碳素厂不同蒸汽参数对余热发电系统主要设备选型的影响

1、主蒸汽管道的选型

依据4种可供选择蒸汽参数参数对应的蒸汽产生量，依据«火力发电厂汽水管道零件及部件。

表1不同主蒸汽参数对应主蒸汽管道选择

通过上表可以看出，主蒸汽参数越高，蒸汽的比容就越小，主蒸汽的管径也就越小，但是材质要越好，壁厚也要增加。上述列出的几种管道规格，随着蒸汽压力等级的提高，管道的公称直径选择依次为DN200、DN175、DN150A、DN100A，管道的材质依次为20#钢、15CrMoG、15CrMoG、12Cr1MoVG，管道的单重依次为34.1、32.3、22.6、35.8kg/m。对比材质和管道重量结合市场价格可以得出，管道的材料成本投入从高到低为9.8、3.82、2.45、5.3MPa。也就说选择5.3MPa的主蒸汽参数的主蒸汽管道的钢材料投入成本最低。

2、汽轮机选型

结合1.1节中的余热条件，余热发电系统在4种不同参数下的发电功率及汽轮机组选型见表2。

表2不同主蒸汽参数对应系统发电量及发电机选择

余热发电系统的发电量不同，汽轮机组的选型及装机功率也有所不同，汽轮机组的造价受蒸汽参数及装机功率影响较大。结合本项目对比的几台汽轮机的参数，N10-8.83造价最高，且不太符合汽轮机的序列，厂家出厂的同参数的机组也比较少。N9-4.9和N9-3.43两台机组的装机功率均为9MW，造价基本相同。N7.5-2.35机组的装机功率7.5MW，造价成本比9MW机组略低。

3、化学水系统选型

不同主蒸汽参数，锅炉给水的水质要求也不太一样，根据«火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量»(GB/T12145-2016)的要求，次高温次高压锅炉给水与中温中压对给水的要求一致，高温高压锅炉给水要比次高温次高压给水要求更严格。具体的水质标准见表3。

表3不同主蒸汽参数对应锅炉给水质量标准