热电联产供热项目可行性研究报告

6工程设想6.1全厂总体规划及厂区总平面规划1.厂区总平面规划布置本工程规模为3炉3机，并预留3炉3机扩建位置，充分利用园区内已有的公用设施，并对厂区建、构筑物、生产场地及道路绿化进行有序布置。受选址条件限定，工程选址不再进行比对筛选。2.布置原则：遵循国家现行有关规范标准，依据当地工业生产区的规划要求进行总平面布置。满足工艺生产及运输要求，合理布局，使流程、管线及道路短捷顺畅，节省占地，节约投资。在设计中结合防火防爆、安全卫生、交通运输、地形地貌、水文气象等方面的因素，力求布置紧凑，整体协调、美观。3.总平面规划布置方案根据工艺流程及生产要求，结合拟建厂址场地实际及交通运输条件，考虑总图布置方案如下：本期工程界区内的主要生产建、构筑物和辅助建筑按功能划分为：主厂房区，储煤区，110kv配电区等三个部分。主厂房区：主厂房位于整个园区的中部偏南，汽机间东西向布置，锅炉间南北向布置，汽轮机间、除氧间、煤仓间位于锅炉间南侧。自北向南为烟囱、引风机、除尘器、锅炉间、煤仓间、除氧间、汽机间。输煤栈桥由北向南走向，由煤仓间东侧进入炉前。储煤区：布置在主厂房北侧。110kv配电区：布置在主厂房南侧。本期工程热电项目规划占用拟建场地的东、南部，用地界线内的占地面积约为13万㎡，项目总占地面积约为400亩（含预留扩建场地），厂区内的运输道路采取环形设置，便于物料运输和消防。详细布置见附图。本工程总图技术经济指标见下表。表6-1：厂区主要技术经济指标表序号项目单位数量1厂区围墙内用地面积191949.12单位容量用地面积1.273厂区建构筑物用地面积60247.54建筑系数31.385场地利用面积120678.46场地利用系数62.877厂区道路及广场面积26201.18厂区道路及广场系数13.659厂区绿化用地面积28792.410绿地率15.004.厂区竖向布置厂区竖向布置采用平坡式布置方式。5.厂区排水厂区内排雨水采用排水沟。厂区场地排水坡向道路,排水坡度在0.5%～5%之间。场地雨水排入城市型道路，再经雨水口收集，排入雨水管网，最后排出厂外。6.厂区防洪厂区设计标高应高于50年一遇洪水水位0.5米以上。7.厂内道路厂内道路采用城市型水泥混凝土路面，主厂房环形路及其他主要道路宽7.0m，采用双车道双坡型,次要道路宽4m，采用单车道单坡型，行车道路的转弯半径采用12.0m。厂内道路的设置同时满足运输和防火要求，在主厂房区、料仓、露天燃料堆场周围设置环形道路。8.管线及沟道布置采用地下敷设方式 ，地下敷设包括地下沟道敷设及直埋敷设方式。地下沟道包括部分电缆沟、排水沟，管沟道间距应满足总图规范要求，管沟道底部设2%的横坡和不小于3‰的纵坡，并在较低点设积水坑，积水坑与附近的排水检查井之间埋设排水管，这样可保证管沟道内的积水能够顺利排除。直埋管道包括循环水管、上下水管、消防管道、工业水管、暖气管等。沟道主要为电缆沟，循环水加药沟。9.厂区绿化9.1绿化规划原则厂区绿化应根据电厂总体规划，结合总平面布置及地下管线规划，因地制宜、统筹规划、分期实施，为电厂创造良好的工作生活环境。厂区绿化要结合本地区的特点，与周围环境相协调，合理配置绿化树种。结合总平面布置，对厂前附属、辅助区、主厂房区、燃料区重点绿化，以植物造型为主。9.2绿化布置主厂房区的绿化应注意固定端、A列外，该地段以种植绿篱和草坪为主，辅以观赏性的灌木。厂前区的绿化,应以美观为主,适当种植高大乔木及园林小品。9.3绿化用地面积及绿地率本期工程厂区绿化用地面积为28792.4m2，绿地率为15%。10工厂运输：新建机组年增运输量及运输方式煤：450000吨/年(运入，汽运)灰渣：116550吨/年(运出，汽运)运输调配及车辆考虑：热电站本期工程燃煤全部由汽车运输至热电厂。其中汽车运输由社会车辆担负全部运量，车型为重型半挂车最大载重量为40吨，车辆进厂经汽车衡计量后到煤场卸车。日最大耗煤量及来车情况见下表：表6-2：锅炉日耗煤量及进车情况表(按出力220t/h考虑)项目3x220t/h备注日耗煤量1960t（22h/d）日最大进煤量2376t不均衡系数1.2日最大进车量60辆汽车载重量按平均40t6.2装机方案6.2.1锅炉选型目前用于热电站的炉型主要有：链条炉、煤粉炉、循环流化床锅炉以及近年生物质能发电厂所用的秸秆锅炉，链条炉和生物质锅炉收其自身结构性能的影响本工程不予考虑，循环流换床锅炉虽然燃煤适应性较强，但是由于其磨损比较严重，连续运行能力不如煤粉锅炉，所以，综合考虑，本工程选用技术成熟，运行可靠的煤粉锅炉。6.2.2汽轮机选型（1）选型原则 本项目本着以热定电、热电联产和节能降耗的原则进行选型。常用供热机组主要为抽凝式和背压式。抽凝式机组发电量和供汽量可互不干涉，实际运行中可根据热负荷进行灵活调整；背压式机组排气全部外供，满负荷工作时经济效益较好，抽背式机组调整抽汽可满足热负荷的波动，当调整抽汽变化时，排汽量也随之变化，因此，对负荷波动适应性较强。另外，根据热负荷的调查，由于本期工程的热负荷均为工业热负荷，热负荷稳定可靠，一天内波动较小（在10%左右），而且有两台背压机组在一定程度上对负荷的波动适用性更广，所以可以采用背压式汽轮发电机组。（2）汽轮机抽汽及背压参数确定汽轮发电机组选用国产系列的抽背及背压式汽轮机产品，根据设计热负荷情况，本项目提出以下方案：方案一：3x220t/h高温高压煤粉锅炉+3×B25-8.83/0.98背压式汽轮机组。表6-3：装机方案一热经济指标计算结果表序号项目单位3x220t/h锅炉+3×B25-8.83/0.98背压汽轮机平均（额定）1热负荷0.98MPat/h4802B25汽机进汽量t/h205x33B25发电功率KW25000x34B25供汽量0.98MPat/h160x35锅炉直供汽量t/h220x36发电年均标煤耗Kg/KWh0.1737供热年均标煤耗率Kg/GJ39.688综合厂用电率%21.009发电厂用电率%1010供单位热量耗厂用电量KWh/GJ5.7311供电年均标煤耗率Kg/KWh0.19212年发电量KWh/a56250万13年供电量KWh/a44436.6万14年利用小时数h750015年供热量GJ/a1080万16年耗标煤量t/a52581517热化系数118年均全厂热效率%80.4619年均热电比6.7520年节约标煤量t/a285608（与区域供热锅炉房65%热效率比较）方案二：2x220t/h高温高压煤粉锅炉+2×C50抽凝汽轮机组。表6-4：装机方案二热经济指标计算结果表序号项目单位3×220t/h炉3×C50-8.83/0.98平均1热负荷0.98MPat/h4802C50汽机进汽量t/h9123C50发电功率KW1500004C50供汽量0.98MPat/h4505锅炉直供汽量t/h306发电年均标煤耗Kg/KWh0.2887供热年均标煤耗率Kg/GJ40.348综合厂用电率%15.169发电厂用电率%1010供单位热量耗厂用电量KWh/GJ5.7311供电年均标煤耗率Kg/KWh0.3212年发电量KWh/a37500×10413年供电量KWh/a31816.13×10414年利用小时数h750015年供热量GJ/a338×10416年耗标煤量t/a24413117热化系数118年均全厂热效率%63.219年均热电比2.9520年节约标煤量t/a82950比较可知，方案二存在以下缺点：首先，在额定工况下，总的供气量仅为450t/h，不能满足生产需求，还需要从锅炉直供汽补充汽量；其次，汽轮机要求的进汽量为912t/h，远远大于锅炉所能提供的汽量；再次，热效率偏低，煤耗高。所以，如果选择方案二的抽凝机组，务必需要增大锅炉容量，增加投资成本，故综合考虑，选择方案一，锅炉与汽机均在较好工况下运行，可靠稳定，供汽能力满足生产用汽要求，而且，运行经济，综合效率高。6.2.3发电机选型考虑热电厂综合蒸汽平衡的需要，发电机生产能力应有足够的生产调节余地。为充分发挥蒸汽的发电价值，发电机应有一定能力可满足汽轮机在安全范围内的“满发和超发”。本工程背压汽轮机出力随着热负荷及进汽量增加而增加，可见汽机在热负荷最大工况时单台出力可达到25MW左右，汽轮机在安全范围内可以超发，因此，选用25MW发电机。综上所述，本工程发电机采用国产发电机标准系列QF-25MW-2可控硅静止无刷励磁发电机组，可以确保电厂运行的安全性与经济性。6.3.主机技术条件锅炉：220t/h高温高压煤粉煤气锅炉额定蒸气压力：9.8MPa额定蒸汽温度：540℃给水温度：215℃额定蒸发量：220t/h锅炉效率：90%脱硫方式：炉后湿法脱硫数量：3台尾气最大掺烧比例：40%汽轮机：背压式汽轮机型号：B25-8.83/0.98额定功率：25MW进汽压力：8.83MPa进汽温度：535℃额定（经济）进汽量：205t/h背压排汽压力：0.98MPa背压排汽温度：276℃背压排汽量：178t/h扣除加热蒸汽后外供蒸汽量：160t/h数量：3台发电机：发电机型号：QF-25MW-2型额定功率：25MW电压：10.5KV转数：3000r/min台数：3台主要设备本项目所选设备均为国产设备。详见下表表6-6：主要设备一览表序号设备名称型号单位数量1煤粉锅炉G220-9.8/540台32送风机台63一次风机台64锅炉引风机台65磷酸盐加药装置套36布袋除尘器2台台37干渣机台68煤仓个69烟囱150m上口直径4.0m座110背压式汽轮机B25-8.83/0.98台311汽轮发电机QF-252台312高压除氧器台313电动锅炉给水泵台414减温减压器套16.4热力系统本工程装机规模为3x220t/h高温高压煤粉锅炉，配3台B25MW背压式汽轮发电机，具体阐述如下：6.4.1．主蒸汽系统主蒸汽系统采用母管制。接自每台锅炉过热器出口联箱的主蒸汽管道分别与主蒸汽母管相连，再由主管汽母管引出一路接至汽机主汽门。过热器出口的第一道电动闸阀和进入主汽门前的第一道闸阀都设有小旁路，在暖管和暖机时使用。减温减压器的高压蒸汽管道也由主蒸汽母管引出。6.4.2．回热系统和加热器疏水系统每台机组分别有两台高压加热器。其回热系统主要供给高压除氧器和高压加热器。为了防止在机组甩负荷时蒸汽倒入汽缸，而使汽轮机超速，以及防止因加热器水位过高而使汽轮机进水，在各级抽汽管上分别装有逆止阀。加热器疏水系统为逐级回流系统。6.4.3.主给水系统高压给水系统采用母管制。共装设三台给水泵，两用一备，每台泵可满足一台炉110%额定负荷。每台机组设2台高压加热器，两台高压加热器采用大旁路系统，主给水管道自给水泵出口经高压加热器至给水母管，再由给水母管接至锅炉的省煤器入口，至锅炉省煤器的给水管道上都设有给水操作台。正常运行时，给水由主路调节阀调节；锅炉启动时，则由旁路调节阀调节；减压减温器的喷水来自给水泵出口母管。锅炉给水（215℃）来自高压除氧器，高压除氧器的给水来自系统内部的补水及化学水。6.4.4.热网凝结水系统热网凝结水系统采用母管制。热网凝结水回水并入回水母管后进入缓冲罐，然后经水泵泵送至除氧器。凝结水管道在进入缓冲罐前设置凝结水精处理装置。不足部分由化水车间来的除盐水经轴封加热器加热后补入除氧器。6.4.5.中继水系统本工程不设中继水泵。6.4.6.工业水系统工业水系统采用母管制。机炉各用水点分别接自工业水母管。6.4.7.主要辅助设备选择（1）泵类的选择原则系统中所有水泵的容量都有10%的余量，水泵的扬程根据相应的规程规定都有一定的余量。（2）除氧器及除氧水箱选择原则除氧器总容量应满足锅炉最大给水消耗量。除氧水箱的有效总容量应满足10~15分钟的锅炉最大连续蒸发量时的给水消耗量。（3）减温减压器选择原则减温减压器的选择总容量等于汽轮机最大抽汽量或排汽量。6.4.8.保温油漆根据我国目前保温材料的生产和供应情况，本工程采用硅酸铝和岩棉两种材料。高温管道（350℃以上）采用硅酸铝材料，低温管道采用岩棉保温。主蒸汽管道、主给水管道及本体范围内的主要管道、室外烟道、热网管道，在保温层外加镀锌铁皮护板。6.5燃烧系统6.5.1.燃烧系统每台锅炉设2个煤斗，燃煤从输煤系统3#皮带进入煤斗，由煤斗出来的燃煤经给煤机（每台锅炉共2台）进入炉前钢球磨煤机（每台锅炉共2台），再经粗粉分离器（每台锅炉共2台）、细粉分离器（每台锅炉共2台），分离后煤粉进入煤粉仓，煤粉仓中的煤粉经过12台叶轮给粉机通过煤粉混合器与热风混合后送入炉膛燃烧；细粉分离器后的乏气通过排粉风机（每台锅炉共2台）送入炉膛燃烧。炉膛采用负压燃烧，平衡通风，每台锅炉设置2台锅炉送风机，冷风经空气预热器进入风道，一路送入锅炉燃烧器，另一路送入磨煤机入口作为制粉系统的通风和干燥用，再一路通过煤粉混合器与煤粉混合后送入炉膛燃烧。每台锅炉设置2台引风机，除尘器采用布袋除尘器。烟气经过热器、省煤器、空气预热器后从锅炉尾部竖井下部引出。通过烟道进入布袋除尘器，净化后的烟气由引风机送入脱硫设施，经过脱硫处理以后的烟气通过烟囱排入大气。本工程共建设1座烟囱，一期3炉3塔建设1座高150m的烟囱。锅炉点火油采用电石尾气点火，设于炉膛燃烧器下部。6.5.2制粉系统磨煤机及相应的制粉系统是煤粉炉的主要附属设备。制粉系统分仓储式和直吹式。仓储式的系统性能可靠性高。当制粉系统或磨煤机出现故障时不会直接影响锅炉的运行。煤粉细度也能保持稳定，负荷调节手段多，运行灵活性大，滞延性小。但投资费用较大。直吹式的特点是：系统简单，占地少，投资费用低。但系统可靠性差负荷变化调节只能在给煤机上进行，滞延性大。系统出现故障就会影响锅炉运行，甚至熄火。经综合比较本工程推荐采用仓储式制粉系统。6.5.3送粉系统原煤由原煤仓经过给煤机进入钢球磨煤机，同时干燥剂也由此送入，煤粉经过粗粉分离器的分离，粗颗粒由回粉管回到钢球磨煤机内重新磨制，较细部分进入细分分离器做气粉分离，分离出来的合格煤粉送入煤粉仓由排粉机抽取的乏气作为一次风，将煤粉仓中的煤粉用给粉机通过给粉管道送入锅炉燃烧器。该系统在粗粉分离器回粉管上、细分分离器煤粉出口管道上都装有锁气器，以防止气体倒流。当钢球磨煤机停运时排粉机还可直接抽取空气预热器的热风作为一次风来维持锅炉的正常运行。为了避免煤粉结块和自然爆炸，可利用排粉机的负压通过吸潮管把煤粉仓和螺旋输粉机内的潮气吸出。为了防止木块、木屑混入煤粉，在钢球磨煤机出口管道上和细粉分离器煤粉出口管道上，装置木块分离器。6.5.4尾气供气系统尾气由管道接入锅炉燃烧器。厂区尾气主管道上设有电动蝶阀、眼镜阀、流量测量装置、快速切断阀、检查门、吹扫管及放散管等必要的管件及安全附件。6.6主厂房布置主厂房自东向西布置汽机房、除氧煤仓间、锅炉、除尘、引风机、脱硫装置顺序布置。汽轮发电机组纵向布置，机头朝向北，汽机房、除氧煤仓间和锅炉房等运转层标高都为8m标高。6.6.1.汽机房布置汽机房跨距为24m，屋架下弦标高为20.75m，吊车轨顶标高为17.5m。汽机房柱距8m、27跨，总长度为113.2m。汽轮机基础平台与加热器平台采用岛形布置，与厂房运转层均有钢平台联接。厂房内新上50/10t桥式起重机一台，供汽机房内主要设备安装检修用。汽机控制室布置在8.0m层。6.6.2.除氧煤仓（低压配电室）布置B-C跨为除氧间，除氧间跨度9.6m，C-D跨为煤仓间，煤仓间跨度9.9m，柱距均为8.0m。除氧间各层布置：0.0m层：布置电气高低压配电室、电抗器室。4.0m层：为电缆夹层。8.0m层：为运转层，分别布置电子设备间,集中控制室。12m层：为管道夹层。15m层：为除氧间层，布置2台除氧器（含水箱）、一台连续排污扩容器。煤仓间各层布置0.0m层：布置磨煤机。8.0m层：布置给煤机。15m层：布置给粉风机。24.0m层：布置输粉机。30.5m层：布置粉分离器。6.6.3.锅炉房布置锅炉房跨度为32.1m，锅炉采取半露天布置，柱距8.0m，运转层标高8.0m，运转层平台作为锅炉检修场地。在锅炉房后依次布置有除尘器、两台引风机、水平烟道。烟道：钢筋混凝土框架结构，砖墙围护，内衬采用耐酸胶泥砌耐酸釉面砖。烟囱：高度150m，采用钢筋砼筒体结构，桩基础。内衬采用钛钢复合板材料。6.6.4.除尘引风机间布袋除尘器室外位置设保温层。引风机布置在水平烟道旁的合适位置。6.7电气部分6.7.1建设规模本项目为3x220t/h+3XB25MW煤粉锅炉配套背压机组热电联产机组。规划以110kV电压等级与外部联系，为本项目配套建设一座110kV升压站。本项目110kV系统通过2回110kV线路接入本公司110kV变电站。本项目110kV变电站主变容量为40MVA，一次性建成。6.7.2电气主接线主变压器电厂110kV升压主变压器选用普通型双卷升压变压器，容量为40MVA，阻抗取10.5%，联接组别为Yn/d11，变比121±2X2.5%/10.5kV，中性点按直接接地设计，考虑接地/不接地的运行方式。电气主接线依据系统资料，电厂规划容量3×25MW，本期建成。110kV电气主接线采用双母线接线，电厂出2回110kV线路接至公司110kV变电站。发电机变压器采用发变组单元接线形式，不设出口断路器，仅设可供维修用的隔离开关或可拆连接片。发电机出口为10.5kV电压。图纸见D01。高压起动备用电源引接本期工程设置一台高压起动备用变压器，电源由本期110kV母线引接，容量为12.5MVA。升压站设备110kV升压站电气设备采用室内GIS设备布置，考虑周围环境因素，污秽等级按IV级考虑。110kV电气设备选择按40kA考虑。主变、起备变至110kV升压站之间采用架空软导线或硬母线架空方式连接。6.7.3厂用电接线方案高压厂用电源设置有两种方案：1）采用10kV电压等级，主变低压侧至厂用段设限流电抗器；2）采用6kV电压等级，主变低压侧至厂用段设高压厂用变压器。方案分析：根据规程，高压厂电源如果除厂用电源以外没有其它负荷，电压宜选6kV。高压厂电源的电压为6kV电压等级要比10kV电压等级安全。高压电机设备6kV等级要比10kV电压等级绝缘要求低。如果高压厂电源采用6kV，则在主变压侧要设高压厂用工作变压器。如采用10kV电压等级，则主变低压侧只需高电抗器。电抗器的投资要远小于变压器。如高压厂用电与发电机都采用10kV，根据规程规定10kV系统的电容电流有可能超出发电机最大允许电容电流。为了消除电容电流，要在发电机中性点上装设电容电流补偿装置。电容电流补偿装置的容量要随着6kV系统的增大而增大。从上述看，虽然采用6kV要设高压厂用工作变，但其它电机设备投资6kV要比10kV低。另10kV要增设发电机中性点消弧线圈，并10kV系统要比6kV系统的不可预测性大的多。如采用6kV系统向外供电，可以通过升压变压器升到10kV后向外供电。因此，无论从安全和工程造价10kV对于6kV都没有优势。所以本院建议高压厂用电源采用6kV电压等级。厂用电电压采用6kV和380/220V两种电压等级。高压厂用变压器引自主变压器低压侧，高压起动备用变压器引自本期110kV母线。6kV为中性点经电阻接地系统，采用单母线接线方式，每台机组分设一段，全厂共分3段。高压起动备用变压器低压侧设6kV备用段一段，作为全厂起动备用电源。6.7.4低压厂用电接线方案每台机设置1台低压工作变压器，分别为本机组的主厂房低压负荷供电。全厂设置1台低压工作备用变压器，为低压厂用变备用。主厂房的低压动力中心布置在主厂房的B-C跨零米配电间内。全厂设置2台化水水工变，为全厂的水工、化学等低压公用负荷供电。辅助厂房的低压动力中心布置在循环水泵房的配电间内。两台互为备用。全厂设置2台的输煤工作变压器，分别为全厂的输煤、除灰等低压公用负荷供电。输煤系统的低压动力中心布置在厂区的输煤车间配电室内。两台互为备用。全厂设置2台除尘变，分别为3台锅炉除尘负荷供电。除尘变布置在炉后区域的配电室内。两台互为备用。低压厂用电采用380/220V电压等级，中性点采用直接接地方式。低厂压厂用电按炉分段共3段。每段母线接对应炉的低压负荷。另设1段备用段做全主厂房里低压负荷的备用电源。厂用段母线的电源分别通过设置的一台厂用变压器供电。母线厂变的高压侧各自对应的母线段上。其它的辅助车间，根据负荷布置和容量情况设低压PC段，相应的设置低压变压器。并在负荷集中的地方设置低压MCC段。本项目110kV变电站的站用电的电源由本低压厂电系统供电，站内不在设专用的站用变。6.7.5直流电系统根据《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》DL/T5044-2004的有关规定，并且考虑节省占地，直流电系统采用动力、控制合并的供电方式。3台机组设置2套蓄电池，容量后续工作计算确定，每组104只，采用阀控式铅酸免维护蓄电池，蓄电池配置高频充电装置，实现模块N+2备用。直流电系统采用单母线接线方式，2段直流母线之间设联络刀闸，并设有防止两组蓄电池并列运行的闭锁措施。两组蓄电池共同为直流母线供电。蓄电池采用浮充电运行方式，不设端电池。在本项目的110kV变电站设直流分屏，站内不再另设直流系统。6.7.6电气设备布置110kV主变、高厂变和起备变布置在主厂房A排外，沿A排方向成一字排列。110kV升压站布置在变压器外侧，在升压站与主变之间设置消防运输通道，并与厂区主道路连接。6kV厂用配电装置（采用中置式金属铠装开关柜）、主厂房的低压配电装置（采用MNS柜）、厂用变（干式）及备用变均置布置主厂房B-C列的0米层。其它辅助车低压配电装置和辅助车间变均布置在相应的辅助车间里。电气继电室设在主厂房运转层，厂内辅助车间控制设备布置在附属建筑物就地配电间内或就地。6.7.7二次系统控制及测量1）根据本工程的特点，本工程的电气系统采用机炉电单元机组集控，方式采用常规监控和计算机监测。与计算机连接的电缆均采用计算机专用屏蔽电缆。纳入主控室监控的电气设备有：110kV线路；110kV母线；发电机—变压器组；高厂变；6kV母线；低厂用变压器；400V母线；高压启动/备用变压器。不设电气专用的后备盘，保留必要的手操把手或按钮：发电机急停按钮，励磁系统灭磁按钮。电气计算机监测系统本工程拟采用分散分布式系统，充分利用保护装置保护柜的集保护、测量、通信于一体的智能测控保护装置，用现场总线将这些前端设备的通信接口连接起来，通过通信管理装置连接至计算机监测系统。用现场总线与计算机监测系统通过通信连接，可节省控制电缆；电气信息量的交换不受计算机监测系统的点数限制；由于采用交流采样，可减少计算机监测系统中模拟量点数。输煤系统的控制采用PLC控制方式，采用顺序控制。电除尘系统按厂家提供的成套控制设备在电除尘控制室集中控制。其它辅助车间的电气设备，根据工艺专业的要求进行集中或就地控制。2）电气报警信号在DCS系统中分为事故信号和预告信号，报警信号采用“软光字牌”形式在CRT上弹出，并伴有语音提示。在DCS和PLC中采集的模拟量信号采用经变送器接入的二次测量方式或通过智能综合测控单元经现场总线采集方式，电气计算机监控系统采用交流采样方式。各级配电装置上的仪表采用经电流互感器或电压互感器接入的二次仪表。为满足电力系统技术经济指标考核和计费的要求，在发电机-变压器组高压侧、发电机侧以及高厂变高压侧设置了多功能电子式电度表。继电保护及安全自化系统1)保护配置保护装置的装设原则按《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定及国家电力公司《防止电力生产重大事故的十八项重点要求》的要求，同时参考发电厂主设备继电保护四统一典型设计的有关规定。2)保护设备的布置元件保护配置的范围包括：110kV母线、线路，发电机、主变压器、高厂变、高备变、低压厂用变压器及其它辅助车间变和高压厂用电动机等。保护装置均采用微机型。110kV母线设备、线路等的保护测控装置组屏布置在110kV升压站继电小室内。发电机保护、主变压器保护、高厂变、高备变、低压厂用变保护均布置于主厂房运行层电气继电室。6kV电动机及厂用变等的保护布置于6kV开关柜内。安全自动装置1)同期系统本期设手动和自动同期各一套，自动同期为微机型自动准同期装置，具备选线功能，同期接线采用单相同期方式。高压厂用电源利用厂用电源快切装置的同期功能。2)故障录波器装置为了对机组重要电气量进行录波和分析、记录及再现故障和异常运行的重要变化过程，本工程为每六台机组设置了一套专用的发变组故障录波器。3)厂用电快切装置本期工程高压厂用电源采用快速切换装置，低压厂用电源采用备自投装置。厂用电快速切换时，备用电源的电压和残压之间的相位差小，对电动机冲击小，切换时间快，有利于机炉系统的稳定运行。二次设备布置本项目不设专用的电气主控室，设机炉电集中控制室。控制室在主厂房运转层上。本项目110kV变电站的110kV系统、主变、端监控和保护屏均布置110kV站区的继电小室内。发变组故障录波器屏布置在电气继电室内。6kV快切屏布置主厂房电子间里，备自投装置安装在开关柜内。6kV系统保护测控装置和低压备投装置装设在开关柜上。电厂同期屏布置在主厂房继电室内，升压站同期屏布置在升压站继电室内。6.7.8电缆设施主厂房内采用电缆隧道和架空相结合的敷设方式。每台机电缆尽可能分通道敷设，相连通的部分设防火封堵，厂房纵向沿B排，锅炉房纵向沿G排设通道，辅以横向沟道。厂区电缆敷设采用沟道和直埋方式，主厂房至升压站之间也采用电缆沟。110kV线路至110kV配电装置设1000X1000电缆沟。防火设施对电缆及其构筑物的防火封堵，按规程要求在隧道内设防火门、防火隔墙，在必要的地方设防火隔板、防火堵料、防火涂料和加装耐火槽盒等设施，为了防止电气设备如断路器、变压器、电缆配电屏、控制保护屏等遭受火灾，在上述设备的建筑物内设置必要的监测探头，并与火灾自动报警装置连结，做到自动报警人工灭火。6.7.9过电压保护与接地电气设备防止过电压措施：110kV屋内配电装置的两段母线上分别设一组氧化锌避雷器，主变压器低压侧端部均装设一组氧化锌避雷器，为保护变压器，110kV侧中性点上均装设阀式避雷器。直击雷保护为了保护变压器和高压设备，在主厂房A列和配电装置构架上均装设避雷针，烟囱上设置避雷针保护，输煤系统高层建筑用避雷带。6.7.10照明和检修网络所有照明负荷，均由400V动力中心供给。照明负荷电压为交流220V。交流事故照明电源400V厂用段供给。在控制室内装设直流常明灯。每机组的检修负荷，均由400V动力中心供给。6.7.11电气实验与检修设备的配置电气不单独设检修楼，同机、炉检修间统一考虑，在厂区设检修车间。电气实验与检修设备的配置参照《火力发电厂电气实验室设计标准》设置。6.7.12电气设备安全和稳定性的论述1）司电厂气象资料如下：极端最低温度-24.5℃极端最高温度37.2℃春、冬季主导风向：N夏季主导风向：SW历年最大风速：28.0m/s年平均风速2.7m/s年平均降雨量：193.80mm全年蒸发量：1569.40mm无霜期162天最大冻土深度：113cm地震设防烈度：八度海拔高度：1098米为保证系统的安全运行和保证系统的稳定，设备选择的原则及设计原则如下：1）由于电厂厂址海拔高度约1098米，因此所有电气设备必须选择高原型的，所选择的设备、元件必须能在海拔2000米时能够安全运行。2）由于电厂地址冬季较寒冷，所选电气设备必须适应该区域气候，如主变压器要求注入#45变压器油，户内设备采取保温措施。3）由于园区内以煤化工、电石冶炼为主，发电厂内的绝缘部件必须具有严格的防污闪措施，所有电气设备的外露绝缘子要求采用防污绝缘子，室外母线的绝缘子串尽量采用具有防污功能的复合绝缘子，如采用悬式绝缘子，则应采用防污型的，按照防污闪规定还应该增加一片（110kV绝缘子串要9片绝缘子），以加强防污功能。4）由于该地区比较干旱，土壤接地电阻较大，在设计电厂接地网时可适当加大接地母线的截面，合理布置接地极，以满足规范要求。如果接地电阻不能满足要求，可采用化学降阻剂降低接地电阻。电厂的升压站的直击雷保护可采用避雷针，主厂房可设置避雷带，以防止直击雷击。5）为保证系统的安全和稳定，设计中选用国内一流的电器设备，以保证系统的安全和稳定。110kV设备选用110kV组合电器（GIS），6kV选用KYN28A-12成套开关装置，开关柜内设备要求较先进的高可靠性产品，以保证电厂的安全运行。6)对于内部过电压设计中6kV开关柜设置过电压保护器，110kV六氟化硫组合电器设置母线避雷器，以防止系统内部过电压。对于主变压器的中性点按照规范设计避雷器和放电间隙，以防止雷电波的侵入。7)为防止小电流接地系统的弧光短路过电压和谐振过电压，6kV母线设置消弧消谐装置，以防止系统单相接地时诱发的弧光短路过电压。8)为防止厂用电母线短路时断路器遮断容量选的太大，厂用电分支设置电抗器。为节约运行费用，降低电抗器的损耗，设置短路桥，在母线短路时迅速断开，投入电抗器，减小短路电流。9)厂用电低压系统选用MNS型封闭式低压配电装置，配置国产较先进的框架开关或塑壳开关，厂用变压器采用干式变压器，可满足安全运行的要求。10）选用综合自动化系统作为电厂控制保护系统。由于联网线路较短，应设置光纤差动装置作为电力线路的主保护。为保证发电厂和系统的安全，联网线路的出口开关要设置低周低压解列装置。对于高压厂用电和低压厂用电，要设置高压快切和低压备自投装置，以保证厂用电的安全。11）本工程高压电缆（6千伏）采用铜芯阻燃交联聚乙烯绝缘电力电缆，低压电缆采用铜芯耐高温防火硅橡胶绝缘电力电缆。控制电缆和计算机电缆全部采用铜芯电缆，锅炉本体等高温场所的电缆选用阻燃型硅橡胶绝缘电缆。在规定的地点（段）的电缆沟（隧道）内设置防火隔墙；电缆竖井内的规定部位设置隔火层；各个盘、柜下方的电缆孔洞进行封堵以防止小动物；在控制电缆与电力电缆之间采用耐火隔板进行分隔。通过采用上述措施可防止因电缆引起的火灾事故，通过以上所述，采用合理的设计方案，选用优良的电气设备，通过精心的组织施工，可以建造出优良的发电厂工程，可以实现安全运行。通过先进的综合自动化系统和继电保护，电厂可以纳入电力系统的调度管理，同时事故时可以达到保人身、保电网、保设备的目的。6.8燃料输送系统6.8.1.概述本工程运煤系统设计范围：从运煤汽车进厂采制样、秤重开始，由地下煤斗、干煤棚、带式输送机系统、筛碎设备、入炉煤采制样直至煤仓间带式输送机头部漏斗止的全套工艺设备的安装及布置。6.8.2.燃料耗量锅炉燃料消耗量如下：表4-1：3x220t/h煤粉锅炉燃料的消耗量消耗量单位1台220t/h煤粉锅炉3台220t/h煤粉锅炉小时耗量t3090日耗量t6601980年耗量t2250001350000注：a.其中煤粉锅炉热效率按90%计算。b.日利用小时数22h。c.年耗量按锅炉额定负荷年运行7500h计算。6.8.3.厂外运输热电厂燃煤由附近燃料公司供应，厂外运输方式采用汽车运输。热电工程项目进厂主干道以及运煤进厂道路仍沿用已有道路。周围公路四通八达，交通十分便利。6.8.4.厂内运输本工程厂内运煤系统采用双路系统，一路运行，一路备用，并具有同时运行的可能。运煤系统胶带机选用带宽B=650mm，带速V=1.25m/s，出力150t/h。运煤系统在出煤场和进主厂房煤仓的胶带机头部设电动三通换向阀。6.8.5.卸煤及贮煤设施本工程采用运煤车辆在干煤棚和露天煤场直接卸车的卸煤方式。场内设置干煤棚一座，12000m2，可存煤49000t，可供3台锅炉燃用约24天。干煤棚内设置抓斗桥式起重机用于上煤、倒运作业。使用2台ZL50型轮式装载机和2台TY220型推煤机作为储煤场辅助作业设备。6.8.6.筛碎系统筛碎系统采用一级破碎，碎煤机选用环锤式破碎机，进料粒度≤200mm，出料粒度≤30mm，出力为120t/h。为减轻碎煤机的压力，减轻设备的磨损，在碎煤机前设滚筒筛，出力150t/h，进料粒度≤200mm，出料粒度≤30mm。6.8.7.辅助设备及辅助系统运煤系统在碎煤机前、碎煤机后各设一级除铁；在进锅炉煤仓的胶带输送机中部设电子皮带秤；在各转运站胶带机头部传动装置处设有相应的检修起吊设备。运煤系统的附属系统有通风、消防、火灾报警、煤库喷雾、通讯、水力清扫、喷水抑尘、供电、控制、照明等，均由相关专业来完成。6.8.8.系统控制运煤系统控制采用程序控制，就地设有手动操作开关，并设有设备之间的联锁和必要的保护装置和信号。6.8.9.环保及安全措施运煤系统的栈侨及栈道采用水冲洗地面清扫系统，并设沉淀池，使水能够循环使用。碎煤机室、煤仓间转运站、原煤仓等分别采用除尘装置。筒仓及煤仓间卸料口采用密封结构。所有转动机械的外露部分均设置必要的护罩，栏杆及遮拦。坡度大于7度的输煤桥道的步道均设有防滑措施。运转系统转运站及胶带运输机传动装置处设有消防保护。6.9除灰渣系统6.9.1装机容量本工程建设3×220t/h高温高压燃煤锅炉，除灰渣系统按3台炉一个单元进行设计。6.9.2主要设计原则除灰渣系统采用灰渣分除方式：炉底排渣采用水力输送，为满足本期工程储运要求，需要建设3座有效容积为500m3的脱水仓，1座650m3的高效浓缩机，1座700m3的缓冲水池，满足3台锅炉约2-3天的储渣量；布袋除尘器灰斗排灰采用正压气力输送，设置2座有效容积为1500m3灰库，满足3台锅炉约3天的储灰量。除灰渣系统采用就地+PLC控制。设计遵循“安全可靠、技术进步、经济合理、施工及运行方便、节约用水、节约用地和节约能源”等要求进行系统配置，并为灰渣综合利用创造条件。6.9.3设计原始资料煤质分析本期工程主要煤质资料序号项目名称符号单位设计煤种1灰份Aar%102水分Mar%3.103挥发份Vdaf%37.254低位发热量Qnet.arMJ/Kg21.5灰渣量锅炉排灰渣量表锅炉容量小时灰渣量（t/h）日灰渣量（t/d）年灰渣量（104t/a）（t/h）灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣1×2203.030.343.3766.667.4874.142.270.262.533×2209.091.0210.11199.9822.44222.426.810.847.59注：1.灰渣量按全煤质计算；2.灰量按灰渣总量的90%，渣量按灰渣总量的20%计；3.日灰渣量按锅炉日利用22h计算，年利用7500h计算。6.9.4除渣系统除渣系统拟定采用湿式排渣系统。工艺流程：碎渣机渣池碎渣机渣池缓冲池高效浓缩机脱水仓渣泵装车外运螺旋捞渣机炉底b)系统描述：炉底渣经冷灰斗落入装设在锅炉炉膛下部的两台螺旋捞渣机内，捞渣机采用连续运行，出力为1~5t/h，出口与碎渣机连接，碎渣经冲渣水冲入渣池,再由渣泵打入脱水系统，可以将渣进一步析水滤干，使锅炉底渣的粒化、脱水、储运连续完成，6.9.5除灰系统除灰系统拟定本工程选用布袋除尘器，每台除尘器灰斗暂按6个考虑。除灰系统工艺流程图：除尘器灰斗除尘器灰斗仓泵灰库加湿搅拌机汽车灰场汽车散装机综合利用系统描述正压浓相气力输灰系统主要包括气力输送和灰库贮存两部分，通过输送管道连接成一个整体，所需气源从空压机供气中心提供，除灰系统设计出力为32t/h。布袋除尘器灰斗下各安装一个输送仓泵，直接将干灰送至灰库。采用浓相气力输送系统，输送灰气比高，系统所需空压机和相关空气净化设备的容量相应减小，从而可降低系统初投资及运行能耗。通过灰斗下的输送仓泵，在压缩空气的作用下通过管道，将各灰斗内的排灰输送至灰库，布袋除尘器A列的3个仓泵合用1根Φ114×7灰管，B列的3个仓泵合用1根Φ114×7灰管,将干灰送至灰库，灰管所用弯头及三通均采用耐磨型。仓泵设定排放周期及整定运行时间（或以高料位信号），定期排入输灰管道，仓泵之间交错运行，整个气力输送系统的运行方式按连续运行考虑。飞灰输送到灰库贮存，浮灰经布置在灰库顶的袋式收尘器分离，落入灰库贮存，清洁的气体排空。灰库部分：共设2座灰库，采用混凝土结构；灰库直径为Φ12m，每座灰库有效容积为1500m3。每座灰库下设两个卸料点，一路采用汽车散装机将干灰装入罐式运灰车，至综合利用用户；一路采用加湿搅拌机，将干灰调制成含水率约为30%的湿灰，用自卸汽车送至灰场碾压储存。灰库设备本工程共设1座灰库，灰库主要设备配置如下：1）为使灰库卸灰流畅，在每座灰库的库底设有气化装置。灰库气化风机将空气送入电加热器加热，加热的空气吹进气化装置，使库底的灰处于悬浮流态化状态便于流动。每座灰库设1台气化风机，配1台电加热器，连续运行。2）库顶卸料、排气、料位指示系统每座灰库顶设有1台终端卸灰箱，该设备密封性良好,内衬耐磨钢板以确保使用寿命。灰库排气选用脉冲式除尘器，库顶设置压力真空释放阀1台，以保护灰库长期稳定、安全运行。灰库设有料位监测装置,分别显示为高位、低位和连续料位情况，报警信号均送往除灰系统控制室。以使运行人员正确掌握灰库运行情况。3）库底卸料系统在灰库底排放口下设置一台双侧库底卸料器，一侧干灰排放口,下设SZ-25型散装机一台，Q=150t/h，供干灰罐车装车用；另一侧排放口设置一台JS-100型双轴搅拌机，Q=150t/h。输灰管道部分：飞灰输送管道采用普通钢管，所有弯头采取耐磨弯头（内复合陶瓷）。6.9.6灰渣厂外运输灰渣综合利用，能创造很好的社会效益，运输汽车如果考虑业主投资，会增加许多初期投资、厂区辅助设施的占地和定员编制，考虑供热中心周围综合利用的条件和灰库情况，建议本工程运灰汽车考虑社会力量来承担，这也是现在很多电厂开始采取的运行模式和发展方向。灰渣运输汽车考虑社会力量来承担，应选用国家汽车名录的标准运输设备，这些设备，有长期的运行业绩，是安全可靠的，符合环保及交通法规的运输车辆。6.9.7空压机系统3台炉一个单元设置一座空压机站，满足全厂除灰、化水、脱硫的厂用气和仪表控制用气需求。空压机室安装3台流量36m3/min。压力0.80MPa螺杆式空气压缩机及干燥、除油、除尘等后处理设备，作为全厂公用气源，运行方式为2台运行，1台备用。采用螺杆式空气压缩机，具有寿命长，故障率低，维护工作量少等特点，能满足多种需要的气量控制系统，具有设计先进的润滑油和空气分离系统，使出口空气含油量极小，后冷却器和冷凝水分离器能冷却压缩空气和析出冷凝水，消除用气管道和设备中冷凝水造成的隐患；并采用冷冻式干燥机及过滤器，具有高度可靠的分离、过滤等空气净化系统，保证了空气源的品质，确保系统可靠运行。3台炉一套压缩空气系统：配3台15m3储气罐，2台输灰及检修用，1台仪表用；1台3m3储气罐供灰库用。6.9.8除灰渣系统控制本工程不设专门的除灰系统控制室，除灰渣控制系统作为辅助系统集中监控网络的一部分，其控制点设在除尘控制室。气力输送部分、除渣部分（卸渣部分除外）、灰库部分（卸灰部分除外）采用PLC控制；灰库、渣仓的卸灰部分采用就地控制，排污泵根据液位高低信号自动起停。6.9.9综合利用粉煤灰综合利用广泛应用在建筑、建工、水工、水泥生产、筑路、回填、改良土壤、生产复合材料、填充材料、加工生产有用物质等方面应用前景非常广阔。近几年来，干灰作为新型建筑材料得到了广泛的应用，特别是细灰的综合利用市场前景十分看好，一级灰是建筑混凝土优质的掺合料，可用作大坝水泥和高速公路水泥的掺合料，而二级灰亦可直接作水泥掺合料，亦很受市场的欢迎。干灰的活性高，综合利用广，潜在的经济效益较高。根据本期工程灰渣综合情况，正常情况下，灰渣将全部用于综合利用。本项目灰渣综合利用困难时，将灰渣送事故灰渣场临时储存，待综合利用好转时全部外运综合利用。6.10化学部分6.10.1设计依据本工程建设规模为3×220t/h煤粉炉+3×B25MW背压汽轮发电机组，化学水处理系统是按上述3炉3机所需补充水量脱盐水考虑。6.10.2水源及水质本工程生产用水水源拟采用宁夏玉龙精细化工基地供水公司产水。业主方提供水质全分析资料未详。6.10.3锅炉补给水处理系统本工程锅炉补给水处理系统工艺流程暂定如下:厂区来再生水原水池原水泵生水加热器多介质过滤器自清洗过滤器→超滤装置超滤水池超滤产水泵5μm保安过滤器高压泵反渗透装置除二氧化碳器中间水池中间水泵混合离子交换器除盐水池除盐水泵主厂房热力系统。浓水回收系统：浓水――反洗水池――过滤器反洗用/煤场冲洗用等。6.10.4化学水处理系统处理出力的确定按本期工程3炉3机所需补水量，根据对外供汽量，全厂汽水损失确定系统出力：全厂汽水损失序号名称损失水量1正常汽水损失220x3%x3=19.8t/h2锅炉排污损失220x2%x3=13.2t/h3对外供水汽损失（外供蒸汽量的20%）96t/h5厂内自用水量86合计137根据上表，锅炉补给水处理系统出力确定为140t/h。6.10.5机组汽水标准根据GB/T12145-2008，本工程选用锅炉的给水、炉水质量标准为：给水：硬度0μmol/l溶解氧≤7μg/l铁≤30μg/l铜≤5μg/l二氧化硅≤20μg/lPH9.2～9.625（℃）TOC≤200μg/l炉水：二氧化硅≤2mg/l磷酸根2～10mg/lPH（25℃）9～10.525（℃）电导率（25℃）＜150μs/cm蒸汽：钠≤5μg/kg氢电导率（25℃）≤0.15μs/cm二氧化硅≤20μg/kg铁≤15μg/kg铜≤3μg/kg锅炉补给水：除盐水箱进水电导率（25℃）≤0.2μs/cm除盐水箱出水电导率（25℃）≤0.4μs/cm硬度0μmol/l二氧化硅≤20μg/lTOC≤400μg/l6.10.6主要设备选型锅炉补给水处理系统主要设备选型序号名称规格数量备注1原水泵Q＝110m3/hH=45m3台2换热器Q＝110m3/h2台3多介质过滤器DN32004台钢衬胶4自清洗过滤器Q＝110m3/h2台5超滤装置Q＝100m3/h2套6超滤产水泵Q＝95m3/hH=45m3台75μm保安过滤器Q＝95m3/h2台8反渗透高压泵Q＝95m3/h2台9反渗透装置Q＝70m3/h2套10除碳器(含配套风机)Q=140m3/h1台11中间水泵Q＝140m3/hH=40m2台12混合离子交换器D20002台钢衬胶13除盐水泵Q＝70m3/hH=130m3台14反洗水泵Q＝360m3/hH=30m2台15再生水泵Q＝50m3/hH=34m2台16酸、碱储罐V=20m3各1台钢衬胶17酸、碱计量箱V=2m3各1台钢衬胶18酸、碱喷射器各1台玻璃钢19卸酸、碱泵Q＝50m3/hH=20m各1台氟塑泵20中和水泵Q＝120m3/hH=20m2台21酸雾吸收器DN7001台PVC22反渗透清洗系统含冲洗水泵、清洗水泵、清洗水箱及清洗保安过滤器1套23仪表空气储罐V=3m31台6.10.7水处理设备布置及化验附属办公楼化学水处理站一端为化水车间附属办公楼，制水控制室、变压器室及配电室等，36m×8.7m。分二层布置；第一层±0.00m布置控制室、值班化验室、变电室、配电室、更衣室、碎煤室等。第二层4.50m布置仪器室、水分析室、油分析室、煤分析室、热工室、技术资料室、各层均设有卫生间。化水车间化水车间占地42m×21m。分主跨和附跨。主跨制水间梁底8.20m，布置汽水混合式换热器、多介质过滤器、超滤系统、反渗透及其清洗系统、混合离子交换器等。附跨占地42m×6m，屋顶下弦5.0m，与制水间纵向平齐。水泵间内布置各化学专业水泵；压缩空气间、酸碱计量间及加药间依次布置在水泵间旁边。原水池、超滤产水池、中间水池、除盐水池、反洗水池、酸碱储罐、酸碱中和池布置在水泵房室外。本工程水处理系统采用程序控制，并辅以相应监测仪表，以便于控制运行再生过程的操作。6.10.8给水、炉水处理及汽水取样给水、炉水处理系统包括：给水加氨、给水加联胺、炉内加磷酸盐系统。本期工程3X220t/h锅炉，给水加药分别设两箱四泵组合式加氨装置一套、两箱四泵组合式加联胺装置一套，炉水加药设两箱四泵组合式加磷酸盐装置一套。汽水取样系统设备采用自动取样，每两台锅炉一套。高温汽水经高温架初步冷却后由恒温装置后在线检测与人工取样。给水、炉水加药装置及汽水取样装置分别设置于锅炉运转层加药间及高温架间和低温架间内。6.10.9化学废水处理系统离子交换器再生产生的酸碱废水经排水沟流入中和水池，经中和水泵循环搅拌后，PH值达到7-9后排入排水系统。6.10.10化验室仪器设备按《火力发电厂化学试验室面积及仪器设备定额》高压机组的标准配备化验室仪器设备。6.11热工自动化6.11.1建设规模本次工程容量为220t/h煤粉锅炉3台，配套B25MW背压式汽轮发电机组3套6.11.2控制方式和自动化水平控制方式本工程采用集中控制方式，集中控制室设在除氧跨的8.0m运转层。集中控制室分为操作间和电子设备间。操作间主要布置辅助盘、火灾报警盘及分散控制系统（DCS）的操作员站等设备；电子设备间主要布置DCS机柜、仪表电源柜、DCS的工程师站等设备。辅助盘上设置有锅炉水位监视工业电视、炉膛火焰电视、汽包电接点液位计二次表等；操作台设置紧急停炉，停机按钮。集中控制室下设置电缆夹层，用于敷设电缆，电缆敷设采用桥架型式。分散控制系统是全厂的控制中心,DCS是机组启动、停止、正常运行和异常工况监控的主要控制手段，以视频显示单元和键盘操作为主，在集中控制室内对锅炉、汽机、除氧给水系统设备和工艺进行控制、保护、报警和显示，输煤、除灰、化学水处理等采用现场PLC控制，预留与DCS通讯接口，在少量现场运行人员的配合下，实现机组的启动、停止、正常运行和事故处理。DCS配置一台工程师站，16台操作员站（每台锅炉2台操作员站，每台汽机2台操作员站，电气4台操作员站，除氧给水系统并入锅炉操作台操作），2台打印机。设置输煤系统、除灰系统、化学水处理系统三个控制点，其控制机柜布置在相应系统电子间或设备附近，操作员站布置在三个控制点的就地集中控制室，实现操作监控功能。化学水车间配置可编程控制器(PLC)，对运行参数进行监视。全厂变送器的布置将按照大分散、小集中的原则考虑。控制水平炉机集中控制采用DCS集散型控制系统。以CRT和键盘（鼠标）为监视控制中心，配以必要的常规仪表和操作设备，实现机组集中控制。通过DCS，运行人员在集中控制室可对机组的运行工况进行全面管理。由就地操作人员配合，可在集中控制室实现机组的启停操作和危急工况下的紧急操作。6.11.3热工自动化功能DCS功能和硬件配置本工程DCS功能包括了以下子系统：模拟量控制系统（MCS）、开关量控制系统（SCS）、数据采集系统（DAS）及炉膛安全监控系统（FSSS）。其中MCS指机组所有的自动调节系统。控制系统应在机组最低稳燃负荷到额定负荷范围内对机组参数自动调节，使参数保持在规定值。DCS可与汽机保护装置、MIS（厂级信息管理系统）等独立控制系统通讯及联系。硬件配置包括：现场过程控制站、操作员站、服务器兼工程师站、系统打印机及电源分配柜、继电器柜等。操作员站的基本功能如下：汉字显示监视机组有关的模拟量和开关量生成趋势显示画面并显示趋势信息打印制表控制驱动装置选择自动/手动控制方式，调整过程设定值和偏置性能计算向运行人员提供操作指导工程师站应具有操作员站的所有功能，并具有程序开发和诊断、控制系统组态、数据库、画面生成和修改功能。通常工程师站主要使用后者功能。操作员站、通讯总线、现场控制站（用于MCS、机组联锁保护等）冗余配置。重要过程参数，采用三重或双重检测单元。DCS具有事故顺序记录功能（SOE功能）DCS提供系统所需的UPS电源。自动调节系统的设置和说明.1自动调节系统的设置自动调节系统在MCS中实现，包括以下部分：燃料控制系统风量控制系统炉膛压力控制系统磨煤机一次风量和出口温度控制系统一次风压力控制系统辅助风控制系统汽包水位控制系统汽温控制系统除氧器水位控制系统除氧器压力控制系统凝汽器热井水位控制系统汽机轴封压力控制调节系统连续排污扩容器水位控制系统.2自动调节系统的说明.2.1燃料控制系统对中间储仓式燃烧系统，锅炉总燃煤量常用测量给粉机的转速来间接测量.2.2风量控制系统，风量控制系统分为一次风控制系统和二次风控制系统。一次风通过制粉系统并带煤粉入炉膛。一次风的控制涉及到制粉系统和煤粉喷燃得要求，各台磨煤机的一次风量要根据各台磨煤机的工况分别控制。二次风控制系统，主调为氧量校正，副调为风/煤比。其控制系统的设计构思是副调首先保持一定的风/煤比，再由主调的氧量校正做精确的细调。.2.3炉膛压力控制系统通常是由2台引风机保持炉膛压力略低于外界大气压力。炉膛压力控制系统为带送风前馈的单级控制系统。.2.4磨煤机控制系统磨煤机控制系统包括磨煤机风量控制系统和磨煤机出口温度控制系统。每台磨煤机配有冷风、热风调节风门及总风调节门。用总风调节门控制磨煤机的风量，用冷、热风调节风门控制磨煤机的出口温度。.2.5汽包水位控制系统采用串级三冲量调节。信号处理：给水流量采用给水温度补偿，汽包水位采用平均值，并设汽包压力补偿；主蒸汽流量采用主蒸汽温度及压力补偿。.2.6蒸汽温度控制系统蒸汽温度控制系统的喷水减温控制系统，一般设2级或3级喷水减温控制。.2.7其余调节系统其余调节系统采用单冲量调节系统。辅机控制系统的说明辅机控制系统不设顺控，只采用简单的开关量控制（简称为SCS），作为DCS一个子系统。SCS能控制主厂房内所有的电动阀门、电动机，并采集电动机的电流、运行、故障信号。机组联锁、保护项目的设置和说明由现场控制站与汽机保护共同实现机组的联锁、保护功能。锅炉辅机大联锁及辅机电动机电气保护由电气部分MCC柜实现。所有联锁电气保护的热工接点都经DCS内部综合处理后发出，并最终体现在DCS输出起停电动机的控制信号上。锅炉安全保护由DCS内部完成逻辑处理后，MFT动作输出至电气大联锁并完成其他有关联锁。汽轮发电机保护通过汽机紧急跳闸系统ETS。汽机紧急跳闸系统ETS是汽轮发电机组危急情况下的保护系统,它与TSI、DEH一起构成汽轮发电机组的监控保护系统。DCS与DEH的接口为了实现机组安全稳定的运行，DEH与DCS间应相互通信，接口方式为通讯方式，实现重要信号的连接，如DEH的阀位反馈信号等。DEH通讯接口为RS232/RS422/RS485。6.11.4热工自动化设备选型将在初设后编写《DCS集散控制系统技术规范书》，在此基础上通过招议标形式选择性能价格比最优的系统。根据工期需要，应在司令图前确定厂家，签订合同，以便后续工作的开展。DCS的子系统DAS部分选用远程I/O柜，用于采集机组大量同类参数，如：锅炉管壁温度，锅炉尾部烟道压力、温度，汽机缸壁温度，发电机线圈、铁芯温度等。变送器选用智能型变送器。调节部分电动执行器选用智能型电动执行器。非调节部分电动执行器选用4~20mA标准信号电动执行器。热电偶、热电阻选用正规厂家产品。电动阀门选用一体化电动阀。重要保护用压力（差压）开关选用进口产品，重要的水位参数采用电接点水位计测量。辅助车间电机轴承温度采用小型智能温度巡测仪。0炉膛火焰监视选用内窥式锅炉火焰监视系统，与汽包水位工业电视共用一台监视器。1给粉机采用变频调速进行控制。2汽机本体监测装置TSI由汽轮机厂配套供货。3汽机保护选用汽轮机厂设计要求的汽机保护系统。4电缆主通道和电缆夹层采用电缆桥架。5主厂房内的电缆选用阻燃型产品。6.11.5辅助车间的热工自动化系统及设备选型1.1辅助车间的热工自动化系统1.1.1化学水处理系统化学水处理系统设集中控制，集中控制采用PLC进行控制，上位机操作，并通过工业以太网与主控室进行通信。控制室布置有化水热工控制盘，盘上装设化水报警仪表和操作开关、按钮等。1.1.2循环水泵循环水泵设就地控制室。1.1.3除灰、除渣系统除灰、除渣系统设置车间控制室，控制室内布置热工控制盘，盘上装设工艺过程重要参数指示、报警仪表和操作开关、按钮。控制室内还设有电动门控制小箱，实现除灰、除渣系统电动门远方控制。除灰、除渣设程控系统，采用PLC控制。控制盘在除灰、除渣控制室内。1.1.4燃油泵房燃油泵房设置车间控制室，控制室内布置热工控制盘，盘上装设过程重要参数指示、报警仪表和操作开关、按钮。1.1.5脱硫脱硝系统脱硫脱硝系统采用集中控制，集中控制采用PLC进行控制，上位机操作，并通过工业以太网与主控室进行通信。控制室布置有脱硫脱硝热工控制盘，盘上装设化报警仪表和操作开关、按钮等。1.2设备选型辅助车间热工控制采用常规仪表，除灰系统采用程控。燃油泵房热控就地设备选用防爆型仪表，化学水处理系统根据需要选择防腐型仪表。6.12土建部分6.12.1土建设计采用的主要技术数据（1）本区抗震设防烈度为8度。设计基本地震加速度值为0.20g。（2）本场地土层属II类建筑场地。（3）基本风压(重现期50年)：0.65kN/㎡（4）基本雪压(重现期50年)：0.2kN/㎡（5）主厂房及其他建筑物的楼、地面活荷载取值，按《火力发电厂土建结构设计技术规定》(DL5022-2012)和《火力发电厂主厂房荷载设计技术规程》(DL/T5095-2007)确定，设备荷载由工艺专业提供。6.12.2地基及基础根据工程地质勘探报告，场地条件较好，主要生产建（构）筑物均可采用天然地基。主厂房基础采用梁式筏板基础。锅炉钢架基础采用柱下条形基础。双曲线冷却塔，基础采用柱下独立基础及条形基础。化水车间，基础采用柱下独立基础或条形基础。对于荷载较小、沉降要求不高的辅助建（构）筑物及一些设备基础，地基采用天然地基，局部换填处理。6.12.3主厂房建筑结构设计主厂房建筑1）主厂房建筑汽机房跨距为24m，屋架下弦标高为20.75m，吊车轨顶标高为17.5m。汽机房柱距8m、13跨，总长度为107.6m。汽轮机基础平台与加热器平台采用岛形布置，与厂房运转层均有钢平台联接。厂房内新上50/10t桥式起重机两台，供汽机房内主要设备安装检修用。汽机控制室布置在8.0m层。除氧煤仓（低压配电室）布置B-C跨为除氧间，除氧间跨度9.6m，C-D跨为煤仓间，煤仓间跨度9.9m，柱距均为8.0m。除氧间各层布置：0.0m层：布置电气高低压配电室、电抗器室。4.0m层：为电缆夹层。8.0m层：为运转层，分别布置电子设备间,集中控制室。12m层：为管道夹层。15m层：为除氧间层，布置3台除氧器（含水箱）、一台连续排污扩容器。煤仓间各层布置0.0m层：布置磨煤机。8.0m层：布置给煤机。15m层：布置给粉风机。24.0m层：布置输粉机。30.5m层：布置粉分离器。锅炉房布置锅炉房跨度为32.1m，锅炉采取半露天布置，柱距8.0m，运转层标高8.0m，运转层平台作为锅炉检修场地。在锅炉房后依次布置有除尘器、两台引风机、水平烟道。2）汽机房在零米设两个及以上出入口；两侧的大门能够通行汽车，以便设备运输和检修。固定端的楼梯间大门宽度满足设备吊装的要求；除氧煤仓间固定端设钢筋混凝土楼梯，通向主厂房的各层楼面；在扩建端设室外消防钢梯，到达各层。3）采光与通风主厂房各层都设置有侧窗采光，光线不足之处则辅以人工照明，通风主要依靠自然通风；集中控制室以人工照明为主，通风采用自然进风，机械排风方式，集中控制室室内设有集中空调。其他不能采用自然通风及有特殊要求的地方，采用机械通风。4）屋面防水防水等级为Ⅲ级，屋面防水材料采用SBS卷材防水，排水为有组织排水。5）生活卫生设施±0.00m层及8.0m层分别设有男女厕所及洗盥设施。6）保温本工程处在采暖地区，因此屋面均设有保温层，窗户在不同的部位采用不同的开启方式，在满足采光和通风的要求下，尽量减少开窗面积。7）防火主厂房楼梯、通道、出入口的设置满足《火力发电厂与变电站设计防火规范（GB50229－2006）》和《火力发电厂建筑设计规程（DL/T5094-2012）》的要求。有防火要求的房间和隔墙的门均采用防火门，管道井、电缆竖井、穿墙套管等部位按要求用防火材料堵塞。控制室等房间内的墙面、楼面材料和吊顶材料满足有关规范规定的耐火等级要求。8）建筑处理建筑风格在满足工艺生产要求的前提下，力求形体简洁明快、造型美观，风格协调，努力创造良好的空间环境和具有现代特色的建筑群体。主厂房体量较大，是全厂的中心建筑，在建筑立面处理上通过虚实对比、材质对比、明暗对比等手法，体现出现代工业建筑简洁大方的特点。设计中注意色彩、细部构造的处理，与全厂建筑群取得统一谐调。辅助生产及附属建筑的布置和处理在满足工艺要求和方便运行的前提下，考虑现代工业建筑简洁明快的特点。各建筑的平面功能组合和空间组织，相互协调，建筑与环境协调，建筑造型和立面处理新颖美观，创造一个优美的厂区环境。主厂房外墙面采用面砖外墙。其他各建筑物外墙面为面砖外墙。内装饰（含楼地面、内墙面及顶棚等）根据房间各自不同的用途，采用不同的装修材料。内墙粉刷：卫生间、浴室等有冲洗要求的地方为内墙瓷砖。控制室内墙为乳胶漆墙面。化学水处理各车间为防腐涂料。其它普通生产车间为普通内墙涂料。楼地面：卫生间、浴室为防滑地砖。控制室、通信室为防静电活动地板。办公室为面砖。化学水处理各车间为耐酸地砖。其它普通生产车间为水磨石。顶棚：卫生间为PVC扣板。控制室为金属穿孔板吊顶。通信室、电子间、会议室为石膏板吊顶。其它普通生产车间为普通内墙涂料。门窗：窗为塑钢窗。卫生间为木门。配电间等有防火要求的房间门为防火门，其它普通生产车间为钢板门。结构设计1）主厂房结构体系及结构选型除氧煤仓间采用现浇钢筋混凝土结构，由纵横向梁、柱及楼面结构组成空间承重结构体系。横向由除氧煤仓间框架组成横向框架体系；纵向由纵梁、框架柱组成框架承重结构。锅炉运转层采用现浇钢筋混凝土结构。2）汽机房屋盖结构汽机房屋盖采用梯形钢屋架，上铺复合压型钢板，保温材料为非燃烧体。3）吊车梁结构选型吊车梁采用钢吊车梁。4）汽轮发电机基座汽轮发电机基座为现浇钢筋混凝土框架结构，基础底板为筏板结构。框架式基础独立布置，其顶板四周与其它结构间设变形缝。5）汽机房山墙结构汽机房山墙采用钢筋砼框架结构。山墙柱运转层以下与汽机房运转层组成框架结构，顶部与钢屋架相连，水平力传至屋盖系统。6）锅炉部分锅炉炉架钢结构(包括炉顶结构、侧向封闭及钢结构)由锅炉厂提供。锅炉为半露天布置，锅炉与主厂房之间在运转层设炉前通道，运转层以上，根据工艺要求设置炉前若干通道。主厂房框排架与锅炉炉架各自独立布置，自成受力体系。抗震设计1）抗震布置横向抗震体系：汽机房外侧柱与除氧煤仓间框架组成框排架抗震体系，承受横向水平地震作用。主厂房与炉架钢柱之间的联系采用滑动支座处理，各自为独立的抗震体系。纵向抗震体系：纵向框架结构抗震体系承受纵向水平地震作用。主厂房采用框排架结构，楼层采用现浇钢筋混凝土梁板结构，能有效地保证结构良好的整体性和抗震性能。2）抗震构造措施主厂房纵横框架的抗震等级为一级,按8度采取抗震措施。6.12.4主要辅助生产建(构)筑物6.12..4.1炉后构筑物1）烟囱150m采用钢套筒结构，基础采用现浇钢筋混凝土筏板结构。2）引风机基础及检修支架、钢烟道支架均采用钢筋混凝土结构。化水车间化学水处理车间采用现浇钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋砼独立基础。双曲线冷却塔冷却塔采用钢筋混凝土双曲线结构，条形基础，淋水装置柱基础为独立基础。6.13供排水及消防系统6.13．1供水系统为了充分利用水资源，本工程新建的3×220t/h煤粉炉+3×B25MW背压式汽轮发电机组，其冷油器、空冷器、磨煤机及给水泵电机的冷却水采用二次循环供水方式，其冷却设备选用机力通风冷却塔，循环水加药进行水质稳定。则机组的循环水量见表6.13-1。表6.13-1工业循环水冷却水量表辅机名称数量（台）每台水量（m3/h）总水量（m3/h）备注安装运行冷油器63200600空冷器33200600给水泵433090220t/h锅炉配置磨煤机稀油站66636220t/h锅炉配置一次风机轴承3326220t/h锅炉配置送风机轴承3326220t/h锅炉配置送风机轴承66318220t/h锅炉配置引风机轴承66424220t/h锅炉配置取样冷却装置3340120220t/h锅炉配置空压机轴承333090公用系统配置合计15906.13.2供水方式及系统设备选择为了充分利用水资源，本工程工业冷却水采用二次循环供水方式，其冷却设备选用机力通风冷却塔，循环水加药进行水质稳定。其补充水采用净水站补充到冷却水池。本期工程配2座850m³逆流式机力通风冷却塔、1条DN800循环水进水钢管、1条DN800循环水回水钢管和3台卧式循环水泵。设一座24m×9m的循环水泵房。循环水泵及消防水泵安装在循环水泵房内。其技术参数如下：循环水泵A（2台）型号300S26A流量Q=843~1088m3/h扬程H=24.7~20.4m电机功率N=90Kw电压为380V循环水泵B（1台）型号300S19流量Q=612~790m3/h扬程H=22~19m电机功率N=55Kw电压为380V本系统的工艺流程为循环水泵经冷却塔底部积水池内吸水加压后输送送入各工业用水点，冷却完的水压力钢管输送至冷却塔进行冷却，从而进行下一次的再循环。6.13.3补充水系统表7-9本期工程补充水量表序号项目需水量（m3/h）经常回收（m3/h）实际耗水量（m3/h）备注夏季冬季夏季冬季夏季冬季1冷却塔蒸发损失23.8519.080023.8519.082冷却塔风吹损失1.591.59001.591.593冷却塔排污损失10.347.950010.347.954化学水处理生水22022015152052055除灰渣用水1010001010用RO浓水6输煤冲洗用水550055用RO浓水7脱硫用水120120001201208未预计用计405.78398.621515390.78383.62为了合理利用水资源，节约用水，将部分水回收加以利用利用，经水量平衡，本工程最大用水量为390.78m3/h。6.13.4室内外给水排水系统生活给水系统本工程的生活给水为独立的给水管网，生活水量最大为5m3/h，由市政自来水公司供给。消防给水系统本工程中在同一时间的火灾次数为1次，厂区消防用水量按主厂房考虑，室内设计消防水量为15L/s，室外消防用水量设计为35L/s，火灾延续时间为2小时，消防给水系统为临时高压给水系统，水源为平罗工业园区污水处理厂供给的中水，消防管网独立设置，在厂区内呈环状布置，厂区每一消防点均在4个消火栓的服务范围内。主厂房内的室内消防水系统呈环状布置，厂房内每一消防点均在2个消火栓的服务范围内。发电机组周围设有喷水管，水源自室内消防管网接出。厂内建筑按要求设置移动灭火器具。消防水泵设2台，一用一备，其技术参数如下：型号IS125-100-250流量Q=240m3/h扬程H=72m电机功率N=75Kw电压380V。消防水泵安装在循环水泵房内，消防水泵从清水池及冷却塔底部集水池双路正压吸水。清水池及冷却塔底部集水池水量均能够满足本期消防用水量的需求。6.13.5排水工程厂区排水采用雨污分流制，厂区的生活污水经化粪池一级处理后，就近排至厂外市政管网，最终进入市政污水处理厂。化水站的酸碱废水中和处理后汇同其它生产废水一起排入厂区生活污水管网。厂内雨水经排水管沟汇集后，就近排至厂外。6.13.6节水措施为了节约用水，保护环境，提高本厂经济效益，生产废水加以回收利用。设计上采取以下措施：（1）冷却塔采用收水器；（2）反渗透浓水回收用于过滤器反洗水、除灰渣用水及输煤系统冲洗水等；（3）各专业用水接口安装水表，以控制水量。6.14采暖通风及空调6.14采暖通风及空调6.14.1设计条件有关设计规范及规定(1)《小型火力发电厂设计规范》GB50049-2011(2)《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技