2013年12月饱和蒸汽发电方案.doc

XX 有限公司 20MW 发电工程 第 1 页 共 27 页 XX 有限公司有限公司 20MW 发电发电 工程工程 初步方案初步方案 新能源股份有限公司新能源股份有限公司 2013 年年 12 月月 XX 有限公司 20MW 发电工程 第 2 页 共 27 页 目目 录录 1、工程概况、工程概况.3 1.1 工程名称.3 1.2 建设地点.3 1.3 建设条件.3 1.4 设计原则.4 1.5 编制依据.4 1.6 设计规范.4 1.7 主要经济指标.5 2、工程范围、工程范围.7 2.1 工程界区.7 2.2 总图工程.7 2.3 承包方工程总包范围.8 2.4 承包方负责电站内容.8 2.5 其它.9 3、 方案选择方案选择.10 3.1 余热资源.10 3.2 主机设备型号、参数及主要技术规范.10 4、方案设计、方案设计.12 4.1 总体规划及总平面布置.12 4.2 热力系统.12 4.3 主厂房布置.13 4.4 水工部分.13 4.5 厂区管网.16 4.7 采暖、通风及空调.16 4.8 电气部分.17 4.9 热工自动化部分.19 4.10 建筑结构.22 4.11 采暖、通风及空调.25 5、投资估算、投资估算.27 XX 有限公司 20MW 发电工程 第 3 页 共 27 页 1、工程概况工程概况 1.1 工程名称工程名称 XX 有限公司 20MW 发电工程 1.2 建设地点建设地点 XX 有限公司 1.3 建设建设条件条件 1.3.1 建设场地建设场地 本工程新建的建（构）筑物主要包括汽轮机房、循环冷却塔。建设用地为 XX 有限公司内生产用地。 1.3.2 工程地质条件工程地质条件 由建设方提供相关场地地质勘测报告。 1.3.3 气象资料气象资料 暂缺。暂缺。 1.3.4 地震烈度地震烈度 根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010），拟建场地的抗震设防烈度 为 7 度，基本地震加速度值为 0.15g，设计地震分组为第一组。 1.3.5 电源电源 动力电源：10KV, 380V，50Hz，三相；220V，50Hz，单相。 事故电源：直流 220V；交流 380V，50Hz。 1.3.6 动力介质动力介质 动力介质包括氮气、消防水、生活水、电等由 XX 有限公司提供至电站外 一米处。 温度序 号 介质名称及用点 正常最大 压力 MPa 进口出口 运行情况 1氮气 Nm3/min460.6MPa 2电连续 3消防水 L/s0100.40MPa 4生活水 m3/h550.4MPa连续 XX 有限公司 20MW 发电工程 第 4 页 共 27 页 1.4 设计原则设计原则 （1）严格执行国家有关法律法规和产业政策的要求，认真贯彻执行国家和 地方对环保、劳动、安全、消防、计量等方面的有关规定和标准，做到同时设 计、同时施工、同时竣工验收并投入使用。 （2）以保证电厂安全、可靠、经济运行为前提，采用国内外成熟先进的设 计思路、设计手段，在电厂总体方案设计和各子系统设计当中充分体现先进性、 合理性和经济性； （3）优化电厂总图布置，节约占地，降低投资； （4）结合工程所在地特定条件具体考虑本工程设计及设备材料选型，最大 限度地降低工程造价，节约用地、用水，节约能源、降低消耗和运行管理成本。 （5）本工程为 XX 有限公司自备电厂，设计中充分考虑对电厂景观、环保 的特殊要求，在工艺系统设计、厂区总平面布置和厂区建筑设计上与周围环境 相协调。 （6）在确保电厂安全可靠的前提下，有利于施工、方便运行和检修、尽可 能减小建筑体积，缩短高压管道和电缆长度，减少不必要的设备备用裕度。 （7）满足国家的环保政策，符合可持续发展战略。 1.5 编制依据编制依据 （1）XX 有限公司提供的生产线相关资料； （2）国家有关的法律、法规、技术规范、规定等； 1.6 设计规范设计规范 小型火力发电厂设计规范GB50049-1994 电力建设安全工作规程DL5009.1-1992 火力发电厂汽水管道应力计算技术规定DLT5366-2006 火力发电厂汽水管道设计技术规定DLD1/T5054-1996 小型火力发电厂火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5121-2000 蒸汽锅炉安全技术监察规程（国家劳动人事部） 电力工业锅炉压力容器监察规程DL612-1996 电力工业锅炉压力容器检验规程DL647-1998 XX 有限公司 20MW 发电工程 第 5 页 共 27 页 电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）（DL/T5047-95） 火电施工质量检验及评定标准（锅炉篇）（1996 年版） 工业企业设计卫生标准GBZ1-2010 工业企业噪声控制设计规范GBJ87-1985 生产设备安全卫生设计总则GB5038-1999 电气设备安全设计导则GB4064-83 固定式钢直梯安全技术条件GB4053.1-1993 固定式钢斜梯安全技术条件GB4053.2-1993 固定式工业防护栏杆安全技术条件GB4053.3-1993 机械安全紧急停停车设计原则GB16754-1997 机械设备防护罩安全要求GB8196-87 建筑设计防火规范GB50016-2006 钢铁冶金企业设计防火规范GB 50414-2007 高压配电装置设计规范GB 50060-92 采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的二类标准 城市区域环境噪声标准（GB3096-93）中的 2 类标准 1.7 主要经济指标主要经济指标 120MW 发电工程技术经济指标 序号项目单位数值备注 120MW 发电机组套1 2主蒸汽量t/h120 1.5MPa(a) 3补汽量t/h26.7 0.5MPa(a) 4 计算发电功率 MW21.7 6 发电设备利用小时小时 8000 7 年发电量亿度1.736 8 厂用电率 %3 9 年供电量亿度1.684 XX 有限公司 20MW 发电工程 第 6 页 共 27 页 10年蒸汽量用量万吨117 11定员人8 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 7 页 共 27 页 2、工程范围工程范围 本章对本工程中与工程建设有关的工程范围、工程内容、工程条件等进行 了较详细的说明，对相关工程分界面、工程接口、交接要求等等进行了较详细 的定义。本章未尽事宜，由双方具体协商，在相关工程协调会上解决，并以会 议纪要形式确定。 2.1 工程界区工程界区 本工程的界区分界线确定在电站总图用地红线外 1 米处。 业主方负责： 1）主蒸汽管道（供至主厂房外一米）、生产补充水、生活给水，生产、生 活排水、氮气接至电站设计红线外 1 米； 2）场地的三通一平，地基处理，发电站围墙大门； 3）启动电源设备材料供货； 4）电气接入系统的设计供货及施工； 工程界区内建设场地的详细地质勘探报告及水质报告以及与此项目相关环 境影响报告书、安全评估报告和节能评估报告等立项报告由业主方负责。 若无特别说明，除因本工程自身装置间联络的需要外，进出界区的工艺管、 电线、电缆、桥架、沟、渠等以界区外一米为界，界区以内归属于总包方的工 程范围，界区以外归属于业主方的工程范围。工程范围内相关工程设计、设备 采购、材料采购、工程施工等均由工程总包方负责。 归属业主方工程范围内的相关工程由业主方自行组织建设，且工程进度应 符合本工程总体建设进度的需要，相关建设费用由业主方自行承担。 2.2 总图工程总图工程 按上述工程界区的规定，涉及工程界区内的下列工程由业主方负责组织完 成，且以下列工程的完成为基础，总包方在此基础上接收建设场地（总图工程 要求在合同生效后 3 个月内完成）。业主方负责界区内三通一平。 1）工程界区内建设场地上已有建筑物、构筑物、树木、沟渠、障碍物等的 搬迁或移地建设，由业主方（甲方）负责。 2）场地内地下管、沟、线、包括地下文物的搬迁或移地建设由业主方负责； 3）道路、供水、供电等施工条件的准备；业主方指定用电、用水地点由总 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 8 页 共 27 页 包方接至使用地点，总包方按业主方规定办理水、电使用手续，水费免费，电 费业主方承担。 2.3 承包方工程总包范围承包方工程总包范围 承包方承担该工程的工程设计、设备及材料采购与供应、工程施工、设备 安装、系统调试运行正常 72 小时后（经甲方确认验收合格）交付等工程内容， 对工程的质量、安全、工期、造价全面负责。承包方具体承保范围如下： （1）设计工程：本工程的设计包括初步设计、施工图设计、竣工图。 （2）建筑工程：包括 20MW 凝汽式汽轮发电机主厂房、20MW 汽轮发电 机组及其辅助设备的基础、热力管线的辅助建筑、冷却塔及循环冷却水池、配 电室、厂用电变压器基础等辅助设备基础工程。 （3）安装工程：包括电站界限内的主蒸汽管道的安装、20MW 汽轮发电机 组及其辅助设备的安装、热力管线的改造、保温材料的安装、设备及管道的油 漆、循环冷却水系统、系统防腐、发电机及其引出线系统至电站 400v 出线侧联 络柜、厂用电变压器及其进出线系统、配电装置、主控直流系统、二次线安装、 全厂电缆敷设安装、电缆防火处理、全厂防雷接地系统、电缆桥架安装、热工 仪表安装、DCS 设备安装、控制系统线缆敷设、软件安装调试。 （4）采购工程：包括本电站所有主机设备及辅机的采购、监造。 （5）系统调试运行正常 72 小时后，经甲方确认验收合格。 2.4 承包方负责电站承包方负责电站内容内容 （1）20MW 汽轮发电机组以及各设施内和设施间的水、汽、电力、控制线 路等的总平面布置的设计与实施； （2）20MW 凝汽式汽轮发电机组一套，包括汽轮机本体热力系统、抽真空 系统、循环冷却水系统、汽轮机润滑油系统等主、辅工艺系统，以及工艺系统 内相关的汽、水管道的设计与实施； （3）20MW 汽轮发电机的热工控制系统，汽轮机、发电机的集中控制，包 括仪表和自控系统的设计与实施； （4）电气系统：发电和主厂房汽轮机及相关配套附属设备厂自用电、照明、 直流系统，汽轮发电机的控制及保护以及发配电系统的设计； （5）采暖通风：新建汽轮机、发电机集中控制室空调，厂用电配电间通风， XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 9 页 共 27 页 以及本电站所建构筑物必要的采暖通风等设施设计与实施； （6）电站界限内综合管网（含风、汽、水、电、控等）的设计与实施； （7）消防系统：本发电系统厂房的消防设施的设计与实施； （8）环保工程：本电站范围内的环保工程的设计与实施； （9）土建工程：本工程范围内新建厂房和其他的构筑物设施的设计与实施。 2.5 其它其它 若存在上述范围外的工程，原则上以界区外 1m 分段，界区外由业主方负 责，界区内由总包方负责。若无法以此界定范围，协商解决。 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 10 页 共 27 页 3、方案选择方案选择 本章对本工程中的发电方案确定及主机设备参数和规范进行了较详细的说 明。本章未尽事宜，由双方具体协商，在相关工程协调会上解决，并以会议纪 要形式确定。 3.1 余热资源余热资源 XX 有限公司，现有蒸汽统计： 序号压力 MPa 蒸汽温度()蒸汽产能 （T/h） 备注 中压蒸汽1.01.5饱和温度120 低压蒸汽0.50.6饱和蒸汽26.7 目前并入集 团蒸汽网 3.2 主机设备型号、参数及主要技术规范主机设备型号、参数及主要技术规范 本项目建设规模为 20MW 凝汽式汽轮发电机组一套。 机组的配置方案，主要设备选型范围如下。 （1）汽轮机： 型 式： 凝汽式 型 号： BN20-1.5/0.6 型 额定功率： 20MW 额定主汽进汽量： 120t/h 额定主汽进汽压力： 1.5MPa（a） 主汽进汽干度： 0.995 额定补汽进汽量： 26.7t/h 额定补汽进汽压力： 0.6MPa（a） 主汽补汽干度： 0.995 排汽压力0.008MPa 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： 无 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 11 页 共 27 页 （2）发电机 型号QF-22 功率22MW 转速3000r.p.m 电压10.5kV 功率因数0.85 励磁型式 交流无刷励磁 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 12 页 共 27 页 4、方案设计方案设计 本章对本工程中与工程建设有关的工艺、技术和功能等进行了较详细的说 明，对相关设备、参数、要求等进行了较详细的定义。最终的工艺技术参数以 双方审定的工程初步设计为准。本附件未尽事宜，由双方具体协商，在相关工 程协调会上解决，并以会议纪要形式确定。 4.1 总体规划及总平面布置总体规划及总平面布置 4.1.1 设计原则设计原则 （1）工艺流程合理，功能分区明确，减少污染危害。 （2）合理布局、节约用地，尽量减少土石方工程量。 （3）力求输电线路走向合理。 （4）结合地形条件和周围其他厂址土地位置，因地制宜，集中布置。 （5）厂区总布置满足城市规划及环保、公安消防等方面的要求。 4.1.2 全厂总体规划全厂总体规划 本工程按照集中布置原则，工程主要分为以下几个区：主厂房区、水工设 施区等。 在满足工艺流程顺畅、运输合理、符合各种规范要求的前提下，此次总平 面布置紧凑。 4.1.3 厂区运输及道路厂区运输及道路 厂内运输及厂外运输均采用道路运输。 厂区主干道路面宽设计为 6 米，车间次干道为 4 米。新建道路采用城市型， 主干道道路内侧最小转弯半径为 6 米，次干道道路内侧最小转弯半径为 4 米。 道路运输设备由厂方原有设备解决，本次设计不考虑。 4.2 热力系统热力系统 本工程新建 20MW 汽轮发电机组。在确定热力系统时，必须符合安全经济 的要求，操作灵活、检修方便。 4.2.1 主蒸汽及排汽系统 来自蒸汽管网的 1.5MPa 和 0.5MPa 饱和蒸汽分别作为主蒸汽和补汽进入凝 汽式汽轮机发电做功，排汽经冷凝器凝结后进入除盐水管网。 4.2.2 冷却水系统 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 13 页 共 27 页 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。 4.2.3 凝汽抽真空系统 本工程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）。 4.3 热力系统辅助设备选择热力系统辅助设备选择 4.3.1 射水泵 本期工程选用 2 台 100%容量的射水泵，流量 200m3/h，扬程 55 mH2O，1 运 1 备。 4.3.2 凝结水泵 本期工程选用 3 台 100%容量的凝结水泵，流量 75m3/h，扬程 70 mH2O， 转速 1480r/min，2 运 1 备。 4.4 水工部分水工部分 4.4.1 供水方式供水方式 本工程建设 1 套 20MW 凝汽式汽轮发电机组，循环供水系统采用母管制， 工艺流程为：冷却塔冷却后的水，经安装在冷却塔附近的循环水泵提升后，进 入主厂房内的冷油器和空冷器，再通过循环回水管将热水送入冷却塔冷却，此 后再进行下一个循环。 4.4.2 循环水量循环水量 根据本地区夏季气象条件和汽轮机的最大排气量，本工程夏季运行三台循 环水泵，循环水冷却倍率采用 60 倍；冬季时循环水冷却倍率按照 40 倍计算， 本工程循环水量见下表。 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 14 页 共 27 页 工 况 机组量 （MW ） 凝汽量 （t/h） 冷凝器冷却 水（m3/h） 冷油器冷却 水（m3/h） 空冷器冷却水量 （m3/h） 总冷却水量总冷却水量 （m3/h） 夏季 季 12015090001002509350 冬季12015060001002506350 4.4.3 冷却设备选型冷却设备选型 4.4.3 设备选型设备选型 循环水系统主要包括泵房、冷却塔及冷却塔集水池，旁滤。 （1）循环水泵房 循环水泵房：长 21m，宽 9m，高 7m（其中地面以下 2.5m）。 内设有下列设备: 1) 循环给水泵：Q=3100m3/h，H=24m，N=250kw。共 4 台，3 用 1 备。 2) 潜水排污泵：Q=10m3/h，H=8m，N=0.55kW ，1 台。 （2）冷却塔及冷却塔集水池 冷却塔集水池，长 26m，宽 20m，池子深 2.5m。 冷却塔集水池设逆流式玻璃钢冷却塔 3 台，单台处理水量 3100m3/h，风机 电机功率 N=250kw。 4.4.4 补给水系统补给水系统 4.4.4.1 概述概述 本期 20MW 纯凝机组的循环水、消防用水补给水水源和生活用水由 XX 有 限公司现有水源供给。 4.4.4.2 补给水量补给水量 经水量平衡计算，本工程新建 20MW 纯凝机组补给水需水量见表 3.8-2。 夏季纯凝工况水量平衡计算表夏季纯凝工况水量平衡计算表 表 3.8-2 序序 号号 项项 目目 需水量需水量 （m3/h） 回收水量回收水量 （m3/h） 实耗水量实耗水量 （m3/h） 备注备注 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 15 页 共 27 页 1冷却塔蒸发损失1130113 2冷却塔风吹损失5.505.5 3循环水排污损失15.2515.25 4 未预见用水505 5合 计 138.750138.75 根据补给水水量表，本期 20MW 纯凝机组最大小时补水量为 138.75m 3/h。 4.4.4.3 补给水管道补给水管道 本工程补给水水源由 XX 有限公司提供，采用用 1 条 DN150 的干管供至循 环水系统；生活给水管网另外敷设。 补给水管采用给水 PE 管，埋地敷设。 4.4.5 生活消防给水系统生活消防给水系统 4.4.5.1 生活给水系统生活给水系统 本工程生活用水由 XX 有限公司现有生活给水管网统一供给，厂内生活给 水管室内采用 PP-R 管，室外采用 给水 PE 管，埋地敷设。 4.4.5.2 消防给水系统消防给水系统 本工程消防给水为独立的供水系统，消防用水由 XX 有限公司现有消防水 系统统一供给。 根据火力发电厂与变电所设计防火规范GB50229-2006，消防水量见表 3.83。 消防用水量统计表 表 4.83 名称 用水量 （L/S） 消防历时（h） 消防总用水量 （m3） 备注 汽机房内10272 汽机房外152108 合计352180 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/次。 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 16 页 共 27 页 电厂各系统的消防措施： 室外消火栓系统沿用药厂已有室外消火栓系统。 室内消防以水消防为主，并在控制室、电缆夹层、变压器及其它电器设备 间等处，采用移动式灭火器灭火。 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。 4.4.6 排水系统排水系统 电厂排水系统采用分流制，即生活污水、生产废水、雨水分别排至原厂相 应的排水系统中。 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出至厂区原有污水管网，由 XX 有限公司统一处理。 雨水经收集后，排至 XX 有限公司现有雨水管网中。 4.4.7 节约用水措施节约用水措施 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。如将轴承冷却水等排水作为循环水的补充水等。 3) 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、冒、滴、漏、溢流现象的发生。 4）冷却塔设除水器，减少循环冷却水的风吹损失水量。 4.5 厂区管网厂区管网 4.5.1 概述概述 本设计为 XX 有限公司 20MW 发电工程，内容包括：锅炉与汽机之间的主 蒸汽管道；汽机排汽口至蒸汽用户间的厂区管网改造。 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 17 页 共 27 页 4.6 主厂房布置主厂房布置 4.6.1 概述概述 本期工程按一机布置，汽轮机采用纵向布置。汽机房跨度 18m。主厂房采 用 4x6m 柱距，总长度 24m，运转层标高 8m，汽机房屋架下弦标高 16m。检修 场地留在固定端 0 米，汽机房内设一台 20/5t 电动桥式起重机。 4.7 采暖、通风及空调采暖、通风及空调 4.7.1 概述概述 本设计为 XX 有限公司 20MW 发电工程，内容包括：主厂房采暖通风；高、 低压配电室、电抗器室及主控操作室通风空调。 4.7.2 设计内容设计内容 4.7.2.1 采暖采暖 采暖热媒拟采用蒸汽采暖，蒸汽参数由业主考虑。 4.7.2.2 通风通风 高、低压配电室及循环水泵机械排风系统；电缆夹层机械排风系统；汽机 主厂房机械排风系统。 1）高低压配电室设置机械排风，换气次数：8-10 次/小时，选用 2 台边墙 排风机，型号：WEX-450D4-0.24，电压：380V,功率：0.24KW，风量： 2800m3/h，设置排烟防火阀。 2）电缆夹层设置机械排风，换气次数：8-10 次/小时，选用 2 台防爆型边 墙排风机，型号：WEX-500EX4-0.25，电压：380V,功率：0.25KW，风量： 4500m3/h，设置排烟防火阀。 3）对汽机主厂房进行机械排风，换气次数：8-10 次/小时，选用 2 台屋顶 排风机，型号：RTC-750D8-1.5-GT，电压：380V,功率：1.8KW，风量： 18000m3/h。 4.7.2.3 空调空调 高压配电室、电抗器室、低压配电室及主控操作室设置分体空调。 1) 高压配电室和电抗器室采用 1 台单冷柜式空调制冷，室内机: FVY200AMY1L，电压:380V 功率:1.5KW/台，室外机:R200KMY1L，电压: XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 18 页 共 27 页 380V 功率:8KW/台，制冷量:20KW。 2) 低压配电室采用 1 台单冷柜式空调制冷，室内机:FVY200AMY1L，电压: 380V 功率:1.5KW/台，室外机:R200KMY1L，电压:380V 功率:8KW/台，制冷 量:20KW。 3) 主控操作室采用冷暖柜式空调 1 台，室内机:KFR-120L/SDY-S 室外机: R200KMY1L，电压:380V 功率:8.15KW/台，制冷量:12KW 制热量:17.5KW。 4.8 电气部分电气部分 4.8.1 电气主接线电气主接线 本期工程建设规模为 120MW 机组发电机出口电压为 10.5kV。由发电机出 口接至母线并网。 4.8.2 设计原则设计原则 系统配置简单可靠，在保证节省投资的前提下，尽量提高电气自动化系统 的控制水平，设备选型选择安全可靠、质优价廉，有实际运行经验的产品。 4.8.3 发电机与系统的连接发电机与系统的连接 汽轮发电机组的电气接入系统由 XX 有限公司负责实施，不在本方案范围 之内。 4.8.4 厂区配电系统厂区配电系统 系统结线： 1) 发电车间低压 380/220kV 母线采用单母线运行，电源引自 10kV 厂用电 系统。 电压等级： 本工程所有用电设备额定电压为：低压 AC380/220V；安全照明电压 AC36V；直流系统电压 DC220V。 电气传动： （1）所有用电系统在主控室设集中操作，系统连锁及控制采用 DCS 控制系 统。各电气设备设机旁操作； （2）中压电机分为控制室、高压柜和机旁三地操作。 4.8.5 直流电系统直流电系统 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 19 页 共 27 页 直流负荷主要为控制、保护、信号、事故设备等负荷，均选用免维护直流 电源装置。 4.8.6 二次线、继电保护及自动装置二次线、继电保护及自动装置 发电机组和中压配电系统采用微机监控系统，在主控室集中控制，同时采 用相应保护配置。 发电机与电力系统的同期并列，采用自动、手动准同期方式。并设闭锁， 以防非同期合闸产生过大的冲击电流。 4.8.7 电气设备布置及电缆敷设电气设备布置及电缆敷设 电气主控室、高低压配电室、发电机出线小室为主厂房附式，其位置、大 小结合工艺统一考虑。 线路敷设视具体情况分别采用电缆夹层、电缆沟、直埋、电缆桥架、局部 穿管等。 4.8.8 过电压保护、防雷接地及工作接地过电压保护、防雷接地及工作接地 系统母线上，发电机三相绕组的中性点上，真空断路器开关柜内均设置过 电压保护器，有效地限制各类过电压。 本工程内的烟囱、高层建筑、构筑物等属二类防雷等级，按有关规定设计 必要的防雷（采用避雷针、避雷带等）设施。 接地系统为防雷、接地混合系统，接地电阻1。PLC 系统设单独的接地 系统。 380/220V 低压系统中性点直接接地，电气设备采用接地保护。 4.8.9 照明与检修网络照明与检修网络 照明电源采用与动力共用变压器方式，照明电压采用交流 220V，检修照明 采用交流 12V。由照明配电箱供电。 事故照明采用应急电源装置。 在主厂房设置检修箱。 4.8.10 辅助车间辅助车间 包括电气检修间布置及起吊设施、电气实验室的规模、地点的配置等，和 工艺、土建等专业统一考虑。 4.8.11 厂内通信厂内通信 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 20 页 共 27 页 包括本电站厂内的调度及自动电话等通信系统的设计。 4.8.11 其它其它 未叙述部分，按国家有关规程、规范设计。 4.9 热工自动化部分热工自动化部分 4.9.1 设计范围设计范围 本期工程设计范围包括 20MW 汽轮发电机组及其辅助系统的仪表和控制系 统设计。汽机的仪表和控制系统的设计范围包括汽机本体，主汽、排汽系统、 循环水系统等。发电机的设计范围包括发电机本体。辅助系统的设计范围包括 循环水泵等。 4.9.2 热工自动化水平及集控室布置热工自动化水平及集控室布置 4.9.2.1 热工自动化水平 （1）总体热工自动化水平 本工程采用技术先进、性能可靠的集散型控制系统（DCS），对机、电系 统的启动、停机、运行进行集中监控和管理。仪表和控制系统用以保证机组的 安全、可靠、经济运行。以 DCS 为控制中心的控制系统将在各种运行工况下， 完成主辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、显示报警、打印记 录、分析计算等。 全厂设一个集中控制室，对机、电系统实现集中监视和控制。监视和控制 机组的手段是操作员站上的屏幕显示器和操作键盘/鼠标。 为了安全稳妥、万 无一失，还考虑了当“DCS”故障时的紧急措施，即保留部分硬接线方式的操 作手段 ：紧急停机（调门手操盘各一个）、汽机交、直流油泵启动按钮，发电 机出口断路器跳闸按钮，灭磁开关跳闸按钮、高压油泵启动按钮、空冷机远程 操作控制等，以确保在 DCS 系统故障时的安全停机。 控制系统的总体方案为：全厂设置一套完整 DCS 网络。DCS 网络覆盖的 范围如下： 汽机控制 公用系统控制 （2）机组热工自动化水平 机组 DCS 系统包括数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 21 页 共 27 页 （SCS）等各项控制功能，是一套软硬件一体化的完成全套机组各项控制功能 的完善的控制系统。 机组 DCS 系统的基本功能包括：数据采集系统、模拟量控制、顺序控制功 能和主辅机连锁保护功能。 自动化系统满足下列运行工况要求： 机组的启动、停运 机组正常运行的监视和控制 机组运行异常和事故工况的监视和控制 高质量地响应电网负荷变化的要求 对以上工况的处理，只需运行人员在控制室内给予少量的干预就能完成。 而且这种干预可根据 LCD 显示器上提供的操作指导来进行。 （3）辅助车间及公用系统的热工自动化水平 各辅助系统（综合水泵房、循环水泵等）采用光纤通讯或电缆实现远方/就 地控制。化水系统采用 PLC 控制，与控制室预留通讯接口。 4.9.2.2 集控室布置集控室布置 控制室位于汽轮发电机房机运转层。控制室内布置操作员站、工程师站、 工业电视操作台，电子设备间布置有 DCS 机柜及 DEH 机柜、热控电源柜及部 分电气盘柜。操作台及台上按钮设计如下：操作台主要包括汽机操作台、电气 操作台。其中汽机操作台各布置四个按钮操作台用于启交直流油泵和紧急停机、 电气操作台上布置 4 个按钮用于电气紧急操作。上述设备均设置停机声光报警。 集中控制室、电子设备间的正下方是电缆夹层，其面积与集中控制室、电 子设备间的面积相同。 4.9.2.3 控制系统的总体结构控制系统的总体结构 (1)原则 分散控制系统的总体结构按下述原则构成。 保证电厂的高利用率 实现电厂运行的集中监视和控制功能分散，以提高效率和减少误操作。 采用具有开放性与通用性的支持软件和通讯接口，通过友好的人机界面， 构成可靠、精确、安全的系统。 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 22 页 共 27 页 系统的总体技术性能指标高，但对系统所处的环境要求尽可能低。 (2)总体结构 实现全 LCD 监控，控制台区仅留少量机组紧急停运的控制设备。 采用自治分层的结构，各层或各级之间通过双环路或双总线，根据相应的 通讯协议进行信息交换和传送。 各操作员站均为全功能型。通过设置密码给各操作员站不同的操作权限,保 证操作安全。 4.9.2.4 控制系统的可靠性控制系统的可靠性 保证控制系统可靠性的措施： 分散控制系统中通讯、网络接口、控制器的 DPU 均采用冗余配置。 设计有完善的自诊断功能。 电源系统采用冗余供电方式，其中一路为 UPS。 主要控制设备的可靠性指标： 分散控制系统（包括软、硬件） 数据采集（DAS） MTBF8600H 可用率99.9%（考核时间为 90 天） 由于本工程主系统和辅助系统除主要参数外，不设常规监控设备，运行人 员与工艺系统的界面是 LCD 操作员站，要求现场仪表和控制设备能准确的反映 系统运行情况，及时可靠地执行控制系统的控制指令以保证机组的安全、经济、 稳定运行。为此，分散控制系统（DCS）建议选用具有成熟经验、性能良好、 质量可靠的产品。 4.9.3 热工自动化设备选型热工自动化设备选型 4.9.3.1 基本原则基本原则 拟选用技术先进，性能稳定，经过运行考验的热工自动化设备，以满足机 组安全、可靠、经济运行的需要。随主辅设备配供的仪表和控制装置，由主机 厂选型，设计院确认，要求确保实现预定功能，并充分考虑全厂仪表和控制设 备的统一，力求减少品种，方便维护和检修。 4.9.3.2 分散控制系统（分散控制系统（DCS） (1)选择分散控制系统时，应当根据机组的工艺特点及控制要求确定功能范 XX 有限公司 20MW 发电工程 新能源股份有限公司 第 23 页 共 27 页 围，力求系统完善，先进适用。 (2)分散控制系统应选用标准接口易于扩展。 (3)对 DCS 系统，考虑配备必要的备件，以保证长期可靠地运行。 4.9.4 电源电源 电源是热控设备的动力，是机组正常安全运行的保证，不能间断。 DCS 采用双回路进线供电，一路来自电气 UPS 电源，一路来自电气厂用段； 保证系统不断电和不受电压浮动的影响。 热控配电装置采用380V/220V 双回路供电，两路电源进线分别接至相 应低压厂用电母线的不同段。 保护和控制用直流 220V 电源采用双回路供电，来自厂用直流蓄电池组。 4.9.5 气源气源 本工程的气动阀以及 CEMS 用气由全厂公用空压机站供气，该空压机站包 括无油空压机，过滤器，干燥器，储气罐等。 4.10 建筑结构建筑结构 （一）设计范围 设计范围为：汽轮机房、循环冷却塔。 （二）建筑部分 2.1、楼地面、楼地面 A、厂房室内外地坪高差，无特殊要求均为 300mm。 B、一般地面采用碎石垫层，素混凝土面层；如有堆重要求采用钢筋混凝 土地面，随捣随光。