1、 TRT 出口增设煤气机械水脱水装置项目建议书1目录目录 .11. 概况 .21.1 项目名称： .21.2 项目责任单位： .21.3 项目概况： .22. 项目的提出 .22.1 项目提出的必要性 .22.2 项目实施的可行性 .23. 改造内容及方案 .23.1 项目改造内容现状 .23.2 改造方案 .33.3 工程内容及工程量 .33.4 本项目主要设备使用情况调研及与供应商交流和询价情况 .34.工程建设进度 .35、投资估算 .45.1 建设投资估算 .45.2 投资估算表 .46、经济效益分析 .57.技改贡献值 .58、附件 .521. 概况1.1 项目名称：增设 1#、2#
2、TRT 出口机械水脱水装置改善高炉煤气质量提升发电效益工程 1.2 项目责任单位：公司 厂（处）单位负责人（厂长、处长） ；项目负责人 责任单位基本情况：目前拥有 1350m3和 580m3两座高炉，发生量正常分别为 260000300000Nm 3/h和 120000160000Nm 3/h，配套建设有余压透平发电的 TRT 机组。高炉煤气净化除尘工艺主要设备是重力除尘器、干法布袋除尘器，经计算，净煤气机械水含量约27.66g/Nm3（按 2013 年 4 月 1117 日炼铁厂投入产出实绩测算） ，较国内外同行先进企业高出 22.66g/Nm3以上，直接影响各用户的煤气加热效果、燃烧效率和
3、单耗；同时，130t/h 高温高压锅炉及其配套 42MW 汽轮发电机组即将正式投产，而其所需气体燃料即煤气平衡明显不足。1.3 项目概况：炼铁厂 1350m3和 580m3两座高炉，配套建设高炉顶压余压透平 TRT 发电机组，其入口前煤气除尘工艺主要设备包括重力除尘器、干法布袋除尘器、管道及阀门组，出口主要设备分别是 DN2600 和 DN1800 管道、两波段补偿器、阀门组（电动蝶阀+电动敞开式盲板阀） ，而均无脱除高炉煤气机械水的脱水器。通过在两套 TRT 出口（拟在出口阀门组前）增设脱除机械水、局部析出的饱和水和部分灰泥的脱水器，可以改善高炉煤气质量，并因此提升炉机窑使用煤气的燃烧效率、
4、降低各用户的煤气单耗，并为新建 42MW 发电机组提供所需的更多的气体燃料，从而促进公司整体效益最大化的实现。本项目工艺流程示意如下：3V - 1T R T 进 口 管 道P - 2 P - 3 P - 4新 增 设 机 械 水 脱 水 器T R T 机 组T R T 出 口 电 动 敞 开 式 盲 板 阀T R T 出 口 电 动 蝶 阀去 高 炉 煤 气 外 网 主 管E - 1P - 1煤 气 冷 凝 水 自 动 排 水 器下 降 管P - 5增 设 T R T 出 口 高 炉 煤 气 机 械 水 脱 水 器 工 艺 流 程 示 意 图P - 6E - 3新 增 设 管 道 补 偿 器E
5、 - 2V - 2E - 42. 项目的提出2.1 项目提出的必要性从以下方面说明项目的必要性：（1）目前状态当前高炉煤气含水量状况高炉煤气的含水量，即湿含量，包括机械水、饱和水两部分。其中，饱和水仅与煤气温度有关，即，随着煤气在管道内的沿程输送，产生温度降，则煤气中的饱和水含量会降低，部分水析出并通过排（脱）水器而脱除，直接查询化学手册既可得知其含量（计量单位：g/Nm 3） ；机械水，仅受高炉入炉原料、工艺、冶炼过程、操作等因素影响，一般在工况下与煤气的温度无关，其含量需要通过直接测量或者计算得出，公司暂无检测装置和数据，但根据 2013 年 4 月 1117 日 1#和 2#高炉投入、产
6、出实绩（物料平衡及检测数据统计）测算，净煤气机械水含量约27.66g/Nm3，较国内外同行先进企业高出 22.66g/Nm3以上，急需考虑如何脱除而提升煤气质量。其中，1 #高炉副产高炉煤气中的机械水含量为 25.58g/Nm3，2 #高炉为31.33g/Nm3，加权平均为 27.66g/Nm3。机械水含量计算公式：V 机械水 = （ V 焦炭 1M 焦炭 1+V 焦炭 2M 焦炭 2+V 焦丁 M 焦丁 +V 焦粒 M 焦粒 +V 烟煤 M 烟煤 +V 沫煤 M 沫煤4+V 烧结矿 M 烧结矿 +V 球团矿 M 球团矿 +V 其它 M 其它 V 干渣 M 干渣 V 铁水 M 铁水 ）M 铁水
7、QBFG 式中：V物料含水量，M物料质量，Q BFG吨铁高炉煤气发生量（暂按 1930Nm3/t） ；入炉球团矿，出炉的干渣、铁水，均按不含水计算。煤气含水量过多会加重 CL -等酸性介质对煤气系统的腐蚀无论煤气中的饱和水或者机械水在输送过程中或局部析出，均会强化 CL-等酸性介质对煤气系统的腐蚀作用，尤其公司烧结厂在烧结矿中添加氯化钙或者低氯防粉化剂（目前单耗 0.3kg/t）的工况下，其影响更加明显。一般而言，CL -等酸性介质对煤气系统的腐蚀，分为酸性化学腐蚀和电化学腐蚀两种，但无论哪一种，均需要有水溶液的存在才会发挥作用。而煤气中的水过多析出，结合 CL-等酸性介质的存在，势必会增加对
8、煤气管道内壁、其它附属设施及用户燃烧器等的腐蚀，包括对碳钢管道（材质 Q235 等） 、冷凝水排水器、非碳钢管道或者奥氏体不锈钢等材质的波纹补偿器或阀门、用户烧嘴等燃烧器以及 TRT 机组的静叶和动叶的叶片腐蚀、局部变薄等，缩短设备使用寿命和检修周期，易造成系统检修，影响公司整体效益。TRT 出口增设脱水装置，既可因降低煤气中所含的机械水、脱除部分冷凝析出的饱和水和灰泥而提升煤气质量和燃烧效率，降低炉机窑等单体设备的煤气单耗，并可为新建 42MW 发电供应更多的高炉煤气，实现多发电、多创效益的目的，从而提升公司整体效益。（2）项目实施后的效果本项目实施后，既可提升煤气质量即高炉煤气机械水含量5
9、g/Nm 3，降低各用户的煤气单耗 2.32.6%，又可为 130t/h 锅炉提供更多的气体燃料即高炉煤气流量约 957210821Nm 3/h，并因此提高新建 42MW 发电机组的发电量约 26963048kWh/h及其净效益 1002 万元/年以上，为公司整体效益最大化奠定基础。此外，可以切实减少煤气系统析出水量加剧含氯酸性介质对燃气设施的化学腐蚀和电化学腐蚀作用、减少设备维护及检修量、延长使用寿命，降低相应的备件和检修费用。2.2 项目实施的可行性（1）提升高炉煤气质量的可行性从工艺角度讲，高炉煤气中的湿含量包括饱和水和机械水，其中，机械水一般5在工况下与煤气的温度无关，只受高炉入炉原料
10、、工艺、冶炼过程、操作等因素影响，虽然公司暂无检测装置和数据，但据测算，目前公司净煤气机械水含量约27.66g/Nm3，较国内外同行先进企业的水平即5g/Nm 3高出 22.66g/Nm3以上。因此，增设两套 TRT 出口的机械水脱水器后，确保脱除 82%以上的高炉煤气中所含的机械水和局部因冷凝而析出的饱和水及灰泥，实现净煤气机械水含量5g/Nm 3的目标值以及各用户使用的高炉煤气质量的切实提升。可见，此项工程的投资、建设，从工艺的科学性、运行的安全性、经济方面的合理性以及国内外先进企业同行的实践上看，均是可行的。（2）增设机械水脱水器及管道补偿器占地需求该项目仅需利用现有 1#和 2#两套
11、TRT 主厂房外煤气出口总管的双波段补偿器位置，各安装 1 台提前设计并预制好的机械水脱水器（本体自重约 6.09.5 吨/台，不包含需在停产及安装前即提前做好的基础、支架、托架、附属动力及工艺管线和阀门等） ，并在出口阀门组前各增设 1 台管道补偿器（注：现有出口电动敞开式盲板阀并无自带补偿器，TRT 出口管径分别为 DN2600 和 DN1800） ，因此，虽然空间狭窄、布局紧张，但是区域占地紧凑，无需考虑新增占地，且仅需在 TRT 随高炉检修或者单独停产而进行安装、过渡，并不影响公司整体生产组织。当然，总图布置及详细设计，可以考虑委托设计院，并考虑勘测费、设计费。（3）自行设计、制作机械
12、水脱水器的可行性从技术上看，参考国内外同行经验，机械水的脱除，可以采用凝聚法原理，或者利用气体介质的绝热膨胀过程，使煤气中的机械水尽可能多地析出而脱除，而且依工艺与设备的不同，正常可以实现 8090%的脱除效率。因此，通过公司专业技术人员自行设计，并委托公司机修厂制作，采用已获国家专利的机械水脱水器专利技术（职务发明，集团内部唐山建龙拥有专利权） ，完全可以实现较高的脱除效率（唐山建龙原有热轧 2、竖炉 1 和烧结 1 等合计 4 台，效率可达 5090%） ，改善高炉煤气质量，提升煤气燃烧过程的燃烧效果和效率，实现降低炉机窑等单体设备或工序的煤气用户之单耗的目的。（4）机械水脱水器下部附设下
13、降管及自动排水器主要考虑脱水器的连续、安全、自动运行，兼顾下降管及排水器的分解、扫除或其它故障甚至事故状态的检修需求，包括局部清灰、清淤、取样、检测、试验等。6（5）两套 TRT 出口现有盲板阀前或后各增设 1 台管道补偿器目前 TRT 出口后 DN2600 及 DN1800 电动敞开式盲板阀，均无自带补偿器，其开、关所需的管道轴向补偿量依靠现有的 TRT 出口的两段式波纹补偿器；拆除并占用其位置安装新设脱水器后，必须考虑盲板阀的开、关所需补偿量，避免造成阀门或管道的轴向拉伸而可能导致的应力变化及变形。因此，在盲板阀前或后的煤气管道上安装补偿量足够的补偿器，是必需的。（6）采购或自行设计，在新
14、设脱水器出口管道或其后高炉煤气主管增设机械水含量检测装置，合计 2 台（套） 。其中，采购需要约 1525 万元/套（另，安装、调试费约需 12 万元/套） ，而自行设计、制作、安装，仅需 23 万元/套。检测工艺：3. 改造内容及方案3.1 项目改造内容现状1#和 2#高炉的煤气系统，均包括 TRT 发电机组入口前的除尘系统，主要设备包括重力除尘器、干法布袋除尘器、管道及阀门组，TRT 出口主要设备分别是 DN2600和 DN1800 管道、两波段补偿器、阀门组（电动蝶阀+电动敞开式盲板阀） 。而经过测算，净煤气的机械水含量约 27.66g/Nm3，较国内外同行业先进水平超出22.66g/N
15、m3以上，急需增设脱水装置并提升煤气质量。3.2 改造方案（参见 1.3 工艺流程示意图，或按设计院最终方案确定）（1）增设脱水器：拟拆除现有 TRT 出口双波段补偿器，在现 TRT 出口电动敞开式盲板阀前，增设自行设计、机械厂制作的机械水脱水器，附属设施包括土建基础、支架、托架、下降管、自动排水器等。其中 1#TRT 需考虑，占用现有阀门组操作与检修平台靠近现有双波段补偿器的局部平台位置（切割局部平台、拆除 2 个支架、另行增设保留部分的加固支架） 。其它附属设施，或视设计院确认后确定有无增加项目。（2）增设管道补偿器：拟在现两套 TRT 出口电动敞开式盲板阀前或后，各增设 1台可以确保盲板
16、阀开、关安全及其过程两侧管道之伸缩所需补偿量的管道补偿器。（3）增设净煤气的机械水含量检测装置：优先考虑利用专业知识，自行设计，并7委托机修厂制作该检测工艺所需的取样探头（也可采购，价格 60008000 元/个）1 个，外购湿式气体流量计（量程 5002000L/min.）2 台、集液瓶（400800）2 个、DN50 及 DN20 或 DN25 球阀各 2 个、812 胶管 20m、普通温度计（量程0100）5 支。3.3 工程内容及工程量工程内容 序号 名称 结构形式 参数 单位 数量 备注1 1#脱水器基础 混凝土 m3 3 建筑工程2 2#脱水器基础 混凝土 m3 2 1 1#脱水器
17、 钢结构 DN6400 台 1 尺寸按自行设计 2 2#脱水器 钢结构 DN4400 台 1 尺寸按自行设计 3 1#脱水器支架 钢结构 个 4 尺寸按最终设计4 2#脱水器支架 钢结构 个 4 尺寸按最终设计5 1#脱水器托架 钢结构 个 1 尺寸按最终设计 6 2#脱水器托架 钢结构 个 1 尺寸按最终设计7 1#补偿器 单波段 DN2600 台 18 2#补偿器 单波段 DN1800 台 19 冷凝水排水器 自动有效水封高度4000mm台 1设备名称10 阀门 手动 DN200 台 2 选型按最终设计1 螺旋焊管 Q235 DN200 m 20 选型按最终设计2钢结构平台Q235A钢结构
18、 1200*1000 个 2 检修、操作平台 安装及管线 铺设3 爬梯 钢结构 个 21 动力电缆 2 控制电缆 3 气体流量计 湿式 台 2仪表及材料4 其他 取样探头、集液瓶、胶管、温度计、球阀等 3.4 本项目主要设备使用情况调研及与供应商交流和询价情况无。84.工程建设进度4.1 说明项目拟委托设计、施工等采用的模式：常规、大包、垫资等模式。4.2 可研完成时间 2013 年 6 月 15 日、初设（或方案）完成时间 2013 年 6 月 30 日、计划开工时间 2013 年 7 月 11 日，计划竣工时间 2013 年 7 月 30 日，绝对工期 20 天。表 2 工程建设进度表 单
19、位：月份序号 项目名称 5 6 7 8 9 10 11 121 项目建议书 2 可行性研究、审批、立项 3 初步设计、施工图设计 4 设备制造 5 土建工程 6 设备安装调试 7 试生产 8 投产 注：进度表中时间单位可根据项目工期调整5、投资估算 5.1 建设投资估算项目总投资预计 73 万元。其中，土建工程费 2 万元，设备及安装工程费 48.7万元，排水器及检修平台安装费用 6 万元，勘察、设计费用 4 万元，三电费用 6 万元，其它费用 6.3 万元。详细内容见投资估算表。5.2 投资估算表投资估算表工程内容 序号 名称 结构形式 参数 单位 数量 投资额元1 1#脱水器基础 混凝土
20、m3 3 建筑工程2 2#脱水器基础 混凝土 m3 2 200001 1#脱水器 钢结构 DN6400 台 1 1200002 2#脱水器 钢结构 DN4400 台 1 100000设备名称3 1#脱水器支架 钢结构 个 4 6000094 2#脱水器支架 钢结构 个 4 500005 1#脱水器托架 钢结构 个 1 100006 2#脱水器托架 钢结构 个 1 80007 1#补偿器 单波段 DN2600 台 1 800008 2#补偿器 单波段 DN1800 台 1 500009 冷凝水排水器 自动有效水封高度4000mm台 1 800010 阀门 手动 DN200 台 2 10001 螺
21、旋焊管 Q235 DN200 m 202钢结构平台Q235A钢结构 1200*1000 个 2安装及管线 铺设3 爬梯 钢结构 个 2600001 动力电缆 2 控制电缆 3 气体流量计 湿式 台 2自动化、仪表及材料4 其他 60000勘察费 20000设计费 20000监理费工程管理费1 拆除费 300002 保温工程 100003 防腐工程 10000其它（包括拆除费、保温材料费、防腐工程等） 4 其它 13000投资合计 730000（注：项目建议书中的投资估算在初步设计或技术方案论证确定后，可根据论证结果进行调整）6、经济效益分析经济效益：（1）创效额（提升煤气质量、降低各工序煤气单耗，用于发电的年净效益）
