鞍钢4#、5#高炉冲渣水技术方案

鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目技术方案

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

鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目技术方案

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 ..................................................... 3 2.3项目简述 ..................................................... 4 2.4工艺简述 ..................................................... 4

3 工艺技术方案.............................................................. 6

3.1建筑物采暖热指标 ............................................. 6 3.2供热能力分析 ................................................. 7 3.3工艺技术方案 ................................................. 8 3.4冲渣水换热站 ................................................. 9 3.5备用热源 .................................................... 11 3.6.能源介质管网 ............................................... 11 3.7主要设备清单 ................................................ 12

4 土建部分................................................................. 13

4.1概述 ........................................................ 13 4.2主要设计依据 ................................................ 13 4.3厂区自然条件 ................................................ 14 4.4建构筑物 .................................................... 14 4.5计算采用的程序 .............................................. 15

5 供配电设施............................................................... 15

5.1设计范围 .................................................... 15 5.2设计依据 .................................................... 15 5.3 供电及负荷计算 ............................................. 16 5.4电气传动及控制 .............................................. 16

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5.5电缆敷设 .................................................... 17 5.6 照明 ....................................................... 17 5.7防雷与接地 .................................................. 18 5.8电气设施防灾 ................................................ 18

6 自动化仪表及控制要求 ..................................................... 20

6.1设计范围 .................................................... 20 6.2装备水平 .................................................... 20 6.3主要检测 .................................................... 20 6.4控制要求 .................................................... 20 6.5仪表选型 .................................................... 21 6.6控制室 ...................................................... 21 6.7通讯 ........................................................ 22

7 给水、排水............................................................... 22

7.1生产用水 .................................................... 22 7.2生活给水 .................................................... 23 7.3 排水 ....................................................... 23

8 采暖、通风、空调设施 ..................................................... 23

8.1采暖设施 .................................................... 23 8.2通风设施 .................................................... 23 8.3通风设施 .................................................... 24

9 项目组织机构和人员....................................................... 24

9.1施工条件 .................................................... 24 9.2 大件运输 ................................................... 24 9.3 建厂物资 ................................................... 25 9.4 劳动定员 ................................................... 25

10 运行管理................................................................ 26

10.1调试和试运行 ............................................... 26 10.1日常运行管理 ............................................... 26 10.3异常运行 ................................................... 26

11 投资概算................................................................ 27

11.1工程概况 ................................................... 27

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11.2 编制依据 .................................................. 27 11.3费用构成 ................................................... 28 11.4成本及收益分析 ............................................. 28

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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

XXXXXX 1.3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)；

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《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。

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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）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/m基本雪压 0.25KN/m2.2设计条件

2.2.1高炉冲渣水基本参数

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℃ ℃ ℃ 2 2

3.5m/s 鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目技术方案

鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水换热项目技术参数表 （由甲方提供） 项目名称 高炉编号 高炉容积 冲渣方式 产渣量 利用系数 熔渣温度 冲渣泵参数 冲渣泵运行制度 冲渣水循环水量 冲渣水循环水温度 单位 t/h ℃ t/h ℃ 3系统参数 4#高炉 2580m 因巴法 74.2 2.3 1650 1200m/h,50m 2用1备 1300～1600 70/55 35#高炉 2580m 嘉恒法 74.2 2.3 1650 1200m/h,50m 2用1备 1300～1600 70/55 33

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

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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

高炉冲渣水池 冲渣水循环泵站 换热站 过滤系统、换热系统、 备用热源、水处理及循环系统 渣水循环管道

既有热用户 供电系统 自动化 其它能源介质管网 蒸汽、压缩空气、生产水、生活水 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。

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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)

建筑属性 体形系数 居住 公建 屋面 S≤0.3 0.60 0.45 S＞0.3 0.40 0.35 外墙 S≤0.3 0.65 0.50 S＞0.3 0.50 0.45 外窗 S≤0.3 3.00 2.6 S＞0.3 2.0 外门 2.50 － 地面 0.30 － 依据规范 JGJ26—95 GB50189—2005 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）

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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。

冲渣水可回收热量（根据甲方提供的基本参数计算得出） 名称 4#高炉 5#高炉 炉容 3（m） 2580 2580 实际冲 水温 冲渣供回水 二次侧供回水 渣水量 范围 温度（℃） 温度（℃） （t/h) （℃） 1300～1600 70～75 70/55 63/48 1300～1600 70～75 70/55 63/48 本项目可回收利用的热量合计：45.5～56.0MW 可回收的热量（MW） 22.75～28.0 22.75～28.0 备用 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

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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：

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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。该装置为可拆卸型，装置内部滤芯可拆卸，便于清洁及维护。

精过滤装置安装在粗过滤装置后。本装置针对高炉冲渣水中渣棉及小颗粒悬浮物具有捕捉率高的特点，并可实现自动在线反冲洗，

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将拦截的悬浮物快速排出，减少对本装置维护所需的人力、物力。

冲渣水粗过滤器：3台，处理水量1000m3/h，二用一备； 冲渣水精过滤器：3台，处理水量1000m3/h，二用一备。 3.4.2换热器

目前在实际应用中有两大类换热器用于冲渣水换热，分别是管壳式换热器和板式换热器。前者外形尺寸较大，换热量较小，传热效果较差，但对水质要求较低，工艺流程较简单，适用于供热面积较小，一次热媒充足，建设场地限制较少的项目。

本次项目有两大特点：一、供热面积较大；二、冲渣水的温度较低，可以提取和利用的温度范围不大。为了更好回收和利用这部分热量，本项目将选用水/汽—水板式换热器作为热回收设备，尽量提高热量回收率，减少浪费，减小两种介质的端差值，扩大热能的运用范围。

由于高炉冲渣水中含有大量杂质，包括：固定颗粒、悬浮物、碱性水溶物等，极易对设备内壁造成磨损和结垢，减少设备使用寿命和降低传热效果。为了克服这一问题，在本次项目中将采用高炉冲渣水专用板式散热器。

本项目中每座换热站内将设8台BR1.05型高炉冲渣水专用板式换热器，5用3备。

3.4.3采暖循环泵

换热站外供的采暖循环水在采用洁净水，水源可采用厂区净环

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生产水或生活水。外供的采暖循环水总量约1300～1600m3/h。

新4#高炉配套新建的冲渣水采暖换热站中采暖循环水泵选用DFW300-500/4/132型立式清水离心泵，流量：750m3/h，扬程50m，配用电机功率为：132KW，数量：4台，3用1备。

新5#高炉配套新建的冲渣水采暖换热站中采暖循环水泵选用DFW300-500/4/132型立式清水离心泵，流量：750m3/h，扬程50m，配用电机功率为：132KW，数量：3台，2用1备。

3.4.4水处理系统

本项目中采暖系统的补充和定压水采用软化水。软水器采用TKF-2900A型全自动软水器，额定流量14～18m3/h；软水箱采用不锈钢水箱，有效容积为20m3；补水泵采用DFG100-160/2/15型立式清水离心泵，流量：XXXXm3/h，扬程38m，配用电机功率：15KW，数量：2台，1用1备。 3.5备用热源

本项目中计划从厂区蒸汽管网调配约30t/h蒸汽，做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。

蒸汽管道采用无缝钢管，规格为DN350，保温材料为复合硅酸盐，保温厚度为60mm，保护层为镀锌铁皮。

蒸汽冷凝水经收集后进入软水箱，做为采暖系统补水。 3.6.能源介质管网 3.6.1冲渣水管网

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高炉冲渣水通过供水管道送至换热站；经换热后的冲渣水再通过回水管道回到冲渣水池。冲渣水循环管道选用保温管道，主管材采用螺旋焊管，规格为DN700。管道连接采用焊接，主保温材料为聚氨酯，保护层采用玻璃钢。 3.6.2采暖循环水管道

采暖循环水管道选用保温管道，主管材采用螺旋焊管，规格为DN600。管道连接采用焊接，主保温材料为聚氨酯，保护层采用玻璃钢。

3.6.3蒸汽管网

本项目中蒸汽管道架空敷设，管材选用无缝钢管，管道规格D377×9，保温材料为复合硅酸盐，保护层为镀锌铁皮。

蒸汽冷凝水经收集后送回软化水箱，管道规格D100×4.5，保温材料采用聚氨酯发泡，保护层采用高密度聚乙烯管。 3.7主要设备清单

本项目中每座换热站内主要设备选用情况见下表:

新4#高炉配套冲渣水换热站主要设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

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名称 渣水专用板式换热器 渣水过滤器（粗过滤） 渣水过滤器（精过滤） 采暖循环泵 全自动软水器 变频补水泵 起重机 轴流风机 型号及基本参数 单位 数量 8 3 3 4 1 2 3 4 备注 5用3备 2用1备 2用1备 3用1备 1用1备 工作压力：1.6MPa，渣水侧：70/60℃； 台 二次侧温度:65/50℃； 工作介质：高炉冲渣水，工作压力：1.6MPa；工作温度：100℃ 工作介质：高炉冲渣水，工作压力：1.6MPa；工作温度：100℃ Q=720m/h；H=50m；P=132kW;N=380V 制水能力：14～18m/h Q=100m/h；H=50m；P=11kW;N=380V， 起重量：3t T35-11 333台 台 台 台 台 台 台 鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目技术方案

新5#高炉配套冲渣水换热站主要设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

名称 渣水专用板式换热器 渣水过滤器（粗过滤） 渣水过滤器（精过滤） 采暖循环泵 全自动软水器 变频补水泵 起重机 轴流风机 型号及基本参数 单位 数量 8 3 3 3 1 2 3 4 备注 5用3备 2用1备 2用1备 2用1备 1用1备 工作压力：1.6MPa，渣水侧：70/60℃； 台 二次侧温度:65/50℃； 工作介质：高炉冲渣水，工作压力：1.6MPa；工作温度：100℃ 工作介质：高炉冲渣水，工作压力：1.6MPa；工作温度：100℃ Q=720m/h；H=50m；P=132kW;N=380V 制水能力：14～18m/h Q=100m/h；H=50m；P=11kW;N=380V， 起重量：3t T35-11 333台 台 台 台 台 台 台 4 土建部分

4.1概述

本工程主要建(构)筑物为换热站，主要由过滤间,循环泵房,换热间及配电室等相关功能房间组成。 4.2主要设计依据

(1《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 (2《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 (3《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010 (4《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011 (5《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008 (6《钢结构设计规范》 GB50017-2003 (7《砌体结构设计规范》 GB50003-2011 (8《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138:2002 (9《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 (10《建筑地基处理技术规范》 JGJ79-2012

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4.3厂区自然条件 4.3.1气象条件

（见总论） 4.3.2主要设计参数

基本风压 0.55KN/m2 基本雪压 0.25KN/m2 4.3.3地质情况

以本工程的详勘报告为准。

本工程建、构筑物抗震烈度按7度设防，设计基本地震加速度为0.15g，划分为第一组；设计特征周期可采用Tg=0.45s，水平地震影响系数最大值αmax=0.12。 4.4建构筑物

新建换热站均为单层布置，新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；新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。结构形式为钢筋混凝土框架结构。外墙采用多孔砖砌筑，屋面为现浇混凝土结构。

设备基础采用钢筋混凝土独立结构。 4.4.1 主要结构件材料选用

普通钢筋：HPB300(Φ)，HRB400(Φ)；钢材Q235B，焊条E43型。 混凝土强度等级

基础C30，±0.000以下柱C30，基础垫层C15，主体梁、板、柱：为C30其他次要构件如：构造柱、圈梁、腰带、过梁等采用C20。

填充墙、隔墙

建筑物±0.000以上填充墙为M5混合砂浆砌250厚陶粒砼砌块，

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±0.000以上砌体墙均采用M5水泥砂浆砌MU10烧结页岩砖。±0.000以下采用M5水泥砂浆砌MU10烧结页岩砖。 4.4.2地基处理

由于缺乏建设区域的地勘资料，本方案中未考虑地基处理方式及费用。

4.5计算采用的程序

计算采用中国建筑科学院编制的2010版PKPM系列(PMCAD、SATWE、JCCAD)设计软件。

5 供配电设施

5.1设计范围

本工程设计范围包括：新4#高炉换热站、新5#高炉换热站用电设备供电及传动；换热站照明、防雷及接地等设计。 5.2设计依据

《通用用电设备配电设计规范》 GB 50055-2012 《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010 《钢铁冶金企业设计防火规范》 GB 50414-2007

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB/T50062-2008 《供配电系统设计规范》 GB 50052-2009 《低压配电设计规范》 GB 50054-2012 《10KV及以下变电所设计规范》 GB 50053-94 《建筑照明设计标准》 GB 50034-2004 《电力工程电缆设计规范》 GB 50217-2007

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各专业的委托。 5.3 供电及负荷计算 5.3.1 负荷分类

该工程按三级负荷进行设计。 5.3.2供配电系统 5.3.2.1供电电源

本设计根据工艺要求配置单回路供电系统。区域内用电设备的电压等级为～380V/220V；

照明系统电压为～220V（检修照明电压为36V），控制系统电压为～220V，检修电源电压为～380V/220V。 5.3.2.2电压等级

交流：380V；220V； 12V 电源频率：50Hz 5.4电气传动及控制

本工程中高压电机采用直接起动方式，低压电机大于90KW电机采用软起动，90KW及以下电机采用直接起动方式。

电气系统采用机旁控制和PLC集中控制（集中软手动、自动），集中软手动由PLC系统实现。机旁控制做为试车调试及检修用，正常工作时由PLC系统控制。根据工艺流程的要求，各用电设备之间设置必要的联锁，联锁控制由PLC编程实现。相互间联锁控制的设备，设置起车声光报警信号、故障信号，以上信号均由PLC系统输入；手动/自动选择、运行信号、过热，由电气控制系统提供给PLC系统。

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正常生产时，通过PLC进行集中联锁控制和监视。

每台设备的控制方式的选择开关装在机旁箱上，在控制室可以监视该选择开关的位置状态。 5.5电缆敷设

低压动力线路采用YJV-0.6/1kV电力电缆沿电缆桥架或电缆支架明敷设，局部采用穿焊接钢管敷设，或采用YJV22-0.6/1kV电力电缆直埋敷设；控制电缆采用KVV-0.45/0.75kV型控制电缆，敷设方式同低压动力线路。移动设备采用橡套软电缆，仪表电缆与强电电缆分开敷设。 5.6 照明

5.6.1照明电源与电压

照明电源均取自就近电气室。照明网路电压为AC380/220V, 灯具电压为AC220V；检修照明电压为AC36/24V。 5.6.2 照明灯具及线路

所有照明采用节能灯（满足照度要求），泵站内部一般采用配照型工厂灯，当厂房净空超过7m时，采用深照型工厂灯具。变电所、控制室及办公室等场所采用节能型荧光灯照明，并按规范要求设置应急照明（高、低压配电室、控制室等）。户外设施采用防水防尘式灯具。

照明线路采用BV-0.45/0.75kV铜芯导线明敷。

室外照明采用道路照明灯具，线路采用VV22-0.6/1kV电力电缆直埋地敷设。

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5.7防雷与接地 5.7.1 防雷

按照国家标准及规范进行防雷接地设计，本工程属于三类防雷。 防雷接地：引下线采用直径不小于10mm的镀锌圆钢沿建筑物的外墙敷设，采用L50×50×5的镀锌角钢或建筑物基础内钢筋网作为接地体。条件允许时，可利用建（构）筑物柱内钢筋作为防雷接地引下线，并利用建筑物基础内主钢筋作为接地体，接地电阻值小于或等于4Ω。 5.7.2 接地

本工程380/220V动力及照明系统为TN-C-S系统。 电气设备设有工作接地，保护接地，接地电阻小于4欧。 PLC的接地系统与电气的工作接地系统组成联合接地系统，其接地电阻值小于或等于1Ω。

变压器中性点接地电阻值小于或等于4Ω。

所有电气设备均需作保护接零，与其他金属管路及构件构成接地网，其接地电阻值小于或等于4Ω。

在电缆通廊与厂房的进出口处做重复接地，其接地电阻值小于或等于4Ω。

对于一个厂房如工作接地、保护接地分不开时，可作成公用接地网，其接地电阻值按其中最小值要求确定。 5.8电气设施防灾 5.8.1防火措施：

高、低压配电室均应设置干粉灭火装置，并设有火灾自动报警

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装置，火灾报警的探测器，可根据不同情况选用合适的探测器。

对大量敷设在电缆桥架上的电缆、重要供电电源和重要设备的电缆，应采取防止电缆延燃措施，常用的措施有下列几种：

选用阻燃型电缆；

电缆穿过电气室的电缆竖井、墙壁、顶棚及楼板时，应用防火堵料封堵；

进入电气室内电器设备下部的电缆，应涂刷1m以上的防火涂料，并用耐火材料板和耐燃堵料将电缆进出口处的孔洞封堵。

5.8.2防振及防地震措施：

所有的电气设备、都必须牢固地固定在基础上，对必须整体拆卸检修的电动机、变压器等应采用螺栓固定。 5.8.3防止水害的措施

对不是电气室本身使用的水管不准进入电气室，对必须进入电气室的水管不允许架设在电气设备的顶部。

电气设备的施工及安装按相关规程、规范进行设计

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6 自动化仪表及控制要求

6.1设计范围

本设计主要针对新4#、新5#高炉新建的冲渣水换热站内布置的工艺设备及管道系统进行的仪表检测系统设计。 6.2装备水平

泵站及换热站内检测系统采用常规和远传仪表检测控制。 各个设备分别采用机旁控制与远程控制两种控制方案；各个系统的测点分别设就地显示和控制室集中显示两种。 6.3主要检测

·采暖循环水回水压力检测； ·冲渣水供水、回水压力检测； ·冲渣水回水温度检测；

·蒸汽管道温度、压力、流量检测； ·补水管道压力检测； 6.4控制要求

6.4.1采暖水循环泵软起启动

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循环泵自动运行时，当系统压力低于设定值时，说明系统未充满水或系统严重缺水，此时循环泵不可启动；只有系统压力达到设定值时，循环泵自动启动运行；

循环水泵有过热、过压、过流保护装置，异常时自动报警； 循环水泵发生故障时，自动切换至备用循环水泵，同时输送报警信号；

系统补水采用变频控制功能。二台泵自动切换运行，当正在运行的水泵不能满足补水要求时，自动增减运行泵。

补水泵有过热、过压、过流保护装置，异常时自动报警； 系统受热膨胀压力不断升高，当压力值高于设定压力时，电磁阀自动开启泄压，保证系统压力的稳定； 6.4.2手动控制功能

系统还可以通过控制柜上手动/自动切换钮就地手动每台受控设备的运行与停止，方便设备调试、检修、非正常运行时操作。从而科学化。人性化的控制此套系统。 6.5仪表选型

仪表选型本着先进、实用、可靠的原则，并适应检测仪表的发展趋势。压力检测采用智能系列变送器，流量检测采用电磁式流量计；温度检测采用铂热电阻；显示仪表采用智能数字显示仪；仪表盘采用柜式仪表盘。 6.6控制室

在各系统新建泵房或换热站内设控制室，仪表盘安装于控制室内。控制室要求防尘、冬季采暖。控制室电源：220V，50Hz，设备设置安全接地系统。

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6.7通讯

在各系统新建换热站控制室内设行政和调度电话各一部。

7 给水、排水

本项目主要利用高炉冲渣水作于热源加热城区采暖循环水。本节主要内容包括：系统生产用水，配套设施生活用水，各系统产生的污废水排放。 7.1生产用水

生产用水主要用于：渣水循环管道的首次注水及反冲洗用水；集中供热侧环系统补水、定压。

集中供热侧循环水补水量根据循环水量的1%计，即补水量约为13～16t/h。每天用于系统补水，消耗的生产水量约312～456t。

系统补水采用软化水，由生产水经软自动软水装置处理后制得。 软水器采用TKF-2900A型全自动软水器，额定流量14～18m3/h；软水箱采用不锈钢水箱，尺寸为2.5×3×3m，有效容积为20m3；补水泵采用DFG100-160/2/15型立式清水离心泵，流量：100m3/h，扬程38m，配用电机功率：15KW，采用变频控制，数量：3台，2用1备。

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7.2生活给水

主要用于换热站内生活设施用水，如：各种卫生器具、日常饮用等。

生活给水接自厂区生活给水管网，从厂区管网上接引一趟De50的自来水管道进入换热站内，供给各个用水点。 7.3 排水

主要分为生活污废水和生产废水两种。

生活污废水通过厂区排水系统，经处理达标后，统一外排。

8 采暖、通风、空调设施

本节主要内容包括：换热站、泵站等各类新建设施中采暖、通风、空调设施的选择和设置。 8.1采暖设施

集中控制室等经常有人员的房间和室内安装有水管道或用水设备的房间内均设置采暖系统，采暖系统采用循环热水，散热器采用四柱760铸铁散热器。 8.2通风设施

换热站的设备间内采用自然进风／机械排风的通风系统，以排除室内的余热、余湿及（或）有害气体，同时保证事故换气次数不少于6次/小时。

配套高、低压配电室设置自然进风／机械排风的通风系统，以排除室内的余热及（或）有害气体，同时保证事故换气次数不少于12次/小时。

各个房间内设置的风机与相应房间烟雾报警器连锁，风机平时开

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启，着火时自动关闭。 8.3通风设施

有工艺设备散发热量的房间或经常有人工作的房间, 进行工艺性或舒适性空气调节。

有防火要求的房间，通风设施与烟感器连锁。

9 项目组织机构和人员

9.1施工条件

本工程绝大部分设施建设地点位于鞍钢集团炼铁总厂区内，该场地目前属非耕用土地，场地基本平整，地势开阔。项目建设施工用水、电、汽等由公司供应，由于建厂位置位于厂内，施工物资易于解决。通讯利用公司现有的通讯网络。 9.2 大件运输

本工程所在地区交通非常方便。在该地建厂，运输条件还是比较好的。

本工程建设中过滤器、换热器、水泵、主变压器等大型设备可以通过铁路和公路送至厂内。本工程建设的大型设备主要有：

渣水过滤器， 全自动软水器 渣浆泵

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采暖循环泵

这些设备进入厂房采用大型吊车和厂房内的行车。 9.3 建厂物资

项目建材需由外地调运外，其他物资如水泥、沙石、砌砖等均在当地解决。 9.4 劳动定员

(1) 劳动组织及管理

工程未设管理部门，运行组织及少量维修人员。

运行组织生产人员，按四班三运转人员配置，成立运行部，进行日常生产运行。

检修仅设少量日常维修人员，大小修由供热公司统一考虑或外委。

(2) 渣水换热站人员编制

本次编制换热站人员（机、电、循环水、仪表检修人员由公司统一考虑）见表9-1。

人员编制一览表 表9-1

序号 项 目 1 运行人员 2 检修人员 合计： 人数 6 8 14 备 注

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10 运行管理

10.1调试和试运行

设备安装完工后，由我公司专业技术人员进行系统调试。调试分为无负荷和有负荷两个阶段进行，在单机试车的基础上再进行联合试运行。当试运行趋于稳定时，进行总体验收，经验收合格后交付使用。

10.1日常运行管理

在日常运行过程中，换热站员工必须严格按操作规程进行操作，避免发生人为操作事故。

建立严格的交接班台帐记录，保证良好的换热效果。 10.3异常运行

室外温度较低时（或某座高炉事故检修时），仅使用冲渣水换热无法满足采暖用户需要时，就必须接入备用蒸汽，对经过一次加热后的采暖循环水进行二次升温。具体升温范围及蒸汽用量需依据不同天气状况及供热情况确定。

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检修分为常规检修和事故检修。常规检修，一般要求安排在非采暖季时；事故检修根据系统运行状况确定。

11 投资概算及运行成本分析

11.1工程概况

本工程估算是依据鞍钢集团炼铁总厂高炉冲渣水余热利用项目技术方案进行编制。投资范围包括:4#、5#高炉配套冲渣水换热站土建工程、站内设备、电气及自动化等。

本工程静态投资为2940.7万元。 11.2 编制依据

11.2.1定额指标及取费标准

《河北省建筑工程概算定额》（2005）、《河北省安装工程概算定额》（2005）、《安装工程综合单价参考指标》（2006）、《河北省建设工程概算费用定额》（2004）。

11.2.2设备价格

⑴标准设备价格按照厂家报价或询价计算，非标准设备价格参考制造厂报价或类似设备价格确定。

⑵设备运杂费按设备原价的6%计算。

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11.2.3土建工程造价指标参考近期类似工程结算资料。 11.2.4建安工程材料价格根据近期各专业市场询价做了价差调整。

11.2.5地基处理，基坑支护及降水为暂估价。 11.2.6本工程估算不包括拆迁费用。

11.3费用构成：

4#高炉冲渣水换热站投资费用构成情况如下：

费用名称 建筑工程 设 备 安装工程 其 他 静态投资合计 静态投资(万元) 66.0 728.3 450.0 219.6 1463.9 表11-1 占静态投资％ 4.5 49.8 30.7 15.0 100.00

5#高炉冲渣水换热站投资费用构成情况如下：

费用名称 建筑工程 设 备 安装工程 其 他 静态投资合计 静态投资(万元) 80.0 725.3 450.0 221.5 1476.8 表11-2 占静态投资％ 5.4 49.1 30.5 15.0 100.00

11.4成本及收益分析 11.4.1 成本分析

高炉冲渣水换热站运行中生产的主要成本包括：消耗能源介质费用（生产水、软化水，设备耗电等），系统检修及维护费用，管理

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人工成本等。其中各项费用构成情况如下：

鞍山市采暖周期为150天，系统运行时间与当地采暖季相同。各类介质用量按系统可能出现的最大量考虑。

新4#高炉配套冲渣水换热站运行成本分析表 日消耗量 序号 1 2 3 4 5 项目名称 普通水 软化水 设备用电 人员成本 设备检修 单位 t/d t/d kwh 数量 20 384 13200 年消耗量 单位 万t/a 万t/a Mkwh 数量 0.3 5.76 1.98 单价 元 2.96 4.0 0.54 450000 总价 万元 0.89 23.04 168.3 63 80 603.7 备注 生活等消耗 定额14人 各项费用合计：

新5#高炉配套冲渣水换热站运行成本分析表 日消耗量 序号 1 2 3 4 5 项目名称 普通水 软化水 设备用电 人员成本 设备检修 单位 t/d t/d kwh 数量 20 384 13200 年消耗量 单位 万t/a 万t/a Mkwh 数量 0.3 5.76 1.98 单价 元 2.96 4.0 0.54 450000 总价 万元 0.89 23.04 168.3 63 80 603.7 备注 生活等消耗 定额14人 各项费用合计：

两座换热站运行成本合计：1207.4万元。

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11.4.2收益分析

新4#、5#高炉冲渣水采暖系统建成后，最多可以供应70.1~85.6万m2建筑物冬季采暖用热。当地民用采暖费收取标准暂定为：居住建筑28元/m2，商用建筑33.6元/m2。

建筑属性比例按如下比例计算：住宅：商用=8.8:1.2。 项目完全投用后，每年可收取采暖费约2009.9~2454.3万元。 根据上述分析可知，该项目建成后，每年净收益约1659.8~万元，该项目投资回收期约3年。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/medr.html