分布式能源站工程燃气轮机发电机组初步设计原则总平面布置方案

1、精心整理分布式能源站工程燃气轮机发电机组初步设计原则总平面布置方案2011年09月15日9时在江西华电九江分布式能源有限公司会议室召开了江西华电九江分布式能源站工程初步设计原则、总平面布置讨论会，参加会议的人员有：华东电力设计院，江西华电九江分布式能源有限公司。江西华电九江分布式能源有限公司总经理明确了能源站工程建设的重要性和意义，并对工程设计提出了要求。江西华电九江分布式能源有限公司副总经理致欢迎词，并对工程设计进行了具体安排。华东电力设计院项目经理叶华介绍了设计工作的准备情况和总体打算。在会议中通过大家的讨论，初步确定了能源站工程和热网区域总平面布置方案，确定了能源站工程初步设计原则，标志

2、着江西华电九江分布式能源站工程初步设计工作正式启动。 江西华电九江分布式能源站工程初步设计原则：一、汽机专业1、 本期工程建设二套30MW级燃气轮机发电机组，组成一套二拖一燃气-蒸汽联合循环机组，额定发电容量约为87MW。燃料为天然气，年利用小时数7200小时。2、 余热锅炉采用自然循环、卧式、无补燃、双压、室外布置锅炉。3、 燃气轮机采用室外布置、蒸汽轮机发电机组采用室内布置。4、 蒸汽循环采用双压系统，并设置高、低压100%容量的蒸汽旁路。5、 本期工程设一组调压站、计量站，每组调压站供两台燃机，调压站天然气出口采用单元制供气至各台燃机，天然气管线设计从电厂厂界开始。调压站半露天布置。（预

3、留增压站位置）6、 本期工程提供全厂用压缩空气的空压机室内布置。7、 给水泵采用高低压合一的给水泵组，二台100%容量（考虑水泵富裕容量），一台运行，一台备用。（考虑采用变频）8、 凝结水泵为二台100%容量的立式筒型泵，一台运行，一台备用。每台凝泵的容量拟按照满足最大工况下的凝结水流量，再加上10%的裕量原则选用。（考虑采用变频）9、 循环水及开式水采用机力通风塔二次循环，开式循环冷却水系统设电动滤水器及旁路系统和开式冷却水升压泵。供水管取自循环水进水管，冷却水回水接入主厂房循环水出水管。（如何考虑循环水泵数量、出力）10、 闭式循环冷却水系统采用除盐水作为冷却介质，系统设2X65%容量的闭

4、式循环冷却水泵和2X100%容量的的水水热交换器。系统设有一只5m3高位布置的膨胀水箱。11、 本期工程凝汽器设置胶球清洗装置加二次滤网。12、 汽机房设一台行车。13、 介质温度高于350的设备、蒸汽管道、水管道的保温材料采用微孔硅酸钙或硅酸铝制品。介质温度小于等于350的设备、汽水管道等的保温材料采用岩棉制品。外径小于50mm的高温管道的保温材料采用硅酸铝纤维毡，外径小于50mm的中低温管道的保温材料采用岩棉管壳。保温结构的保护层材料全部采用铝皮，用于管道设备的铝皮板保护层材料的厚度分别为0.7mm和0.5mm。（考虑彩钢板）14、 厂区集中制冷站采用溴化锂吸收式制冷机。二、锅炉专业1、

5、天然气调压、计量站系统：设置一套天然气调压、计量站，厂区调压站半露天布置。所有设备都成撬供货，减少现场安装工作量。2、 余热锅炉：采用双压、无再热、无补燃、卧式、自然循环汽包炉，采用露天布置，全钢架悬吊结构，炉顶加装防雨罩。将烟气阻力控制在2.7 kPa，排烟温度控制在103。两台余热锅炉顺列布置，每台余热锅炉设一个钢烟囱，烟囱内径为2.8m，烟囱高度为45m。本工程不设置旁路烟道，预留脱硝部分。烟囱内设置挡板门和消音器。3、 给水泵：采用高、低压合泵的给水泵；按余热锅炉的给水量配两台100容量的电动给水泵，一用一备，锅炉厂配套供货。4、 排污装置：连续排污扩容器的容量应为余热锅炉蒸发量的1。

6、定期排污扩容器的容量应满足启动和负荷快速变化时的最大排污量以及锅炉事故放水量。5、 除氧器：采用与余热锅炉低压汽包合并的整体式除氧器一台。锅炉厂配套供货。6、 压缩空气系统：两台机组设有3台6m3/min螺杆式空气压缩机组成公用空压机站，二台正常运行，一台检修备用。另外还配有2套净化能力为11m3/min的空气净化装置，一用一备。检修用的压缩空气不经过净化，直接由压缩空气母管向各用气点供气。压缩空气系统设有两台10m3的储气罐。其中一台储气罐用于仪用，一台用于检修。7、 检修起吊设施：余热锅炉岛靠汽机房侧设立管架，给水泵配置电动起吊设施。余热锅炉炉顶设置炉顶起吊葫芦用于锅炉设备检修起吊。三、电

7、力系统1、 以江西华电九江分布式能源站工程接入系统设计和关于印发江西华电九江分布式能源站工程接入系统设计评审意见(赣电发展2011228号)为主要设计依据。2、 能源站3台发电机组共配置3台升压变压器，将机端电压（2台燃气机发电机组机端电压为10.5kV，1台汽轮机发电机机端电压为10.5kV）升压至110kV后，通过新建1回110kV线路接入110kV金安变电站，实现并网。新建110kV线路长约1.5km；选用LGJ-400导线。3、 能源站至110kV金安变110kV线路两侧各配置1套光纤电流差动保护装置（考虑稳定控制装置），保护通道采用专用光纤芯方式。110kV母线两侧各配置1套微机型母

8、线保护、配置1套微机型故障录波器。4、 能源站侧配置1套振荡解列装置，当能源站与系统发生振荡时，将能源站与系统解列，以保证其安全稳定运行。5、 能源站由九江地调调度。6、 远动功能和当地监控功能统一考虑，并具备数据网络和专线接口。远动信息采用调度数据网接入九江地调，采用modem传输方式为备用数据传输方式。远动信息按照九江供电公司调度自动化系统对电厂的要求设置。7、 电能计量关口点设在产权分界点，装设2块0.2s级电能表（要求进口品牌）；并配置电能量数据采集处理装置1套。为采集和传送发电机电量信息，每台发电机出口配置1块0.5s级考核表，电能量数据采用调度数据网传送九江地调，采用专线modem

9、传输方式为备用数据传输方式。（考虑电能计量屏）8、 能源站预留通信数据网接入费用，并应根据电网二次系统安全防护要求配置相应的安全防护设备。9、 能源站110kV金安变新建的110kV线路各同步敷设24芯G.652型光缆1根，光缆长约1.6km。在九江分布式能源站配置SDH 155M光传输设备1套，并配置通信电源、PCM等辅助设备，金安变增加STM-1光传输板1块，在九江分布式能源站110kV金安变开通SDH 155M光纤通信电路。同时租用相应的2M运营商通道作为九江分布式能源站至九江地调的备用通道。10、 本工程仅包括九江分布式能源站侧的一、二次系统方案配置以及相关费用；对侧金安变扩建间隔及相

10、关的一、二次设备改造方案和相应费用在送出工程中考虑。四、电气专业1、 本工程设两台30MW级燃气发电机和一台25MW级汽轮发电机，额定发电容量为约87MW。三台发电机的出口电压均为10.5kV，设发电机出口断路器，出口断路器的额定短路分断能力按40kA（暂定）考虑。2、 升压站设三台主变，两台燃气发电机各设一台40MVA 110kV双绕组变压器，汽轮发电机设一台31.5MVA 110kV变压器，具体容量初步设计时确定。按接入系统评审意见，三台升压主变压器均选用无载调压变压器，主变的高压侧的主抽头电压选用12122.5%kV。3、 升压站内110kV为单母线接线，以单回110kV出线接至附近金安

11、变电站，距离约1.5公里。110kV配电装置采用屋内GIS型式。升压站内110kV设备的短路电流水平按不低于40kA考虑，最终以接入系统审查意见为准。4、 本工程不设专用高压备用电源。5、 厂用电电压采用10kV和380V两级。10kV厂用系统采用中性点不接地系统，380V厂用系统采用中性点直接接地系统，动力和照明等负荷共用。10kV厂用电设两段母线供10kV负荷，两段互相联络，正常运行时母联开关断开。380V设三台2000kVA低压干式厂变（#1、2厂变、#0备用变）。#1厂变接于I段厂用10kV母线，#2厂变、#0备用变接于II段厂用10kV母线， #0备用变接于汽轮发电机10kV母线。6

12、、 10kV系统的短路电流限制在40kA内，380V系统的短路电流限制在50kA内。10kV开关柜选用合资中置式手车开关柜，柜内装设真空开关及限制过电压避雷器等。380V开关柜选用抽屉（出）式开关柜，容量为75kW及以上电动机和厂用电源进线回路的开关选用框架断路器，75kW以下的主厂房和各辅助生产设施MCC柜的选用塑壳开关，操作设备选接触器和热继电器。7、 全厂共设置一套800Ah（一组蓄电池） 220V直流系统及一套60kVA的UPS装置8、 本工程采用三机一控的控制方式。燃气发电机及其辅助电气设备(包括发电机保护、同期、励磁设备及启动电机等)进入燃机TCS中实现顺序控制和实时监视；燃机主变

13、、汽机发电机、主变及厂用电系统均进入机组DCS中实现顺序控制和实时监视；TCS和DCS系统之间实现双向通信；仅在操作台上保留部分硬手操，如机组紧急停机、润滑油泵紧急启动、柴油发电机紧急启动等按钮。9、 燃机变压器及汽机发电机、变压器均采用微机型保护装置。10、 本工程升压站采用计算机监控系统(NCS) ，升压站内电气设备均进入升压站网络监控系统(NCS)中实现顺序控制和实时监视。NCS配五防系统，安装于GIS设备楼NCS间内。11、 火灾探测、报警、控制系统分为区域和集中两级管理，火灾报警系统采用微机型智能分布式监控系统。12、 1575kW的电动机设置马达保护器，75kW以上电动机及动力回路

14、配置综合保护测控装置。13、 网控楼和电子设备间各配置一套试验电源屏。集控楼电子设备间及网控楼电子设备间配空调。全厂配置电气试验室，面积约20平米计。14、 两台燃机配置一套故障录波器，汽机配置一套故障录波器。15、 发电机出口配置一块考核电能表，厂用电配置一块考核 电能表，线路配两块关口计量表。16、 厂内行政和调度合用一台程控交换机。17、 考虑设置柴油发电机。18、 考虑网控间、电气电子间设置试验电源屏，同期屏。19、 考虑设置发电机故障录波器。20、 考虑电气试验室。五、热控专业1、 机组控制采用以微处理器为基础的分散控制系统（DCS）实现炉、机、电集控。集控室内以操作员站为控制中心，

15、以操作员站的LCD显示器和鼠标作为机组监视和控制的主要人机界面。2、 在DCS主控台上设4台DCS操作员站，并在台上布置后备操作按钮。4台DCS操作员站的监控范围和功能完全相同。（考虑工程师站和历史站）3、 每台燃气轮机配1套控制系统和操作员站，为燃气轮机和辅助系统提供完整的控制、顺控和保护。燃气轮机配套控制系统和DCS之间有通讯接口互联。4、 汽轮机组配1套DEH控制系统，用于控制、顺控和保护。DEH控制系统的硬件尽量和DCS保持一致。DEH和DCS之间有通讯接口。（考虑独立控制系统）5、 辅助系统的化学补给水、净水和废水处理系统联网组成一个“水控制网”，控制室设在化水控制室，采用可编程序控

16、制器（PLC）进行控制。PLC输出少量重要信号进入DCS以实现远程监视。（考虑辅助系统控制采用DCS远程I/O站，通过光缆接入机组DCS，在单元控制室监控。）6、 循环水泵房、热网首站、空压机室、天然气调压站、消防水系统、工业水系统、取样加药系统等控制采用DCS远程I/O站，通过光缆接入机组DCS，在单元控制室监控。7、 溴化锂冷水机组由PLC控制由溴化锂冷水机组厂家成套供货, PLC布置在制冷车间内,信号可通过通信接口送到DCS进行监视。8、 在两台单元机组主厂房区域，分设机组闭路电视监视系统，监视器布置在集控室。（考虑全厂区域安装电视监视系统，监视器采用液晶电视，两台汽包水位监视）9、 本

17、工程设置MIS和SIS系统。10、 设置一个热工试验室，仪表和控制系统的试验室设备能满足电厂热工设备的检修、校准和系统调试的需要，试验室内标准仪器的数量，按能满足电厂日常检定工作的需要考虑，不考虑承担电厂大小修的要求。六、总图专业1、 站区总平面按建设2台燃气轮机和2台余热锅炉配1台汽轮机的配置布置，装机容量为87MW级，本工程不考虑扩建。2、 站址两块用地，南侧4.0804hm2的地块作为能源站主站区，北侧0.8hm2的地块作为热网检修服务及生活服务设施区。3、 站区围墙按九江市庐山区沿江工业基地管理办公室要求，厂南侧（沿江路）按红线退7米，厂东侧（芳兰大道）按红线退4米，西侧及北侧不退让。

18、4、 能源站主站区东部和北部为挖方区，西部和南部为填方区；主厂房布置在土层均匀、地质条件较好的挖方区。5、 站区用地范围内地势平坦，自然标高在23.5024.70m之间。根据可研审查意见，场平标高定为24.80m。站址不受长江50年一遇洪水（21.08m）影响和内涝影响。建构筑物室内零米25.10m；道路中线标高 24.60m。6、 站区管线采用直埋（循环水供排水管、消防水管、上、下水及雨水管、工业水管、补给水管、天然气管、照明电缆等）、架空管架（天然气管、蒸气管、电缆等）、沟道（电缆等）三种敷设方式。各类工艺管线采用以综合管架集中架空敷设为主的方式。7、 站区道路采用城市型，路面采用沥青路面

19、，主要道路宽度8m，次要道路宽度6m，转弯半径不小于12m。8、 主干道沿江四路对侧为公共建筑和生活建筑区，在建的芳兰大道对侧为少量民房；总平面布置充分考虑工业区的整体景观，在工业区主干道沿线设置绿化景观带。重点优化站区南方向的厂容景观、环境卫生、噪声防治等。（尽量考虑建筑物本身做为隔噪体）9、 绿化系数30%左右。10、 各类工艺设施按功能分区相对集中，尽量采用联合建筑成组布置，力求生产工艺流程合理顺捷，分区明确，互不干扰，便于生产运行管理。11、 因地制宜，尽可能减少土石方量，降低工程造价；紧凑布置，节约用地，保护环境，方便运行管理。12、 站区总平面布置按照示范电厂的思路，贯彻模块化设计

20、理念，进行模块化设计和优化，通过不同的模块组合，满足业主对能源站各功能的个性化需求。13、 考虑主厂房、主要附属厂房回填采用沙石，部分土方外运。七、土建专业1、 汽机主厂房及电控楼框架采用钢筋混凝土柱下独立基础，天然地基。2、 余热锅炉基础、汽轮发电机基座、燃气轮机采用钢筋混凝土筏形基础，天然地基。3、 化学水处理室采用钢筋混凝土柱下独立基础，天然地基。4、 综合办公楼采用钢筋混凝土柱下独立基础，天然地基。5、 汽机厂房采用钢筋混凝土结构。汽机厂房为框排架结构体系，钢屋架连接汽机厂房，汽机厂房二侧形成横向排架结构，纵向形成框架结构。6、 燃机基础为现浇钢筋混凝土大板式基础。7、 汽轮发电机基座

21、采用现浇钢筋混凝土框架结构，与运转层平台设缝脱开独立布置，底板采用现浇钢筋混凝土大板式基础。8、 在汽机房一侧还将布置电气设备综合楼，现浇钢筋混凝土框架结构。9、 主变基础为钢筋混凝土大块式基础。10、 110kV出线构架采用带端撑的钢管人字柱结构和三角形格构式钢梁，所有钢构件均需镀锌防腐。设备支架采用镀锌防腐的钢管结构。11、 化学水处理室纵横向均采用现浇钢筋混凝土框架结构。化验楼为现浇钢筋混凝土框架结构。八、建筑专业1、 主厂房将采用金属墙板封闭，外墙0.900m以上采用双层镀铝锌高强度彩色压型钢板为围护结构，0.900m以下均采用墙体，外刷外墙贴外墙瓷砖。2、 通过主厂房的隔音、吸音、减

22、振措施来缓解工艺运行产生的噪声。3、 厂区建筑的饰面材料以满足工艺要求和防火要求为原则。4、 办公楼等民用类建筑按节能建筑标准设计。5、 整个厂区建筑应注重群体建筑的设计思想，充分考虑全厂建筑群体的协调，以达到简洁和谐的目的。九、水结专业1、 中央水泵房地下结构（含进水间）为现浇钢筋混凝土箱型结构。泵房地下结构采用大开挖施工方案，采用天然地基。2、 中央水泵房上部结构为钢筋混凝土框架结构，砖墙围护。3、 机力通风冷却塔集水池为半地下式现浇钢筋混凝土结构。大开挖施工，井点降水。4、 机力通风冷却塔上部结构为现浇钢筋混凝土框架结构。5、 消防泵房上部结构平面尺寸为钢筋混凝土框架结构，砖墙围护。6、

23、 地下结构部分为为现浇钢筋混凝土箱型结构，大开挖施工，采用天然地基。7、 浮船取水支墩现浇钢筋混凝土结构，大开挖施工，基础坐落在天然地基土上。8、 机组排水槽、事故油池采用现浇钢筋砼地下结构，大开挖法施工，井点降水，基础坐落在天然地基土上。十、水布专业1、 本工程循环水系统采用带冷却塔的循环供水系统，联合循环机组配置3座1900m3/h机械通风冷却塔。2、 本工程循环水系统流程为：长江水厂外补给水管一元化净水器中央循环水泵房循环水供水压力管凝汽器/工业冷却水系统循环水排水压力管冷却塔冷却塔集水池中央循环水泵房。3、 本工程取水水源为长江，自来水作为备用。由于取水量较小，拟采用浮船长江取水，用1

24、根厂外补给水管，由于缺少水下地形图及边坡资料，浮船方案原则上为暂定，待正式初步设计时根据资料复核。4、 本工程不设原水预处理站，预处理采用一元化净水器，布置于化水处理站内，出水供本工程循环水系统补充水及化学用水。（考虑预处理系统工艺）5、 本工程生产服务用水由循环水系统直接供水，不再设全厂工业水系统，主厂房各用户点自设升压泵。6、 本工程生活用水由电厂所在开发区自来水公司供水，接口在厂区围墙外1m处。7、 厂区下水道采用生活污水与雨水分流制系统。厂区雨水通过道路及场地雨水口、建构筑物雨落水管沟等设施收集，自流排放至市政雨水管网。8、 厂区生活污水经过生活污水处理设施处理后排放到市政污水管，或通

25、过化粪池后经污水下水道排入厂外的市政污水管网，纳管处理（待定）。9、 贯彻“预防为主，防消结合”的方针，各专业根据工艺流程特点，在设备与器材的选择及布置上充分考虑预防为主的措施，在建筑物的防火间距及建筑物结构设计上采取有效措施，预防火灾的发生与蔓延。10、 消防设施的管理与使用，考虑值班人员与消防专业人员相结合，消防设施的维修与监视及建筑物内早期火灾的扑灭以值班人员为主。11、 电厂同一时间火灾次数应按一次考虑。12、 厂区不设专用的消防水池，利用冷却塔集水池作为本工程消防水池。13、 厂区设置独立的水消防系统，消防水泵选用2台100%电动机泵，1用1备，为了维持消防管网的稳定水压，选用气压罐供水设备1套。（考虑柴油消防水泵）14、 电厂主变容量为63MVA，采用移动式灭火器及室外消火栓灭火。15、 为保证消防系统用水量及水压，不得从消防水管网上引接非消防用水管道。16、 消防车按与当地消防部门协作联防考虑，电厂内不设消防站。十