焦酸公司煤气发电机组高温高压纯烧高炉煤气锅炉项目可研报告107页.doc
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1、焦酸公司煤气发电机组高温高压纯烧高炉煤气锅炉项目可研报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月焦酸公司煤气发电机组高温高压纯烧高炉煤气锅炉项目可研报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月99可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录1 概述61.1 项目概况及编制依据61.1.1 项目委托单位61.1.2 建设规模61.1.3 公司概况612、.1.4 编制依据71.2 研究范围71.2.1 250MW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;71.2.2 主要及辅助工艺系统的设想;81.2.3 建设2台50MW机组的轮廓进度;81.3 城市概况81.3.1 自然地理概况81.4 建设必要性91.4.1 企业快速增长的需要91.4.2 电负荷快速增长的需要101.4.3 节能减排和环保的需要101.5 主要技术原则111.5.1 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;111.5.2 以钢厂的高炉煤气量为主,保证机组安全、经济、稳定运行;111.5.33、 出线电压为110kV,出线方式按发电机变压器-线路组方案考虑;111.5.4 本工程的补给水水源采用河北xx集团的排污水经处理后的中水;111.5.5 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;111.5.6 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;121.5.7 发电年利用小时数按5500小时。122 电力系统122.1 电力系统现状122.2 负荷预测132.3 电力平衡及电厂建设的必要性142.4 电厂接入系统方案142.5 系统对电厂的要求153 燃料供应153.1 燃料来源153.2 燃料特性153.3 燃料消耗量4、164 装机方案174.1 装机方案及优化174.1.1 装机方案174.2 主机技术条件174.2.1 锅炉174.2.2 汽轮机17给水温度: 204184.2.3 发电机18型号: QF-50-2184.3 机组运行方式184.4 主要技术经济指标185 厂址条件195.1 厂址概述195.1.1 地形地貌19气象条件205.1.2 见1.3.1.2。205.1.3 厂区洪水位205.2 交通运输205.3 电厂水源205.3.1 概述205.3.2 污水处理厂中水水源215.3.3 水库水水源226 工程设想226.1 总平面规划布置226.1.1 厂区总体规划226.1.2 厂区总平5、面236.2 烟气和空气系统256.2.1 系统描述256.2.2 烟气和空气系统的热力计算数据结果表256.3 点火系统266.4 热力系统及辅助设备的选择266.4.1 主蒸汽系统276.4.2 高压给水系统276.4.3 回热系统276.4.4 加热器疏水系统276.4.5 凝结水系统286.4.6 凝汽器抽真空系统286.4.7 锅炉减温水系统286.4.8 锅炉补水系统286.4.9 锅炉排污系统286.4.10 全厂疏放水系统286.4.11 冷却水、工业水系统296.4.12 热力系统的主要设备296.5 主厂房布置296.6 供水及排水系统306.6.1 供水方式306.6.26、 循环水量316.6.3 冷却设备选型326.6.4 循环水泵和循环水管沟326.6.5 补给水系统32夏季纯凝工况水量平衡计算表 表7.6-233根据补给水水量表,本期250MW纯凝机组最大小时补水量为517m 3/h,其中污水处理厂处理后的中水512 m 3/h。346.6.6 生活消防给水系统356.6.7 排水系统376.6.8 节约用水措施376.7 化学水处理系统386.7.1 概述386.7.2 锅炉补给水处理406.7.3 循环冷却水处理416.7.4 给水炉水校正处理426.7.5 汽水取样426.7.6 化学试验室的仪器设备配置426.7.7 原水预处理系统426.8 电气7、部分476.8.1 电气主接线476.8.2 厂用电接线486.8.3 不停电电源486.8.4 电气设备布置486.8.5 过电压保护及接地496.8.6 直流电源系统496.8.7 发电机励磁系统506.8.8 二次接线、继电保护及安全自动装置506.8.9 厂内通信516.9 热工控制526.9.1 设计范围及主要设计原则526.9.2 热工自动化水平526.9.3 机组仪表控制系统结构536.9.4 数据通讯系统556.9.5 热工自动化功能556.9.6 机组联锁及保护系统606.9.7 热工自动化设备选型626.9.8 电源和气源626.10 土建部分646.10.1 概述646.8、10.2 主要设计范围646.10.3 主厂房结构设计646.10.4 地基和基础656.10.5 设计采用的主要技术数据666.10.6 抗震设防原则666.10.7 主要建筑材料676.10.8 建筑布置686.10.9 主厂房造型与装修686.10.10 主厂房采光与通风696.10.11 主厂房防火696.10.12 主厂房防水与排水706.10.13 主厂房结构设计706.10.14 电气建筑、构筑物716.10.15 烟囱筒身716.10.16 化学水建筑726.11 采暖、通风及除尘726.11.1 采暖726.11.2 通风736.11.3 集中控制室空调747 环境保护7479、.1 概述747.1.1 厂址自然地理概况747.1.2 环境质量现状757.1.3 环保标准757.2 环保工程设想及烟气污染防治措施767.2.1 环保工程设想767.2.2 烟气污染治理措施767.2.3 大气污染物的排放量、排放浓度及落地浓度777.2.4 烟气中的污染物对周围大气环境的影响787.2.5 大气污染物总量控制初步分析797.3 废水排放及对水域的影响分析797.4 噪声治理797.4.1 电厂主要噪声源807.4.2 噪声防治807.4.3 厂界噪声预分析817.5 厂区绿化817.6 环境监测827.7 水土保持方案设想821)生产、建设过程中保护水土资源,尽量减少对10、植被的破坏;823)做好洪水排泻设施。827.8 结论和建议828 劳动安全与工业卫生838.1 电厂在生产过程中主要的安全和卫生问题838.2 设计原则及拟采取的措施838.2.1 防火、防爆83a.主厂房事故通风及泄压安全措施848.2.2 防毒、防化学伤害858.2.3 防电伤、防机械伤害858.2.4 防暑、防寒868.2.5 防噪声869 节能、节水、节约用水及原材料部分869.1 节能措施869.2 节约用水措施871) 轴承用水及取样冷却水等采用闭式循环冷却水系统。879.3 节约用地和原材料措施882) 主厂房结构采用钢筋混凝土现浇结构,节约钢材耗量。884) 优化系统设计,缩11、短连接管路,减少阀门和钢材用量。8810 劳动组织及定员8910.1 组织机构8910.2 劳动定员90职工定员表9110.3 职工培训9211 工程项目实施的条件和轮廓进度9211.1 工程项目实施条件9211.1.1 施工场地9211.1.2 施工用电9211.1.3 施工用水9211.1.4 主要建筑材料供应9211.2 施工总平面布置9311.2.1 施工总平面布置9311.3 施工组织构想9311.3.1 施工力能供应9311.3.2 大件运输9312 招标内容及核准招标事项9412.1 招投标9412.2 招标方式9412.3 招标范围9413 投资估算及经济分析9413.1 投资12、估算941)投资估算范围942)定额、取费标准及有关规定953)工程量954) 价格955)投资估算水平及分析9613.2 经济分析9613.2.1经济评价961 概述1.1 项目概况及编制依据1.1.1 项目委托单位xx县xx焦酸有限公司1.1.2 建设规模本工程建设规模为250MW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。1.1.3 公司概况河北xx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13、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。xx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。xx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。xx集团坚持走高效低耗的新14、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:24500kW、26500kW),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。xx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15、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,xx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,16、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。1.1.4 编制依据1.1.4.1 xx工程设计有限公司与xx县xx焦酸有限公司签订的xx县xx焦酸有限公司250MW煤气发电机组工程咨询合同;1.1.4.2 水质分析报告;1.1.4.3 高炉、焦炉煤气成分分析;1.1.4.4 xx县xx焦酸有限公司提供的其他资料;1.1.4.5 设计有关的法令、法规、标准及专业设计技术规程等。1.2 研究范围1.2.1 250MW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;1.2.2 主要及辅助工艺系统的设想;1.217、.3 建设2台50MW机组的轮廓进度;1.3 城市概况1.3.1 自然地理概况1.3.1.1区位条件xx县位于河北省西部,太行山中段东麓,地理坐标为北纬38093845,东经1133111415;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2648 km2,总人口45万人。县城位于县境东南部,距省会石家庄25 km,距首都北京325 km。1.3.1.2自然条件1)气候:xx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56 cm,发生在18、1981年1、2月份;年平均降水量600 mm左右;太阳辐射总量131136千卡/cm2,日照时间26002750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 12.63.5夏季月最高平均气温 25.127.6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 500577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: 0.30 kN/最大风压: 0.39 kN/基本雪压: 0.25 kN/最大积雪厚度: 119、40地震设防烈度: 6度最大冻土深度: 6002)地质地貌xx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25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xx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。第含水组底板埋深80到100m,含水层分三层;第含水组底板埋深180到230m,含水层5至7层,单层厚510m。第层含水组底板埋深379.2m,含水层7层,单层厚510m。地下20、水埋深610m,单位涌水量3050t/h.m,成井可自流。4)地震根据建筑抗震设计规范(GB 500112001),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。1.4 建设必要性1.4.1 企业快速增长的需要xx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21、间内,河北xx集团一跃成为了中国企业的500强之一。xx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。xx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xx集团逐步成为了xx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22、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。1.4.2 电负荷快速增长的需要根据石家庄供电公司和xx县供电公司最近完成的电力规划,xx县2010年供电量将达到19.5亿千瓦时,负荷达到307MW。xx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xx220kV变电所供应。随着xx县城市建设和经济的快速发展,以及xx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xx集团工业电力增长的需要,对xx县的经济发展起到积极的推动作用。1.4.3 节能减排和环保的需要由于河北xx集团,23、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24、高炉煤气的发电机组是符合“节能减排”的基本国策的。1.5 主要技术原则1.5.1 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;1.5.2 以钢厂的高炉煤气量为主,保证机组安全、经济、稳定运行;1.5.3 出线电压为110kV,出线方式按发电机变压器-线路组方案考虑;1.5.4 本工程的补给水水源采用河北xx集团的排污水经处理后的中水;1.5.5 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;1.5.6 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;1.5.7 发电年利用小时数按5500小时。2 电力系25、统2.1 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。20026、5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。xx县境内现有大型火力发电厂一座,即西柏坡电厂,装机容量4300MW,目前电厂三期2600MW已经投产。xx县境内有岗南水力发电厂,装机容量为47.4MW。此外,xx县境内还有并网小型水电站共17座,总装机容量为13.26MW。xx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xx县城附近新建成城关110kV变电所,主变规模250MVA,规划出线两回,本期由xx220kV变电所出一回110kV线路供电27、,2005年最大负荷约30MW。xx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。xx电网现状见图2-1。2.2 负荷预测“十一五”期间,xx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、xx钢铁有限公司等将使xx县第二产业用电量稳中有升。根据石家庄供电公司和xx县供电公司最近完成的电力规划,xx县2010年供电量将达到19.5亿千瓦时,负荷达到307MW。xx县20052010年电量负荷预测见下表。表2.1 xx县20052010年电量负荷预测 单位:亿千瓦时、MW200520062007200820092010xx县供电28、量12.113.314.616.117.719.5年递增率(%)10.010.010.010.010.0xx县最大负荷182210231254280307年递增率(%)15.410.010.010.010.02.3 电力平衡及电厂建设的必要性xx县xx焦酸有限公司250MW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xx县南甸镇xx钢铁有限公司东侧。厂区总占地面积5.06hm2。现状为xx钢铁有限公司空余土地,地形比较平坦开阔。根据xx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xx集团内,主要供焦酸有限公司以及钢厂29、负荷,xx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xx220kV变电所供应。随着xx县城市建设和经济的快速发展,以及xx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xx县城区及xx集团工业电力增长的需要,对xx县的经济发展起到积极的推动作用。2.4 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xx220kV变电所的130、10kV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。2.5 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: 出线电压本期机组采用110kV电压接入系统。 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10KV IV段母线引接。 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12122.5%/10.5 kV,110KV中性点经刀闸,间隙,避雷器接地。 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31、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。3 燃料供应3.1 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。3.2 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:5kPao2COCH4H2CO2N2H2 OCmHn合计0.606.2026.0058.00232、.204.500.002.50100.00低位发热量: 17900kJ / Nm3 3.3 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)10611.710521223.4105 注:日耗量按22小时计算,年耗量按5500小时计算4 装机方案4.1 装机方案及优化4.1.1 装机方案xxxx焦酸有限公司250MW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。4.233、 主机技术条件4.2.1 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%4.2.2 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: 5.4 kPa(绝压)最高满发背压: 9.9 kPa(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34、(2高加+1除氧+3低加)给水温度: 2044.2.3 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:3000 r/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4.3 机组运行方式机组为定压运行,带基本负荷并可调峰运行。4.4 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h5500 6年耗高炉煤气量Nm3/a21223.4105 7年发电量kWh52835、1065 厂址条件5.1 厂址概述河北xxxx焦酸有限公司综合利用热电厂位于石家庄市xx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xxxx集团内,距xx县城14公里。5.1.1 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xxxx集团预留场地,无农田、矿藏、历史文物。厂址区无拆36、迁。本工程燃料为xx县xx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5.1.2 见1.3.1.2。5.1.3 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。5.2 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。xxxx集团原有路网通畅,本工程仍采用原入口、道路进入厂区。5.3 电厂水源5.3.1 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。37、经初步估算,电厂最大小时耗水量为517 m3/h,设计年耗水量为265.1104m3/a。其中生产最大用水量509m3/h,年用水量为262.35104m3/a;自来水用水量为5m3/h,年用水量为2.75104m3/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xx县xx焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水;生活用水由xx集团现有生活给水管网统一供给;生产备用水源为水库水。 5.3.2 污水处理厂中水水源xx县xx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38、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:xx县xx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)1SS300-1000302BOD5200303CODCr80-180604PH6-96-95总氮30256总磷217硬度(CaCO3)5001508酚20ppm0.5ppm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xx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。5.3.3 水库水水源电厂补给水为污水处理厂中水水源时,应39、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。6 工程设想6.1 总平面规划布置6.1.1 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xx县xx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40、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xx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。6.1.2 厂区总平面6.1.2.1 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41、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。6.1.2.2 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42、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1) 方案二占地较方案一少0.16公顷。2) 方案二采用室内升压站,造价43、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14978142103建筑系数%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759073506.1.2.3 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166.3044、m。6.2 烟气和空气系统6.2.1 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。6.2.2 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45、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Pa37006.3 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3256,每台燃烧器的焦炉煤气进口管径为763。管道采用蒸汽或氮气吹扫。6.4 热力系统及辅助设备的选择6.4.1 主蒸汽系统主蒸汽系统采用切换母管制,主蒸汽46、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。6.4.2 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。6.4.3 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47、压力。6.4.4 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。6.4.5 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。6.4.6 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)。6.4.7 锅炉减温48、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。6.4.8 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。6.4.9 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。6.4.10 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49、。汽机本体疏水经疏水扩容器进入凝汽器。6.4.11 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。6.4.12 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50、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。6.5 主厂房布置本期工程250MW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)8 3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51、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)97.9156.6 供水及排水系统6.6.1 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52、,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。6.6.2 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53、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150151.490847109794250302.818168142019588冬季150151.45166.47105876.4250302.810332.8142011752.86.6.3 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54、频率10% 气象条件下纯凝工况冷却塔的出水温度约为30.8。6.6.4 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=0.22MPa 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f142010的焊接钢管,循环水管内最大流速为1.75m/s。6.6.5 补给55、水系统6.6.5.1 概述本期250MW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xx县xx焦酸有限公司综合污水处理厂的再生水;生活用水由xx集团有限公司现有水源供给;工业备用水源采用水库水。6.6.5.2 补给水量经水量平衡计算,本工程新建250MW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56、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38.8038.81257、 合 计1849.81428.8421 根据补给水水量表,本期250MW纯凝机组最大小时补水量为517m 3/h,其中污水处理厂处理后的中水512 m 3/h。6.6.5.3 补给水管道本工程补给水水源为xx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。6.6.6 生活消防给水系统6.6.6.1 58、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xx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。6.6.6.2 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400m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8m/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59、发电厂与变电所设计防火规范GB50229-2006,消防水量见表7.64。 消防用水量统计表 表7.64 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60、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。6.6.7 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xx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。6.6.8 节约用水措施1)辅机冷却水直接采用闭式循环冷却系统,有效地减少了一61、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xx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、62、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。6.7 化学水处理系统6.7.1 概述6.7.1.1 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。6.7.1.2 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xx县xx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63、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。xx县xx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6.58.5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)2064、00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。6.7.1.3 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65、机组及蒸气动力设备水汽质量标准(GB/T12145-1999)中的有关规定。6.7.1.4 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。6.7.2 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245t/h设计,一级除盐设备出力按250t/h设计,除盐水箱按2300m3设置。6.7.2.1 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66、(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67、。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。6.7.2.2 系统出水水质 硬度 0 mol/L 电导率(25) 0.2S/cm 二氧化硅 20 g/L6.7.3 循环冷却水处理6.7.3.1 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9.8 m3/h,蒸发损失夏季279 m3/h,排污损失夏季129.6 m3/h,循环冷却水68、补水量为夏季511 m3/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6.7.3.2 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。6.7.4 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69、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。6.7.5 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。6.7.6 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。6.7.7 原水预处理系统6.7.7.1 污水处理厂概述xx县xx焦酸有限公司综合污70、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 xx县xx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)1SS300-1000302BOD5200303CODCr80-180604PH6-96-95总氮30256总磷217硬度(CaCO3)5001508酚20ppm0.5ppm 6.7.7.2 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71、冷却水系统补充水水源采用xx县xx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72、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0.04m,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73、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74、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75、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一76、即浸没外压式生物加强超滤处理系统。6.7.7.3 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700 t/h。6.8 电气部分6.8.1 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10kV IV段母线。厂内预留110kV屋77、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。6.8.2 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10Kv IV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10Kv IV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 及一800 kVA低压公用变压器,并设一台1600 kVA的低压备用变压器,做为三台低压工作变压器78、的备用。6.8.3 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。6.8.4 电气设备布置在A列外设置110kV配电装置。集中控制79、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。6.8.5 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80、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。6.8.6 直流电源系统6.8.6.1 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/T 5044-95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81、。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。6.8.6.2 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。6.8.7 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82、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。6.8.8 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/T 5137-2001配置送入计算机监控系统。向DCS传送的模拟量信号为420mA标准信号。(3)保护83、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。6.8.9 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84、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。6.9 热工控制6.9.1 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85、提下,节省热控投资。6.9.2 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)。86、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。6.9.3 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DA87、S、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88、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89、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。6.9.4 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) 90、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)6.9.5 热工自动化功能6.9.5.1 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91、: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92、(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93、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94、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95、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6.9.5.2 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96、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6.9.6 机组联锁及保护系统 机组保护信号应有独立的I/O接口。保护逻辑输出指令不应通过总线传输。DCS的重要模拟量控制信号(少量的)一次仪表按双重化或三取中设置。重要的保护信号的一次仪表按三取二设置。拟设如下保护功能:6.997、.6.1 锅炉本体保护锅炉主要包括以下燃料跳闸保护(MFT) -引风机全停 -送风机全停 -汽包水位过高、过低 -炉膛压力过高、过低 -风量30% -锅炉灭火 -高炉气压超低 -焦炉气压超低 -汽包压力超高-DCS、FSSS电源消失 -手动MFT6.9.6.2 汽轮机本体保护1)汽机本体安全监视系统TSI监视项目有:振动、转速、胀差、偏心率、轴向位移、热膨胀等2)汽机事故跳闸系统(ETS)跳闸和保护内容如下:-汽轮机超速停机-凝汽器真空保护停机-润滑油压力过低停机-轴向位移大停机-轴承振动过大 -轴承回油温度高-发电机故障-手动停机-DEH失电6.9.6.3 重要保护回路冗余设置 1)汽机ET98、S采用双主机冗余配置。2)重要的一次信号如炉膛压力、汽包水位等均采用三取二逻辑。6.9.6.4 辅机保护-除氧器水位、压力保护-高加水位保护6.9.7 热工自动化设备选型1)分散控制系统本工程分散控制系统的选型主要依据下列原则:(1)所选的系统必须具有当今实践证明是先进的应用技术,并且具有两个以上燃气发电厂使用业绩。(2)应方便为今后的维修服务和备品备件的来源提供方便,并能根据工程特点编制应用软件。(3)具有一定的工程经验,并且价格合理、服务周到。分散控制系统,是经过详细的技术经济比较后招标确定。2)主要常规仪表设备(1)变送器采用智能变送器(2)主要的压力、液位、流量、温度开关、分析仪表等采99、用先进的设备(3)热电偶采用K,S分度(4) 热电阻采用Pt100分度(5)配电箱采用抽屉式热力控制配电箱6.9.8 电源和气源1)电源(1)交流220V电源每台机、炉电源柜作为一个供电对象。电源进线分两路,分别接自相应低压厂用电母线的不同段。锅炉补给水车间等辅助车间控制盘所用的交流220V电源,配电箱所用的交流380V电源均引自车间的动力箱,输入电源两路。(2)交流不停电电源(UPS)DCS、DEH、ETS等均接受两路交流220V电源,其中一路来自低压厂用电母线段,另一路来自交流220V电源不停电电源。不停电电源自切换时间不大于5ms,在厂用交流电源中断的情况下,UPS装置可以保证连续供电半100、小时。(3)交流动力电源(380/220VAC)主厂房内的锅炉配电箱、汽机配电箱等各自从电气厂用电及保安段引入两路380V/220V交流电源,供电动门等设备用电。(4)直流电源机组引入两路互为备用的220VDC电源至热控电子设备间,供热工保护系统及设备用电。2)气源控制用压缩空气应经过除油、除水、除尘、干燥等空气净化处理,其气源品质应满足如下要求:露点:工作压力下的露点应比工作环境最低温度低10。含尘:净化后的气体中,含尘直径不应大于1m。含油:气源装置送出的气体,油份含量应控制在0.1mg/m3以下。控制用压缩空气管路采用不锈钢管路。6.10 土建部分6.10.1 概述本工程为xx县xx焦酸101、有限公司煤气发电机组工程,位于xx县南甸镇xx钢铁有限公司东侧,为xx钢铁有限公司空余土地,地形比较平坦开阔,厂区总占地面积5.06hm2。本期装机容量为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。 本期汽机房的汽轮发电机组为纵向布置,除氧间为钢筋混凝土框架结构,锅炉房为钢架半露天布置,运转层以下封闭。6.10.2 主要设计范围主厂房及炉后构筑物:汽机房除氧间、锅炉房基础引风机支架烟道烟囱等。电气建筑及构筑物:电抗器室,主变、厂变、启动变基础等。化学水处理构筑物:锅炉补给水处理室及室外构筑物、废水泵房、酸碱储存间、化学实验楼基础。6.10.3 主厂房结构设计本工程102、主厂房采用钢筋混凝土结构。机、炉、电集中控制,两机一控。主厂房采用三列布置,即汽机间、除氧间和锅炉房。主厂房纵横向采用现浇钢筋混凝土框架结构,其优点:1)耗钢量少,造价低,刚度大,整体性好,耐腐蚀耐火耐久性好,运行维护工作量小;2)现浇钢筋混凝土结构在电厂已经积累了相当丰富的设计、施工经验;3)当地具有丰富的砂石、钢筋、水泥等建材,故主厂房推荐采用现浇钢筋混凝土结构。6.10.4 地基和基础根据勘察报告并结合当地地基处理经验:主厂房、锅炉房等垂直荷载、水平荷载较大的建筑物采用采用长螺旋钻孔泵压砼灌注桩复合地基,其余建(构)筑物采用天然地基。长螺旋钻孔泵压砼灌注桩:桩径400,混凝土标号C25,103、桩长约10m,桩端进入第5层强风化花岗片麻岩,桩距1500mm,处理后地基承载力特征值300 kPa。各建(构)筑物基础类型一览表序号建(构)筑物名称基础埋深(m)基础型式地基型式备注1主厂房-4.5独立基础复合地基2加热器平台及其他设备基础-4.5单独基础复合地基3锅炉房-4.5联合基础复合地基4烟囱-4.0圆板基础复合地基5烟道-4.0单独基础复合地基6引风机基础及检修吊架-2.5单独基础复合地基7锅炉补给水处理室-2.0单独基础复合地基8化验楼-2.0条形基础天然地基9除盐水箱-2.0复合地基10中间水箱-2.0复合地基11变压器基础-3.0m复合地基6.10.5 设计采用的主要技术数据104、1)基本风压:0.30kPa(最大风压:0.39kPa)2)抗震设防烈度:6度 ,设计基本加速度为0.05g,第一组。3)场地土类别:中硬场地土4)建筑场地类别:II类5)持力层地基承载力特征值:第二层粉质黏土可作为拟建次要建筑物的基础持力层。重要建构筑物应作地基处理。地基处理方式采用长螺旋钻孔泵压砼灌注桩:桩径400,混凝土标号C25,桩长约10m,桩端进入第5层强风化花岗片麻岩,桩距1500mm,处理后地基承载力特征值300 kPa。 6.10.6 抗震设防原则根据火力发电厂设计技术规程(DL50002000)规定:单机容量为300MW级以下和规划容量为800MW级以下的发电厂的主要生产建105、筑物和连续运行的建筑物,以及公用建筑物、重要材料库等,按GB 500112001建筑抗震设计规范中的丙类建筑进行抗震设防。一般材料库、厂区围墙等次要建筑物,应按GB 500112001建筑抗震设计规范中的丁类建筑进行抗震设防。故本工程主厂房等主要建(构)筑物按抗震设防烈度6度计算、6度设防。建筑结构安全等级、抗震设防类别及抗震设防烈度一览表序号名 称建筑结构安全等级抗震设防类别抗震设防烈度地震作用抗震措施一主厂房建筑物1汽机房二丙662除氧煤仓间二丙66二烟尘浆渣建(构)筑物1烟囱二丙662烟道结构二丙663引风机基础及检修支架二丙66三电气建(构)筑物1电抗器室二丙662主变、厂变、启动变基106、础二丙66四化学建(构)筑物1锅炉补给水处理室及室外构筑物二丙662废水泵房二丙663 酸碱储存间二丙664化学实验楼二丙66主厂房横向地震作用由汽机间柱钢屋架除氧间框架组成的框排架结构体系承担,各柱列纵向均为框架自抗震体系。锅炉间与除氧间连结平台为滑动结构,设防震缝。汽机基座与加热器平台之间设隔震缝。其它结构均按建筑抗震规范采取相应抗震措施。6.10.7 主要建筑材料1)混凝土: 现浇结构,主厂房框架C30,其他C30。预制结构C30,预应力结构C30、C40。基础C30,基础垫层C10。2)水泥:一般采用普通硅酸盐水泥。3)钢材:钢筋:构造钢筋采用HPB235,受力钢筋采用HRB335B、107、HRB400,预应力钢筋采用预应力钢绞线、钢丝。型钢:Q235B碳素结构钢、Q345B低合金高强度结构钢。4)压型钢板:采用U-200、V125等型号压型钢板。5)焊条:E43、E50型,并与钢材匹配使用。6)砌体和砂浆:承重结构、填充墙:砌体采用MU10、MU15黏土砖、多孔黏土砖、加气混凝土砌块;砂浆采用M5、M7.5。7)保温:聚苯板。8)防水层:高聚物改性沥青卷材防水材料。9)其它:对有防腐要求的部位采用耐酸砖、花岗岩或耐酸涂料。对有防火要求较高的部位采用防火涂料、防火门。6.10.8 建筑布置 主厂房水平及垂直交通汽机房、锅炉房底层及运转层均设有纵向水平通道,底层在山墙两端及轴线中部108、设有出入口及检修大门,用于人员出入及运输车的通行。横向通道设在底层及运转层的两端及底层的中间部位。主厂房的封闭式楼梯间设在除氧间的两端,并与各层平台贯通。主厂房水平纵横交通与垂直交通相互贯通,形成便利的交通网络,满足人员生产及安全疏散的要求。除氧间两端楼梯均通至除氧间屋顶,其中一端为室外钢梯,为消防疏散及屋面检修用。汽机房、除氧间屋顶设直爬梯连通。6.10.9 主厂房造型与装修各建筑物及各部位的装修标准均执行火力发电厂建筑设计装修标准DL/T5029-94。建筑色彩所选颜色按色卡选用。内隔墙结合当地建筑材料及常用做法,采用200mm厚加气混凝土砌块,对有隔音、吸音要求的墙面,做装修处理。 汽机109、间0.000m地面采用预制水磨石,8.000m运转层楼面为高档磁砖,检修区域采用自流坪;其余各层楼面为水泥砂浆地面。主控楼控制室楼面采用花岗岩面层,内墙面及吊顶装饰材料采用铝塑吸音板。蓄电池室地面采用耐酸瓷砖,墙面刷耐酸油漆。主厂房内隔墙喷涂油漆墙裙;汽机间运转层栏杆为镀珞钢管;楼梯间及各楼层栏杆均采用不锈钢。卫生间内采用地面砖及墙面砖,15m以下楼梯踏步面采用瓷砖。控制室门窗采用密闭门窗,其余均采用塑钢门窗。屋面采用聚苯板保温,高聚物改性沥青卷材,有组织排水。6.10.10 主厂房采光与通风1)主厂房主要靠、列及两端山墙上的独立窗进行采光。机、炉热控室及配电室等为人工照明采光。2)汽机间通风110、采用自然进风、自然排风的通风方式,屋面设屋顶通风器。主厂房通风的气流组织是以厂房的低侧窗为进风口,有组织的经屋顶通风器排至室外。6.10.11 主厂房防火主厂房按火灾危险性丁类、耐火等级二级考虑,疏散及防火严格按火力发电厂与变电所设计防火规范( GB 502292006)要求执行。汽机房、除氧间和锅炉房之间,在运转层以下均采用200mm厚加气混凝土砌块墙分隔防火区,横向通道采用乙级防火门。封闭式楼梯间通至各层平台的门均采用乙级防火门,并设事故照明。配电间均采用乙级防火门。防火门一律向疏散方向开启。控制室的吊顶装饰材料采用不燃烧材料。汽机头部油箱及油管道附近加热器平台的钢构件及对应的钢屋架(三榀111、),采取涂防火涂料防火措施,承重构件耐火极限为1小时,屋架耐火极限为0.5小时。6.10.12 主厂房防水与排水所有屋面均采用聚苯板保温层及高聚物改性沥青卷材防水层。主厂房中的汽机房,除氧间及锅炉平台均为有组织排水。汽机房屋面排水坡度为1/10,其它平屋面排水坡度为1/50。除B、C列为雨水管外排水,其它均为有组织内排水。地下管沟做58的坡度坡向集水坑,防止沟道内积水。卫生间等房间楼面均设防水层。6.10.13 主厂房结构设计主厂房纵向总长89.2m,中间设1.2m插入距。汽机间A列柱、除氧间横、纵向框架均采用现浇钢筋混凝土结构,主厂房横向结构体系为汽机间柱钢屋架除氧间框架组成框排架结构体系,112、纵向由大型屋面板,屋面支撑系统、除氧间纵向框架及列柱纵向连系梁构成纵向受力体系,以确保厂房的整体刚度。汽机房屋盖采用24.00m梯形钢屋架、钢筋混凝土屋面板。除氧间屋面及各层平台均采用现浇钢混凝土梁板,除氧间运转层及除氧层楼层为现浇钢混凝土梁板,其电缆夹层及管道层采用钢次梁现浇钢筋混凝土楼板结构,压型钢板底模。汽机房桥式起吊机规格为50/10t,吊车梁采用非预应力实腹式钢筋混凝土T形截面梁。锅炉间采用钢架构,由制造厂家设计制造,锅炉间8.000m运转层平台采用钢梁、钢柱(制造厂家设计供货)现浇混凝土板。锅炉顶盖轻型结构由制造厂家设计制造。炉前8m层为钢梁现浇钢筋混凝土板结构。汽轮发电机基础采用113、现浇钢筋凝混土框架结构,锅炉基础采用现浇钢筋混凝土柱下联合基础。主厂房柱基础及运转层平台均为现浇钢筋混凝土结构。汽机房由于不考虑扩建,不存在扩建端的问题,所以两端山墙均采用现浇钢筋混凝土抗风柱。6.10.14 电气建筑、构筑物包括电抗器室、变压器及架构等。主变、起/备变压器及主变架构等基础布置在A列外。变压器、架构基础均采用复合地基,独立基础。架构采用钢筋混凝土环形杆,钢梁结构热镀锌处理。电抗器室为二层建筑,框架结构。电气房间门采用乙级防火门,窗采用塑钢窗,底层窗设细孔钢丝防护网。6.10.15 烟囱筒身两炉合用一座烟囱,烟囱高100m,出口直径3.5m,采用防腐型钢筋混凝土单筒式。隔热保温层114、采用现浇轻质材料,内衬采用耐酸胶泥砌筑隔热、耐酸轻质砌块。钢筋混凝土内壁涂防腐涂料、外壁涂刷航空色标漆并注写年号。地基处理采用长螺旋钻孔泵压砼灌注桩复合地基,圆板型基础。烟道结构采用钢筋混凝土框架承重,砖墙填充,其隔热防腐处理同烟囱,屋面采用现浇钢筋混凝土板,柱下联合基础。地基处理采用长螺旋钻孔泵压砼灌注桩复合地基。引风机基础采用大块式基础,引风机检修支架采用钢筋混凝土框架结构,设防雨罩。地基处理采用长螺旋钻孔泵压砼灌注桩复合地基,单独基础。6.10.16 化学水建筑化水建筑包括锅炉补给水处理室、废水泵房、酸碱储存间、化学试验楼、室外水池水箱等。锅炉补给水处理室为框排架结构,钢筋混凝土屋面梁,115、钢筋混凝土屋面板,除盐间等有防酸碱要求的建筑做法上需作耐酸防腐处理,沟道采用玻璃钢防护;废水泵房底部为箱形基础,上部为框架结构,现浇钢筋混凝土屋面板;化学试验楼为二层砖混结构;酸碱储存间为排架结构且建筑做法上需作耐酸防腐处理。地下部分及各类水池均为现浇钢筋混凝土(防水)结构。采暖、通风及除尘6.11 采暖、通风及除尘6.11.1 采暖本工程厂址位于河北省xx县南甸镇,属于采暖地区。冬季主厂房按机炉停运时维持室内+5设计采暖系统。采暖设备包括散热器,暖风机。汽机房的底层饱和布置散热器和部分暖风机,汽机房的夹层和运转层只布置散热器,在实际运行中,散热器系统满负荷运行,暖风机只在最冷月或非正常情况下116、(事故及停机检修工况)运行。暖风机采用水暖。锅炉房为半封闭机构,运转层以下布置散热器和部分暖风机,运转层以上不作参暖。在实际运行中,散热器系统满负荷运行,暖风机只在最冷月或非正常情况下(事故及停机检修工况)运行。暖风机采用水暖。主厂房采暖用110/70热水,汽机房内设置一套汽水换热器,作为热水采暖热源。换热机组含汽-水换热器、循环水泵、补水定压装置,凝结水回收装置、减温减压器、疏水箱及分集水器和控制台等设备。加热用蒸汽由热机专业提供,产生的凝结水做为厂区采暖热网补充水,剩余部分排入化学专业生水箱加以利用。6.11.2 通风汽机房通风采用自然进风、机械排风的通风方式。夏季,室外新风由底层外墙上塑117、钢推拉窗、运转层外墙上的塑钢推拉窗进风,经各层的主要散热设备周围开设的格栅、检修孔、楼梯间、吊物孔等处,有组织的经汽机房屋顶设置的屋顶风机排至室外。屋顶风机可根据排风温度的变化控制自动开启台数,也可手动开启,以达到节约能源的目的。屋顶风机与消防系统连锁,当火灾信号发出后,屋顶风机断电停止运行。冬季,屋顶风机和外墙上的进风窗可全部关闭。汽机房配电室通风:设置事故风机并兼作日常通风用,进风采用防火风口,排风采用轴流风机。换气次数按10次/时考虑。集控室及电子设备间:设置事故风机并兼作日常通风用,进风采用防火风口,排风采用轴流风机。换气次数按10次/时考虑。 除氧器间通风:采用自然进风,轴流风机排风118、的方式,轴流风机仅夏季运行。锅炉房通风:锅炉房为半封闭结构,采用自然通风。6.11.3 集中控制室空调根据工艺专业要求和设计规范,各房间的室内空调设计参数为:房间名称夏季冬季温度相对湿度%温度相对湿度%集中控制室26 160 1020 160 10电子设备间26 1 60 10201 60 10根据上述室内空调设计参数,集中控制室(包括单元控制室、电子设备间等)设置恒温恒湿柜式空调机,全年运行以保证室内温度,满足仪表设备正常运行要求。热控工程师站及电气工程师站各设置一台分体柜式空调机,布置在各自房间内, 其它有空调要求的各分散式控制室,根据需要分别设置分体式空调装置,用于夏季降温。7 环境保护119、7.1 概述7.1.1 厂址自然地理概况xx县敬平业焦酸有限公司250MW煤气发电机组工程厂址位于河北省xx县南甸镇xx钢铁有限公司东侧。厂区总占地面积5.06hm2。现状为xx钢铁有限公司空余土地,地形比较平坦开阔。xx南甸地形特点是东北高,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25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。7.1.2 环境质量现状由于缺少监测资料,根据现场踏勘本区域为重工业区,大气、噪声均有一定程度的污染。7.1.3 环保标准本工程设计执行的环境标准如下:1) 质量标准环境空气执行120、环境空气质量标准(GB30951996)中的二级标准; 地下水执行地下水质量标准(GB/T1484393)中的类标准; 环境噪声执行城市区域环境噪声标准(GB309693)中的2类标准。2) 排放标准锅炉废气排放执行火电厂大气污染物排放标准(GB132232003)III时段标准;污水排放执行污水综合排放标准(GB89781996)表4三级标准;厂界噪声执行工业企业厂界噪声标准(GB123481990)中的类标准。7.2 环保工程设想及烟气污染防治措施7.2.1 环保工程设想本工程建设装机容量为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。同时建设与生产配套的辅助生121、产设施。配套建设一座高100m出口内径为3.5m的烟囱。本项目所在区域不属于二氧化硫污染控制区和酸雨控制区。根据国家环保政策对烟尘和SO2要进行总量控制。本期工程利用污水处理厂处理后的城市污水,减少本区域向水域排放的污水总量。利用对空排放的高炉煤气,实现废气综合利用和本企业的循环经济。7.2.2 烟气污染治理措施烟气治理流程如下图所示: (脱硫效率80)高炉煤气高温高压纯烧高炉煤气锅炉脱硫系统烟囱高炉煤气的燃气组分及其他条件见表7-1:表7-1 高炉煤气体积组分(%) 压力:7kPa低热值(kJ/m3)O2COCH4H2H2SCO2N2H2OCmHn合计3298.540.0023.50.551122、.250.1517.056.51.050.00100.00含尘量50mg/Nm3a.燃用清洁能源高炉煤气发电从燃料组分中看出,H2S的体积分数为0.15,根据有关资料H2S在标准状态下的密度为1.52kg/Nm3,计算得H2S在燃料中的质量分数为0.18。参照火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003中对燃煤锅炉第三时段SO2的最高允许排放浓度为400mg/Nm3。经计算脱硫效率应控制在80以上,脱硫后SO2排放量为0.3502t/h,排放浓度393.04mg/Nm3。根据燃气组分,本工程需设置脱硫系统。从燃料组分中看出,N2的体积分数为56.5,查N2在标准状态下的密度为1.25kg/123、Nm3,计算得N2在燃料中的质量分数为54.77。N2在燃料中占的比例虽然大,但由于其是惰性气体,在燃烧过程中,只有少量转化为NOx,对环境的影响不大,所以炉后不必设置脱销系统。b.高烟囱排放本工程采用高烟囱排放。两台炉合用一高100m,出口内径为3500mm的单筒烟囱排放。高烟囱排放,可增加烟气有效抬升高度,通过高空稀释扩散,可降低电厂烟气污染物的落地浓度,减轻对周围大气环境的影响。c.装设烟气连续监测装置根据火电厂大气污染物排放标准GB132232003,“火力发电锅炉须装设符合HJ/T75要求的烟气排放连续监测仪器。”因此本期工程必须装设烟气排放连续监测装置,烟气排放连续监测装置可以自动124、监测大气污染物排放情况,为环境管理提供监测数据,发现问题及时解决。7.2.3 大气污染物的排放量、排放浓度及落地浓度1) 二氧化硫、NOx和尘的排放量、排放浓度本工程燃用的是高炉煤气,属清洁能源,无烟尘、灰渣的排放,根据燃料组分,燃烧后烟气中含的污染物为SO2和NOx、尘。设置脱硫系统后,且脱硫效率不低于80的情况下, SO2的排放量为0.3502t/h,排放浓度为393.04mg/Nm3,年排放量为1925.9t/a。氮气比较稳定,生成NOx的几率很小,因此烟气中的NOx也很少。燃气中的含尘量为50mg/Nm3,因此烟气中的含尘量小于50mg/Nm3,低于标准限制。3) 二氧化硫的落地浓度本125、工程投产后大气污染物SO2的落地浓度见表7-2。表 7-2 B、C类稳定度日平均浓度(mg/m3)稳定度B类稳定度C类稳定度污染物SO2SO2日平均浓度值0.0084840.005842环境空气标准二级标准限值0.150.15日平均浓度值/标准限值5.66%3.89%最大浓度点至烟囱距离(m)295765697.2.4 烟气中的污染物对周围大气环境的影响本工程按照上述治理措施实施后,燃用高炉煤气SO2的排放浓度小于火电厂大气污染物排放标准GB132232003中规定的允许排放量和允许排放浓度。SO2的落地浓度占环境空气质量标准GB30951996二级标准值的比例很小。因此对周围大气环境影响不大126、。7.2.5 大气污染物总量控制初步分析本工程利用对空排放的高炉煤气,属清洁能源,无烟尘、灰渣的排放,对现有企业来说不增加污染物的排放总量,将低空排放改为高空排放,污染物的落地浓度减小,减小了对周围环境的污染。锅炉烟气经脱硫装置脱硫后,每年将减少SO2的排放总量482吨,污染物的排放总量减少,符合增产不增污的环保政策,同时改善了周围的大气环境质量。7.3 废水排放及对水域的影响分析本工程排放的废污水主要有循环排污水、化学水处理车间排出的酸碱废水及生活污水等。循环排污水中的主要污染物是盐类;酸碱废水中的主要污染物是SS和PH;生活污水中的主要污染物是SS、BOD5、COD。本工程的化学水处理产生127、的酸碱废水经中和处理后由废水排放泵排至电厂北围墙外排污水池,经xx集团统一收集排入集团内污水处理厂处理;各类冷却水循环使用;生活污水排放量很少,经化粪池处理后排入电厂北围墙外排污水池,经xx集团统一收集排入集团内污水处理厂处理。对附近水域不会产生影响。为了节约用水,本工程取水水源为经处理后的污水,中水得到了充分利用,避免了污水对水域的污染,从而改善了本地区地面水的环境质量。7.4 噪声治理7.4.1 电厂主要噪声源电厂噪声主要有机械噪声、空气动力性噪声及电磁性噪声等。电厂噪声源主要集中在锅炉房、汽机房、冷却塔等处,其噪声不是单一的,而是各种噪声混合在一起,声功率较大,连续性较强,以低、中频为主128、,对A声级衰减较大。一般设备噪声级在85db(A)以下,少数设备如汽轮发电机组等的噪声在90 db(A)以上。对厂界噪声产生影响的是冷却塔、交通噪声及锅炉排汽噪声。本厂处于噪声不敏感区域。厂内主要噪声源有送风机、引风机、安全阀排汽、大功率水泵、空压机、汽轮发电机组等机械设备的空气动力噪声,电磁噪声与机械振动噪声。7.4.2 噪声防治噪声采用“以防为主,防治结合”的防治方案,尽量选用符合噪声要求的设备,对噪声比较大的设备进行消音、隔音处理,另在总体布置、建筑结构等设计中考虑减轻噪声影响的措施。7.4.2.1 控制设备噪声水平噪声控制最根本的办法是抓源治本,控制噪声源的发射强度是降低噪声影响的根本129、措施,因此,在设备订货时就要明确提出对主要噪声源设备的噪声标准要求,促使设备制造厂家提高设备的制造质量,改进生产工艺和设备结构,尽量降低因摩擦和振动而产生的噪声。对高压高速气流要尽量降低压差和流速或改变气流喷嘴形状,以降低流体动力噪声。对高噪声源设备安装时在设备底部与基础台接触处加装胶垫等,以防振减噪。设备在施工安装过程中要平稳、对正,有关间隙均符合要求。7.4.2.2 消音、隔声1)锅炉各安全门、起动停炉排汽门加装消音器,送风机进风口加装消音器。2)汽轮机加隔音罩; 3)对产生噪声较大的锅炉及汽机房等地从厂房建筑结构上尽量采取封闭措施,以减少对外界干扰。对噪声控制要求较严格的场所,如集控室、130、计算机房等在建筑上采用吸音、隔音材料作内墙及顶棚,设置隔声门等。4) 对可能产生噪声的管道,特别是与泵和风机出口连接的管道采取柔性连接的措施,以控制震动噪声。5)事故情况下对工作人员发放临时防噪用品,如头盔、耳塞等。7.4.2.3 总体布置及绿化防噪在厂区总体布置上,高噪声源设备或车间尽量集中,远离要求安静的办公室或试验室等地,以便于采取集中控制噪声的防噪措施。在总体布置上,生产区与生产办公区分开布置,相隔一定的防护距离,并在两区之间、道路两侧及建筑物周围设置绿化带以减少噪声影响。7.4.3 厂界噪声预分析采取以上治理措施后,本期工程的噪声到厂界处可基本满足工业企业厂界噪声标准的要求,对周围的131、声学环境影响不大。7.5 厂区绿化绿化在防止污染、保护和改善环境方面,起着特殊的作用。它具有较好的调温、调湿、吸灰、吸尘、改善小气候、净化空气、减弱噪声等功能。本工程采取因地制宜,重点突出的方针,结合实际情况,绿化植物的布置按区规划,分片种植。本工程厂区绿化面积为7590m2,绿化系数为15%。7.6 环境监测本工程的环境及劳安管理和监测由xx集团统一管理。根据电计(1996)280号文火电行业环境监测管理规定的要求,配全现有环保管理机构的人员,并对现有环境监测仪器设备补齐配全,并在烟道上装设烟气连续监测装置。7.7 水土保持方案设想水土资源是人类赖以生存的基本条件,水土大量流失,可能会加剧洪132、涝灾害,破坏生态环境,直至影响国民经济和社会的可持续发展。本工程主要造成的水土流失为:原场地的破坏,建设、生产过程中的弃土、弃石。设计中将采取如下措施做好水土保持工作:1)生产、建设过程中保护水土资源,尽量减少对植被的破坏;2)废弃的土、石等固体物设有专门的存放场地,并采取拦挡护坡措施;3)做好洪水排泻设施。7.8 结论和建议根据上面的论述,本工程建设250MW机组,污染物均能达标排放,从环保方面考虑是可行的。本工程投产后污染物排放总量将小于目前污染物排放总量,污染物的排放总量减少。8 劳动安全与工业卫生8.1 电厂在生产过程中主要的安全和卫生问题1) 由于主厂房内安装有大量高温管道和散热设备133、,有的车间须防烫伤和采取降温措施;2) 由于有大量的大型高速转动机械,须防止机械伤害和机械噪声;3) 电厂的产品是高压电,生产过程中也使用高压电,须防止触电事故的发生;4) 燃气、润滑油、充油设备及电气设备等均易引起火灾,故须注意防火、防爆;5) 对生产中使用的酸、碱等化学药品,须有防毒、防腐蚀的措施。8.2 设计原则及拟采取的措施8.2.1 防火、防爆1) 防火a. 电厂的主要生产建筑物、辅助厂房、生活福利建筑物之间的距离均按照现行的火力发电厂设计技术规程规定的防火间距进行设计。b. 主厂房及其它建筑物的火灾危险性和耐火等级均按照现行的火力发电厂设计技术规程和建筑设计防火规范进行设计。c. 134、全厂消防设计本着“预防为主,防消结合”的原则。立足于火灾自救,对主要设备和重要建筑均采取了防消结合措施。d. 厂区内设有消防水泵和蓄水池及消防给水管网。主要建筑物内设有消火栓给水系统,并根据建筑灭火器配置设计规范GBJ140-90配置移动式灭火器。2) 防爆a.主厂房事故通风及泄压安全措施汽机房通风采用自然通风方式。夏季,室外新风由底层、运转层外墙上的侧窗进风,经各层的主要散热设备周围开设的格栅、检修孔、楼梯间、吊物孔等处,有组织的经汽机房屋顶设置的自然通风器排至室外。对于高温高湿的典型部位除氧器间,则通过除氧间高侧窗排除高温气体。位于主厂房内的厂用配电室、蓄电池室、电缆夹层、化学加药间、化学135、储药间、化验间、化学取样间及其它散发有害气体或余热的房间均设置轴流风机通风,并兼作事故通风,换气次数不少于10次/h。详细设计见采暖通风部分设计说明书。锅炉房为露天布置,泄压条件良好。b.防锅炉燃爆措施 锅炉设计制造时其强度充分考虑了防爆能力,并设置了炉膛安全监测保护控制系统, 能有效地防止锅炉燃爆事故, 当压力到设定值时, 自动保护开始动作。 锅炉本体汽水系统, 在过热器蒸汽联箱、汽包设有安全阀。当压力到设定值时, 自动保护动作, 避免超压。c.防压力容器爆炸措施 主蒸汽管道材料采用合金无缝钢管,材质均匀,耐高温、高压。汽水系统的压力容器均装设安全阀,除氧水箱及其它压力容器的安全阀的总排汽能136、力, 均能满足可能出现的最大进汽量时的排放。各类压力容器均装设压力表。8.2.2 防毒、防化学伤害1) 防毒、防化学伤害a. 凡产生有害气体的房间,均按照火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定进行设计。如蓄电池室采用机械通风,室内空气不允许再循环;在酸碱贮存间、化验室等房间内,设置机械通风装置等。b. 化学水处理系统中接触侵蚀性介质的设备,阀门及管件均采取了耐腐蚀措施,如衬胶管、衬胶设备和耐腐蚀阀门等。8.2.3 防电伤、防机械伤害1) 防电伤a.电气设备按电力设备接地设计技术规程和电力设备过电压保护设计技术规程的要求进行设计。b. 高压电气设备和高压开关柜均采用带有“五防”装置的设备。c.137、发电厂内所有带电设备的安全净距不小于有关规程规定的最小值。d.对高大建筑冷却塔和烟囱设置了独立避雷针和航空标志灯。2) 防机械伤害a. 所有回转机械的转动外露部位均设防护栏杆或遮板。b. 梯子、步道和吊孔设置栏杆或护板。c.运煤系统投运前先发出声信号,延续数遍或60秒后,系统投入运行。8.2.4 防暑、防寒1) 为保证运行人员夏季有良好的运行环境,在主控制室设置集中空调,其它控制楼值班室设置一般空调。2) 发电厂的设备、管道等,介质温度高于50的均采取保温隔热措施。3) 主要建筑物和生活福利建筑物内均设置冬季采暖设施。8.2.5 防噪声1) 设计中优先选用低噪声设备,在设备订货时向制造厂家提出138、噪声控制要求。2) 主厂房内设置隔声值班室。 3) 锅炉安全阀上装设消音器。采取以上措施后,电厂各车间运行环境,均能满足国家有关劳动安全与工业卫生的要求。9 节能、节水、节约用水及原材料部分9.1 节能措施1) 凝汽器采用胶球清洗系统,保持凝汽器铜管的清洁,降低凝汽器背压,提高汽机经济性。2) 按照规程规范及国内其他引进设备电厂运行经验,合理选择辅机备用系数,避免大马拉小车的浪费现象。3) 电动给水泵等转动设备采用液力耦合器调节,减少节流损失。4) 引风机配内反馈串级调速电机,提高引风机运行的经济性。5) 各类水泵和风机所配电动机均选用节能型,以降低厂用电,节约能源。6) 选用低损耗变压器;采139、用节能型的气体放电灯、卤素灯,节约电能。7) 厂用电380/220V按区域、车间设电源点,就近供电,以节省电缆、减少电能输送损耗。8) 本工程设计中进行了供水系统优化计算,不同季节采用不同循环水泵台数组合,以节约能源,提高综合经济效益。9) 电缆选择时考虑到敷设方式、防火等因素,按热稳定合理选择电缆截面,以节省电缆、减少电能损耗。9.2 节约用水措施 本工程设计中考虑到加强水务管理设计,降低用水指标;采用梯级用水,一水多用;辅机循环排污水回收利用等节水原则,并采取以下节水措施:1) 轴承用水及取样冷却水等采用闭式循环冷却水系统。2) 加强对各用水点的用水和排水水量、水质、水量要求控制调度全厂用140、水,在电厂补给水输水干管入口及厂内各用水点君设流量计量装置,本工程要求在电厂运行时,将总用水量,总排水量和各车间或各系统的用水量进行连续和阶段性统计,以供电厂对用、排水进行检测,发现问题及时处理。要大力宣传节水的意义和加强全体员工节水的意识,采用有效限量用水的手段,确实做到水务管理的各项要求。3) 循环水的排水、生活污水、工业废水送入xx集团污水处理厂进行处理,重复使用。9.3 节约用地和原材料措施1) 汽水管道、烟风粉管道及辅助设备主保温层的厚度按年最小费用法计算确定经济厚度,并择优选取优质保温材料,既保证设备和运行人员的安全,又达到经济合理。2) 主厂房结构采用钢筋混凝土现浇结构,节约钢材141、耗量。3) 厂区冷、热管网的补偿方式采用自然补偿为主、波纹补偿器为辅。4) 优化系统设计,缩短连接管路,减少阀门和钢材用量。5) 设计中优先采用符合要求的当地材料,如砖瓦、砂石、水泥及保温材料等,以节省运输费用。10 劳动组织及定员10.1 组织机构本公司实行独立经营核算,设计本着机构从简便于管理的原则,设置公司组织机构如下: 总经理办 财 热 安 生 供 检 公 务 电 全 技 应 修 室 科 车 环 科 站 车 间 保 间汽 锅 电 化 汽 锅 电 化 热 机 炉 气 学 机 炉 气 学 工 运 运 运 运 检 检 检 检 检 行 行 行 行 修 修 修 修 修 公司实行经理负责制,下设一142、室四科两个车间,负责全公司的生产及后勤行政等行政管理等事务。10.2 劳动定员 1)参照有关规定,结合本公司实际,对主要岗位运行人员按四班编制,实行四班三运转工作制。 2)检修人员按一班编制,负责电厂的日常维修,设备大修可外委解决。 3)非生产人员,按职工总数的12%设置,由此,编制热电公司职工总人数100人,详见职工定员表。职工定员表序号工程人员昼夜人数一运行人员第一班第二班第三班第四班小计1值长111142电气运行3333123汽机运行3333124锅炉运行3333125化学运行3333126循环水11114小计1414141456二检修人员1电气检修442汽机检修443锅炉检修444热工143、仪表445化验211小计181116三管理及服务人员88合计401616148010.3 职工培训 为了项目建成投产后,能顺利达到或超过设计的各项技术指标,尽早实现预期的经济效益,对主要岗位运行人员需要进行必要的技术培训,待其取得合格证后方可上岗操作。11 工程项目实施的条件和轮廓进度11.1 工程项目实施条件11.1.1 施工场地本工程在原铁厂附近建设,施工场地较为紧张,因此合理安排施工总平面布局尤其重要。建议选择有经验的施工单位在考察现有厂区布置的情况下,充分利用场地内空地,合理安排施工工序。11.1.2 施工用电施工用电可由铁厂接入,容量可满足施工需要。11.1.3 施工用水施工用水可从144、铁厂区给水管网引接,保证施工用水。 11.1.4 主要建筑材料供应施工所需碎石、石灰、砂、水泥、粘土砖等地方建筑材料,均可在当地及附近区域采购。钢材、木材和水泥可通过市场调剂解决。11.2 施工总平面布置11.2.1 施工总平面布置1)施工总平面布置本着紧凑合理、符合流程、方便施工、节约用地、文明整齐的原则,对施工场地、交通道路、水电供应、厂区排水作出规划。2)为了节约施工用地,应充分利用厂区现有土地,可将临时租地费用分给施工承包商节约分成(分成办法可在合同中商定),克服业主出钱,承包商多用地的弊端。3)施工单位生活区宜建平房或部分租用民房。4)施工总平面用地包括施工区道路占地,路宽4米 。5145、)施工用水包括生产、消防、生活用水(生活用水的水质应符合国家饮用水标准)。供水方案拟采用由老厂水源直接供水的方案。6)施工排水拟采用道路边沟明沟排水方式。7)场地用电利用老厂供应。11.3 施工组织构想11.3.1 施工力能供应施工的氧气、乙炔、氩气等从市场上采购瓶装至现场,氧气可集中供应,乙炔采用施工作业点供应,压缩空气由施工单位自备解决。11.3.2 大件运输设备长途运输主要采用铁路运输,通过京广铁路运至石家庄火车站再由汽车运至厂内。12 招标内容及核准招标事项12.1 招投标根据国家发改委的要求,本项目的各实施节段应进行招投标。根据本项目的具体情况,本项目勘查、设计、施工、监理以及重要设146、备、材料的采购拟采用公开招标。12.2 招标方式委托具有甲级资质及从事过同类型工程招标工作业绩的省内招标公司。随着工程的进展分阶段组织实施。12.3 招标范围(1)工程设计招标:实行国内公开招标。要求设计单位具有乙级以上资质。同时具备类似本工程特点的工程设计业绩。(2)工程监理招标:实行国内公开招标。要求具有乙级建设监理资质,同时具备类似本工程特点的监理业绩。(3)施工单位招标:实行国内公开招标。要求具有国家一级施工企业资质,同时具备类似本工程特点的施工业绩。(4)设备采购:实行国内公开采购,择优选择供货单位,保证设备质量。13 投资估算及经济分析13.1 投资估算1)投资估算范围工程建设规模147、为2台220t/h燃气炉,配2台50MW汽轮发电机组。 工程范围:新建2台220t/h燃气炉及250MW汽轮发电机组主辅生产工程全部内容,。投资估算只计列设计范围内工程投资,且不考虑征地费用。工程概况:见设计说明。2)定额、取费标准及有关规定中国电力企业联合会2007年11月9日发布的 电力工程建设概算定额第一册:建筑工程、第二册:热力设备安装工程、第三册:电气设备安装工程(2006年版)及相应使用指南;中国电力企业联合会2007年02月08日发布的电力建设工程预算定额第六册:调试工程及使用指南。中华人民共和国国家发展和改革委员会2007年07月26日发布的火力发电工程建设预算编制与计算标准及148、使用指南。不足部分,依据下列标准予以补充:中国电力企业联合会2007年02月08日发布的电力建设工程预算定额第一册:建筑工程、第二册:热力设备安装工程、第三册:电气设备安装工程及相应使用指南。3)工程量根据设计图纸、设计提资、设备材料清册。4) 价格 、人工费价格人工费单价:建筑工程26元/工日;安装工程31元/工日。根据电定造(2007)12号文件调整地区工资性津贴。 、材料、机械价格安装工程装置性材料:执行发电工程装置性材料综合预算价格(2006年版)及电力建设工程装置性材料预算价格(2006年版)。 建筑工程材料:以电力建设工程概算定额北京地区2006年一季度价格为基础进行综合取费,并以149、地区建筑材料近期预算指导价格计算价差并计取税金。根据电定总造(2008)8号文,计列安装定额机械台班及计价材料价差。5)投资估算水平及分析投资估算按2007年价格水平编制。 本工程静态总投资为29186万元,单位投资为2918.6元/kW; 动态总投资为29999万元,单位投资为2999.9元/kW。 13.2 经济分析13.2.1经济评价13.2.1.1评价原则及依据根据国家发改为委、建设部联合发布的建设项目经济评价方法与参数(第三版)及国家现行的财务、税收法规进行编制。13.2.1.2基本条件及参数1)投融资条件项目资金来源为:30%注册资本金,70%由项目公司向金融机构贷款,贷款利率为7150、.2%,贷款期10年,宽限期1年,以本息等额方式偿还。2)资金年度使用计划:静态投资各年度投放比例分别为80%、20%。3)资产形成:折旧年限20年,残值率5%。4)成本数据建设期1年零2个月,计算期25年。机组年利用小时数:5500小时;单位燃气耗量:3.8m3/kWh;燃气价:0.015元/m3;发电厂用电率:7%;水费: 1元/吨,年供电耗水量262.35万吨;材料费:2元/MWh;大修费率:2.5% ;人均工资:20000元/人年 ;福利费系数:54% ;新厂定员:80人 ;5)损益类数据:电价: 527元/MWh; 增值税:售电17%;城市维护建设税:5.0%;教育费附加:3.5%;151、所得税: 25%;公积金:10%;6)基准收益率:8%13.2.1.3经济效益分析按照设备年利用小时5500小时,电价为527元/MWh进行测算,其各主要技术经济指标为见表。13.2.1.4 不确定性与风险分析1)敏感性分析敏感性分析通过对建设投资、运行小时、电价等因素在正负10%范围变化时测算对内部收益率的影响程度,计算结果:电价是最敏感因素,当电价减少10%时,内部收益率变化12.21%,其次是总投资、电量。敏感性分析证明本工程有一定的抗风险能力。 2)盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点:BEP=年固定成本/(年销售收入-年可变成本-年销售税金及附加)100%=22%计算结果表明152、,该项目只要达到生产能力的22%企业就可保本,故本项目风险极小。 13.2.1.6 经济评价结论在满足电价527元/MWh,年运行小时数为5500小时的条件时,本项目全部投资内部收益率为74.93%,达很高水平。当社会基准收益率设定为8%时,财务净现值为181477万元,投资回收期为1.5年,表明该项目经济效益十分显著。通过不确定性与风险分析看出该项目具有相当强的抗风险能力。工程建成投入运行后,可解决本企业供电问题,有极好的企业效益和社会效益。指标名称单位技术经济指标总投资收益率%65.36全部投资: 内部收益率%74.93净现值万元181477投资回收期年1.5项目资本金: 内部收益率%161.59投 资 方: 内部收益率%144.48资本金净利润率%160.18电价元/MWh527发电单位平均生产成本元/MWh120