2×50MW煤气发电机组项目可行性研究报告

目录TOC\o"1-2"\h\z1 概述 11.1 项目概况及编制依据 11.2 研究范围 21.3 城市概况 21.4 建设必要性 41.5 主要技术原则 52 电力系统 62.1 电力系统现状 62.2 负荷预测 72.3 电力平衡及电厂建设的必要性 72.4 电厂接入系统方案 82.5 系统对电厂的要求 83 燃料供应 83.1 燃料来源 83.2 燃料特性 83.3 燃料消耗量 94 装机方案 94.1 装机方案及优化 94.2 主机技术条件 104.3 机组运行方式 114.4 主要技术经济指标 115 厂址条件 115.1 厂址概述 115.2 交通运输 125.3 电厂水源 126 工程设想 136.1 总平面规划布置 136.2 烟气和空气系统 156.3 点火系统 166.4 热力系统及辅助设备的选择 166.5 主厂房布置 186.6 供水及排水系统 196.7 化学水处理系统 246.8 电气部分 316.9 热工控制 336.10 土建部分 426.11 采暖、通风及除尘 487 环境保护 497.1 概述 497.2 环保工程设想及烟气污染防治措施 507.3 废水排放及对水域的影响分析 527.4 噪声治理 527.5 厂区绿化 547.6 环境监测 547.7 水土保持方案设想 547.8 结论和建议 548 劳动安全与工业卫生 558.1 电厂在生产过程中主要的安全和卫生问题 558.2 设计原则及拟采取的措施 559 节能、节水、节约用水及原材料部分 579.1 节能措施 579.2 节约用水措施 579.3 节约用地和原材料措施 5810 劳动组织及定员 5810.1 组织机构 5810.2 劳动定员 5910.3 职工培训 6011 工程项目实施的条件和轮廓进度 6011.1 工程项目实施条件 6011.2 施工总平面布置 6111.3 施工组织构想 6112 招标内容及核准招标事项 6112.1 招投标 6112.2 招标方式 6112.3 招标范围 6113 投资估算及经济分析 6213.1 投资估算 6213.2 经济分析 63PAGE概述项目概况及编制依据项目委托单位平山县敬业焦酸有限公司建设规模本工程建设规模为2×50MW高温高压纯凝式汽轮发电机组配2台220t/h高温高压纯烧高炉煤气锅炉。公司概况河北敬业集团是一家以钢铁为主业，兼营化工、酒店的跨行业集团公司。现有员工11000名，总资产80亿元，以形成铁、钢、材各500万吨的规模，在全国500强企业中列226位，在河北省百强企业中排第4名，是石家庄市民营企业第一利税大户。2007年实现销售收入211亿元，上缴税收4.2亿元。2008年预计实现销售收入300亿元，税收7亿元。敬业集团炼铁系统拥有450m3高炉3座、580m3高炉2座、1080m3高炉2座及相配套的65m2带烧2套、105m2带烧2套、230m2带烧1套，并配有喷煤、富氧设施，年产铁能力530万吨。炼钢系统拥有50吨转炉4座、150吨转炉1座及配套连铸机，制氧机能力44500m3/h，年产钢能力550万吨。轧材系统拥有棒材生产线2条，年产螺纹钢200万吨；中厚板生产线1条，年产中厚板200万吨。敬业集团的装备全部符合国家产业政策，已形成铁、钢、材各500万吨的规模。敬业集团坚持走高效低耗的新型工业化道路，大力推行清洁生产和发展循环经济，不断加强环保治理和资源综合利用，走可持续性发展道路。项目建设中坚持环保三同时，投资7个多亿建设环保节能项目，继续改进和完善各种除尘装置，改造各种煤气管网，利用高炉煤气和高炉炉顶压力TRT发电（四组：2×4500kW、2×6500kW），冶炼钢渣循环利用，生产用水全部闭路循环，建有日处理能力25000吨的污水处理厂，努力实现“三废”达标排放，实现环保与经济双赢、能耗与环保互利，建设环保节能、花园式清洁工厂。敬业集团十分注重企业文化建设，营造了“请人、留人、育人、用人”以人为本的企业文化，不断整合人力资源、打造学习型团队。目前，企业有来自全国各地的大学生约2000名，各类专业技术人员500余名，各厂厂长全部是高薪外聘能人。为了留住人才，集团投资近5000万元建了四星级设施的专家公寓、200亩的绿地花园及健身房、游泳馆、图书馆等，为来自全国各地的技术、管理人才创建舒适的生活、学习环境。为进一步增强发展后劲，集团每年还招聘500名应届高中生，按照正规院校课程由各高校教授授课，强化学习1-2年，不断提高员工素质。在用人机制上变相马为赛马，即在公开、公正、公平的原则下，提供目标、规则、场地，通过竞争机制出人才，干部全部竞争上岗，使人才自己掌握自己的命运。十一五期间，敬业集团将继续贯彻落实科学发展观，以国家钢铁产业政策为指导，以技术进步、管理创新为依托，在做精、做强现有产品的基础上，积极发展高附加值、高技术含量的产品，进一步增强企业竞争力，加快发展进程。编制依据河北能源工程设计有限公司与平山县敬业焦酸有限公司签订的平山县敬业焦酸有限公司2×50MW煤气发电机组工程《咨询合同》；水质分析报告；高炉、焦炉煤气成分分析；平山县敬业焦酸有限公司提供的其他资料；设计有关的法令、法规、标准及专业设计技术规程等。研究范围2×50MW高温高压纯凝式汽轮发电机组及2台220t/h高温高压纯烧高炉煤气锅炉的各项建设条件；主要及辅助工艺系统的设想；建设2台50MW机组的轮廓进度；城市概况自然地理概况1.3.1.1区位条件平山县位于河北省西部，太行山中段东麓，地理坐标为北纬38°09′—38°45′，东经113°31′—114°15′；东临鹿泉，北靠灵寿，南与井陉毗连，西与山西省的五台山和盂县接壤。全县总面积2648km2，总人口45万人。县城位于县境东南部，距省会石家庄25km，距首都北京325km。1.3.1.2自然条件1）气候：平山县属温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，季节性强，光照充足，降水量偏少，夏暑冬寒，温差较大。县城最冷月平均气温－3.6℃，最热月平均气温26℃，年平均气温12.7℃；历年最大冻土深度56cm，发生在1981年1、2月份；年平均降水量600mm左右；太阳辐射总量131~136千卡/cm2，日照时间2600~2750小时；无霜期140天左右；全年盛行风向为西风，年平均率为14.6%。全年平均气温12.6—3.5℃夏季月最高平均气温25.1—27.6℃极端最高气温42.5℃冬季最冷月平均气温-9—-7℃极端最低气温-19.8℃年平均降水量500—577㎜最大年降水量1182.7㎜最小年降水量226.1㎜平均蒸发量1681㎜全年主导风向东南夏季主导风向东南冬季主导风向西北偏北平均风速1.69m/s基本风压：0.30kN/㎡最大风压：0.39kN/㎡基本雪压：0.25kN/㎡最大积雪厚度：140㎜地震设防烈度：6度最大冻土深度：600㎜2）地质地貌平山县南甸镇地形特点是东北高，西部低，西部为沙滩和子牙河。南东部属丘陵区，厂址地势自南向北布置在丘陵区，东西高差10米。厂区内地表2—5米深为黄沙层，其中形成软石结核，连续发育成硬石层，厂址地下无不良地质构造。3）水系平山县是个水资源相对较丰富的地区，该县境内有闫庄、下观水库，冶河（运粮河）流经南甸镇，地下水也相对丰富，水质较好。地下水含水岩性以含砾石粗～中粗砂为主。第Ⅱ含水组底板埋深80到100m，含水层分三层；第Ⅲ含水组底板埋深180到230m，含水层5至7层，单层厚5～10m。第Ⅳ层含水组底板埋深379.2m，含水层7层，单层厚5～10m。地下水埋深6～10m，单位涌水量30～50t/h.m，成井可自流。4）地震根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001），本场地设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。中硬场地土，建筑场地类别为II类。建设必要性企业快速增长的需要敬业集团现在全国500强企业中列226位，在河北省百强企业中排第4名，是石家庄市民营企业第一利税大户。2007年实现销售收入211亿元，上缴税收4.2亿元。2008年预计实现销售收入300亿元，税收7亿元。集团曾荣获石家庄市30家重点工业利税大户、河北省百强企业、河北省百强民营企业、中国企业500强等荣誉称号。在短短的几年时间内，河北敬业集团一跃成为了中国企业的500强之一。敬业集团炼铁系统拥有450m3高炉3座、580m3高炉2座、1080m3高炉2座及相配套的65m2带烧2套、105m2带烧2套、230m2带烧1套，并配有喷煤、富氧设施，年产铁能力530万吨。炼钢系统拥有50吨转炉4座、150吨转炉1座及配套连铸机，制氧机能力44500m3/h，年产钢能力550万吨。轧材系统拥有棒材生产线2条，年产螺纹钢200万吨；中厚板生产线1条，年产中厚板200万吨。敬业集团的装备全部符合国家产业政策，已形成铁、钢、材各500万吨的规模。河北敬业集团逐步成为了平山县乃至整个石家庄地区的支柱性企业，也是用电大户，企业要继续发展，电力负荷的制约性日趋明显。因此建设企业自备电站是十分必要的，也是企业保持发展速度的必要。电负荷快速增长的需要根据石家庄供电公司和平山县供电公司最近完成的电力规划，平山县2010年供电量将达到19.5亿千瓦时，负荷达到307MW。敬业集团目前总负荷大概140MW,除本电厂建成后供100MW外，其余负荷需要通过平山220kV变电所供应。随着平山县城市建设和经济的快速发展，以及敬业集团的发展壮大，工业、农业及居民生活用电量日益增加，供需矛盾十分突出。本电厂的建设将满足敬业集团工业电力增长的需要，对平山县的经济发展起到积极的推动作用。节能减排和环保的需要由于河北敬业集团，是以钢铁为龙头，集矿石开采、炼铁、炼钢、炼焦、化工、餐饮服务一条龙的企业。炼钢的副产品――高炉煤气，含有大量的CO等可燃有毒气体，不能直接对空排放，如果点燃后排放，即污染环境，又浪费能源，不利于能源的综合利用。高炉煤气热值相对较低，不宜做为其它生产的动力，建设纯烧高煤煤气的发电机组，可以对低品质的能源再次充分利用，又有利于环境保护。“十一五”规划纲要明确提出，到2010年单位国内生产总值能源消耗和主要污染物排放总量分别比2005年降低20%左右和10%。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会战略思想的重大举措，也是加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要。因此建设循环经济，节能减排的纯烧高炉煤气的发电机组是符合“节能减排”的基本国策的。主要技术原则本可研按2台50MW高温高压汽轮发电机组配2台220t/h纯烧高炉煤气锅炉设计；以钢厂的高炉煤气量为主，保证机组安全、经济、稳定运行；出线电压为110kV，出线方式按发电机－变压器-线路组方案考虑；本工程的补给水水源采用河北敬业集团的排污水经处理后的中水；锅炉采用全钢结构，设锅炉运转层，运转层以下四周封闭，运转层以上为露天布置；采用机炉集中控制室，控制方式为DCS，控制水平按国产设备、先进适用水平考虑；发电年利用小时数按5500小时。电力系统电力系统现状石家庄电网位于河北南网的中部，西接山西电网、北邻保定电网、东靠衡水电网、南连邢台电网。截至到2006年底，石家庄地区电网拥有500kV变电站1座（廉州站），容量1500MVA；220千伏变电站19座，主变38台，容量5460MVA，线路1284.3km；110kV变电站83座，主变156台，容量5655.5MVA，线路1766.59km；35kV变电站170座，主变319台，容量1919.3MVA，线路1916.4km；无功补偿容量3341.03Mvar。2005年系统最高负荷3215MW，比去年增长18.05%，考虑地方电厂所供负荷，全网最高负荷约3576MW。2005年供电量227.85亿千瓦时，同比增长11.95％；售电量214.2亿千瓦时，同比增长11.8％。平山县境内现有大型火力发电厂一座，即西柏坡电厂，装机容量4×300MW，目前电厂三期2×600MW已经投产。平山县境内有岗南水力发电厂，装机容量为47.4MW。此外，平山县境内还有并网小型水电站共17座，总装机容量为13.26MW。平山县目前有220kV变电站1座，主变2台，容量为240MVA，110kV变电站8座（含3座用户站），主变11台，总容量为411.5MVA。2006年平山县城附近新建成城关110kV变电所，主变规模2×50MVA，规划出线两回，本期由平山220kV变电所出一回110kV线路供电，2005年最大负荷约30MW。平山县2005年供电量为12.08亿千瓦时，最大实际供电负荷182MW，潜在最大供电负荷200MW。平山电网现状见图2-1。负荷预测“十一五”期间，平山县将大力发展化工、建材、冶金铸造行业。如正元化肥厂、白云山水泥厂、敬业钢铁有限公司等将使平山县第二产业用电量稳中有升。根据石家庄供电公司和平山县供电公司最近完成的电力规划，平山县2010年供电量将达到19.5亿千瓦时，负荷达到307MW。平山县2005～2010年电量负荷预测见下表。表2.1平山县2005～2010年电量负荷预测单位：亿千瓦时、MW200520062007200820092010平山县供电量12.113.314.616.117.719.5年递增率（%）10.010.010.010.010.0平山县最大负荷182210231254280307年递增率（%）15.410.010.010.010.0电力平衡及电厂建设的必要性平山县敬业焦酸有限公司2×50MW煤气发电机组工程计划于2008年建成投产，拟建厂址位于河北省平山县南甸镇敬业钢铁有限公司东侧。厂区总占地面积5.06hm2。现状为敬业钢铁有限公司空余土地，地形比较平坦开阔。根据平山县负荷预测，2007年最大负荷将达到231MW，2010年最大负荷将达到307MW，本电厂机组供电范围均在敬业集团内，主要供焦酸有限公司以及钢厂负荷，敬业集团目前总负荷大概140MW,除本电厂供100MW外，其余负荷需要通过平山220kV变电所供应。随着平山县城市建设和经济的快速发展，以及敬业集团的发展壮大，工业、农业及居民生活用电量日益增加，供需矛盾十分突出。本电厂的建设将满足平山县城区及敬业集团工业电力增长的需要，对平山县的经济发展起到积极的推动作用。电厂接入系统方案根据电厂建设规模，地区电网现状及发展规划，初步考虑接入系统方案如下：厂内不设母线，本期两台机组通过双绕组变压器升压到110kV，以发电机变压器线路组出两回110kV线路，方案一：二回线路均接入拟建的110KV变电所，方案二：其中一回到平山220kV变电所的110kV母线并网。另一回接至灵寿变电所110KV母线并网。最终接入方案将在接入系统报告中论述并经审查确定。系统对电厂的要求根据接入系统方案，系统对电厂的要求如下：=1\*GB3①出线电压本期机组采用110kV电压接入系统。=2\*GB3②电气主接线并网电压等级采用110kV，厂内主接线采用发变线组接线，电厂起备电源由老厂10KVIV段母线引接。=3\*GB3③主变规范主变可选用普通型两卷升压变压器，容量按机组最大持续发电出力选取，选75000KVA，阻抗取标准系列，联接组别Yn/d11，变比为121±2×2.5%/10.5kV，110KV中性点经刀闸，间隙，避雷器接地。=4\*GB3④电厂电气设备短路水平建议电厂高压侧电气设备短路水平按不小于31.5kA考虑。开关场引入保护柜以及保护柜之间的电缆均选用屏蔽电缆。燃料供应燃料来源本工程的燃料采用炼铁厂的副产品――高炉煤气，为本工程的设计燃料。燃料特性高炉煤气体积组份序号名称符号单位体积比1氧气O2%02氢气H2%1.253一氧化碳CO%23.54氮气N2%56.55硫化氢HarS%0.156二氧化碳CO2%177甲烷CH4%0.558水份H2O%1.059低位发热量QnetkJ/Nm33296锅炉点火燃料采用炼焦副产品――焦炉煤气，主要数据如下：焦炉煤气体积组分（%）压力：5kPao2COCH4H2CO2N2H2OCmHn合计0.606.2026.0058.002.204.500.002.50100.00低位发热量：17900kJ/Nm3燃料消耗量本工程安装两台最大连续蒸发量为220t/h的锅炉，锅炉的耗气量见下表项目一台炉两台炉小时耗气量（Nm3/h）192940385880日耗气量（Nm3/d）42446808489360年耗气量（Nm3/a）10611.7×10521223.4×105注：日耗量按22小时计算，年耗量按5500小时计算装机方案装机方案及优化装机方案平山敬业焦酸有限公司2×50MW煤气发电机组工程，装机容量为2台高温高压50MW凝汽式汽轮机组，配置2台220t/h高炉煤气燃气锅炉。主机技术条件锅炉型式：高温高压纯烧高炉煤气锅炉额定蒸发量：220t/h过热蒸汽压力：9.81Mpa过热蒸汽温度：540℃给水温度：215℃锅炉计算效率：88%负荷调节范围：50%~110%汽轮机型式：高温高压单缸凝汽式机组型号： N50-8.83/535额定功率： 50MW额定进汽压力： 8.83MPa（绝压）额定进汽温度： 535℃最大进汽量： 223t/h给水温度： 204℃额定背压： 5.4kPa（绝压）最高满发背压： 9.9kPa（绝压）额定转速： 3000r/min旋转方向： 顺时针(从汽机端向发电机端看)给水回热级数： 6级(2高加+1除氧+3低加）给水温度： 204℃发电机型号： QF-50-2最大连续输出功率： 50MW额定电压： 10.5kV额定电流： 2864A额定转速： 3000r/min额定功率因素： 0.8发电机效率： 98%额定频率： 50Hz冷却方式： 空气冷却机组运行方式机组为定压运行，带基本负荷并可调峰运行。主要技术经济指标序号项目单位指标1全厂热效率%33.832综合厂用电率%7.03每万千瓦容量发电厂的人员数人/10MW124每百万千瓦容量耗水量M3/S/GW1.415年利用小时数h55006年耗高炉煤气量Nm3/a21223.4×1057年发电量kWh528×106厂址条件厂址概述河北平山敬业焦酸有限公司综合利用热电厂位于石家庄市平山县。本期工程为二台220t/h高温高压纯烧高炉煤气锅炉工程并配套建设二台N50-8.83/535型汽轮发电机组。本工程工程厂址位于平山敬业集团内，距平山县城14公里。地形地貌厂区地形特点是西北高、东南低，西部为沙滩和子牙河，东南部属丘陵区，厂址地势自南向北布置在丘陵区，东西高差10米。厂区内地表2-5米深为黄沙层，其中形成软石结核，连续发育成硬石层。厂址地下无不良地质构造。可利用范围内地平标高在165.5m左右，需进行场地平整。本厂址现状为平山敬业集团预留场地，无农田、矿藏、历史文物。厂址区无拆迁。本工程燃料为平山县敬业钢铁有限公司产生的高炉煤气，高炉煤气储罐位于本次地界西侧约50米处。气象条件见1.3.1.2。厂区洪水位本厂区地坪所处地势较高，原厂区建设中已经考虑了50年一遇洪水位对厂区的影响，本期工程为原厂扩建工程，0m标高也与原厂保持一致（主厂房标高确定为166.30m），不存在洪水淹没问题。交通运输厂址处交通运输便利，北邻沙东公路，南距石阎公路仅14公里，交通十分便利。平山敬业集团原有路网通畅，本工程仍采用原入口、道路进入厂区。电厂水源概述本期工程拟建2台高温高压50MW纯凝式汽轮发电机组配2台220t/h高炉煤气燃气锅炉。经初步估算，电厂最大小时耗水量为517m3/h，设计年耗水量为265.1×104m3/a。其中生产最大用水量509m3/h，年用水量为262.35×104m3/a；自来水用水量为5m3/h，年用水量为2.75×104m3/a。为节约用水，减少城市污水对水域的污染，本工程工业补给水水源采用平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水；生活用水由敬业集团现有生活给水管网统一供给；生产备用水源为水库水。污水处理厂中水水源平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂规模为1.9万m3/d，已建成运行，采用MSBR（改良型序批活性污泥）工艺，去除污水中COD，BOD，并进行生物脱氮除磷。经二级生化处理后，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准。污水处理厂进出水主要水质指标见下表：平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂水质指标序号项目进水设计值(mg/L)出水设计值(mg/L)1SS300-1000＜302BOD5＜200＜303CODCr80-180≤604PH6-96-95总氮30256总磷217硬度（CaCO3）5001508酚20ppm≤0.5ppm中水在污水处理厂内进行深度处理后作为工业补给水水源。综上所述敬业焦酸有限公司综合污水处理厂中水水质、水量是满足电厂要求的，因此本工程采用污水处理厂的中水是可靠的。水库水水源电厂补给水为污水处理厂中水水源时，应同时设计备用水源。本工程备用水源为闫庄、下观水库水，通过初步调查计算，水库蓄水量满足电厂补给水量要求。工程设想总平面规划布置厂区总体规划本期工程为二台220t/h高温高压纯烧高炉煤气锅炉工程配套建设二台N50-8.83/535型汽轮发电机组。根据区域规划、电厂规划容量、工艺要求、厂址场地地形、外部条件及机组的技术要求，综合考虑确定总体规划方案。本期厂区用地5.06hm2。进厂道路：本工程仍采用原入口、道路进入厂区。燃料:本工程燃料为平山县敬业钢铁有限公司产生的高炉煤气，高炉煤气储罐位于本次地界西侧约50米处。电气出线:本期按110kV二回出线，厂内主接线方式定为发变线组接线，接至110kV变电站。电厂水源：见5.3污水排放：电厂排水系统为两套独立的排水系统，即生活污水和生产废水排水系统、雨水排水系统。本工程厂内生活污水及工业废水（包括循环排污水、经中和后的酸碱废水等）经污废水排水管道排至电厂西北围墙附近，由敬业集团统一收集排入集团内污水处理厂处理。雨水由道路边沟排往厂区东南角，由集团公司负责外部管网的连接。厂区总平面厂区总平面布置原则1)本期工程所有设施尽可能少占用地。2)厂区总平面布置做到布置最紧凑，土地利用率较高。附属系统根据功能要求合理设置，有条件尽可能集中、合并布置。厂区建构筑物的布置，符合现行的国家有关防火标准和规范的规定及有关环保的原则要求。3）充分考虑噪声源对周边居民的影响，满足环保要求。厂区总平面布置：结合厂区自然条件、道路进厂方位、出线条件，厂区总平面布置共有2个方案：（一）厂区总平面布置方案一因本工程燃料为高炉煤气，根据场地条件，总平面布置由南向北依次为升压站、主厂房和烟囱。高压出线由西向东。依据厂内各车间及建构物的功能，全厂共划分为4个功能区，既主厂房区、电气配电装置区、水工建筑区、化学水处理区。(1)主厂房区主厂房南北向布置，汽机房A列向南。主厂房区由南向北依次布置汽机房、除氧煤仓间、锅炉房、除尘器、烟囱。主厂房采用优化设计，减少用地面积。该方案汽机房长89.2m，汽机房A列至烟囱中心98.0m。(2)电气升压站区该区主要是110kV升压站，采用室外布置，在A列南侧。(3)水工建筑区该区包括自然通风冷却塔、循环水池、泵房等水务设施，位于升压站南侧，充分考虑了循环水管道与主厂房连接的短捷顺畅。(4)化学水区本区有化学水处理车间、废水泵房和空压机房，布置在场地南侧。本方案厂区占地面积为5.06公顷。（二）厂区总平面布置方案二受出线条件及地界位置的影响，本方案与方案一的厂区布置大体相同。不同之处主要为110kV升压站采用室内布置。本方案厂区占地面积为4.9公顷。（三）总平面布置方案比较方案二占地较方案一少0.16公顷。方案二采用室内升压站，造价较高，出线方向受限。通过以上分析，本阶段将方案一做为推荐方案。厂区总平面布置技术经济数据表序号项目单位方案一方案二1厂区用地面积ha5.064.92厂区内建构筑物用地面积筑系数%29.6294厂区内场地利用面积ha3.543.435利用系数%70706厂区道路及广场面积㎡683165177道路广场系数%13.513.38厂区绿化面积㎡75907350竖向布置竖向布置形式选择：由场地自然地形条件可以看出，厂区地势较为平整，西高东低，竖向布置采用平坡式。设计标高要考虑与总厂道路相适应。尽量减少厂区土方工程量。为与总厂标高保持一致，主厂房标高确定为166.30m。烟气和空气系统系统描述锅炉采用平衡通风。空气由送风机经空气预热器预热后，大部分通过燃烧器进入炉膛助燃;另外一小部分作为点火风。送风机配有液力偶合器，可以调节风量及风压。锅炉排出的烟气经煤气加热器后，由引风机将烟气通过烟囱排入大气。烟气和空气系统的热力计算数据结果表序号项目单位设计煤种1锅炉燃料消耗量Nm3/h1929402理论空气量Nm3/Nm30.6453送风机吸入口空气温度℃-8/204空气预热器进口空气温度℃205送风机进口风量M3/h1500006锅炉排烟温度℃1497空气预热器出口烟气量Nm3/h3500008煤气加热器进口烟气温度℃2079煤气加热器进口烟气量M3/h61538510引风机进口烟气温度℃14911引风机进口烟气量M3/h54102612锅炉本体空气侧阻力Pa250013锅炉本体烟气侧阻力Pa220014煤气加热器阻力Pa100015空气系统总阻力Pa380016烟气系统总阻力Pa3700点火系统锅炉点火采用焦炉煤气，燃烧器采用旋流式燃烧器。即：推进器→点火枪→焦炉煤气枪。每台炉配6台点火枪，点火枪总出力为50%锅炉额定负荷。按规程规定，本工程每台锅炉焦炉煤气管道管径为Φ325×6，每台燃烧器的焦炉煤气进口管径为Φ76×3。管道采用蒸汽或氮气吹扫。热力系统及辅助设备的选择主蒸汽系统主蒸汽系统采用切换母管制，主蒸汽可实现机组单元制运行，也可通过母管切换实现机炉交叉运行，以保证电厂的运行灵活性。高压给水系统高压给水系统采用母管制，给水泵出口到高压给水冷母管，高压给水冷母管设中间分段阀；高加出口到高压给水热母管，高压给水热母管采用切换母管制系统；全厂给水系统设三台100%容量的给水泵，二台运行，一台备用。回热系统汽机回热系统采用“2高加＋1除氧＋3低加”的6级非调整抽汽回热系统。1段和2段抽汽为1，2号高加用汽，3段供除氧器加热用汽，4-6段抽汽供低加用汽。高压除氧器加热采用3段抽汽，设有加热蒸汽母管和汽平衡母管，以满足机炉切换和平衡二台除氧器压力的需要。除氧器入口各设有调节阀以调节用汽压力。加热器疏水系统1号低压加热器正常疏水经两相阀逐级回流进2号低压加热器，1、2号低压加热器疏水经低加疏水泵注入主凝结水管道，3号低压加热器疏水经两相阀直接进入凝汽器，高压加热器疏水正常经两相阀逐级回流进高压除氧器，低负荷时进入3号低加。高、低压加热器均设有事故疏水管道，加热器出现高水位时事故疏水阀自动开启，疏水直接排入凝汽器，以防止汽机进水。凝结水系统凝结水系统采用单元制，每台机组设2台100%容量的凝结水泵，一台运行，一台备用。凝汽器抽真空系统本机组抽真空采用射水抽汽系统，每台机组设置2台100%容量射水抽汽器和射水泵（一运一备）。锅炉减温水系统锅炉过热器减温水利用高压给水，采用二级喷水减温，一级减温作为粗调，二级减温作为细调。锅炉补水系统锅炉补给水采用二级除盐水，经化学除盐水泵升压后直接补入除氧器。锅炉排污系统本期工程设一台7.5m3的定期排污扩容器，各台炉定期排污管单独接入定期排污扩容器。设一台3.5m3的连续排污扩容器，连续排污扩容器的二次蒸汽接入除氧器。全厂疏放水系统本期工程设一台1.5m3的疏水扩容器及1台30m3的疏水箱，除考虑除氧器的溢放水外，并汇集主厂房内部分管道及设备正常的疏水。疏水箱内的水通过疏水泵送入高压除氧器，设置两台疏水泵，一运一备。机组启动时可通过疏水泵向锅炉上水。汽机本体疏水经疏水扩容器进入凝汽器。冷却水、工业水系统本工程汽轮发电机组润滑油冷油器、发电机空冷器的冷却水在主厂房内直接从循环水管道接出，经2次滤网过滤后提供，冷却水压力、温度及水质保证均由水工专业考虑。其余冷却用水和工业水由工业水系统提供，主厂房内设2工业水泵互为备用。热力系统的主要设备电动给水泵本期工程选用三台定速电动给水泵，流量为250m3/h，扬程1470m，转速2980r/min，10kV。两台运行，一台备用。凝结水泵每台机组选用2台100%容量的凝结水泵，流量210m3/h，扬程175m，转速1480r/min。通常工况1台运行，1台备用。除氧器及除氧水箱每台机组选用一台高压旋膜除氧器，水箱有效容积为70m3，除氧器出力为230t/h。主厂房布置本期工程2×50MW机组，汽机房采用纵向头对头对称布置；BC列布置除氧器。由南向北依次布置汽机房、除氧间、锅炉间、吸风机和烟囱。汽机房检修场地设在固定端0米。机、炉、电采用集中控制，控制室布置在BC列两炉之间。主厂房采用钢筋混凝土结构；锅炉采用钢结构；汽机房平台采用岛式布置，分8米和4.5米2层；锅炉采用8米大平台。主厂房特征数据如下：序号项目名称方案数据1汽轮机布置形式汽机纵向头对头对称布置2主厂房柱距(m)83主厂房运转层标高(m)84汽机房跨度(m)24纵向长度(m)88+1.2汽机中心线距A列中心线(m)9两机凝汽器中心线相距(m)40+1.2天车轨顶标高(m)17.70屋架下弦标高(m)21.005除氧间跨度9纵向长度(m)88+1.2除氧层标高(m)15顶层(m)27.006C列中心线距D列中心线之距(m)30.57锅炉间C列中心线距K1柱中心线(m)5.5两台锅炉中心线距离(m)41.20锅炉大板梁顶标高(m)38.408A列中心线距烟囱中心线之距(m)97.915供水及排水系统供水方式本工程建设2台高温高压50MW纯凝式汽轮发电机组配2台220t/h高炉煤气燃气锅炉，供水系统由自然通风冷却塔、循环水泵、循环水管沟组成。根据建厂地区的水源条件，供水系统采用带自然通风冷却塔的二次循环供水系统，两台机设一座3500㎡的逆流式双曲线型自然通风冷却塔和一座循环水泵房，循环水管为双母管。循环供水系统工艺流程为：冷却塔冷却后的水，经安装在塔前循环水泵房内的循环水泵提升后，通过压力钢管进入主厂房内的凝汽器；水在凝汽器中吸热后，再通过循环水压力钢管将热水送入冷却塔冷却，此后再进行下一个循环。循环水量根据本地区夏季频率为10%的气象条件和汽轮机的最大排气量，本工程夏季每台机运行两台循环水泵，循环水冷却倍率采用60倍；冬季时每台机运行一台循环水泵，循环水泵的流量按两台水泵流量的60%计算，此时循环水冷却倍率为34.1倍，计算的冷却水水量见表7.6-1（表中水量单位m3/h计）。冷却水水量分配表表7.6-1工况机组量（MW）凝汽量（t/h）凝汽器冷却水（m3/h）辅助设备冷却水（m3/h）总冷却水量（m3/h）夏季1×50151.4908471097942×50302.818168142019588冬季1×50151.45166.47105876.42×50302.810332.8142011752.8冷却设备选型根据凝汽器技术参数及本地区气象条件，采用焓差法进行热力计算。冷却塔淋水填料按竹栅网格板淋水填料考虑，填料安装高度为1.5m。经过初步优化计算，本工程2台机组选配1座淋水面积为3500m2逆流式自然通风冷却塔。夏季频率10%气象条件下纯凝工况冷却塔的出水温度约为30.8℃。循环水泵和循环水管沟按照最大循环水量，配4台循环水泵，根据循环水量及管道阻力，选择循环水泵规范如下：流量：Q=1.35m3/s扬程：H=022MPa转速：n=590r/min配备电动机功率：P=500Kw经冷却塔冷却后的循环水，先通过安装在冷却塔出水口处的格栅和平板滤网清除杂物后，经循环水沟送至循环水泵房前池。再经循环水泵升压后通过2条DN1400焊接钢管进入凝汽器和辅机冷却器，吸热后的水送回冷却塔冷却，以后进入下一次循环。循环水母管采用1420×10的焊接钢管，循环水管内最大流速为1.75m/s。补给水系统概述本期2×50MW纯凝机组的化学水、循环水、消防用水和工业冷却水补给水水源均为平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水；生活用水由敬业集团有限公司现有水源供给；工业备用水源采用水库水。补给水量经水量平衡计算，本工程新建2×50MW机组夏季纯凝工况补给水需水量见表7.6-2，冬季额定工况补给水需水量见表7.6-3夏季纯凝工况水量平衡计算表表7.6-2序号项目需水量（m3/h）回收水量（m3/h）实耗水量（m3/h）回收水用途1冷却塔蒸发风吹损失288.80288.82循环水排污损失129.60129.63辅机冷却水126012600循环水系统4工业用水1601600循环水系统5化学水处理用水478.838.26消防补水8087生活用水5058未预见用水47.4047.49合计1945.81428.8517注：总耗水量517m3/h，正常耗水总量为509m3/h。冬季〈凝汽量151.4t/h〉工况水量平衡计算表表7.6-3序号项目需水量（m3/h）回收水量（m3/h）实耗水量（m3/h）回收水用途1冷却塔蒸发风吹损失22702272循环水排污损失10401043辅机冷却水126012600循环水系统4工业用水1601600循环水系统7化学水处理用水478.838.28消防补水8089生活用水50511未预见用水38.8038.812合计1849.81428.8421根据补给水水量表，本期2×50MW纯凝机组最大小时补水量为517m3/h，其中污水处理厂处理后的中水512m3/h。补给水管道本工程补给水水源为敬业焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水，自污水处理厂用2条DN300的干管引至厂区，分别供至循环水系统、化学水处理系统、工业水系统和消防给水系统，补给水干管内的流速为1.01m/s；生活给水管网另外敷设。辅机冷却水、轴承冷却水等工业水回水作为循环水的补充水，由主厂房接至循环水回水管。厂内补给水管、工业水回水管均采用钢管，埋地敷设，外防腐采用加强防腐。生活消防给水系统生活给水系统本工程采用生活、消防独立的供水系统，生活用水由敬业集团现有生活给水管网统一供给，厂内生活给水管均采用PP-R管，埋地敷设。消防给水系统本工程消防给水为独立的给水系统。本系统包括消防蓄水池、消防水泵房、消防稳压系统、厂区及室内消防水管网等。在厂区内设置一座400m³的消防蓄水池及一座消防水泵房。水池补水时间按照48h计算，需补给水量为8m³/h。消防给水系统正常情况下，管网内的水压由消防稳压泵和气压罐维持。当发生火灾需要供水时，启动消防主泵，同时关闭稳压泵，使消防主泵直接向管网供消防用水；待灭火工作完毕，关闭消防水泵，消防控制柜又以自动方式控制稳压泵维持正常水压。根据《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006，消防水量见表7.6－4。消防用水量统计表表7.6－4名称用水量（L/S）消防历时（h）消防总用水量（m3）备注主厂房内152108主厂房外352252合计502360电厂消防用水量按同一时间一次消防最大用水量考虑，由上表可知，电厂消防用水量为180m3/h。经计算最大消防水压约为0.81Mpa。根据消防水量及所需水压，消防水泵规范如下：流量：Q=180m3/h扬程：H=0.81MPa功率：P=75KW消防水泵为2台，其中1台运行，一台备用。消防水泵设置在消防泵房内。电厂各系统的消防措施：电厂各系统以水消防为主，并在控制室、电缆夹层、变压器及其它电器设备间等处，采用移动式干粉灭火器灭火。在电缆隧道、竖井、桥架的交叉处、电缆密集处、接头处设置悬挂式感温自动灭火器。主厂房油系统和主要设备，除用消火栓灭火外，在其设备旁设置移动式灭火器，以便扑救初期火灾。排水系统电厂排水系统为两套独立的排水系统，即生活污水和生产废水排水系统、雨水排水系统。本工程厂内生活污水及工业废水（包括循环排污水、经中和后的酸碱废水等）经污废水排水管道排至电厂西北围墙附近，由敬业集团统一收集排入集团内污水处理厂处理。雨水由道路边沟排往厂区东南角，由集团公司负责外部管网的连接。节约用水措施1)辅机冷却水直接采用闭式循环冷却系统，有效地减少了一次冷却水的排放。2)电厂用水循环使用，将用水水质要求高的用水系统的排水作为对水质要求低的用水系统的给水。如将锅炉排污水回收至循环水系统；辅机冷却水、轴承冷却水等排水作为循环水的补充水等。3)本期工程循环补给水和锅炉补给水水源采用敬业焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水，使废污水得到回收利用。4)合理设置计量监控设施：本工程拟对各类不同水质的供排水系统进行水量监测和控制，系统中配备必要的流量计和水位控制阀等计量控制设施，以便在运行中加强监督和管理。在各主要工艺系统的进水管(如循环水补充水管、水池进水管、化学生水管等)及出水干管上设置计量、调节和控制装置。对各主要工艺系统进行监督管理，严防跑、冒、滴、漏、溢流现象的发生。5）冷却塔设除水器，减少循环冷却水的风吹损失水量。化学水处理系统概述机组形式本期工程拟建2台高温高压50MW纯凝式汽轮发电机组配2台220t/h高炉煤气燃气锅炉。水源及水质本期工程电厂锅炉补给水水源和循环冷却水系统补充水水源拟采用平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水。我国水资源十分缺乏，且分布不均，北方地区尤为匮乏。污水作为可开发利用的水资源，已经越来越被人们所认识，再生利用的规模越来越大。污水深度处理再生利用已经成为解决火电厂建设中水源问题的重要途径。污水处理厂出水经深度处理后回用电厂循环水已经有实际运行业绩，作为高压电厂锅炉补给水处理系统水源，在电力系统也有了实际运行的经验。平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水出水水质标准满足工业循环冷却水系统补充水水质要求，其设计出水水质见表一。表一再生水处理出水水质标准项目出水指标pH值6.5～8.5浊度（NTU）≤3.0BOD5（mg/L）≤10CODCr（mg/L）≤50铁（mg/L）≤0.3锰（mg/L）≤0.1Cl-（mg/L）≤250总硬度（以CaCO3计,mg/L）≤450总碱度（以CaCO3计,mg/L）≤350硫酸盐（mg/L）≤250氨氮（以N计，mg/L）≤10总磷（以P计，mg/L）≤1溶解性总固体（mg/L）≤1000粪大肠菌群落（个/L）≤2000石油类（mg/L）≤1阴离子表面活性剂（mg/L）≤0.5由于污水厂再生水处理部分还未投入使用，以上水质标准只做为本设计阶段的参考水质，待再生水工程投用后再取水样水质报告进行方案核算，并建议作好国内运行电厂实际运行情况的调查研究,以求借鉴。在此基础上针对原水水质开展必要的多项试验研究工作,通过试验研究获得数据，再经过有关决策部门组织的专家论证后确定有关技术工艺系统和设备药剂以及运行控制参数,为设计、调试、运行提供依据。水汽质量标准本期工程扩建机组属于高温高压纯凝式汽轮发电机组，机组中的锅炉补给水质量、给水质量、蒸气质量、炉水质量、凝结水质量等水汽质量标准执行国家标准《火力发电机组及蒸气动力设备水汽质量标准》（GB/T12145-1999）中的有关规定。设计范围本期工程化学水处理部分设计内容包括：原水预处理、锅炉补给水处理、循环冷却水处理、给水炉水校正处理、水汽取样分析和监测等。锅炉补给水处理系统出力厂内水汽循环损失：13.2t/h锅炉排污损失量：8.8t/h厂内其它损失：10t/h合计水汽损失：32t/h考虑到水处理系统的自用水量，本期锅炉补给水处理系统混床设备出力按2×45t/h设计，一级除盐设备出力按2×50t/h设计，除盐水箱按2×300m3设置。系统选择为了保证机组的水汽质量，根据原水预处理系统采用的水处理工艺（见7.8.7）,本期锅炉补给水处理系统推荐一个方案。方案：锅炉补给水处理系统选择一级除盐加混床系统，系统工艺流程为：清水箱来水双室阳离子交换器除碳器（中间水箱）双室阴离子交换器混合离子交换器除盐水箱除盐水泵主厂房。化学除盐系统酸碱再生废水排入中和池（经中和处理），由水工接走回用。由于原水预处理系统中采用的浸没式生物加强超滤处理系统工艺，属于中水深度处理工艺，此工艺集絮凝技术、现代膜分离技术和PLC控制技术于一身，以物理截流的方式去除水中一定颗粒大小的杂质，主要截流细菌、悬浮物、蛋白质、大分子物质、胶体以及病毒等，该工艺出水能直接作为离子交换器的进水，能为离子交换树脂提供最大限度的保护。所以锅炉补给水处理系统承接中水深度处理的生物加强超滤膜工艺，采用一级除盐＋混床脱盐处理技术是比较适宜的，系统除浊、除有机物、除胶体、除菌、除盐能力以及出水水质均较好。本期锅炉补给水处理系统推荐此方案。本系统酸碱废水经中和处理后回用至焦酸公司冲焦部分，冲洗水经处理后大部分回用，少量排放。系统出水水质硬度≈0mol/L电导率（25℃）<0.2μS/cm二氧化硅<20μg/L循环冷却水处理循环冷却水防垢处理根据本工程循环水量和全厂的水平衡情况，冷却塔风吹损失夏季9.8m3/h，蒸发损失夏季279m3/h，排污损失夏季129.6m3/h，循环冷却水补水量为夏季511m3/h，浓缩倍率暂定为3。循环补充水水源为污水处理厂再生水，其再生水设计水质满足国家标准《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中有关再生水用作冷却水的水质控制指标的要求。针对水源水质特点，循环水防垢处理拟采用加水质稳定剂的方案循环冷却水防微生物处理为了抑制循环水系统中的菌藻的生长，防止菌藻污堵循环水系统凝汽器钢管，设置了运行中间断加次氯酸钠杀菌剂的设施。给水炉水校正处理针对机组水化学工况特性，给水采用加氨、加联氨联合处理。炉水加入磷酸盐处理，以防止残余硬度导致锅炉结垢。加药系统根据水汽取样系统的水质指标分析信号自动加药或采用手动加药，加药系统就地监控，并预留至化水车间的接口。加药装置集中布置在主厂房内。汽水取样每台机组配备一套集中汽水取样分析系统，并设置必要的在线仪表，其监视和对加药系统的控制采用就地监控。水汽取样分析系统包括高温高压架、仪表架和分析仪表及监测系统、恒温装置，高温部分和分析部分分别布置在两个房间。两台机组共用一套除盐水冷却装置。集中取样装置布置在主厂房内。化学试验室的仪器设备配置化验室的主要仪器设备的配置按照《火力发电厂化学设计技术规程》规定进行配置。配备有水、油主要分析仪器，可以满足新建机组的需要。原水预处理系统污水处理厂概述平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂规模为1.9万m3/d，已建成运行，采用MSBR（改良型序批活性污泥）工艺，去除污水中COD，BOD，并进行生物脱氮除磷。经二级生化处理后，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准。污水处理厂进出水主要水质指标见下表二：表二平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂水质指标序号项目进水设计值(mg/L)出水设计值(mg/L)1SS300-1000＜302BOD5＜200＜303CODCr80-180≤604PH6-96-95总氮30256总磷217硬度（CaCO3）5001508酚20ppm≤0.5ppm原水预处理工艺选择本期工程电厂锅炉补给水水源和循环冷却水系统补充水水源采用平山县敬业焦酸有限公司综合污水处理厂经二级生化处理后排放水，该水源需在本预处理系统中经深度处理才能满足下一级设备对进水水质的要求。在火电厂采用城市中水深度处理回用的工程设计中，采用较多的水处理系统是传统的石灰凝聚澄清处理，如华能北京热电厂、河北邯郸热电厂等，在石灰凝聚澄清处理工艺前分别增加了生物滤池处理系统。随着近年来膜处理技术的发展，常规过滤+超滤处理系统也在工程设计中实施。本工程设计考虑两个方案：方案一：浸没外压式生物加强超滤处理系统主要工艺流程如下：原水（污水处理厂出水）→曝气池→自清洗过滤器→浸没外压式生物加强超滤→超滤水箱→超滤水泵→循环水系统→锅炉补给水系统生物加强超滤是把生物处理与膜分离相结合的一种工艺，在生物反应器中置入中孔纤维膜组件，过滤中孔纤维膜为超滤膜（UF），孔径范围为0.04μm，主要用于对悬浮物和有机物进行截留。其特点可使生物反应池内维持一定浓度的微生物量，对污水处理厂的二次沉淀出水进行进一步净化。该技术是一种先进的污水深度处理技术，其核心是基于浸入式高强中孔纤维膜分离和生物反应技术，将悬浮生长生物反应器与超滤膜分离系统一体化，用超滤膜分离方法替代了传统活性污泥处理系统中的二次沉淀池和砂滤系统。其特点是处理水水质非常好，悬浮固体、CODcr、NH3-N、BOD5和浊度很低，可以直接回用作工业用水，比如循环冷却水或直接作为离子交换器进水等。浸没式生物加强超滤工艺特征：·对中水的剩余有机物进行降解、硝化菌将NH3-N硝化为NO3-；·预处理过程简单，不需要大量投加化学药剂，操作过程简单；·回收率高，回收率可达到～99％；·投资高。方案二：石灰凝聚澄清处理系统主要工艺流程如下：聚合硫酸铁石灰乳硫酸次氯酸钠↓↓↓↓原水（污水处理厂出水）→机械加速澄清池→推流沟→变空隙滤池→清水泵→循环水系统次氯酸钠锅炉补给水系统原水经水泵提升后进入二座机械加速澄清池，次氯酸钠加至机械加速澄清池进水母管，进行第一次杀菌，石灰乳及聚合硫酸铁分别投加到澄清池的第一反应室内，经混合、反应并澄清的清水流入推流沟，在该沟入口处分别加入硫酸和次氯酸钠，降低澄清水的pH值，防止碳酸钙在滤池中沉淀，并进一步杀菌灭藻，防止微生物滋生。加酸和次氯酸钠后的清水进入滤池，滤池出水进入清水箱，经泵送到锅炉补给水处理系统及循环水系统。滤池反洗水排到回收水池，经泵送到机械加速澄清池入口母管，澄清池排泥水排到泥浆池经泵送到浓缩池进行浓缩脱水处理。聚合硫酸铁、石灰乳、硫酸及次氯酸钠的加药量将根据流量信号自动调节。药品运输方式为汽车运输，聚合硫酸铁、次氯酸钠和硫酸由汽车运输，消石灰粉由电厂自备运输汽车运输。该方法具有以下优点：·水质适用范围广，运行费用低，对环境影响小；·可以除氮、磷；·可以去除钙、镁、硅、氟的一部分，对水质进一步软化；·可以降低细菌及病毒含量；·可以降低悬浮态无机物和有机物；·可以降低碱度；·对有机物和氨氮去除率低。石灰凝聚澄清处理系统与浸没式生物加强超滤处理系统技术经济比较见表二。表二方案比较项目浸没式生物加强超滤处理石灰凝聚澄清处理工艺特点工艺先进、出水不受来水影响，压力要求低，能去除进水中的有机物、氨氮工艺成熟、石灰能去除暂硬，能去除进水中的部分有机物缺点投资高有机物和氨氮的去除率一般小于30%，受来水影响大。前过滤工艺不需要不需要工艺复杂性简单复杂对环境的影响工作环境好工作环境差，粉尘污染大出水水质好一般占地面积较小大根据石灰凝聚澄清处理系统与浸没式生物加强超滤处理系统比较，考虑到系统出水水质的可靠性，工艺的复杂性，本期工程原水预处理工艺推荐采用方案一即浸没外压式生物加强超滤处理系统。系统出力原水预处理系统需水量包括锅炉补给水处理系统需水量、循环冷却水系统补水量、不可预见水量以及原水预处理系统自用水及排污水量，设计出力为700t/h。电气部分电气主接线本期工程为两台50MW发电机，不考虑扩建可能。机端出口电压为10.5kV。根据和业主协商，电气主接线暂按发变线路组接线。本期110kV出线两回。两台机组分别采用发电机--变压器-线路组接入110kV配电装置。主变110kV中性点为直接接地系统,中性点经隔离开关接地、避雷器与间隙并联保护。厂用起动/备用电源引自老厂10kVIV段母线。厂内预留110kV屋外配电装置位置，以备接入系统审定后布置各类配电装置用。厂用电接线厂用电电压采用10kV和380/220V两种电压等级。高压厂用电抗器引自主变压器低压侧，高压备用电源引自老厂10KvIV段母线。10kV为中性点不接地系统，单母线接线方式，按炉分为二段。10kVI、II段相应为1、2号炉专用段，I段由1号高压厂用电抗器引接，II段由2号高压厂用电抗器引接；10kV备用段引自老厂10KvIV段母线，低压厂用电系统中性点采用直接接地方式。主厂房低压负荷设两台1600kVA低压工作变压器及一800kVA低压公用变压器，并设一台1600kVA的低压备用变压器，做为三台低压工作变压器的备用。不停电电源2台机组设2套不停电电源装置，向热工控制仪表、调节装置、DCS系统及其它自动装置供电；输出电压220V，容量60kVA，单相50Hz。布置于主厂房0m层。不停电电源采用静态逆变装置，主要由整流器、逆变器、静态开关、旁路系统及配电盘组成。正常运行时由低压厂用段供电给整流器，再经逆变器变为单相220V向配电盘供电，当交流电源消失或整流器故障时则由蓄电池经逆变器向配电盘供电。在逆变器故障时，静态开关自动切换至旁路系统，由另一低压厂用电源向配电盘供电。设置手动旁路开关，在逆变器和静态开关维修时保持不间断供电。电气设备布置在A列外设置110kV配电装置。集中控制室设在主厂房CD列运转层。本期发电机出线采用通过隔相共箱封闭母线引至主变低压侧。厂用分支设有真空断路器，并通过铜排引接至高压电抗器电源侧。高压电抗器负荷侧通过电缆引至10kV母线电源开关柜。过电压保护及接地电气设备的过电压保护按《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》及有关规定进行设计；电气设备按《交流电气装置的接地》的要求接地。当接地电阻不符合设计要求时，应填充降阻剂或增加接地极,进一步降低接地电阻。以上方法仍不满足要求时，应对可能将接地网的高电位引向厂内或将低电位引向厂内的设施，采取隔离措施，包括对外的通信设施加隔离变压器；通向厂外的管道采用绝缘段等。主厂房A列墙上装设避雷针，保护A列外变压器，并在燃油泵房区域装设独立避雷针。110kV屋外配电装置及户外变压器均采用氧化锌避雷器保护；发电机出口装有避雷器。电厂厂址属III级污区，由于110KV配电装置离水塔近，电气设备外绝缘泄漏比距按VI级污区考虑，应大于等于3.1cm/kV。同时要求水塔装设除水器。直流电源系统直流电系统电压的选择根据《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》DL/T5044-95的有关规定，直流电系统采用动力、控制合并的供电方式。2台机组设2组蓄电池，对动力、控制负荷供电。蓄电池组的电压采用220V。控制负荷主要包括电气设备的控制、测量、保护、信号等，还包括热工专业的控制、保护等。动力负荷主要包括直流油泵、交流不停电电源装置、事故照明及厂用电系统的断路器合闸等。直流电系统的接线1)单控室控制用直流电系统采用单母线分段接线方式，并设有防止两组蓄电池并列运行的闭锁措施。2)蓄电池采用浮充电运行方式，不设端电池。3)直流供电网络采用辐射与环状相结合的供电方式。发电机励磁系统发电机励磁系统与发电机配套。采用自并励静态励磁方式。发电机励磁系统设备每台机设单独小间布置。布置在主厂房内。AVR选用进口的数字式自动电压调节器，具有手动和双自动通道，各通道之间相互独立，可随时停运任一通道进行检修。各备用通道可自动跟踪，保证无扰切换。AVR留有与计算机监控系统的硬接口和数字通信接口，实现控制室内对AVR的远方控制。二次接线、继电保护及安全自动装置（1）控制方式：采用集控室的控制方式。高低压厂用电动机的控制、测量、信号纳入热工DCS系统；发变组，高低压厂用电源，升压站的断路器的控制采用计算机控制方式。厂用电系统装设微机型备用电源自投装置，实现厂用与备用电源的正常/事故切换，厂用电源事故切换时采用快速切换为主、慢速切换为备用的方式。（2）测量发电机变压器组、厂用电系统、直流系统和UPS系统的测量按照电气测量仪表装置设计技术规程DL/T5137-2001配置送入计算机监控系统。向DCS传送的模拟量信号为4~20mA标准信号。（3）保护发电机，变压器保护采用微机型保护装置，布置于主厂房8m集控室。高压电抗器，电动机及低压厂用变压器的保护采用微机型综合保护，布置于10kV开关柜内。（4）全厂配置1套GPS时钟，将时钟信号输出到1、2号机组DCS、发变组微机保护、计算机监控系统、升压站微机保护、故障录波器等，实现全厂时钟系统的同步。厂内通信根据GB50049-94《小型火力发电厂设计规范》和征求建设单位的意见，本工程在发电厂内设行政交换机，交换机容量本期建200门用户线，中继线采用2M数字中继或音频2线环路、4线E/M中继方式。该交换机用于厂内生产行政管理通信，并兼作电力调度通信的备用。该交换机采用2M数字中继方式与公司现有的行政交换机连接，与电力系统行政交换机机当地电信公网的中继方式，由建设方与相关部门协商确定。为了保障厂内各个岗位之间紧密联系的需要，发电厂内有人值班的岗位设置自动电话单机。热工控制设计范围及主要设计原则本期工程热工自动化设计范围包括：2台高温高压50MW纯凝式汽轮发电机组配2台220t/h高炉煤气燃气锅炉，及相应的汽、水、烟风系统的测量、控制、调节、连锁报警信号等的设计。辅助系统采用车间就地控制方式。本设计除执行上级颁发的各种规程、规定外，尚须遵守以下设计原则：1）．结合本工程情况，执行“安全、可靠、经济、适用、符合厂情”的设计原则。2）．精心设计，在不降低自动化水平的前提下，节省热控投资。热工自动化水平1）本工程为母管制机组。为保证机组的安全经济及合理的运行，母管制机组控制中心将进一步智能化、自动化，减人增效。本设计拟按炉、机、电一体化配置分散控制系统（DCS），实现全LCD监控。其自动化水平将使运行人员在集中控制室内通过LCD和键盘（鼠标）即能完成机组正常运行的全部操作和机组在事故状态时的有关操作。可以实现对机组正常运行工况的监视操作、紧急情况事故处理及停机，在少量现场操作人员配合下，完成机组的启、停。2）按照上述对机组监控的基本要求，本工程分散控制系统功能将包括：数据采集及处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）。汽机数字电液控制系统（DEH）、汽机安全监视系统（TSI）、汽机安全监视系统（ETS）等设备，随主机厂配套供货。DEH、ETS采用与DCS一体化硬件，信息共享，提高系统可靠性。FSSS系统通过通讯和硬接线方式接入DCS系统。循环水泵房的监视及控制采用DCS远程站，纳入机组DCS，由DCS统一监控。3）辅助车间自动化水平锅炉补给水控制系统设单独PLC控制系统。为方便调试检修,辅助车间设置就地工程师站，控制设备间在辅助车间就地设置。循环水泵房控制设DCS远程站，由DCS系统完成。机组仪表控制系统结构本期工程仪表控制系统主要由以下几部分组成：1)机组分散控制系统（DCS），功能包括DAS、MCS、SCS。2)汽轮机数字电液控制系统（DEH）硬件尽量与DCS统一配置，系统由汽轮机厂总负责。3)汽机紧急跳闸系统（ETS）硬件尽量与DCS统一配置，系统由汽轮机厂总负责。4)汽机安全监视仪表（TSI）（由汽机厂配供）。5)就地监视、控制仪表、数字显示表，在施工图设计时给出。6）炉膛安全监视系统（FSSS）分散控制系统（以下简称DCS）的结构机组共设一套DCS，按分级分散的原则进行设计。将分为机组监控级、功能控制级和基本控制级。另外设置与辅助车间PLC网通讯接口。1)机组监控级机组监控级设有高速公路环网，拟设置12台操作员站（含FSSS2台操作员站、汽机厂供2台DEH操作员站），操作员站具有相互冗余配置功能。设置一台工程师工作站及其他有关终端设备。留有与厂级管理信息系统MIS、辅助车间PLC等通讯接口。2)功能控制级在功能控制级分为若干个控制站，各控制站通过厂域通讯总线相互连接。控制站以分级、分散的原则设置，控制站间即相对独立又可互相通讯，每个控制站承担机组的一个局部控制功能，即可接受机组监控级指令，又可向基本控制级（驱动级）发出指令。并采用远程I/O技术，利用远程I/O站可以减少大量控制电缆和电缆敷设，同时减少由于大量电缆密集敷设而引起火灾事故的机率，有利于防火和电厂安全运行。3)基本控制级基本控制级实现DCS与现场设备的接口功能，接受来自上一级控制指令，控制驱动现场有关设备，采集处理有关来自现场的技术数据。数据通讯系统数据通讯系统为DCS的特有属性，不同的DCS具有不同的通讯方式，但无论哪种形式DCS，应至少满足如下要求：1)通讯方式要满足系统分层、分级的结构要求2)采用双通道数据通讯总线，用于站与站之间的数据传送。两条总线互为冗余。当运行的数据通讯总线故障时，另一条应无扰自动切换到运行状态。3)在任何情况下，系统通讯总线的负荷率均不大于30%。4)DCS应留有与其它控制系统的接口，使电厂的控制系统成为一个整体。其接口包括数据通讯方式及硬件接线方式。与DCS接口的控制系统有:1)汽机数字电液控制系统（DEH）2)汽机安全监视系统（TSI）3)汽机紧急跳闸系统（ETS）4)电气控制系统等5）炉膛安全监视系统（FSSS）热工自动化功能分散控制系统（DCS）功能热工检测系统是由DCS的监视系统辅以必要的就地仪表组成。它是机组启停、正常运行和事故工况下的主要监视手段。通过LCD显示和打印机向运行人员提供各种实时的和经过处理的信息，以指导运行操作，提供机组的安全经济运行水平。数据采集和处理（DAS）功能1)输入信号处理：输入信号的正确性判别、数字滤波、非线性校正、热电偶冷端补偿和开路检查、工程单位换算以及开关量接点的有效性检查及脉冲量输入累积等。2)报警限值检查及越限报警：固定限值检查及越限报警、极限值报警、多极报警、分组报警及报警切除等。3)开关量变态处理：运行状态记录及重要辅机运行时间累积。4)事件顺序记录（SOE）：能自动打印事故跳闸原因和相应的设备动作顺序及时间，记录点数不少于60点，分辨率为1毫秒。5)事故追忆打印：能自动将跳闸前10分钟内，以10秒时间间隔进行记录；跳闸后5分钟内，以1秒时间间隔进行记录。6)二次参数计算：采用平均值计算、流量累积计算、开方计算、最大值、最小值计算等。7)参数累积8)制表打印：定时制表（班报表、日报表）、自动打印（包括：报警打印、开关量变态打印、事件顺序记录、系统修改打印及趋势记录、点号打印等）、请求打印（包括：成组参数打印、机组启停工况打印、事故追忆打印、趋势打印、历史数据打印、报警一览打印、模拟量关闭一览表打印、开关量关闭一览表打印、指定参数越限时间打印、重要辅机运行时间累积打印、经济指标一览表打印等）。9)显示：显示各种画面（其中包括：模拟图、条形图、曲线图、相关图、成组显示图、控制系统模拟图、组态图及各种一览表等）、画面调出及画面编辑等。10)图打印：采用彩色图形打印机将LCD上的图形打印出来，重现LCD上的画面。11)性能计算和经济分析12)趋势显示：模拟量控制（MCS）功能1）模拟量控制（MCS）系统项目模拟量控制（MCS）系统是DCS的一部分，通过高速公路与DCS其它部分进行通讯。控制系统的处理模件应按1比1冗余配置，系统应实现下列各项调节控制：（1）锅炉燃料量控制系统（2）锅炉空气流量控制系统（3）锅炉炉膛压力控制系统（4）锅炉一次风压力控制系统（5）锅炉主汽温度控制系统（6）锅炉给水控制系统（7）锅炉连续排污扩容器水位控制系统（8）除氧器压力控制系统（9）除氧器水位控制系统（10）凝汽器水位控制系统（11）给水泵密封水差压控制系统（12）给水泵再循环流量控制系统（13）加热器水位控制系统2）提高自动调节系统可靠性的措施（1）对于重要的调节参数如汽包水位、炉膛负压等将采用三取中或二取一的测量方式，以防止变送器的故障而影响自动调节系统的投运。（2）调节系统将采用电动执行机构，执行机构应具有断电、断信号保护功能，在控制信号和电源消失时，执行机构应保持在原位置。顺序控制（SCS）功能为减少机组在启停过程中运行人员的大量操作，保证机组的安全启停，将对主要辅机及局部工艺系统实行顺序控制。1）辅机顺序控制的基本要求（1）SCS是DCS的一部分，并通过数据高速公路与DCS的其它系统进行通讯。（2）SCS的处理模件按1比1冗余配置。（3）SCS用于启动/停止各子功能组项。一个子功能组项定义为电厂的某个设备组，如送风机功能组应包括送风机及其所有相关设备（如风机、入口挡板、出口电动门等）。（4）对于每一个子功能组项及其相关设备，它们的状态、启动许可条件、操作顺序和运行方式，均在LCD上显示。（5）SCS的控制功能包括下列内容：--子功能组的自动顺序启/停控制--子功能组的手动顺序启/停控制--子功能组内单项设备的启停控制--子功能组内或各子功能组间设备的保护及联锁2）辅机顺序控制项目根据电厂工艺系统及辅机设备特点，划分若干子组级功能组进行控制，并完成相应的联锁保护。拟定如下子组级功能组：引风机功能组送风机功能组给水泵功能组凝结水泵功能组高压加热器系统子组盘车系统润滑油系统汽机真空系统汽机电液调节控制系统（DEH）功能1）汽机电液控制系统基本功能（1）转速控制（2）负荷控制（3）阀门管理（4）阀门试验2）汽机启停及运行中的监视功能（1）基本监视（2）显示报警（3）制表记录（4）操作指导3）超速保护控制功能（OPC）4）超速跳闸保护功能（OPT）5）汽机自动升速控制功能（OA）汽机自动升速控制功能是指系统按照运行人员给出的各个控制阶段的目标转速、升速率、目标负荷和升负荷率，实现将汽机从盘车转速带到同步转速并网，直至带满负荷的能力。6）主汽压力控制功能机组联锁及保护系统机组保护信号应有独立的I/