在酸露点以上工作,当壁温比酸露点高1℃以上时,就可以避免露点腐蚀。通过调节热管冷热段受热表面的比例来调整管壁温度,避开最大腐蚀区。
④、减轻积灰、堵灰及解决灰堵问题:热管余热锅炉避开了露点,管壁不结露,就大大减少了灰的附着力,而且热管余热锅炉从设计上更科学合理,使其本身就具有一定的自吹灰能力。
⑤、阻力损失小。
⑥、单根或多根热管的损坏不影响设备整体使用。
采用热管余热锅炉安全可靠:由于热管余热锅炉解决管子的磨损、腐蚀,设备的积灰、灰堵,延长了设备使用寿命,所以选用此设备安全可靠。
2、 镍基钎焊翅片管
余热锅炉热管采用镍基钎焊翅片管技术,它是我公司1998年引进的美国技术,它是一种新型翅片管焊接工艺,由绕片——喷粉——高温烧结等十余道工序组成。该工艺为碳钢管表面在高温状态下使合金镀层渗入碳钢基体将翅片与基管焊接在一起,形成冶金连接。管片焊着率100%,接触热阻接近零。在翅片管表面烧结一层0.05mm左右致密、光滑的合金保护层,使普通碳钢材料具有不锈钢的性能,其表面硬度高,能在高温、高流速和腐蚀性介质的冲刷下工作,耐低温酸露点腐蚀,表面光滑可减缓积灰。采用该技术的余热锅炉,其使用寿命较普通翅片管提高了2~3倍。
第六章 控制系统
6.1电气建设范围
余热利用系统工程范围内的高低压电气设备控制、仪表检测及自动化控制以及范围内的相关配套电气设备控制。
汽水系统范围:从汽包给水泵至蒸汽出口。
烟气系统范围:从余热进口蝶阀至余热出口蝶阀。
6.1.1高低压电气设备控制
包含高低压电气设备的控制方式设计、元件选型及制作。电气设备均选用知名产品。
6.1.2仪表检测及自动控制部分
包含仪表选型、信号配置、PLC选型及设计、自动化控制方案的设计、上下位计的编程和组态以及系统的整体调试。控制系统选用安全高、性能稳定、工艺先进的方案,检测仪表均选用知名产品
6.1.3电气控制室
根据系统配置设计要求,电气控制室设备可以分为高、低压电气室和控制操作室,分别隔离放置。上位机放置在控制操作室内。
6.2电气技术要求
6.2.1进线电源
本工程需业主提供电压等级:10KV和380V交流电源,总电源由甲方提供,接至余热配电柜进线端子。
6.2.2电力使用标准
本工程高压配电室母线电压为10KV,容量在400KW以上交流电动机采用10KV,其余均为AC380V 配电。照明电源电压为AC220V。
6.2.3电气设备控制
6.2.3.1 汽包给水泵
本系统配备两台汽包给水泵(一用一备),采用变频控制运行;电压为AC380V电源;统一配置开关柜。并设置现场操作箱。
6.2.3.2 风机控制
风机电机采用变频控制运行,当功率355KW,采用高压变频控制,保证焦炉烟气系统的平稳和安全。
6.2.3.3 电动蝶阀配电控制
烟道电动蝶阀低压配电控制,保证蝶阀功能实现,稳定地开大关小,便于调节。
6.3仪表检测及自动控制系统
6.3.1 本系统为水气换热系统,主要检测仪表有:软水箱水位、汽包水位、汽包压力、给水泵压力、进出口烟温、汽包进水温度、蒸汽温度、进水流量、蒸汽流量等。其中压力温度分别配置就地仪表和远传智能仪表双重检测,保证系统的安全性。
6.3.2 本控制系统以PLC作为控制器,通过工控机实现人机互动,运行人员以CRT和键鼠为中心,实现对余热回收系统锅炉及辅助设备集中监视、报警、控制、连锁保护,在就地巡回人员的配合下,运行人员在控制室内实现柜机组及辅助设备正常运行的全部操作。
PLC控制系统是为实现对余热利用范围内设备的监测、控制及保护而专门设计配套的。整个系统内各控制回路、各类热工参数等的控制与检测全部由PLC来完成。各类一次仪表及执行机构的信号完全满足PLC的要求。
a)本工程PLC系统设置1台工控机,布置于控制操作室。而PLC柜布于低压配电间。工控机为研华产品,显示器采用三星品牌。
b) PLC采用西门子S7-300系列产品,实现系统内安全、可靠、便捷的信息通讯。通过通讯,PLC和工控机实现交换数据,保证键鼠操作控制。
6.3.3汽包水位自动控制
汽包水位选用差压变送器+双室平衡容器结构检测,将中压锅筒的水位转换成电信号传至控制模块,同时加入蒸汽流量和进水流量数据用以计算并修正,实现三冲量调节,输出控制给水泵变频器频率,实际控制给水泵的给水量,将汽包水位保持在给定的范围内,保持系统的安全可靠。三冲量调节方式,能够很好的消除虚假水位的影响,其中对热管余热回收装置水位信号进行压力补偿,对主蒸汽流量信号进行温度、压力补偿。
汽包水位设置就地液位计和远传水位计,并设置视频监控,保证系统安全。
6.3.4 风机、烟道蝶阀联动控制
根据控制工艺,通过合理的控制顺序,保证蝶阀、风机和烟气系统的先后开启稳定性,维持系统的畅通和安全。
6.4设备选型
6.4.1电气控制柜均选用低压控制柜,低压电器元件选用施耐德产品,中继选用OMRON产品。
6.4.2温度传感器、压力、差压变送器选用川仪或上仪等一线品牌产品。
6.4.3变频器选用Siemens或施耐德同等档次产品。
6.4.4流量计选用孔板流量计,配置差压变送器。
6.4.5高压变频器选用国产知名品牌。
6.4.6其余产品皆选用知名产品。
6.5接地装置设计原则
为保证人身和设备安全,所有电力设备外壳都应可靠接地。
本工程的接地装置采用水平接地体为主、垂直接地体为辅的复合接地网。总的接地电阻要求小于2000/I(I=流经接地装置的入地短路电流)。
6.6热工检测,主要监测项目见下表: 表5-1
|
参 数 名 称
|
指示
|
报警
|
信号类型
|
备 注
|
1
|
烟道烟气温度
|
∨
|
|
Pt100
|
共2点
|
2
|
给水温度
|
∨
|
|
Pt100
|
共1点
|
3
|
蒸汽温度
|
∨
|
|
Pt100
|
共1点
|
4
|
汽包蒸汽压力
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共1点
|
5
|
水泵出口压力
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共1点
|
6
|
软水箱水位
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共1点
|
7
|
汽包水位
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共1点
|
8
|
汽包进水流量
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共1点
|
9
|
蒸汽出口流量
|
∨
|
|
4~20mA
|
共1点
|
10
|
高压风机驱动端轴承温度
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共2点
|
11
|
高压风机非驱动端轴承温度
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共2点
|
12
|
高压电机定子温度
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共3点
|
13
|
烟道蝶阀
|
∨
|
∨
|
4~20mA
|
共3点
|
余热回收装置热工参数指示、报警,无论操作员控制台上显示器显示的是何种画面,当重要参数达到或超过报警值时,应在显示器上立即以声光信号对该参数报警。
6.7具体配置清单
6.7.1仪表清单(表5-2)
序号
|
位号
|
参数名称
|
类型
|
型号
|
数量
|
压力检测
|
|
|
|
|
1
|
PI-101
|
1号泵出口压力
|
就地
|
Y150 0~4.0MPa
|
1
|
2
|
PI-102
|
2号泵出口压力
|
就地
|
Y150 0~4.0MPa
|
1
|
3
|
PI-103
|
汽包压力1
|
就地
|
Y150 0~2.5MPa
|
1
|
4
|
PI-104
|
汽包压力2
|
就地
|
Y150 0~2.5MPa
|
1
|
5
|
PT-101
|
蒸汽压力
|
远传
|
变送器,0~1.6MPa
|
1
|
6
|
PT-102
|
水泵出口压力
|
远传
|
变送器,0~2.5MPa
|
1
|
温度检测
|
|
|
|
|
7
|
TI-101~4
|
双金属温度计
|
就地
|
WSS501,0~400℃
|
4
|
8
|
TE-101
|
设备进口烟气温度
|
远传
|
PT100,WZP-230
|
1
|
9
|
TE-102
|
设备出口烟气温度
|
远传
|
PT100,WZP-230
|
1
|
10
|
TE-103
|
省煤器出口水温
|
远传
|
PT100,WZP-230
|
1
|
11
|
TE-104
|
蒸汽温度
|
远传
|
PT100,WZP-230
|
1
|
水位检测
|
|
|
|
|
12
|
LI-101
|
汽包双色水位计
|
就地
|
0~440mm
|
1
|
13
|
LT-101
|
水位变送器
|
远传
|
0~440mm,4~20mA
|
1
|
14
|
PHRQ
|
双室平衡容器
|
|
0~440mm
|
1
|
15
|
LT-102
|
软水箱磁翻板液位
|
远传
|
0~440mm,4~20mA
|
1
|
流量检测
|
|
---
|
|
|
16
|
FT-101
|
蒸汽流量差变
|
远传
|
0~40KPa,4~20mA
|
1
|
17
|
KB-101
|
蒸汽出口流量孔板
|
---
|
DN200
|
1
|
18
|
FT-102
|
给水流量差变
|
远传
|
0~40KPa,4~20mA
|
1
|
19
|
KB-102
|
给水流量孔板
|
---
|
DN80
|
1
|
仪表附件
|
|
|
|
|
20
|
JZ-1
|
压力表截止阀
|
---
|
不锈钢
|
5
|
21
|
HCG
|
压力表缓冲管
|
---
|
DN15
|
5
|
22
|
TZ
|
温度安装底座
|
---
|
M27X2
|
8
|
23
|
JZ-2
|
变送器截止阀
|
---
|
不锈钢
|
24
|
24
|
SFZ
|
三阀组
|
---
|
不锈钢
|
3
|
风机监控
|
|
|
|
|
26
|
TE-201~7
|
高压风机状态温度
|
远传
|
PT100,WZP-230
|
7
|
6.7.2 电控柜部分 (表5-3)
序号
|
名称
|
数量
|
型号
|
一
|
低压部分
|
|
|
1
|
电控柜体
|
2只
|
2200*800*600
|
2
|
变频器
|
2只
|
500KW
|
3
|
电柜辅材
|
2套
|
铜牌、风扇、端子、电缆等
|
4
|
电器控制元件
|
2套
|
主要元器件
|
5
|
电柜制作
|
2套
|
|
6
|
电柜包装
|
2套
|
木材防水包装
|
7
|
水泵现场操作箱
|
1只
|
|
二
|
高压风机变频柜
|
套
|
600KW,10KV,含旁路柜
|
6.7.3 PLC及监控(表5-4)
序号
|
名称
|
单位
|
数量
|
型号
|
品牌
|
硬 件
|
|
|
|
|
1
|
CPU314
|
只
|
1
|
6ES7 314-1AH10-0AA0
|
Siemens
|
2
|
SM321-32DI
|
只
|
1
|
6ES7 321-1BL00-0AA0
|
Siemens
|
3
|
SM322-32O
|
只
|
1
|
6ES7 322-1BL00-0AA0
|
Siemens
|
4
|
SM331-8AI
|
只
|
2
|
6ES7 331-7KF02-0AB0
|
Siemens
|
5
|
SM331-8AI(热电阻)
|
只
|
2
|
6ES7 331-7PF01-0AB0
|
Siemens
|
6
|
SM332-8AO
|
只
|
1
|
6ES7 332-5HF00-0AB0
|
Siemens
|
7
|
PS307-10A
|
只
|
1
|
6ES7 307-1KA01-0AA0
|
Siemens
|
8
|
MMC-128K
|
只
|
1
|
6ES7 953-8LG11-0AA0
|
Siemens
|
9
|
前连接器40针
|
只
|
5
|
6ES7 392-1AM00-0AA0
|
Siemens
|
10
|
前连接器20针
|
只
|
2
|
6ES7 392-1AJ00-0AA0
|
Siemens
|
11
|
DIN530
|
只
|
1
|
6ES7 390-1AF30-0AA0
|
Siemens
|
12
|
总线连接器
|
只
|
2
|
6ES7-972-0BA12-0XA0
|
Siemens
|
13
|
工控机网卡
|
只
|
1
|
6GK1561-1AM01
|
Siemens
|
14
|
通讯电缆
|
米
|
20
|
6XV1830-0EH10
|
Siemens
|
15
|
工控机
|
台
|
1
|
IPC,双核/250G/2G/DVD
|
研 华
|
16
|
显示器
|
台
|
1
|
22寸液晶
|
三星
|
软 件
|
|
|
|
1
|
编程软件
|
套
|
1
|
STEP7 V5.4
|
Siemens
|
2
|
工控组态软件
|
套
|
1
|
WINCC 6.2
|
Siemens
|
水位监控
|
|
|
|
|
1
|
彩色摄像机
|
只
|
1
|
WV-CP240
|
松下
|
2
|
镜头
|
只
|
1
|
|
精工
|
3
|
保护罩
|
只
|
1
|
|
|
4
|
电源支架辅材
|
套
|
1
|
|
|
5
|
视频电缆
|
卷
|
1
|
75-7同轴电缆
|
|
6
|
液晶电视
|
台
|
1
|
24吋液晶
|
|
第七章 技术文件的提供及进度
7.1 工程管理按照国家颁布的施工现场组织管理规范和监理规程执行。
7.2 本工程各主作业进度如下(以合同签订之日作为开始日计算时间):
详细设计(含技术交底): 30天内完成
土建施工(甲方负责) 40天内完成
设备交货: 90天内完成
设备安装及调试: 40天内完成
7. 3技术文件及交付进度
7.3.1 文件格式:甲方提供的"设计技术资料"使用的语言是中文。
7.3.2使用单位:一般使用国际单位制。
7.3.3关于资料提交说明:承包人应对提供的本工程资料的完整性、准确性和可操作性负责。业主如须增补各类文件、图纸、资料的数量,承包人按成本价提供。承包人按期保质保量向业主提交技术资料以业主按期保质保量向承包人提供工程开展所需基础资料为基本前提。乙方提供的工程设计资料和份数如下:
1)现场开工方案(报告) 2 份
2)作业指导书(电子版) 1 份
3)设备装箱清单 1 份
4)设备说明书及国产设备合格证 1 份
5)运行程序备份光盘 1 份
6)特种设备、压力容器检验合格证书 1 份
7)施工图、设计资质盖章 4 份
8)设备(材料)随机资料(安装、使用、维护说明) 2 套
9)试车资料 3 份
10)竣工图纸及资料 (含蓝图) 4 套
11)安全工艺操作维护规程(word) 2 套
4.4 技术文件及资料的交付形式:为了保证工程施工进度,承包人向业主提供的图纸资料及各类传真、设计修改通知书等所有文件,承包人一律提供给业主指定的联络人,承包人采用"中铁快运"的形式直接邮寄。
第八章 基 建(甲方负责)
序号
|
项目
|
数量
|
工程量
|
备注
|
1
|
操作室及高低压配电室
|
1个
|
168平方(框架结构)
|
|
2
|
风机基础
|
1个
|
300m3(钢筋混凝土结构)
|
|
3
|
水泵基础
|
4个
|
15m3(素混凝土结构)
|
|
4
|
设备基础
|
1个
|
200m3(钢筋混凝土结构)
|
|
5
|
除氧器基础
|
1个
|
5m3(素混凝土结构)
|
|
7
|
水箱基础
|
1个
|
5m3(素混凝土结构)
|
|
8
|
烟气管路支架基础
|
10个
|
30m3(素混凝土结构)
|
|
9
|
电缆桥架基础
|
3个
|
20m3(素混凝土结构)
|
|
10
|
蒸汽管线基础
|
5个
|
30m3(素混凝土结构)
|
|
11
|
烟道开孔
|
4个
|
150m3(钢筋混凝土结构)
|
|
12
|
电缆沟
|
80米
|
砖混结构
|
|
13
|
排污水沟
|
50米
|
砖混结构
|
|
14
|
现场电缆桥架基础
|
6个
|
16m3(素混凝土结构)
|
|
15
|
现场汽水管道支架基础
|
6个
|
20m3(素混凝土结构)
|
|
16
|
自来水管线支架
|
4个
|
8m3(素混凝土结构)
|
|
注:由于对业主施工现场地质条件不清楚,建议本项目由业主组织施工。
第九章 设计、设备制造、施工安装及交工验收标准
序号
|
标准代号
|
工程测量规范(附条文说明)
|
1
|
GB 50205-2001
|
钢结构工程施工及验收规范
|
2
|
GB 50231-98
|
机械设备安装工程施工及验收通用规范
|
3
|
GB 50270-1998
|
连续输送设备安装工程施工及验收规范
|
4
|
GB 50275-98
|
压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范
|
5
|
GB 50276-98
|
起重设备安装工程施工及验收规范
|
6
|
GB/T 3323-2005
|
金属熔化焊焊接接头射线照相
|
7
|
GB 50184-93
|
工业金属管道工程质量检验评定标准
|
8
|
GB 50235-97
|
工业金属管道工程施工及验收规范
|
9
|
GB 50236-98
|
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
|
10
|
GB 50268-2008
|
给水排水管道工程施工及验收规范
|
11
|
GB 50243-2002
|
通风与空调工程施工质量验收规范
|
12
|
GB 50126-2008
|
工业设备及管道绝热工程施工规范
|
13
|
GB 50150-2006
|
电气装置安装工程 电气设备交接试验标准
|
14
|
GB 50168-2006
|
电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范
|
15
|
GB 50170-2006
|
电气装置安装工程 旋转电机施工及验收规范
|
17
|
GB 50171-92
|
电气装置安装工程 盘、柜及二次回路结线施工及验
|
18
|
GB 50254-96
|
电气装置安装工程 低压电器施工及验收规范
|
19
|
GB 50093-2002
|
自动化仪表工程施工及验收规范
|
20
|
GBJ 147-90
|
电气装置安装工程 高压电器施工及验收规范
|
21
|
DL/T 820-2002
|
管道声波焊接接头超检验技术规程
|
22
|
GB150
|
钢制压力容器
|
第十章 设计联络与审查
本工程的设计分初步设计和施工图设计两个阶段。
10.1 初步设计:初步设计(施工图方案设计)按合同技术协议书编制。初步设计经业主审批后,双方初步设计审查会议纪要文件"中签字确认,作为施工图设计的设计依据。
10.2 施工图设计:按初步设计审批的文件开展详细施工图设计,经业主审查后作为项目实施的依据。
10.3 设计审查
10.3.1初步设计的审查:公司提供的设计文件,按合同技术附件要求和现行国家、地方政府颁布的有关规定,接受业主委托的机构进行审查。
10.3.2 业主派遣具有全权代表资格的一个技术组赴买方办公室对承包方的初步设计进行审查。审查的范围及内容如下:
10.3.2.1 对合同技术附件承诺条件的审查
10.3.2.2 是否满足国家现行法律、法规、政策、规范等要求
8.3.2.3 工艺技术方案的审查
10.3.2.4 设计技术接口条件的审查
10.3.2.5 主要工艺技术选型的审查
10.3.2.6 该审查还包括施工组织方案的审查
10.3.2.7 后续工程计划审查
10.3.2.8 非标设备设计审查
10.3.2.9 非标设计条件的审查
10.3.2.10 设计及制造标准的审查
10.3.2.11 外协件、外购件的供应商资格审查
10.3.2.12 制造工艺组织方案的审查
10.3.3 审查结束后,双方起草一份"初步设计审查纪要",并由双方签字。
10.4 施工图设计的审查:承包方根据初步设计审查纪要及合同附件完成施工图后,再由业主组织相关部门进行施工图审查,施工图审查可以分阶段进行,如土建开挖施工图审查、基础施工图审查、安装施工图、电气、自控设备设计施工图审查、其余施工图审查等,具体审查时间根据相关图纸出,图时间而定。审查的范围及内容如下:
10.4.1 对合同技术文件、初步设计的承诺条件的审查
10.4.2 设计条件资料的审查
10.4.3 主要设备资料的审查
10.4.4 施工图深度审查
10.4.5 施工图完整性审查
10.4.6 审查结束后,双方对 "施工图设计审查(纪要)文件"中签字执行。
10.5 设计联络:举行设计联络会议的目的是保证顺利完成设计工作,协调和解决设计中出现的和各接口、界面之间的各种问题。
10.5.1 初步设计的设计联络:初步设计过程中,需要进行 1~2 次设计联络,设计联络结束后,双方起草一份"初步设计联络纪要文件"签字执行。合同技术附件、"初步设计审查纪要"和"初步设计联络纪要文件"为进行施工图设计的设计依据。
10.5.2 施工设计的设计联络:初步设计审查结束后,承包方根据"初步设计审查纪要文件"进行详细施工图设计,需进行1~2 次设计联络,设计联络结束后,双方起草一份"施工图设计联络纪要文件"签字执行。"施工图设计联络纪要文件"和"施工图设计审查文件",为进行详细施工图设计的设计依据和施工建设的依据。
第十一章 经济效益分析
10.1工程概算
系统投资概算表
150万吨/年焦化焦炉烟道气余热工程概算表
|
序号
|
项 目
|
公式来源
|
数值(万元)
|
备注
|
1
|
热力设备费
|
1套
|
600
|
|
4
|
电仪设备费
|
1套
|
80
|
含风机变频
|
5
|
热力建安费
|
1套
|
80
|
含保温
|
6
|
电仪建安费
|
1套
|
10
|
|
7
|
土建锅炉钢架费用
|
1套
|
60
|
|
一,
|
工程计费额
|
1套
|
830
|
|
二,
|
设计费
|
1套
|
20
|
|
三,
|
生产职工培训费
|
1套
|
5
|
|
四,
|
总承包管理费
|
1套
|
20
|
|
五,
|
监检费
|
1套
|
10
|
|
六,
|
联合试车费
|
1套
|
5
|
|
七,
|
预备费
|
1套
|
6
|
|
|
费用合计
|
1套
|
896
|
|
注:本价格不作为商务报价
10.2直接经济效益
10.2.1生产消耗
电耗:500kw,按每度0.5元计。
工业水:16000Kg/h,按每吨4元计
人工费:3人×4万=12万元/年(按3个操作工计算)
设备维修费:3.5万元/年
10.2.2、系统产出:
蒸汽:0.8MPa,15 t/h,按每吨200元计;
10.2.3、直接效益:
200×15-16×4-500×0.5=2686元/小时
全年系统工作时间(HR):360×24=8640小时(5天检修)
全年直接经济效益:2686×8640/10000-12-3.5=2319万元
10.2间接经济效益
本项目改造后可申请国家节能减排奖金
10.2.1回收热量Q
Q=(Vg×ρg×Cpg×ΔT×)/3600=13598KW
式中Vg=250000Nm3/h,为烟气流量;
ρg=1.295kg/Nm3,为烟气密度;
Cpg=1.12kJ/(kg℃),为烟气比热;
ΔT表示前、后的排烟温度温差;135℃;
为设备保热系数,取0.98。
10.2.2 年节约标煤量Gc
Gc=(860×Q×HR)/( Qp×ηk)/1000 =16981 吨标煤/年
式中Q=13598KW,回收热量的千瓦数;
Qp=7000kCal/kg,为标煤的发热量;
ηk=85%,为锅炉效率;
860[大卡/(千瓦时)]为单位转换系数;
HR为设备每年运行时数,为8640小时。
按国家标准,节约一吨标煤奖励300元计:
国家一次奖励:16981×300÷10000=509万元
结 论
综上所述,对晋钢兆丰煤化工有限公司焦炉的烟气余热利用,可以减少废热资源的排放,大大提高能源利用率,这对于优化用能结构、节能降耗、保护环境等,都具有十分重要的意义,也积极的响应了国家“十二五”规划的节能降耗政策。同时也为企业带来十分可观的经济效益和社会效益。
焦化余热回收项目典型业绩
序号
|
使用单位
|
焦碳产量
|
蒸汽产量
|
1
|
唐山达丰焦化公司一期
|
70万吨/年
|
8吨/小时(0.8MPa)
|
2
|
唐山达丰焦化公司二期
|
120万吨/年
|
14吨/小时(0.8MPa)
|
3
|
山西太化股份有限公司
|
80万吨/年
|
8吨/小时(0.8MPa)
|
4
|
唐山东方炼焦公司
|
100万吨/年
|
10吨/小时(0.8MPa)
|
5
|
江西景德镇焦化集团
|
60万吨/年
|
8吨/小时(0.8MPa)
|
6
|
山西光大焦化公司
|
80万吨/年
|
8吨/小时(0.8MPa)
|
7
|
山东新矿(乌海)能源项目
|
130万吨/年
|
15吨/小时(0.8MPa)
|
8
|
山西永鑫煤焦有限公司
|
120万吨/年
|
12吨/小时(0.8MPa)
|
9
|
内蒙古赤峰九联煤化有限公司
|
100万吨/年
|
9吨/小时(0.8MPa)
|
10
|
河南利源煤焦集团公司
|
60万吨/年
|
7吨/小时(0.8MPa)
|
11
|
陕西黄陵煤化有限公司
|
2×130万吨/年
|
15吨/小时(0.8MPa)
|
12
|
山东万山集团
|
80万吨/年
|
8吨/小时(0.8MPa)
|
13
|
天钢集团焦化公司(两套)
|
60万吨/年
|
6吨/小时(0.8MPa)
|
14
|
山东荣信煤化有限公司
|
60万吨/年
|
6吨/小时(0.8MPa)
|
15
|
山西高义焦化有限公司
|
60万吨/年
|
6吨/小时(0.8MPa)
|
16
|
四川圣达焦化有限公司
|
50万吨/年
|
5吨/小时(0.8MPa)
|
17
|
山西立恒钢铁焦化公司
|
150万吨/年
|
15吨/小时(0.8MPa)
|
18
|
邯郸鑫盛焦化
|
110万吨/年
|
11吨/小时(0.8MPa)
|
19
|
普阳钢铁
|
120万吨/年
|
11吨/小时(0.8MPa)
|
20
|
河南金马焦化
|
70万吨/年
|
7吨/小时(0.8MPa)
|
21
|
邯郸东信煤化工有限公司
|
70万吨/年
|
7吨/小时(0.8MPa)
|
22
|
金牛天铁焦化有限公司
|
75*2台万吨/年
|
15吨/小时(0.8MPa)
|
23
|
山东淄博市傅山焦化
|
80万吨/年
|
9吨/小时(0.8MPa)
|
24
|
河北旭阳化工集团
|
60*4台万吨/年
|
26吨/小时(0.8MPa)
|
25
|
山东万山集团
|
120万吨/年
|
14吨/小时(0.8MPa)
|
26
|
山西路宝集团
|
150万吨/年
|
15吨/小时(0.8MPa)
|
27
|
山西潞安环能公司
|
70*2台万吨/年
|
14吨/小时(0.8MPa)
|
28
|
山西万鑫原煤化工
|
80万吨/年
|
8吨/小时(0.8MPa)
|
29
|
山西太岳焦化
|
60万吨/年
|
6吨/小时(0.8MPa)
|
30
|
山西美锦煤气化公司
|
80*2万吨/年
|
17吨/小时(0.8MPa)
|
31
|
唐山九江焦化
|
55*4万吨/年
|
24吨/小时(0.8MPa)
|
32
|
唐山九江焦化
|
50*2万吨/年
|
10吨/小时(0.8MPa)
|
33
|
唐山九江焦化
|
100万吨/年
|
12吨/小时(0.8MPa)
|
34
|
博兴县诚力供气有限公司
|
80万吨/年
|
8吨/小时(0.8MPa)
|
35
|
博兴县诚力供气有限公司
|
120万吨/年
|
12吨/小时(0.8MPa)
|
36
|
河北华丰煤化电力有限公司
|
55*2万吨/年
|
11吨/小时(0.8MPa)
|
|