干法水泥窑余热发电系统电气设计与实现

发布时间：2017-10-03 03:15

  本文关键词：干法水泥窑余热发电系统电气设计与实现

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【摘要】：工业炉窑广泛应用于冶金建材等领域,是一类典型的高耗能熟料烧结设备,利用炉窑余热进行发电是提高其能源利用效率,实现节能减排的一个重要技术手段。本文以干法水泥窑余热发电电气系统的设计与实施为研究内容,旨在寻找优化的设计方案,既能保障余热发电系统安全可靠运行,又能保证整体项目的经济性。论文根据某水泥厂两台4260t/d和4500t/d回转窑,设计了一套装机容量为18MW的余热发电系统。首先、根据窑前生产条件,就余热发电系统的装机容量、热力系统、主机设备选型等问题给出了可行的整体方案。其次、基于系统短路电流计算,设计了余热发电系统的高压电气图纸,实现了发电机和变压器的保护；同时给出了低压电气中的低压系统负荷统计和变压器容量设计实现设备的配电保护。第三、利用西门子STEP7组态软件设计了TCS汽轮机MCS控制系统,编程实现一种具备一键启停功能的机组控制软件,开发了国产机组的一键启停控制系统,降低运行成本。最终余热发电系统的现场运行结果验证了本文电气设计与软件开发的正确性和有效性,并针对运行过程中的发电不足问题进行了调研分析,给出了可行的改进方案。论文研究对于余热发电系统电气图纸设计和MCS控制系统软件组态编程实现,提供了一套切实可行的技术实施方案,具有较高的参考价值和实际意义。
【关键词】：余热发电 水泥 节能环保 电气
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM617
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 绪论13-20
• 1.1 课题研究背景13
• 1.2 余热发电国外文献综述13-14
• 1.3 余热发电国内文献综述14-17
• 1.3.1 水泥余热发电14-16
• 1.3.2 冶金行业16
• 1.3.3 电解铝余热发电16
• 1.3.4 氮肥余热发电16-17
• 1.4 针对余热发电项目超洁净高效余热锅炉的开发17
• 1.5 本文研究内容17-20
• 1.5.1 电力系统18
• 1.5.2 电气设备及系统18
• 1.5.3 热工自动化18-20
• 第2章 系统方案制定20-31
• 2.1 概述20-22
• 2.1.1 项目描述20
• 2.1.2 现场条件20-21
• 2.1.3 废气条件21
• 2.1.4 窑前余热资源分析21-22
• 2.2 整体设计方案22-30
• 2.2.1 电站装机方案23
• 2.2.2 热力系统23-25
• 2.2.3 主机设备25-28
• 2.2.4 电气技术方案28
• 2.2.5 自动化系统设计方案28-29
• 2.2.6 调节保安系统29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第3章 窑前余热发电系统施工图设计31-48
• 3.1 图纸目录、进度表及项目协调程序31-32
• 3.2 电气室及中控室布置32
• 3.2.1 高低压配电室机柜布置图32
• 3.2.2 AQC4、SP3、SP4锅炉电气室机柜布置图32
• 3.2.3 中控室机柜布置图32
• 3.3 施工图设计高压部分32-39
• 3.3.1 电气主接线32-33
• 3.3.2 短路电流计算33
• 3.3.3 电气主接线等效电路转换33-34
• 3.3.4 余热电站微机保护设计34-35
• 3.3.5 微机保护系统结构及配置35-36
• 3.3.6 发电机保护设计36-39
• 3.4 施工图设计低压部分39-47
• 3.4.1 负荷计算及主要设备选择39-40
• 3.4.2 厂用负荷计算40-44
• 3.4.3 低压单线图44
• 3.4.4 电气负荷设计44
• 3.4.5 断路器额定电流及脱扣器的整定电流44-45
• 3.4.6 元件选型的协调分析45-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 余热发电控制系统设计与开发48-58
• 4.1 TCS系统设计48-52
• 4.2 TCS一键启动功能的软件编程实现52-57
• 4.3 本章小结57-58
• 第5章 系统现场实施与测试58-66
• 5.1 系统现场考核58
• 5.2 现场实施界面58-61
• 5.3 投运问题分析61-66
• 总结和展望66-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 附录2.1 总图71-72
• 附录3.1 DCR72-73
• 附录3.2 VPIS73-74
• 附录3.3 高低压室布置74-75
• 附录3.4 锅炉电气室布置75-76
• 附录3.5 中控室机柜布置图76-77
• 附录3.6 电气主接线图77-78
• 附录3.7 短路电流等效电路图78-79
• 附录3.8 标幺值电抗等值电路图79-80
• 附录3.9 ECMS BLOCK DIAGRAM80-81
• 附录3.10 发电机保护单线图81-82
• 附录3.11 发电机保护屏平面布置图82-83
• 附录3.12 低压单线图83

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本文编号：962838