1. 項目綜述
1.1 玻璃窯爐余熱發(fā)電項目名稱
1.2 玻璃窯爐余熱發(fā)電項目背景
玻璃生產(chǎn)中排放大量400℃~600℃高溫煙氣,有限公司擬針對其3座500t/d 玻璃窯爐的煙氣余熱進行回收利用,回收熱量用于發(fā)電,回供廠區(qū)生產(chǎn)使用。本報告針對此項目編制。
1.3 編制依據(jù)
2)國家有關的法律、法規(guī)、技術規(guī)范、規(guī)定等。
1.4 設計原則及指導思想
本項目是生產(chǎn)企業(yè)的配套工程,應以不影響主業(yè)的正常生產(chǎn)為前提。因此,對余熱發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性的要求較高。在此前提下余熱回收利用系統(tǒng)的設計遵循“生產(chǎn)可靠、技術*、節(jié)約投資”的原則,具體指導思想如下:
1)在不影響玻璃正常生產(chǎn)的前提下zui大限度地利用余熱。
2)本工程為玻璃窯爐附屬系統(tǒng),準確把握生產(chǎn)線實際情況,設計上力爭“量體裁衣”。
3)以生產(chǎn)可靠為前提,采用成熟、可靠的工藝和裝備。
4)在保證安全、可靠、穩(wěn)定的前提下,盡量采用新技術、新裝備,提高系統(tǒng)的技術*性。
5)本工程位于企業(yè)廠內,設計上努力做到統(tǒng)一規(guī)劃,協(xié)調利用現(xiàn)有的各種資源,避免重復性建設。
6)貫徹執(zhí)行國家和地方對環(huán)保、勞動、安全、計量、消防等方面的有關規(guī)定和標準,做到“三同時”。
7)遵守國家、地方和行業(yè)頒發(fā)的標準、規(guī)范、法則和規(guī)定,貫徹行業(yè)技術政策。
1.5 擬建地點
1.6 建設范圍及分界線
1.6.1接入系統(tǒng)分界線
1)煙氣系統(tǒng)分界線,從玻璃窯出口旁路煙道開別分別進入余熱鍋爐、除塵器、鍋爐引風機,zui后至煙囪;除塵器由 負責采購安裝運行管理。
其中除塵器、玻璃窯、煙囪、閥門2、4、5、6為 范圍
余熱鍋爐、引風機、閥門1、3、7為我公司范圍
所有閥門的控制設置在玻璃窯中控,在余熱電站顯示閥門開啟情況
2)冷卻塔的補水以冷卻塔補水口外一米處為界線。
3)除鹽水的以主廠房外1米范圍內為界線;
4)鍋爐、主廠房、冷卻塔等排污以電站各廠房外1米為界,冷卻塔設置潛水泵進行排污;生活排污由 另行委托設計;
5)電氣并網(wǎng)接入系統(tǒng)由發(fā)電機母線段出線到 原廠區(qū)10 kV段母線聯(lián)絡柜處,聯(lián)絡柜配置由思安提出要求,由 另行委托設計;
6)所有管道(循環(huán)水除外)、電纜等由廠房、鍋爐接至室外綜合管網(wǎng),室外綜合管網(wǎng)由 另行委托設計;
1.6.2設計及施工范圍
1.6.2.1設計范圍
電站分界線范圍內所有施工圖(道路、總圖、綠化除外)由思安公司負責,其余由 另行委托設計
1.6.2.2采購及施工范圍
1.6.2.2.1 范圍
1)所有電站相關土建;
2)電站生活、消防、暖通系統(tǒng)、防雷接地、照明系統(tǒng);
3)消防報警系統(tǒng);
4)電站通信系統(tǒng);
5)主廠房內的天車;
6)總圖、電站內綠化、路面等;
1.6.2.2.2思安采購、施工范圍
1)鍋爐煙風系統(tǒng)、鍋爐本體熱力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、除氧系統(tǒng)等
2)汽輪機本體熱力系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、汽輪機潤滑油系統(tǒng)等主、換熱機組、輔工藝系統(tǒng),以及工藝系統(tǒng)內相關廠房內的汽、水管道;
3)發(fā)電工藝的熱工控制系統(tǒng),汽輪機、發(fā)電機、余熱鍋爐集中控制;
4)電氣系統(tǒng):發(fā)電主廠房汽輪機、余熱鍋爐及相關配套附屬設備的廠用電、汽輪發(fā)電機的控制及保護、直流系統(tǒng);
5)換熱站系統(tǒng);
6)循環(huán)水系統(tǒng):循環(huán)冷卻塔、循環(huán)水泵、加藥系統(tǒng)、循環(huán)水外網(wǎng)等。
1.7 建設年限
項目分為可行性研究、初步設計、施工圖設計、設備采購、土建工程、設備安裝、分部試運、整套啟動調試、竣工驗收等環(huán)節(jié),預計建設年限為10個月。
1.8 主要技術經(jīng)濟指標
本項目的主要技術經(jīng)濟指標如下:
序號 | 技術名稱 | 單位 | 指標 | 備注 |
---|---|---|---|---|
1 | 裝機容量 | MW | 6 |
|
2 | 非采暖季發(fā)電功率 | MW | 5.070 |
|
3 | 采暖季發(fā)電功率 | MW | 4.570 | 每年12月5日至3月5日 |
4 | 采暖季供汽量 | t/h | 3.6 |
|
5 | 年平均運轉小時 | h | 7000 | 電站運轉率95% |
6 | 年發(fā)電量 | ×104kwh | 3446 |
|
7 | 年供電量 | ×104kwh | 3102 |
|
8 | 電站自用電率 | % | 10 |
|
9 | 年供蒸汽量 | 萬噸 | 0.74 |
|
10 | 全站勞動定員 | 人 | 19 |
|
2. 項目建設的必要性和條件
2.1 建設必要性
本項目回收利用低溫廢氣的余熱進行發(fā)電,回用于廠區(qū)生產(chǎn),其建設必要性有以下幾點:
(1)符合國家政策導向
開展資源綜合利用,是我國的一項*的重大技術經(jīng)濟政策,也是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中一項長遠的戰(zhàn)略方針。余熱發(fā)電技術的推廣應用,對于節(jié)約資源、改善環(huán)境狀況、提高經(jīng)濟效益,實現(xiàn)資源的循環(huán)優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
(2)優(yōu)化企業(yè)能耗結構
回收利用廢氣中的余熱發(fā)電,可以*地降低企業(yè)的生產(chǎn)用電量,一方面提高一次燃料的利用率,另一方面對企業(yè)整體能耗結構產(chǎn)生優(yōu)化作用。從更高的層面來看,企業(yè)自身能耗的優(yōu)化,為緩解社會能源供求的緊張,減少煤炭消耗和二氧化碳排放也產(chǎn)生積極的作用。
(3)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益
本項目在滿足企業(yè)需求的同時,能耗的降低將轉化為產(chǎn)品能源成本的減少,為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益,增加企業(yè)的核心競爭力。
2.2 余熱電站的安全性
- 技術成熟,安全可靠
余熱電站采用成熟技術,自動化程度高。其設備及工藝已在多條玻璃窯爐上得到廣泛應用,設備性能穩(wěn)定,生產(chǎn)安全可靠。對玻璃窯爐生產(chǎn)無任何影響。
- 與原工藝系統(tǒng)并聯(lián),并接解列自由
由于余熱電站是并聯(lián)在原工藝系統(tǒng)中的,所以在電站檢修或停機時可由閘板很方便的切換到原工藝系統(tǒng),不影響玻璃窯的正常生產(chǎn)。
- 并入電網(wǎng)系統(tǒng),運行參數(shù)穩(wěn)定
余熱電站按照國家規(guī)定采用“并網(wǎng)不上網(wǎng)”方式運行。當電站并入電網(wǎng)系統(tǒng)后,其輸出電力的電壓、頻率、相位等參數(shù)會在電網(wǎng)的作用下與電網(wǎng)保持高度*。其輸出電力質量和電網(wǎng)上的電力質量相同。
- 切換安全保障措施
采用余熱發(fā)電后,系統(tǒng)設計熱切換功能,故供電的穩(wěn)定性和可靠性可以保證。
2.3 余熱條件
3座玻璃窯爐的設計參數(shù)基本*,根據(jù)業(yè)主及設計院提供的資料,其相關數(shù)據(jù)如下:
設計日熔化量:500t/d
設計窯齡:7年
燃料種類:天然氣
燃料耗量:3906 Nm3/h
設計燃料熱值: 8000kcl
燃燒方式:全氧燃燒
設計氧氣純度:90-93%
燃燒組織:GAS與O2的比例為1:2(*的純氧)
設計煙氣溫度:550-600℃(旋轉閘板處)
窯爐的煙氣主要由三部分構成,即燃燒產(chǎn)物、反應析出氣體、設備管道漏風。窯爐排除的高溫煙氣,在輸送途中通過混入冷空氣的方式,將其溫度降低至600℃左右,經(jīng)調壓閘板排出。
依據(jù)以上設計資料,每座窯爐的天然氣耗量以3906Nm3/h計,氧氣純度以92%計,原料反應析出CO2按2000Nm3/h計算,設備管道漏風以5%計,窯爐排除的高溫煙氣流量為15117Nm3/h。高溫煙氣溫度以1300℃計算,以混入冷空氣后溫度降至600℃計,需混入冷空氣28871Nm3/h,總煙氣流量變?yōu)?3988Nm3/h,相應的,煙氣成分發(fā)生變化??紤]50℃的溫度損失,余熱鍋爐入口煙氣溫度取為550℃。
根據(jù)以上模型的計算結果,每座窯爐的余熱條件暫選取如下(zui終以熱工測量數(shù)據(jù)為準):
項目 | 單位 | 參數(shù)值 | 備注 | |
煙氣流量 | Nm3/h | 44000 | 取整 | |
煙氣溫度 | ℃ | 550 |
| |
煙氣組分 (體積百分比) | CO2 | % | 13.43 | 理論計算 |
H2O | % | 17.76 | ||
O2 | % | 14.13 | ||
N2 | % | 54.69 | ||
含塵濃度 | Mg/Nm3 | 50 | 經(jīng)驗數(shù)據(jù) |
2.4 地質及水文條件
擬建場地屬于中硬土,判定為Ⅱ類建筑場地。該地區(qū)多年平均徑流量與降水分布相同,從南向北減少。汛期(5-9)月徑流量,占全年徑流量60-70%。河湖水量,系由降水產(chǎn)生地面徑流形成,水位變化與降水特征有關。夏季雨量充足,水位較高,冬季存量小,水位較低。各河道zui高水位多發(fā)生在7月,zui低水位多發(fā)生在11、12月。多年平均水位為8.03米,年平均zui低水位:巢湖閘建成前7.11米(1948年),建閘后為7.23米(1966年)。zui高水位,建閘前為1954年的13.02米,建閘后為1983年的12.13米)。在歷*有水文記載的zui高水位為13.57米,zui低水位建閘前為1958年的6.03米,建閘后為1978年的6.33米。
2.5 氣象條件
建設場地氣象條件良好,氣溫zui高溫度:40℃;zui低溫度:-20℃;年平均降水量1067.2 mm,年平均氣溫:15.7℃,常年主導風向為東北偏東風,夏季平均風速2.6 m/s。適合平板玻璃建設。
2.6 水源
工程生產(chǎn)用水包括除鹽水補水、循環(huán)冷卻水補水、生活用水,本方案暫按所有水源均由廠區(qū)管網(wǎng)供應考慮。如落實后廠區(qū)現(xiàn)有規(guī)劃不具備相應的供應能力,則本項目另行新建配套水處理設施。
本工程不建設獨立的消防水系統(tǒng),電站消防統(tǒng)一并入業(yè)主廠區(qū)消防水系統(tǒng),消防水源由廠區(qū)消防水管網(wǎng)供應。
2.7 熱負荷
余熱發(fā)電系統(tǒng)建成后輸送電力的同時,考慮負擔廠區(qū)采暖季的供熱負荷,通過換熱機組供應熱水滿足廠區(qū)的采暖需求。目前統(tǒng)計的廠區(qū)供熱負荷如下:
供應區(qū)域 | 供應面積 | 設計采暖負荷 | 計算采暖功率 |
m2 | W/ m2 | kW | |
辦公樓 | 8000 | 120 | 960 |
廠房(三個廠區(qū)合計) | 22000 | 65 | 1430 |
3. 工程設想
3.1 煙風系統(tǒng)
余熱發(fā)電工藝的煙氣流程與玻璃窯爐原煙氣流程為部分并聯(lián)關系,各條生產(chǎn)線的煙風系統(tǒng)相互獨立。系統(tǒng)將高溫煙氣自調壓閘板后從原煙道引出,進入余熱鍋爐。煙氣在余熱鍋爐內同爐內的工質進行換熱,加熱給水產(chǎn)生蒸汽,實現(xiàn)熱量的回收。換熱后的低溫煙氣,排出余熱鍋爐后經(jīng)鍋爐引風機送回原煙氣流程,zui后經(jīng)原煙囪排放。系統(tǒng)故障或檢修時,將煙氣通過閘板切換回原設計流程,保障玻璃的正常生產(chǎn)。
每座玻璃窯爐配設一座余熱鍋爐和一臺鍋爐引風機。余熱鍋爐采用立式∏型結構,煙氣下進下出,阻力約600Pa。鍋爐入口參數(shù)設計為44000Nm3/h、550℃,出口溫度約165℃。鍋爐引風機采用變頻調速,納入DCS系統(tǒng)進行控制。系統(tǒng)相關的設備、管道均進行必要的保溫處理。
3.2 熱力系統(tǒng)
3.2.1 系統(tǒng)概述
熱力系統(tǒng)采用三爐一機方案,針對三座玻璃窯爐,對應設置1#、2#、3#三臺余熱鍋爐,采用抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組,以滿足熱電綜合需求。主蒸汽參數(shù)設計為2.3MPa(a)、390℃,抽汽壓力設計為0.5MPa(a)。余熱鍋爐采用爐內除氧技術,蒸汽、凝結水、循環(huán)冷卻水均擬采用母管制。
3.2.2 水、汽流程
發(fā)電機組正常運行工況下,從廠區(qū)來的除鹽水進入除鹽水箱,作為發(fā)電系統(tǒng)的補充水,經(jīng)補充水泵補入凝汽器。在凝器汽內,補充水經(jīng)過一定程度的真空除氧后,同凝結水一起經(jīng)凝結水泵送入各余熱鍋爐的除氧器。除氧受熱面吸收鍋爐尾部較低溫度的煙氣熱量產(chǎn)生低壓蒸汽,加熱凝結水除氧。給水從除氧器底部流出經(jīng)給水泵加壓后到省煤器,在省煤器中加熱后進入鍋筒,并在蒸發(fā)器中自然循環(huán)加熱產(chǎn)生飽和蒸汽。飽和蒸汽進入過熱器過熱,在兩級過熱器之間設有噴水減溫器,用以控制蒸汽溫度。來自3臺余熱鍋爐的蒸汽并入蒸汽母管,母管進口、鍋爐出口管道上均設置電動隔離閥。蒸汽母管內的過熱蒸汽進入汽輪機做功,拖動發(fā)電機發(fā)電;汽輪機排出的乏汽進入凝汽器冷凝成凝結水后,再由凝結水泵送入余熱鍋爐,依此循環(huán)。
采暖季期間,供暖用蒸汽從汽輪機中部抽汽口引出,抽汽量靈活可調。抽出的低壓蒸汽進入整體式換熱機組,在換熱機組內與熱網(wǎng)用戶側的軟水換熱,加熱熱網(wǎng)回水。蒸汽在換熱機組內放熱后凝結,凝結水送回系統(tǒng)疏水箱,經(jīng)除氧后作為鍋爐給水再次循環(huán)。
3.2.3 給水除氧系統(tǒng)
給水進入鍋爐之前,必須除去水中的溶解氧。本工程擬采用熱力除氧方式,應用鍋爐自除氧技術,減少除氧消耗蒸汽。鍋爐給水為凝結水,直接由凝結水泵送至余熱鍋爐的除氧器。除氧器布置于鍋爐鋼架之上,在爐內設置有自然循環(huán)方式的除氧受熱面,熱面吸收鍋爐尾部較低溫度的煙氣熱量產(chǎn)生低壓蒸汽,從而加熱凝結水除氧。
每臺余熱鍋爐設兩臺給水泵,互為連鎖備用。
3.2.4 凝結水系統(tǒng)
凝結水系統(tǒng)的核心設備為凝汽器。汽輪機排出的乏汽,在凝汽器中被循環(huán)水冷卻,凝結成液態(tài)水。凝汽器出口凝結水通過凝結水泵加壓后,經(jīng)汽封加熱器送至各余熱鍋爐的除氧器;汽封加熱器后設有凝結水再循環(huán)至凝汽器。
系統(tǒng)設兩臺凝結水泵,互為連鎖備用。
3.2.5 冷凝器抽真空系統(tǒng)
抽真空系統(tǒng)為凝結水系統(tǒng)的輔助系統(tǒng),功能主要在于維持凝汽器中的真空度。本設計擬采用射水抽氣方式,主要由射水抽氣器、射水泵、射水箱等設備組成。
系統(tǒng)設2臺射水泵,一用一備。
3.2.6 疏放水系統(tǒng)
汽輪機本體疏水配套擴容器、疏水箱和疏水泵,汽機本體、主汽閥及調節(jié)汽閥等疏水均疏入疏水擴容器,經(jīng)擴容后進入凝汽器。
3.2.7 鍋爐排污系統(tǒng)
鍋爐排污系統(tǒng)及時排除鍋爐內的濃水,保證爐水水質滿足連續(xù)運行的要求。本工程三臺余熱鍋爐各設置一臺排污擴容器,鍋爐的連續(xù)排污和定期排污及事故緊急放水均引入鍋爐排污擴容器,擴容后的二次蒸汽排入大氣,污水則排入排污降溫池,再排入廠區(qū)管網(wǎng)。
3.2.8 補充水系統(tǒng)
設置除鹽水箱及補充水泵,除鹽水補充水經(jīng)調節(jié)閥進入凝汽器,再通過凝結水泵與凝結水一起加壓送至鍋爐除氧器,彌補全廠的汽水損失。
3.2.9 爐水檢驗及加藥系統(tǒng)
為減少鍋爐蒸發(fā)器和過熱器的積垢和腐蝕,對余熱鍋爐爐水和過熱蒸汽品質有一定要求,設置鍋爐汽包爐水取樣分析裝置和鍋爐爐水加藥系統(tǒng),以保證鍋爐汽水品質符合標準?;瘜W藥劑采用磷酸鹽,加藥量受在線監(jiān)測設備控制。
3.2.10 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
余熱鍋爐輔機、循環(huán)風機冷卻水、汽機輔機冷卻水采用循環(huán)冷卻水進行冷卻,考慮工業(yè)水作為備用冷卻水源。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的主要設備包括玻璃鋼循環(huán)冷卻塔和循環(huán)水泵,循環(huán)水泵設置三臺,兩用一備,室內布置。
3.2.11 換熱機組
本項目擬采用整體式換熱機組,布置于主廠房±0.00m層。機組主要由板式換熱器、定壓裝置、補水箱、循環(huán)水泵等設備組成,設計熱網(wǎng)回水溫度為70℃,機組出水溫度為95℃。換熱后的凝結水返回系統(tǒng)疏水箱,循環(huán)利用。
3.3 主機選擇
3.3.1 余熱鍋爐
結合玻璃窯余熱發(fā)電項目的特點,本項目余熱鍋爐采用自然循環(huán)方式、露天立式∏型布置,結構緊湊、占地小。鍋爐采用爐內除氧技術,鍋爐設有除氧器及除氧蒸發(fā)受熱面。*煙道中煙氣自下向上分別橫向沖刷過熱器和三級蒸發(fā)器,第二煙道中煙氣自上向下橫向沖刷二級省煤器和二級除氧蒸發(fā)器。爐內受熱面采用光管,設在線除灰裝置,兩煙道底部均設置有灰斗。鍋爐頂部布置有鍋筒和除氧器。為便于運行和檢修,設有多層平臺,扶梯可以根據(jù)現(xiàn)場情況設置。
每臺余熱鍋爐的主要設計參數(shù)如下:
項目 | 單位 | 參數(shù)(單臺) |
鍋爐進口煙氣溫度 | ℃ | 550 |
鍋爐進口煙氣量 | Nm3/h | 44000 |
鍋爐給水溫度 | ℃ | 39 |
主蒸汽壓力 | MPa(a) | 2.4 |
主蒸汽溫度 | ℃ | 420 |
主蒸汽蒸發(fā)量 | t/h | 7.7 |
鍋爐出口煙氣溫度 | ℃ | 165 |
煙氣阻力 | Pa | 600 |
漏風系數(shù) | % | <3 |
3.3.2 汽輪發(fā)電機組
本項目擬采用抽汽凝汽式機組,能靈活滿足發(fā)電、供熱的綜合需求,保證機組的*高效運行。
三臺余熱鍋爐總蒸發(fā)量為23.1t/h,全凝工況下系統(tǒng)計算發(fā)電功率約為5.1MW,系統(tǒng)裝機容量設計為6MW。根據(jù)目前統(tǒng)計的采暖供熱負荷,供暖所需抽汽約3.6t/h,機組設計zui大抽汽量為5t/h,抽汽量靈活可調,抽汽壓力0.5MPa(a)。機組的主要設計參數(shù)如下:
項目 | 單位 | 參數(shù)取值 | |
汽輪機 | 機型 |
| C6-2.3/0.5 |
額定功率 | kW | 6000 | |
額定轉速 | r/min | 3000 | |
進汽壓力 | MPa(a) | 2.3 | |
進汽溫度 | ℃ | 390 | |
進汽量 | t/h | 23.1 | |
抽汽壓力 | MPa(a) | 0.5 | |
zui大抽汽量 | t/h | 5.0 | |
排汽壓力 | MPa(a) | 0.007 | |
盤車裝置形式 |
| 電動 | |
發(fā)電機 | 機型 |
| QF-6-2 |
額定功率 | kW | 6000 | |
額定電壓 | kV | 10.5 | |
額定轉速 | r/min | 3000 | |
勵磁方式 |
| 可控硅勵磁 |
3.4 總圖運輸
3.4.1 總平面設計原則
廠區(qū)總平面布置遵循國家及行業(yè)有關防水、防爆、安全衛(wèi)生、環(huán)境保護等現(xiàn)行標準、規(guī)范,同時考慮如下情況:
1)總平面布置將根據(jù)廠方提供的zui終資料進行設計。
2)廠區(qū)總平面布置按一次規(guī)劃、一次實施以節(jié)約用地。
3)結合廠區(qū)自然條件及交通運輸狀況,綜合考慮,使本工程廠區(qū)既相對獨立,又與生產(chǎn)廠區(qū)形成一個有機的整體。
4)結合自然地形,因地制宜,緊湊合理,力求工藝流程順暢,物流線短。
3.4.2 電站總平面布置
余熱電站工程主要包括主廠房、玻璃鋼冷卻塔、循環(huán)水泵房、余熱鍋爐、鍋爐引風機、蒸汽給水管網(wǎng)等建(構筑)物。
A、主廠房
主廠房布置于各生產(chǎn)線附近的空地上,占地約24m×23m,汽輪發(fā)電機組及部分輔機、換熱機組、高低壓配電室、主控室等布置在主廠房內。
汽輪發(fā)電機房為雙層布置,±0.000平面為輔機平面,布置有汽輪機凝汽器、冷凝水泵、冷油器、換熱機組等,7.000m平面為運轉層,汽輪機及發(fā)電機布置在此平面。
汽輪發(fā)電機房旁±0.000布置配電室,7.000m平面布置控制室、更衣室等。
B、余熱鍋爐及鍋爐引風機
每座玻璃窯爐配套設置一套余熱鍋爐和鍋爐引風機。余熱鍋爐就近布置于窯頭附近,排污擴容器、汽水取樣器等布置在±0.000平面。鍋爐引風機布置于余熱鍋爐附近。
C、玻璃鋼冷卻塔
冷卻塔采用方形逆流玻璃鋼冷卻塔,循環(huán)水冷卻塔及冷卻水池布置于主廠房附近的空地上,占地約18m×9m。
D、循環(huán)水泵房
循環(huán)水泵房設于循環(huán)水冷卻塔附近,占地約為18m×7.5m。
各主要建(構)筑物的主要信息如下:
余熱發(fā)電建筑(構)筑物一覽表 | ||||||
序號 | 建(構)筑物 名稱 | 軸線尺寸 | 數(shù)量 | 結構型式 | 基礎方案 | 備注 |
1 | 主廠房 | 24m×23m | 1 | 鋼筋混凝土框架結構 | 獨立基礎 |
|
2 | 玻璃鋼冷卻塔 | ?18m×9m | 1 | 鋼筋混凝土板殼結構 | 獨立基礎+水池結構 |
|
3 | 循環(huán)水泵房 | 18m×7.5m | 1 | 鋼筋混凝土框架結構 | 獨立基礎 |
|
4 | 余熱鍋爐 | 9m×7m | 3 | 鋼筋混凝土框架結構 | 獨立基礎或地基梁基礎 |
|
5 | 鍋爐引風機 | 5m×3m | 3 |
| 按設備基礎處理 |
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3.4.3 交通運輸
本工程建設在廠區(qū)內,系統(tǒng)的生產(chǎn)、消防和檢修主要利用廠區(qū)道路網(wǎng)絡,本工程新建的主要廠房、設備之間重新設計道路連接。
3.4.4 豎向設計和雨水排除
在豎向設計時,根據(jù)工廠的現(xiàn)有建筑物及場地標高,合理擬定余熱電站各建構筑物的標高。
本項目電站區(qū)域不考慮新建雨水溝,該區(qū)域的雨水匯入鋼廠現(xiàn)有的雨水排除系統(tǒng)。
3.5 電氣
3.5.1 余熱電站接入系統(tǒng)
余熱電站的運行以并網(wǎng)不上網(wǎng)、自發(fā)自用為原則,在電站側的聯(lián)絡線開關和發(fā)電機出口開關處設置并網(wǎng)同期點。
在電站側的聯(lián)絡線開關和發(fā)電機出口開關處設置(并網(wǎng))同期點,同期設手動及自動準同期裝置一套,保證了余熱電站與系統(tǒng)并網(wǎng)操作的要求。
在電站側的聯(lián)絡線開關設置低頻低壓解列保護裝置一套,目的是余熱電站故障時,與系統(tǒng)解列,保證電力系統(tǒng)的安全運行。
余熱發(fā)電電站設10.5kV出線1條,擬接入廠區(qū)變電站10kV開關站的10.5kV母線。
3.5.2 電氣系統(tǒng)概況
廠區(qū)余熱發(fā)電電站裝備6MW空冷發(fā)電機,勵磁方式為交流可控硅自動調整勵磁。該電站設10.5kV聯(lián)絡線1條,在機組啟動時作為站用電源。
3.5.3 高低壓配電室和控制室布置
高低壓配電室均布置在主廠房±0.00m層,控制室均布置在主廠房7m層。
3.5.4 站用電配電
電壓等級
發(fā)電機出線電壓 10.5kV
站用高壓配電電壓 10.5kV
站用低壓配電電壓 0.4kV
站用輔機電壓 0.38kV
正常照明電壓 AC220V
檢修照明電壓 36/12V
站用變壓器選擇:
根據(jù)站用電負荷計算結果,并考慮電站zui大功率電動機直接啟動的要求。
余熱發(fā)電電站站用變壓器選擇兩臺SCB10-800/10,10.5/0.4kV 800kVA變壓器,兩臺變壓器按暗備用的方式配設。
3.5.5 電氣二次控制保護系統(tǒng)、直流系統(tǒng)
(1)電氣綜合自動化控制系統(tǒng)
根據(jù)余熱電站的技術特點,電氣系統(tǒng)擬采用綜合自動化控制系統(tǒng),他們統(tǒng)一布置在汽機房控制室內,其旁邊為電氣電子設備間。
電氣電子設備間主要布置有微機綜合保護測控柜(站用變、發(fā)電機、10kV線路、)、同期屏、自動勵磁屏、直流控制系統(tǒng)(充電饋線屏、電池屏)等設備。
發(fā)電機保護主要設差動、復合電壓過流保護、過負荷保護、發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機定子接地保護(零序電壓、零序電流)、發(fā)電機過電壓保護、發(fā)電機轉子一點接地、兩點接地保護、TV斷線判別、發(fā)電機逆功率保護、低頻保護、負序過流保護。
同期設手動同期和自動準同期裝置。
線路保護和變壓器保護裝置滿足基本保護功能。
(2)直流系統(tǒng)
余熱電站直流系統(tǒng)配置直流控制裝置1套,主要包括智能開關電源充電屏、電池屏,系統(tǒng)采用智能化設計,整個充電過程*自動化、智能化,可根據(jù)電池狀態(tài)自動選擇充電模式,使系統(tǒng)一直處于zui加工作狀態(tài),蓄電池組采用鉛酸全免維護蓄電池一套。
3.5.6 主要電氣設備材料選型
10.5kV站用高壓柜選用KYN28A-12型戶內交流金屬鎧裝中置式開關柜。
380/220V低壓配電設備采用封閉式固定結構,電機控制采用改進型的GCS抽屜式低壓開關柜,能安裝1/2E抽屜;
保護屏、控制屏、直流屏等均選用標準產(chǎn)品。
站用變壓器選用環(huán)氧樹脂澆灌干式變壓器。
電纜:中壓10kV電纜選用YJV-10kV型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜,低壓電纜選用YJV-0.6/1kV型銅芯聚氯乙烯電力電纜,控制電纜選用KVV-0.5kV、KVVP-0.5kV、DJYPVP型聚氯乙烯絕緣控制電纜。
3.5.7 電氣照明
正常照明:
電站的正常照明電源引自站用電屏,電源為三相四線制,電壓為380/220V。主要車間照明一律采用均勻照明和局部照明相結合,均勻照明為主,局部照明為輔。
主廠房的照明電源,采用白熾燈與高壓汞燈混合配光??刂剖摇⒅蛋嗍?、配電室等的照明電源均為熒光燈,局部設安全照明,在控制室、汽輪機房等重要場所均設有事故照明燈;所有辦公場所,控制室、值班室、配電室等均按規(guī)定配備空調電源。
在某些金屬設備內檢修要采用安全照明電壓12VAC,照明燈具接至局部照明變壓器220V/36-24-12V二次側,燈具采用手提安全燈。
3.5.8 防雷接地系統(tǒng)
本項目生產(chǎn)線上高度大于15米的建筑物、構筑物均設防雷保護,防雷裝置的引下線和接地體符合《建筑防雷設計規(guī)范》。
發(fā)電機中性點、10/6kV線路高壓柜、10/6kV站用電母線均裝設避雷器,用以防止雷電過電壓及操作過電壓。
利用建筑物基礎內配筋及人工接地體組成接地網(wǎng),減少投資。
強電、弱電、防雷接地等采用公用接地系統(tǒng),總接地電阻≤1Ω。
所有電氣設備的外殼及其金屬構件、支架等均應可靠接地,接地電阻達到國標要求。電站電氣接地網(wǎng)應與該廠接地網(wǎng)實現(xiàn)連接。
3.6 熱工控制
3.6.1 系統(tǒng)規(guī)模
本項目一套三爐一機玻璃余熱發(fā)電機組,裝機6MW,機組型式為抽汽凝汽式。
3.6.2 熱工自動化水平及控制室布置
3.6.2.1熱工自動化水平
(1)總體熱工自動化水平
本工程采用技術*、性能可靠的集散型控制系統(tǒng)(DCS),對機、爐系統(tǒng)的啟動、停機、運行進行集中監(jiān)控和管理。儀表和控制系統(tǒng)用以保證機組的安全、可靠、經(jīng)濟運行。以DCS為控制中心的控制系統(tǒng)將在各種運行工況下,完成主輔機的參數(shù)控制、回路調節(jié)、聯(lián)鎖保護、順序控制、顯示報警、打印記錄、分析計算等。
全廠設一個集中控制室,對機、爐、電系統(tǒng)實現(xiàn)集中監(jiān)視和控制。監(jiān)視和控制機組的手段是操作員站上的屏幕顯示器和操作鍵盤/鼠標。為了安全穩(wěn)妥、*,還考慮了當“DCS”故障時的緊急措施,即保留部分硬接線方式的操作手段 :緊急停機、事故放水、汽機交、直流油泵啟動按鈕,發(fā)電機出口斷路器跳閘按鈕,滅磁開關跳閘按鈕等,以確保在DCS系統(tǒng)故障時的安全停機。
控制系統(tǒng)的總體方案為:全廠設置兩套DCS網(wǎng)絡。DCS網(wǎng)絡覆蓋的范圍如下:
•鍋爐控制
•汽機控制
•公用系統(tǒng)控制(包括:除氧給水系統(tǒng)等)
(2)機組熱工自動化水平
機組DCS系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)等各項控制功能,是一套軟硬件一體化的完成全套機組各項控制功能的完善的控制系統(tǒng)。
機組DCS系統(tǒng)的基本功能包括:數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量控制、順序控制功能和主輔機連鎖保護功能。
自動化系統(tǒng)滿足下列運行工況要求:
•機組的啟動、停運
•機組正常運行的監(jiān)視和控制
•機組運行異常和事故工況的監(jiān)視和控制
•高質量地響應電網(wǎng)負荷變化的要求
對以上工況的處理,只需運行人員在控制室內給予少量的干預就能完成。而且這種干預可根據(jù)LCD顯示器上提供的操作指導來進行。
(3)輔助車間及公用系統(tǒng)的熱工自動化水平
各輔助系統(tǒng)(化學補給水處理系統(tǒng)、綜合水泵房、循環(huán)水泵等)采用就地控制。
3.6.2.2控制室布置
控制室位于汽輪發(fā)電機房機爐運轉層,標高為7.0m,集控室的具體布置見平面布置圖。
控制室內布置操作員站、DCS機柜及DEH機柜,設單獨的電子設備間和工程師站。操作臺及臺上按鈕設計如下:操作臺從左到右依次為鍋爐操作臺、汽機操作臺、電氣操作臺。其中鍋爐操作臺各布置兩個按鈕用于汽包放水和過熱器放汽、汽機操作臺各布置四個按鈕操作臺用于啟交直流油泵和緊急停機、電氣操作臺上布置4個按鈕用于電氣緊急操作。
操作臺左側布置機爐輔助盤,盤上鑲有DEH操作面板、鍋爐電接點水位計。汽包水位電視監(jiān)視器吊裝于操作臺前。
集中控制室、電子設備間的正下方是電纜夾層,其面積與集中控制室、電子設備間的面積相同。
3.6.2.3控制系統(tǒng)的總體結構
(1)原則
分散控制系統(tǒng)的總體結構按下述原則構成。
•保證電站的高利用率
•實現(xiàn)電站運行的集中監(jiān)視和控制功能分散,以提高效率和減少誤操作。
•采用具有開放性與通用性的支持軟件和通訊接口,通過友好的人機界面,構成可靠、精確、安全的系統(tǒng)。
•系統(tǒng)的總體技術性能指標高,但對系統(tǒng)所處的環(huán)境要求盡可能低。
(2)總體結構
•實現(xiàn)全LCD監(jiān)控,控制臺區(qū)僅留少量機組緊急停運的控制設備。
•采用自治分層的結構,各層或各級之間通過雙環(huán)路或雙總線,根據(jù)相應的通訊協(xié)議進行信息交換和傳送。
•各操作員站均為全功能型。通過設置密碼給各操作員站不同的操作權限,保證操作安全。
3.6.2.4控制系統(tǒng)的可靠性
保證控制系統(tǒng)可靠性的措施
分散控制系統(tǒng)中通訊、網(wǎng)絡接口、控制器的DPU均采用冗余配置。
設計有完善的自診斷功能。
電源系統(tǒng)采用冗余供電方式,其中一路為UPS。
主要控制設備的可靠性指標:
分散控制系統(tǒng)(包括軟、硬件)
數(shù)據(jù)采集(DAS) MTBF>8600H
可用率>99.9%(考核時間為90天)
由于本工程主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)不設常規(guī)監(jiān)控設備,運行人員與工藝系統(tǒng)的界面是LCD操作員站,要求現(xiàn)場儀表和控制設備能準確的反映系統(tǒng)運行情況,及時可靠地執(zhí)行控制系統(tǒng)的控制指令以保證機組的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。為此,分散控制系統(tǒng)(DCS)建議選用具有成熟經(jīng)驗、性能良好、質量可靠的產(chǎn)品。變送器建議選用川儀引進技術生產(chǎn)的EJA系列。
3.6.3 熱工自動化功能
3.6.3.1機爐系統(tǒng)DCS功能:
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)
DAS系統(tǒng)是機組安全運行的主要手段,具有高度的可靠性和實時響應能力,能夠連續(xù)監(jiān)視機組的各種運行參數(shù),提供完整的報警信息,對所有輸入信號進行處理。其主要功能如下:
顯示功能:包括操作顯示、標準畫面顯示(如成組顯示、棒狀圖顯示、趨勢顯示、報警顯示等)、模擬圖顯示、系統(tǒng)顯示、幫助顯示等。
記錄顯示:包括定期記錄、運行人員操作記錄、事故順序記錄(SOE)、事故追憶記錄、設備運行記錄等。
歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索。
性能計算:提供在線計算能力,計算發(fā)電機組及輔機的各種效率及性能參數(shù),計算值及中間計算值應有打印記錄,并能在LCD上顯示。
模擬量控制系統(tǒng)(MCS)
主要包括:
鍋爐給水調節(jié)系統(tǒng)
凝汽器水位調節(jié)系統(tǒng)
汽機軸封壓力調節(jié)系統(tǒng)
除氧器水位調節(jié)系統(tǒng)
汽機調節(jié)系統(tǒng)(DEH)
汽輪機調節(jié)控制系統(tǒng)(DEH)一套,采用低壓油系統(tǒng),實現(xiàn)沖轉、并網(wǎng)、帶負荷,及正常運行控制。
汽機調節(jié)系統(tǒng)(DEH)基本功能
1) 轉速控制:實現(xiàn)汽機采用與其熱狀態(tài)、進汽條件和允許的汽機壽命消耗相適應的zui大升速率,自動地實現(xiàn)將汽機從盤車轉速逐漸提升到額定轉速的控制。
2) 負荷控制:DEH系統(tǒng)在汽輪發(fā)電機并入電網(wǎng)后實現(xiàn)汽輪發(fā)電機從帶初始負荷到帶滿負荷的自動控制。系統(tǒng)具備控制閥門開度和控制實發(fā)功率的兩種控制方式去改變汽輪發(fā)電機的負荷。系統(tǒng)的目標負荷既能由運行人員設定,也可接受來自DCS系統(tǒng)的指令。變負荷率可以由運行人員設定,也可由DEH系統(tǒng)根據(jù)熱應力計算系統(tǒng)自動限制變負荷率的大小,并具有負荷限制功能。
汽機啟停和運行中的監(jiān)視功能
1)基本監(jiān)視功能:連續(xù)采集和處理所有與汽輪機組的控制和保護系統(tǒng)有關的測量信號及設備狀態(tài)信號 。
2)顯示報警功能:操作站(控制面板)可顯示字符信息。機組運行人員通過操作站實現(xiàn)對機組運行過程的監(jiān)視和操作。
超速保護控制(OPC)
超速保護控制是一種抑制超速的控制功能,可采用加速度限制方式實現(xiàn);也可采用雙位控制方式完成,即當汽輪機轉速達到額定轉速103%時,自動關閉調節(jié)門,當轉速恢復正常時再開啟這些汽門,如此反復,直至正常轉速控制可以維持額定轉速;或者二種方法同時采用。(暫定)
超速跳閘保護(OPT)
當汽輪機轉速達到額定轉速的110%時,系統(tǒng)應出現(xiàn)跳閘指令,關閉主汽門及調節(jié)門。
3.6.3.2其他控制系統(tǒng)功能
汽機安全監(jiān)視系統(tǒng)(TSI),由汽機廠成套供貨。
TSI能連續(xù)測量汽輪發(fā)電機組軸承及汽機本體運行的機械參數(shù),顯示運行狀態(tài)當參數(shù)越*報警以至發(fā)出停機信號。監(jiān)視項目主要有:
振動
轉速
差脹
偏心率
軸向位移
零轉速等
汽機跳閘保護系統(tǒng)(ETS),由汽機廠成套供貨。
跳閘和保護內容如下(不限于此):
超速跳閘
調節(jié)油壓低
軸承潤滑油壓低
凝汽器真空低
軸向位移大
轉子脹差大
軸承振動保護
發(fā)電機主保護動作
軸瓦及推力瓦鎢金溫度超過極限值
高壓缸排汽溫度超過極限值
手動跳閘等
重要回路冗余設計
汽機ETS采用雙通道原理,可在線試驗。
輔機保護(DCS實現(xiàn))
除氧器水位、壓力保護
3.6.3.3熱工保護和報警
熱工保護
保護系統(tǒng)的功能是從機組整體出發(fā),使爐、機及各輔機之間相互配合,及時處理異常工況或用閉鎖條件限制異常工況發(fā)生,避免事故擴大或防止誤操作,保證人身和設備的安全。主要設以下保護項目:
汽機保護ETS
給水泵保護
除氧器壓力、水位保護
凝汽器水位高保護
熱工報警
報警信號均進入LCD報警。熱工報警主要包括下列內容:
工藝參數(shù)越限。
熱工保護動作及主要輔助設備故障。
熱工監(jiān)控系統(tǒng)故障。
熱工電源故障。
輔助系統(tǒng)故障。
3.6.4 熱工自動化設備選型
3.6.4.1基本原則
擬選用技術*,性能穩(wěn)定,經(jīng)過運行考驗的熱工自動化設備,以滿足機組安全、可靠、經(jīng)濟運行的需要。隨主輔設備配供的儀表和控制裝置,由主機廠選型,設計院確認,要求確保實現(xiàn)預定功能,并充分考慮全廠儀表和控制設備的統(tǒng)一,力求減少品種,方便維護和檢修。
3.6.4.2分散控制系統(tǒng)(DCS)
(1)選擇分散控制系統(tǒng)時,應當根據(jù)機組的工藝特點及控制要求確定功能范圍,力求系統(tǒng)完善,*適用。
(2)分散控制系統(tǒng)應選用標準接口易于擴展。
(3)對DCS系統(tǒng),考慮配備必要的備件,以保證*可靠地運行。
3.6.4.3 常規(guī)儀表和控制設備
常規(guī)儀表和控制設備的選擇擬選用技術*,性能穩(wěn)定,經(jīng)過運行考驗的儀表和控制設備。
•智能變送器:選用國產(chǎn)優(yōu)質產(chǎn)品。
•電動執(zhí)行機構:選用國產(chǎn)智能型侍放一體化執(zhí)行機構。
•邏緝開關:用于保護的邏緝開關選用進口產(chǎn)品
•熱電偶,熱電阻:選用K分度鎧裝熱電偶和Pt100分度鉑熱電阻,本工程選用國內廠家生產(chǎn)的K分度鎧裝熱電偶和Pt100分度鉑熱電阻。
•分析儀表:選用國產(chǎn)優(yōu)質產(chǎn)品.
3.6.5 電源
電源是熱控設備的動力,是機組正常安全運行的保證,不能間斷。
DCS采用雙回路進線供電,一路來自電氣UPS電源,一路來自電氣廠用段;保證系統(tǒng)不斷電和不受電壓浮動的影響。
機爐熱控配電裝置采用~380V/~220V雙回路供電,兩路電源進線分別接至相應低壓廠用電母線的不同段。
保護和控制用直流220V電源采用雙回路供電,來自廠用直流蓄電池組。
3.7 給排水
3.7.1 工業(yè)水給水系統(tǒng)
全廠循環(huán)水補給水和工業(yè)水均取自生產(chǎn)廠區(qū)工業(yè)水管網(wǎng),所需補給水由管道送至冷卻塔水池。主要用水裝置有:循環(huán)水系統(tǒng)補充水、射水箱補水、設備冷卻用水等。
考慮到余熱發(fā)電的安全運行,冷油器和發(fā)電機空氣冷卻器均與工業(yè)水管連接(作備用水源),在循環(huán)水溫度不能滿足工藝要求的情況下,可以接入工業(yè)水,保證汽輪發(fā)電機組的安全運行。
3.7.2 除鹽水補水系統(tǒng)
除鹽水擬由廠區(qū)除鹽水管網(wǎng)供應,本方案不考慮新建化學水處理系統(tǒng)。系統(tǒng)所需除鹽水補充水量約為2t/h,事故狀態(tài)下zui大補水量為4t/h,供水點供應能力應大于5t/h。除鹽水補水經(jīng)補水箱,由補水泵補入系統(tǒng)。
3.7.3 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
1)循環(huán)水量
本工程凝汽器的zui大凝汽量約為23.1t/h,zui大循環(huán)冷卻水用量為1969t/h,系統(tǒng)設計循環(huán)水量取為2000t/h。
循環(huán)冷卻水量一覽表(單位:t/h)
機組容量 | 凝汽量 | 凝汽器 | 汽輪機 | 勵磁機 | 其他機械 | zui大冷卻水用量 | ||
夏 | 冬 | 冷油器 | 空冷器 | |||||
6MW | 23.1 | 1733 | 1271 | 60 | 100 | 16 | 60 | 1969 |
2)補充水水源及水量
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補水水源為廠區(qū)工業(yè)水管網(wǎng),循環(huán)水系統(tǒng)補充水量約為30t/h。
3)循環(huán)冷卻水的凈化處理
為避免微生物及藻類生長繁殖,保證熱交換效率,延長設備使用年限,設置加藥裝置,根據(jù)水質情況對循環(huán)水進行加藥處理。采用淺層介質過濾器(可自動運行和反洗,運行信號引入集中控制室),旁濾量為循環(huán)量的5%。
3.7.4 生活及消防水系統(tǒng)
1)生活水系統(tǒng)
本工程的生活水水源由廠區(qū)生活水管網(wǎng)供應,所需生活水水量均由廠區(qū)統(tǒng)一供給并送至本期工程生活水管網(wǎng)。
2)消防水系統(tǒng)
本工程生產(chǎn)類別為丁類,耐火等級為一、二類,zui高建筑物為主廠房。本工程水消防系統(tǒng)利用廠區(qū)消防系統(tǒng),不再另設消防水泵及蓄水池。建筑物內根據(jù)規(guī)范配置移動式滅火器。
3.7.5 排水
余熱電站排水主要有循環(huán)水系統(tǒng)排污水、生活污水、鍋爐排污水等。本工程廠區(qū)排水系統(tǒng)采用生活污水、雨水分流制。循環(huán)水系統(tǒng)排污水排到原廠區(qū)排污系統(tǒng);余熱電站生活污水就近接入廠區(qū)生活污水管網(wǎng);鍋爐排污水排入排污降溫池后再排入廠區(qū)排污系統(tǒng);道路雨水排水及建構筑物雨水就近排入廠區(qū)總雨水管網(wǎng)中;生活污水經(jīng)化糞池簡單處理后匯集,然后就近排入廠區(qū)內的污水管網(wǎng)。所有排水均就近接入相應排水管道。
3.8 建筑、結構
3.8.1 建筑設計
建筑設計主要考慮夏季通風、隔熱、冬季防寒要求。嚴格遵照國家現(xiàn)行的建筑設計規(guī)范、標準,盡量采用新技術、新材料和*可靠的建筑構造。在建筑形象上充分考慮工業(yè)建筑的特性及建筑的地方性,力求布局合理,造型美觀,色彩協(xié)調,努力創(chuàng)造既有時代感又有地方特色的工業(yè)建筑群的新形象。
建筑設計中嚴格執(zhí)行現(xiàn)行的國家設計規(guī)范、規(guī)定及“環(huán)境保護、火力發(fā)電廠設計規(guī)范、規(guī)定”等行業(yè)標準,注意做好防火、防水、防潮、通風、散熱、隔熱、勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生等技術措施。
充分利用原有設施,本工程不考慮增建行政、生活福利性建筑。
主要建筑構造如下:
屋面 :新建建筑物采用有組織排水。鋼筋混凝土屋面采用冷施工防水材料SBS卷材防水,局部采用剛性防水。需要隔熱的屋面采用水泥聚苯板保溫層或架空隔熱層。鋼結構棚頂采用夾芯板。
地、樓面 :生產(chǎn)車間各房間及走廊、走梯、主控室、配電室、辦公室、衛(wèi)生間、主機室(顏色不同、按照設備區(qū)域劃分及安全通道)高配室、DCS站、更衣間、會議室、墻邊等均采用瓷面地板磚敷設。
門、窗 :外門采用實木門,洞口較大的外門用鋼木結構大門(需考慮防塵、防火)。
內門均采用實木門,其顏色為深棕色。
內外窗采用鋁合金鋼窗(雙層雙玻),主機房與主控室相隔外觀玻璃采用雙層雙玻防噪音玻璃阻隔。
樓梯、欄桿 :生產(chǎn)車間和輔助建筑,根據(jù)其不同的使用要求采用鋼筋混凝土樓梯或鋼梯。各部位的防護欄桿均采用鋼管欄桿。
地坑防水 :根據(jù)地下水位情況,考慮防水做法,一般均須做防潮處理。
內、外墻面粉刷 :一般車間及輔助建筑外墻均刷外墻防水涂料,車間內墻面、辦公室、值班室、配電室、控制室等內墻做水泥砂漿粉刷,面刷涂料,有特殊要求的建筑物(按照業(yè)主要求)可采用貼面瓷磚。
車間頂棚為噴白,輔助建筑頂棚水泥砂漿粉刷,面刷涂料或做吊頂。
3.8.2 結構設計原則
結構設計做到技術*、安全適用、經(jīng)濟合理、確保質量。多層廠房擬采用鋼筋混凝土框排架結構,單層廠房擬采用磚混結構,汽機基礎及其他大型設備基礎,擬采用大塊式或墻式鋼筋混凝土基礎。目前建設場地地質條件未明,建筑結構zui終按照業(yè)主提供的地質勘探資料設計。
設計中選擇合理的抗震結構體系,在與工藝專業(yè)密切配合的基礎上優(yōu)選結構方案,并采用相應的構造措施,保證結構具有足夠的強度、剛度及延性,嚴格按照08版抗震規(guī)范進行設計。
3.9 采暖通風及空調
3.9.1 采暖
凡有人工作或生活的建筑物中均設置采暖裝置。
3.9.2 通風
對散發(fā)有害氣體的化學水處理車間化學分析室等采用機械通風換氣。汽輪發(fā)電機房開設天窗,對有余熱發(fā)生及事故排風要求的車間如高低壓配電室、車間高壓變電所等均采用機械通風,化水間設置機械通風,其余采用自然通風。
3.9.3 空氣調節(jié)
汽輪機房控制室要求室內溫度20±3℃,故設空調器,以滿足電氣設備及勞動保護要求。
4. 消防
4.1 建筑物及構筑物要求
主廠房的火災危險性為丁類,耐火等級為二級(其中廠用電低壓配電室耐火等級為一級),主廠房主體結構及圍護結構采用阻燃材料。主廠房樓梯為獨立的封閉結構,通至各層平面門采用防火門,主廠房內各個控制室采用阻燃材料,耐火極限不小于1小時。
輔助及附屬生產(chǎn)建筑物除其本身滿足消防要求外,在建筑物室外設通至屋面的消防鋼梯。
4.2 電氣設施防火要求
4.2.1 高低壓配電室的防火要求
在高、低壓配電室及站用變壓器室設有火災事故排煙通風機,在電纜豎井、電纜夾層等電纜密集的區(qū)域設置防火隔墻及阻火段,并設置火災報警及滅火裝置。
4.2.2 配電線路的敷設及保護
配電線路的敷設應采用穿鋼管敷設(包括吊頂層),禁止與燃油管路、熱力管路一起或在同溝內敷設。
4.2.3 照明燈具選型要求
普通車間照明燈具按常規(guī)要求設計。在有易燃易爆危險的場所,選用隔爆燈具及隔爆開關。
4.2.4 有火災、爆炸危險場所的電氣設備選型
有火災、爆炸危險場所,其電氣設備均為隔爆型或將控制開關設在室外。為確保電站安全運行,電氣設計嚴格執(zhí)行電氣防火規(guī)范的相關規(guī)定。如高壓開關柜、低壓配電屏及控制保護屏等底部的電纜孔洞,在電纜敷設完畢后,采用防火堵料將孔洞進行封堵;在穿越室內、外的電纜溝設置防火隔墻;在易發(fā)生火災事故的場所,電纜采用阻燃型電纜。
4.3 消防水
本工程是鋼廠的一部分,設計時將消防水系統(tǒng)接入原工廠消防水系統(tǒng),在各建筑物內設置滅火器材。
4.4 事故照明及疏散指示標志的設置
在電站主廠房、中控室、高低壓配電室等主要場所設置有火災事故照明。
在電站主廠房內的樓梯間及太平門等疏散走道上均設置疏散指示標志(安全標志燈)。
5. 環(huán)境保護
5.1 主要污染物分析
5.1.1 煙塵、二氧化硫
本工程的運行將降低原生產(chǎn)線煙塵、二氧化硫的排放量。
5.1.2 噪聲
經(jīng)調查類比分析,本工程主要設備噪聲源及噪聲值見下表。
設備名稱 | 臺(套)數(shù) | 噪聲值(dB(A)) | 備注 |
汽輪發(fā)電機組 | 1 | 85~90 |
|
余熱鍋爐 | 2 | 82~85 |
|
循環(huán)水泵 | 2 | 85~90 |
|
冷卻塔 | 3 | 78~82 |
|
鍋爐排汽口 | 2 | 100~105 |
|
5.1.3 廢水
(1)化學水處理中反沖洗水,反沖洗水中有酸洗水、堿洗水和含濁度水。
(2)鍋爐定期排污水、連續(xù)排污水。
(3)工業(yè)廢水。
(4)少量的生活污水。
綜上所述,本項目主要污染物是噪聲和生產(chǎn)排污水。
5.2 噪聲治理及其影響分析
5.2.1 噪聲治理
本工程主要噪聲污染源的防治措施,詳見下表。
噪聲源 | 噪聲限值(dB(A)) | 防治措施 |
汽輪機 | 85 |
|
鍋爐排汽口 | 110 | 加裝高效排汽消聲器 |
1)汽輪發(fā)電機房采用封閉廠房,使之傳至距車間zui近圍墻65米外的噪聲均低于55dB(A);
2)鍋爐排汽產(chǎn)生的噪聲屬偶發(fā)性噪聲,且每次排汽時間短。鍋爐排汽管道設消聲器消聲后低于85dB(A);
5.2.2 噪聲影響分析
本工程為玻璃生產(chǎn)線的配套工程,噪聲源主要集中在主廠房內和余熱鍋爐附近,在采取了有效的減震、防噪等措施后,在一般情況下電站的廠界噪聲基本能滿足《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》(GB12348-90)中的要求。
5.3 廢水治理及其排放與影響分析
(1)鍋爐定期排污水、連續(xù)排污水降溫后排入工廠現(xiàn)有排水系統(tǒng)。
(2)沖洗水中有酸洗水、堿洗水和含濁度水,排入中和沉淀池處理達標后,排入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)重復使用。
(3)工業(yè)廢水: 各類軸承冷卻用水水質清潔。
(4)生活污水:本工程少量的生活污水排入廠區(qū)下水管網(wǎng),與廠區(qū)生活污水集中處理。
(5)廠區(qū)雨水:雨水排入原廠區(qū)排水管網(wǎng)。
本工程在采用了行之有效的廢污水治理措施后,所排廢污水均能滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中二類二級標準的要求。
6. 勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生
6.1 綜述
在余熱電站的勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生工程中,應貫徹“安全*,預防為主”的方針,加強勞動保護,改善勞動條件。勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生防護設施,必須與主體工程同時設計,同時投產(chǎn)。勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生防護措施,應安全可靠,保障勞動者在勞動過程中的人身安全和身體健康。
本工程勞動安全工業(yè)衛(wèi)生的工程設計中,除應執(zhí)行《勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》外,尚應符合國家現(xiàn)行的有關標準、規(guī)范的規(guī)定。
6.2 防火防爆
余熱電站的火災危險性,主要來電纜及油系統(tǒng),發(fā)生爆炸的潛在危險主要在壓力容器超壓爆炸等。
防火防爆措施:
(1)本工程各主要生產(chǎn)建筑物、輔助廠房和構筑物的zui小距離,應符合現(xiàn)行的相關規(guī)定,保護安全防火距離。
(2)對于危險品、易燃易爆品要*貯存,不能超量貯存,更不能與其它物品混合貯存,要求存放在倉庫內。
(3)建筑物和構筑物設計,要嚴格按照國家現(xiàn)行的防火設計規(guī)范執(zhí)行,作好消防設計。在設計中作好防火、防爆、泄壓等安全措施,要有暢通無阻的安全疏散通道,設置足夠的消火栓和消防。
(4)加強油系統(tǒng)消防,電氣設備及電纜的防火措施。配電線路的敷設應采用穿鋼管敷設(包括吊頂層),禁止與燃油管路、熱力管路一起或在同溝內敷設。高壓開關柜、低壓配電屏及控制保護屏等底部的電纜孔洞,在電纜敷設完畢后,采用防火堵料將孔洞進行封堵。在穿越室內外的電纜溝設置防火隔墻。在易發(fā)生火災事故的場所,電纜選型采用阻燃型電纜。
(5)加強鍋爐及其它壓力容器的防爆措施,包括設置各種安全閥、壓力調節(jié)閥,并應定期檢查壓力容器和高壓管道等。
6.3 防電傷、防機械損傷、防墜落
(1)按現(xiàn)行的相關規(guī)定進行設計,所有帶電設備的安全凈距不小于各有關規(guī)程的zui小值,為保證人身與設備安全,電氣設備考慮接地或接零。
(2)防機械損傷與防墜落
在電站運行檢修中,加強安全觀念,嚴格遵守安全操作規(guī)程,并在設計中采取切實可行的安全防護措施,zui大限度的防止機械損傷與防墜落。其中包括:各轉動機械聯(lián)抽器等回轉外露部分均設有安全防護罩,重要轉動機械設就地停機按鈕;吊物孔、扶梯孔等處均設置防護欄桿,有高空作業(yè)處設有維護檢修平臺。
6.4 防塵、防毒、防化學傷害
(1)加強燃燒煤氣系統(tǒng)的通風,采用水力清掃帚設施。
(2)重視主廠房運轉層及底層的通風,設置清掃裝置及水沖洗設施,以降低工作環(huán)境的粉塵。
(3)化學水處理室、酸堿計量間及貯存罐、蓄電池室、加藥間等設置機械通風,增加室內的換氣次數(shù),加強通風并采取有效的防腐防毒措施。
(4)重視廠區(qū)綠化工作,是防塵美觀環(huán)境的有效措施。
6.5 防噪音、防振動
(1)電站噪音對外影響主要是鍋爐排汽,在排汽口加裝消音器。
(2)汽輪發(fā)電機組,風機等在設備選擇時按國家規(guī)定的噪音標準訂貨。
(3)主設備、輔助設備及平臺的防振動設計,應符合《作業(yè)場所局部振動衛(wèi)生標準》和《動力機器基礎設計規(guī)范》的規(guī)定。
6.6 防暑降溫
在工程設計中,根據(jù)《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》、《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)范》及《采暖通風與空氣調節(jié)規(guī)范》的規(guī)定和要求,做好隔熱、通風、降溫等主要防暑降溫措施。
6.7 事故照明及疏散指示標志的設置
(1)在電站主廠房、中控室、高低壓配電室等主要場所設置有火災事故照明。
(2)在電站主廠房內樓梯間及太平門等疏散走道上均設置疏散指示標志。
7. 運行組織及設計定員
7.1 組織機構
本次設計的電站作為一個車間,納入公司生產(chǎn)統(tǒng)一管理,本電站只設辦公室、電站崗位工。
7.2 項目定員
本電站的管理崗位設站長一名,負責電站全面生產(chǎn)運行管理。另各設機械、熱工工程師一名,負責電站運行的機械、電氣、熱工等方面技術管理,設機爐運行工、設備維護人員若干名,負責日常設備維護保養(yǎng),參與倒班運行。
本電站的生產(chǎn)崗位定員是按照工藝過程需要設計的,采用崗位工,實行四班三運轉,接受生產(chǎn)運行調度和車間的管理,管理人員工作制度為每人每周工作5天,每天工作8小時。
電站定員為19人,其中生產(chǎn)工人為16人,定員設置如下表。
工作地點 及崗位名稱 | 每班人數(shù) | 合計 | 備注 | |||
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | |||
余熱電站 |
|
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|
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|
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1.辦公室 |
|
|
|
| 3 |
|
站長 | 1 |
|
|
| 1 |
|
動力工程師 | 1 |
|
|
| 1 |
|
熱工工程師 | 1 |
|
|
| 1 |
|
2.電站崗位工 | 4 | 4 | 4 | 4 | 16 |
|
機爐運行工 | 3 | 3 | 3 | 3 | 12 |
|
設備維護人員 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4 |
|
合計 |
|
|
|
| 19 |
|
8. 項目輪廓進度
項目分為可行性研究、初步設計、主機訂貨、施工圖設計、土建、安裝、調試及試運、達標驗收等幾個階段,有效施工工期約10個月,計劃輪廓進度如下:
序號 |
![]()
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
2 | 初步設計 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
3 | 主機訂貨 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
4 | 施工圖設計 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
5 | 土建工程 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
6 | 安裝 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
7 | 調試及試運行 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
8 | 達標驗收 |
|
|
|
|
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|
|
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9. 投資估算
9.1 工程概況
本工程新增三臺余熱鍋爐,一臺抽汽凝式汽輪發(fā)電機組及其附屬設備,投資范圍為本期新增設備及建構筑物從籌建到竣工驗收設計規(guī)定的全部建筑工程費、設備購置費、安裝工程費及其他費用。本工程靜態(tài)投資為4600萬元。
9.2 投資估算編制原則和依據(jù)
1)費用構成及計算標準執(zhí)行中華人民共和國國家*員會二OO七年發(fā)布的《火力發(fā)電工程建設預算編制與計算標準》。
2)工程量:根據(jù)有關專業(yè)提供的工程量和設備清冊。
3)定額:執(zhí)行中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《電力工程建設概算定額》(2006年版)。不足部分參考電力建設工程預算價格及有關類似工程預算資料。
4)設備價格:設備價格參考設備詢價、近期工程到貨價、招標價或合同價。
5)材料價格:根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的“電力建設工程裝置性材料預算價格”計取,并按市場價格作適當調整。
6)建筑工程按《電力建設工程概算定額》建筑工程(2006年版)材料預算價格,并按當?shù)匦畔r格估算材料價差。