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 透平出口口煤气压力 透平入口煤气温度 透平入口煤气含尘量 透平输出轴功率 发电量 高炉设计参数 表端头设副跨， 机轴线与副跨长度方向垂直布置，采用岛式基础，设标高为的运 行平台，平台下布置润滑油站动力油站，副跨分二层层布置变压 器低压配电室高压配电室二层为煤气净化控制室更衣室值班 室卫生间等，平台上副跨设控制操作室值班室休息间。 在高炉煤气布袋除尘器附近建设厂房，厂房尺寸为 ，检修吊车轨面标高，厂房端头设副跨，机 轴线与副跨长度方向垂直布置，采用岛式基础，设标高为的运行 平台，平台下布置润滑油站动力油站，副跨分二层层布置变压器 低压配电室高压配电室二层为煤气净化控制室更衣室值班室 卫生间等，平台上副跨设控制操作室值班室休息间。 主要技术经济指标 主要技术经济指标见表。 主要技术经济指标表 表 序号指标名称单位数量 高炉数量座高炉有效容积合计 高炉煤气发生量合计万 装置数量套 装置发电量万 主要动力消耗 电力万 新水 氮气万 新增劳动定员人 转炉煤气回收 西钢现有转炉座，转炉煤气净化系统已随主体工程建成投产， 本工程是为其配套的余热回收利用工程。 转炉煤气回收量及煤气成分 根据转炉车间操作参数计算年产转炉钢万，吨钢回收 煤气量约为，平均每小时可回收转炉煤气，年最多回 收转炉煤气。 转炉煤气成分 转炉煤气回收系统工艺流程 转炉煤气即转炉烟气首先经过煤气净化系统进行净化。当净 化后的煤气符合回收条件时，由三通阀切换至水封逆止阀，经过水封逆止阀和气柜进口水封后被送往煤气柜当煤气不符合回收条件时， 煤气经旁通阀三通阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。 被送入煤气柜的煤气含尘量，压力，热值 。从煤气柜出来的煤气再经过电除尘器，使煤气的含尘量由 进步降至。被进步净化后的煤气经煤气加压机加压 至后送往各用户。其流程为 转炉煤气净化系统转炉煤气柜电除尘器煤气加压机用户。 西钢目前仅采用全湿法即二文塔工艺将转炉煤 气进行初步净化后，高空放散点火烧掉。 为了使转炉煤气达到回收利用的要求，本工程需新建配套的转炉 煤气储柜电除尘器和煤机加压站。 转炉煤气柜 西钢炼钢车间的座转炉采用吹生产制度，转炉煤气是 周期性间断回收。为保证转炉煤气用户连续使用要求，需设置转炉煤 气柜座。 柜容的确定 转炉煤气柜的容积应包括以下几部分 调节煤气发生量和使用量不平衡所需的容量即变动调节量 突发性安全量 由于炉口喷渣等事故使煤气回收中断，煤气回收量突然减少，为 了应付上述情况，气柜需要定的储备量，以便对煤气进行调度，这 部分储备量为突发性安全容量气柜上下限安全容量，般各取。 本工程转炉煤气小时回收量为，经计算选用容积 气柜座可以基本满足储气要求。 气柜选型 煤气柜分干式与湿式两种，本工程选用橡胶膜封型干式转炉煤气 柜。干式转炉煤气柜与普通的湿式煤气柜相比具有以下优点 占地面积小。 干式煤气柜的高径大于湿式煤气柜，因此相同容积的干式柜与湿 式柜相比较，干式柜占地面积比湿式柜小。 煤气吞吐量大 干式煤气柜活塞及侧板组装要求精度高，活塞升降速度快，因此 煤气吞吐量大。 含酚污水量少 湿式煤气柜水封需经常加水排水量多，气柜检修时大量的污水 很难处理。而干式煤气柜只有少量的煤气冷凝水析出，容易处理。 节能效果好 北方地区湿式柜冬天需要防冻，消耗大量热能，而橡胶膜封型干 式柜则无此需要，可节约大量的能源。 使用年限长 目前干式煤气柜使用寿命已有超过年的，而湿式煤气柜使用寿 命般为年。 橡胶膜封型干式煤气柜与其他干式柜相比，还具有塔体及基础构造简单，维修工作量小，造价和操作维护费较低的优点。 干式转炉煤气柜主要技术参数 型式干式橡胶膜密封 储存介质转炉煤气 公称容积 煤气压力 气柜直径 气柜侧板高度 气柜全高 活塞行程 底面积 煤气柜工艺及附属设施 侧板 侧板是组成气柜外壳的主要部分，侧板全高的下半部与煤气 直接接触，要求气密，所余的上半部及规定不要求气密，当作通 风罩使用，在侧板上备有加强环，留有为了活塞上部空间换气的大量 换气孔，而且还有几个为出入活塞上部空间的门洞。 底板 柜底板部分用钢板叠缝焊接拼制而成，做成圆拱型，紧贴基础面， 目的是使煤气中的冷凝水容易排至设在柜外的排水坑中。 柜顶 柜顶能遮风雨并保护活塞和密封橡胶，柜顶中央部分设有换气用的通风口，此外，周围部分还设有通风口，同时兼作采光用的柜顶人孔。 活塞 活塞板做成和底板相同的拱顶型，是最适于承受内部压力的形状， 同时也可减少贮存煤气部分的死区。 在活塞外周备有连接并