鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目技术方案2015年4月目录1 概述 (1)1.1项目名称 (1)1.2编写单位 (1)1.3设计依据 (1)1.4设计原则 (2)1.5设计范围 (2)2 技术条件及指标 (3)2.1气象资料 (3)2.2设计条件 (4)2.3项目简述 (5)2.4工艺简述 (5)3 工艺技术方案 (7)3.1建筑物采暖热指标 (7)3.2供热能力分析 (8)3.3工艺技术方案 (9)3.4冲渣水换热站 (10)3.5备用热源 (13)3.6.能源介质管网 (13)3.7主要设备清单 (14)4 土建部分 (15)4.1概述 (15)4.2主要设计依据 (15)4.3厂区自然条件 (15)4.4建构筑物 (16)4.5计算采用的程序 (17)5 供配电设施 (17)5.1设计范围 (17)5.2设计依据 (18)5.3 供电及负荷计算 (18)5.4电气传动及控制 (19)5.5电缆敷设 (19)5.6 照明 (20)5.7防雷与接地 (20)5.8电气设施防灾 (21)6 自动化仪表及控制要求 (23)6.1设计范围 (23)6.2装备水平 (23)6.3主要检测 (23)6.4控制要求 (24)6.5仪表选型 (25)6.6控制室 (25)6.7通讯 (25)7 给水、排水 (26)7.1生产用水 (26)7.2生活给水 (26)7.3 排水 (27)8 采暖、通风、空调设施 (27)8.1采暖设施 (27)8.2通风设施 (27)8.3通风设施 (28)9 项目组织机构和人员 (28)9.1施工条件 (28)9.2 大件运输 (28)9.3 建厂物资 (29)9.4 劳动定员 (29)10 运行管理 (30)10.1调试和试运行 (30)10.1日常运行管理 (31)10.3异常运行 (31)11 投资概算 (31)11.1工程概况 (31)11.2 编制依据 (32)11.3费用构成 (32)11.4成本及收益分析 (32)1 概述1.1项目名称鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目中新4#、5#2580m3高炉冲渣水余热利用工程。
1.2编写单位XXXXXX1.3设计依据（1）依据鞍钢集团炼铁总厂新4#、5#2580m3高炉冲渣系统生产状况，及未来负责供热的建筑物热工情况等。
（2）甲方提供的厂区现状图；（3）国家及相关行业颁发的政策。
《中华人民共和国循环经济促进法》；《中国节能技术政策大纲》；《大气污染防治行动计划》；（4）国家现行有关设计规范、技术标准。
《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010；《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81-2013；《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；《建筑设计防火规范》GB50016-2006；《供配电系统设计规范》GB50052-2009；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；《工业金属管道设计规范》GB 50316-2000(2008年版)；《钢铁企业节能设计规范》GB 50632-2010；《钢铁企业给水排水设计规范》GB 50721-2011。
1.4设计原则（1）根据采暖水对水质、水温、水压的不同要求，充分挖掘厂内宝贵余热资源，设计了高炉冲渣余热利用循环系统，以实现冲渣水余热的二次利用、节约新水，减少环境污染的目的。
（2）结合区域水处理现状，充分发挥现有设施潜力，尽可能降低投资、减少占地面积。
（3）采用先进、高效、节能的设备和国内外先进、可靠、成熟的水处理工艺进行相应的水处理设计。
（4）最佳的泵组组合和合理的调配方式满足鞍钢周边住宅小区冬季采暖要求系统投运后，不会给生产带来安全隐患。
1.5设计范围高炉冲渣水换热站的工艺设计，包括冲渣水换热系统、采暖循环系统、备用蒸汽系统，站房建筑、结构，电气及自动控制系统等。
2 技术条件及指标2.1气象资料（1）室外计算温度年平均温度9.6℃供暖室外计算温度-15.1℃冬季通风室外计算温度-8.6℃冬季空气调节室外计算温度-18.3℃（2）风向、风速冬季室外平均风速 2.9m/s冬季最多风向NE冬季最多风向的频率14%冬季室外最多风向的平均风速 3.5m/s （3）冬季日照百分率60%（4）最大冻土深度118cm（5）冬季室外大气压力1018.5hPa （6）极端最低气温-26.9℃（7）其它年平均最大降雨量533.7mm月平均最大降雨量286.2mm最大积雪深度70mm基本风压0.55KN/m2基本雪压0.25KN/m2 2.2设计条件2.2.1高炉冲渣水基本参数2.2.2备用饱和蒸汽供汽量：30t/h；供汽压力：0.3MPa；温度：133.5℃。
2.3项目简述本项目计划利用鞍钢集团炼铁总厂xin4#、5#高炉冲渣水系统余热及剩余蒸汽做为热源，向城区内采暖用户供热。
本项目充分响应我国关于环境治理有关政策及号召，减少能源浪费及污染物排放，拓展企业经营思路、获取新的利润增长点。
4#、5#高炉容积均为2580ｍ３高炉。
根据甲方提供的高炉生产状况，两座高炉日出铁量5934吨，日产渣量1780.2吨，高炉热熔渣的物理平均温度约为1650℃，冲渣水循环量为1000～1200m3/h。
冬季冲渣循环水温：高炉出渣时冲渣水平均温度为76℃～78℃，未出渣时平均温度为66℃～68℃，本项目中选取平均温度70℃为计算温度。
2.4工艺简述为了企业能够健康稳定发展，降低能源及水资源消耗，增加企业效益，减少环境污染，本项目计划采用公司所属高炉的冲渣水做热源，在不影响公司正常生产的前提下，将冲渣水与高效换热器换热，将换热后的二次水接入厂区采暖循环供热管网向厂区内建筑物供热。
项目的构成及流程见下图：冲渣水余热回收、利用系统另外，高炉冲渣水余热回收利用项目符合相关产业政策，本项目能较好的利用厂区现有生产设施，具有一定的可行性。
本方案编制过程中拟选用设备先进、安全，工艺较成熟，同行业内已有较多先例，各类设施能够满足实际需要。
节能方面满足各级政府及行业内相关技术要求，环境保护及安全生产均有可靠保障。
是国家鼓励，企业迫切需要的节能环保项目，项目具有较强的可实施性。
3 工艺技术方案3.1建筑物采暖热指标由于城市集中供热系统一般具有供热范围广，供热面积大的特点，很难于准确统计所有单体建筑的采暖耗热量，不能详细、精确计算每栋建筑物的热负荷。
因此城市集中供热系统中采暖建筑物的热负荷常常采用估算法。
本项目建筑物热负荷计算，采用面积指标估算法。
该方法计算简便、误差小，在国内外集中供热工程中普遍采用。
民用住宅、公共建筑按地块功能及容积率确定。
根据《建筑气候区划标准》、《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》、《公共建筑节能设计标准》的要求，赤峰市建筑气候属于严寒地区，建筑物的热工能性要求见下表:建筑物维护结构传热系数限值K—W∕（㎡•K)针对本工程的实际情况，本设计热负荷均为采暖热负荷，按照国家节约能源的法规政策、《建筑气候区划标准》、《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》、《公共建筑节能设计标准》、《城市热力网设计规范》以及鞍山市建筑物围护结构实际情况和气象条件、室外采暖计算温度、已有建筑物的实际建筑结构型式、相邻区域已经实施集中供热的实际供热指标等综合考虑，建筑物的采暖热指标采取以下数值：（1）采取节能措施前:2008年以前（含2008年）民用住宅55W/m2;公共建筑75 W/m2;综合指标57.4 W/m2;建筑属性比例：住宅：公建=8.8:1.2。
（2）采取节能措施:2008年以后：民用住宅50W/m2;公共建筑65W/m2;综合指标51.8W/m2;建筑属性比例：住宅：公建=8.8:1.2（3）采取节能措施前后（旧有建筑+规划新建筑）：旧建筑与新建筑比例为6.0：4.0，经过整理分析和计算本区域内的综合热指标为55.16W/m2。
3.2供热能力分析3.2.1冲渣水供热能力分析依据鞍钢集团公司现有产能规模和未来几年的发展规划，结合高炉系统的生产现状，对高炉冲渣水余热回收能力进行评估，可回收热量值见下表4-1。
各高炉正常稳定运行时，能够回收利用的冲渣水余热总量为35.0～42.0MW，可以供应的市政建筑约70.1～85.6万m2（其中还充分考虑换热器换热效率及采暖热媒循环过程中热损失，对计算结果进行适当修正，修正系数为0.85）。
3.2.2备用蒸汽供热能力分析厂区内饱和蒸汽管网可以每小时提供30t饱和蒸汽（蒸汽压力：0.3MPa，温度为133.5℃），作为高炉修风等原因停产时的保安热源，防止管网或设备因结冰而损坏；并作为冬季极寒季时的补充热源。
饱和蒸汽可提供的总热量为18.0MW。
3.3工艺技术方案3.3.1工艺流程简介将高炉冲渣水池内符合回收条件的高炉冲渣水由冲渣水余热回收循环泵加压送至安装于冲渣水换热站内的渣水过滤器，经过滤后，进入渣水换热器中与给采暖循环水交换热量。
渣水在完成热交换后，通过渣水循环管道再次回到高炉冲渣系统，再次冲渣、加热，回流至高炉冲渣水池，进行第二次循环。
采暖循环系统中采暖供水，则通过采暖循环管道送至集中供热管网，经各类采暖设备散热后，水温降至设计值，再通过管道回到冲渣水换热站内，经换热器加热后，使其温度恢复到设计值后，由采暖循环泵加压后再次循环使用。
为了保证采暖系统符合城市集中供热系统的统一要求，并保证冬季运行时的安全性和稳定性，从厂区蒸汽管网上接出一趟蒸汽管道，送至冲渣水换热站内，作为冬季保安蒸汽和补充热源。
在各个换热过程中，各种热媒的温度分别为：高炉冲渣循环水：70/55℃；补充蒸汽：压力：0.3MPa，温度为133.5℃；采暖循环水供回水温度：63/48℃。
3.4冲渣水换热站分别在4#、5#高炉冲渣系统附近，新建一座冲渣水换热站。
4#高炉配套冲渣水换热站建筑物尺寸为：长×宽=25×12，室内净高5m，为地上单层建筑物；5#高炉配套冲渣水换热站建筑物尺寸为：长×宽=25×10，室内净高5m，建筑物架空布置，底标高不小于5.5m。
新建冲渣水换热站内设必要的吊装设备和通风装置。
冲渣水换热系统的全部工艺设备均安装于换热站内。
主要设备包括：渣水过滤器、渣水换热器、采暖补水水泵、水处理设施、起重机、控制系统、供配电系统等。
3.4.1过滤装置过滤装置采用高炉冲渣水专用复合过滤装置，分为粗过滤器和精过滤器两种。
针对高炉冲渣水的悬浮物特点进行分级处理，确保处理后水中悬浮物含量不大于20mg/L，并能实现装置全自动反冲洗，过滤效率高、性能稳定。
粗过滤装置为一级过滤，安装在高炉冲渣水余热回收系统冲渣水管路入口处。