12MW高爐煤氣發(fā)電設計方案

1、12MW高爐煤氣發(fā)電工程方案山東省能源建筑設計院二一二四月 1 概 述1.1.工程建設規(guī)模本工程系高爐煤氣發(fā)電新建工程，建設規(guī)模為1×12MW機組。該項目裝機容量為1×65t/h燃氣鍋爐和1×12MW凝汽式汽輪發(fā)電機組。1.2工程簡介本電站為無錫有限公司高爐煤氣發(fā)電綜合利用項目，站址位于公司院內(nèi)。 無錫有限公司現(xiàn)已建成高爐所產(chǎn)煤氣量扣除高爐自身利用及燒結利用后，還有約60000Nm3/h的富余量，可供發(fā)電用。擬建電站為無錫冶金有限公司下屬分廠，以富余高爐煤氣為燃料，屬高爐煤氣綜合利用發(fā)電站。根據(jù)國內(nèi)目前發(fā)電機組和煤氣鍋爐的實際生產(chǎn)情況，發(fā)電站主機選型確定為1

2、15;12MW國產(chǎn)煤氣發(fā)電機組。發(fā)電站站址內(nèi)占地面積本期為1.052ha。電站燃料（高爐煤氣）采用管道輸送至廠。電廠補給水源取自水源地。補給水由冶金公司原有工業(yè)供水管網(wǎng)供水，采用帶機械通風冷卻塔的循環(huán)冷卻方式。本電站電能以10kV電壓直接送入無錫冶金有限公司原10kV變電站，再通過10kV變電站向公司各變配所供電。1.3 設計指導思想和主要技術原則1.3.1設計指導思想本設計方案在遵循國家技術經(jīng)濟和能源政策的前提下，充分體現(xiàn)和認真貫徹國家的基本建設方針政策。按照國家頒發(fā)的有關規(guī)程、規(guī)范和標準，根據(jù)我國國情，合理確定設計標準，以降低工程造價，節(jié)約用地及用水、節(jié)約材料和能源，并符合環(huán)境保護和水土保

3、持的要求。技術上采用成熟的先進技術，方便施工、運行和檢修，保證機組安全穩(wěn)定運行，滿發(fā)多發(fā)，以取得工程建設的最大綜合經(jīng)濟效益。盡力做到技術先進、經(jīng)濟合理、運行安全可靠。1.3.2主要設計原則1.3.2.1站址：電站站址位于無錫有限公司院內(nèi)。 1.3.2.2總平面布置：在保證生產(chǎn)工藝流程合理，滿足施工和生產(chǎn)要求的前提下，站區(qū)總平面布置按1×12MW規(guī)模設計。1.3.2.3主機選型：本工程裝設1×12MW凝汽式汽輪發(fā)電機組+1×65t/h中溫中壓高爐煤氣鍋爐。1.3.2.4燃燒系統(tǒng)：本鍋爐按全燃高爐煤氣設計，設一座出口內(nèi)徑2.5m，高80m的混凝土煙囪。1.3.2.5熱

4、力系統(tǒng)：主蒸汽系統(tǒng)和給水系統(tǒng)采用單元制，一臺機組設置2臺容量為100%的電動給水泵。機組設1臺高壓加熱器，1臺除氧器和1臺低壓加熱器，共3級抽汽。1.3.2.6燃料輸送系統(tǒng)：煤氣通過1400mm管道直接輸送至本工程鍋爐內(nèi)燃燒。1.3.2.7化水系統(tǒng)：鍋爐補給水處理系統(tǒng)采用一級除鹽+混床除鹽系統(tǒng)。主廠房內(nèi)設一套化學加藥裝置，一套水汽取樣分析裝置。1.3.2.8供水系統(tǒng)：電站水源取自水源地。補給水由冶金公司原有工業(yè)供水管網(wǎng)供水，采用帶機械通風冷卻塔的循環(huán)冷卻方式。1.3.2.9電氣系統(tǒng)：電能以10kV電壓直接送入無錫冶金有限公司原10kV變電站，再通過10kV變電站向公司各變配所供電。1.3.2.

5、10熱工自動化：采用機、爐、電集中控制方式，采用分散控制系統(tǒng)(DCS)實現(xiàn)對主廠房內(nèi)機、爐、電及其輔助系統(tǒng)的集中監(jiān)控。 1.3.2.11土建：主廠房采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框排架結構，鍋爐爐架為鋼結構，各自獨立布置。煙囪為80m鋼筋混凝土煙囪，保溫隔熱材料采用憎水性珍珠巖、內(nèi)襯采用耐酸砌塊。 1.3.2.12施工組織：研究大件運輸條件，施工場地規(guī)劃應與總平面布置相協(xié)調(diào)，并考慮永臨結合。1.3.2.13本工程場地地震基本烈度為7度，設計基本地震加速度值0.1g。1.3.2.14本工程為高爐煤氣綜合利用工程，年利用小時數(shù)按6000h計。2 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)接入方式需要踏勘現(xiàn)場后確定3 燃料供應3.1燃料

6、來源無錫有限公司現(xiàn)已建成高爐所產(chǎn)煤氣量扣除高爐自身利用及燒結利用后，還有約60000Nm3/h的富余量，可供發(fā)電用。為減少環(huán)境污染,充分利用廢熱,降低企業(yè)用電成本,并根據(jù)未來負荷變化特點,計劃新建一座65t/h中溫中壓高爐煤氣鍋爐+12MW汽輪發(fā)電機組系統(tǒng)的高爐煤氣發(fā)電站。3.2燃料需用量3.2.1高爐煤氣成份(%)（參考其他廠家）燃氣成分Qnet.ar（kJ/Nm3）CO2（%）CO（%）N2（%）H2（%）CH4（%）O2（%）高爐煤氣334418.121.956.32.40.70.33.2.2高爐煤氣需用量根據(jù)發(fā)電站機爐配置，1×N12-3.43/435型汽輪發(fā)電機組+1

7、15;65t/h中溫中壓高爐煤氣鍋爐，滿足65t/h高爐煤氣鍋爐額定工況共需消耗高爐煤氣60000 Nm3/h。根據(jù)無錫冶金有限公司生產(chǎn)狀況，現(xiàn)有高爐所產(chǎn)煤氣在高爐和燒結使用后，正常情況下，完全能滿足本期1×65t/h鍋爐額定工況所需消耗的高爐煤氣量。4 站址條件4.1供水水源電廠水源取自水源地，補給水由冶金公司原有工業(yè)供水管網(wǎng)供水。其水量和水質(zhì)均能滿足本工程工業(yè)設備冷卻水的需要。4.2工程地質(zhì)及氣象條件xxxxxxxxxxxxxxx5 工程設想5.1 全廠總體規(guī)劃及站區(qū)總平面規(guī)劃布置5.1.1 本期電廠總體規(guī)劃5.1.1.1 廠區(qū)位置電廠廠址位于無錫有限公司院內(nèi)，廠區(qū)外部道路已經(jīng)形

8、成，交通較方便。5.1.1.2 施工區(qū)施工安裝場地位于-。5.1.1.3 電廠生活區(qū)廠區(qū)內(nèi)不設生活區(qū)，單身宿舍和職工食堂由無錫有限公司另外征地統(tǒng)一建設或職工外購住宅。5.1.1.4 廠外公路本期工程廠外道路已經(jīng)建成。5.1.1.5 燃料供應本期工程按1×12MW機組規(guī)?？紤]，同時預留1×12MW機組規(guī)模的場地，所需燃料由無錫有限公司新建高爐供給。5.1.1.7 水源 本工程水源為電廠冷卻水源，采用二次循環(huán)方式供水系統(tǒng)。5.1.2 廠區(qū)總平面規(guī)劃布置5.1.2.1 總平面規(guī)劃布置原則（1） 本期按1X12MW機組規(guī)劃。（2） 做好全電廠統(tǒng)一規(guī)劃，體現(xiàn)工藝流程順暢，功能分區(qū)明確

9、合理。（3） 在滿足“安全可靠，經(jīng)濟實用，符合國情”的原則下，合理有效地使用土地，布置緊湊，節(jié)約用地。（4） 結合原冶金廠區(qū)道路，合理規(guī)劃電廠出入口，做到人、貨分流。5.1.2.2 廠區(qū)總平面布置電廠主廠房規(guī)劃建設在無錫有限公司院內(nèi)的位置，新建汽機房、鍋爐間、煙囪、機械通風冷卻塔、循環(huán)水泵房、化水間、酸堿中和池、化水原水池、附屬設備用地等。規(guī)劃本期電廠廠區(qū)道路，電廠主要道路為城市型水泥道路，主道路寬6m，轉(zhuǎn)彎半徑為12m，其余道路為4m寬道路，可以滿足消防車的出入。5.1.2.3 廠區(qū)豎向布置規(guī)劃廠區(qū)豎向設計結合原冶金廠廠房及場地，主廠房及機械通風冷卻塔標高+15.20m，鍋爐房及電除塵、循環(huán)

10、水泵房、化水間、酸堿中和池、化水原水池、附屬設備用地均布置在+15.20m標高上。場地排水為由南向北，由西向東進行。主廠房前道路縱向坡度按0.5。道路橫坡均按2設計。電廠場地雨水匯入道路雨水接入口后排出廠外。5.1.2.3 廠區(qū)綠化設計電廠綠化設計按照點線面相互結合的形式，見縫插針，改善廠區(qū)微環(huán)境，美化職工工作環(huán)境。在道路兩側按照每5m左右種植行道樹，局部成片的地方進行集中綠化，并與味精廠的綠化結合考慮。在變電所周圍，不宜種植高大樹木，代之以草皮和低矮灌木進行綠化，電廠廠區(qū)綠化系數(shù)為12。5.2 裝機方案5.2.1裝機方案根據(jù)燃料及電力負荷的平衡結果，本期工程規(guī)模為12MW。本工程按一臺12M

11、W凝汽式汽輪發(fā)電機組和一臺65t/h高爐煤氣鍋爐設計，不考慮對外供熱。5.2.2主機選型和主要技術條件1、鍋爐根據(jù)本工程擬燃用的燃料特點，經(jīng)過分析比較，選擇使用江西江聯(lián)有限公司生產(chǎn)的JG-65/3.82-1型全燃高爐煤氣鍋爐。其主要參數(shù)如下：制造廠 鍋爐型號 JG65-3.83/450-Q型額定蒸發(fā)量 65t/h 額定蒸汽壓力 3.82MPa額定蒸汽溫度 450給水溫度 150空預器出口熱風溫度 排煙溫度 鍋爐設計效率 85.882、汽輪機本工程選用一臺12MW的純凝汽式汽輪機。其主要參數(shù)如下：制造廠 汽輪機型式 凝汽式汽輪機型號 N12-3.43/435型額定功率 12MW新汽壓力 3.43

12、Mpa新汽溫度 435汽輪機額定進汽量 54.8t/h給水溫度 150額定轉(zhuǎn)速 3000r/min額定排汽壓力 0.0049Mpa(絕對)額定冷卻水溫度 20凝汽器面積 1250m2額定工況凝汽量 56.4t/h旋轉(zhuǎn)方向(從機頭向發(fā)電機看) 順時針給水回熱級數(shù)：1級低壓加熱器，1級大氣式除氧器，1級高壓加熱器。3、發(fā)電機制造廠 發(fā)電機型號： QFW-12-2冷卻方式 空氣冷卻有功功率 12MW額定電壓 10.5kV功率因數(shù) 0.8額定轉(zhuǎn)速 3000r/min 勵磁方式 無刷勵磁5.3 熱力系統(tǒng)及汽機主要輔機選型5.3.1熱力系統(tǒng)擬定原則電廠本期按一爐一機配置，其熱力系統(tǒng)按單元制考慮。1、主蒸汽

13、系統(tǒng) 主蒸汽系統(tǒng)為單元制。2、給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)采用單元制。每臺機組配一臺給水泵和一臺備用給水泵；3、抽汽回熱系統(tǒng)機組設三級抽汽，設有一級高壓加熱器，一級大氣式除氧器和一級低壓加熱器。一段抽汽為高壓加熱器的加熱汽源，三段抽汽用作除氧器加熱汽源，同時也作為廠用蒸汽汽源。二段抽汽向低壓加熱器供汽。4、凝結水系統(tǒng)凝結水系統(tǒng)采用單元制，每臺機組設有兩臺主凝結水泵。凝結水由凝汽器熱井進入凝結水泵，經(jīng)軸封冷卻器后，依次進入低壓加熱器后進入除氧器。系統(tǒng)設有凝結水再循環(huán)和調(diào)節(jié)閥，控制除氧器和凝汽器熱井的水位。大氣式除氧器出力85t/h，工作壓力0.02MPa，除氧器給水箱有效容積25m3，可滿足約15分鐘鍋爐給

14、水消耗量。5、疏水系統(tǒng)全廠設20m3疏水箱二臺，疏水泵二臺（一用一備），同時可作為除氧器補充水和鍋爐上水用。5.3.2主要輔助設備選型主要輔助設備選擇如下表：熱力系統(tǒng)主要輔助設備表序號名 稱型 號 及 規(guī) 格臺數(shù)1凝汽器N-1250型 1250 m212高壓加熱器JG-65型, 100m213低壓加熱器JD-40型, 40m214汽封加熱器傳熱面積20m215射水抽氣器CS-7.5型, 105t/h, 0.392MPa16射水泵IS150-125-400A型,187m3/h,0.45Mpa，75kW 1450r/min27冷油器冷卻面積 20m2 70t/h28主油箱V=3m319直流潤滑油泵

15、CHY18型20.5m3/h 0.353Mpa，配直流電機5.5kW 380V110交流潤滑油泵CHY18型20.5m3/h 0.353Mpa，配交流電機5.5kW 380V111高壓電動油泵80Y-100A型26m3/h 91mH2O，配交流電機30kW 380V112凝結水泵4N6型,48-68m3/h, 57mH2O 2950r.p.m，配電機功率22kW 380V213發(fā)電機空氣冷卻器散熱能力4×90kW114電動給水泵DG85-67×9型, 85m3/h ,603mH2O, 配電機Y315M2-2 250kW 10kV215壓力式濾油機LY-100型,100L/m

16、in工作壓力0.5MPa116旋膜除氧器XMC-85D型, 0.02MPa,104 85t/h2給水箱有效25m317連續(xù)排污擴容器LP-3.5, 121橋式起重機20/5t，跨度16.5m A5,主鉤12m,副鉤14m15.4 燃燒系統(tǒng)及輔助設備選型5.4.1燃料本工程擬燃用無錫有限公司高爐所產(chǎn)高爐煤氣。高爐煤氣體積百分比如下：CO2 CO N2 H2 CH4 O218.1 21.9 56.3 2.4 0.7 0.3 發(fā)熱量：Qnet.ar=3344KJ/ Nm3（800kca/Nm3）5.4.2燃料消耗量根據(jù)上述綜合煤質(zhì)分析資料計算，電廠燃料消耗量見下表：高爐煤氣消耗量(設計燃料)項目符號

17、單位小時耗氣量Nm3/h日耗氣量(20h)KNm3/d年耗氣量(6000h)KNm3/a鍋爐額定負荷1×65t/ht6000014400003600005.4.3燃燒系統(tǒng)型式本鍋爐按全燃高爐煤氣設計。燃燒設備采用四角切圓燃燒布置, 燃燒器采用縫隙式煤氣燃燒器。鍋爐設置引風機和送風機各一臺.冷空氣由送風機鼓入空預器加熱后達到380, 進入煤氣燃燒器與煤氣混和燃燒; 燃燒后的煙氣經(jīng)過熱器、省煤器、空預器出來后進入引風機通過一座高80m、出口內(nèi)徑2.5m的混凝土煙囪排出。5.4.4主要輔助設備選型主要輔助設備選擇如下表：燃燒系統(tǒng)主要輔助設備表序號名 稱型 號 及 規(guī) 格臺數(shù)1引風機Y4-7

18、322D型，265700m3/h，4017Pa左45°Y450-50-6,500kW，10kV12送風機G4-7312D型，83007m3/h，4485Pa 左135°Y315M1-4,160kW，380V13供油泵2CY-2.1/2.5型，2.1m3/h，2.5Mpa 2.2KW，380V24點火助燃油箱6m315細濾油器100孔/cm226定期排污擴容器DP-3.5型, 17疏水箱20m328疏水泵IS80-50-200A型,46m3/h,0.44Mpa 15KW25.5 主廠房布置主廠房布置按一機一爐布置，依次為汽機房、除氧間、鍋爐、引風機、煙囪。主廠房運轉(zhuǎn)層標高為7

19、.00m，柱距為7m，從主廠房A列柱至煙囪中心線距離為59m。 5.5.1汽機間汽輪發(fā)電機組為縱向布置，其中1-2柱間為檢修場地。汽機中心線距A排柱8m。汽機間主要尺寸：跨度：18.00m運轉(zhuǎn)層標高：7.00m輔助平臺標高：3.40m行車軌頂標高：14.00m屋架下弦標高：17.50m5.5.2除氧間除氧間主要尺寸：跨度：9.00m除氧層標高：13.50m5.5.3鍋爐間鍋爐采用露天布置，鍋爐間設爐前運行平臺，運行平臺標高為7.00m。5.5.4爐后布置鍋爐配置一臺送風機，一臺引風機。采用一座高80m，出口內(nèi)徑2.5m的煙囪。5.6 燃料運輸系統(tǒng)5.6.1燃料來源無錫有限公司高爐煤氣發(fā)電工程系

20、無錫冶金有限公司高爐煉鐵系統(tǒng)產(chǎn)生高爐煤氣發(fā)電，高爐煤氣量約6.0×104Nm3/h，完全能夠滿足12MW發(fā)電機組所需的高爐煤氣量。高爐煤氣成份：項 目單位數(shù)據(jù)CO%21.9CO2%18.1CH4%0.7H2%2.4N2%56.3O2%0.30煤氣溫度20煤氣含塵量mg/Nm350低位發(fā)熱量Qnet.arKcal/Nm3850煤氣壓力MmH2O700發(fā)熱量：Qnet.ar=3344KJ/ Nm3（800kca/Nm3）5.6.2 燃料需用量本發(fā)電工程所需燃料為無錫冶金有限公司高爐煉鐵系統(tǒng)產(chǎn)生的高爐煤氣，正常運行工況按1×65t/h鍋爐滿載核算，需高爐煤氣量60000Nm3/h

21、。5.6.3燃氣輸配系統(tǒng)高爐煤氣由無錫冶金有限公司引入，結合當?shù)氐臍庀髼l件和電廠所需的高爐煤氣量，按照管道輸送經(jīng)濟流速1620m/s，經(jīng)計算確定高爐煤氣輸送管道選用DN1400螺旋焊接鋼管，沿廠區(qū)道路架空敷設進入電廠鍋爐。管道高爐煤氣的正常壓力為700mmH2O,煤氣輸送系統(tǒng)設計管道公稱壓力為0.1MPa，確保輸送安全。為避免鋼廠高爐不穩(wěn)定運行時對電廠的影響，按照規(guī)范要求在煤氣進入電廠后在高爐煤氣總管上設置有電動盲板閥和氣動快速切斷閥，在進入鍋爐的高爐煤氣支管上分別設置有電動調(diào)節(jié)閥和氣動快速切斷閥。在電廠事故情況和管道煤氣壓力太低，為防止回火的情況下，所有氣動快速切斷閥迅速關閉，及時打開放散閥

22、，將煤氣管道內(nèi)的氣體放散，放散口的高度高出于周邊建構筑物不小于3米。為保證鍋爐用高爐煤氣的正常供應，系統(tǒng)還設置有管道冷凝水排放的水封槽、放散口等設施。因有無錫有限公司現(xiàn)有儀表用氣源，本次設計不再配套設置空氣壓縮機及壓縮空氣后處理系統(tǒng)，氣源由現(xiàn)有管道接入，就近設儲氣罐，為氣動設備提供氣源?？紤]到高爐煤氣輸送管道的氣體置換，現(xiàn)場需配置一定數(shù)量的瓶裝氮氣或瓶裝二氧化碳，在每次鍋爐點火運行前對管道內(nèi)的氣體進行置換后，方可開啟總閥門輸送煤氣。5.7 化學水處理系統(tǒng)5.7.1概 述57.1.1 設計依據(jù)1)規(guī)程規(guī)范火力發(fā)電廠化學設計技術規(guī)程 DL/T5068-2006火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質(zhì)量 G

23、B/T12145-20082)機組參數(shù)1×12MW純凝汽式發(fā)電機組，配1×65th鍋爐。3)水源及水質(zhì) 循環(huán)水補充水和鍋爐補給水水源取自水源地水，本階段收到業(yè)主提供的水質(zhì)分析報告1份，但主要分析數(shù)據(jù)均不全，不能作為設計依據(jù)。在下階段設計時，業(yè)主應提供合格的全年逐月水質(zhì)分析資料，作為鍋爐補給水處理的設計依據(jù)。本階段，設計參考使用其他電廠提供的水質(zhì)分析報告如下。參考水質(zhì)分析報告分析項目mg.L-1mmol.L-1%分析項目mg.L-1K+2.970.0761.70SiO2Na+1.800.07831.75PH 7.8Ca2+46.22.305451.52COD(以O2計)Mg2

24、+24.52.014845.02總礦化度NH4+0.060.00010.01懸浮物TFe000灼燒減量合 計75.534.475100.00游離CO2Cl-4.00.11282.86偏硅酸SO42-10.80.22495.70固體總量HCO3-2203.605491.39色度CO32-00渾濁度NO3-0.10.00160.04臭和味NO2-0.010.000220.01F-合 計234.913.945100.0分析項目mg.L-1分析項目（CaCO3）mg.L-1可溶性固體總量總硬度216暫時硬度永久硬度負硬度總堿度1815.7.1.2 水汽質(zhì)量標準1)蒸 汽鈉 15gkgSiO2 20gk

25、g鐵 20gkg銅 5gkg2)鍋爐補給水質(zhì)量標準硬度 2.0molL 溶氧 15gL鐵 50gL銅 10gL5.7.1.3 設計范圍電廠化學設計項目包括鍋爐補給水處理、循環(huán)冷卻水處理、化學加藥、機爐汽水取樣、電廠化學廢水處理。5.7.2鍋爐補給水處理系統(tǒng)5.7.2.1系統(tǒng)出力1×12MW機組的各項水汽損失如下： 汽水損失類別 1×12MW機組廠內(nèi)水汽循環(huán)損失(th)1×65×53.25鍋爐排污損失(th)1×65×10.65鍋爐啟動或事故增加損失(th)6.5其他汽水損失2合 計正常(th)5.9最大(th)12.4根據(jù)上述水汽損失

26、量，本工程鍋爐補給水處理系統(tǒng)的正常出力按15t/h設計，鍋爐啟動或事故增加損失15t/h由除鹽水箱調(diào)節(jié)。5.7.2.2系統(tǒng)選擇根據(jù)水質(zhì)數(shù)據(jù)，設計考慮了反滲透+混床和一級除鹽+混床的2個除鹽系統(tǒng)，詳見方案比較表。方案比較表項 目方案一反滲透+混床方案二一級除鹽+混床主要設備1、生水泵、反沖洗水泵、機械過濾器、活性炭過濾器、中間水箱、中間水泵 混床及其再生系統(tǒng)、除鹽水箱、除鹽水泵等兩方案均相同2、與方案一相同2、反滲透成套裝置產(chǎn)量15m3/h,美國CPA3膜，8寸，14支，壓力容器7根。2、一級除鹽裝置陽離子交換器800，陽樹脂層高1900mm；陰離子交換器800，陰樹脂層高3800mm，總高度7

27、500mm；除二氧化碳器600，填料層高2500mm，電機功率0.8kW設備投資（萬元）7560年運行費（萬元）4.56.4優(yōu)缺點投資較高，年運行費低，管理簡便，進水含鹽量小于500mg/L時，運行的經(jīng)濟性較差。工藝成熟，運行操作較復雜、再生劑耗量大、運行費用高、投資較低根據(jù)水質(zhì)分析報告，水質(zhì)含鹽量小于500mg/L，則方案一經(jīng)濟性較差。比較結果，設計推薦一級除鹽+混床的除鹽系統(tǒng)。工藝流程如下：生水 機械過濾器 活性炭過濾器 逆流再生陽離子交換器 除碳器及中間水箱 中間水泵 逆流再生陰離子交換器 混合離子交換器 除鹽水箱 除鹽水泵 主廠房熱力系統(tǒng)。 此系統(tǒng)的優(yōu)點為投資少，其出水水質(zhì)完全能夠滿足

28、“火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質(zhì)量（GB/T12145-2008）”的規(guī)定，即中溫中壓鍋爐3.85.8Mpa給水品質(zhì)：總硬度2.0µmol/L，氧15µg/L，銅10µg/L，鐵50µg/L，PH值8.89.3。鍋爐補給水處理系統(tǒng)圖見： H01。5.7.2.3系統(tǒng)連接及控制方式A系統(tǒng)連接2臺雙濾料過濾器和活性炭過濾器并聯(lián)連接，除鹽設備（陽離子交換器 除碳器、 中間水箱、中間水泵、陰離子交換器、混合離子交換器）為串聯(lián)連接。B控制方式：系統(tǒng)的投運和再生采用PLC控制。過濾器的失效控制點：周期制水累計流量設定值進出口水壓差設定值離子交換器失效控制點：周期制水

29、累計流量設定值出口電導率設定值5.7.2.4酸、堿系統(tǒng)及廢水處理和排放離子交換器及調(diào)節(jié)進出水PH值用的HCl及NaOH由化工廠槽車運來，輸送到高位酸、堿儲罐內(nèi)，酸、堿液自流到酸、堿計量箱內(nèi)。使用時由噴射器將酸、堿液輸送到離子交換器或進出水管內(nèi)。酸、堿廢液的處理：離子交換器再生時排出的酸、堿廢液經(jīng)酸堿溝排入到中和池內(nèi)，用中和水泵進行混合，調(diào)節(jié)至PH=69后，用中和水泵輸送到工業(yè)排水溝達標排放。5.7.2.5主要設備及運行數(shù)據(jù)見化水設備材料清冊。5.7.2.6設備布置化學水處理室設置水處理車間、值班控制室等。機械過濾器、離子交換器等布置在水處理車間，再生用酸堿貯罐、除鹽水箱等布置在室外。廠房跨距、

30、面積等數(shù)據(jù)見下表：序號房間名稱跨距×長度(m)下弦標高(m)建筑面積(m2)備注1水處理室13.5×326.04325.7.3 循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)5.7.3.1冷卻水的水源水質(zhì)機組的冷卻水水質(zhì)見水質(zhì)分析報告表。5.7.3.2循環(huán)冷卻水量和各項損失1×12MW機組冷卻水總量為3220m3h，其各項損失如下： 冷卻塔蒸發(fā)損失： 42.91m3h 冷卻塔風吹損失： 3.58 m3h 冷卻塔排污損失： 17.88m3h (濃縮倍率按3倍計算) 循環(huán)水補充水量： 64.37m3h5.7.3.3循環(huán)冷卻水穩(wěn)定處理1)系統(tǒng)選擇為防止凝汽器和冷卻系統(tǒng)結垢，循環(huán)冷卻水擬采用加水質(zhì)穩(wěn)

31、定劑處理。循環(huán)冷卻水的濃縮倍率按3.0倍設計，并以此進行全廠水量平衡計算。2)系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用手動控制方式，由加藥值班員操作。3)化學藥劑循環(huán)冷卻水補充水中需要加濃度l0水質(zhì)穩(wěn)定劑12kg/h。所用藥品由汽車運輸，并設有藥品貯存設備。5.7.3.4循環(huán)冷卻水氯化處理1)系統(tǒng)選擇為防止循環(huán)水中菌藻類微生物的滋生成長，保持冷卻水系統(tǒng)的設備和管道表面清潔，循環(huán)水進行加氯處理。為簡化系統(tǒng)，故采用人工投放氯碇方式。2)設計容量和加藥方式冷卻水量： 3220m3h投藥方式： 間斷加藥加藥時間： 每次一小時，每天23次加藥量： 有效氯1.5kg/h 3)設備布置循環(huán)水處理設備布置在循環(huán)水泵房內(nèi)。5.7.4水

32、汽取樣5.7.4.1水汽取樣分析裝置的功能為及時準確地監(jiān)督機組運行中水、汽品質(zhì)變化情況，以保證機組的安全運行。設置一套水汽取樣分析裝置，設置必要的取樣點，人工取樣臺、在線分析儀表等。5.7.4.2水汽取樣點和儀表的配置序號項目取樣點位置配置儀表1凝結水凝結水泵出口導電度表、溶氧表2給水除氧器出口溶氧表省煤器入口陽離子電導率儀、PH表3爐水汽包左側爐水比導電率表 PH表汽包右側爐水4飽和蒸汽飽和蒸汽左側陽離子電導率儀飽和蒸汽右側5過熱蒸汽過熱蒸汽左側陽離子電導率儀過熱蒸汽右側6裝置用冷卻水冷卻裝置補水箱手操采樣5.7.4.3 設備布置設備布置在主廠房7.00米層加藥取樣間內(nèi)。5.7.5化學加藥5

33、.7.5.1加藥系統(tǒng)為控制給水和爐水的水質(zhì)，最大限度地減少熱力系統(tǒng)結垢和腐蝕，設置了化學加藥系統(tǒng)?；瘜W加藥系統(tǒng)為爐水加磷酸鹽裝置。5.7.5.2主要設備及運行數(shù)據(jù)爐水加磷酸鹽裝置(1)磷酸鹽溶液箱 容積 lm3 數(shù)量 2臺(2)加藥泵 數(shù)量 2臺 出力 16Lh 壓力 8MPa 電機功率 0.55kW5.7.5.3設備布置設備布置在主廠房7.00米層加藥取樣間內(nèi)。5.7.6廢水處理5.7.6.1廢水處理方案根據(jù)環(huán)保對廢水排放的要求，鑒于電廠化學部分所產(chǎn)生的廢水主要是鍋爐補給水系統(tǒng)反洗、再生所產(chǎn)生的酸堿廢水、鍋爐酸洗廢水和化學實驗室產(chǎn)生的酸堿廢水，設置酸堿中和池及鍋爐酸洗廢水酸洗廢水池來處理、貯

34、存上述廢水。以保證達標排放。5.7.6.2廢水處理系統(tǒng)1)系統(tǒng)設計原則鍋爐化學清洗方式直接影響廢水處理系統(tǒng)的選擇。由于本工程鍋爐化學清洗方案沒有審定，故廢水處理系統(tǒng)暫按鹽酸清洗考慮；如用其它清洗方式，應增加相關的設備。廢水經(jīng)酸堿中和池處理后的排水應達到國家(GB89781996)污水綜合排放標準的第二類污染物一級標準，其主要指標如下：第二類污染物一級標準最高允許排放濃度 單位：mg/L序號 項目 一級標準lpH值 692色度(稀釋倍數(shù)) 503懸浮物(SS) 704五日生化需氧量(BOD5) 305化學需氧量(COD) 1006石油類 107動植物油 208揮發(fā)酚 0.59總氰化物 0.510

35、硫化物 1.01l氨氮 1512氟化物 1013磷酸鹽(以P計) 0.52)廢水量序號 廢水名稱廢水量備 注經(jīng)常性廢水鍋爐補給水處理系統(tǒng)酸堿再生廢水10m3/d實驗室排水 8 m3/d非經(jīng)常性廢水鍋爐酸洗廢水220m3次·臺34年1次3) 處理過程鍋爐補給水處理系統(tǒng)酸堿、再生廢水等經(jīng)酸堿中和池中和后達標排放；酸洗鍋爐廢水貯存在鍋爐酸洗廢水池中再以23t/d的量用泵打入酸堿中和池中進行處理，然后達標排放。 5.7.7化學試驗室5.7.7.1化學試驗室及試驗設備的配置化學實驗室設在化水間。實驗室儀器購置費已在設備清冊中開列。5.8 電氣部分5.8.1廠用電接線1、廠用電電壓及系統(tǒng)中性點接

36、地方式由于發(fā)電機端電壓為10.5kV,因此高壓廠用電電壓采用10kV。廠用低壓系統(tǒng)按動力與照明合用變壓器設計，廠用低壓電壓為220/380V。主廠房內(nèi)事故照明采用DC220V電壓供電，鍋爐本體照明及檢修插座采用AC24V超低安全電壓供電。鍋爐本體內(nèi)檢修照明采用AC12V超低安全電壓供電。高壓廠用電系統(tǒng)采用中性點不接地方式，低壓220/380V系統(tǒng)采用中性點直接接地方式。2、 廠用電電源及廠用高低壓系統(tǒng)母線的接線方式現(xiàn)場踏勘后確定5.8.2廠用電負荷估算1）220/380V計算負荷設備總容量：830.59kW設備工作容量:585.36kW計算負荷: 498.68kVA2）10kV計算負荷設備總容

37、量：1660kW設備工作容量: 1190kW計算負荷:1090kVA3）全廠廠用電率計算設備總容量：2490.59kW設備工作容量:1775.36kW全廠廠用電率計算負荷: 1527.97kVA廠用電率: 8.15%主廠房廠用直流220V事故負荷: 20kW，經(jīng)常負荷2kW，合計22 kW5.8.3電氣設備布置在發(fā)電機機端設發(fā)電機出線小室，發(fā)電機機端及機尾電氣設備均布置出線小室內(nèi)。低壓廠用電系統(tǒng)布置在主廠房軸線間±0.000m層廠用電配電室內(nèi)。高壓廠用電系統(tǒng)布置在主廠房軸線間±0.000m層廠用電配電室內(nèi)。發(fā)電機、10kV并網(wǎng)線路、低壓電源進線的監(jiān)控保護屏以及直流電源屏、發(fā)

38、電機輔助屏、同期屏、保護屏、系統(tǒng)遠動及系統(tǒng)通信設備等布置在機爐電集控室內(nèi)。5.8.4主要設備選型本工程低壓廠用變壓器選用一臺低能耗SC10型，630kVA干式變壓器；發(fā)電機出口10kV開關柜選用XGN2-12型，廠用電10kV高壓開關柜選用KYN28A-12型高壓開關柜,斷路器柜均內(nèi)置ZN65A-12-31.5kA真空斷路器；低壓配電柜均選用MNS 2.0型低壓配電柜，防護等級IP40；未布置在單獨配電間的各電機控制中心均選用MNS2.0型低壓配電柜，防護等級IP54。5.8.5二次接線、繼電保護及自動裝置高爐煤氣發(fā)電車間本期為一爐一機，在運轉(zhuǎn)層設機爐電集控室，繼電保護、發(fā)電機測控等設備均安裝

39、在機爐電集控室中。發(fā)電機出口斷路器、低壓廠用工作變壓器與低壓備用電源由高爐煤氣發(fā)電車間機爐電集控室控制。鍋爐輔機電機、汽機輔機電機及鍋爐供油泵的控制由機組DCS控制，其余輔助生產(chǎn)系統(tǒng)電動機采用遠方/就地相結合的常規(guī)控制。高壓電氣設備繼電保護采用微機綜合保護裝置，保護裝置、同步裝置、自動調(diào)整勵磁、低壓廠用電源自動切換采用專門的獨立裝置。高爐煤氣發(fā)電車間設自動準同期裝置，并在發(fā)電機至連鑄車間變電所的斷路器處設置同期點及解列點。高爐煤氣發(fā)電車間按繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程（GB 14285-2006）的原則配置各電氣元件的繼電保護，電廠控制、測量、信號按火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)程（D

40、L/T 5136-2001）設置，高壓廠用電動機采用微機綜合保護。各電氣元件的繼電保護及自動裝置配置如下：1、發(fā)電機（1）縱聯(lián)差動保護（2）復合電壓啟動的過電流保護（3）過負荷保護（4）定子接地保護（5）勵磁回路一點接地檢測（連續(xù)）及兩點接地保護（6）自動勵磁調(diào)節(jié)裝置（7）自動準同期裝置（8）低周低壓解列裝置2、低壓廠用變壓器（1）電流速斷保護（2）過電流保護（3）單相接地保護（4）溫度信號3、高壓廠用電動機（1）電流速斷保護（2）低電壓保護（3）過負荷保護（4）單相接地保護4、高低壓廠用備用電源（1）低壓備用電源自動投入裝置（2）高壓備用電源自動投入裝置5.8.6事故保安及交流不停電電源本工

41、程直流負荷約22kW，設1套直流電源系統(tǒng)。設計選用免維護蓄電池組并帶智能高頻開關電源的充電設備，400Ah，-220V。機組計算機監(jiān)控電源采用交流不停電電源供電，交流不停電電源采用靜態(tài)逆變裝置供電，UPS容量為20kVA,UPS不配蓄電池，由廠用直流系統(tǒng)提供。UPS和常用直流系統(tǒng)均設置在機、電、爐控制室內(nèi)。5.8.7過電壓保護與接地本工程按照交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合（DL/T620-1997）和交流電氣裝置的接地（DL/T621-1997）的要求設置防雷接地裝置。高爐煤氣發(fā)電車間設接地網(wǎng)，在建筑物周邊敷設水平及垂直接地極。全廠內(nèi)所有正常不帶電的電氣設備外殼及金屬管構件、電纜鎧裝等均需

42、可靠接地。全廠的電氣設備接地與防雷接地共用同一接地網(wǎng)，共用接地系統(tǒng)的工頻接地電阻不大于0.5。煙囪頂上設3支2.5m高的避雷針進行防直擊雷保護，其接地網(wǎng)與全廠接地網(wǎng)不連接，工頻接地電阻不大于10。高出地面15m及以上的建筑物及構筑物均采用避雷帶或在其頂部設避雷針作防直擊雷保護。5.8.8照明及檢修網(wǎng)絡主廠房照明系統(tǒng)設正常照明和事故照明網(wǎng)絡，正常時由正常照明和事故照明同時工作，當事故時正常照明電源消失，由事故照明工作。正常照明由AC380/220V廠用電供電，事故照明由220V直流蓄電池屏供電。主廠房以外的各輔助車間采用帶蓄電池應急燈作事故照明。鍋爐本體檢修照明采用AC24V和AC12V安全電壓

43、。5.8.9電纜設施發(fā)電機送出電力電纜和主廠房、循環(huán)水系統(tǒng)等電動機電源電力電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜，廠區(qū)照明電力電纜采用鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜?？刂齐娎|一般采用阻燃聚氯乙稀絕緣聚氯乙烯護套銅帶屏蔽控制電纜。電纜敷設主要采用電纜溝敷設或電纜橋架敷設方式，出電纜溝及電纜橋架的電纜均穿管保護，并視情況暗敷于樓板或墻體內(nèi)，或明敷。電纜敷設按有關設計規(guī)范進行防火處理。5.8.10廠區(qū)通信在集控室內(nèi)設一容量為48門的程控交換機，在重要值班室和重要場所設置固定電話分機作廠區(qū)的內(nèi)部通信，同時該程控交換機預留有與上級調(diào)度通信的接口。5.9 熱工控制5.9.1控制方式本工程采用機、爐、電集中控制方式

44、?？刂剖以O置在主廠房B-C軸與-間7.00m運轉(zhuǎn)層?？刂剖覂?nèi)設DCS機柜、DCS操作站、熱控輔助控制屏、電源柜、打印機、同期屏、發(fā)電機測控保護屏、廠用電保護裝置柜等設備；化學水處理系統(tǒng)和工業(yè)及消防水泵房采用就地集中控制。在機、爐、電集中控制室下方設置電纜夾層。5.9.2控制水平本工程采用分散控制系統(tǒng)(DCS)，實現(xiàn)對主廠房內(nèi)機、爐、電集中監(jiān)控。機組控制系統(tǒng)運行人員在控制室內(nèi)通過CRT及鍵盤進行監(jiān)控，并在現(xiàn)場人員的配合下完成機、爐的啟、停、正常運行及異常工況處理。除此之外，本工程還設有必要的操作按鈕，用于DCS故障時的安全停機，輔助盤上設置重要參數(shù)的顯示和少量光字牌?；瘜W水處理系統(tǒng)中的聯(lián)鎖控制采

45、用PLC控制系統(tǒng)，PLC控制柜隨設備配套供貨，工業(yè)及消防水泵房亦采用PLC控制系統(tǒng)。5.9.3控制系統(tǒng)主廠房內(nèi)機、爐、電以分散控制系統(tǒng)(DCS)的CRT操作員站為監(jiān)控中心?？刂葡到y(tǒng)的主要功能包括：數(shù)據(jù)采集（DAS），模擬量控制系統(tǒng)（MCS或CCS），順序控制系統(tǒng)（SCS），汽輪機安全監(jiān)視儀表（TSI），汽機跳閘控制系統(tǒng)（ETS），爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS），數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH），電氣控制系統(tǒng)（ECS），除氧器壓力和水位控制系統(tǒng)；循環(huán)水泵房電動閥門的控制和壓力、液位的監(jiān)測；汽包水位、除氧器水位和爐膛火焰的工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)；化學水處理系統(tǒng)的水質(zhì)檢測、壓力和流量的檢測；工業(yè)及消防水泵房的壓

46、力和流量的檢測等等。但一些主要的信號通過通訊接口或420mA的標準信號傳輸給DCS系統(tǒng)，集控室的運行人員可以隨時了解全廠各系統(tǒng)的設備運行情況。5.9.4主要熱控設備選型原則（1）DCS控制系統(tǒng)具有高可用性、可靠性、可操作性、可維護性和可擴展性。在國內(nèi)同類機組上已有成功設計、運行經(jīng)驗。優(yōu)越的性能價格比。(2)DEH、ETS及FSSS等控制系統(tǒng)的專用裝置隨其主輔機制造廠成套陪供。（3）汽機監(jiān)視儀表(TSI)由汽機廠配套供貨,汽包水位電視監(jiān)視系統(tǒng)由鍋爐廠配套供貨。（4）變送器：電容式；兩線制；零點可遷移，易于量程調(diào)整；差壓變送器具有單向耐全壓保護。（5）執(zhí)行器：選擇國內(nèi)性能可靠的電動執(zhí)行器。電動執(zhí)行

47、器在失去電源或控制信號時保持原位并提供報警接點；執(zhí)行器應帶手輪并配有位置發(fā)訊機構。（6）壓力、差壓、流量、二次儀表及分析儀表均采用性能可靠的國內(nèi)設備。（7）配電箱選用國產(chǎn)抽屜式配電箱。（8）PLC采用在國內(nèi)有良好運行業(yè)績的產(chǎn)品。5.9.5電源和氣源（1）電源每個控制和儀表系統(tǒng)或控制柜組所要求的交流和直流電源均分別來自兩個獨立的電源,供電設計做到一路電源故障不會使電源中斷,電源切換不會導致控制系統(tǒng)失效。DCS系統(tǒng)的220VAV電源、主汽門和抽汽逆止閥以及快速關斷閥的控制系統(tǒng)的電源，將提供一路不停電電源（UPS）以滿足高品質(zhì)、高可靠的電源要求。（2）氣源本設計中所選的熱工儀表均無需氣源。5.10

48、水工部分5.10.1概 述5.10.1.1設計依據(jù)火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程DL500092000；建筑給水排水設計規(guī)范GB50015-2003（2009年版）：室外給水設計規(guī)范GB50013-2006 ；室外排水設計規(guī)范GB50014-2006；建筑設計防火規(guī)范GB50016-2006；同時遵守國家和當?shù)卣钠渌嘘P規(guī)定。5.10.1.2設計主要原則本工程遵循的主要設計原則是：1)汽輪機凝汽器冷卻水采用帶冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng),設1座機械通風冷卻塔，滿足1X12MW發(fā)電機組的冷卻要求。2)全廠水務管理和水量平衡按節(jié)水原則盡量減少補給水量。3)全廠生活污水、工業(yè)廢水經(jīng)處理達標后排放。5.10.1.

49、3設計范圍水工專業(yè)設計范圍包括：廠區(qū)內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)、補給水系統(tǒng)、沖洗水系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)及排水系統(tǒng)。消防水泵、工業(yè)水泵及消防水池不在本設計范圍內(nèi)。5.10.1.4設計主要內(nèi)容概述電廠采用循環(huán)供水系統(tǒng)。設循環(huán)水管，配有1座4000m3/h的機械通風冷卻塔和1座循環(huán)水泵房，泵房內(nèi)設3臺循環(huán)水泵，兩用一備。電廠補給水源取自水源地。補給水由冶金公司原有工業(yè)供水管網(wǎng)供水，通過2根管道送至電廠。循環(huán)補充水補充進冷卻塔水池，工業(yè)用水送至全廠工業(yè)用水點?；瘜W用水進入生水池（50 m3），通過生水泵供化學水處理間用水。電廠消防用水接冶金公司原有消防供水管網(wǎng)，在廠區(qū)形成消防環(huán)網(wǎng)供全廠消防用水。電廠沖洗水系

50、統(tǒng)包括綠化、道路、汽車沖洗及衛(wèi)生間沖洗用水等等。沖洗水水源采用冷卻塔的排污水，目的是做到一水多用，節(jié)約用水。電廠生活水系統(tǒng)由自來水廠供給。電廠生產(chǎn)水系統(tǒng)包括化學處理用水、負壓風機房冷卻用水、輔助設備軸承冷卻用水等，其中化學處理用水由于不能間斷供應，安全性要求較高，單獨設置生水池和生水泵房，內(nèi)設2臺化學供水生水泵，1臺運行，1臺作為備用，設置獨立管道輸送至化學專業(yè)用水點。生產(chǎn)水系統(tǒng)的水源由補給水系統(tǒng)來。電廠消防水系統(tǒng)設置常規(guī)單獨的水消防系統(tǒng)，包括室內(nèi)、外消火栓消防系統(tǒng)，用于保護建構筑物，設計主要依據(jù)是火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范和建筑設計防火規(guī)范。電廠排水系統(tǒng)包括生活污水排放系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水排放

51、系統(tǒng)和雨水排放系統(tǒng)。生活污水經(jīng)管道收集后進入生化處理設施處理達標后排放；生產(chǎn)廢水分別經(jīng)酸堿中和池、除油池和沉淀池處理達標后排入雨水管道系統(tǒng)；場地內(nèi)雨水通過雨水口和管道收集后排放。5.10.2區(qū)域自然條件xxxxxxxxxxxxxx5.10.2.2供水水源水源取自水源地。5.10.3全廠水務管理和水量平衡5.10.3.1概 述本工程為了減少用水量、排水量和加強水污染防治，在設計階段遵循下述原則：合理地選擇和利用水資源，做到既保證滿足計劃發(fā)電容量的用水需要，又盡量少用水、少排水，合理循環(huán)、處理、重復使用，并使排水的水質(zhì)和水溫不污染環(huán)境。在本次設計的水工工藝系統(tǒng)中，采用了如下的節(jié)水措施：1)在循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，為了減少機械通風冷卻塔的風吹損失，安裝收水器。2)