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供热扩能工程初步设计概述-作者：-日期：F1572E01C-A01忻州广宇供热扩能工程初步设计说明书华北电力设计院工程有限公司北京国电德安电力工程有限公司2012-7-28设计人员项目总工：赵洪军项目经理: 邢会明 序号专业主设人电话备注1热机王向志822867982电气李秀璞822867493自动化邱明柱822867514总图李启明822867876结构齐曲822867697建筑卢芳芳822867428暖通郝思媛822861589技经平公扬目 录1、概述11.1项目概述11.2热力负荷、发电厂容量11.3主要设计原则41.4主要技术经济指标42、总图部分52.1厂址位置52.2老厂总平面布置现状52.3热网首站及附属建构筑物布置62.4管网布置62.5道路72.6拆迁73、热机部分83.1热机部分概述83.2汽轮机中、低压缸联通管开孔抽汽系统以及高排抽汽系统83.3供热系统93.4工业蒸汽系统93.5热网加热器系统103.6热网循环水系统103.7热网疏水系统103.8热网补水系统103.9闭式循环冷却水系统103.10凝结水回收系统103.11热网首站布置113.12油罐区114、化学部分124.1化学水系统现状124.2化学水处理系统134.3凝汽器补水系统改造144.4新增热网补充水系统145、电气部分165.1设计范围及依据165.2电源及供配电系统：185.3电气设备和导体选择185.4电缆设施195.5照明和检修网络195.6过电压保护及接地205.7电气二次线系统与设备206、热工自动化部分226.1控制方式226.2控制水平226.3DCS功能及配置226.4热工自动化控制设备选型246.5电源和气源247、土建部分257.1厂址自然条件及设计主要技术数据257.2主要建筑材料277.3设计基本要求287.4建筑风格与色彩设计287.5热网首站建筑设计287.6结构设计308、水工、消防部分318.1水工设计318.2消防设计319、暖通部分339.1设计依据339.2设计原始资料339.2采暖349.3通风349.4集中控制室空调3510、节约能源及原材料3610.1概述3610.2系统及方案在节能方面的优化3610.3设备选型在节能方面的优化3610.4材料选择在节能方面的优化3610.5节约用水的措施3710.6建筑节能的措施3711、设备材料3911.1热机专业设备材料清册3911.2电气专业设备材料清册4511.3热工自动化专业设备材料清册4811.4水工专业设备材料清册5011.5暖通专业设备材料清册511、概述1.1 项目概述忻州位于山西省中北部，2007年底总人口306.9万，其中城镇人口约102.7万，农业人口204.2万。人口中以汉族为主，占总人口的99%以上。境内山地较多，其中平原0.27万平方公里，约占10.5%，丘陵0.92万平方公里，约占36%，山地1.36万平方公里，约占53.5%。有黄河、汾河、滹沱河、桑干河等河流。忻州古称“秀容”. 1949年成立忻县专区,1970年更名为忻县地区。1978年改名为忻县行政公署。1983年改忻县为忻州市（县级市），改称忻州行署。2000年经国务院批准，忻州行署改为忻州市（地级市）。改革开放以来，忻州经济和社会各项事业取得了长足发展，人民生活水平迅速提高。全市能源、交通、通信等基础设施条件等得到明显改善，科技、教育等社会事业全面发展，社会文明程度不断提高。根据忻州市城市发展思路，要不断完善城市功能，积极推进城市供水、供暖、供汽等基础设施的市场化和社会化，使城市基础设施体系更加完善。忻州市属于高寒地区，全年采暖期达147天。近些年来，热电联产集中供热的比例有较大幅度的提高。但随着城市供热需求增势迅猛，忻州市近些年出现了明显的热源不足的现象。目前，忻州市现有人口约30万人，人均居住建筑面积约24平方米/人，忻州市现状居住建筑面积为720万平方米，依据规划预测2015年忻州市人口约40万人，人均居住建筑面积约28平方米/人，2015年忻州市居住建筑面积为1120万平方米，而现状城市集中供热热源的供热能力为520万平方米，其热源主要由忻州广宇煤电有限公司2x135MW机组提供；忻州广宇煤电有限公司现有供热能力仅能满足在初末寒期时530万平方米的供热需求，严寒时期还需单独隔离出200万平方米的供热面积由区域锅炉房单独供暖，供热能力严重不足。而且忻州市目前还存在一些分散供热的用户，燃料利用效率低，供热保障差。为适应新城市发展的需要，为保证国家节能减排的目标顺利达成，将这些分散供热用户纳入集中供热的范围和是目前急需解决的问题。忻州热电厂规模为2135MW空冷供热凝汽式汽轮发电机组。锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的480t/h自然循环单汽包煤粉锅炉，一次中间再热，紧身封闭，固态排渣，炉膛受热面采用全悬吊方式。汽轮机为东方汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽抽凝式直接空冷汽轮机。汽轮机型号CZK135/112-13.2/0.245/535/535。汽机低压缸排汽采用机械式直接空气冷却系统。1、2号机组于2007年投入商业运行，设计寿命30年。本项目为忻州广宇热电集中供热扩能改造工程，它通过回收热电厂汽轮机低压缸排汽余热，来提高热电厂供热能力。1.2 设计原则（1）严格遵守国家有关政策和法规，坚持环境效益、社会效益和经济效益并举的方针；（2）以忻州市城市总体规划为指导，与城市集中供热规划相协调；（3）采取优化措施，安全可靠、先进适用的设计原则，以确保本工程安全达标投产。（4）拟定合理的工艺系统，简化工艺系统、减少备用。（5）设备布置格局应方便生产、安全运行，在缩短施工安装周期和满足检修维护的条件下，大力压缩建筑体积、减少钢材、混凝土、管道和电缆工程量。同时应考虑工作过程中的实际情况，确保运行人员安全生产、方便检修。（6）与原厂建筑物风格和谐统一，与环境相协调。（7）设备选择要采用节能、高效、环保型的产品，杜绝使用国家已淘汰的产品。1.3 设计依据（1）设计委托书；（2）忻州广宇供热扩能工程可行性研究报告；（3）国家有关的规程规范；（4）会议纪要及热泵机组资料；1.4 设计内容（1）确定一、二级热泵机组及热网首站扩建的主要工艺系统的功能、控制方式、布置方案；（2）一、二级热泵机组及热网首站扩建的概算；2、总图部分2.1 概述2.1.1 工程概述（1）厂址概述忻州热电厂位于忻州市忻府区东北方向约6km左右的符村西侧，自然地面标高778.8779.5m。北侧约3km处有南云中河自西向东经过，西侧约100m处为北同浦铁路，南侧约500m处为忻定公路。厂址处地势平坦，交通便利。（2）厂址自然条件主厂房零米高度(电厂高程)：780m 多年月平均大气压： 925.4hPa 基本地震烈度： 8度 多年极端最高气温： 38.8C 多年极端最低气温： -30C 多年平均气温： 8.6C 多年平均相对湿度： 60% 日最大降水量： 130.7mm 平均风速： 1.6m/s 最大风速： 22.8m/s 最大积雪深度： 21cm 最大冻土深度： 109cm采暖期室外计算温度： -14C采暖期室外日平均温度： -3.9C室内计算温度： 18C地区采暖天数： 147天2.1.2 电厂情况概述电厂于2007年投产，建设规模为2135MW空冷供热凝汽式汽轮发电机组，工程设计寿命30年。锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的480t/h自然循环单汽包煤粉锅炉，一次中间再热，紧身封闭，固态排渣，炉膛受热面采用全悬吊方式。汽轮机为东方汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽抽凝式直接空冷汽轮机。汽轮机型号CZK135/112-13.2/0.245/535/535。汽机低压缸排汽采用机械式直接空气冷却系统。整个厂区大致呈长方形布置，主厂房位于厂区北部，主变压器位于主厂房西侧的空冷岛下方，煤场位于厂区东部。热网首站靠近厂区西侧围墙。2.1.3设计依据1）与业主签订的设计合同2） 规程、规范 大中型火力发电厂设计规范（GB50660-2011）小型火力发电厂设计规范（GB50049-2011） 火力发电厂总图运输设计技术规程（DL/T 5032-2005）2.1.4设计范围包含工程范围内的总平面布置、竖向布置等内容。2.2 工程总体规划1）本工程为改造项目，设计过程中依据现场条件，本着工艺合理，符合规范的要求进行布置安排。2）预计工期：2012年8月15日2012年10月15日3）厂区排水及防洪排涝 依据原厂区设计标高，与原厂区防洪措施统一考虑。2.3 本工程总平面布置2.3.1 建设内容本项目增加的内容有：1座一级热泵房，尺寸为16m12m。1座二级热泵房，尺寸为16m16m。一座配套控制室，尺寸为7m4m。扩建原有热网首站，尺寸为22m12m。新建一条综合管架，由一级热泵站沿空冷岛西侧道路，至热网首站，综合管架上布置两条DN1000mm热力管道。2.3.2 总平面布置由于电厂A列外各种管道密集，空余场地很少，本项目的布置十分困难。经对场地的布置资料详细分析和现场查勘，对总平面布置初步安排如下：一级热泵房布置在主厂房与空冷岛北侧扩建端，一级热泵房控制室紧邻泵房东侧布置。二级热泵房布置在空冷岛下南侧区域，位于冷凝液精处理间西侧，控制室紧邻泵房西侧布置。热网首站扩建部分紧贴原有热网首站东侧。拆除精处理间西南角的废水泵房，移建至二级热泵房东南角。具体位置见附图F1572E01C-Z0101-012.4 管线及综合管架布置综合管架由一级热泵房西侧起，沿空冷岛北侧道路向西约50米后南拐，沿空冷岛西侧道路向南，约150米后西转，扩过厂区道路后，沿热网首站北侧进入首站，全长约230米。综合管架上布置两条DN1000热网循环水管道。2.5 竖向布置及土方工程量1）由于本项目为老厂改造项目，不改变厂区原有的竖向布置。2）建筑物零米标高：热泵房室内标高高于室外地平0.3m。2.6 交通运输工程运输利用原电厂厂区内外道路，本项目不需要单独修建道路。3、热机部分3.1 机组概况忻州热电厂规模为2135MW空冷供热凝汽式汽轮发电机组。锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的480t/h自然循环单汽包煤粉锅炉，一次中间再热，紧身封闭，固态排渣，炉膛受热面采用全悬吊方式。汽轮机为东方汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽抽凝式直接空冷汽轮机。汽轮机型号CZK135/112-13.2/0.245/535/535。汽机低压缸排汽采用机械式直接空气冷却系统，根据2台汽轮机的供热能力和忻州市城市建设的总体规划，忻州热电厂建厂时热网首站设计最大供热面积为321万平方米，两台机组供热能力为161MW，供热抽汽来自汽轮机五段抽汽，额定供热工况抽汽量为120t/h。实际热网站运行时，利用外网的2x80t/h燃煤锅炉作为供热调峰，与电厂热网首站共同承担530万平方米的供热面积。3.2 乏汽余热利用后热负荷为了合理的利用热源、汽轮机组进行了适当调整，调整后机组正常回收汽轮机排放大气中热量，并利用吸收式热泵回收进入冷却塔的部分热量，对整个电厂的采暖抽汽进行了整合，提高了电厂的供热量。原有热网结构及设计值： 热网首站702745t/h120汽轮机抽汽240t/h供热能力161MW目前电厂每台机组乏汽余热均通过空冷岛排放大气，将大量热源白白浪费掉，采用吸收式热泵即是在采暖期回收这部分热量，增加对外供热量。本期工程拟对二台机组的乏汽余热通过吸收式热泵加以回收利用，同时通过对两台汽轮机组采暖进行调整额定工况单台机组采暖抽汽达170t/h，总增加供热能力301MW，其中乏汽余热利用234MW，采暖抽汽供热增加67 MW。热网首站供热面积增大到840万平方米。合理的利用热源、利用吸收式热泵回收凝汽器循环水中的热量，对整个电厂的采暖抽汽进行了整合，提高了电厂的供热能力。供热能力462MW3.3 热泵循环技术的利用2009年9月联合国气候变化峰会和2009年12月的哥本哈根气候变化谈判会议上，我国政府明确量化碳减排目标(到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%)，展示了中国在应对气候变化、履行大国责任方面的积极态度。这充分表明我国不再单纯追求经济的增长速度，而是更加强资源的有效利用，关注可持续增长“节能减排”降耗已被摆在前所未有的战略高度。而提高能源利用率、加强余热回收利用是节约能源、降低碳排放、保护环境是根本措施。吸收式热泵余热回收技术以其高效节能和具有显著经济效益的特点，尤为引人注目。吸收式热泵以溴化锂溶液作为工质，对环境没有污染，不破坏大气臭氧层，而且具有高效节能的特点。配备溴化锂吸收式热泵，回收电厂部分凝汽器排放大气中热量，达到节能、减排、降耗的目的。同时作为集中供热主热源的热电厂而言，存在两个关键问题有待解决。一是汽轮机抽汽在加热一次网回水的过程中存在很大的传热温差，造成巨大的传热不可逆损失。二是目前大型抽凝式供热机组存在大量的汽轮机凝汽器余热通过冷却塔或空冷岛排放掉，该部分热量可占燃料燃烧总发热量的20%，为保证汽轮机末端的正常工作。将这部分凝汽用于供热，相当于在不增加电厂容量，不增加当地排放，耗煤量和发电量都不变的情况下，扩大了热源的供热能力，为集中供热系统增加了热量，提高了电厂的综合能源利用效率，同时可以减少电厂循环冷却水蒸发量，节约水资源，并减少向环境排放热量，具有非常显著的经济、社会与环境效益。本项改造工程应用吸收式热泵可系统地解决目前热电联产集中供热系统存在的问题。在吸收式热泵基础上，可系统解决热电厂存在的以下问题。1) 电厂的乏汽不再依靠空冷岛降温，而是作为各级热泵的低温热源，原本白白排放掉的乏汽余热资源可以回收并进入一次网，仅此一项即可提高综合能源利用效率20%左右。2) 各级吸收式热泵仍采用电厂原本用于供热的蒸汽热源，这部分蒸汽的热量最终仍然进入到一次网中，不存在能源转换的损失。3）逐级升温的一次网加热过程避免了大温差传热造成的大量不可逆传热损失，提高了热效率。4）通过降低用户侧热网回水温度，吸收式换热机组将一次网供回水温差提高，从而提高管网输送能力，在加大供热量的同时降低了二级热网改造的投资；5）用户处二次网运行如完全保持现状温度，也使得该技术非常利于大规模的改造项目实施。目前我国吸收式热泵发展较快，如清华大学自主研制的利用蒸汽作为热源的余热回收专用机组，再有我国多家企业引进了以溴化锂溶液为介质的吸收式热泵。吸收式热泵（即增热型热泵），通常简称AHP(absorption heat pump)，它以蒸汽、废热水为驱动热源，把低温热源的热量提高到中、高温，从而提高了能源的品质和利用效率。电厂首站内设置余热回收专用机组，如图3-1，以汽轮机抽汽为驱动能源Q1，产生制冷效应，回收乏汽余热Q2，加热热网回水。得到的有用热量（热网供热量）为消耗的蒸汽热量与回收的乏汽余热量之和Q1+Q2。图3-1 吸收式热泵热收支图溴化锂吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、热交换器、屏蔽泵和其他附件等见图3-2。图3 -2 吸收式热泵原理图吸收式热泵以蒸汽为驱动热源，在发生器内释放热量Qg，加热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽进入冷凝器，释放冷凝热Qc加热流经冷凝器传热管内的热水，自身冷凝成液体后节流进入蒸发器。冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器传热管表面，吸收流经传热管内低温热源水的热量Qe，使热源水温度降低后流出机组，冷剂水吸收热量后汽化成冷剂蒸汽，进入吸收器。被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋，吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽，并放出吸收热Qa，加热流经吸收器传热管的热水。热水流经吸收器、冷凝器升温后，输送给热用户。吸收式热泵的供热量等于从低温余热吸收的热量和驱动热源的补偿热量之和，即：供热量始终大于消耗的高品位热源的热量（COP1），故称为增热型热泵。根据不同的工况条件，COP一般在1.651.85左右。由此可见，溴化锂吸收式热泵具有较大的节能优势。吸收式热泵提供的热水温度一般不超过98，热水升温幅度越大，则COP值越小。驱动热源可以是0.20.8MPa的蒸汽，也可以是燃油或燃气。低温余热的温度15即可利用，一般情况下，余热热水的温度越高，热泵能提供的热水温度也越高。本工程选用余热回收专用机组的参数见表3-1。表3-1 本项目余热回收专用机组选型分类项目单位数值供热量MW270104kcal/h23241一次水供水温度79回水温度35流量m3/h5121(a)接口管径DN900压力损失kPa200蒸汽蒸汽压力MPa0.245蒸汽流量t/h60管径DN2DN600汽机乏汽1#汽机乏汽t/h1802#汽机乏汽t/h180配电量kW100重量溶液量T90运输重量（最大单体）T74运转重量T7603.4 电厂设备参数3.4.1 机组参数汽轮机型号: CZK135/112-13.2/0.245/535/535型汽轮机型式： 型式为单轴、超高压、一次中间再热、双缸双排汽、供冷供热凝汽式供热机组冬季额定采暖时功率： 135MW主蒸汽压力： 13.24MPa(a)主蒸汽温度： 535最大进汽量： 480t/h再热蒸汽压力： 2.34MPa(a)再热蒸汽温度： 535采暖抽汽压力： 0.245MPa(a)采暖抽汽温度： 131额定采暖抽汽量： 170t/h额定采暖工况排气量： 180t/h（背压15KPa）3.5 余热泵站热力系统设计3.5.1 热力系统本余热利用工程的热泵房主要设备包括：二台乏汽吸收式热泵、四台疏水泵、及相关辅助设备。见图F1572E01C-A01-J-01本项目的汽水流程为：从外网二级热力站返回热网回水母管的35的热网水首先全部接入一级余热利用泵房，利用2号机乏汽的余热加热到54.1，然后进入二级余热泵房，将热网循环水加热至79，返回原新建热网首站及原有热网首站，经热网循环水泵进入热网供水母管对外供热。当冬季负荷较大可利用采暖抽汽在原热网加热器内进行进一步加热，加热至110，经热网循环水泵进入热网供水母管对外供热。下面是对各主要热力系统的描述：3.5.2 加热蒸汽系统本工程中一级热泵站热泵设备不需要驱动蒸汽汽源，二级吸收式热泵站设备的驱动蒸汽采用母管制，由原1#，2#机组热网加热蒸汽母管A列外固定端的综合管架处分别引一路1020x11的管道，两根蒸汽管道汇成1020x11母管后供给二级热泵站，在二级热泵站出加热蒸汽母管分两路630x9供给吸收式热泵作为启动汽源。从1#，2#机组热网加热蒸汽母管引出1020x11的管道上装有电动蝶阀，两台机组的热网加热蒸汽均可作为热泵的驱动汽源并互为备用，单台机组故障时不影响热泵机组的运行。3.5.3 热网水系统由二级热力站返回的两根热网循环水母管，原回水母720x9，新增热网循环水母管820x9，在回水母管流量装置前，电动蝶阀后分别引一路管道，并汇合成1020x11经厂区综合管架接至一级余热利用泵房，热网水经一级热泵加热后进入二级余热泵房。热网水经两级热泵加热后返回新增热网首站，通过热网循环水母管供给新增及原热网加热器进一步加热后供给场外热网循环水母管。每级吸收式热泵可独立运行，发生事故时可解列，不影响其它热泵运行。供热系统采用质量双调方式运行：在供热高峰期，从热用户返回的热网回水经除污器过滤，由两级热泵机组升温后，经热网换热器再次加热升温后供至外网热用户，完成一个供热循环，热水参数为35/110；在冬季供热运行初期及末期，热网水供水温度可在79至110间调节。3.5.4 热泵乏汽系统 分别从1#、2#机空冷乏汽管道上接DN3500的管道接至一、二级余热泵房热泵机组，作为热泵机组的低温热源；3.5.5 热泵房疏水系统本期热泵疏水系统每级热泵机组设置有2台管道式疏水泵，其中1台运行1台备用。每台热泵的疏水经219x6的管道接至原1#、2#机空冷凝结水母管，分别排入两台机的热井。3.6 设备选型热泵： HRU型 制热量274MW 1组疏水泵： 130m3/h H=25m 4台3.7 余热利用泵房布置3.7.1 余热利用泵房设计原则3.7.1.1 本期工程拟按安装二级吸收式热泵设计。3.7.1.2 由于地上建筑物和地下管线较多，一级余热利用泵房布置于扩建端13轴外垂直于主厂房BC列扩建端，二级热泵房布置在1#机A列外凝结水精处理南侧，平行与主厂房A列。3.7.1.3 二级余热泵房分别设置两个集中控制室。3.7.1.4 主厂房框架采用钢结构，外护彩钢板。3.7.2 余热利用泵房主要尺寸余热利用泵房主要尺寸表（一台机组）项目名 称单位数 量一级热泵房柱距m5跨度m6热泵中心线距A列柱轴线m6屋顶标高m12厂房总长度m16二级热泵房柱距m6跨度m6热泵中心线距A列柱轴线m8屋顶标高m9厂房总长度m163.7.2 余热利用泵房布置及主要尺寸的确定本期工程二级余热泵采用纵向顺列布置，热泵中心线平行与热泵房AB列，一级热泵中心线距A列6m，二级热泵中心线距A列8m。一级余热泵房外热网回水母管布置与热泵房1轴平行，热泵分别设有DN900热网水进出口管道接口，在进入热泵前增加1个关断阀，热源利用2号机组乏汽余热，热网水温度由35升至54，再进入二级余热泵房。二级余热泵房外热网循环水管道布置与二级余热热泵房1轴平行，热泵分别设有一个DN900热网水进口，两个DN600热网水进口，在进入热泵前增加1个关断阀，热源利用1号机的乏汽余热和部分驱动蒸汽，将经过一级热泵机组加热的的热网循环水温度由54升至79。二级热泵房因建在1#机组空冷道范围呢，为防止房屋过高而影响，夏季机组正常运行，二级热泵站布置在标高-1.5米。乏汽及热泵驱动汽源经热泵放热后，疏水压力较低，通过设在疏水管道上的管道泵，将疏水分别打入1、2号机组空冷凝结水母管吸收式热泵与热泵房之间有宽2m，便于日常的检修运行维护。详见附图F1572E01C-A01-J-02，F1572E01C-A01-J-03。3.8 热网站改造部分3.8.1原热网首站概况忻州热电厂建厂时热网首站设计最大供热面积为321万平方米，两台机组供热能力为161MW，供热抽汽来自汽轮机五段抽汽，额定供热工况抽汽量为120t/h。原热网站采用母管制系统，两台机组DN1000的采暖抽汽管道，从主厂房引接至热网首站，汇总成DN1400的母管，供给4台热网加热器。其疏水通过三台热网疏水泵升压，回至主厂房两台机组的凝结水管道。热网系统按循环水量2720t/h设计，设3台热网循环水泵，两用一备。热网供回水温度70/120。热网循环水供回水管径DN700。原热网站主要设备参数序号名 称规格与技术数据单位数 量设备材料来源1热网加热器BIU1300-790-2.2/0.8-2型 设计参数 壳0.8/管2.2MPa,壳260/管150 工作参数 壳0.23/管2.0MPa, 壳（236/120）/管（70/120） 换热面积790m2台2山东宏达科技集团有限公司2热网循环水泵DFSS300-700型 1500m3/h, 155mH2O, 1480r/min, =87%台2上海东方泵业(集团)公司电动机YKK500-4型 6000V, 900kW, 1480r/min, =94.9%，空气冷却台2湘潭电机股份有限公司液力偶合器YOTPC750/1500型 输出功率：510-1480 kW, 输入转速：1480r/min, 输出转速：1457.8 r/min 台2大连福克液力偶合器有限公司板式冷却器BR0.2-15型，换热面积：15m2，冷却水流量：27m3/h ,冷却水供水压力：0.20.4MPa.a台2大连福克液力偶合器有限公司3热网疏水泵DFDG155-67x3型 170m3/h, 170mH2O, 2950r/min, =72%台3上海东方泵业(集团)公司电动机Y315M-2型 380V,132kW,2980r/min, =94.5%,空气冷却台3上海东方泵业(集团)公司4热网除氧器XMC-56D型，出力56t/h, 设计压力0.3MPa,工作压力0.02MPa, 设计温度275, 工作温度104台1山东北辰集团有限公司除氧水箱有效容积15m3台1山东北辰集团有限公司5热网补水泵DFRW100-200B/2型 62t/h, 35mH2O, 2900r/min, =72%台2上海东方泵业(集团)公司电动机Y160M2-2型 380V 15kW, 防护等级IP44, 空气冷却台2上海东方泵业(集团)公司6工业补水泵DFW100-200B/2型 62t/h, 35mH2O, 2900r/min, =72%台1上海东方泵业(集团)公司电动机Y160M2-2型 380V 15kW, 防护等级IP44, 空气冷却台1上海东方泵业(集团)公司7热网疏水扩容器SK-2.0型 有效容积2.0m3, 工作压力0.3MPa, 工作温度120台1山东北辰集团有限公司8热网除污器LRW-C0.6/720/3000/2型 1116, 出力3000t/h, 设计压力0.6MPa, 工作压力0.3MPa台1兰州兰瑞电力设备有限公司驱动装置(减速机)BLD2-71-0.75型台1常州国泰3.8.2改造后热网负荷改造后，进入热网加热器的蒸汽量，与改造前相比增加40t/h，热网加热器负荷增大，加热功率约为187MW。系统热网循环水量增量较大由原来2745t/h增大到5282t/h。需对原热网首站循环水管道及热网加热器做相应改造，以适应循环水量增加，热网加热器作为二级加热，将循环水从79加热到110。因原热网首站相应设备均需要进行较大规模扩建增容，原热网首站内空间以不能满足新增加设备，故需在原首站基础上进行扩建厂房，新增热网首站。3.8.3改造后热网负荷原热网首站设有三台循环水泵，两用一备，设计流量1500m3/h，原热网系统循环水量为2720t/h。余热利用改造后，热网循环水量为5282t/h，因此需增加两台台热网循环水泵，并与原热网循环水泵进行并联，正常运行时4台运行，一台备用。满足规范及改造后运行要求。3.8.4改造后热网加热器 原热网首站共设置4台热网加热器，单台出力64.75MW,单台加热器最大循环水通流能力935t/h，正常运行工况四台热网加热器可提供热网循环水3000t/h。因此原热网首站加热器不能满足改造后的热网循环水流量，需新增两台热网加热器单台通流能力1800t/h。3.8.5改造后热网补水系统改造后，热网系统循环水量增大。正常补水为采用经过化学水处理车间处理的软化水，水量为120t/h，当发生事故，软化水处理不足时可补入工业水，事故工业补水能力为120t/h。原热网首站循环水补水系统，低压除氧器出力为56t/h热网软化水补水泵两台一用一备，单台出力62t/h，工业补水泵一台，出力62t/h。新增热网首站后原补水系统不满足热网补给水系统需进行相应改造在新增热网首站内新增一台低压除氧器及水箱，低压除氧器出力为56t/h；两台化学水补水泵一用一备，单台出力62t/h；一台工业补水泵，出力62t/h。3.8.6改造后热网疏水系统新增热网首站后，原热网加热器及新增热网加热器作为系统的二级加热。在采暖负荷较高时热网加热器与热网疏水泵投入运行。本工程原有三台热网疏水泵，流量170m3/h，扬程170m，两用一备。在余热回收机组的设计工况，最大进汽量约有280t/h，其疏水用两台热网疏水泵，一台备用，通过调节阀控制流量，送入主机凝结水系统。由于流量与原热网站疏水泵设计流量相差不大，因此新增热网首站的热网加热器疏水可直接接入原热网疏水系统，原疏水系统可不进行改造。3.8.7新增热网首站布置3.8.7.1 新增热网首站设计原则本期工程拟按安装二台热网加热器、两台热网循环水泵、一台除氧器设计。由于地上建筑物和地下管线较多，新增热网首站拟建设在原热网首站基础上进行扩建。热网站不单独设置控制室与原热网首站共用一个控制室。扩建热网首站采用钢筋混凝土框架结构。3.8.7.2 新增热网首站主要尺寸新增热网首站主要尺寸表项目名 称单位数 量新增热网首站柱距m6跨度m6、8屋顶标高m17.8厂房总长度m223.8.7.3 余热利用泵房布置及主要尺寸的确定扩建热网首站柱距采用6m，共两跨，全长12m.热力站跨度2x8+1x6m，高度约17.8m，与原热网首站高度一致。 扩建热网首站共分3层布置，0.0米层布置2台热网循环水泵组，2台热网软化水补水泵，一台热网工业补水泵，供热首站78柱CD列之间为检修场。45m层为管道层。 9m层布置2台热网加热器及低压除氧器，新增热网首站不单独设控制室与原热网首站控制室共用。（见F1572E01C-A01-J-0406图）。3.9 管道及管道附件大口径循环水管道采用螺旋缝电焊钢管Q235-A。蒸汽管道和273以下管道均采用无缝钢管，所有阀门采用铸钢阀门。管道保温采用岩棉管壳，设备保温采用岩棉毡，保温外保护层采用镀锌铁皮=0.5mm。4、电气部分5、热工自动化部分5.1 设计范围本工程忻州广宇供热扩能项目热控设计分为余热回收机组、热网首站两部分，余热回收机组范围包括：2台余热回收机组、4台凝结水泵等设备及各管道参数和电动门的控制。热网首站范围包括：2套热网加热器、1套低压除氧器、2台热网循环泵、2台热网补水泵等设备及各管道参数和电动门的控制。5.2 控制水平余热回收机组部分增加一套DCS控制系统,新增DCS机柜布置在二级热泵房就地电子设备间内（一级热泵房就地电子设备间布置远程IO站），主厂房集控室内布置操作员站。通过光纤将热泵房内的热力参数送往主厂房集控室，在集中控制室内实现集中监控。在少量就地人员巡回检查及配合下，以彩色液晶显示器（LCD）及其鼠标和键盘为控制中心，实现各个设备的正常启停、运行工况的监视和调整及设备在异常工况下的紧急处理。热网首站部分拟增加一面DCS控制柜布置在原热网站控制室内，新热网站的控制纳入原热网站DCS控制系统。5.3 DCS控制系统配置5.3.1 数据采集和处理（DAS）数据采集和处理（DAS）系统是将主辅设备的各个参数、电动阀门的启闭状态和调节阀门的开度等，进行采集和相关处理，通过屏幕显示和打印机等人机接口，向运行人员提供最密集的实时参数和各种信息。DAS系统主要功能：通过显示器，不仅显示过程参数，还显示工艺系统各种模拟图，趋势图，参数棒状图及启停曲线等。打印机打印有定时制表、随机打印、请求打印、事故追忆打印等；对引起停机保护动作的内容，进行事件顺序打印。报警是对工艺系统各参数进行限值检查，越限后报警；对设备和开关量信号进行状态监视，状态异常时报警。性能计算，包括各种效率、机组热耗、煤耗等进行计算。历史数据存储及检索，各种参数及数据可存储数个月以上，使用时可随时调出检索。5.3.2 模拟量控制系统（MCS）模拟量控制（MCS）系统是将工艺设备中，需要自动调节的各个参数，进行调节和控制，本工程模拟量调节系统有：汽机抽汽温度调节；凝结水箱水位调节；循环水进凝汽器与进冷却塔比例调节；5.3.3 顺序控制系统（SCS）SCS是根据机组辅助设备的运行特点，划分若干功能组，按照条件和时间等要求，通过显示器显示及键盘操作，对设备进行顺序自动启停控制。5.4 设备选型5.4.1 变送器采用智能型变送器，两线制（420mA）、零点可迁移、易于量程调整、具有单向耐全压保护。5.4.2 执行机构，采用智能一体化的电动执行机构。5.4.3 电动门采用一体化的电动阀门电动装置，尽量选用高可用性的设备。5.4.4 过程参数开关选用进口设备。5.4.5 DCS拟采用与原厂设备型号相同的产品。6、建筑结构部分6.1 建筑部分6.1.1热网首站建筑（1）热网首站布置新建热网首站在原有热网首站的扩建端扩建两个柱距，每个柱距6.00m，跨度：8.00m+6.00m+8.00m，层高分别为：0.00m，4.50m，8.00m，屋面标高为17.80m，同原有热网首站（2）热网首站交通及运输水平交通：主要设备进出热网首站通过设在热网首站入口处的电动折叠门。垂直交通：与原有热网首站共用一部混凝土楼梯及一部室外钢梯，本期热网首站不新建楼梯。（3）热网首站防火及疏散根据火力发电厂与变电所设计防火规范（GB 50229-2006）确定，热网首站的火灾危险性分类为丁类，耐火等级为二级。防火设计应符合建筑设计防火规范（GB50016-2006）、火力发电厂与变电所设计防火规范（GB 50229-2006）等有关规定。（4）热网首站排水地面排水：热网首站零米地面为有组织排水，地面设排水沟。屋面排水：屋面排水为有组织排水，屋面防水按级设防设计。（5）热网首站采光与通风采光：以自然采光为主，在自然采光不能解决的区域，辅助以人工照明。通风：外墙侧窗自然进风，自然排风。6.1.2 热泵机房（1）热泵机房布置热泵机房分为一级和二级热泵机房，一级热泵机房12.00mX16.00m，屋顶下弦标高为9.50m；二级热泵机房16.00mx16.00m，屋顶下弦标高为6.50m。 （2）热泵机房交通及运输热泵机房为单层房屋，零米设人行的复合钢板保温门，设备进入后再封墙。（3）热泵机房防火及疏散根据火力发电厂与变电所设计防火规范（GB 50229-2006）确定，热泵机房的火灾危险性分类为丁类，耐火等级为二级。防火设计应符合建筑设计防火规范（GB50016-2006）、火力发电厂与变电所设计防火规范（GB 50229-2006）等有关规定。（4）热泵机房排水地面排水：零米地面为有组织排水，地面设排水沟。屋面排水：屋面排水为无组织排水，屋面防水按级设防设计。（5）热泵机房采光与通风采光：以自然采光为主，在自然采光不能解决的区域，辅助以人工照明。通风：外墙侧窗自然进风，自然排风。6.1.3 控制室控制室开间为4.00m进深为7.00m，层高3.60m，为单层砖混结构（砖墙承重），零米设可供设备进出的复合钢板门，控制室火灾危险性分类为丁类，耐火等级为二级，防火设计应符合建筑设计防火规范（GB50016-2006）、火力发电厂与变电所设计防火规范（GB 50229-2006）等有关规定。屋面排水采用无组织排水，屋面防水按级设防设计。6.1.4 主要建筑材料的选择由于热网首站为扩建工程，因此建筑材料与原有热网首站保持一致。两座热泵机房采用钢结构，控制室采用砖混结构。（1）墙体材料的选择热网首站墙体均采用250厚加气混凝土砌块。热泵机房采用复合压型钢板，中间夹100厚玻璃丝棉保温层，控制室采用370厚蒸压灰砂砖墙。（2）门窗材料的选择采用气密性、保温性、防腐蚀性好的塑钢窗。外门采用复合保温钢板门，供设备进出的大门采用电动折叠保温门。内门采用复合钢板门。控制室窗玻璃采用中空玻璃。（3）装修材料的选择室外装修材料：外装修材料采用耐候性强、耐污染性强的弹性外墙涂料。室内装修材料：以满足工艺要求和防火、防潮、防腐要求为前提，建筑装修标准执行火力发电厂建筑装修设计标准的规定6.1.5 建筑节能设计本工程厂址位于寒冷区B区，设计应满足冬季保温的要求，夏季应兼顾防热，建筑节能设计执行国家有关建筑节能标准，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，合理、有效地利用能源，降低建筑能源消耗。（1）墙体节能大部分墙体采用传热系数较低的加气混凝土砌块和复合压型钢板。 （2）屋面节能屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位, 为达到其保温、隔热、节能目的，屋面保温选择重量轻、强度高、导热系数小的挤塑聚苯板（阻燃型）或复合压型钢板。（3）门窗节能建筑门窗的节能设计主要是在获得足够采光的条件下，控制门窗的面积，从而获得合理的热量,并减少热量流失，外门采用带保温层的复合钢板门，有效的减少热量流失。同时设计中尽量利用天然采光，减少人工照明，节约能源。6.1.6建筑风格及色彩建筑物的整体风格与同厂内其他建筑物协调考虑，已达到统一和谐的效果。6.2 结构部分6.2.1设计依据地震抗震设防烈度：7度(0.15g)地基土类型：中软土 场地类别：类地下水水位：1.11.7m，地下水对钢筋混凝土结构无腐蚀性（以上资料来自电厂提供的原厂设计图纸及岩土勘测报告）6.2.2 主要建/构筑物本工程土建结构的主要工作量包括以下几个部分：热网首站(扩建)、1#热泵房、2#热泵房、控制室以及管道支架等。6.2.2.1热网首站(扩建)热网首站在原有热网首站的扩建端扩建,其各层楼面标高应同原有热网首站，具体尺寸见建筑部分。由于热网首站为扩建工程，因此其建筑材料及结构形式与原有热网首站保持一致，采用钢筋混凝土框架结构。基础同原热网首站一样采用柱下独立基础，基础埋深亦保持一致。本工程中扩建首站上部结构与原首站之间设变形缝，以双柱断开。因原首站设计时并未考虑扩建的可能性，需对原首站扩建端柱下基础进行加固以满足设计要求，加固方案征得原有热网首站设计单位以及业主认可后，方能进行下一步设计。6.2.2.2、1#热泵房/2#热泵房泵房尺寸见建筑部分。1# /2#热泵房上部为钢结构，采用排架+钢桁架屋架的结构体系。泵房基础均采用柱下独基，基础坐在一般应坐在1-1粉土层上或原厂施工时形成的回填土上，地基土力学性质较差。2#热泵房角柱基础部分压在空冷平台柱基础上，设计时如果角柱上荷载较小时，2#热泵房基础地基可不作处理，否则考虑角