1、僅供個人參考隨著國內(nèi)和國際能源的緊缺，國家有關(guān)部門對企業(yè)節(jié)能指標(biāo)提出了很高的要求，大力提倡生產(chǎn)過程節(jié)能降耗。在鋼鐵生產(chǎn)過程中，燒結(jié)工序的能耗約占總能耗的10% ，僅次于煉鐵工序，位居第二。在燒結(jié)工序總能耗中，有近50% 的熱能以燒結(jié)煙氣和冷卻機(jī)廢氣的顯熱形式排入大氣，節(jié)能潛力很大。由于燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣的溫度不高，僅150 450 ，加上以前余熱回收技術(shù)的局限，余熱回收項目往往被忽略。隨著近幾年來余熱回收技術(shù)突飛猛進(jìn)，鋼鐵行業(yè)的余熱回收項目造價大幅度降低，同時余熱回收效率大幅提高，特別是閃蒸發(fā)電技術(shù)和補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)在技術(shù)上獲得突破，為鋼鐵行業(yè)余熱回收創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。一、工藝簡介燒結(jié)冷卻機(jī)余熱的

2、回收，是通過回收燒結(jié)機(jī)尾落礦風(fēng)箱及燒結(jié)冷卻機(jī)密閉段的煙氣加熱余熱鍋爐來回收低品味余熱能源，結(jié)合低溫余熱發(fā)電技術(shù)，用余熱鍋爐的過熱蒸氣來推動低參數(shù)的汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電的最新成套技術(shù)。目前國內(nèi)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)中熱力循環(huán)系統(tǒng)采用以下三種技術(shù)：1） 單壓系統(tǒng)： 采用單級進(jìn)汽汽輪機(jī)及單壓燒結(jié)余熱鍋爐的單壓不補(bǔ)汽系統(tǒng)。一般余熱鍋爐排氣溫度在 170 ，排氣用于烘干物料。由于廢氣余熱得不到充分利用，相應(yīng)影響了發(fā)電能力，在這三種系統(tǒng)中單壓系統(tǒng)發(fā)電能力最低。2） 雙壓系統(tǒng)：采用補(bǔ)汽式汽輪機(jī)的雙壓單級補(bǔ)汽系統(tǒng)，燒結(jié)余熱鍋爐生產(chǎn)兩個不同的蒸汽，一為主蒸汽，另一個為低壓補(bǔ)汽。由于設(shè)置了低壓蒸發(fā)段，低壓蒸汽壓力：0.

3、6MPa ，低壓過熱蒸汽溫度200 ，再加上設(shè)置了低壓省煤器，排煙溫度能降到130 左右。在這三種系統(tǒng)中雙壓系統(tǒng)發(fā)電能力最高，但投資最大。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考3） 復(fù)合閃蒸單級補(bǔ)汽系統(tǒng)：采用補(bǔ)汽式汽輪機(jī)的復(fù)合閃蒸單級補(bǔ)汽系統(tǒng)，燒結(jié)余熱鍋爐生產(chǎn)主蒸汽同時生產(chǎn)高溫?zé)崴?，高溫?zé)崴俳祲赫舭l(fā)出二次蒸汽，二次蒸汽補(bǔ)入汽輪機(jī)。雖然冷卻機(jī)廢氣余熱被充分利用了，但由于閃蒸器的出水未能轉(zhuǎn)換為電能，降低了系統(tǒng)的發(fā)電能力，但由于有閃蒸汽補(bǔ)進(jìn)汽輪機(jī)，所以發(fā)電能力和投資在前兩系統(tǒng)之間。下面以柳鋼2× 360m2 燒結(jié)余熱發(fā)電項目為例，其具體工藝圖如下：圖 1鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)圖 2鍋爐汽水系統(tǒng)不得用于商業(yè)用

4、途僅供個人參考圖 3補(bǔ)給水系統(tǒng)圖 4汽機(jī)熱力系統(tǒng)不得用于商業(yè)用途僅供個人參考圖 5汽機(jī)油系統(tǒng)圖 6循環(huán)水系統(tǒng)二、DCS 系統(tǒng)控制方案1) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DAS)顯示：包括操作顯示、成組顯示、棒狀圖顯示、趨勢顯示、報警顯示及HELP 顯示等。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考操作指導(dǎo)：對機(jī)組的運(yùn)行提供詳細(xì)而全面的智能操作指導(dǎo)，指導(dǎo)操作人員完成各種啟/ 停工況下的操作、異?；蚬收系恼_處理、防止誤操作等。制表記錄：包括定期記錄、運(yùn)行人員操作記錄/跳閘追憶記錄/操作員記錄等請求記錄。歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索。2) 模擬量控制系統(tǒng)（ MCS ）汽包液位自動調(diào)節(jié)（三沖量）汽包水位調(diào)節(jié)，為三沖量調(diào)節(jié)，具體如下：以汽

5、包水位為主環(huán)，以給水流量為副環(huán)，并以主汽流量為前饋。減溫水溫度自動調(diào)節(jié)（串級PID ）不得用于商業(yè)用途僅供個人參考以蒸汽溫度調(diào)節(jié)為主調(diào)節(jié)，以減溫水流量調(diào)節(jié)為副調(diào)節(jié)，通過控制減溫水調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)減溫水調(diào)節(jié)。凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開度控制（單PID ）1# 中壓給水泵頻率控制（軟手操）2# 中壓給水泵頻率控制（軟手操）均壓箱壓力調(diào)整閥閥位控制（單PID ）化學(xué)水去凝汽器調(diào)節(jié)門閥位控制（單PID ）凝結(jié)水泵1 變頻器控制（軟手操）凝結(jié)水泵2 變頻器控制（軟手操）1# 風(fēng)室進(jìn)口煙道電動風(fēng)門A 控制（軟手操）1# 風(fēng)室進(jìn)口煙道電動風(fēng)門B 控制（軟手操）2# 風(fēng)室進(jìn)口煙道電動風(fēng)門A 控制（軟手操）2# 風(fēng)室進(jìn)口煙道電動

6、風(fēng)門B 控制（軟手操）I 段高溫?zé)煹离妱语L(fēng)門開度控制（軟手操）II 段煙囪電動風(fēng)門開度控制（軟手操）II 段低溫?zé)煹离妱语L(fēng)門開度控制（軟手操）旁通煙囪電動風(fēng)門開度控制（軟手操）3) 順序控制系統(tǒng)（ SCS ）鍋爐給水泵啟/停順序聯(lián)鎖控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。凝結(jié)水泵啟 /停順聯(lián)鎖序控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考循環(huán)水泵啟 /停順序聯(lián)鎖控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。射水泵啟 /停順序聯(lián)鎖控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。汽機(jī)油泵功能組啟/停順序聯(lián)鎖控制A.高壓電動油泵：主油泵出口母管壓力<0

7、.75MPa 啟高壓電動油泵B.交流潤滑油泵：潤滑油壓<0.04MPa 啟交流潤滑油泵C.直流事故油泵：潤滑油壓<0.03MPa 啟直流事故油泵D. 停盤車：潤滑油壓 <0.015MPa 停盤車4) 汽輪機(jī)事故跳閘系統(tǒng)（ ETS ）汽輪機(jī)事故跳閘系統(tǒng)由 DCS 實(shí)現(xiàn) , 通過和利時 ETS 模塊或外掛 PLC 實(shí)現(xiàn)邏輯跳機(jī)，運(yùn)算周期達(dá)到毫秒級。以下是ETS 保護(hù)條件，任何一個條件動作均觸發(fā)跳機(jī)，實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)鎖保護(hù)。發(fā)電機(jī)出口斷路器跳閘發(fā)電機(jī)主保護(hù)動作電調(diào)裝置停機(jī)汽機(jī)轉(zhuǎn)速 >3360r/min凝汽器真空 <-60Kpa潤滑油壓 <0.02Mpa軸向位移 >

8、1mm汽機(jī)、發(fā)電機(jī)軸振動>162um推力瓦軸承溫度>100 回油溫度 >70 不得用于商業(yè)用途僅供個人參考三、DEH 主要功能隨著自動化程度要求的提高，可實(shí)現(xiàn)對汽機(jī)轉(zhuǎn)速更優(yōu)質(zhì)的控制，以便實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、 可靠的運(yùn)行。DEH 實(shí)現(xiàn)汽機(jī)的程控啟動、自動調(diào)節(jié)、參數(shù)限制、保護(hù)、監(jiān)視及試驗(yàn)等功能。自動調(diào)節(jié)控制功能：升速司機(jī)設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速后，機(jī)組可自動沿當(dāng)前熱狀態(tài)對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)曲線控制調(diào)節(jié)閥，完成升速暖機(jī)過臨界直到3000r/min定速控制。在升速過程中，司機(jī)也可通過修改目標(biāo)轉(zhuǎn)速，升速率、轉(zhuǎn)速保持時間等手段來控制機(jī)組的升速過程。自動同期汽機(jī)定速后，DEH 可接受自動同期裝置指令，自動將機(jī)組控制到同步

9、轉(zhuǎn)速。并網(wǎng)帶初負(fù)荷發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，DEH 自動增加給定值，使發(fā)電機(jī)自動帶上初負(fù)荷避免出現(xiàn)逆功率。升負(fù)荷不得用于商業(yè)用途僅供個人參考機(jī)組并網(wǎng)后，司機(jī)可根據(jù)需要采用閥控方式，功控方式， 壓控方式， 背壓方式或CCS 方式控制機(jī)組，與鍋爐控制系統(tǒng)配合完成定滑定升負(fù)荷過程。閥控方式司機(jī)通過設(shè)置目標(biāo)閥位直接控制調(diào)門開度，DEH 維持閥位不度。這時，機(jī)組負(fù)荷與蒸汽壓力自動平衡。功控方式司機(jī)通過設(shè)置目標(biāo)功率來控制機(jī)組負(fù)荷，DEH 以汽機(jī)實(shí)發(fā)功率作為反饋信號進(jìn)行功率閉環(huán)控制， 維持機(jī)組負(fù)荷不變。若采用發(fā)電機(jī)有功功率信號作為功率信號，需要對該信號進(jìn)行一定邏輯處理。 此外需要提醒注意的是，如果鍋爐汽壓未投自動調(diào)壓回

10、路，最好不要采用功控方式運(yùn)行。壓控方式司機(jī)通過設(shè)置目標(biāo)壓力來控制機(jī)前壓力，DEH 控制調(diào)門開度來維持主汽壓力不變。CCS 方式（可選）在 CCS 方式下， DEH 接受 CCS 主控器來的閥位給定信號，直接控制調(diào)門開度。DEH 與CCS 主控器配合可完成機(jī)跟爐，爐跟機(jī)以及機(jī)爐協(xié)調(diào)的各種控制功能。一次調(diào)頻DEH 具有一次調(diào)頻功能。功控、閥控均具有一次調(diào)頻功能。限制控制功能：負(fù)荷及閥位限制限制值由人工給定，DEH 可自動將負(fù)荷限制在高低限以內(nèi)，以及將閥位限制在給定值以下。主汽壓力低限制當(dāng)主汽壓力低于限制值時，DEH 自動減小閥位開度以限制負(fù)荷，使主汽壓力回升。快卸負(fù)荷DEH 具有快、中、慢三擋快卸

11、負(fù)荷，可對應(yīng)不同的輔機(jī)故障。當(dāng)CCS 給出快卸負(fù)荷信號時， DEH 按對應(yīng)的速率將負(fù)荷減到對應(yīng)值。OPC 控制不得用于商業(yè)用途僅供個人參考機(jī)組甩負(fù)荷時，DEH 接受油開關(guān)跳閘和103 n。超速信號，快關(guān)調(diào)節(jié)汽門，以減少轉(zhuǎn)換超調(diào)量，延遲一段時間或轉(zhuǎn)速<103%n o 后再自動開啟，并維持機(jī)組轉(zhuǎn)速為3000r/min 。試驗(yàn)控制功能：假并網(wǎng)試驗(yàn)DEH 收到假并網(wǎng)試驗(yàn)隔離刀閘斷開信號后，可自動配合電氣完成假并網(wǎng)試驗(yàn)。超速試驗(yàn)司機(jī)可通過CRT 畫面操作， 提升轉(zhuǎn)速使超速保護(hù)動作分別檢查撞擊子及電氣超速保護(hù)的動作轉(zhuǎn)速。在做機(jī)械超速試驗(yàn)時，DEH 電氣超速保護(hù)的動作值自動由3300r/min改為 3

12、390r/min ，作為后備超速保護(hù)使用。在 DEH 系統(tǒng)控制下可分別進(jìn)行超速限制和保護(hù)試驗(yàn)(103% 及 109%) ，機(jī)械超速保護(hù)試驗(yàn)。并記錄最高轉(zhuǎn)速。103% 動作時 DEH 系統(tǒng)關(guān)閉所有調(diào)門，109% 動作時DEH 系統(tǒng)關(guān)閉所有主汽門和調(diào)門。閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)司機(jī)可通過CRT 畫面操作，可對調(diào)門、主汽門進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，并可自動記錄惰走時間。摩擦檢查試驗(yàn)DEH 系統(tǒng)可根據(jù)需要進(jìn)入磨擦檢查狀態(tài)。在此狀態(tài)下，DEH 系統(tǒng)自動進(jìn)行沖轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速到 500r/min 時，停 3 5 分鐘后，關(guān)閉調(diào)門，使汽機(jī)惰走。由電廠運(yùn)行人員進(jìn)行磨擦檢查。磨擦檢查狀態(tài)可隨時中斷，直接進(jìn)行升速。離線仿真實(shí)驗(yàn)根據(jù)機(jī)組的運(yùn)

13、行特征，模擬汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率，使電液控制系統(tǒng)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，檢驗(yàn)整個控制系統(tǒng)的完整性，也可用來對操作人員進(jìn)行操作培訓(xùn)。保護(hù)控制功能：緊急手動機(jī)組在并網(wǎng)運(yùn)行工況下，DEH 通訊出現(xiàn)故障時， 自動控制將自動或手動轉(zhuǎn)為緊急手動狀態(tài)，司機(jī)可按硬操盤的調(diào)門增減按鈕，直接通過伺服板控制調(diào)門開度。在升速工況出故障時，自動停機(jī)，不能投緊急手動。系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視不得用于商業(yè)用途僅供個人參考通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊，DEH 可共享 DCS 數(shù)據(jù)，方便地實(shí)現(xiàn)監(jiān)視啟動或運(yùn)行過程中主要參數(shù)的實(shí)時變化。并可利用DCS 系統(tǒng)配置的歷史庫記錄歷史數(shù)據(jù)。在 CRT 上設(shè)置有故障報警光字牌，可方便地查到報警項。打、跳閘，快關(guān)等重要信號具有SOE 功能，事件分辨率為1ms 。超速保護(hù)機(jī)組解列，轉(zhuǎn)速超速到109%n o 時， DEH 發(fā)出信號，遮斷系統(tǒng)動作，快速關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門。原有機(jī)械超超保護(hù)、原有TSI 電氣超速保護(hù)、DEH 軟件組態(tài)超速保護(hù)、DEH 測速板硬件超速保護(hù)。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f ü r