某鋼廠高爐車間現有兩座600m3高爐，經過除塵處理的高爐煤氣主要用于熱風爐，饒石灰、烘烤鎳水包和烘干螢石等，剩余7 x104m 3/h為煤氣鍋爐的主要燃料。另外焦化廠提供焦爐煤氣(熱值4000大F./Nm3)作為輔助燃料。
為了綜合利用高爐剩余煤氣，同時解決公司生產、生活等用電缺口，本工程l臺75t/h高溫高壓高爐煤氣鍋爐，配置一套15M W凝汽式汽輪發電機，使用焦爐煤氣點火。
二、主機選型
本工程選用純燒高爐煤氣的高溫高壓鍋爐，高爐煤氣鍋爐近幾年在我國發展很快，具有燃饒效率高、負荷調節范圍寬等優點，特別適合本電廠高爐煤氣燃燒。
為了提高整個發電廠的發電效率，蒸汽的溫度和壓力越高越好，從國內類似項曰的建設情況看，采用中溫中壓的煤氣國內的較多。通過咨詢相關主機制造廠家，本工程選用國產高溫高壓機組。
高溫高壓機組的經濟性能主要體現在汽輪機的熱耗率值低，熱耗率越低機組的經濟效益越高。機組的參數越高，其熱耗率值也越低。在相同的蒸汽流量及工況下，高溫高壓機組汽輪機熱耗約為9815KJ/(KW．h)．而中溫中壓機組熱耗約為12025K J/(K W.h)。在相同的高爐煤氣消耗量情況下，中溫中壓機組發電量為15760 KW.h*若采用高溫高壓機組，發電量為19300K W．h，若機組按每年6000小時計算，本工程每年可多發電21.24x106K W.h節，若按每度電價0.5元／tKW．h，每年可多創造產值約1060h元左右。
富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
綜上所述，本期工程擬選用1x 75t/h高溫高壓的高爐煤氣鍋爐+ 1x15MW凝汽式汽輪發電機組。
主機設備參數如下：
(1)鍋爐
型號：UG-75/9.8-Q
爐型：單鍋筒、集中下降管，自然循環n型布置的高爐煤氣爐
額定蒸發量 75t/h
額定蒸汽溫度 540℃
額定蒸汽壓力（表壓） 9.8 MPa
給水溫度 215℃
排煙溫度—156℃
鍋爐設計效率 86%
(2)汽輪機
型號：N15--8.83
型式：高溫高壓、單缸、單軸、凝汽武汽輪機
額定功率：15MW
汽輪機額定進汽量： 70t/h
額定轉速： 3000r/min
(3)發電機
型號：QF-20
額定功率：20MW
功率因素：0.8
冷卻方式：空氣冷卻
勵磁方式：自并勵靜止勵磁
三、電廠設計方案的研究
燃氣管道
高爐煤氣的供氣母管引進后依此進入壓力調節閥、電動蝶閥、水封閥、流量調節閥、氣動快關閥等。供氣坶管分出兩條支管，沿著鍋爐的兩
引至爐瞠，每個燃饒器入口配供一個手動閘閥和氣動快關閥。
由于高爐煤氣來氣壓力較高，在進入鍋爐房燃氣管道上均設置有壓力調節閥，根據燃燒器進氣壓力要求及時調整管壓。安裝的調節閥可根據鍋爐負荷調整進氣量，管道上設置有流量測量裝置，保證進氣量準確。
燃燒系統
本項目的高爐煤氣鍋爐采用先進的低氮燃燒器，燃燒器兩側墻布置。鍋爐采用平衡通風方式，煙氣由引風機經煙道送入煙囪。由送風機將冷空氣經空氣預熱器加熱后送至燃燒器，提供高爐煤氣燃燒所需空氣。
(1)鍋爐結構
本工程高爐煤氣鍋爐采用高溫高壓．單鍋筒、集中下降管，自然循環n型布置的高爐煤氣爐，半露天布置。鍋爐前部為爐膛，四周布置膜式水冷壁。水平煙道裝設了高溫和中溫對流過熱器，尾部豎片煙道上部布置低溫對流過熱器。尾部單級布置省煤器和空氣預熱器。
鍋爐采用雙旋流煤氣燃燒器，兩側墻布置，共6只。
(2)煤氣燃饒器
鍋爐煤氣燃燒器采取有焰燃燒方式，水平布置在爐膛下部絕熱燃燒室的兩側墻上，每側布置三只，共六只。燃燒器為雙旋流式結構。空氣和高爐煤氣流經導向旋流葉片噴出，卷吸高溫煙氣后被點燃并穩定燃饒。點火用焦爐煤氣，點火裝置須配帶焦爐煤氣氣槍的高能點火裝置，氣槍能量按4%額定負荷設計，共6支氣槍。
為了發熱值極低的高爐煤氣的著火和穩燃，在燃燒器區域未布置受熱面，這樣能提高燃燒器區域的煙氣溫度，使高爐煤氣在“絕熱”的燃燒室內穩定燃饒。
輔助設備
(1)煙風系統
煙風系統設置單臺送風機，單臺引風機，平衡通風，微負壓運行，調節方式采用液力耦合器的方式進行調速，以節省廠用電。單臺引送風機設計110%容量。
(2)氮氣系統
鍋爐及高爐煤氣管道系統采用氯氣吹掃，為此在外部煤氣管道上敷設氮氣管道，氮氣管接自電廠外部氮氣管道。
(3)煙囪
本工程新混凝土煙囪一座，高80m，出口內徑2.8m，滿足環保要求。
四、高爐煤氣安全防護
針對高爐煤氣易燃易爆有毒等特點，本工程將采取以下措施：
(1)在煤氣供氣母管及爐前各組燃燒器入口處設置快速臼J斷閥，并與爐膛滅火保護系統相連接。為防止回火，嚴格控制爐內負壓及煤氣壓力。設置煤氣低壓報警及保護裝置。當煤氣壓力過低或爐膛突然熄火時能迅速切斷供氣，以免引起爆炸。在煤氣管路設計時設置氮氣吹掃放散系統。
(2)為防止煤氣設備和管道泄漏的煤氣聚集，鍋爐房采用半露天布置，煤氣調壓站布置于爐后的運行轉上，以利于璉散。
(3)在煤氣易泄漏處附近裝設co檢測報警裝置，當co含量超標時報警，便于人員疏散。鍋爐房運行層調壓站處、底層和煤氣管道穿過的封閉區域加強通風，使得空氣中的C0不大干0.03mg/kg。
(4)在尾部煙道中設置co及02在線檢測報警裝置。
(5) 在經常檢修的部位設置可靠的盲板法蘭組合隔斷裝置。
(6)煤氣管道設有靜電保護裝置。
(7) 在煤氣管道的最高、煤氣管道以及臥式設備的末端、煤氣設備和管道隔離裝置前等處設置氮氣吹掃放散系統及取樣裝置。
(9)在鍋爐本體制造也采取相應措施：
a．鍋爐設計應符合有關的防爆標準的要求，提高鍋爐本體的抗爆能力，并需要在爐內每一個火嘴處設置火焰探測器，與爐前快速切斷閥聯鎖，瞬間必須關閉，防止爐膛熄火爆炸。另外電阻
RB=2*UD/IMN（公武2.1）
其中U D為制動電壓準位，1MN為三相異步電機的額定電流。另外，當流過制動電阻的電流與額定電流相同時，需要限定電阻的最小值，保證制度電阻的阻值不能低于這個最小值，以免變頻器損壞。電阻最小值RBmjji=UD/IMN。
由上，得出制動電阻阻值R介于U D/IMN和2*U D/IMN之間：
(UD/IMN) <R《(2*L'D/IMN) (公式2.3)
當制動電阻工作于直流電壓位是，其耗用功率為
PO-L D2/R （公式2.4）
耗用功率意指電阻功率取此值時，該電阻可長時間工作。但E Do/,決定了現場中使用的電阻功率，主要原因在于系統制動時間很短，電阻溫升不足以穩定，因此在不超過額定溫升（制動電阻的溫升允許值）的前提下，可盡量減小制動電阻的容量，其算法為：
PB= A*P*ED%=r*(UD2/R)十ED% （公式2.5)
其中^為降額系數，
A=l-IR-RBI/RB （公/t2.6)
其中R是實際電阻值，PB是制動電阻功率。
2.2設計方案示例
由前段分析可以推算出大致需要的制動電阻阻值及功率。下面設例進行說明：7.5K W三相異步電機，額定電流：18A，輸入電壓：AC460，由公式2.1 R B=2*UD／IM N=2*800／18=88.9Ω,由公式2.2RBmin=UD/IMN=800/18=44.4Ω。由公武2.3可知制動電阻阻值范圍為44.4≤R≤88.9，在此范圍內選用市場常用型號和功率段的電阻，阻值為75Ω。再根據公式2.5 PB=A*P*ED%=A*(U D2/R) *ED%=0+84*(8002/75)*0.1=716W.基于此計算結果可在實際中根據情況適當擴大。
3、結語
對于智能變頻器來說，設計良好的啟動電路能夠保證三相異步電機的任意負載平穩啟動，而制動電路則能快速準確響應剎車制動。日前人工智能已經廣泛用于各個領域，智能變頻也在不斷發展。本文啟停電路的設計儀是智能變頻器設計的一個組成部分，筆者相信，隨著工業自動化控制科技的發展和廣大業界同仁的努力，智能變頻器技術一定能有更廣闊的應用前景，
