河北省武安市裕华钢铁有限公司1×80MW高温超高压中间再热

煤气发电工程

技术方案

2015年5月

目录

********0">1 概述及总平面规划及布置. 4

********1">1.1 厂区总平面布置原则. 4

********2">1.2 功能分区及主要建、构筑物组成. 4

********3">1.3 总平面布置. 4

********4">1.4 竖向布置及场地雨排水. 4

********5">1.5 运输. 4

********6">2 工艺部分. 5

********7">2.1 装机方案. 5

********8">2.2 热力系统. 7

********9">2.3 燃烧系统. 12

********0">2.4 主厂房布置. 13

********1">3 电气部分. 16

********2">3.1 概述. 16

********3">3.2 电气主接线. 16

********4">3.3 中性点接地方式. 16

********5">3.4 备用电源. 16

********6">3.5 厂用电系统. 16

********7">3.6 直流及励磁系统. 17

********8">3.7 主要设备选择及布置. 17

********9">3.8 二次线、继电保护及自动装置. 18

********0">3.9 照明和检修网络. 19

********1">3.10 电缆设施. 19

********2">3.11 防雷接地、消防、抗震. 19

********3">4 供水系统. 20

********4">4.1 概述. 20

********5">4.2 全厂水务管理和水量平衡. 20

********6">4.3 循环冷却水水量. 20

********7">4.4 供水系统选择及布置. 20

********8">4.5 循环冷却水系统选择及布置. 21

********9">4.6 工业水系统. 21

********0">4.7 生活给水系统. 21

********1">4.8 消防给水系统. 22

********2">4.9 排水系统. 22

********3">5 化学水系统. 23

********4">5.1 锅炉补给水处理. 23

********5">5.2 汽水取样. 24

********6">5.3 给水、锅炉水处理. 25

********7">6 热工检测和控制. 26

********8">6.1 概述. 26

********9">6.2 热工自动化水平. 26

********0">6.3 集中控制室布置. 27

********1">6.4 DCS 控制功能及系统配置. 27

********2">6.5 全厂辅助公用系统监控网络. 29

********3">6.6 汽机控制系统. 29

********4">6.7 工业电视系统. 30

********5">6.8 火灾检测报警控制系统. 30

********6">6.9 热工自动化设备选择. 31

********7">6.10 电源. 32

********8">6.11 气源. 32

********9">7 暖通空调. 33

********0">7.1 概述. 33

********1">7.2 主要设计依据. 33

********2">7.3 主要设计内容及措施. 33

********3">7.4 消防要求. 34

********4">8 土建部分. 35

********5">8.1 自然条件和基本设计资料. 35

********6">8.2 土建工程内容. 36

********7">8.3 建(构)筑物. 36

********8">8.4 地基与基础. 38

********9">8.5 结构材料说明. 38

********0">9 环境保护. 39

********1">9.1 环境保护设计标准. 39

********2">9.2 从环保角度对工艺进行评述. 39

********3">9.3 主要污染源污染物及其控制措施. 39

********4">9.4 环境管理与环境监测. 40

********5">10 消防. 41

********6">10.1 设计依据. 41

********7">10.2 消防设计. 41

********8">10.3 火灾危险性分析. 41

********9">10.4 建筑防火设计. 41

********0">10.5 消防设施. 42

********1">10.6 火灾自动报警装置. 42

********2">10.7 消防用电. 42

********3">10.8 防雷设计. 43

1、概述

河北省武安市裕华钢铁有限公司，以下简称业主方，新建1*80MW高温超高压煤气发电系统（一期），同时计划待建1*80MW高温超高压燃煤发电系统（二期）。该工程可利用原有1*800㎡+1*1250㎡双曲线冷却塔和2*75T制水设备。

本工程的装机规模为：新建1*80MW高温超高压煤气发电机组和1*80MW高温超高压燃煤发电机组（待建）。

本工程设计范围：新建的1*80MW高温超高压煤气发电机组;把待建的1*80MW高温超高压燃煤发电机组及所有配套设施、占地面积预留出来并加以规划。

2、工作内容、范围划分及交接点

本项目为EPC交钥匙工程。承包方工程承包范围包括本工程的设计、设备及材料成套供货、建安施工、安全消防设施、无负荷试车、热负荷联动试车、完成性能考核、保修等EPC工程总承包。在执行合同过程中发现有承包人工作范围之内的任何漏项和短缺，并且是满足工程项目性能保证要求所必须的或有关国家、地方或行业标准规范所强制要求的，均应由承包人负责补充完善，产生的相关费用由承包方承担。

承包方在施工过程中应严格遵循国家标准规程进行。承包方所供设备应符合国家有关标准规定。在业主方发现不符合国家标准时，应予以整改，整改费用由承包方承担，如对业主方造成实际损失的，业主方保留索赔的权利。

3、煤气、氮气、管道接入点为裕华公司煤气和氮气主管网至现场。除盐水接入点由2*75化水站至现场除盐水箱。

4、电气联络线及备用电源线接至35KV变电站。

5、工期为8个半月，共计260天。
1 电厂总平面规划及布置

1.1 厂区总平面布置原则

a) 满足工艺流程、功能分区明确、交通运输方便；

b) 布置紧凑合理、节约用地、不影响现有生产；

c) 符合安全环保及卫生要求。

1.2 功能分区及主要建、构筑物组成

a) 主厂房区：包含汽机跨、除氧控制跨、锅炉跨、煤气加热器、引风机及烟囱等。

b) 冷却塔区；冷却塔(本期利用现有冷却塔)。另建一组500m3机力冷却塔。

1.3 总平面布置

本工程根据外部条件及用地范围，整块场地由北向南依次布置循环水处理区，发电主厂房以及燃料贮存区(预留)。

循环水处理区：原有两座冷却塔，配套水泵房在建设场地最北端。

发电主厂房区：本工程共布置一套80MW煤气发电机组和一套80MW燃煤发电机组，预留一套80MW燃煤发电机组和一套80MW燃煤发电机组场地，两套机组汽机主厂房合并布置在一个联合厂房内，烟囱按本期工程设置，燃煤机组按烟塔合一方案预留。

燃煤机组灰库、渣库、脱硫脱硝装置、破碎筛分间、燃料输送均预留场地。

利用原有的2*75t/h制水车间。

燃料贮存区：在场地的南侧预留。

1.4 竖向布置及场地雨排水

本工程竖向平土标高与钢厂现有厂房标高保持一致；

场地雨排水与全厂保持一致。

1.5 运输

新建道路与现有道路相连，形成环形车道，作为物料运输，设备检修和消防通道为满足设备运输、检修及消防的需要，在主厂房区和双曲线冷却塔区域均设有外部道路相接形成环形。道路结构形式为水泥混凝土面。

2 工艺部分

2.1 装机方案

2.1.1 主机选型

本期工程装机方案为：1×265t/h高温超高压煤气锅炉+1×80MW中间一次再热凝汽式汽轮机+1×85MW发电机组；考虑扩建1×265t/h高温超高压燃煤锅炉+1×80MW中间一次再热凝汽式汽轮机+1×85MW发电机组场地。

1×265t/h高温超高压煤气锅炉+1×80MW中间一次再热凝汽式汽轮机+1×85MW发电机组主机型号及主要技术参数如下(供参考，最终以主机厂正式资料为准)：

a) 锅炉

锅炉型号：

锅炉型式：超高压参数汽包炉、自然循环、单炉膛、一次中间再热

最大连续蒸发量(BMCR) 265t/h

过热器出口蒸汽压力(表压) 13.7MPa

过热蒸汽温度 543℃

汽包压力(表压) 15.3MPa

再热蒸汽(与汽轮机THA工况对应)

再热蒸汽流量 199.1t/h

再热蒸汽进/出口压力 2.531/2.227MPa

再热蒸汽进/出口温度 325.7/543℃

给水温度(省煤器入口) 249.6℃

锅炉排烟温度(空预器出口) ≤205℃

b) 汽轮机

型号：N80-13.24/535/535

型式: 超高压、中间一次再热、单轴、单缸单排汽、凝汽式

额定参数：

额定功率 80 MW

主汽门前蒸汽压力 13.24 MPa.a

主汽门前蒸汽温度 535℃

主蒸汽流量 247t/h

再热蒸汽流量 199.1t/h

再热蒸汽进口压力 2.227 MPa.a

再热蒸汽进口温度 535℃

高压缸排汽压力 2.531 MPa.a

额定排汽压力 4.9kPa.a

冷却水温(额定/最大水温) 20℃/33℃

给水回热级数(2高加+1除氧+3低加) 6级

额定转速 3000r/min

c) 发电机

型号： QF-85-2-10.5

额定功率 85MW

冷却方式空内冷

额定功率因数 0.85

额定电压 10.5kV

额定转速 3000r/min

额定频率50Hz

绝缘等级 F级

励磁方式 静止励磁

2.1.2 设计条件

a) 燃料特性

本期锅炉设计燃料为：100%高炉煤气。

供应本期锅炉的燃气组份及其他条件暂按下表设计：

项目	单位	数值
		BFG
供给压力：正常	kPa	～10
供给温度：正常	℃	～40
成份(正常)：
N2	wet-Vol %	56.94
H2	wet-Vol %	1.9
CO2	wet-Vol %	15.5
CO	wet-Vol %	24
CH4	wet-Vol %	—
CnHm	wet-Vol %	—
O2	wet-Vol %	1.66
低位发热值	kcal/ Nm3-wet	700
含尘量	mg/ Nm3	≤10

注意：以上煤气成分为暂定数据。

b) 燃料工况

锅炉燃料设计工况为：高炉煤气100%

c) 锅炉点火和启动用燃料

锅炉点火按液化石油气考虑。

锅炉点火装置，配套自动高能电子点火设备。

2.2 热力系统

2.2.1 热力系统拟定原则及特点

热力系统立足于系统运行安全可靠、系统效率较高、操作管理方便。

2.2.2 主要系统设计

a) 主蒸汽、再热蒸汽及汽轮机旁路系统

主蒸汽、再热蒸汽系统均按单元制。

主蒸汽管道从锅炉过热器集箱出口接至汽轮机主汽阀，再分四路接至汽轮机高压缸。

再热冷段蒸汽管道从汽轮机高压缸排汽口接出，经过高排止回阀后，接至锅炉再热器入口联箱。再热热段蒸汽管道从锅炉再热器出口联箱接出，至汽轮机中压缸中压联合汽阀，再接至汽轮机中压缸。

主蒸汽管道设置隔离阀。

每台机组设置容量为BMCR30%的二级串联旁路系统，以改善机组冷、热态启动条件，缩短启动时间。旁路的功能只考虑在冷热态等工况下机组启动和正常停机，旁路系统不考虑热备用。高压旁路由一组高压蒸汽调节阀、喷水调节阀和减温水隔离阀组成。低压旁路则由低压蒸汽调节阀和喷水调节阀组成。

b) 抽汽系统

汽轮机共设六级非调整抽汽。一段抽汽由汽轮机高压缸中间抽汽接出供2号高压加热器用汽；二段抽汽从高压缸排汽抽出用作1号高压加热器的加热蒸汽，三段抽汽为除氧器的加热蒸汽；四、五、六段抽汽分别供给3号、2号、1号低压加热器的加热蒸汽。一、二、三、四、五段抽汽管道上均装有隔离阀和止回阀，作为防止汽轮机进水和超速的保护措施。

除氧器采用滑压运行方式，汽源有两路：

三抽：此为正常运行汽源；

辅助蒸汽母管：机组启动汽源管道与三抽蒸汽管道相连，但三抽压力较低不具备投入条件时，除氧加热蒸汽由辅助蒸汽母管供应。

c) 给水系统

主给水系统按单元制。

每台机组设置二台110%容量的电动调速给水泵，一台运行，一台备用。电动给水泵采用变频调速，能够满足机组负荷变化的要求。

高压给水主管路上设调节阀，在锅炉省煤器入口管道上另设有一个容量为50%容量的调节旁路。锅炉给水容量大于30％容量时，给水流量采用变频调节。

锅炉再热器事故喷水从给水泵中间抽头接出。锅炉过热器减温水及汽轮机高压旁路减温水从给水泵出口主给水管道上接出。

主给水系统中设置两台全容量、正立式、内置三段式带疏水冷却段的高压加热器，并且对该两台高压加热器设置有给水大旁路，以备高加切除时所用。

d) 凝结水系统

凝结水由凝汽器热井经总管引出，然后分两路至三台全容量凝结水泵(一用二备)，合并后经汽封加热器、低压加热器至除氧器。

凝结水泵出口管道装一只止回阀和一只闸阀。汽封加热器为表面式热交换器，用以凝结轴封漏汽和低压门杆漏汽，其微真空状态由汽封加热器风机维持，以防止蒸汽漏入大气及汽机润滑油系统或者空气漏入汽机。

凝结水系统设有再循环管路，自汽封加热器出口的凝结水管路，经再循环阀回到凝汽器，以保证启动和低负荷期间凝结水泵通过最小流量运行，防止凝结水汽化，同时也保证在启动和低负荷时有足够的凝结水流经汽封加热器。

凝结水加热除氧系统采用3台全容量表面式低压加热器及一台喷雾填料式除氧器及水箱。除氧器凝结水进水管上装一只止回阀，以防止除氧器内蒸汽倒流入凝结水系统而引起振动。

低压加热器为立式。各级低加可单独切除，其进水设置旁通门。

除氧器采用滑压运行，给水箱水位由主凝结水管道上的调节阀控制。

在凝结水泵出口总管上接有低压旁路减温水等。

e) 加热器疏水系统

正常运行时，高加疏水逐级自流最终去除氧器。事故时，高加疏水至定期排污扩容器。低加疏水系统为逐级自流至凝汽器。每台加热器疏水管道上都装有汽液两相流疏水阀以控制加热器水位。

f) 冷却水系统

给水泵油站冷却、给水泵电机冷却等设备冷却水采用工业水冷却，由工业水管网直接供给。循环水配胶球清洗装置(配二次滤网，收球装置采用H型收球网)。

发电机空冷器、汽轮机冷油器、汽轮机凝汽器采用循环冷却水冷却，空冷器、冷油器另加一路工业水冷却水源，夏季时循环水管道补入工业水以降低循环冷却水温。

g) 凝汽器抽真空系统

凝汽器的抽真空系统由两台水环真空泵及相关管路组成。机组正常运行时，水环真空泵一台运行，一台备用。当机组启动时，为了尽快建立起真空，可同时启动两台水环真空泵。在抽空气管道上，设有真空破坏阀，当机组发生事故时，用以迅速破坏真空，缩短转子惰走时间。

h) 热力系统主要附属设备选型

1) 高压加热器

机组设2台高压加热器。高压加热器能满足汽轮机工况的运行要求。

2) 低压加热器(汽机厂配套)

机组设置低压加热器3台，均为正立式，双流程，一段式布置。低压加热器能满足汽轮机工况运行的要求。

3) 除氧器及除氧水箱

机组设置一台300t/h除氧器和1台80m3给水箱。除氧器能满足滑压运行工况。

4) 凝汽器(汽机厂配套)

机组配一台凝汽器，卧式、双流程、单壳体。凝汽器按额定工况设计，且能适应机组变工况运行。换热管采用不锈钢管(304材质)。

凝汽器采用弹性支撑。

5) 汽轮机旁路

选用容量为30%锅炉最大连续出力(30%BMCR)的高、低压两级串联旁路系统。汽轮机旁路选用电动控制装置。

1) 高压旁路

容量：80t／h

进汽压力：13.2MPa

进汽温度；535℃

排汽压力：2.523MPa

排汽温度：331.5℃

2) 低压旁路

容量：90t／h

进汽压力：2.271MPa

进汽温度：535℃

排汽压力：0.6MPa

排汽温度：160℃

i) 凝结水泵

每台机组设置三台凝结水泵，一台运行，二台备用。

j) 水环真空泵

每台机组配用2台水环真空泵，正常运行时一台运行，一台备用。

定排、连排及储气罐

定排污水、炉后零米排水器排水(做栅格盖板的排水沟)、锅炉厂房内排水(做锅炉栅格盖板的排水沟)进锅炉排污池。连排扩容器设安全门、汽液两相流控制装置。压缩空气罐、氮气罐进口装压力表。

k) 其它

锅炉给水分为三路：主路给水设调节门、前后电动隔断门，大旁路设调节门、前后电动隔断门，小旁路用于锅炉水压试验和锅炉点火。给水至省煤器设逆止门、电动总门。给水管道、减温水管道最低点设管道放水。减温水设一个总门，加减温器反冲洗装置。锅炉连续排污加手动截止门、电动调节门。锅炉安全阀、向空排气加消音器。

h) 辅助设施

本工程汽机跨设置1台电动双梁桥式慢速起重机(50t/10t)。

本工程配置1台真空滤油机，用于润滑油过滤，使滤油达到合格用油标准。

2.2.3 节约用水及减少工质损失的措施

发电机空冷器、汽轮机冷油器、汽轮机凝汽器等设备采用循环冷却水系统，而其他零星小设备采用工业冷却水冷却，其回水作为循环水系统的补给水，节约了用水量。

各种疏水尽量回收利用，以减少工质的损失。

2.2.4 启动汽源及辅助蒸汽系统

为满足机组启动用汽，本工程1×80MW机组设置一条辅助蒸汽母管，其参数为0.6～1.25MPa；辅助蒸汽系统主要用汽点有除氧器启动用汽、汽机轴封用汽等。机组启动时，除氧加热蒸汽等辅助用汽由低温再热蒸汽经减温减压后供应；机组正常运行时，除氧加热蒸汽由机组三段抽汽供汽。

2.2.5 辅助设施

a)氮气系统

氮气：本工程氮气考虑由厂区管网接入电站内使用，耗量为5m3/min，压力(用户点)为0.6~0.8Mpa。氮气主要用于仪表、气动快关阀、炉膛工业电视等用气，及煤气管道吹扫与置换，最大耗量约为1000Nm3/h，压力(用户点)为~0.6MPa，本工程主厂房设置1台氮气储气罐。

b) 主要保温材料

为了减少电厂热力设备及管道的散热损失，提高电厂运行的热效率，本工程主保温材料，管道设计温度大于300℃采用复合硅酸盐制品或相当产品，管道设计温度不超过300℃的管道保温材料采用岩棉制品或相当产品。

复合硅酸盐制品主要性能指标如下：

·容重：120kg/m3

·导热系数：0.055824+0.0001163×tpW/m.k

·抗压强度：≥0.2MPa

·最高使用温度：650℃

岩棉制品主要性能指标如下：

·容重：120kg/m3

·导热系数：0.038+0.00021×tpW/m.k

·抗压强度：≥0.25MPa

·最高使用温度：350℃

汽水管道保护层材料，采用镀锌铁皮。

烟风管道保护层材料，采用镀锌铁皮。

2.3 燃烧系统

2.3.1 燃烧系统主要工艺流程

a) 煤气供应系统

高炉煤气由钢铁生产厂区煤气管网专用管道接至锅炉炉后，经过各支管接入锅炉燃烧器。高炉管道上按照国家的规程规范设置切断阀、流量测量装置、快速切断阀、调节阀、检查门、吹扫管及排气管等必要的管件及安全附件。

高炉煤气总管上设置整体式煤气加热器，通过锅炉出口的烟气来预热混合煤气，降低锅炉排烟温度(指煤气加热器后温度)，提高经济性。

煤气系统：电装采用防爆、防水电装，阀门为三偏心金属硬密封蝶阀。高炉煤气总管上设置电动蝶阀、电动插板阀、液动速断阀。每组燃烧器(每层三个燃烧器为一组)前高炉煤气支管上设置串联两个气动快切阀。每个单支煤气燃烧器前设置手动蝶阀和电动硬密封调节阀。

煤气均有取样管，便于运行人员操作取样。煤气管道底部排水加装漏斗，煤气管道放水至排水器阀门采用闸阀(装一、二次门)，放水管道加伴热，外做保温，排水器采用电伴热，排水器有补水管道。设固定式煤气检测仪(数据传至主控室)的地方：插板阀、排水器、燃烧器阀门区域、煤气加热器平台、锅炉零米、主控室。煤气管道氮气吹扫点均采用便于操作的金属活接头软连接。

b) 炉内燃烧系统

煤气燃烧器分层布置，可单独使用任何一层燃烧器，且燃烧稳定。

煤气和热风分别送进燃烧器喷入炉膛，在烧嘴口混合燃烧。燃烧生成的高温烟气通过炉膛水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器及煤气加热器各受热面放热冷却后排入炉后烟气系统。

本系统装有自动点火装置，点火燃料采用液化石油气，点火采用二级点火系统，由高能点火器点燃液化石油气点火枪，再点燃煤气主燃烧器。点火枪配备有气动推进装置，以便于实现程控。

为了保证燃烧安全，系统设置了火焰自动检测装置。

c) 烟风系统

空气经送风机加压，由空气预热器加热后的热风送入炉膛助燃。

从锅炉尾部排出的烟气通过烟气-煤气换热器后经引风机升压送至烟囱排出。

本工程设1座烟囱，高度暂定80m，上口直径暂按3m。

引、送风机入口设电动调节挡板，出口设电动插板，确保彻底隔断。

2.3.2 燃烧系统主要附属设备选型

主要附属设备选型为初步核算结果，具体以施工图设计及设备厂正式资料为准。

a) 送风机

每台锅炉配置两台送风机，正常二台运行，采用变频调节；

送风机流量

送风机压力

进口风温20℃

送风机电机功率

b) 引风机

每台锅炉配置两台引风机，正常二台运行，采用变频调节；

引风机流量

引风机压力

入口风温

引风机电机功率

c) 整体式烟气-煤气换热器

整体式烟气-煤气换热器计算结果及选择见如下：

数量： 1套

型式：热管换热器

煤气侧流量：

煤气侧进口温度 ~

煤气侧出口温度

烟气侧流量：

烟气侧进口温度 ~

烟气侧出口温度

2.4 主厂房布置

2.4.1 主厂房设计的主要原则及配置

本期工程为1台80MW机组，考虑扩建1台80MW机组，本期工程主厂房按1台85MW机组设计，预留扩建端场地。

主厂房布置尽可能布局合理，工艺流程顺畅，设置必要的检修设施及场地，并考虑必要的通风、采光及排水设施，为电厂的安全运行，维护提供良好的工作环境及保障。

2.4.2 锅炉间布置

a) 炉前通道

炉前留有必要的主厂房底层纵向贯穿直通通道。

b) 锅炉布置

锅炉构架采用钢结构，岛式布置。锅炉岛顶部及汽包平台处设有炉顶盖和司水小室，锅炉本体为露天布置，锅炉设9米运转层平台(暂定9.000m待汽轮机订货后确定)。

c) 炉后布置

炉后布置有煤气加热器、引风机和烟囱，引风机顶设电动葫芦，便于检修。

2.4.3安装及检修设施

汽机间已设置74/10t的电动双钩慢速桥式起重机，轨面标高+17.0 m，可满足本工程汽轮发电机组、电动给水泵和高压加热器等主、辅设备安装检修要求。

除氧间屋架设置一台2t单轨电动葫芦，可将零部件等自+0.00 m米层、+9.0m运转层吊至除氧层，满足除氧层检修要求。

锅炉炉顶设置一台2t单轨电动葫芦，可将零部件自+0.00m底层、+9.00m运转层吊至锅炉炉顶。

两台送，引风机处设检修支架，支架下设单轨电动葫芦，两台引送，风机各用一台单轨电动葫芦，可满足引风机日常及大件检修。

3 电气部分

3.1 概述

本工程升压变采用户外油浸式双绕组无励磁调压变压器，发电机发出的电力经升压变升压到35kV后，以1回35kV电缆引至上级系统变电站35kV母线并网。

3.2 电气主接线

本机组规模为一台265t/h高温超高压燃气锅炉和一台80MW高温超高压带一次中间再热系列汽轮发电机组，发电机端电压10.5kV，功率因数0.85。主接线采用发电机-变压器-线路组接地方式。发电机额定功率85MW，升压主变采用额定容量100MVA的双卷变压器，升高电压为35kV后，接入本电厂35KV开关站，把其中50MVA负荷通过联络线与上级35kV变电站35kV系统并网，剩余的负荷经降压变压器降为10kV直接供给用户。为保证用电安全上一套低周低压解列柜及快切装置。

在发电机出口与升压变压器之间设置软连接。在发电机出口引接一回厂用分支，厂用分支经限流电抗器向厂用电系统提供正常工作电源。

3.3 中性点接地方式

10kV系统为中性点非直接接地系统，35kV系统为中性点非直接接地系统

0.4kV系统为中性点直接接地系统，接地制式为TN-C-S。

3.4 备用电源

由已有10kV供电网络引一路10kV电源，作为本工程的备用电源，备用电源容量暂按6000kVA考虑。

3.5 厂用电系统

本工程厂用电分为高压(10kV)厂用电系统和低压(0.4kV)厂用电系统。

高压厂用电系统采用单母线接线，工作电源从发电机电压母线经厂用分支限流电抗器引接，主要为送风机、引风机、给水泵、循环水泵和低压厂用变压器供电。

本工程另设一段10kV备用段，备用电源由35KV冠丰站10KV出线作为机组备用电源。

低压厂用电系统采用单母线接线，工作电源经一台1600kVA(暂定)厂用动力变压器从高压厂用电母线引接。低压厂用电主要为交流辅助油泵、凝结水泵、循环水系统等负荷供电。另设一台低压厂用备用变压器和低压备用段，低压备用变压器电源由35KV冠丰站10KV出线作为机组备用电源。

循环水车间零星用电设备由就近的动力箱供电。

为了机组的运行经济性，为部分高压电机设置高压变频器，高压变频器设置旁路柜。旁路柜设置电动切换装置。

3.6 直流及励磁系统

a) 直流系统

本工程设置一套1×800Ah的220V直流配电装置。直流配电装置主要供机组控制、保护、事故油泵及事故照明、DCS系统等负荷使用。

直流电源装置采用微机型相控成套直流电源装置，蓄电池采用1×800Ahk理士阀控密封免维护铅酸蓄电池。该直流装置配有微机型直流绝缘在线监测装置，能对所有的直流负荷进行接地故障监测，并能监测直流母线电压信号，在母线欠压、过压或接地时均能发出报警信号。

b) 励磁系统

本工程发电机采用无刷励磁方式，由发电机主机成套。

发电机微机励磁调节装置随发电机配套。自动电压调节器选用数字式，采用“主/备”冗余方式，且能相互自动跟踪并具有“自动”、“手动”控制方式和低励及过励限制和电力系统稳定器(PSS)等保护装置。

3.7 主要设备选择及布置

主变压器采用节能型三相户外油浸铜芯双绕组升压电力变压器，额定容量为100MVA。

35kV高压开关柜采用手车式金属铠装真空开关柜，额定短路开断电流应符合国家相关规程要求，并配置过电压保护吸收装置。

发电机励磁系统由发电机主机成套。

厂用分支限流电抗器采用环氧树脂浇铸铜质空心电抗器。

厂用电10kV出线开关柜采用KYN28-12型中置手车式金属铠装真空开关柜，柜内断路器采用真空断路器，并配置过电压保护吸收装置。柜内真空断路器采用国产优质产品。

低压开关柜采用GGD型低压开关柜，柜内低压元器件采用国产优质产品。

微机保护测控装置及综合自动化系统采用国产优质产品。

10kV高压变频调速装置采用国产优质产品。

厂用动力变压器采用节能型环氧树脂浇注干式变压器，并配套IP20级外壳，与低压厂用电配电装置并列布置。

35kV升压变配电室布置在主厂房A列里边。

10kV高压厂用配电装置、低压厂用配电装置和低压厂用变压器布置在主厂房除氧跨0米层的厂用高低压配电室内。发电机二层出线小间内布置发电机出口隔离开关、厂用分支断路器、PT柜和发电机中性点设备。发电机出线小间一层电抗器室布置厂用分支限流电抗器。

高压变频器布置在锅炉旁变频器室内。

3.8 二次线、继电保护及自动装置

本工程电气控制室与机炉控制室共用，设置一套电气计算机监控系统，对发电机、升压主变及各电源回路等设备进行监视和控制。厂用高、低压电动机由主厂房DCS进行控制和监视。高压电动机和低压电动机及非一体化电动阀门均设置机旁操作箱。

综合自动化系统采用分层分布式结构，分为站控层和间隔层，以计算机站控系统为核心，采用交换机、通讯管理机等通信设备，站控层网络采用双以太网，实现对全厂电气系统的监视、测量、控制、记录及报警等功能。

综合自动化系统预留与上级调度中心的远动通讯接口，并具备与DCS系统的通讯功能。

发电机、厂用分支电抗器、低压动力变压器、10kV电动机及线路的保护均采用微机综合保护装置。

发电机设置发电机差动保护、发电机复合电压过流保护、失磁保护、定子一点接地保护、转子二点接地保护等。主变压器设置差动保护、变压器复合电压过流保护、变压器非电量保护、变压器接地故障后备保护、变压器过负荷保护等。

10kV配电装置按常规设置电流速断，过流过负荷保护等。对厂用分支电抗器设置差动保护。

本工程专门设置电能表屏，对发电机出口、厂用分支回路及10kV馈出线的的电量进行计量。对高低压电动机，厂用变压器按规定设置测量表计。

发电机采用微机型自动准同期装置，同期点设置在发电机出口断路器。

在厂用高压配电装置工作电源和备用电源之间设有快切装置，当工作电源故障或消失时，备用电源快速自动投入。

在厂用低压配电装置工作电源和备用电源之间设有备用电源自投装置，当工作电源故障或消失时，备用电源自动投入。

3.9 照明和检修网络

主厂房内设正常照明和事故照明供电网络。正常照明网络采用380/220V三相四线制中性点直接接地系统，灯用电压为220V，事故照明采用直流220V，电源取自集中控制室事故照明切换屏，一般局部照明采用36V，携带作业灯电压为12V。在远离集中控制室的重要场所设置应急照明灯。锅炉房内的照明灯具应根据工艺专业要求进行选择。

辅助车间照明电源由附近的低压动力中心或电动机控制中心供电。重要车间、人员出入口处设有带蓄电池的应急灯照明。

主厂房设专用检修网络，由380V/220V动力中心供电，其它辅助车间由就近的动力配电箱提供检修电源。

3.10 电缆设施

全厂电缆敷设（含电厂备用电源及联络线）采用以电缆沟、电缆桥架敷设为主，与局部穿管相结合的电缆敷设方式。

各系统电缆分通道、分层敷设，减少事故的波及范围。另外，采用防火堵料和防火涂料、选用阻燃电缆等。

控制电缆、计算机电缆均采用屏蔽电缆，屏蔽电缆的屏蔽层接地。

高压电缆的终端头采用冷缩头。

3.11 防雷接地、消防、抗震

本工程的防雷接地按国家有关规程规定执行。

在各配电室，控制室，电缆夹层等设置火灾报警，电缆全部采用阻燃电缆，穿电缆的孔洞用防火材料封堵。

电气设备的抗震按地震烈度七度设防。

4 供水系统

4.1 概述

本工程给排水系统设计范围：根据主体工艺要求，设置电厂的循环冷却水系统、工业水系统、生活给水系统、消防给水系统及排水系统。

4.2 全厂水务管理和水量平衡

本工程汽轮机凝汽器、油冷却器、发电机空气冷却器冷却水采用循环冷却水系统供给。工业水系统主要供循环冷却水系统补水、主厂房辅机设备冷却用水及其它用水。生活用水为站内生产人员日常生活用水。

4.3 循环冷却水水量

本工程按主体工艺规模1×80MW发电机组的需水量进行设计，机组循环冷却用水量如下表：

表4-1 1×80MW发电机组需水量

序号	设备名称	数量	冷却水量 t/h	进水压力 Mpa	水阻 kPa	水温 ℃	排水温升 ℃	备注
1	凝汽器	1	0.25	50	≤33	≤8
2	发电机空冷器	1	0.25	20	≤33	≤8
3	冷油器	2	0.25	25	≤33	8~10	1用1备
4	其他设备	0.25	20	≤33	≤8

全厂循环水量为12580m3/h。

表4-2 工业用水量

序号	用户名称	用水量(m3/h)	备注
1	冷却塔风吹损失	6	浓缩倍率取3
2	冷却塔蒸发损失	157
3	冷却塔排污损失	72.5
4	工业冷却水	109.7
5	工业冷却水回水	-109.7	作为循环冷却水系统补水
6	煤气冷凝排水器给水	0.8
7	过滤器反洗水	10
所需工业水合计	246.7

电厂所需工业水为246.7m3/h。

4.4 供水系统选择及布置

本电厂生产用工业水就近由钢厂现有工业水管网供给，接点压力≤0.3MPa，流入厂区工业水箱。

汽轮机凝汽器、油冷却器及发电机空气冷却器所需的冷却水水量较大，本着节约用水、保护环境的原则，本电厂该部分用水采用循环冷却水系统供给，工业冷却水采用钢厂现有工业水管网供给，用户使用后的水回收做为循环冷却水系统补充水，其余直接排放。

4.5 循环冷却水系统选择及布置

冷却水经循环水泵送至汽轮机凝汽器、发电机空气冷却器及汽轮机油冷却器，使用后利用余压进入冷却塔进行冷却，冷却后自流至冷却塔下冷水池，经暗沟自流至循环水泵房的吸水井，再通过循环水泵房中的循环水泵送至以上三个用户循环使用。为防止循环冷却水系统中设备和管道的结垢及腐蚀，避免藻类的产生，系统需连续向循环水中投加缓蚀阻垢剂及投加杀菌灭藻剂，由业主考虑设移动式加药装置。

冷却塔利用现有1座800m2双曲线自然通风冷却塔及1座1250m2双曲线自然通风冷却塔。及新建一座500m3机力冷却塔。

选择3台循环水泵，每台水泵容量按照总循环水量的60%确定,扬程H≥25m。

型号：

流量：

配套电机功率:

电机电压： 10kV

考虑检修，设电动单梁悬挂式起重机1台，起重量10t。

循环水设旁滤系统，旁滤水量按循环水量的4.1%设计，即500m3/h，旁滤系统供水由循环水回水母管供给，旁滤设备采用重力式无阀过滤器。重力式无阀过滤器数量2套，单套处理水量250m3/h。露天布置于冷却塔旁。

4.6 工业水系统

电厂内工业用水主要为主厂房辅机设备冷却用水、循环水补水等。电厂工业水由钢厂净化水管网供给。本电厂所需工业净化水量为246.7m3/h，接自钢厂工业水管网。

4.7 生活给水系统

生活用水主要为生产人员日常生活用水，生活水由钢厂现有生活水管网供给。采用de50的PE管自厂区生活水管网接入，所需生活水供水压力≤0.3

MPa。接点位置按甲方指定。

4.8 消防给水系统

本电厂消防给水系统分室内和室外消防系统，根据消防规范本工程消防用水量为45L/s。其中室内消防水量为15L/s，室外消防水量为30L/s，火灾持续时间为2h，电厂最大一次消防用水量为324m3。

消防给水系统主要为室内外消火栓系统。本电厂室外消防给水由厂区工业-消防管网直接供给。钢厂工业-消防管网由两路管道接入本电厂内，接点压力≥0.3MPa。电厂工业-消防管网在室外主厂房区域形成环状管网，以确保消防供水安全性；电厂区域设地下式消火栓，消火栓间距80～100m，保护半径150m。

消防室内给水由新设消防水池及消防水泵供给，其中消防水泵2台(1用1备)，消防稳压泵2台(1用1备)，消防水池与循环水吸水井合建。主厂房消防由消防水泵出水管两路供水，在主厂房底层平面布置成环状消防管网，并设两个消防水泵结合器。主厂房等建筑物内设室内消火栓，室内消火栓的布置保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。

根据规范，在主厂房设置干粉灭火器消防设施。

4.9 排水系统

本工程电厂内排水体制与钢厂现有排水制度保持一致，采用雨污分流制。

本电厂生产废水排水主要为循环水旁滤过滤器反洗排水、循环冷却水系统排污水等。

循环水旁滤过滤器反洗排水瞬时流量较大，排至全厂废水收集池；锅炉定期排污水接入定期排污扩容期后，通过排污降温池冷却后亦排入电厂废水收集池，再将废水收集池内污水排至钢厂废水管网。煤气排水器排水通过收集池收集后，由厂区统一运输处理。

电厂内的生活污水经化粪池处理后通过重力自流到钢厂生活污水排水管网。

电厂内的雨水由道路设置的雨水口收集后排至电厂雨水排水管网。

5 化学水系统

5.1 锅炉补给水处理

a) 机组形式

本期建设规模为：1×265t/h高温超高压燃气锅炉+1×80MW凝汽式汽轮发电机组；考虑扩建1×265t/h高温超高压燃煤锅炉+1×80MW中间一次再热凝汽式汽轮机+1×85MW发电机组场地。锅炉过热蒸汽压力为13.7MPa，温度为540℃。

b) 水源及水质

本工程锅炉补给水系统所需除盐水接自厂区除盐水管网，不新建除盐水系统。接自厂区除盐水水质满足以下要求：

序号	项目	单位	数值
1	电导率(25℃)	μs/cm	≤0.2
2	二氧化硅	μg/L	≤20
3	pH值/(25℃)	9.0 ~9.7

除盐水接点压力：≥0.2MPa。

给水、炉水、蒸汽质量标准

根据GB/T12145-2008标准，本工程选用机、炉的给水、炉水及蒸汽质量标准为：

1) 给水水质要求：

项目	标准值	单位
溶解氧	≤ 7	μg/L
氢电导率	≤0.3	μs/cm(25℃)
铁	≤ 20	μg/L
铜	≤5	μg/L
二氧化硅	应保证蒸汽中二氧化硅符合标准
PH	9.2~9.6	25(℃)
联氨	≤ 30	μg/L

2) 炉水水质要求：

项目	单位	标准值
PH	9~9.7		25(℃)
磷酸根	≤3		mg/L
二氧化硅	≤0.45		mg/L
电导率	< 35		μs/cm(25℃)
氯离子	≤1.5		mg/L

3) 蒸汽质量标准：

项目	单位	标准值
钠	≤5		ug/kg
铁	≤15		ug/kg
二氧化硅	≤20		ug/kg
氢电导率	≤0.3		μs/cm(25℃)
铜	≤3		ug/kg

4) 锅炉补给水量

锅炉补给水量按以下分析确定：

序号	汽水损失项目	水量(t/h)	备注
(1)	厂内汽水循环正常损失	5.3	锅炉最大蒸发量2%
(2)	锅炉排污损失	5.3	锅炉最大蒸发量2%
(3)	机组启动及事故时增加水量	26.5	最大一台锅炉连续蒸发量10%
(4)	锅炉补给水系统正常补给水量	10.6	(1)+(2)
(5)	锅炉补给水系统最大补给水量	37.1	(1)+(2)+(3)

考虑水箱积累水量等因素，本期工程锅炉补给水处理系统正常所需除盐水量为~14t/h，最大为~38t/h。

锅炉补给水处理系统配置

为确保水汽系统安全稳定运行，设置250m3除盐水箱1台，除盐水泵2台。接自厂区除盐水管网的除盐水送至除盐水箱储存，锅炉启动时，通过疏水泵(起上水作用)，将除盐水送至除氧器；正常运行时，通过除盐水泵将除盐水补至凝汽器。

5.2 汽水取样

汽水取样范围包括热力系统的凝结水、给水、炉水及蒸汽品质，取样点均布置在集中取样架上。

本工程设有一套汽水取样装置。

5.3 给水、锅炉水处理

a) 给水加氨处理

为防止热力系统设备管道腐蚀，需提高除盐水的PH值，本工程设置给水加氨装置一套，配有计量加药泵2台，溶液箱和自动搅拌机各1个，正常运行时加药泵一运一备。自动加氨装置布置在锅炉辅助间，加药点设在除盐水泵出口母管上。

b) 给水化学除氧处理

给水化学除氧处理,采用加联氨除氧剂。选用自动加联氨装置一套，配备计量加药泵2台,溶液箱和自动搅拌机各1个,加药点设在除氧器出水母管，正常运行时加药泵一运一备。

c) 炉水加磷酸盐处理

为防止给水中存在微量钙在汽包内形成坚硬的钙垢。本工程采用炉水中加入磷酸三钠的处理方法，使钙与磷酸三钠形成水渣并随污水排出，同时可防止碱性腐蚀。本工程设磷酸盐加药装置一套，包括加药泵2台，自动搅拌机溶液箱1个，加药点设在锅炉汽包，正常运行时加药泵一运一备。

6 热工检测和控制

6.1 概述

本工程建设规模为：1×265t/h高温超高压燃气锅炉+1×80MW凝汽式汽轮发电机组+1×85MW发电机；考虑扩建1×265t/h高温超高压燃煤锅炉+1×80MW中间一次再热凝汽式汽轮机+1×85MW发电机组场地。考虑本工程主要内容包括：

1台265t/h超高压高温煤气锅炉；

1台80MW超高压高温、中间一次再热凝汽式汽轮发电机组；

除氧给水系统；

循环水系统。

6.2 热工自动化水平

为保证电厂安全，经济运行，根据技术发展的要求，将采用可靠，实用，先进的控制系统，以满足电厂工艺所必须的运行、控制和监视功能。该控制系统采用集散控制系统DCS对锅炉、汽轮发电机、除氧给水、循环水等工艺设施进行热工检测和控制。

采用DCS控制后，不再考虑常规的模拟仪表和后备手操器。锅炉和汽机的监视和操作将在LCD操作站上进行。对涉及锅炉和汽机紧急停机方面的操作，将按规范设置必要的紧急停炉和紧急停机按钮。

a) 自动化控制总体方案

本工程的自动化控制总体方案分为机组监控层和现场仪表控制两层，构成集监视、控制和日常运行操作的整体自动化控制方案。

本期工程将选用国产优质DCS控制系统，该系统具有开放体系结构的通信网络、操作系统和标准的控制组态工具。

b) 机组监控层

对本工程，设置DCS冗余数据网络，配置冗余的DCS控制器。本系统设置4套操作员站，1台值长站和1套工程师站。另汽机厂成套1台DEH操作员站和1台DEH工程师站。集中控制室内设置1台网络打印机。

机组DCS系统的控制功能包括有数据采集系统DAS；模拟量控制系统MCS；顺序控制系统SCS、炉膛安全监视保护系统FSSS等。机组DCS监控范围包括对主厂房内炉、机、电的主要应监视的信息(压力、温度、流量、液位及设备启、停、故障等)和主要被控设备(电动机、电动门、执行器及电磁阀等)的热工自动化监控。

c) 现场测量控制层

现场测量控制层主要包括工程中适当采用的DCS一体化的远程I/O及热工自动化现场仪表设备。根据工程中被控设备的布置位置，可适当考虑在局部系统采用现场总线技术。

d) I/O测点数量

本工程机组DCS I/O测点应留有10%的余量。

6.3 集中控制室布置

a) 布置方案

机炉电集中控制室和电子设备间位于主厂房除氧跨+9.0m层。

b) 控制室设备

集中控制室内布置4套DCS操作员站(另有一套DEH操作员站)、1台值长站、1台DCS网络打印机和两台电气监控后台。集中控制室内还设置工业电视背景墙，用于布置工业电视监视器等。

电子设备间内布置DCS控制柜、热控电源柜、继电器柜及部分电气保护柜等。工程师站和DEH工程师站也布置在电子设备间内。

6.4 DCS 控制功能及系统配置

a) DCS控制功能

数据采集DAS功能

DAS将按照所要求的采样速度，模/数转换精度及扫描周期，对生产过程的各种信息量(模拟量、开关量、脉冲量)进行采集、处理、运算、巡检及储存等，并以文字、图表、曲线等形式组态成各种画面，通过LCD屏幕显示出来，向操作员及时提供机组运行状态的信息。

DAS的具体功能有输入信息处理、LCD各种画面、图表显示、记录与报表、报警管理等。

b) 模拟量控制系统MCS

MCS的功能将锅炉、汽机、发电机作为一个综合控制对象，并同时向锅炉和汽机并行发出负荷指令，通过调节、控制、联锁保护，满足机组安全启停和运行的要求，保持机组稳定地运行。

c) MCS主要包括有如下子系统：

·送风量控制系统

·引风量控制系统

·汽包水位控制系统

·过热蒸汽温度控制系统

·再热蒸汽温度控制系统

·燃料量控制系统

·汽封压力调节系统

·除氧器水位控制系统

·凝汽器水位控制系统

·其他

d) 顺序控制系统SCS

SCS控制对象包括机组的电动机、电动门、电磁阀和执行器等，本工程SCS系统，将按可选的功能组级、子组级、单项控制方式考虑，各子组级控制功能的启、停能独立进行。运行人员能在操作员站键盘上选择自动程序控制或手动操作方式。在程序自动执行期间，出现任何故障或运行人员发出中断信号，可使正在运行的程序中断并回到安全状态，监视器上可显示程序中断的故障原因。当选择手动操作方式时，SCS系统设置的许可条件，可预防运行人员误操作。设备的联锁、保护指令具有最高优先级，手动指令则比自动指令优先，被控设备的“启动”、“停止”或“开”、“关”指令互相闭锁，发生故障时，被控设备向安全方向动作。SCS的保护和闭锁功能始终有效，不允许运行人员手动切除。本工程设置以下主要SCS功能组和子组项：

·送风机功能组项

·引风机功能组项

·给水泵子组项

·煤气快关阀功能组

·凝结水泵子组项

·凝结水系统子组项

·汽机抽汽及加热器系统子组项

·除氧器系统子组项

·其他各种单项泵、电动机、风门挡板、电动门、电磁阀等远方操作控制项目

用于紧急安全停机、停炉的开关量操作，已设计于SCS功能中，但同时在集中控制室的操作员工作台上，设置了独立于DCS采用硬接线方式实现紧急操作的设备，提供机组故障或DCS故障时紧急停机停炉的手段。具体项目有：紧急停炉、紧急停机、交流润滑油泵、直流润滑油泵、汽机真空破坏门、过热蒸汽对空排汽门、汽包事故放水门等紧急操作设备。

e) 锅炉炉膛安全监控系统FSSS

设计应符合锅炉制造厂和国家相应设计规范的要求。系统主要功能是在锅炉启、停和正常运行时，连续监视燃烧系统的各种变化参数和设备状态。设计可靠的逻辑保护功能，保证锅炉的安全启、停和运行。

FSSS系统包括燃烧器控制系统(BCS)和燃料安全系统(FSS)。该系统应提供煤气快关阀、燃烧器、点火装置的启动/停止和运行控制,以及炉膛安全监视和保护。在事故工况下，系统发出保护指令，防止煤气在炉膛中积累，有效地防止事故发生。

通过操作员站显示各个燃烧器在运行中的状态、参数及报警等功能。运行人员在集中控制室LCD屏幕上能实现对点火枪、煤气燃烧器启停的控制。

煤气排水器、盲板阀、燃烧器区域设置固定式煤气报警仪。

f) DCS系统的可靠性措施

·控制系统实现功能分散。

·控制系统应满足的故障原则是，单一故障不会导致整个控制系统失效，不会引起保护系统误动和拒动。某一单元故障时，仅解列部分自动控制系统，这种局部自动解列可由运行人员随时干预。

·对重要系统提供冗余配置设计，保证不因控制系统内部的单一故障而导致受控设备的失效。

·控制电源来自两路不同段电源回路，另配置UPS电源装置。系统电源回路的设计保证某一回路故障不会导致两个供电回路皆中断，供电回路之间的切换不会导致控制系统失效。

·DCS具有自诊断功能，以便在系统故障时，对生产过程形成扰动前将系统内部故障点找出。

·DCS性能指标和DCS配置裕量(包括硬件和软件)应符合工程的要求。

6.5 全厂辅助公用系统监控网络

建立全厂辅助公用系统监控网络。辅助公用系统主要包括循环水系统，其控制系统纳入机组DCS系统来实现。

6.6 汽机控制系统

a) 汽机控制系统(DEH)

DEH系统由汽机厂成套提供，汽机电调装置(DEH)包括电调装置和电调油系统。DEH对机组的转速及负荷进行控制、调整，包括以下功能。

·汽轮机的监视功能：通过设计多种画面，对汽轮机的启停和运行的状态信息进行显示、报警及制表打印。

·汽机复位：监视汽轮机的运行状态，控制复位电磁阀。

·转速控制：系统能提供汽机从投润滑油系统，盘车到带满负荷的升速控制手段。系统能使机组按照启动建议的导则升速到暖机转速。DEH具有与自动准同期装置的接口。

·负荷控制：系统将实现汽轮发电机从接带初始负荷直到带满负荷的监控。系统具有最大、最小和负荷变化率限值的功能。

b) 汽机保护(ETS)

ETS系统也由汽机厂成套供货。监控汽机相关参数，当这些参数超过了运行极限时，关闭汽机进汽阀。系统接受所有的汽机脱扣接点输入，发出跳闸信号，并实现跳闸试验功能。

c) 汽机本体安全监视系统(TSI)

汽机监视仪表能连续测量汽轮发电机组轴承及汽轮机本体的运行机械参数，显示机组运行状态，当参数超出定值时，输出信号作为记录和报警，同时送信号至DCS。重要参数超限时输出停机信号至汽机保护系统(ETS)。

6.7 工业电视系统

a) 汽包水位工业电视系统

在锅炉的汽包两端分别设置水位监视摄像头，在集中控制室设置1套汽包水位工业电视监视器，实现对锅炉的汽包水位的监视。

b) 炉膛火焰工业电视系统

对锅炉还设置有1台炉膛火焰监视摄像头，在集中控制室设置1套炉膛火焰工业电视监视器，实现对炉膛火焰的监视。

6.8 火灾检测报警控制系统

全厂设置1套火灾探测及报警系统。火灾探测及报警系统主要由火灾报警控制器、感温感烟探测器、缆式线型探测器、手动报警按钮等组成。

火灾探测及报警系统的探测区域主要有：主厂房电缆夹层、电子设备间、集中控制室、高/低压配电室及辅助车间的防火区域等。

6.9 热工自动化设备选择

遵循成熟、可靠、先进实用，有利于产品质量控制和安全生产、性能价格比高的原则，选择热工自动化设备。设备选型包括DCS系统、控制盘柜及现场设备等整套仪表设备。

a) DCS控制系统

选择技术上成熟，有成功应用业绩，且性能好，设备的硬件和软件具有通用性，开放性发展基础的先进系统。

·硬件配置：DCS系统由分散的过程控制站(包括处理单元及过程I/O接口)，通信系统及人机接口设备组成，其中用于控制功能的过程控制站的处理单元由冗余控制器构成。

·DCS系统的人机接口设备：本工程配置4套全功能的操作员站、1套值长站及1套工程师站。

·通信接口：配置适当的一体化的远程I/O。

·配置适当的现场总线设备。

·完善的技术服务和技术培训。

b) DEH控制系统

选型原则同DCS系统。

火灾检测报警控制系统

火灾检测报警设备均采用取得中国国家消防产品质量监督检测中心认可的产品，并持有电厂所在地消防主管部门认证准予在该地区销售的产品。

c) CO报警系统

将现场检测信号送至DCS控制系统，用于煤气参数的显示和报警。

d) 现场仪表

按照《火力发电厂热工自动化设计技术规定》，对现场仪表作出如下选型规划。

·压力(差压)变送器：选择智能型变送器支持HART协议，配手操器。；

·热电偶：选择K分度热电偶；

·热电阻：选择Pt100型热电阻；

·开关量仪表：选择国产业绩优秀的产品；

·执行机构：对用于模拟量调节系统的执行机构，可选择中外合资产品或国产业绩优秀的产品；

·测量腐蚀性介质或粘性介质时，应选用有防腐蚀性能的仪表；

·主给水流量测量宜采用喷嘴。一般汽、水介质宜采用标准孔扳；煤气宜采用德尔塔巴流量测量装置。

·所有控制电缆均选用阻燃型控制电缆。

·所有室外汽水仪表加装保温伴热系统。

6.10 电源

·220VAC交流不停电电源：一路交流220V UPS 电源(UPS电源前设置双电源切换装置)容量20kVA，提供给DCS控制系统、重要的保护装置及火检装置等。

·220VAC 厂用电源：两路来自不同段的220V AC电源，提供给DCS控制系统及热工自动化仪表用电。

·220V DC 电源：提供给保护和控制回路应用。

6.11 气源

气源按接自钢厂现有氮气管网，气源系统储气罐容量应满足：当管网断气时，在供气压力不低于最低允许工作压力(0.5MPa)的情况下，满足设备5～10分钟的用气。

气源品质要求：

露点：工作压力下的露点，应比工作环境最低温度低10℃。

含油：气源的含油量控制在8ppm以下。

含尘：净化后的气源中，含尘粒直径不应大于3mm。

7 暖通空调

7.1 概述

本工程本期建设规模为：1×265t/h高温超高压燃气锅炉+1×80MW凝汽式汽轮发电机组；考虑扩建1×265t/h高温超高压燃煤锅炉+1×80MW中间一次再热凝汽式汽轮机+1×85MW发电机组场地。根据工艺及相关专业设计要求设置了相应的采暖、通风、空调设施，以满足工艺设备生产要求，防止环境污染，改善工作环境，保护人身健康。

7.2 主要设计依据

《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019－2003)。

《建筑设计防火规范》(GB50016－2006)。

《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》(DL/T5035-2004)。

《钢铁企业节能设计标准》(GB50632-2010)

各有关专业提供的设计任务书。

7.3 主要设计内容及措施

a) 采暖设计

根据规范及工艺要求，对汽机主厂房、循环水泵房等区域设置采暖设施，维持房间温度。采暖热媒为0.3MPa饱和蒸汽。采暖场所、设计温度及采暖方式如下：

表7-1 采暖场所、设计温度及采暖方式

序号	建筑部位	室内设计温度(℃)	采暖方式
1	锅炉辅助用房	5	钢制柱式散热器
2	汽机间	5	钢制柱式散热器
3	循环水泵房	5	钢制柱式散热器
4	加药间	16	钢制柱式散热器
5	办公室/会议室	18	钢制柱式散热器
6	卫生间等	15	钢制柱式散热器

b) 通风设计

采用机械排风，自然进风的通风方式，排除电气室、循环水泵房、化验室等房间的热湿空气，保证房间室内环境温度要求，室外空气由各房间外窗或进风百叶窗进风，然后经由设在各房间外墙上部的轴流风机排风，在设有火灾报警系统的房间内，通风设施与火灾报警系统连锁关闭。配电室、发电机小室、变频器室等场所平时通风兼事故通风。

7-2 通风场所、设计温度及通风方式

序号	建筑部位	换气次数(次/h)	通风方式
1	高压配电室	≥12	钢制轴流风机排风，自然进风
2	低压配电室	≥12	钢制轴流风机排风，自然进风
3	发电机小室	≥12	钢制轴流风机排风，自然进风
4	加药间	≥15	玻璃钢轴流风机排风，自然进风
5	循环水泵房	≥8	钢制轴流风机排风，自然进风
6	变频器室	≥12	钢制轴流风机排风，自然或机械进风

c) 空调设计

为满足工艺及人体卫生对房间的温度、湿度要求，在控制室、机柜室、电气室、出线小室等房间内设有空调系统。在设有火灾报警系统的房间内，空调设施与火灾报警系统连锁关闭。

表7-3 空调场所、设计温度及空调方式

序号	建筑部位	室内设计温度(℃)	空调方式
1	控制室	18～28	风冷柜式空调机
2	机柜室	18～28	风冷柜式空调机
3	电气室	<35℃	风冷柜式空调机
4	变频器室	<35℃	风冷柜式空调机
5	高低压配电室	<35℃	风冷壁挂/柜式空调机
6	发电机小室	<35℃	风冷壁挂/柜式空调机

7.4 消防要求

对有防火要求的电气室等房间，其通风空调动力设备均分别与消防控制系统联锁控制。

所有通风空调管道均采用钢质风管或不燃型材料制作。

8 环境保护

8.1 环境保护设计标准

大气环境质量执行：

GB3095-96《环境空气质量标准》中的二级标准。

废污水排放执行：

GB 20426-2006《煤炭工业污染物排放标准》中的三级标准。

地面水环境质量执行：

GB3838-2002《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类区标准。

大气污染物排放执行：

GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》(第3时段)的规定；

GB 20426-2006《煤炭工业污染物排放标准》的规定。

声学环境执行：

GB 12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中的Ⅲ类区标准；

《声环境质量标准》(GB 3096-2008)中2、3类别(厂界为工业区)和4类别(厂界为城市道路交通干线)标准；

《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)。

8.2 从环保角度对工艺进行评述

锅炉利用公司富余煤气为燃料，燃用高炉煤气。

从煤气的成份看，由于煤气均已进行除尘、脱硫处理，其含尘、SO2浓度很低。烟气直接由高烟囱外排可满足排放标准要求；锅炉燃烧室采用低氮烧嘴，减少NOX的排放。

机械装置配置，设计尽可能选用低噪声型设备，设置消声器，通过隔声、降噪处理和设备合理布置，可将噪声污染减小到最低限度。

本工程是充分利用二次能源、减少煤气放散、资源综合利用的节能环保工程，既符合国家产业政策，又达到保护环境的目的，具有良好的经济效益和环保效益。

8.3 主要污染源污染物及其控制措施

8.3.1 主要污染源污染物

锅炉生产产生的主要污染源污染物有：

废气—锅炉烟气(含尘、SO2、NOX等)。

废水—循环冷却水系统污水，含少量SS；锅炉酸废水，含SS、Fe3+；生活污水等。

噪声—各种水泵噪声、送风机噪声、引风机噪声、蒸汽放散噪声等。

8.3.2 控制措施

a) 废气排放

废气经一座80m烟囱外排，外排废气中NOx≤100mg/m3(标)，满足《火电厂大气污染物排放标准》的要求。

b) 废水治理：

锅炉定期排污的排水中含少量的SS，经降温池降温后外排，满足排放标准要求；

锅炉洗涤产生的酸废水约2000m3/台.次(10年1次)，废水中含有SS、Fe3+，废水经中和后外排；

煤气排水器排水含酚、氰化物，设置有单独积水井，定期由公司回收集中处理后排放。

c) 噪声控制

由于噪声源分散且不易治理，因此噪声控制需采取综合治理的原则，在满足工艺生产的前提下，尽可能选用低噪声型设备；将产生噪声较大的设备尽可能布置在室内和布置在厂区中部；办公区与生产区用绿化带隔开；震动较大的设备在与管道连接时拟采用柔性连接方式，管道弯头的连接一般采用煨弯(3-4D)，减少水击或汽击产生的震动。根据《工业企业噪声控制设计规范》的要求，设计采取集中控制的原则，提高自动控制水平，控制室从建筑结构上考虑隔声措施，设置双层隔声门窗，使控制室内噪声满足标准要求，减少工人在噪声环境中的工作时间，对必须在噪声环境中工作的人员进行个体防护，如戴防噪耳塞等。

对控制室设置双层隔声门窗，减少噪声污染。

送风机吸气管设置进口消声器；引风机出口烟气管道上考虑设置补偿器以减小风机振动的传递。

锅炉蒸汽放散管设有消声器。

8.4 环境管理与环境监测

本电厂有关环境保护方面的环境管理工作，由公司统一管理。本工程环保监测所需仪器设备，由公司统筹考虑，不单独建立环保监测站。

本电厂生产时外排污染物可由当地环境监测部门定期进行监测。

9 消防

9.1 设计依据

1)《中华人民共和国消防法》(2009年5月1日施行) ；

2)《建筑工程消防监督审核管理规定》(2009年4月30日，中华人民共和国公安部令第106号) ；

3)《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-1996)；

4)《钢铁冶金企业设计防火规范》；

5)《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)；

6)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006年版)；

7)《泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-2010)；

8)《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-1995)；

9)《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)；

10)《建筑物防雷设计规范》(GB50057，2010年版) ；

11)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)；

12)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013) ；

13)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992) ；

14)《消防安全标志设置要求》(GB15630-1995) ；

15)《工业企业煤气安全规程》(GB6222-2005)。

9.2 消防设计

本工程消防设计贯彻“预防为主、防消结合”的方针，防止或减少火灾危害，保障人身和财产安全。

9.3 火灾危险性分析

本电站火灾的主要潜在危险在于贮存和使用可燃介质的设施和地方。煤气为易燃介质，0#轻柴油(闪点65℃)、绝缘油与透平油是可燃介质；电缆夹层、架空电缆、电缆沟则可能在散热或隔热情况不好时发生燃烧或因为其它原因引起火灾而沿电缆蔓延导致事态扩大的可能。此外，因为可燃介质透平油、润滑油泄漏而落在高温管道上引起火灾也有可能发生。

本电站燃用的混合煤气按《建筑设计防火规范》(GB50016, 2006年版)第3.1.1条火灾危险性分类为乙类。

9.4 建筑防火设计

本工程的建筑均为排架和砼框架建筑，防火墙、梁、柱、楼板、吊顶、屋面等，锅炉露天布置，防爆泻压、采暖通风安全措施及安全疏散等各方面防火要求均按有关规范执行。

a) 耐火等级及火灾危险性分类

主要生产、辅助设施的分区和火灾危险性及其耐火等级依照国家颁发的设计规范进行设计。

b) 安全疏散

根据《建筑设计防火规范》(GB50016，2006年版)第3.5.1~5条的规定，建成后的主厂房在各层的两山墙处设楼梯间和出入口，并设消防梯，能通往各层及主厂房顶部。

主厂房内设有必要的疏散楼梯、平台、走道、门等以利疏散和消防。

消防间距、消防通道均根据《建筑设计防火规范》建设，以满足消防要求。

9.5 消防设施

a) 常规消防

根据规范要求主厂房内汽机房，化水厂房和锅炉房的底层、运转层；除氧层；集中控制室、楼梯间等位置设消火栓。

厂区道路旁亦安装有室外消火栓。

锅炉、汽轮发电机组等厂房按消防设计要求设置移动式灭火器和手提式灭火器。

在汽机A列柱外设置事故排油坑，用来排放变压器或汽机油箱发生火灾时的存油，以防止火灾蔓延。

b) 煤气泄漏探测与报警

特殊场所，设置危害气体泄漏自动探测与报警系统。

9.6 火灾自动报警装置

依据《建筑设计防火规范》的规定，本工程设计机炉电控制室、高低压配电室和电缆夹层内等地方，安装自动火灾报警系统。

为了准确及时发现火灾情况，在重要场所，采用感烟型、感光型和感温型缆式定温探测器组合配置，并设置必要的手动报警按钮，保障消防安全。

自动火灾报警系统严格按照《火灾自动报警系统设计规范》进行设计。

9.7 消防用电

消防用电设备按二级负荷供电。

火灾事故照明由交直流自动切换系统提供电源。

用电设备的配电线路按电缆防火要求，采用有效的保护，合理使用防火涂料、防火堵料、防火槽盒和防火隔断等防护措施，对电缆进行必要的防火处理，保障电缆安全。

9.8 防雷设计

根据《建筑防雷设计规范》，在主厂房屋顶及有一定高度的辅助厂房屋面四周设避雷带。

各接地部位均可靠接地。

建构筑物、避雷针、避雷带和保护电气设备的避雷器，以及电器设备外壳，与接地网作可靠的电气连接。

主要设备指定厂家

序号	设备名称		备选厂家	备注
一	锅炉及其辅助设备
1.1	燃气锅炉		杭州锅炉、华西能源
1.2	锅炉送风机、引风机		西安陕鼓动力
1.3	送风机、引风机电机		佳木斯电机	（专用变频电机）
1.4	膨胀节		浙江海丰
1.5	锅炉给水、减温调节阀		Fisher
1.6	电动执行机构		鞍山工装
1.7	煤气阀门		石家庄石特阀门厂
1.8	安全门		哈电集团哈尔滨电站阀门
二	汽机及其辅助设备
2.1	汽轮机		东方汽轮机
2.2	发电机		济南发电机、哈发
2.3	励磁系统		武汉武大电力科技有限公司
2.4	高压加热器		青岛磐石容器制造有限公司
2.5	高压除氧器及除氧水箱		同上
2.6	锅炉给水泵		沈阳鼓风机集团石化泵有限公司
2.7	汽水阀门		哈电集团哈尔滨电站阀门
2 .8	清水泵		沈阳鼓风机集团石化泵有限公司
2.9	凝结水泵（3台）		沈阳鼓风机集团石化泵有限公司	1用2备
2.10	中低压阀门		哈电集团哈尔滨电站阀门
2.11	主汽阀门		哈电集团哈尔滨电站阀门
三	给排水部分
3.1	循环水泵		沈阳鼓风机集团石化泵有限公司
3.2	循环水泵电机		佳木斯电机
3.3	循环水阀门		哈电集团哈尔滨电站阀门
四	电气
4.1	高压柜		北京开关厂
4.2	低压柜		北京开关厂（GGD）
4.3	微机保护		国电南京自动化股份有限公司
4.4	成套设备低压电气元件		甘肃天水二一三
4.5	高压断路器		陕西施耐德宝光
4.6	高压变频器		北京利德华福
4.7	低压变频器		西门子
4.8	快切装置		深圳智能
4.9	同期屏		深圳智能
4.10	电抗器		秦皇岛电抗器厂
4.11	干式变压器		山东鲁能
4.12	高压电流、电压互感器		大连二互
4.13	直流		科林电气股份有限公司
4.14
4.15	过电压保护器、微机消谐		安徽恒凯
4.16	智能电度表（双RS485）		湖南威盛
4.17	智能电力测控数显表、开关状态显示仪		长沙微胜
五	热控部分
5.1	DCS系统		和利时
5.2	变送器		EJA
5.3	热电阻、热电偶		川仪
5.4	UPS		艾默生
5.5	火检		北京远东
5.7	压力开关		川仪
5.8	流量计		上海埃茵自动化
5.9	摄像头		三星
5.10	显示器		三星
5.11	汽水分析仪		川仪
5.12	烟气CO、O2		杭州聚光科技
5.13	锅炉汽包水位		北京科普斯特
六	其他部分
6.1	加药取样		江苏宜兴金海岸
6.2	升压变压器		山东达驰（10万KVA，10KV/35KV）
6.3	降压变压器		山东达驰（4万KVA，35KV/10KV）
6.4	35KV配电室开关柜		北京开关厂（发电机并网专用开关）
6.5	10KV直供开关柜		北京开关厂（配施耐德，共6面，1600A）
6.6	电缆		江苏宝胜电缆
6.7	天车		河南卫华	74/10
联络线电缆	700米，35KV	备用电缆线	700米，10KV

说明：

1、增加一套500M2玻璃钢机力塔；

2、增加一台250M3除盐水箱；

3、胶球泵循环水出口收球网要求漏斗式；

4、除盐水补水管长度大约150米；

5、煤气、氮气母管至现场大约30米；

6、锅炉、汽包水位计取消平衡容器，用北京科普斯特3台；

7、DCS系统热电阻模块配安全隔离栅；

8、汽包水位计汽侧、水侧均设两道阀串联。

9、定排设计为环形母管，定排母管、疏水母管均设电动总门。

10、高压变频用电动切换。

11、低压电机应加电机保护器。

12、高压真空断路器用固封极柱式。

13、根据实际情况需往变电站建设一条电缆隧道，规格高*宽2*2.2米。厂区内属于承包方建设。

14高压真空断路器用固封极柱式。

15.技术培训。DCS控制系统培训不少于2人次15天，高压变频器不少于2人次5天。

气象条件

本工程拟建于武安裕华钢铁有限公司厂区内。公司位于武安市，武安市地处晋、冀、鲁、豫四省交界地带。矿产资源极为丰富，以铁、煤矿为主，是全国58个重点产煤县（市）和全国四大富铁矿基地之一。武安交通发达，运输便利。距京广线铁路、京深高速29公里。邯长铁路贯穿全境，境内有18个客货混用站，为全国县（市）之最。309国道、邯武快速路横贯东西，邢都公路纵穿南北，青兰高速公路穿越全境，干线公路四通八达。

武安属温带大陆性季风气候，四季分明。年平均气温11℃至13.5℃，极端最高温42.5℃，极端最低温-19.9℃；年平均降水560毫米，年最大降雨量1472.7毫米；年日照时数平均2297小时，年日照百分率平均为52%；四季之中，屡起西北、西南及西风，年平均风速2.6米/秒，极端最大风速29米/秒；年平均无霜期196天；主要自然灾害有旱灾、水灾、雹灾、风灾、虫灾、地震、霜冻等。