承德硫酸项目余热发电初步方案

1、承德兴隆凯兴硫酸厂硫酸生产线3MW余热发电工程可行性研究报告新能源股份有限公司日 期： 二一三 年 七 月 新能源股份公司 - 2 -承德兴隆凯兴硫酸厂3MW硫酸余热发电工程 可行性报告版权声明本文件内容所承托的权益，全部为新能源股份公司所有。本文件仅提供建设单位并按建设单位意愿提供有关审查机构为本项目而使用。持有人对文件中载明的技术信息、商务信息应给予保密。未经本公司书面允诺和许可，不得复制、披露或提供第三方。对发现非合法持有本文件（包括复印件）者，我公司保留追偿的权利。 This document is the property of SuunPower. CO.,LTD, and is

2、only used for this project to the owner and the censorship. All technical and business information are confidential. It shall not be copied, duplicated, submitted or disclosed to any third party without prior written consent of SuunPower. CO.,LTD.目录版权声明11、总论41.1项目名称41.2建设地点41.3项目背景41.4方案设计范围41.5设计原则

3、52、项目建设条件62.1建设场地62.2工程地质条件62.3气象资料62.4地震裂度62.5水源62.6余热资源63、主要设备选择84、工程设想104.1热力系统104.2保温工程124.3化学水处理系统134.4供、排水系统164.5主厂房布置194.6电气部分204.7热工控制系统264.8土建部分324.9采暖通风及空调335、环境保护355.1设计依据355.2主要污染物355.3噪声治理及其影响分析375.4废水治理及其排放与影响分析375.5环境效益386、劳动安全与工业卫生396.1设计依据396.2企业目前的劳动安全卫生概况396.3自然灾害防范措施406.4安全卫生防护措施

4、406.5劳动安全卫生管理437、节约和合理利用能源447.1辅机选型节能447.2系统设计节能447.3节约用水措施448、电站定员458.1组织机构458.2项目定员451、总论1.1项目名称承德兴隆凯兴硫酸厂3MW硫酸余热发电工程。1.2建设地点本工程建设场地位于河北省兴隆县。1.3项目背景根据承德兴隆凯兴硫酸厂的总体发展规划，拟对其硫酸生产线配套余热发电系统进行改造，达到增效减排的目的。承德兴隆凯兴硫酸厂硫酸生产线于2008年兴建，2011年投产，现有生产规模为100Kt/a。并配备1炉1机余热发电系统，但因各种原因造成现有汽轮发电机组偏小，余热锅炉效率不高等问题，根据承德兴隆凯兴硫酸

5、厂总体规划，拟对现有硫酸生产线余热发电系统进行优化改造。1.4方案设计范围（1） 余热锅炉及其附属管道等设施改造；（2） 汽轮发电机组、厂房及其配套设施改造；（3） 循环冷却水系统改造；（4） 化学水处理系统改造；（5） 硫酸生产线系统改造改造；（6） 电气系统的发电机及其引出线系统至余热电站侧出线联络柜；（7） 热工控制系统改造；（8） 全场综合管网（含烟、风、汽、水、电、控等）。1.5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） 电站的运行方式为上

6、网运行，即当电站启动投入运行时需要10.5KV的启动电源，启动电源由对侧10.5KV母线提供。（3） 电站用水取自硫酸生产厂区工业水，余热电站设计不考虑水源问题；（4） 尽可能利用公司现有设备、设施，优化设计，尽最大可能利用余热；（5） 设备及元器件均采用国内知名品牌；（6） 余热电站采用DCS控制系统，达到高效、节能、稳定、优化控制的目的，减少操作定员，降低生产成本。2、项目建设条件2.1建设场地利用原有余热电站的厂房并在原锅炉位置布置新锅炉，不需要新建场地。2.2工程地质条件由建设方提供相关资料或现场勘测后确定。2.3气象资料承德兴隆县地处河北省东北部、承德市南部、长城北侧。境域地势北高南

7、低，山地占总面积的90%。全县平均海拔1000米左右，年平均温度在6.510.3度之间，年降水量727.9mm。冬季盛吹西北季风，寒冷一月平均气温为-7.5，夏季吹东南季风,天气炎热多雨，七月平均气温在22以上，无霜期约为135天。 2.4地震裂度根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）,拟建场地的抗震设防裂度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。2.5水源项目的建设、生产、消防用水均取自厂区内供水系统。2.6余热资源根据承德凯兴硫酸厂提供的硫酸生产线的废热参数，考虑硫酸生产工艺要求，生产线可利用的热量范围如下：生产线100Kt/a废气量（Nm3/h）26400锅炉入口温度（）95

8、0锅炉出口温度（）4003、主机设备选择根据承德兴隆凯兴硫酸厂提供的硫酸生产线余热参数，特选定余热锅炉蒸汽参数3.8MPa/450，汽轮机进汽参数3.43MPa/435，确定生产线余热电站装机容量为3MW。主要参数确定如下。余热锅炉数量100Kt/a生产线入口废气量： 26400Nm3/h入口废气温度： 950出口废气温度： 400蒸汽量： 12.3t/h蒸汽压力： 3.8MPa蒸汽温度： 450给水温度： 1041台依据蒸汽参数，经过计算汽轮发电机组的发电量为2733kW，汽轮发电机组装机容量设计为3MW，汽轮机选为凝汽式。机组的主要参数选定如下：设备名称规格及型号数量凝式汽轮机型 号：N3

9、-3.43额定功率：3000kW额定转速：3000r/min进汽压力：3.43MPa进汽温度：435进 汽 量：12.3t/h排气压力：0.007MPa1台汽轮发电机型 号：QF-3额定功率：3000kW额定电压：6.3kV额定转速：3000r/min1台系统的各项主要指标汇总如下：序号技术名称单位指标备注1装机容量MW32计算发电功率kW27333年运转小时h72004年发电量104kwh19675年供电量104kwh18106电站自用电率%87折合年节省标煤量万吨0.61336g/kwh8折合年CO2减排量万吨1.08600g/kwh4、工程设想4.1热力系统4.1.1概述根据硫酸生产线的

10、废热参数，采用1炉1机的方案，生产线建1台余热锅炉；配1套汽轮发电机组，汽轮机为凝汽式，发电机采用6.3KV的可控硅励磁发电机。4.1.2硫酸生产工艺系统改造结合硫酸生产线工艺布置情况，锅炉采用卧式布置，烟气纵向冲刷受热面，拟将余热锅炉布置在沸腾炉和旋风除尘器之间，拆除原冷却器，锅炉入口烟道与沸腾炉出口带保温砖的烟道相连接，锅炉出口400度左右的烟气与一级旋风除尘器入口相连接回至原系统。锅炉排出的积灰、旋风除尘器和电除尘器排出的矿尘依次进入矿渣输送系统中。同时在沸腾炉床内布置管束汽化冷却器装置，保证炉床温度小于900。4.1.3热力系统设计的原则及特点4.1.3.1主蒸汽系统 主蒸汽系统采用母

11、管制，且在锅炉出口和汽机进口处装设电动阀门，以保证主蒸汽系统运行维护的可靠灵活性和安全性。进口蒸汽从主汽母管接引，主蒸汽材料为20G。为缩短机组启动和停机时间在主汽门前主蒸汽管上装防腐排大气管。4.1.3.2主给水系统本期工程设一台大气式旋膜除氧器，每台出力为15t/h，除氧水箱有效容积为10m3，除氧水箱的贮水量可满足锅炉额定工况下40min的给水量，满足规程要求。除氧器采用定压运行方式，除氧器的补充水为从化学车间来的除盐水。除氧器出来的104的低压给水经锅炉给水泵升压后，经高压给水管道送至锅炉省煤器。高压给水泵一用一备，互为联锁备用。在省煤器前的高压给水管道上设有给水操作台，设有给水调节阀

12、。正常运行时，给水由主路调节阀调节。 低压给水也采用母管制，除氧器的低压给水母管，接到给水泵入口。在系统中，沿低压给水管道的水流方向，在给水泵入口前设有一只手动闸阀和一只滤网。4.1.3.3 凝结水系统汽轮机排汽经凝汽器冷却成凝结水，自凝汽器热井排出，经汽封加热器、低压加热器加热后，送入除氧器，凝结水系统为母管制。在汽封加热器后设有凝结水再循环管路，凝汽器上须增设除盐水补水接口，以便于在机组运行和启动时充水和保证凝汽器热井水位。汽封加热器设有小旁路，当设备事故时可以将该设备切除，不影响整个系统正常运行。4.1.3.4 疏水系统汽机本体疏水进入疏水膨胀箱。4.1.3.5抽真空系统为保证汽轮机凝汽

13、器运行时的真空度，汽机设有1个射水箱、1台射水抽气器，2台射水泵，射水泵一运一备，启动时两台泵同时运行。4.1.3.6余热利用装置余热锅炉是余热发电系统的主要设备之一，烟气和水在锅炉内进行热交换，给水被加热成蒸汽，实现余热的回收。锅炉采用卧式布置，烟气纵向冲刷受热面，第一烟道为空烟道，有利矿尘的沉降提高除灰效率，然后依次布置过热器、蒸发器，同时在沸腾炉床内安装蒸发受热面，受热面由环形集箱和作为受热面的管子组成，环形集箱由下水管和汽水引出管与锅筒连接，从而构成一个循环闭路，从而保证炉床温度小于900。余热锅炉除灰方式采用机械振打。4.1.3.7汽轮发电机组汽轮机和发电机都属于发电系统的主要设备，

14、蒸汽在汽轮机中膨胀做功，推动动叶片输出机械功，从而带动发电机生产电能，完成能量的关键性转化，实现余热的有效利用。4.1.4主要辅助设备选择设备名称规格及型号数量备注给水泵流量：15m3/h扬程：450m2台1用1备除氧器（热力除氧）出力：15t/h水箱容积：10m31台4.2保温工程4.2.1概述4.2.1.1设计范围本设计范围包括热机专业设计范围的汽水系统，烟、风系统，公用设施，机炉附属设备，平台扶梯及支吊架。4.2.2设计主要依据4.2.2.1火力发电厂保温油漆设计技术规程（DL/T 5072-1997）4.2.3设计原则4.2.3.1保温设计原则具有下列情况之一的设备、管道及其附件必须按

15、不同要求予以保温：4.2.3.2外表面温度高于50且需要减少散热损失者；4.2.3.3需要减小介质的温度或延迟介质凝结的部位；4.2.3.4要求防冻、防凝露者；4.2.3.5工艺生产中不需保温的，其外表面温度超过60，而又无法采取其他措施防止烫伤人员的部位：4.2.3.6管道距地面或平台的高度不小于2.1m；4.2.3.7靠操作平台水平距离小于0.75m。4.2.4保温做法4.2.5.1锅炉外保温采用硅酸铝板外罩瓦楞板；4.2.5.2烟道保温采用耐火砖加硅酸铝板外罩镀锌铁皮；4.2.5.3蒸汽管道采用硅酸铝和岩棉的复合材料；保温厚度根据当地室外温度，按照相关标准规范计算确定。管道根据国家规范采

16、取防冻、防腐措施。4.3化学水处理系统按照规范，为了保证余热电站的长期安全稳定高效运行，锅炉给水指标按照GB/T12145-1999火力发电机组及蒸汽动力设备水气质量标准规定中中温中压锅炉汽、水品质标准要求进行设计。该工程拟新建一套反渗透+混床系统，以保证除盐水水质。4.3.1补水水源采用原厂区供水网系统4.3.2化学水处理系统的设计及选型依据水质检验报告暂缺注：硫酸余热发电不考虑水站的建设，水站的建设由硫酸厂负责。4.3.3新装机组的水汽质量标准4.3.3.1锅炉给水浊度：5mg/L硬度：0.3mmol/LPH：89.5油：2mg/L全铁：0.1 mg/L溶解氧：0.05mg/L4.3.3.

17、2炉水总碱度：8mmol/LPH：1012亚硫酸根：1030mg/L磷酸根：1030mg/L相对碱度：0.24.3.4锅炉补给水处理4.3.4.1锅炉补给水量和水处理能力确定锅炉总蒸发量：12.3t/h厂内水汽损失：正常损失量：5% 0.62t/h排污损失量：2% 0.25t/h其他汽水损失：按0.5t/h计算考虑锅炉机组因启动或事故而增加的水量：增加的水量： 10% 1.2t/h锅炉正常补水量： 1.05t/h事故最大补水量： 2.25t/h综合考虑，锅炉补给水系统设备出力按6t/h确定。4.3.5化学水处理系统的确定根据水源水质和各主要设备对水、汽质量的要求，参考余热锅炉的给水标准，从有利

18、于环境保护和降低酸碱耗量、降低成本，保证锅炉给水水质，提高供水安全可靠性考虑，该工程采用反渗透+混床除盐水系统。化学水处理车间的供水由原硫酸厂区给水管网供给。处理流程为：原厂区生活、生产给水管网供给的原水，经过多介质过滤器、活性碳过滤器，除去原水中的固体颗粒和悬浮杂质；再经过反渗透装置清除了其中大部分离子，成为淡水；淡水经过除碳器，除去水中二氧化碳进入中间水箱；由中间水泵进入混床，除去水中残存离子，成为除盐水，进入除盐水箱，通过除盐水泵供至主厂房。4.3.6锅炉汽包水质调整锅炉汽包水质调整，采用药液直接投放的方式由专设加药泵向锅炉汽包内投加Na3PO4溶液，调节PH值采用加氨装置。4.3.7控

19、制方式化水系统中的反渗透系统采用就地PLC控制，其他均采用手动控制。4.3.8废水排放在水处理的同时也会产生一定量废水，包括过滤器反洗排水、交换器反洗排水、各种设备渗漏水，这些废水通过水处理车间室内排水沟收集到室外的地下废水中和池，经中和后排入排水系统。4.3.9化学水处理车间布置化学水处理车间的建筑形式为单层布置方式，水处理车间设置在汽机房的侧面，内设值班室、药剂贮存间、化学分析室等。单层布置，面积为15m×6m，除盐水箱布置在室外。4.4供、排水系统4.4.1设计依据4.4.1.1当地的气象资料及该工程的工程地质及水文。4.4.1.2发电工艺提供的相关资料。4.4.1.3室外给水

20、设计规范GB50013-2006。4.4.1.4室外排水设计规范GB50014-2006。4.4.1.5建筑设计防火规范GB50016-2006。4.4.1.6建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005。4.4.1.7生活饮用水卫生标准。4.4.1.8小型火力发电厂设计规范。4.4.2设计内容新建厂区室外生活给水系统、生产给水系统、消防系统，室外雨水排水系统、污水废水排水系统。新建构筑物室内生活给水系统、消防系统。4.4.3概述余热电站用水由硫酸厂给水系统供给，供水至余热电站。4.4.4生产给水系统本工程生产用水为化学水处理用水、汽机房工业用水等。生产总用水量为43.45m3/h，其中：化

21、学水处理补水量约： 1.05m3/h冷却塔补水量： 14.7m3/h不可预见水量： 3m3/h根据冷却水用量及水压要求，设2台循环冷却水泵。循环冷却水系统包括循环冷却水泵、冷却构筑物、循环水池及循环水管网。该系统运行时，循环冷却水泵自循环水池抽水送至各生产车间供生产设备冷却用水，冷却过设备的水（循环回水）利用循环水泵的余压送至冷却构筑物，冷却后的水流至循环水池，供循环水泵继续循环使用。循环冷却水补充水源为附近地下水，经过过滤和加药处理，可以达到冷却水补水水质要求，可以直接作为循环冷却水补充水源。根据工艺要求，余热发电循环冷却水的主要用水点为凝汽器、冷油器、空气冷却器。（1） 循环冷却水量：根据

22、目前全国已建电站的经验，结合云南的气候特点，取循环水的冷却倍率夏季为65，冬季为60。冷却用水量为90t/h，其他辅助机械冷却水量为冷水10t/h；夏季总循环水量为900t/h。其中冷油器和空冷器接工业水作备用水源，管道与厂区工业水管网对接。在设计时取总循环水量为900m3/h。（2） 循环冷却设备循环水泵选用2台，1用1备，单台流量为500t/h，扬程为24m；冷却塔选用玻璃钢冷却塔2台，单台出水能力为1200t/h。为保持水质的稳定，定期加入阻垢剂与杀菌剂，分别投加HEDP和ClO2。HEDP除去水中的Ca2+ ,Mg2+等金属离子，降低水的硬度，防止设备、管道结垢；ClO2防止水中滋生藻

23、类，同时可以杀菌作用。（3） 循环水系统布置循环冷却水泵置于循环水泵房内。冷却塔单列布置，平面尺寸约为9m×15m，沿塔四周在塔脚处设回水台，冷却塔下设循环水池。循环水泵布置在主厂房里。循环冷却水补水管道由厂区输水管道引入。（4） 主要设备选型设备名称规格及型号数量备注玻璃钢冷却塔循环水量：900t/h1台循环水泵流量：5003m3/h扬程：24m2台1备1用4.4.5生活给水系统本工程位于原有厂区内，可利用原有部分生活设施，因此生活用水量增加很少，约各为2.5m3/d，现有生活，消防给水系统即可负担。4.4.6消防给水系统由于本工程是硫酸厂的一部分，消防水系统采用与原硫酸厂消防水系

24、统连接，本工程不再单独设置独立的消防水系统。按国家现行标准建筑设计防火规范GB50016-2006的规定在汽机房设置室内消火栓，根据建筑灭火器配置设计规范的规定，在各建筑物内设置灭火器。室外消防给水利用厂区原有消防系统，同一时间内火灾次数按一次计算，室外消防用水量为15L/s，火灾延续时间按3小时计算。室外地下消火栓沿厂区道路设置，间距为不大于120米，室外消火栓的保护半径不大于150米。室内消防给水系统根据小型火力发电厂设计规范的要求进行设计。本工程位于原有厂区内，可利用原有部分生活设施，生活用水量增加量约为1.5m3/d。4.4.7排水系统本工程排水包括生产和生活排污水，生产污水主要来自化

25、学水处理车间、锅炉及冷却水系统排污；化学水处理车间酸碱废水经中和池中和处理后，排入厂区原有排水管网。生活污水经化粪池预处理后，排入厂区现有污水排水系统。4.5主厂房布置主厂房布置图纸具体以设计图纸为准。主厂房采用旧厂房改建。（1） 余热锅炉布置在硫酸生产线余热点附近，就近连接废气管道。余热锅炉布置于硫酸生产线沸腾炉和旋风除尘器之间，采用露天布置。占地约为10×8m2，采用露天布置。排污扩容器、汽水取样器等布置在±0.000平面。（2） 高、低压配电间和汽轮发电机组合建一个厂房，现有厂房总体尺寸为24×24m2。其中高低压配电间布置在零米，控制室设在运转层。（3）运

26、转层标高为4.50 m。汽轮发电机组纵向布置，汽轮发电机组冷凝器中心线距A列柱8.5m，B列柱前2m左右布置台给水泵，并留有通道。汽机间设置一台双钩桥式起重机，起重量为16/3.2t，供检修汽轮发电机组用。（以上尺寸仅供参考，具体以初步设计为准）。4.6电气部分4.6.1设计依据电站电气设计的内容与深度电力工程电气设计手册4.6.2系统概述4.6.2.1公司电力系统现状资料暂缺。4.6.3电气主接线本工程安装3MW发电机一台。发电机技术参数如下：额定功率: 3MW额定转速：3000r/min 额定电压：10.5KV 频 率：50Hz 功率因素：cosø=0.8 发电机均采用发电机-线

27、路组接线方式接入市电10kV母线。厂用电源由原厂区内低压电源提供。以上接线的特点是：接线简单，节约投资，安全可靠，运行灵活。在10kV发电机出口柜处设置同期并网点。4.6.4主要电气设备选择4.6.4.1 10kV系统高压柜可选用原发电系统高压柜，只需对柜内电流互感器及测量计量仪表进行更换。4.6.4.2 高压联络电缆选用YJV22系列电缆；4.6.4.3 不设厂用变压器，厂用电由原厂区提供，改造部分低压柜。4.6.4.4.发电机励磁系统拟采用由主机设备厂家配套的静止可控硅自动励磁调整装置。4.6.5厂用电接线及布置4.6.5.1低压厂用负荷经过低压厂用电负荷计算，低压厂用负荷约400kVA。

28、4.6.5.2低压配电系统低压配电屏拟选用原发电系统配电屏，改造部分低压柜。低压配电系统采用需设双电源。4.6.5.3 配电室电气设备布置高低压配电装置，励磁变压器及厂变均布置在余热电站主厂房的高低压配电室内，配电室长为15米，宽度为8米。4.6.5.4主控设备布置电气与热机合用一间控制室，主控室布置在主厂房7米，具体布置以设计图纸为准。4.6.6直流电系统采用原发电厂直流系统，本期改造不需再单设直流系统4.6.7二次线、继电保护及自动装置4.6.7.1概述 发电机保护系统采用综合自动化电气控制系统。1、系统采用以计算机监控、常规控制、微机保护组成的综合自动化系统。采用适合于电站环境、技术先进

29、、维护方便、性能价格比高的新机型及软件版本。2、系统采用模块化、分层分布式开放结构，满足可靠、安全、经济、实用、先进、功能齐全及便于扩充的基本原则。3、系统采用网络技术，充分考虑以后工程规模及功能的扩展需要。挂在网上的每台计算机均采用开放的系统软件，便于功能和软硬件的扩充，并可通过网络拓展，增加监控功能及监控计算机数量；网络由现场总线及以太网组成。4发电机及线路、变压器保护全部采用微机保护，发电机保护测控、10.5KV线路保护测控以集中组屏方式安装于电站主厂房7米主控室。厂变的保护单元安装在高压柜内。各保护单元相互独立、互不影响，独立完成其保护及控制功能，并通过通讯接口向后台监控系统传送保护信

30、息。5所有的微机保护均由单独的开关电源供电，主要的硬件设备采用冗余配置，监控系统采用双机热备用。6装置具备自检功能及PT在线检测功能。当装置故障或异常时，能闭锁相关保护并能发出报警信号，故障影响范围要降低到最小。7接入装置的各种交流、直流信号有抗干扰措施。4.6.7.2同期屏在10.5kV发电机出口开关处设置同期并网点，以满足发电机同步并列和各个同期点的并网操作；同期屏设手动准同期及自动准同期各一套装置。4.6.7.3自动励磁屏自动励磁屏由主机设备配套提供，本工程采用静止可控硅励磁，它能快速调节发电机输出电压达到稳定，其强励功能在0.2秒内使电压提升到额定值。4.6.7.4发电机保护主要设主保

31、护和后备保护各一套，保护内容如下：发电机差动保护发电机过流保护发电机失磁保护发电机定子接地保护发电机过电压保护发电机对称过负荷保护发电机转子一点接地、两点接地保护TV断线保护4.6.7.6主控室布置电气操作台一部，用于集中控制操作。原发电厂综保装置基本能满足要求，本期工程只需对原综保装置做部分改造。4.6.8过电压保护与接地按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620-1997与交流电气装置的接地DL/T621-1997规定进行设计。4.6.8.1侵入波过电压保护为防止雷电侵入波对电气设备造成危害，在6.3kV母线装设过电压保护器。此外，在发电机中性点装设避雷器，以防止中性点反射引起的过

32、电压。4.6.8.2雷击保护在厂房屋顶设置避雷网，防止直雷击危害。4.6.8.3接地装置围绕建筑物用60×6的镀锌扁钢埋地深0.8米做联合接地装置，接地装置采用50X5的镀锌角钢作为接地极，必要时增加人工接地体，以保证接地电阻和跨步电势不超出规程要求的数值，余热电站接地网必须和厂区接地网连接。所有带电金属外壳都做可靠接地，现场通过镀锌圆钢或镀锌扁铁将金属外壳或基础和接地网相连。配电柜基础作重复接地和接地网相连，配电柜外壳有专用铜编织线将柜子接地铜排和基础可靠连接，并作重复接地。防雷接地、工作接地和保护接地合并共用一套接地装置。4.6.9照明与检修网络4.6.9.1照明本工程的照明由正

33、常照明和事故照明组成，正常照明为厂房各部分提供合适的照度，正常照明电压为交流220V。在主厂房设置事故照明配电箱，电源引自主控室交流电源屏内的直流逆变装置。照明灯具主要选用荧光灯、配照型或广照型工厂灯。4.6.9.2检修网络在主厂房0米，7米运转层、锅炉等处设置检修电源箱，由就近的厂用电低压配电装置供电，检修电源箱提供380V、220V、12V检修电源。4.7热工控制系统4.7.1概述本余热电站的机、炉、电控制采用先进的分散控制系统（DCS），实现全LCD监控。本系统是一个控制功能分散、监视管理集中的控制系统，取消了常规模拟仪表盘和模拟流程图，代之以液晶显示器，更便于运行人员监视和操作，同时大

34、大缩小了中央控制室的建筑面积。此外系统中采用了面向过程的语言，硬件均为模块化，使整个系统的操作和维护更加简便。系统采用不间断电源供电，防止数据丢失和电源干扰，保证了运行的安全可靠性。系统包括除氧给水、锅炉、汽机、发电机等的操作和保护。热工自动化设计参照DL/T5175-2000火力发电厂热工控制系统设计技术规定和GBJ49-83小型火电厂设计规范，以及锅炉和汽机制造厂提供的技术资料基础上，以保证机组安全和满足经济运行的要求设计的。4.7.2设计标准和规范主要参照中国的设计标准及本专业相关的设计规程、规定进行设计。主要有：火力发电厂设计技术规程DL/T 5000-2000火力发电厂热工控制设计技

35、术规定DL/T 5175-2003火力发电厂初步设计文件内容深度规定DL/T 5427-2009火力发电厂辅助系统（车间）热工控制设计技术规定DL/T 5227-2005火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定DL/T 5182-2004火力发电厂热工自动化试验室设计标准DL/T 5004-2004火力发电厂与变电所设计防火规范DL/T 50229-2006工业电视系统设计规范GBJ115-874.7.3热工自动化水平和控制方式4.7.3.1为保证机组的安全经济和合理的运行，设置比较完整的热工检测、自动调节、联锁保护及热工信号的报警装置等。其自动化水平将使操作人员在中央控制室内

36、能够完成正常运行工况下的全部热工参数的监控和一些主要设备在事故状态的紧急停车操作，并且可以对机组的热力系统及主辅设备进行热工参数的控制，监视和调整，对机组的异常工况及时报警和进行事故记录，对有关参数进行数据处理。4.7.3.2 电子设备间布置DCS机柜、热控电源柜、DEH机柜等，电动门配电箱等就地布置。为方便机炉操作人员的联系和协调，只设置一个中央控制室。 4.7.3.3 DCS系统的基本功能包括：（1）采集和处理功能（DAS）数据采集系统（DAS）为DCS的一部分，通过CRT屏幕的显示，为运行人员提供机组运行的各种信息，具有报警显示、报表打印、模拟量输出、开关量输出、运行操作指导、事故追忆、

37、画面拷贝和性能计算等功能。数据采集系统（DAS）能采集和处理所有与机组有关的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的运行信息，实现机组安全经济运行。一旦机组发生任何异常工况，能及时报警，提高机组的可利用率。（2）模拟量控制系统（MCS）模拟量控制系统（MCS）为DCS的一部分，能全面采集各类模拟量，协调锅炉、汽机及辅机的运行。主要控制回路有：机组负荷、主汽压力、给水、除氧器水位、凝汽器水位、轴封压力、汽包水位等的自动控制。控制系统有联锁保护功能，能防止控制系统错误的及危险的动作，联锁保护系统能保证整个系统的安全运行。（3）顺序控制系统（SCS）顺序控制系统为DCS的一部分，能完

38、成锅炉、汽轮机及其辅机系统、凝结水处理等的启停顺序控制。根据工艺系统的特点和要求，把机组和辅机的启、停控制程序分成若干个特定的功能组，分别接受SCS的指令，实现有关程序控制功能。对于每一个子组项及其相关设备，它们的状态、启动许可条件、操作顺序和运行方式，均能在液晶显示器上显示出系统画面。在手动顺序控制方式下，根据操作员按照顺序进行。设备的联锁、保护指令具有最高优先级；手动指令比自动指令优先，对于重要的设备或过程具有防误操作功能。被控设备的“启动”、“停止”或“开”、“关”指令互相闭锁，使被控设备向安全方向动作。（4）汽机紧急跳闸保护系统（ETS）由DCS实现,完成对汽机本体的监视和控制。它的主

39、要功能有： 监控汽机某些参数，当这些参数超过了运行极限时，关闭汽机进汽阀。接受所有的汽机跳闸接点输入，发出跳闸信号，并实现跳闸试验功能。下列情况下实现紧急停机：汽机超速润滑油压低轴向位移大推力瓦温度高汽机振动大发电机保护动作汽机数字电液调节系统（DEH）由汽机厂家配置。采锅炉汽包水位设置液晶显示器及摄像头监控系统。4.7.3.4锅炉系统汽水系统和烟气系统的监测按照锅炉厂要求设置。实现自动记录各监测量，汽包水位的自动调节、保护以及锅炉给水泵的连锁、保护跳闸等功能。实现给水流量、汽包水位的自动控制。4.7.3.5汽机系统以保证汽轮机正常运行为原则，设置了各项保护，确保汽轮机的安全运行。实现机组转速

40、控制，负荷控制，汽机主控制，凝汽器水位自动控制。4.7.3.6化学水系统化学水系统的监测按照化水厂家的要求设置。实现自动记录各监测量，水箱水位的自动调节、保护以及除盐水泵的连锁、保护跳闸等功能。实现补水流量、水箱水位的自动控制。4.7.4系统的配置原则4.7.4.1完整原则将为需方提供一套完整的、稳定可靠的、满足控制要求的DCS系统。4.7.4.2 可靠性原则系统主控单元冗余、操作站冗余。4.7.4.3 负荷原则所有的子系统，包括控制站、操作站、工程师站、通讯系统、电源系统等，其负荷都不超过其硬件、软件能力的80%。模块及点数考虑不少于15%备用量。 4.7.5常规自动化仪表设备本项目的仪表系

41、统的设计是在满足工艺要求，保证设备连续、安全、长期运行的前提下，依照可靠性、先进性、经济性兼顾的原则进行的。本项目的仪表系统以DCS集中监视操作为主，就地集中控制监视常规仪表和设备选用具有成熟经验、性能良好、质量可靠的国产知名产品。4.7.5.1 变送器采用智能变送器HART协议，两线制（420mA）、零点可迁移、易于量程调整、具有单向耐全压保护；另配置两台配套的变送器手持终端。4. 7.5.2 开关量仪表用于机组保护和重要连锁回路的开关仪表推荐选用美国SOR、日本太平等系列产品，其余选用中国产品。4. 7.5.3 热电阻、热电偶热电阻选用Pt100铂电阻；热电偶主要选用K、S分度热电偶。锅炉

42、烟风系统一次测温元件选用耐磨铠装型。4. 7.5.4 电动执行机构阀门的执行机构随阀门配供；调节风门、给水、减温水系统采用电动调节阀.4. 7.5.5 电动装置（电动头）电动阀门的电动装置随阀门配供，采用中国引进技术或国产产品。4. 7.5.6 流量测量本工程流量监测元件选用国内外高质量的表计。其中，业主方供给余热发电系统需要计量的有：饱和蒸汽、煤气、水（原水和化学水）及压缩空气等。余热发电系统供给业主方需要计量的有：电、采暖蒸汽及凝结水等。4. 7.5.7液位测量采用静压式或雷达液位计，HART协议。4. 7.5.8 电缆选型一般的电源或信号电缆选用阻燃型KVV、KVVP型,进入DCS的模拟

43、量信号电缆选用阻燃双屏蔽计算机电缆4. 7.5.9 电缆桥架电缆主通道采用槽式桥架，电缆敷设采用槽式桥架、穿明管、暗管结合的方式，电缆与设备接口采用防爆挠性连接管连接。4.7.6各项性能指标4.7.6.1整个DCS的可利用率为99.9%。4.7.6.2系统有较高的可靠性，平均无故障时间MTBF10万小时，平均故障维修时间MTTR5分钟。 4.7.6.3系统精度： 输入信号：±.%（高电平） ±.2%（低电平）输出信号：±.25%4.7.6.4系统抗干扰能力：共模电压：250V 共模抑制比：120dB 差模电压：60V 差模抑制比：60dB 4.7.6.5系统实时性

44、和响应速度：数据库刷新周期，模拟量不大于采样周期，开关量不大于1秒。液晶显示器画面对键盘操作指令的相应时间：一般画面1秒 复杂画面2秒液晶显示器画面上数据的刷新周期1秒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液晶显示器上显示的总时间2.5秒控制器的工作周期，模拟量控制不大于0.25秒，开关量控制不大于0.1秒双机切换时间：0.1秒 冗余同步速度：10Mbps4.7.7每条生产线主要热工设备编号名称单位备注1压力变送器台2差压变送器台3一体化温度计支4温度变送器个与汽机、锅炉所供温度计配套5电接点水位计台6摄像监控系统套7变送器保护箱个8就地压力表台9就地温度计支10机头柜900&

45、#215;600×210011TSI站柜1000×650×220012DEH柜1000×600×220013锅炉现场柜1000×600×220014盘车电机箱600×300×70015直流油泵柜800×400×180016接线箱500×250×50017电脑台1000×1000×70018UPS电源19GCS低压控制柜600×1000×220020GCS低压控制柜800×1000×220021按钮盒XKA-

46、322DELL工业机23显示器24打印机25Hub（局域网交换器）D-Link 8 Ports RJ454.7.8电源和气源电源是热控设备的动力，是机组安全运行的保证，必须保证供电电源和气源的可靠性。4.7.8.1电源（1） 锅炉、汽机、除氧给水系统电动阀门用380/220VAV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。（2） 分散控制系统（DCS）的电源采用双回路供电，一路来自交流不停电电源（220VAC），一路来自相应低压厂用母线（220VAC。）4.7.8.2气源本工程不设气源。4.7.9仪表与控制实验室本工程不设单独的热控试验室，检修试验工作归入业主原有试验室。4.8

47、土建部分4.8.1建筑设计4.8.1.1建筑设计原则建筑设计主要考虑夏季通风、隔热、冬季防寒要求。本工程为余热发电工程，新建建筑物的建筑形式，应尽量与附近原有厂房的建筑形式相协调。建筑设计中严格执行现行的国家设计规范、规定及“环境保护、火力发电厂设计规范、规定”等行业标准，注意做好防火、防水、防潮、通风、散热、隔热、劳动安全、工业卫生等技术措施。充分利用硫酸厂设施，本工程不考虑增建行政、生活福利性建筑。4.8.2建筑构造屋面 ：新建建筑物采用无组织排水。钢筋混凝土屋面采用冷施工防水材料SBS卷材防水，局部采用刚性防水。需要隔热的屋面采用硫酸聚苯板保温层或架空隔热层。钢结构棚顶采用夹芯板。墙体

48、：框架填充墙采用当地轻质砌块，混合结构的承重墙视当地政府有关规定选用承重砌块。地、楼面 ：生产车间及辅助建筑采用硫酸砂浆面层或混凝土地面，硫酸砂浆面层楼面。洁净度要求较高的建筑可采用地砖地、楼面。门、窗 ：生产车间一般采用钢门、窗。辅助生产建筑根据需要可采用铝合金或塑钢门、窗。有隔声或防火要求的房间采用隔声或防火门、窗。楼梯、栏杆 ：生产车间和辅助建筑，根据其不同的使用要求采用钢筋混凝土楼梯或钢梯。各部位的防护栏杆均采用钢管栏杆。地坑防水 ：根据地下水位情况，考虑防水做法，一般均须做防潮处理。内、外墙面粉刷 ：建筑物外墙面均做外粉刷。内墙面根据不同的使用要求做粉刷或喷大白浆，防腐区域可考虑防腐

49、涂料涂刷。4.8.3结构设计4.8.3.1 设计原则结构设计做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），该区的地震裂度为7度，本期建（构）筑物进行抗震设计。4.8.3.2 工程地质暂缺4.8.3.3 基础选型汽机房，余热锅炉，化水间：拟采用柱下独立基础。（等详细的地堪资料出来后再设计）4.8.3.4 结构选型发电主厂房采用钢筋混凝土框排架结构。其它辅助建筑物（化水车间、循环水泵房、锅炉基座等）采用钢筋混凝土框架结构。汽机基座采用框架式钢筋混凝土基础，其他大型设备基础（风机基础、泵基础）均采用大块式混凝土基础。汽机房屋盖为钢屋结构，屋面采用双

50、层彩色镀锌压型钢板围护。4.9采暖通风及空调4.9.1设计依据4.9.1.1国家有关政策、法规。4.9.1.2采暖通风与空气调节设计规范GB50019-20034.9.1.3城市热力网设计规范CJ34-20024.9.2设计范围4.9.2.1化水间、汽机房的二层热控室的室内采暖设计。4.9.2.2 新建余热电站工程汽机房一层变电房、化水间的通风设计。4.9.2.3 新建余热电站工程中控室的空调设计。4.9.3气象资料同上4.9.4采暖设计4.9.4.1采暖热负荷采暖由硫酸厂统一提供。4.9.5通风空调设计对散发有害气体的化学水处理车间、化学分析室等采用机械通风换气。考虑到硫酸厂的环境，汽轮发电

51、机房不开设天窗，其通风、排热也采用机械通风，对有余热发生及事故排风要求的车间如高低压配电室、车间高压变电所等均采用机械通风，其它车间采用自然通风。汽轮机房控制室要求室内温度20±3，故夏季设空调器，以满足电气设备及劳动保护要求；化学水处理分析室、控制室和值班室也加设空调设施。5、环境保护5.1设计依据环境空气质量标准（GB3095-1996）中的二级标准城市区域环境噪声标准（GB3096-93）中的2类标准大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）中的2级标准工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85工业企业厂界噪声标准GB12348-90中的2类标准污水综合排放标准GB897

52、8-96大气环境质量标准GB30951996工业炉窑大气污染物排放标准GB90781996锅炉烟尘排放标准GB3841835.2主要污染物5.2.1烟尘、二氧化硫尾矿及生成的尾矿渣在贮存、转运过程中极易造成粉尘污染，同时本工程在生产过程中、排放或泄漏有毒有害物质主要有：SO2、SO3、硫酸等，这些物质可使人体受到不同程度的伤害。（1） 二氧化硫（SO2）气体无色，刺激性强，能刺激鼻粘膜、眼睛和呼吸器官，空气中SO2含量达到每升0.06mg时会引起中毒，发生肺水肿和心脏扩大等症状。中毒严重时周身无力，呼吸困难、咳嗽剧烈且粘痰带血，最后失去知觉，最高允许浓度10mg/m3。当SO2和SO3同时在空

53、气中存在时，在最高允许浓度相应降低。（2） 三氧化硫（SO3）气体三氧化硫可与空气中水蒸汽化合生成细小硫酸液滴而组成酸雾。空气中含有酸雾会使人呼吸发生困难，少量的酸雾不至于刺激粘膜，往往不易察觉，但经常处于这种气氛中则对健康有害。对于每班8小时连续操作的操作工，对在酸雾的操作环境要求其浓度应1mg/m3（3） 硫酸硫酸是一种无色液体，对大多数金属有强烈腐蚀作用（当其浓度低于80%时尤为剧烈）。同时还是一种强氧化剂，当它与一些有机物以及硝酸盐、硫化物、氯酸盐等这一类物品接触时，会引起着火，并发生放热反应。当身体任一部位组织接触到硫酸，都会立即引起组织的破坏和严重灼伤。急救措施：（1）皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用流动清水冲洗10分钟或用2%碳酸氢钠溶液冲洗。若有灼伤，按酸灼伤处理；（2）眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟，就医；（3）吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医；（4）食入：患者清醒时立即漱口，饮牛奶或者生蛋清，立即就医。5.2.2噪声经调查类