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文档简介
PAGE山西夏县集中供热项目3×58MW热源厂技术方案泰山集团股份集团有限公司2016年1月31-目录一、总的部分 -2-1.1工程概述 -2-1.2工程范围 -3-1.3供货范围 -4-1.4安装范围 -5-1.5其它 -5-1.6设计依据主要标准 -5-1.7设计指导思想 -9-1.8主要技术原则 -9-二、工程规划 -10-2.1全厂总体规划及厂区总平面布置 -10-2.2主机系统 -14-2.3燃烧系统 -17-2.4运煤系统 -19-2.5除灰渣系统 -19-2.6热力系统 -21-2.7化学水处理系统 -22-2.8供排水系统 -24-2.9电气系统 -25-2.10热工自动化及仪表 -28-2.11土建部分 -33-2.12采暖通风 -38-2.13脱硝系统 -39-2.14脱硫系统(由业主方负责) -39-
一、总的部分1.1工程概述1.1.1项目名称:夏县集中供热。3×58MW热源厂项目。1.1.2工程概况规划在夏县城南部建设3×58MW锅炉的集中供热项目。一期工程按3×58MW建设,二期再建设1×58MW热源厂工程。1.1.3基础资料负荷调节范围40%—110%供热半径8km厂房零米海拔高度420m地震基本烈度7度设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组第一组,当地环保部门要求该项目烟气中的排放指标:粉尘排放浓度(30mg/M3)SO2排放浓度(100mg/M3)Nox排放浓度(100mg/M3)1.1.4公用工程1.1.4.1电源采用原则厂内配电电压为:高压用电设备:l0kV,50HZ,三相中性点不接地系统;低压用电设备:380/220V,50HZ,三相四线中性点直接接地系统。原则上,电动机回路当容量为200kW及以上时电源电压采用10kV,当容量为200kW以下时采用380V。照明回路,电源为交流380/220V;DCS用的UPS输入为三相380V,输出为单相220V;直流电源装置的输入为三相380V,输出为直流±220V。1.1.4.2生产工业水条件供水压力:0.4Mpa(g)。1.1.4.3生活水条件供水压力:0.4Mpa(g)。1.1.4.4消防水条件消防水供水压力:不低于0.8Mpa(g)。系统管道维持压力:0.4Mpa(g)。1.1.4.5燃料为当地煤,并经破碎达到要求后采用汽车运输至厂区。1.2工程范围本工程包括锅炉本体及其组成热源厂界区范围内的全套设备及系统,包含锅炉本体、烟风系统、给煤系统、除灰渣系统、脱硫脱硝系统、运煤系统、除尘系统、循环冷却水、化学水处理系统、油点火系统、吹灰系统、消防系统、采暖通风系统、电气系统及热工控制系统等设备的制造、供货、安装、报装报检、配合调试及试运行等相关服务。同时承包方配合建设方相应项目管理、全过程技术服务及员工培训等。具体工程范围:1)锅炉本体;2)烟风系统,包括一次风机、二次风机、引风机等;3)点火系统,包括油罐、油泵等;4)给煤系统;5)除灰渣系统6)运煤系统;7)除尘系统;8)脱硝系统9)脱硫系统10)热力系统,包括水泵、连排等11)化学水处理系统12)给排水系统等;13)消防系统14)采暖通风系统15)热源厂界区内电气设备材料包括:开关柜、控制箱、直流系统、动力、控制电缆、锅炉本体照明、通讯、火灾报警系统及安装材料。锅炉本体除外的照明、防雷接地由业主方负责。15)热源厂范围内锅炉及其辅机的仪表及控制系统,包含DCS系统、控制柜、一、二次仪表等全套控制系统;16)火灾报警系统的报批验收手续由业主方负责。1.3供货范围供方负责3×58MW锅炉本体及配套系统设备及材料的供货,具体供货内容如下:1)锅炉本体(包括炉墙砌筑、保温);2)烟风系统:一次风机、二次风机、罗茨风机及引风机,一、二次冷热风道、引风机前后的烟道、膨胀节、风门及支吊架材料;3)炉前给煤系统:煤仓、给煤机及煤仓至锅炉落煤口间的非标件材料;4)油点火系统:全套设备、管路及支吊架材料;5)疏水排气系统:疏水排气管路、阀门及支吊架材料;6)热力管线:热源厂界区内1米范围的管路、阀门及支吊架材料;7)除灰系统:气力输灰系统(含支撑及平台扶梯)、库顶收尘器、真空压力释放阀、料位计、气化装置、电加热器、气化罗茨风机、星型给料机、干式散装机、加湿搅拌机、阀组、管路及控制柜;8)压缩空气系统:空压机、干燥机、过滤器、管路、阀门及支吊架材料;9)除渣系统:渣库(含支撑及平台扶梯)、冷渣机、皮带输送机、斗式提升机、库顶收尘器、仓壁振打器、电动鄂式排闸门、料位计及控制柜;10)输煤系统:从主厂房侧受煤坑开始至原煤仓的所有设备及非标制作件(包括斗式提升机及溜槽等);11)除尘系统;12)脱硫系统的供货;13)脱硝系统的供货;14)化学水处理及加药、取样系统;15)辅机冷却水系统;16)采暖通风系统;17)给排水系统及消防系统的设备及材料;18)电气系统:高、低压电源进线柜、联络柜、直流电源系统、厂用变压器以及供方供货的辅机设备配套的高低压电控柜及就地操作箱;19)热工自动化系统:控制系统盘柜、UPS系统、DCS系统、本体仪表、供方供货范围内的辅机控制系统、仪表设备及电缆、桥架等主辅材安装材料;1.4安装范围负责所供设备及系统的安装;初本体和脱硫外;1.5其它1)需方负责整套热源厂系统启动试运前所需的燃煤、燃油、化学药品、启动电源、水、脱硫脱硝吸收剂等材料;负责热源厂系统的整体调试及验收工作。2)供方负责提供所供设备的一次填充油料及填料;配合需方完成热源厂主辅机设备调试工作。1.6设计依据主要标准GB50041-92 《锅炉房设计规范》DL/T5047-95 《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)DL612-1996 《电力工业锅炉压力容器监察规程》劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》劳人锅(1996)276号DL5000-2000 《火力发电厂设计技术规程》GB50049-2011《小型火力发电厂设计规范》GB/T12145-1999 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》DL/T5054-1996 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》GBJ17-88 《钢结构设计规范》GB9222-88 《水管锅炉受压元件强度计算》JB/T1615-91 《锅炉油漆和包装技术条件》JB/T3191-1999 《锅炉内部装置技术条件》JB/T1609-93 《锅炉锅筒制造技术条件》JB/T1610-93 《锅炉集箱制造技术条件》JB/T1611-93 《锅炉管子制造技术条件》JB/T1620-93 《锅炉钢结构技术条件》JB/T1613-93 《锅炉受压元件焊接技术条件》JB/T1612-94 《锅炉水压试验技术条件》JB13271-2001 《锅炉大气污染物排放标准》JB2536-80 《压力容器油漆、包装、运输》SDGJ17-1998 《火力发电厂厂用电设计技术规定》GBJ65-1983 《工业与民用电力装置的接地设计规范》GB50057-84 《建筑物防雷设计规范》(2000版)GB50034-2004 《建筑照明设计标准》GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB/T2624-93 《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》GB50093-2002 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50160-92 《石油化工企业设计防火规范》(99年修订)HG/T20507-2000 《自动化仪表选型规定》HG/T20508-2000 《控制室设计规定》HG/T20509-2000 《仪表供电设计规定》HG/T20510-2000 《仪表供气设计规定》HG/T20511-2000 《信号报警、联锁系统设计规定》HG/T20580-2000 《可编程序控制器系统设计规定》HG/T20505-2000 《过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号》HG/T20512-2000 《仪表配管配线设计规定》HG/T20513-2000 《仪表系统接地设计规定》HG/T21581-2010 《自控安装图册》HG/T20636~39-98 《化工装置自控工程设计规定》HG20592~635-97 《钢制管法兰、垫片、紧固件》GB50052-2009 《供配电系统设计规范》GB50053-94 《10kV及以下变电所设计规范》GB50054-95 《低压配电设计规范》GB50055-93 《通用用电设备配电设计规范》GBJ65-1983 《工业与民用电力装置的接地设计规范》HG3097-2000 《石油化工静电接地设计技术规范》GB50217-94 《电力工程电缆设计规范》GB4942.2低压电器外壳防护等级GB7251低压成套开关设备GB9466低压成套开并设备基本试验方法GB14048低压开关设备和控制设备GB/T24274低压抽出式成套开关设备和控制设备GB755旋转电机基本技术要求GB997电机结构及安装型式代号GB1971电机线端标志与旋转方向GB1993旋转电机冷却方法GB4942.1电机外壳保护等级GB10068旋转电机振动测定方法及限值GB10069旋转电机噪声测定方法及限值GB1032三相异步电机实验方法GB50660大中型火力发电厂设计规范DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T5390火力发电厂和变电所照明设计技术规定DL/T620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合GB50065交流电气装置的接地设计规范DL/T5046火力发电厂内通信设计技术规定DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程GB50063电力装置的电测量仪表装置设计规范《压力容器安全技术监察规程》(1999年版)GB150-1998 《钢制压力容器》GB151-1999 《管壳式换热器》JB4710-92 《钢制塔式容器》JB/T4735-1997 《钢制焊接常压容器》JB/T4589-2000 《钢制压力容器焊接规程》JB4588-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4744-2000 《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4730-1994 《压力容器无损检测》JB4726~4728-2000 《压力容器用钢锻件》HG20660-2000 《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG20580-1998 《钢制化工容器设计基础规定》HG20581-1998 《钢制化工容器材料选用规定》HG20582-1998 《钢制化工容器强度计算规定》HG20583-1998 《钢制化工容器结构设计规定》HG20584-1998 《钢制化工容器制造技术要求》HG20585-1998 《钢制低温压力容器技术规定》HG/T25569-94 《机械搅拌设备》JB4732-1995 《钢制压力容器分析设计标准》GB/T5656-94 《化工离心泵技术条件》GB/T3215-82 《炼厂、化工及石油化工用离心泵通用技术条件》JB/J5297-91 《离心式渣浆泵技术条件》GB10889-89 《泵的振动测量与评价方法》GB10890-89 《泵的噪声测量与评价方法》GB3216-89 《离心泵,混流泵,轴流泵和旋涡泵试验方法》JB4127-85 《机械密封技术条件》JBJ22006-88 《机械密封产品验收技术条件》GB9236-88 《计量泵技术条件》GB7783-87 《计量泵试验方法》GB/T13275-91 《一般用途离心通风机技术条件》GB2888-91 《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》GB8196-87 《机械设备防护罩安全要求》JB/T7258-94 《一般用途的离心式鼓风机》JB/T6434-92 《输油齿轮泵》GB2888-91 《风机和罗茨风机噪声试验方法》GB8196-87 《机械设备防护罩安全要求》GB3853-83 《一般用容积式空气压缩机性能试验方法》JB/T7258-94 《一般用途离心风机技术条件》GB/T13280-91 《工艺流程用螺杆压缩机技术条件》GB/T13363-92 《化工用往复泵技术条件》GB150 《钢制压力容器GB151 《管壳式换热器》GB50275-98 《压缩机,风机,泵安装工程施工及验收规范》DL/T5032-2005《火力发电厂总图运输设计技术规程》GB/T50013-2006 《室外给水设计规范》GB/T50014-2006 《室外排水设计规范》GBJ15-88 《建筑给水排水设计规范》GB/T50102-2003 《工业循环水冷却设计规范》GBJ16-2001 《建筑设计防火规范》GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》HG/T20653-1998 《化工企业化学水处理设计技术规定》GB/T50109-2006 《工业用水软化除盐设计技术规范》GB 中国国家标准SD (原)水利电力部标准HG 化工部(行业)标准DL 电力行业标准JB 机械部(行业)标准1.7设计指导思想本项目设计指导思想:该项目设计及实施的重中之重是围绕环保能效系统的技术优势,实现整个热源厂系统运行的高可靠性、高节能性、高环保性、高经济性。1.8主要技术原则1.8.1总平面规划布置3×58MW热源厂总平面布置图。1.8.2主机选型本工程装设3×58MW热源厂项目,锅炉为半露天布置。1.8.3燃烧系统循环流化床热水锅炉入炉煤粒度小于10mm。锅炉烟气除尘采用布袋除尘器。1.8.4运煤系统业方提供按要求在厂区外加工破碎好的原煤放置煤场(干煤棚)。考虑以后的扩建规划,输送能力按3×58MW循环流化床锅炉燃烧需要考虑配置。1.8.5除灰渣系统底渣、飞灰分除;干灰干排,飞灰在热源厂内考虑24小时的储量(考虑以后的扩建)灰库暂定400m3。1.8.6热力系统循环水系统、补水系统采用单元制。机组设置3台循环水泵,海绵铁除氧器(或真空除氧)2台。1.8.7化学水处理系统工艺采用:预处理+全自动软水器。1.8.8供排水系统包含辅机循环冷取水供水系统,生产污废水排水系统。1.8.9FGD装置采用炉外烟气湿法脱硫方式,石灰石-石膏法,并考虑塔筒结构布置以便节省占地面积。1.8.10电气系统业主提供2路10kV电源至投标方的10kV干式变压器,总承包方负责热源厂界区内其余所供动力设备配电、控制及热源厂本体照明、检修。1.8.11热工控制系统锅炉采用集中控制方式,选用性能可靠,控制方便的DCS集散型控制系统。二、工程规划2.1全厂总体规划及厂区总平面布置2.1.1总平面布置原则(1)厂区总体布置及原则热源厂适当采用一些联合建筑,减少单位容量的用地面积,降低工程造价。使工艺流程合理、顺畅、功能分区明确。使热源厂真正成为一个洁净环保、符合国情、符合国家产业政策、循环经济、节约能源、综合利用、社会效益好、经济效益好的热源厂。创建一个布置合理,环境优美,运行安全可靠,反映目前先进水平的热源厂。(2)厂址的位置与方位选择:厂址位置的确定主要考虑如下因素:1)符合总厂区的总体规划及循环经济要求。2)厂界噪声对总厂区其他建构物的影响,为了减小热源厂投运后的噪音对周围环境的影响。3)能够适应自然地形及气象条件,厂址的方位与地形等高线基本平行,这样能够减少厂区的土方工程量。4)出线方向及出线走廊,对厂区方位的要求。5)功能分区明确合理厂区总平面分为两个功能分区,即主厂房区、烟气尾部处理区。功能分区在可能的情况下尽量规整,小区边界尽可能对齐,这样不仅整齐美观,也是创造文明生产环境的一个重要组成部分,更有利于把主要道路形成网,使厂内的交通畅通。对辅助生产设施,尽可能处理成封闭的庭院式,这种布置方式,便于管理,在空间上独立形成一个整体,有利于厂容的美观和文明生产。2.1.2厂区总平面规划布置厂区总平面:主厂房、除尘装置、引风机房、FGD脱硫装置及烟囱。2.1.3厂区竖向初步选定采用分流制排水系统,分别排至总厂区相应排水系统。本期热源厂界区内辅机循环水工业水系统采用闭式循环水系统,;热源厂的废水及化粪池的排水接至总厂区的相应污废水管网。厂区排雨水采用有组织明渠排水,在对地表径流进行合理组织后,利用道路,通过雨水沟道排至总厂区雨水排放主沟。厂区标高的确定,按照场地平整的填挖方量,加上基槽的余土方量达到基本平衡为原则。2.1.4厂区管沟热源厂厂区管、沟、线种类繁多,纵横交错,是总图设计中最为复杂的部分。管线的综合规划要从整体出发,结合规划容量,管线性质,施工维修等基本要求,统一规划,使管道之间、沟道之间、管沟之间、管沟与建构筑物之间在平面和竖向上的相互协调,交叉合理,生产安全,检修方便,有利厂容。同时还要考虑当热源厂达到规划容量时,管道、沟道、支架等与前期工程的顺畅相接,保证已投产的机组正常运行。厂区地下管线的规划,按照地下直埋、地下管沟、架空三种敷设方式布置,地下敷设的最大优点是,布置整齐,厂容美观,同时也能与北方地区的自然条件相适应。地下直埋管道的优点是节省投资,架空敷设的优点是便于检修。结合本工程的具体情况,除灰管道采用地上架空敷设;各种水工管道、暖气管道、除盐水管道、等均采用地下直埋敷设。电缆采用地下隧道、沟道、直埋敷设。厂管沟规划设计中拟采取如下措施:通过合理布置,缩短管、沟的长度,以节省地下、地上设施的用地面积。要合理规划沟道与沟道、管道与管道、沟道与管道的平面位置和立体交叉。管沟间的交叉将遵循以下原则:压力让自流、小管让大管、柔性让刚性、管道让沟道、工程量小的让工程量大的,进行合理的平面布置及恰当的垂直排列。2.1.5厂区绿化规划热源厂绿化设计是总布置设计中的一个重要环节。近年来特别引起各方面的重视,它不仅是环境保护的需要,也是配合空间设计达到某种景观效果美化环境的需要。绿化是需要合理组织的,它可以组成独立的景观选型,也可以起到引导人们的视线,切割空间,遮挡不佳景观的作用,绿化还有它的一些特殊功能,如:遮阳、防尘、防风、减小热辐射,隔噪声吸收有害气体等。因此一个好的总体设计,必须对绿化规划作出慎重周密的考虑。若考虑不周,对厂区总体规划的效果将产生不利的影响。本工程的绿化规划,总的要求是与总厂区协调一致。针对不同的功能分区,不同的要求,并结合本工程的自然条件合理规划。厂前区是全厂生产管理的中心,这里是人流、车流的集散地,也是职工上下班的必经之地,因此厂前区的绿化有其特殊要求。绿化的效果既要体现发热源厂本身的企业面貌,又要反映生活福利管理区的特点。本工程采用以草地为主、树木为辅的布置方式。适当种植有观赏价值的乔灌木,形成简洁、幽静的环境,避免在厂前区种植大量的行道树。由于在厂前区大量种植草坪,使进入厂前区的人们感到视野开阔,最大限度地展视各建筑物群体的空间效果,起到了空间上的烘托作用。由于视野开阔,生产区的主厂房,使人们在厂前区也感受到生产的气氛。突出了热源厂厂前区的功能。在热源厂围墙四周种植树木,渣仓、灰库周围在满足工艺要求的前提下,种植引起防尘、吸尘效果好的乔木,并要求常绿树与落叶树相结合,起到常年防止粉尘、灰尘飘扬对厂区环境的污染。道路两侧宜种植些灌木、绿篱,增大厂区绿化植被面积,美化环境、减少污染,为热源厂职工创造一个优美、舒适的环境。厂区绿化实施由业主方完成。2.1.6厂区出入口热源厂出入口由统一规划,人流和物流分设。2.1.7主厂房布置主厂房采用除氧煤仓间、锅炉间顺序布置。炉后场地依次布置布袋除尘设备、引风机、烟囱。除氧煤仓间跨度9m,锅炉间跨度24m。1)除氧间从B至C列柱,跨度9m、长63m。底层布置厂用配电室。13.5m层布置煤斗。26m层布置输煤皮带。2)锅炉间布置3台58MW锅炉。配一次风机及二次风机各一台,均布置在零米。3)炉后场地依次布置除尘设备、引风机(不设引风机房)、烟囱。主厂房布置项目名称单位数量除氧煤仓间除氧煤仓间跨度m9柱距m7除氧煤仓间纵向长度m63皮带层标高m26屋面层标高m32.5锅炉间锅炉间横向长度m24锅炉布置方式/半露天2.2主机系统2.2.1锅炉技术优势本工程采用泰山集团超低排放节能型循环流化床锅炉产品,该产品突破了常规产品面临的可靠性和经济性方面的瓶颈问题。2.2.3燃料资料1)锅炉煤质资料(暂定)序号名称单位设计燃料校核煤种1收到基碳Car%38.132收到基氢Har%2.543收到基氧Oar%6.814收到基氮Nar%3.615收到基硫分Sar%0.886收到基灰分Aar%39.647收到基水份War%8.47收到基低位发热值Qnet.ar(kcal/kg)%35002)点火燃料锅炉为床下动态点火,点火燃料为0#轻柴油。成分如下:闪点>60℃运动粘度(20℃)3~8厘沱流动点0℃以下残灰0.4%以下灰份0.05%以下硫份1.5%以下水分0.3%以下压力:炉前压力≥2.5MPa3)燃料消耗量燃料耗量容量小时耗量(t/h)日耗量(t/d)年耗量(t/a)120天*0.81×58MW16.36359.9234552.2×58MW32.72719.8469105.3×58MW49.081079.76103656注:日运行按22小时计算,年运行按3000小时计算4)灰渣量灰渣量容量小时排渣量(t/h)小时排灰量(t/h)日排渣量(t/d)日排灰量(t/d)年排渣量(t/a)年排灰量(t/a)1×58MW2.623.9257.5786.2455338279.042×58MW5.247.84115.14172.4811066.165583×58MW7.8611.76172.71258.723319824837注:日运行按22小时计算,年运行按3000小时计算。负荷时间不同*0.8系数2.2.3锅炉性能本工程锅炉选型为QXF58-1.6/130/70-M循环流化床热水锅炉。2.2.3.1锅炉参数型号:QXF58-1.6/130/70-M额定热功率:58MW额定出水压力(表压):1.6MPa.g额定出水温度:130℃额定进水温度:70℃锅炉安全稳定运行的工况范围30%-100%循环水量~1003m3/h设计热效率89%锅炉排烟温度140℃锅炉台数:2台锅炉运转层标高7m2.2.3.2锅炉性能(1)锅炉带基本负荷,也可以用于变负荷调峰。调峰范围为20%~110%。(2)锅炉采用定压运行。(3)锅炉性能设计已考虑海拔修正。(4)锅炉在燃用设计煤种时,最低稳燃负荷的保证值为锅炉额定蒸发量的30%。(5)锅炉负荷连续变化率达到下述要求:50%-100%不高于30分钟。(6)锅炉燃烧室的承压能力:锅炉燃烧室密相区的抗爆压力不小于+20.8kPa,-8.7kPa;锅炉燃烧室的上部二次风区的抗爆压力不小于±8.7KPa;水冷风室抗爆压力不小于+27.4kPa,-8.7kPa;当一、二次风机全部跳闸,引风机出现瞬时最大抽力时,炉墙及支撑件不产生永久性变形。(7)分离器总的分离效率大于99.3%,并选用非机械式自平衡回料装置。(8)锅炉的负荷调节手段简单、灵活。(9)风帽选用布风均匀、不易堵塞、不漏灰的钟罩型式,并采用优质材料,以保证正常燃烧。(10)锅炉采用悬吊式结构,全膜式水冷壁轻型炉墙,适当使用柔性膨胀节,以利锅炉的密封性能。(11)锅炉各主要承压部件的使用寿命大于30年。受烟气磨损的对流受热面寿命达到100000小时。空预器冷段元件使用寿命不低于50000小时。(12)点火系统锅炉启动采用床下油点火方式,点火装置布置于炉底风室前部,同时设有看火孔,便于观察点火枪枪的火焰着火情况。(13)锅炉从点火到带满负荷的时间,在正常起动情况下达到以下要求冷态起动(停炉72小时以上)6-8小时温态起动(停炉10-72小时)3-4小时热态起动(停炉10小时以内)≤1.5小时(14)燃料供给系统:全密封机械给煤机加播煤风供给。(15)排渣方式:根据煤质情况间歇或连续排渣。(16)锅炉在投产后,年运行小时数大于3000小时。2.2.3.3锅炉结构(1)锅炉采用室内布置,7m为运转层。(2)锅炉构架除承受锅炉本体荷载外,还需承受锅炉范围内的各汽水管道、烟、风、煤管道,封闭炉顶单轨及其吊重,锅炉各层平台、锅炉钢柱外运转层混凝土平台荷重、施工机具、风载、雪载及地震作用。(3)各承重梁的挠度与本身跨度的比值应不超过以下数值:大板梁1/850;次梁1/750;一般梁1/500。(4)平台、步道和扶梯有足够的强度和刚度,运转层大平台的活荷载为8kN/m2(不包括平台自重);检修平台的活荷载为4kN/m2;其余各层平台的活荷载为2.5kN/m2:扶梯的活荷载为2kN/m2。(5)炉膛、炉顶、水平烟道和尾部竖井等的设计有良好的密封性。炉膛为全膜式壁焊接结构,给煤口、风口、返料口处均采用可靠密封结构,水平烟道和尾部竖井采用钢板密封结构。(6)锅筒锅筒的设计、制造质量符合国内有关法规的技术要求。选用Q245R钢材品种作为制造锅筒的材料。制造锅筒的每块钢板以及焊缝均经过检验和100%探伤并提供合格证明。锅筒纵向、环向焊缝按国家规定无损探伤合格,锅筒重量及尺寸考虑运输条件。锅筒内部结构采取合理措施,避免炉水和进入锅筒的给水与温度较高的锅筒壁直接接触,以降低锅筒壁温差和热应力。锅筒上有热工测量、加药、排污、安全阀、排气阀等的管座和相应的阀门。2.3燃烧系统燃烧系统包括炉前给煤系统、烟风系统、点火系统。2.3.1炉前给煤系统锅炉配1个原煤仓(容积240m3),煤仓下设有插板门。给煤机通入一次冷风作为密封风以防止粉尘泄漏。煤仓里的煤通过称重式皮带给煤机送至锅炉给煤管进入炉膛燃烧。锅炉配3台耐压称重给煤机,其中任意2台给煤机能满足锅炉满负荷运行的给煤量要求。设计界限:炉前煤仓出口法兰至锅炉给煤管处。供货范围:手动插板阀、手动棒条阀、称重皮带给煤机、电动插板阀等。2.3.2烟风系统(1)风系统锅炉风系统中设置1台一次风机、1台二次风机、2台返料风机(一用一备)。一次风通过一次风机及管式空预器,进入锅炉布风板下的一次风室,同时分支一路作为点火用风(仅点火时采用),另在一次风道取出一股风作给料装置的输料风,再取一股风作给料装置的播料风。二次风通过二次风机及管式空预器,进入布风板之上的二次风箱,通过二次风口喷入炉内作为助燃用风。返料风经罗茨风机升压后,作为循环返料系统的返料风。设计界限:一次风:空预器出口至风室进口;一次风机入口滤网处至空预器进口。二次风:空预器出口至二次风箱进口;二次风机入口滤网处至空预器进口。罗茨风机:罗茨风机入口消音器至返料风室入口。供货范围:一次风机及进口消音器、滤网等附属装置。二次风机及进口消音器、滤网等附属装置。罗茨风机及附属装置等。(2)烟气系统烟气系统设置一台布袋除尘器,经除尘后由引风机进入新建烟囱(混凝土结构,由业主方负责)排至大气。(3)点火系统锅炉点火燃料为轻柴油,不考虑助燃,系统考虑配置炉前调节阀组、高能点火装置、推进装置、火焰检测器、就地控制柜等设备,充分保证锅炉启动点火安全便捷。设计界限:油罐进油管快速接头处至炉前点火油枪处。供货范围:油罐及附属装置、卸油泵、供油泵、阀组及输送管组、高能点火器、推进器及火检等。2.4运煤系统热源厂燃煤采用汽车来煤,业方将破碎后(满足锅炉使用颗粒度要求10mm以下)的煤运至煤场。煤场设干煤棚(由业方负责)并满足3台炉3天以上的耗煤量,煤场储煤量应满足1台炉15天以上的耗煤量(业方根据场地负责配置)。采用斗式提升机将煤送至炉前煤仓。考虑后期扩建,运煤系统按3×58MW循环流化床锅炉燃烧需要的300%考虑。输煤能力为150t/h。工艺流程:燃煤由受煤坑送入往复给煤机机,送至1#皮带,经皮带机输送破碎楼,破碎后的煤经2#皮带送至除氧煤仓间皮带层的水平皮带机,经设在其上的犁式卸料装置分流到炉前煤仓中储存。输煤系统采用PLC控制,上传DCS监视,为方便设备维修调试,各设备应设有就地控制箱。厂内输煤系统考虑水冲洗清扫,排污水重复利用,厂内设煤水沉淀池。入炉煤采用皮带称计量。设计界限:从受煤坑处的往复给煤机至炉前煤仓的入口处。供货范围:受煤斗及附属装置、往复给煤机、皮带机、犁式卸料器及卸料斗、溜槽等。2.5除灰渣系统本工程采用干除灰、干除渣方案,分储分运,以适应综合利用需要。2.5.1除尘系统本项目锅炉烟气采用袋式除尘进行烟气处理,袋式除尘出口要求含尘量≤30mg/Nm3。布袋除尘器也称过滤式除尘器,它是利用纤维编织物制作的袋状过滤元件来捕集含尘气体中的固体颗粒物。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1µm或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞而被分离出来。过滤作用可以由滤布本身产生,也可以由积聚在滤布上的尘饼(捕获的颗粒沉降形成)产生。由于形成了尘饼,分离的效应(主要是截留和扩散效应)提高了,因此直径远小于滤料孔径的颗粒也可被收集。本期工程3台58MW循环流化床锅炉,各配布袋除尘器设备1台套,布袋除尘器为外滤式除尘、离线清灰、在线更换滤袋,并配置旁路烟道,除尘器入口烟道上预留预喷涂接口。除尘系统采用PLC控制,并可接入DCS系统。布置方式:布袋除尘器采用水平进风、水平出风方式。钢结构件符合《钢结构设计规范》(GBJ17-88)要求。除尘器钢结构能承受所有静负载和动负载,包括除尘器内的最大集灰量及除灰设备、干出灰管道重量。每个灰斗的储存灰量按设备运行8小时的灰量考虑。有足够的检修人孔以便达到设备的各个部位,有扶梯和走道到达除尘器的有关工作层。除尘器支承结构是自撑式的,能把所有垂直和水平负荷转移到柱子基础上,任何水平荷载都不转移到别的结构上。支撑件的底座考虑到地震力加速度对它的作用。钢结构的设计简化现场安装步骤,尽量减少现场焊接。钢结构的设计考虑除尘器进出口烟道架空部分的荷载附加。为提高钢结构的稳定性,设计中必须充分考虑立杆长度、支承、截面的合理性及材料性能等因素。设计界限:布袋除尘器烟气进口法兰至烟气、卸灰出口法兰处。供货范围:除尘器本体(净气室、尘气室、灰室、滤袋、喷吹装置、清灰装置、卸灰装置及附属设备)2.5.2除渣锅炉设3个排渣口;其中2个接冷渣器,另1个作为事故排渣用。锅炉底渣经过冷渣器冷却,通过耐热水平带式输送机、斗提机将底渣输送至渣仓。设置1座200m3钢制渣库。渣库库顶设置1台高料位计、库顶收尘器。渣库锥体部分设有3台仓壁振打器,渣库底部设置1台手动插板门及1台电动鄂式排渣门。灰渣由汽车运往综合利用场地。设计界限:锅炉排渣管接口法兰至渣库卸料口处电动鄂式排渣门供货范围:冷渣机及附属设备、水平耐热皮带机、斗提机、渣库及附属设备2.5.3除灰(1)布袋除尘器下的输灰系统采用多泵串连正压浓相气力输送系统。系统输送发送器选用下引式发送器。(2)布袋除尘器下共双列4只灰斗,每只灰斗下设置一台发送器,4个灰斗的发送器串联组成一个输送单元,输送气源采用压缩空气(0.75MPa),通过无缝钢管将飞灰输送至400m3的钢制灰库。(3)气力输灰系统采用PLC程序控制。(4)灰库下设有两个接口,一个接出力为100t/h的干灰散装机,实现干灰装车。为了保证落料均匀,接口上均设置行星给料器。另一个接出力为100t/h的加湿搅拌机,实现加湿灰装车。为了保证落料均匀,两个接口上均设置行星给料器。为了保证灰库卸灰顺畅,灰库底部设有气化板,气化风由气化罗茨风机提供,设有一台电加热器,向灰库提供热气化风。(5)灰库顶部设有一台真空压力释放阀、一个高料位计和一台库顶收尘器。设计界限:布袋除尘器出口法兰至灰库卸料底口(汽车散装机出口及加湿搅拌机出口)。供货范围:膨胀节、圆顶阀、发送仓泵、阀组及输送管组、灰库及附属装置、汽车散装机、加湿搅拌机等。2.5.4压缩空气系统设置一座空压站,系统出力满足热源厂仪表用气。仪用气源品质达到含油量≤0.1mg/m3;含尘量≤0.1μm;压力露点≤-40℃。本工程压缩空气系统设置2台排气压力0.75MPa的螺杆式空气压缩机、2台无热再生干燥机和2套T、C、A过滤器。压缩空气系统为一运一备。压缩空气系统出力满足热电站除灰用气、仪表用气。设计界限:空气压缩机吸风口处至用气点。供货范围:空压机、过滤器、干燥机、阀组及输送管组等。2.6热力系统2.6.1工艺流程根据供热规模和供热半径,锅炉房供热参数选择为130℃高温水,供热回水58℃由回水管引入锅炉房循环水泵间,经除污器过滤后由热网循环泵升压后送至锅炉,加热到130℃高温热水后汇入供热母管,然后经过供热管网至各换热站送往各热用户。2.6.2主供水系统工程设3台58MW循环流化床热水锅炉,采用母管制供热水。2.6.3主回水系统回水系统采用单元制。主回水系统设置3台热水循环泵,其中1台停运时,另2台满足满负荷运行要求。2.6.4化学补充水系统主回水系统的补充水量按循环水量的2%设计。化学补充水系统设置2台补水泵,一运一备。2.6.5锅炉安全泄水系统锅炉的出水集箱和锅筒分别设置独立安全泄水管。2.6.6保温材料根据《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-1997的要求,保温材料如下:热水管道、热力设备采用岩棉制品,保护层为0.5mm镀锌铁皮。2.7化学水处理系统2.7.1设计界限本工程界区内设锅炉补给水处理车间,本期原水由业主方引至热源厂界区外一米处。2.7.2水源、水质本工程设计水源为总厂提供的原水,水质分析报告由业主方提供,具体水质如下表所示,要求经软化水装置处理后水质满足工业锅炉给水质量标准(GB/T1576-2008)的规定。水样项目硬度(mmol/L)氯根(mg/L)PH碱度(mmol/L)原水1.66074.82.7.3系统选择及容量确定2.7.3.1系统选择本工程化水系统水源由业主指定,并提供水质指标,做为设计基本依据,进行系统设备配置和选型。结合业主提供的水质分析报告,根据《火电厂化学设计技术规程》考虑本工程化水系统采用预处理(多介质过滤器)+全自动软水器(钠离子交换器)处理工艺,保证出水水质及水量满足机组运行需要。根据火力发电厂化学设计技术规程设计原水箱及软化水箱容积如下:原水箱:容积50m³软水水箱:容积80m³2.7.3.2系统出力确定锅炉型号:QXF58-1.6/130/70-M锅炉循环水量:800t/h;锅炉正常补水量:800×2%=16t/h(热网循环水量的2%)锅炉最大补水量:800×4%=32t/h(热网循环水量的4%)考虑实际运行情况,确定锅炉化水系统出力为40t/h。2.7.4试验室仪器的配置化学试验室的仪器设备的配置按照中华人民共和国电力行业标准《火力发电厂化学设计技术规程》的规定设计,本工程采用原有锅炉房试验仪器设备,本期工程不再另行设置。2.7.5炉水校正处理及给水、炉水取样(1)炉水校正处理为了防止少量杂质进入锅炉而引起结垢,维持炉水磷酸根在标准范围内,炉水采取加磷酸盐处理。炉水设加磷酸盐系统一套(两箱两泵),手动控制。加药装置主要设有机械搅拌溶液箱和加药计量泵。加药时人工将磷酸盐加到溶液箱中,经机械搅拌后由计量泵加到锅炉汽包内。(2)给水、炉水取样锅炉本体带一套给水、炉水取样装置,均为手动控制。(3)炉水校正处理的设备及给水、炉水取样装置的布置炉水加药设备及炉水取样装置暂考虑布置主厂房运转层,在给水、炉水加药间一侧设有药品库,在取样间一侧设有给水、炉水化验站。2.7.6供货范围(1)软化水处理装置;(2)磷酸盐加药装置;(3)给水、炉水取样装置;2.8供排水系统2.8.1设计范围工程界区内的辅机循环冷却水系统、生产给水系统及复用水系统等供水系统的设计。2.8.2设计界限工程界区内的辅机循环冷却水系统、生产给水系统及复用水系统的供水水源,均有业主方将相应管道接至热源厂界区外一米处。其他未提及界限暂按工程界区外一米考虑。2.8.3系统介绍2.8.3.1辅机循环冷却水系统辅机循环冷却水主要用于本工程界区内辅机轴承冷却水、给水、炉水取样装置用水等各生产用水。本工程界区内设辅机循环冷却水系统:机力通风冷却塔,辅机循环水泵。辅机循环水管网分布在主厂房内及其周围,根据用水要求厂区辅机循环冷却水管道布置为枝状管网,采用焊接钢管。2.8.3.2复用水系统考虑满足输煤皮带层冲洗,响应国家环保法律、法规及相关规范、规程,本工程采用复用水系统,均接至总厂区冲洗水管网。由业主方保证水量、水质及水压。2.8.3.3生产给水系统生产给水主要用于本工程界区内的脱硫、除尘加湿、冷渣机冷却用水等生产用水。生产给水系统的水量、水质、水压由业主方保证。生产用水管道分布在灰库、冷渣机及脱硫塔周围,根据用水要求厂区生产补水管道布置为枝状管网。2.8.3.4生活水系统(业主方自理)2.8.3.5排水系统(业主方自理)2.8.3.6消防系统(业主方自理)2.8.4供货范围(不含污废水处理设备)(1)辅机循环冷却水系统(含冷却塔及升压设施);(2)复用水系统;(3)生产给水系统;2.9电气系统2.9.1概述本方案为乡宁县供热有限责任公司3×58MW热源厂的电气变、配、控初步方案,包括开关柜、控制箱、直流系统、动力、控制电缆、等主要安装材料。2.9.2工程分界点电气系统的工程分界点如下:2.9.2.1电源:业主方提供2路10KV电源到承包方所供的高压进线柜,并负责电源电缆的供货与敷设工作。承包方负责高、低压进线柜以内,热源厂工程内部高、低压用电设备的配电控制及电缆敷设。2.9.2.2热源厂界区内电气设备材料包括:开关柜、控制箱、直流系统、动力、控制电缆、锅炉本体照明及主要安装材料。防雷接地、锅炉本体除外的照明由业主方负责。厂区照明及建筑物内照明、通讯、火灾报警、接地等系统由业主方负责。2.9.2.3其他:其他与热源厂系统外设备的分界点均以承包方所供设备的端子为界,施工及安装材料均由业主方自理。2.9.3方案简介2.9.3.1厂用电接线及布置10KV高压部分10KV厂用电采用单母线接线,一路电源进线,锅炉一次风机、引风机、循环水泵、厂用变等高压负荷分别由该10KV母线段引接。(2)380V低压部分:厂用电系统设2台厂用变压器,分别为厂用变压器和脱硫变压器。厂用变压器负责锅炉、输煤、除灰、等热源厂系统低压负荷。脱硫系统单独设置一台变压器,为脱硫系统低压负荷提供电源。380V系统采用单母线接线。低压配电采用PC-MCC型式接线,中央配电室PC供MCC和低压大功率设备用电,MCC在设备就地安装,供小功率设备用电。(3)该主接线特点10KV部分双电源进线、单母线不分段,既可靠,又经济。380V部分使用1台变压器投资省,变压器损耗低、占用容量费省,同时故障时备用电源的投入,可保证紧急生产及安全停机负荷。经济可靠。2.9.3.2直流电源系统全厂直流系统选用一套无端电池调节,电压为220V,100AH铅酸免维护电池,充电设备为高频开关电源,采用N+1个模块,组屏安装,布置在电子设备间,直流系统采用单母线接线,直流负荷采用控制、动力负荷混合供电方式,供全厂的控制、保护、信号、自动装置、断路器合闸等直流负荷,全套系统采用微机监控。系统包括:充电屏、馈线屏和蓄电池组。2.9.3.3继电保护厂用电系统的保护根据《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285-93配置,采用微机型继电保护装置,高压厂用电动机保护选用微机型综合保护装置,装设在相应高压开关柜内,可实现电动机的电流速断保护、定时限保护、过热保护、堵转保护过负荷保护、及4-20mA输出。10KV进线采用线路保护测控装置,可实现三段式过流保护、重合闸等保护。厂用变压器选用微机型变压器保护测控装置,可实现变压器的瞬时电流速断、反时限过流、过负荷等保护。备用电源进线回路采用备用电源自动投入装置,采用进线备自投。2.9.3.4电气设备布置厂用10KV高压开关柜、变压器、低压开关柜主要布置主厂房0m配电室,成双列面对面布置。脱硫、输煤皮带机等分系统设备控制柜在设备就近布置。直流电源系统布置在电子设备间。2.9.3.5电缆敷设主厂房内电缆采用电缆沟、架空桥架和穿管埋地等方式敷设,底层以电缆沟为主,运转层及以上以架空桥架为主。在厂区内以电缆沟为主,局部采用穿管埋地或直接进行电缆敷设。对电缆着火后易造成延燃的区段,采用分段隔离措施,尽可能缩小事故范围,减小损失。如配电屏底的电缆孔洞均用耐火隔板和软性耐火材料严密封堵,厂区电缆沟进入建筑物处采用软性耐火材料严密封堵等措施。2.9.3.6过电压保护及接地(业主方负责)按照《电力设备过电压保护设计技术规程》(SDJ7-79)《电力设备接地设计技术规程》(SDJ8-79)的规定,过电压与接地采取以下方式:1)过电压利用在锅炉烟囱装设避雷针、建筑物屋面上装设避雷带(网)、金属屋面作接闪器,建筑物的柱内钢筋作引下线,地梁及基础钢筋作接地体作防直击雷装置。2)接地全厂接地网以水平接地体为主,水平接地体与垂直接地体组成复合接地体,工作接地、保护接地、防静电接地、防雷接地共用同一接地网,接地电阻要求不大于1Ω。厂用变压器0.4kV侧中性点直接接地。为了保证人身安全和设备安全,全厂所有电气设备(电机,变、配电装置等)的外露可导电部分,金属屋架、金属管道等所有金属构件均可靠接地。2.9.3.7照明及检修网络锅炉本体照明由承包方负责。除锅炉本体外照明由业主方负责。1、锅炉本体正常照明采用三防节能灯,并合理设置自带蓄电应急灯,保证事故检修时照明。2、厂内照明设置原则(1)采用照明,检修网络与动力网络合并的供电方式。(2)正常照明为交流电源,电压为220V。(3)光源:全厂总体采用气体放电灯以及具有长寿命高光效特点的节能型新光源。根据区域工艺及工况选用荧光灯具、配照型、广照型、防水、防尘、防爆、混光等灯具。(4)在主厂房重要场所及出入口和远离主厂房的辅助车间,事故照明采用自带蓄电池的应急灯,供电时间不少于90分钟。3、全厂按区合理分散设置检修电源箱,主厂房由配电室低压柜供电,其他车间检修电源由就地或就近车间配电柜供电。2.9.3.8主要设备选择1)电气设备10KV高压开关柜采用KYN28金属铠装中置移开式开关设备,柜内断路器采用弹簧操作机构的真空断路器。低压配电柜采用GCS抽屉柜。厂用变压器采用节能型干式变压器。2)电缆本工程电缆全部采用铜芯,10kV动力电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆(室外考虑使用铠装电缆);低压动力电缆一般采用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆;控制电缆采用聚氯乙烯绝缘屏蔽电缆;在主厂房、输煤、燃油及其他易燃易爆场所选用阻燃电缆。2.9.3.9消防报警及通讯热源厂系统内设一套消防报警控制系统,在配电室、控制室、电缆夹层、输煤廊等易燃区域布置感温感烟装置,同时分区设置手动报警按钮,发生火情时,现场传感器或手动按钮将指令信号发送至中央火警控制,进行统一处理。热源厂系统内设1套调度通信电话网络,根据需要在调度室、值班室、集中控制室、各辅助车间设置调度电话,方便生产调度。2.10热工自动化及仪表2.10.1控制方式2.10.1.1控制系统本热控方案设计范围主要针对3×58MW循环流化床热水热源厂锅炉本体及辅助系统的模拟量控制、开关量控制、信号及连锁保护等功能,以确保热源厂系统的安全、可靠、经济运行。热控方案选用性能优越、控制可靠的DCS集散控制系统。系统在设计上遵循实时、可靠、先进、开放、易维护等基本原则而进行。2.10.1.2控制室布置控制室和电子设备间标高与运转层相同,在控制室和电子设备间下面设有电缆夹层。在控制室内布置有锅炉、公用部分操作员站、工程师站、打印机台、后备仪表盘等。操作台上布置液晶显示器及操作键盘、鼠标和少量必要的后备紧急操作开关(紧急停机按钮、紧急停炉按钮等)。电接点表等重要仪表安装在后备仪表盘上。控制室电子设备间布置有机组DCS机柜(含电源、模件、I/O、继电器、通讯等)、热工配电电源柜RMCC、UPS柜、锅炉、公用系统热工配电柜等。2.10.1.3辅机系统锅炉及其配套风机、水泵、炉前给煤、除渣、点火、循环补水系统等纳入DCS控制范围,预留相应协议通讯接口。输煤系统、除尘系统、气力输灰系统等辅助车间系统通过光纤电缆通讯协议与DCS实现双向冗余通讯(通讯方式双方协商)。、化水系统、空气压缩系统等使用就地控制。2.10.1.4报警在DCS中为锅炉设置声光报警系统。在操作员站上有报警提示,且在控制室辅盘上布置闪光报警器,对重要参数设置报警点进行声光报警。2.10.1.5热控系统供配电1)本工程设一台UPS,20KVA延时30分,主要为DCS控制站柜、操作员站柜提供电源。2)由电气专业从厂用低压段提供AC380V/220V两路电源至热控配电电源柜。热工配电电源柜实现双电源供电,为DCS系统、电动调节、一体化电动阀门、仪表供配电等。2.10.2控制水平主要电气设备采用自动控制和就地手动控制两种控制方式,系统主要运行在自动方式下,在就地控制箱上设置自动/手动转换开关,只有在现场操作或维修时才在手动方式下运行。就地手动操作具有最高的控制优先权。本工程控制水平如下:热原站的热力生产过程控制集中在控制室实现。在控制室内,运行人员以LCD和键盘为监视及控制中心,实现对热电站的监视和控制,可达到如下水平:在就地运行人员的配合下,实现机组的启停;实现正常运行工况的监视和调整;实现异常工况报警和紧急事故处理。2.10.3热工自动化系统的配置与功能:2.10.3.1系统配置说明DCS集散控制控制系统可选用国内成熟的DCS系统,操作系统为WindowsXP或Windows2007全中文操作界面。系统中主控器冗余、电源冗余,网络冗余,I/O点具有15%的富裕量。支持工业标准信号,如电流、电压,热电偶、热电阻等标准信号的全范围输入,软件设置信号类型,信号量程。支持实时趋势曲线在线组态,用于系统运行分析、故障分析,可形成多种多样的报表。2.10.3.2工程师站、操作员站配置根据工程规模,系统点数配置、操控的需要,本工程配置:一套工程师站。工程师站采用工控机,22″LCD显示器,配置一台打印机(A4)以完成历史报表打印、报警打印等。该站微机上配有全厂局域网网卡,可以将重要数据送入再上一级的全厂局域网。三套操作员站。一台锅炉一套,公用系统一套,备用一套。操作员站配置22″LCD显示器。2.10.3.3功能描述本工程DCS系统暂按如下功能配置:数据采集和处理系统(DAS);机组模拟量控制系统(MCS);机组顺序控制系统(SCS);锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)。2.10.3.3.1控制系统的主要功能1)数据采集系统(DAS)应连续采集和处理所有与机组有关的重要测点信号及设备状态信号,功能包括操作显示、报警显示、历史记录、事故记录等。2)模拟量控制系统(MCS)主要功能包括:给煤量控制系统总风量指令控制系统一次风量控制系统(炉床温度及炉膛出口温度控制系统)二次风量控制系统(烟气含氧量控制系统)引风量控制系统(炉膛负压控制)热水出回水温度控制系统补水水量控制系统3)顺序控制系统(SCS)功能包括在集中控制室内监视和控制机组所有辅机、阀门、挡板、设备的保护和联锁。4)锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)是一个燃烧器管理和燃料安全联锁系统,它能在锅炉正常工作和启动、停止等运行方式下,连续监视燃烧系统的参数与状态,并进行逻辑运算判断,通过联锁使燃烧设备中的有关部件按照既定的合理程序完成必要的操作或处理未遂性事故,以保证锅炉炉膛及燃烧系统的安全,它将在防止由于运行人员误操作及设备故障时引起锅炉喷烟、爆炸而产生的人身伤害、设备损坏方面起重要的保障作用。FSSS包括燃烧器控制系统(BCS)和燃料安全系统(FSS),可对锅炉运行的主要参数和锅炉辅机运行状态进行连续监测并对锅炉燃烧器进行管理,在操作人员来不及处理的危机情况下将燃料系统置安全状态,从而保证锅炉及所附设备的安全。FSSS系统除集控室中的DCS控制外,在炉前还设有现场设备的就地控制柜,操作人员可通过就地控制柜操作,试验炉前设备,就地控制柜还接受DCS操作指令,并向DCS反馈炉前设备状态。FSSS除能通过集控室程控点火外,还可通过就地点火柜上的“程控/就地”切换在就地单步操作点火。5)DCS应完成机组运行参数的数据采集和监视(DAS)、模拟量控制(MCS)、开关量控制(SCS)、和电气监控(ECS)等功能,以满足机组各种运行工况的要求并确保机组安全高效运行。2.10.3.3.2电气监控本期工程采用集中控制方式。锅炉及部分公用电气系统的控制、信号和测量采用一体化计算机监控系统进行监控,不再设置常规二次控制屏。2.10.4热工保护与连锁措施2.10.4.1按规范和工艺要求为相关设备和系统设置必要的连锁保护。A、锅炉运行保护锅筒出水压力低保护。锅筒出水温度高保护。炉膛压力保护。手动/自动(众多条件之一时)紧急停炉保护。B、补水系统保护补水压力低保护。D、其他辅机的运行保护对于辅机的相关保护,比如除渣、输煤系统等均参照各辅机保护要求进行配置。另在控制室内装设的紧急停机按钮,可以直接操作紧急停机和关停重要设备。2.10.4.2控制室监视器上以下热工检测项目设有声光报警信号:a.重要热工参数偏离正常范围b.有上下限值报警要求的次要参数偏离正常范围c.热工保护和重要的连锁项目动作d.重要设备的工作状态异常e.重要电源回路故障f.自动调节系统故障g.DCS监控系统故障2.10.5主要设备选型集散控制控制系统选用国内业绩成熟、可靠性高、性能价格比高的DCS系统。DCS系统DPU、电源、通讯网络均按冗余配置,IO点数裕量考虑15%。设置足够数量的温度、压力、物位、液位、流量等测点,对于参与联锁及保护的重要测点采用冗余设置,做到三取二。仪表选型本着安全可靠﹑技术先进﹑安装维护方便、经济合理,满足过程测量介质工况条件和过程监控要求的原则,做到电气接口尽量统一,过程接口尽量统一,便于仪表的互换,减少备用品种。压力(差压)变送器:选用智能变送器,选用技术先进、精度高、稳定性好的二线制智能型变送器,带Hart通讯协议。热电偶:选择K分度热电偶;热电阻:选择Pt100型热电阻。电动阀门的阀门电动装置采用国产优质一体化电动执行机构。开关量仪表:用于机组保护或重要连锁回路的开关量仪表选用进口产品,其余采用国产优质产品。在烟气流速快,仪表磨损程度高的位置温度测量元件选用抗震防磨设备。其他控制设备采用国内优质产品。控制电缆选用阻燃型屏蔽电缆或阻燃计算机电缆。2.11土建部分根据工艺要求,本工程的布置由炉前依次为:煤仓间、锅炉间(锅炉运转层标高为7m)、除尘设备、引风机、脱硫塔、烟囱、灰库、空压机房及油罐区(油泵房及油罐)。烟囱为混凝土结构,脱硫附属设施区布置在脱硫塔的后侧,灰库(400m3)布置在烟囱的左侧。空压机房布置在皮带廊下方,油罐及油泵房(合称油罐区)布置在独立区域内。煤场由业主负责设置干煤棚。1、设计依据:法规标准:土建结构设计应遵循:国家现行的有关标准、规范和规定现行的电力行业标准土建设计执行的主要规范如下:《建筑结构可靠度设计统一标准》[GB50068-2001]《建筑结构荷载规范》[GB50009-2012]《混凝土结构设计规范》[GB50010-2010]《混凝土结构工程施工质量验收规范》[GB50204-2002]《普通混凝土配合比设计规程》[JGJ55-2000]《建筑抗震设计规范》[GB50011-2010]《构筑物抗震设计规范》[GB50191-2012]《建筑地基基础设计规范》[GB50007-2011]《建筑地基处理技术规范》[JGJ79-2002][J220-2002]《建筑桩基技术规范》[JGJ94-2008]《地下工程防水技术规范》[GB50108-2001]《动力基础设计规范》[GB50040-96]《钢结构设计规范》[GB50017-2003]《钢结构工程施工质量验收规范》[GB50205-2001]《建筑钢结构焊接技术规程》[JGJ81-2002]《砌体结构设计规范》[GB50003-2011]《砌体砂浆配合比设计规程》[JGJ98-2000]《砌体工程施工质量验收规范》[GB50203-2002]《屋面工程技术规范》[GB50345-2012]《火力发电厂设计技术规程》[DL5000-2000]《电力工程地基处理技术规程》[DL/T5024-2005]《火力发电厂建筑设计规程》[DL/T5094-2012]《火力发电厂土建结构设计技术规定》[DL5022-2012]《工业建筑防腐蚀设计规范》[GB50046-95]《火力发电厂与变电站设计防火规范》[GB50229-2006]《电力设施抗震设计规范》[GB50260-2013]统一使用的制图标准和规定《房屋建筑制图统一标准》[GB/T50001-2001]《建筑结构制图标准》[GB/T50105-2001]2、设计内容2.1土建工程主要建构物(1)主厂房部分:煤仓间、锅炉间;(2)排烟除尘、脱硫脱硝部分:除尘器基础支架、引风机棚、烟道、灰库、渣库、空压机房、烟道支架、烟囱、脱硫塔、CEMS小屋、脱硝车间等。2.2土建工程主要建构物的布置主厂房采用煤仓间、锅炉间顺序布置。炉后有除尘器基础支架、引风机棚、脱硫塔、烟囱、灰库、脱硝车间、油罐区等。2.3建筑物火灾危险性分类根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第3.1.1条确定主厂房的生产的火灾的危险性为丁类。2.4建筑物耐火等级的确定本设计依据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第3.2.1条确定建筑物构建耐火等级按二级进行设计,其建筑物构件燃烧性能和耐火等级均可满足现行国家标准及规范的有关要求。2.5建筑结构安全等级建筑结构的安全等级为二级,建筑抗震设防类别为丙类,结构的设计使用年限为50年。2.6主要建筑材料砖:MU15普通砖。砂浆:M10混合砂浆及水泥砂浆。混凝土:C15,C30。钢材:Q235-B钢,钢筋:HPB级、HRB级。2.7地基基础基础采用条形基础、筏板基础、独立基础。2.8主厂房建筑、结构(1)主厂房整体布局及主要设计参数主厂房布置见总平面布置图,本期工程主厂房主要由煤仓间、锅炉间组成。主厂房主要尺寸见表:煤仓间煤仓间跨度m8煤仓间纵向长度m63锅炉间锅炉间跨度(C列至D列)m24锅炉密封形式m半露天(2)主厂房内的交通主厂房底层与运转层设有横向通道,固定端设有室内楼梯。厂房内任何工作点到最近安全出口的距离控制在50m内。扩建端设有室外钢梯。主厂房纵横与垂直的交通相互疏通,形成便利的交通网络,满足人员生产及安全疏散的要求。(3)主厂房的通风与采光主厂房通风的气流组织是以厂房四周侧窗为进出风口。主厂房采光主要B、C列及山墙上的独立窗共同采光。主控室及配电室为人工照明采光。以自然采光为主,人工采光为辅。(4)主厂房的防火主厂房建筑物的火灾危险性属于丁类,耐火等级为二级。电缆夹层、电缆竖井的各围护构件上及防火隔墙上的穿管空隙采用非燃烧材料堵塞严密。疏散钢梯宽度不小于0.9m,坡度不大于45°。主厂房各高低屋面之间均设检修兼消防用钢梯。凡有防火要求的电缆夹层,电气用房均设防火门,并有两个出入口满足防火规范要求,房间吊顶,墙体材料及通道、出入口的门均按防火要求。(5)主厂房防、排水一般建、构物的屋面,其防水等级Ⅱ级。对需防水的配电室、控制室、卫生间其防水等级Ⅰ级。主厂房屋面为有组织排水。(6)建筑立面建筑物外墙体±0.000以下为300MU15普通砖墙,M10水泥砂浆。外墙标高±0.000以上为300MU10普通砖墙,M7.5混合砂浆。窗选用塑钢(上悬)窗。电气用房均采用防火门窗。进设备大门为折叠门,其他的门采用钢门。地面有排水沟和集水坑,楼、地面考虑水冲洗。工艺要求防腐的房间,楼地面、墙面及顶棚均做防腐。防水卷材:1.5厚三元乙丙高分子卷材,防水涂膜:2.0厚聚氨酯涂膜。立面造型要求能够满足工艺、结构等专业的需要,力求外观简洁明快。(7)建筑装饰建筑装饰条件见下表车间地面:混凝土地面内墙:乳胶漆涂料踢脚线:水泥砂浆外墙:丙稀酸涂料顶棚:乳胶漆涂料塑钢窗、防火窗防火门、普通门、卷帘门集控室楼面:防静电地板内墙:A级防火涂料踢脚线:瓷砖穿孔石膏吸音板顶其他装饰条件:1)卫生间完成面层比其他房间低20mm2)屋面雨水管为Ф100PVC,所有雨蓬吐水口均为Ф50UPVC,L=200,外伸503)门窗洞口阳角采用1:2水泥砂浆做小方护角。4)外部装修的色彩、色带,总体格调,应与全厂形象设计谐调一致。2.9结构设计(1)结构体系及结构选型主厂房采用现浇钢筋混凝土框排架结构体系。CEMS小屋采用轻型封闭结构。引风机房采用防雨棚。空压机房采用钢筋混凝土框架结构。脱硝车间采用轻型封闭结构。(2)其它建构筑物建筑结构设计除尘器基础采用钢筋混凝土结构,烟囱采用钢筋混凝土结构,脱硫塔支架采用钢筋混凝土结构。地下沟道、坑、池等均采用钢筋混凝土结构。烟道支架采用混凝土结构。渣库、灰库基础采用钢筋混凝土结构2.10基础选型(1)主厂房采用现浇钢筋混凝土条形基础。基础的混凝土强度等级C30,垫层C15;锅炉基础及其他附属设备基础均采用混凝土块体基础。(2)烟囱基础采用钢筋混凝土圆板基础、除尘基础采用钢筋混凝土独立基础或筏板基础;(3)辅助、附属建(构)筑物采用条形基础;(4)渣库、灰库为钢筋混凝土块体基础。2.12采暖通风2.12.1方案介绍根据当地气象资料、设计规范和锅炉布置形式,该工程项目对以下的各功能房间进行采暖通风空调设计,方案详见下表。房间名称采暖通风备注集中控制室√√锅炉间√煤仓间√√轴流风机碎煤机房、输煤栈桥√√防爆轴流风机空压机房√轴流风机配电室√防爆轴流风机2.12.2设计依据1、建筑土建专业提供的平、立、剖面图。2、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003。3、《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》DZ/T5035-2004。2.12.3系统介绍本工程暖通设计部分主要包括三个系统:一是各功能房间(详见方案介绍)的通风系统二是各功能房间(详见方案介绍)的采暖系统三是各功能房间的空调系统,空调系统根据业主要求(夏季锅炉停运期间需要检修和值班的房间),根据实际情况采用分体式空调机。1)通风系统:本工程所设计的通风系统是采用轴流风机的机械通风,主要是稀释房间里的污染物或气味,除去房间里余热和余湿,维持房间热湿平衡,保证房间良好的空气质量。2)空调系统:本工程所设计的空调系统采用单频制冷空调机的空调系统,夏季供冷,实现对各个功能房间的温度、湿度、洁净度和空气流速等进行调节和控制,维持房间热湿平衡,并提供足够量的新鲜空气,来满足人们正常的生活、生产、工作需要。3)采暖系统:本工程所设计的采暖系统采用的热媒为热水;采暖形式是单管上供下回式;散热器采暖铸铝立柱式散热器。2.12.4结论综上所述,该暖通系统设计方案满足贵公司的暖通设计要求;满足各设计规范的要求及各个功能房间的空气质量和人的舒适性要求。2.13脱硝系统根据国家环保部发布的《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)的要求,NOx排放浓度需控制到300mg/m3(标干,9%O2)以下。太原锅炉集团生产的循环流化床锅炉本身NOx排放满足达标要求。无需配置脱硝系统。需业方确定及提出当地最新环保标准的要求,若为100时,采用炉内SNCR脱硝系统。2.14脱硫系统技术方案:1、工艺流程石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统主要由以下系统组成:由石灰石粉料仓、石灰石制粉、浆料站构成的石灰石制备系统;由洗涤循环、除雾器和氧化工序组成的吸收塔系统;由回转式烟气-烟气换热器GGH、脱硫风机、挡板门和烟道组成的烟气系统;由水力旋流器、皮带脱水机、石膏贮仓组成的石膏处理系统;废水处理系统;2、石灰石浆液制备系统吸收剂制备系统应优先采用直接购买石灰石粉方案,否则应自建制粉系统。石灰石浆液制备系统主要由石灰石粉贮仓、石灰石粉计量和输送装置、带搅拌的浆液罐、浆液泵等组成,如图3所示。将石灰石粉由罐车运到料仓存储,然后通过给料机、计量器和输粉机将石灰石粉送入在浆配制罐。在罐中与来自工艺过程的循环水一起配制成石灰石质量分数为15%~20%浆液。用泵将该浆液经由带流量测量装置的循环管道打入吸收塔底槽。3、吸收塔吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置,要求气液接触面积大,气体的吸收反应良好,压力损失小,并且适用于大容量烟气处理。吸收塔的数量应根据锅炉容量、吸收塔的容量和可靠性等确定。吸收塔的设计在湿法FGD系统中是十分关键的。我公司采用逆流空塔喷淋式吸收塔。3.1主要反应烟气中SO2,SO3在吸收塔中发生的主要反应如下:SO2+H2O→H2SO3SO3+H2O→H2SO4CaCO3+H2SO3→CaSO3+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4→CaSO4+H2O+CO2↑
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