汽轮发电机组工程承包合同-技术部分.doc

1 63 中电环宇 山东 生物质能热电有限公司中电环宇 山东 生物质能热电有限公司 1xC15MW1xC15MW 汽轮发电机组工程合同汽轮发电机组工程合同 技技 术术 部部 分分 中中电电环环宇宇 山山东东 生生物物质质能能热热电电有有限限公公司司 20092009 年年 8 8 月月 1 63 技术附件总目录技术附件总目录 附件附件 1 1 技术规范 技术规范 2 A1 总述 2 A2 总图运输 3 A 3 汽机及辅助设备 4 A4 电气系统及设备 10 A5 仪表和控制 16 A6 供排水系统及设施 24 A7 土建专业建 构 筑物 25 A8 水工建 构 筑物 31 A9 采暖 通风除尘和空调 32 A10 消防部分 33 A11 系统继电保护及自动装置 35 A12 厂内通信系统 36 A13 远动系统 36 A14 环境保护 37 A15 劳动安全与工业卫生 38 附件附件 2 2 供货范围 工作范围及服务供货范围 工作范围及服务 40 1 概 述 40 2 供货范围 42 3 服务范围 43 附件附件 3 3 技术服务 设计范围和设计联络会技术服务 设计范围和设计联络会 44 附件附件 4 4 技术资料和交付进度技术资料和交付进度 45 附件附件 5 5 工程总进度和设备交付进度工程总进度和设备交付进度 51 附件附件 6 6 检验 试验和验收检验 试验和验收 53 1 总述 53 2 设备工厂检验和试验 54 3 现场检验和试验 56 4 启动验收和性能试验 58 5 性能保证指标及性能违约金的计算方法 59 附件附件 7 7 施工 安装 调试及项目管理施工 安装 调试及项目管理 合同签订后承包商提供 合同签订后承包商提供 60 附件附件 8 8 技术培训 承包商提供 技术培训 承包商提供 60 附件附件 9 9 分包与外购 承包商提供 分包与外购 承包商提供 60 附件附件 1010 附附 图 设计院提供 图 设计院提供 60 附件附件 1111 业主确认的主要设备供货厂家业主确认的主要设备供货厂家 61 附件附件 1212 施工用电供电合同施工用电供电合同 61 2 63 附件附件 1 1 技术规范 技术规范 A1A1 总述总述 A1 1 工程概况 本工程位于山东滨州市博兴县湖滨镇寨郝村内 其规模为新建 1 15MW 抽凝式汽轮发电机组 本工程由热力系统 供水系统 电气系统 热工控制系 统和必要的辅助生产设施组成 项目主要设备 汽轮机 选用一台 15MW 抽凝式汽轮机 发电机 选用一台 QF 15 2 发电机 本工程计划于 2009 年 月开工建设 2010 年 月投产发电 工期为期 6 个月 A1 2 主要设计原则 A1 2 1 一期工程为 1 75t h 水冷振动炉排 次高温次高压 生物质燃料锅炉 配 1 6MW 背压式汽轮发电机组 新增加 1 15MW 抽凝机组 本工程建设需考虑好与一 期的连接 A1 2 2 厂址位于博兴县寨郝村 处于燃料的中心区域 A1 2 3 接入系统 接入系统按山东滨州鲁能东方电力设计院编制的 博兴环宇 热电厂 1 15MW 机组接入系统方案可研设计 中申报的接入系统 方案如下 1 15MW 机组采用发电机 变压器 单母分段 接线方式 发电机出口电压 10 5kV 经一台升压变 升至 35kV 一回出线接入清河变 A1 2 4 供水水源 电厂水源采用地下水 A1 2 5 主机选型与主厂房布置 汽轮机拟选用次高温次高压 单缸 15MW 抽凝 式汽轮机 发电机拟选用空冷 15MW 发电机 A1 2 6 汽机 A1 3 6 1 在额定工况下 汽轮机均能连续发出 15MW 其他工况时 汽轮机也应 能发出连续稳定的功率 A1 3 6 2 汽轮机额定工况汽耗 6 687 kg KW h A1 3 8 9 汽轮机额定工况热耗 8527 kJ KW h A1 3 8 10 发电机效率为 97 A1 3 8 11 当发电机冷却器的入口冷却水温 33 时 发电机能发额定出力 15MW A1 3 8 12 主要技术经济指标 由于本工程采用的是 抽凝式汽轮发电机 热电联产 在抽汽为 50t h 0 785MPa 绝压 283 5 发电机出口功率为 15000KW 3 63 A2A2 总图运输总图运输 A2 1 设计标准及规程 A2 1 1 中华人民共和国国家标准 GB50049 94 小型火力发电厂设计规范 A2 1 2 中华人民共和国电力行业标准 DL T 5032 2005 火力发电厂总图运输设 计技术规程 A2 1 3 中华人民共和国国家标准 GB 50229 96 火力发电厂与变电所设计防火 规范 A2 1 4 中华人民共和国国家标准 GBJ 22 87 厂矿道路设计规范 A2 1 5 中华人民共和国国家标准 GBJ 16 87 建筑设计防火规范 2001 版 A2 2 厂区总平面布置 A2 2 1 厂区总平面布置原则 A2 2 1 1 本期工程利用一期项目容量为 1 75t h 水冷振动炉排 次高温次高压 生物质燃料锅炉 配 1 15MW 抽凝式汽轮发电机组及其辅助设施的场地 A2 2 1 2 全厂统一规划 体现工艺流程顺捷 功能分区明确合理 A2 2 1 3 在满足 安全可靠 经济适用 符合国情 的原则下 合理有效地使 用土地 布置紧凑 节约用地 A2 2 1 4 合理规划电厂出入口 做到人 货分流 A2 2 2 厂区总平面布置 根据上述原则 结合场地条件 满足电厂的工艺流程 方案叙述如下 主厂房区布置于建设场地的东北部位置 综合考虑工艺流程和场地的局限性 将 锅炉与汽机房 除氧间脱开布置 汽机房在西侧 由西向东依次布置汽机房 除氧间 锅炉 除氧间与锅炉平台之间有连廊连接 烟囱及除尘器布置在锅炉的南侧 增加 1xC15MW 汽机房在一期汽机房向南扩展 35kV 屋内配电装置布置在汽机房西侧 本期工程出线 回 出线走廊能满足要求 主变压器布置于 35kV 配电室与主厂房 A 列柱之间 增加的机力通风冷却塔布置于汽机房扩建预留场地的南侧 综合水池的东侧 进厂主入口 物料入口和物料出口 主入口布置在西北侧 物料出 入口位于厂 区南门 均朝向厂区外部道路 厂区围墙内用地面积约为 3 94 公顷 厂区围墙采用实体砖围墙 墙高 2 2m 长约 773 米 4 63 A2 3 厂区竖向布置 根据厂区防洪要求 厂址标高应高于重现期 50 年一遇的洪水位 对于主厂房周围 的室外地坪设计标高 应高于 50 年一遇的洪水位以上 0 5m 厂区场地排水坡向道路 通过道路或路边排水系统有组织的将水引至厂外 A2 4 交通运输 A2 4 1 交通运输 厂区西面 南面 北面紧靠外部道路 进厂主干道 货运道路均可从外部道路直 接引接 A2 4 2 厂内道路 厂内道路采用城市型水泥混凝土路面 主要道路宽为 8 0 6 0m 采用双车道双坡 型 次要道路宽 4 0m 采用单车单面坡型 主要行车道路的转弯半径一般采用 9 0m 次要道路的转弯半径为 6 0m A2 5 厂区管沟综合布置 A2 5 1 厂区管沟布置原则 A2 5 1 1 管沟平面布置力求顺捷 尽量减少管沟之间 管沟与道路之间的交叉 主要管沟平行于道路布置 尽量不在主要道路下面布置管沟 A2 5 1 2 在满足施工及检修的前提下 尽量采用规范要求的最小水平间距 使 管沟集中布置 A2 5 1 3 在管沟交叉时 遵循以下原则 即 小的让大的 软的让硬的 有压 的让无压的 工程量小的让工程量大的 临时的让永久的 A2 5 1 4 便于管线安装及维修 满足管线间距及其对建构筑物 道路的水平及 垂直净距的要求 不影响建筑物的采光和通风 满足安全可靠的要求 A2 5 2 厂区管沟敷设方式 厂区管沟敷设采用架空敷设与地下敷设相结合的方式 采用架空布置的管线为蒸汽管 地下敷设包括地下沟道敷设及直埋敷设方式 地下沟道包括电缆沟等 沟道间距 应满足总图规范要求 沟道底部设 2 的横坡和不小于 3 的纵坡 并在较低点设汲水 坑 汲水坑与附近的排水检查井之间埋设排水管 这样可保证管沟道内的积水能够顺 利排除 直埋沟道包括循环水 供 排水管 消防水管 上 下水及雨水管等 A A 3 3 汽机及辅助设备汽机及辅助设备 5 63 有关的制造厂和供应商应按合同规定的 供应商 分包商清单 执行 如有任何改变 需事先取得业主书面同意 A3 1 设计标准及规程 小型火力发电厂设计规范 GB50049 94 火力发电厂油漆保温设计技术规程 DL T5072 1997 火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程 1996 年版 电力部电建 1996 159 号文 中华人民共和国法定计量单位 电力建设施工及验收技术规范 管道篇 DL5031 94 电力建设安全工作规程 火力发电厂 DL5009 1 2002 电力建设施工及验收技术规范 火电厂焊接篇 DL5007 92 压力容器安全技术监察规程 钢制压力容器 GB150 98 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB50229 96 火力发电厂汽水管道设计技术规定 DL T5054 1996 火力发电厂汽水管道应力计算技术规定 SDGJ6 90 A3 2 设计依据 A4 2 1 中电环宇 山东 生物质能热电有限公司增加 1xC15MW 汽轮发电机组申请 报告及工程可行性研究报告和审查批复文件 A4 2 2 中电环宇 山东 生物质能热电有限公司提供的有关资料 A4 2 3 国家有关法律 法规 标准 规范及行业标准 规定 A3 3 热力系统 热力系统采用母管制 并预留二期锅炉管道接口 管道安装前 把仪表开孔提前 打好 不能用气割开孔 A3 3 1 主蒸汽系统 主蒸汽系统的功能是将锅炉生产的新蒸汽自过热器出口送至汽轮机作功 本系统采用母管制 过热器联箱出口蒸汽经一根 273 11 的管道送至汽轮机主 汽门 应考虑设 2 炉在主蒸汽上的接口 并增加旁路 主蒸汽管道考虑有适当的疏水点和相应的疏水阀以保证机组在启动暖管和低负荷 或故障条件下能及时疏尽管道中的冷凝水 防止汽轮机进水事故的发生 A3 3 2 加热器加热系统 本机组汽轮机的只设 1 台低温加热器 其进出口阀门选用电动门 加热器和除氧 6 63 器的正常运行用汽由汽机抽汽管道提供 同时汽机抽汽也作为厂用汽汽源 在至加热器用汽和除氧器用汽管道上均装有手动隔离阀 汽轮机抽汽经减温器减温至饱和蒸汽后至分汽缸 一次调整抽汽加装快关阀 抽汽管道逆止门采用凝结水控制 电磁阀电源采用交直 220V 两用 A3 3 3 加热器疏水系统 加热器正常疏水疏入凝汽器 疏水器采用汽液两相流疏水器 A3 3 4 凝结水系统 本台机组设置两台容量 100 的电动凝结水泵 一用一备 凝结水从凝汽器热水井 接入 经凝结水泵送出 经轴封加热器 低温加热器送入现有除氧器 为了保护低负 荷时凝结水泵最小流量和保护低温加热器 在低温加热器后凝结水管道设有一路至凝 汽器的凝结水再循环管 再循环门用电动门和电动调节门 设旁路 凝汽器设计为纯凝方式运行 为节能降耗一台凝结水泵电机为变频控制 出口阀门及再循环为电动阀门 凝汽器补水采用电动调节门 真空破坏门采用电动门 凝汽器设胶球清洗系统 A3 3 5 补给水系统 一期已有 A3 3 6 工业水系统 冷油器 发电机空冷器采用循环水冷却 同时要工业水备用 给水泵 风机等 全厂设备的轴承冷却均采用工业水冷却 加循环水备用 回水至机力冷却塔 冷却 水设计水温 20 最高冷却水温度 35 各种泵类及电机加装就地电流 压力及温度 并将其传至 DCS A3 3 7 循环水系统 本工程新建配套的机组冷却系统 设计采用带冷却塔的二次循环水系统 循环水 系统设 1 座容量 100 的 4000m3 h 逆流式机力通风冷却塔 2 台容量 50 循环水泵 预 留 1 台循环水泵基础 循环水给水管道及压力回水管道均采用焊接钢管 管道防腐 做环氧煤沥青冷缠带加强级防腐层 新建循环冷却系统考虑了一期现有的辅机冷却塔 的冷却负荷 即一期工程循环水并入本工程 循环水系统循环水量 3874m3 h 循环水供水温度为 32 回水温度为 42 温差 t 10 新建循环水系统补给水量为 77 5m3 h 一期现有辅助冷却系统补水量为 8 7 63 m3 h 所以本工程实际新增补水量为 69 5 m3 h 循环水泵进 出口阀门均为电动阀门 A3 3 8 排汽装置有关系统及抽真空系统 两台射水泵及一台射水抽气器 射水抽气器采用节能型 射水箱设就地双色水位 计和远传式法兰变送器 系统说明 排汽装置壳侧接有真空破坏阀 采用电动阀门 在机组事故情况下破坏真空 增加汽轮机排汽 缩短汽轮机的惰走时间 抽真空系统设有两台射水泵 一用一备 及射水抽气器 机组启动时 一台射水 泵及射水抽气器投入运行 以加快抽真空过程 正常运行时 则保持一泵运行 A3 3 9 启动汽源 启动汽源使用电动隔离门前主蒸汽 均压箱压力控制采用电动调节阀控制 均压箱减温水采用除盐水和凝结水两路水 源 A3 4 润滑油系统 汽轮发电机润滑油系统的设备的连接件 管道支吊架 标准阀门 控制阀 管道 附件和保温 主厂房外设有事故放油池 可利用一期系统 汽轮机主油箱设有事故放油管道 排油至主厂房外的事故放油池 该系统也保证润滑油的质量符合汽轮机制造厂对润滑油清洁度要求 事故时及时 排空管道和油箱中的润滑油 所有油系统管道 阀门均采用不锈钢材质 垫片采用金属缠绕垫 仪表开孔在管 道安装前进行 A3 5 机组规范 机组的主要参数如下 汽轮机 型式 15MW 抽汽式汽轮机 型号 C15 4 9 0 785MPa 额定进汽压力 4 9MPa a 8 63 额定进汽温度 470 额定抽汽工况进汽量 100 5t h 额定纯凝工况进汽量 66t h 额定抽汽量 最大抽汽量 50 70 额定抽汽压力及调整范围 0 785 0 196 0 196 绝对 额定抽汽温度 283 5 排汽压力 8 2KPa a 额定转速 3000rpm 旋转方向 从机头向发电机端看为顺时针 台数 1 台 发电机 型号 QF 15 2 额定功率 15MW 额定电压 10 5kV 额定转速 3000rpm 功率因数 0 8 冷却方式 水空冷 台数 1 台 A3 6 汽轮机本体设备性能要求 详见附件 1b 汽机技术规范书 设计院提供 A3 7 汽机房及除氧间布置 A3 7 1 本期工程按 1 15MW 机组设计 A3 7 2 汽机房布置特点 汽轮发电机采用纵向布置 主厂房柱距采用 6m A3 7 3 主厂房的主要尺寸见下表 暂定 车间名称 单位数据 柱距 M4 6 0 跨度 M15 0 加热器平台 M3 40 汽 机 房 运转层标高 M7 00 9 63 车间名称 单位数据 行车轨顶标高 M14 5 行车跨度 M13 5 屋架下弦标高 M17 4 厂房总长度 M24 0 柱距 M4 6 0 跨度 M8 00 电缆夹层标高 M3 70 运转层标高 M7 00 除氧层标高 M13 除 氧 间 厂房总长度 M24 0 A3 8 主厂房各车间布置 A3 8 1 汽机房 汽机房采用岛式布置 汽轮发电机组为纵向布置 汽轮发电机中心线距 A 列为 6m 汽机房底层扩建端约有 6m 宽作为检修场地 汽机房 B 列侧留有纵向通道 在固定端 扩建端均有从零米至 3 40m 层的扶梯 主油箱布置在机头侧靠近 A 列柱的平台上 远离高温蒸汽管道 有利于防火 汽 机事故油池与电气设备事故油池合并 布置在汽机房固定端 A 排柱外附近地下 润滑 油泵和冷油器靠近主油箱布置在零米 加热器 3 4m 平台采用岛式结构 A3 8 2 除氧间 除氧间与汽机房取齐 零米层布置厂用电 3 7m 层为电缆和管道夹层 13m 层预 留除氧器基础 7m 层布置机炉控制室 电子设备间 设交接班室 A3 9 起吊设施 汽机房已有行车一台 起吊重量 25t 5t 双钩慢速 除起吊汽轮机大盖及发电 机转子外 给水泵均能起吊 并能满足增加 1xC15MW 汽机的安装要求 A3 10 检修场地 汽机房底层约有 6m 宽作为汽轮机 发电机及其它大件检修场地 运转层作为阀 门等小件就地检修场地 A3 11 主厂房主要运行 维护通道 10 63 汽机房底层 B 列侧留有纵向通道 作为主要运行和维护通道 A3 12 系统管道布置 汽水管道的布置上考虑足够的检修空间 阀门的布置考虑检修操作空间 安全通 道及操作的便利 A3 13 保温和油漆 主蒸汽管道采用硅酸铝保温材料 低于 350 管道采用岩棉制品 高于 等于 350 管道采用硅酸铝和岩棉复合保温 设备 汽水管道保温保护层采用铝合金皮 D65 以上管径 涂刷油漆的层数和厚度应满足相关规程的要求 面漆的颜色 油漆的种类由业主确定 面漆品牌由承包商提供 业主确认 A4A4 电气系统及设备电气系统及设备 A4 1设计标准及规程 小型火力发电厂设计规范 GB 50049 94 火力发电厂厂用电设计技术规定 DL T 5153 2002 火力发电厂 变电所二次接线设计技术规程 DL T 5136 2001 电测量及电能计量装置设计技术规程 DL T 5137 2001 继电保护和安全自动装置技术规程 GB 14285 93 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL T 620 1997 交流电气装置的接地 DL T 621 1997 高压配电装置设计技术规程 SDJ5 85 3 35kV 高压配电装置设计规范 GB 50060 92 电力工程电缆设计规范 GB 50217 94 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB 50229 96 小型电力工程直流系统设计规范 DL T 5120 2000 火力发电厂和变电所照明设计技术规定 DLGJ56 95 建筑防雷设计规范 GB 50057 94 A4 2本期工程概况 本工程装机容量 1 C15MW 汽轮发电机组 根据系统规划 电厂按 35kV 一级电压 等级送出 出线 回 接至清河变 A4 3系统接线 11 63 A4 3 1 电气主接线 接入系统按山东滨州鲁能东力电力设计院编制的 博兴环宇热电厂 1 15MW 机组 接入系统方案可研设计 中申报的接入系统 方案如下 1 15MW 机组采用单母线分段 接线方式 发电机出口电压 10 5kV 经一台 20000 kVA 升压变升至 35kV 段 通过 35kV 母联按一期出线接至清河变 A4 3 2 厂用电接线 厂用电系统采用 10kV 及 380V 两级电压 10kV 为不接地系统 380V 低压厂用电为中性点直接接地 A4 3 2 1 高压厂用电系统 10kV 高压厂用工作电源由发电机出口引接 经电缆送至 10kV 配电装置 向高压厂 用负荷供电 A4 3 2 2 低压厂用电系统 本技改工程设 380V 220V 厂用低压系统共设 1 台厂用变压器 由对应的厂用 10kV 配电装置供电 主厂房设一台工作变 为 400V 段系统的低压负荷供电 在主厂房已经设置 1 台备用变 作为全厂低压变压器的备用 上述低压变压器容量按施工图阶段实际计算负荷选择 低压厂用接线方式采用明备用的动力中心 PC 和电动机控制中心 MCC 接线方 式 1 2 机组电调油泵电源全部改为 400V 母线直接供电 并改为双电源供电 凝结水泵 两台 射水泵 两台 循环水泵 两台 电机应分别由 400V 段引接电源 A4 4电气设备布置 主变压器 35kV 配电装置均布置在主厂房 A 列外 35kV 配电装置采用成套开关 柜 内装真空断路器 发电机出口断路器 电压互感器及避雷器 发电机中性点设备均布置在主厂房出 线小间 10kV 系统需增加厂变备用柜 主厂房 380V 工作 段 10kV 段厂用配电装置均布置在主厂房 0 米层 B C 列之 12 63 间 A4 5主要设备选型 A4 5 1 发电机及其辅助设备 发电机及其辅助设备的详细规定 应依据业主在主机招标采购时与相关的供货商 议定的技术规范 型号 供货范围 技术标准和性能保证等 作为承包合同内的供货 规定和要求 有关的制造厂和供应商应按合同规定的 供应商 分包商清单 执行 如有任何改变 需事先取得业主书面同意 发电机主要技术参数 额定功率 15MW 额定电压 10 5kV 额定电流 1031A 频率 50Hz 功率因数 0 8 滞后 励磁方式 静态励磁 A4 5 2 主变压器 变压器型式 三相 双线圈铜绕组无载调压油浸风冷式变压器 冷却方式 油浸风冷 额定频率 50Hz 额定容量 20MVA 绕组温升 65K 时 额定电压 高压侧 38 5 2 2 5 kV 低压侧 10 5kV 额定电流 高压侧 299A 低压侧 1099A 额定电压比 38 5 2 2 5 10 5kV 短路阻抗 7 5 极性 负极性 联接组标号 Y d11 台数 1 A4 5 3 35kV 配电装置 13 63 35kV 配电装置所采用的设备暂按满足短路水平 31 5kA 要求 35kV 高压开关柜采用 KYN61 40 5 型 主变高压侧采用共箱母线桥进线 35kV 配电装置所采用的真空断路器应满足额定电流为 1250A 额定开断电流为 31 5kA 暂定 r m s 额定动稳定电流为 80kA 35kV 配电装置断路器均采用合资厂产品 35KV 系统另外增加主变和联络进线柜两面备用柜 A4 6 4 高低压厂用配电装置 10kV 开关柜按金属铠装手车式开关柜设计 10kV 高压开关柜采用 KYN28A 12 型铠装移开式金属封闭开关柜 10kV 断路器同 一期选择 VEP 12 型 配电装置所采用断路器最低满足额定电流为 1250kA 额定开断电 流为 31 5 kA 额定动稳定电流为 80 kA 低压变压器选用 SG 系列的干式变压器并带防护外壳 国内知名厂家产品 0 4kV 低压配电柜按金属铠装抽屉式开关柜设计 一 二期高 低配电室 电子间 集控制全部配置空调 由设计院计算确定容量 配电室配置工具橱 集控室安装全厂模拟系统图 汽机车间配电盘外增加防尘 防水柜外壳 除正常的备用盘柜外 低压配电盘中的重要负荷抽屉必须有就近的等同的备用抽 屉 以便应急用 汽机 燃料车间盘的双电源开关的 B 路电源应重新引自 400V 二段相应开关柜 A4 6直流系统 按照 小型火力发电厂设计规范 GB 50049 94 小型电力工程直流系统设计规 范 DL T 5120 2000 主厂房内直流系统采用动力和控制合并供电的方式 本期项目 变更工程装设一组 220V 铅酸阀控式蓄电池 蓄电池按无端电池设计 正常以浮充电方 式运行 220V 直流系统采用单母线接线 设一套高频开关电源充电装置及微机型直流 绝缘监察装置 直流系统包括蓄电池组 蓄电池充电器 直流配电屏等 高频开关电源的整流模 块采用 N 1 配置模式 直流系统动力负荷采用辐射型供电 控制负荷采用环形供电方 式 A4 7不停电电源系统 14 63 一期项目变更工程设一套单相式交流不停电电源装置 不停电电源装置包括主机 柜 整流器 逆变器 静态转换开关 旁路隔离变压器柜 旁路稳压器柜 馈线柜等 正常时由厂用工作段向 UPS 提供交流电源 经 UPS 整流逆变供电 当厂用工作段失电 时 由蓄电池组向逆变器供电 当逆变器故障或检修时 由静态开关切换至旁路电源 向负荷供电 A4 8控制 信号及测量 A4 8 1 单元控制室 本工程采用机 炉 电集中的单元控制室 另设一个单元控制室 不设单独电气 继电器室 相关电气设备布置在 2 机主厂房 7 米层的电子设备间 电气控制纳入机组 DCS 系统 实现机炉电一体化控制 以 LCD 和键盘为主要监控 手段 对电气系统的发电机主回路及厂用电系统进行数据采集 监视及控制 对于一 些比较成熟的专用装置 如发电机励磁系统的自动电压调节器 自动准同期装置 继 电保护 故障录波仍采用独立的专用产品 但可通过接口方便地与 DCS 通讯 在 DCS 的 LCD 上对以上系统进行监视及操作 为保证系统的安全可靠性 操作员站台暂考虑 保留下列硬手操 发电机断路器跳闸按钮 励磁开关紧急跳闸按钮 A4 9继电保护 本工程电气设备的保护装置装设原则按 继电保护和安全自动装置技术规程 的 规定执行 根据 防止电力生产重大事故的十八项重点要求 继电保护实施细则 的要求 发电机 主变压器的继电保护采用微机型元件保护 设独立的保护柜 低压厂用变压器保护装置采用装于 10kV 中压开关柜内的微机型综合保护 保护动 作信号传至集控室 DCS 所有综保装置统一由 GPS 通信链接 A4 10 自动装置 A4 10 1同期系统 原同期装置改为 16 路同期装置 为微机型自动准同期装置 同期接线采用单相同 期方式 A4 11 防雷接地 A4 11 1电气设备防止过电压的保护措施 15 63 按 GB50057 94 建筑物防雷设计规范 及 DL T620 1997 交流电气装置的过电压 保护和绝缘配合 规定设计 在发电机出口处和中性点装设氧化锌避雷器以防止雷电 侵入波对发电机的损坏 在 10kV 母线上装设氧化锌避雷器 A4 11 2直击雷保护 水塔上设置避雷针保护 主变附近架设独立避雷针 35kV 高压配电装置也用避雷针保护 高层建筑用避雷带 A4 11 3接地装置要求 接地装置的接地要求按规程 交流电气装置的接地 执行 全厂接地网设计原则为以水平接地体为主 辅以垂直接地体的人工复合接地网 水平接地体采用镀锌扁钢 垂直接地体采用镀锌钢管 保证接地网寿命应保证大于电 厂寿命 为保证人体和设备安全 所有电气设备的外壳都应与接地装置可靠连接并与 一期工程接地相连接 A4 12 电缆设施及电缆防火 本期工程电缆通道采用架空和沟道敷设相结合的方式 主厂房内所有电缆敷设采 用电缆沟道及桥架结合方式 本工程厂区及辅助车间电缆采用电缆沟 桥架 电缆支 架结合的敷设方式 电缆通道按 发电厂 变电所电缆选择与敷设设计规程 规定设置电缆着火阻燃 措施 1 对易遭受外部着火影响的架空敷设电缆 采取防护措施 如涂刷防火涂料 采用耐火隔板及槽盒等 减少电缆着火率 2 对电缆着火后易造成延燃的区段 采取分段隔离措施 达到尽可能缩小事 故范围 减少损失 如电缆沟道通往竖井处用耐火材料封堵 电缆竖井 电缆贯穿楼 板 墙孔及车间配电屏的电缆孔洞均用耐火隔板与软性耐火材料严密封堵 厂区电缆 沟进入建筑物入口处设阻火隔墙等 电缆通道中各电缆的隔离要求 电力 控制和仪表电缆敷设在电缆通道中 应符 合以下要求 当有几层电缆 铜缆 托架时按下列顺序自上而下排列 1 中压电力电缆 2 低压电力电缆 3 控制电缆 16 63 4 通信及仪表电缆 电缆桥架采用镀锌钢质电缆桥架 10kV 电力电缆选用交联聚乙烯绝缘电力电缆 重要及无桥架低压电力电缆采用塑 料绝缘铠装电缆 ZRA YJV22 型 以上实际电缆芯线材质和选型应按照有关电力规范 要求 初设审查时确定 控制电缆采用塑料绝缘铠装 KFFP 型 计算机电缆采用多 芯双屏蔽 DJYPVP22 型 所有 10KV 室外电缆头采用冷缩材质 35kV 电缆头全部采用冷缩材质 A4 13 照明和检修网络 正常照明网络电压为 380 220V 事故照明网络直流 220V 电缆隧道内采用交流 24V 的安全电压 本工程采用照明 检修与动力合并供电方式 照明箱电源由厂用 PC 引接 辅助 车间照明箱电源由就地 MCC 盘引接 主厂房照明灯具统一型号 并由业主确认 事故 照明电源由交直流事故照明切换屏供电 辅助车间事故照明采用应急灯 主厂房检修电源 各辅助车间检修电源由就近的配电盘引接 设检修电源箱 照明箱灯具回路与插座回路分开 插座回路装漏电保护器 为了人员安全疏散 在主厂房楼梯和出入口及其它主要出入口设疏散引导照明 疏散照明用应急灯 根据车间特点 检修范围大小 在适当位置装一定数量和容量的检修动力箱 插 座箱 在箱的总进线回路配空气开关及漏电保护 承包商所进行的电气专业工程需满足电业局调试 验收要求至合格 承包商所进行的电气专业工程需满足一期和本期的调试接口及相关一期调试工作 A5A5 仪表和控制仪表和控制 A5 1 设计标准及规程 规定 火力发电厂热工自动化设计技术规定 NDGJ 16 89 小型火力发电厂设计规范 GB50049 94 A5 2 控制方式 A5 2 1 本期项目变更工程采用机 电 炉集中控制方式 在汽轮发电机房运转 层扩展一期工程的控制室 电子设备间 本期增加工程将二期控制室及电子设备间一 并考虑在内 17 63 A5 2 2 集中控制室内 控制盘台的布置按盘 台分开的原则设计 设机组操作 台和机组监视墙 操作台上布置键盘 鼠标和 21 吋 LCD 及少量独立于分散控制系统 DCS 的安全停机所必需的控制设备 包括 交 直流润滑油泵 手动停机及解列发 电机开关按钮等 另外 集中控制室内还布置有运行记录打印机 本次项目增加工程 的机炉控制盘与一期整体考虑排放位置 并考虑预留二期机炉控制盘的位置 A5 2 3 汽机侧变送器均相对集中布置于就地 A5 2 4 循环水泵房 凝结水等系统的控制均纳入 DCS 在集中控制室进行统一监 控 A5 3 控制水平 A5 3 1 在集控室内实现机组正常运行工况的监视和调整以及异常工况的报警和 紧急事故处理 在少量就地操作和巡检配合下 在集控室内实现机组的启 停 A5 3 2 机组的监视与控制 主要由分散控制系统 DCS 来实现 分散控制系统 DCS 操作员站的键盘 鼠标和 LCD 是运行人员对机组进行监视 调整与控制的中心 当分散控制系统 DCS 发生全局性或重大故障时 可通过操作台上的设备实现机组紧 急安全停机 A5 3 3 分散控制系统 DCS 约设 1000 点 包括 数据采集系统 DAS 模拟 量控制系统 MCS 顺序控制系统 SCS 等 A5 4 自动控制系统的总体方案 A5 4 1 机组主要监测控制系统 DAS 数据采集系统 MCS 模拟量控制系统 SCS 顺序控制系统 ECS 电气控制系统 TSI 汽机本体监测仪表系统 ETS 汽机紧急跳闸系统 DEH 数字电液控制系统 A5 4 2 用于紧急安全停机的系统间的联络信号和 ETS TSI DCS 之间的联络线 采用硬接线实现 A5 5 热工自动化功能 A5 5 1 分散控制系统 DCS 的功能 A5 5 1 1 数据采集系统 DAS 18 63 数据采集系统是整台机组在启动 停止 正常运行和事故工况下的主要监视手段 通过 LCD 显示和打印机等人 机接口装置向运行人员提供各种实时参数或经过处理 的信息 用以指导运行操作 其主要功能有 工艺过程变量的扫描和处理 过程变量包括一次参数 二次参数 计算值 以 及设备运行状态 对过程变量的处理包括正确性判断 数字滤波 非线性校正 工程 单位转换等 显示 包括操作显示 成组显示 棒状图显示 模拟图显示 趋势图显示 报 警显示等 制表打印 包括定时制表 请求打印 事故追忆打印 事故顺序记录 SOE 等 历史数据存储和检索 性能计算 包括机组热耗 汽机效率等计算 A5 5 1 2 模拟量控制系统 MCS a 模拟量控制系统或称闭环控制系统 是机组最重要的控制系统之一 该系统 完成机组的模拟量自动调节控制 根据热力系统的特点 满足机组运行工况的要求 同时该系统还包括单参数回路的自动调节任务 b 本工程的模拟量控制系统主要包括以下项目 过热蒸汽温度控制 汽封压力控制 A5 5 1 3 顺序控制系统 SCS a 顺序控制即开环逻辑控制 是机组主要控制系统之一 其任务是按照各设备 的启停运行要求及运行状态 经逻辑判断发出操作指令 对机组主要设备组或子组进 行顺序启停 同时该系统根据工艺系统要求实施联锁与保护 b 本期工程顺序控制以子组级自动化水平为主 同时具备手动 自动以及驱动 级的各种运行操作模式 主要顺控子组如下 汽水系统 汽机润滑油系统 汽机轴封系统等 A5 5 2 控制系统的可靠性 A5 5 2 1 分散控制系统性能指标 a 系统可用率 99 9 19 63 b 系统精度 输入信号 0 1 高电平 0 2 低电平 输出信号 0 25 c 事件顺序记录 SOE 分辩率 1ms d 抗干扰能力 共模电压 250V 共模抑制比 90dB 差模电压 60V 差模抑制比 60dB e 系统实时性和响应速度 数据库刷新周期 对于模拟量不大于采样周期 一般开关量不大于 1 秒 LCD 画面对键盘操作指令的响应时间 一般画面不大于 1 秒 复杂画面不大于 2 秒 LCD 画面上数据的刷新周期 1 秒 控制器的工作周期 模拟量控制最大执行周期不大于 0 25 秒 250ms 需快速处理 的为 0 125 秒 125ms 开关量控制不大于 0 1 秒 100ms 快速处理的为 0 05 秒 50ms 控制用 I O 的采样周期应与上述周期相协调 从键盘发出操作指令到通道板输出和返回信号从通道板输入至 LCD 上显示的总时间 宜小于 2 5 秒 不包括执行机构动作时间 A5 5 2 2 控制系统可靠性措施 a 分散控制系统控制器的冗余配置 用于机组联锁保护 调节控制和用于监视的采集站控制器将冗余配置 对于重要的顺序控制系统控制器将冗余配置 重要的 I O 信号的通道冗余配置 并分别配置在不同通道板上 必要时分别配置 在不同控制器不同的通道板上 连接各分散处理单元 I O 处理系统 人机接口及系统外设等的数据通讯总线冗余 配置 包括冗余通讯接口模件 冗余的数据通讯总线在任何时候都同时工作 数据通 讯总线的负载容量在最繁忙的情况下不超过 30 40 b 分散控制系统电源的冗余配置 分散控制系统设置高可靠 高电源品质的控制系统电源 UPS 供电 电源故障应 20 63 属系统的可恢复性故障 一旦重新受电 控制系统应能自动恢复正常工作而无需运行 人员任何干预 分散控制系统的机柜 操作员站和工程师站由两路 220V 10 50Hz 1Hz 的单相电 源供电 一路从 UPS 来 另一路从厂用电来 各机柜和站内配置相应的冗余电源切换装置和回路保护设备 机柜内提供二套冗 余直流电源并经过二极管切换回路偶合 c 在 DCS 中 监视 控制和保护系统的信息共享按下列原则进行 监视和控制系统的公用的信息 I O 信息首先引入控制系统的 I O 通道 通过通讯 总线传送至监视系统 控制系统与保护系统都用的过程信息 通过各自的 I O 通道分 别引入 d 分散控制系统的设计按照控制分级原则 功能组级 子功能组级及驱动级 进 行 以便在系统局部故障时 操作员能选择较低的水平控制 而不致丧失对整个过程 的控制 分散控制系统备用容量 通讯总线负荷率 30 40 控制器 CPU 的负荷率 60 最忙时 操作员站 CPU 的负荷率 40 最忙时 存储器占用容量 内存 50 外存 40 I O 模件槽裕量 10 15 I O 点裕量 10 系统电源负荷裕量 40 操作员站允许最大标签量至少应为系统过程 I O 点数的 150 200 e 与其它控制 保护装置之间的信息交换采用 I O 通道时 采取电隔离措施 设置分散控制系统自诊断的模拟诊断画面或报警窗 以便在分散控制系统故障初 期时 能够直观 方便地将故障诊断信息向运行维护人员显示 使其故障位置能尽快 确定 提高系统的运行可靠性 机组的重要保护和跳闸功能如汽机紧急停机 停炉系统 采用独立的装置 每个 跳闸条件设置多个测量通道 每个测量通道有独立的变送器和仪表回路 跳闸回路采 取二取二或三取二逻辑 每个独立的通道有在线试验设施 试验时不会使保护功能失 效 21 63 对每个独立的控制对象 考虑有投入运行的许可条件 以避免不符合条件的投运 还考虑有 动作联锁 以便在危险的运行条件下使设备跳闸 A5 5 3 汽机控制 监测及保护系统的功能 A5 5 3 1 汽机电液调节系统 DEH 电液调节系统实现汽轮机转速与负荷控制 以满足各种工况下的监控与保护 DEH 主要功能包括 汽机转速控制 汽机启动升速控制 ATC DEH 能根据预先给定的升速率 暖机转速 和暖机时间自动改变转速调节的给定值 使汽机由盘车状态以设定升速率均 衡地升速至额定转速 升速率 暖机转速和暖机时间可以由运行人员选定或 者由 DEH 根据汽机的热状态自动确定 汽机超速保护 OPC 自动同期接口 二次调频控制 实现在甩负荷等情况下自动带厂内局域网负荷 负荷功率控制 纯冷凝工况下的电负荷控制 抽汽工况下 按 以热定电 运行方式进行电负荷与热负荷 工业抽 汽压力控制 的牵连解偶控制 最大最小功率限制 阀门管理 在线试验 超速试验 喷油试验 阀门在线活动试验 汽机电液调节系统 DEH 包括就地设备 由汽机制造厂成套提供 并与 DCS 有 可靠的通讯接口 A5 5 3 2 汽机安全监测仪表 TSI a TSI 用于连续监测汽机本体的重要机械运行参数 当参数越限时发出报警或 跳闸信号 b TSI 仪表所监测的主要参数如下 转速 轴振 轴相位移 22 63 汽缸膨胀 胀差 A5 5 3 3 汽机紧急跳闸系统 ETS a 汽机紧急跳闸系统是汽轮机的一个重要保护系统 其任务是监视所有引 入汽机跳闸系统的输入信号 一旦发生异常 ETS 立即发出跳闸指令 实现安全停机 b ETS 监视的参数包括以下主要内容 汽机轴相位移大 汽机超速 润滑油压过低 汽机轴振大 发电机主保护动作 手动停机 其它必要条件 A5 5 4 机组保护系统 1 保护系统的功能是从机组整体出发 使炉 机 电及各辅机之间相互配合 及时处理异常工况或用闭锁条件限制异常工况发生 避免不正常状态的扩大和预防误 操作 保证人身与设备的安全 2 本工程拟设置下列保护项目 汽机危急遮断系统 ETS 各重要辅机保护 由 SCS 实现 3 为确保保护装置正确 可靠地动作 对影响机组安全运行的重要讯号采用三 取二或串 并联逻辑 其接点信号取自专用的就地仪表 参与保护的压力开关安装中 设立单独取样点 并选用进口压力开关 A5 5 5 热工信号报警系统 热工信号报警由分散控制系统的 LCD 报警 并可通过打印机打印出其报警时间 性质和报警恢复时间 A5 6 热工自动化设备选型原则 A5 6 1 分散控制系统 DCS A5 6 1 1 分散控制系统应通过技术经济比较 选用具有高可用性 可靠性 可操 作性 可维护性和可扩展性的控制系统 A5 6 1 2 选用相同机组运行业绩的厂家 23 63 A5 6 1 3 DCS 供货商应具有良好的技术支撑和服务能力 A5 6 2 其它控制子系统 A5 6 2 1 汽机本体监测仪表装置 TSI 由汽机厂配供 A5 6 2 2 汽机紧急跳闸系统 ETS 由汽机厂配供 A5 6 2 3 汽机电液控制系统 DEH 由汽机厂配供 A5 6 2 4 电缆及电缆桥架的选型原则 a 主厂房 油等区域热控用电源电缆 控制电缆 计算机电缆 补偿电缆采用 阻燃型 高 低温环境下敷设的电缆采用耐高温或耐低温电缆 b 计算机电缆 补偿电缆采用对绞分屏电缆 控制电缆 DI 类型 采用总屏电 缆 c 所有仪表及控制电缆采用铜芯 d 电缆规格要求 种 类型号 截面 芯数备 注 一般电源电缆 截面 与电源功率相匹配 芯数 2 4 7等 开关量信号DI DO点电缆 截面 1 0 6芯及以上考虑备用 长度 200m时截面为1 5 模拟量信号电缆 4 20mA 截面 1 0 4个对绞及以上考虑备用 长度 200m时截面为1 5 模拟量信号电缆 热电阻RTD 截面 1 0 4个对绞及以上考虑备用 长度 200m时截面为1 5 热电偶补偿电缆 截面 1 0 4个对绞及以上考虑备用 长度 200m时截面为1 5 e 带有腐蚀性的车间采用耐腐或铝合金电缆桥架 f 主厂房等其它区域采用热镀锌钢桥架 钢板厚度不低于 2 5mm A5 6 3 其它主要热工设备 变送器采用性能价格比优越 且有良好电厂运行业绩的智能变送器 本工程的 变送器建议在 EJA E H Rosemount 三种品牌的国产引进技术型产品中选择 变送器采用精度满足 0 1 级以上的智能型变送器 普通就地压力表可为 1 5 或 1 0 级 凝汽器真空就地测量应采用不锈钢 0 4 级 精密压力表 热电偶 热电阻 双金属温度计选用符合国家现行标准的国 内优质产品 其中热电偶选用铠装 K 型 热电阻选用铠装 PT100 型 蒸汽管 道上的双金属温度计应加装内套管 压力开关 采用进口产品 24 63 重要的自动调节系统中的执行机构采用中外合资智能一体化产品 阀门电动装置采用技术可靠的智能一体化产品 只设置电源开关柜 且有 10 的备用余量 电动执行机构应采用统一供电方式 380V 或 220V 应尽量统一品牌 节流装置 在设计节流装置的安装位置时 必须留有足够的直管段 A5 7 电源 A5 7 电源是热控设备的动力 是机组安全运行的保证 必须保证供电电源的可靠 性 a 汽机 凝结水系统电动阀门用 380 220VAC 电源 采用双回路供电方式 分 别接自相应低压厂用母线的不同段或不同半段 b 热工保护装置 单元控制室内热工检测 热工信号以及其它大型热工控制设 备的电源采用双回路供电 一路来自交流不停电电源 220VAC 一路来自低压厂用母 线 220VAC c 热工保护 控制用直流电源 引自厂用蓄电池组 d 直流电源采用 220VDC 每个控制和仪表系统或控制柜组所要求的交流和直流 电源均应分别来自两个独立的电源 供电设计做到一路电源故障不会使电源中断 电源 切换不会导致控制系统失效 e 对于分散控制系统 DCS 的 220VAC 电源 将提供满足 DCS 要求的高品质 高可靠性的电源 为两路电源供电 一路 UPS 另一路来自低压厂用电母线 两路电源 的自动切换 将在 DCS 系统内部实现 由 DCS 供货厂商负责完成 f 不停电电源装置 UPS 提供的 220VAC 电源 应是有一线直接接地的单相两线 制系统 其技术指标为 电压稳定度 稳态时不大于 2 动态过程中不大于 10 频率稳定度 稳态时不大于 1 动态过程中不大于 2 波形失真度 不大于 5 备用电源切换时间 不大于 5ms 厂用交流电源中断情况下 UPS 能保证连续供电至少半小时 其他 应与甲方联系解决以下问题 1 DCS 控制系统机柜颜色与结构尺寸应与二期同一设备间的机柜统一考虑 2 就地接线盒 仪表保护柜的颜色与结构尺寸应按全厂要求统一考虑 25 63 3 变送器 压力开关与仪表管路的接口形式 应按全厂要求统一考虑 A A6 6 供排水系统及设施供排水系统及设施 A6 1 设计标准及规程 小型火力发电厂设计规范 GB50049 94 火力发电厂水工设计规范 DL T 5339 2006 火力发电厂生活消防给水和排水设计技术规定 DLGJ24 91 生活饮用水卫生标准 GBJ102 85 室外给水设计规范 GB50013 2006 室外排水设计规范 GB50014 2006 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268 97 泵站设计规范 GB T50265 97 A6 2 系统功能 A6 2 1 补充水系统 一期安装完 A6 2 2 循环水量及冷却塔 本期为 1