12MW高炉煤气发电设计方案要点

1、12MW高炉煤气发电工程方案山东省能源建筑设计院二一二四月1 概 述1.1.工程建设规模本工程系高炉煤气发电新建工程，建设规模为112MW机组。该项目装机容量为165t/h燃气锅炉和112MW凝汽式汽轮发电机组。1.2工程简介本电站为无锡有限公司高炉煤气发电综合利用项目，站址位于公司院内。 无锡有限公司现已建成高炉所产煤气量扣除高炉自身利用及烧结利用后，还有约60000Nm3/h的富余量，可供发电用。拟建电站为无锡冶金有限公司下属分厂，以富余高炉煤气为燃料，属高炉煤气综合利用发电站。根据国内目前发电机组和煤气锅炉的实际生产情况，发电站主机选型确定为112MW国产煤气发电机组。发电站站址内占地面

2、积本期为1.052ha。电站燃料（高炉煤气）采用管道输送至厂。电厂补给水源取自水源地。补给水由冶金公司原有工业供水管网供水，采用带机械通风冷却塔的循环冷却方式。本电站电能以10kV电压直接送入无锡冶金有限公司原10kV变电站，再通过10kV变电站向公司各变配所供电。1.3 设计指导思想和主要技术原则1.3.1设计指导思想本设计方案在遵循国家技术经济和能源政策的前提下，充分体现和认真贯彻国家的基本建设方针政策。按照国家颁发的有关规程、规范和标准，根据我国国情，合理确定设计标准，以降低工程造价，节约用地及用水、节约材料和能源，并符合环境保护和水土保持的要求。技术上采用成熟的先进技术，方便施工、运行

3、和检修，保证机组安全稳定运行，满发多发，以取得工程建设的最大综合经济效益。尽力做到技术先进、经济合理、运行安全可靠。1.3.2主要设计原则1.3.2.1站址：电站站址位于无锡有限公司院内。 1.3.2.2总平面布置：在保证生产工艺流程合理，满足施工和生产要求的前提下，站区总平面布置按112MW规模设计。1.3.2.3主机选型：本工程装设112MW凝汽式汽轮发电机组+165t/h中温中压高炉煤气锅炉。1.3.2.4燃烧系统：本锅炉按全燃高炉煤气设计，设一座出口内径2.5m，高80m的混凝土烟囱。1.3.2.5热力系统：主蒸汽系统和给水系统采用单元制，一台机组设置2台容量为100%的电动给水泵。机

4、组设1台高压加热器，1台除氧器和1台低压加热器，共3级抽汽。1.3.2.6燃料输送系统：煤气通过1400mm管道直接输送至本工程锅炉内燃烧。1.3.2.7化水系统：锅炉补给水处理系统采用一级除盐+混床除盐系统。主厂房内设一套化学加药装置，一套水汽取样分析装置。1.3.2.8供水系统：电站水源取自水源地。补给水由冶金公司原有工业供水管网供水，采用带机械通风冷却塔的循环冷却方式。1.3.2.9电气系统：电能以10kV电压直接送入无锡冶金有限公司原10kV变电站，再通过10kV变电站向公司各变配所供电。1.3.2.10热工自动化：采用机、炉、电集中控制方式，采用分散控制系统(DCS)实现对主厂房内机

5、、炉、电及其辅助系统的集中监控。 1.3.2.11土建：主厂房采用现浇钢筋混凝土框排架结构，锅炉炉架为钢结构，各自独立布置。烟囱为80m钢筋混凝土烟囱，保温隔热材料采用憎水性珍珠岩、内衬采用耐酸砌块。 1.3.2.12施工组织：研究大件运输条件，施工场地规划应与总平面布置相协调，并考虑永临结合。1.3.2.13本工程场地地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值0.1g。1.3.2.14本工程为高炉煤气综合利用工程，年利用小时数按6000h计。2 电力系统电力系统接入方式需要踏勘现场后确定3 燃料供应3.1燃料来源无锡有限公司现已建成高炉所产煤气量扣除高炉自身利用及烧结利用后，还有约60000N

6、m3/h的富余量，可供发电用。为减少环境污染,充分利用废热,降低企业用电成本,并根据未来负荷变化特点,计划新建一座65t/h中温中压高炉煤气锅炉+12MW汽轮发电机组系统的高炉煤气发电站。3.2燃料需用量3.2.1高炉煤气成份(%)（参考其他厂家）燃气成分Qnet.ar（kJ/Nm3）CO2（%）CO（%）N2（%）H2（%）CH4（%）O2（%）高炉煤气334418.121.956.32.40.70.33.2.2高炉煤气需用量根据发电站机炉配置，1N12-3.43/435型汽轮发电机组+165t/h中温中压高炉煤气锅炉，满足65t/h高炉煤气锅炉额定工况共需消耗高炉煤气60000 Nm3/h

7、。根据无锡冶金有限公司生产状况，现有高炉所产煤气在高炉和烧结使用后，正常情况下，完全能满足本期165t/h锅炉额定工况所需消耗的高炉煤气量。4 站址条件4.1供水水源电厂水源取自水源地，补给水由冶金公司原有工业供水管网供水。其水量和水质均能满足本工程工业设备冷却水的需要。4.2工程地质及气象条件xxxxxxxxxxxxxxx5 工程设想5.1 全厂总体规划及站区总平面规划布置5.1.1 本期电厂总体规划5.1.1.1 厂区位置电厂厂址位于无锡有限公司院内，厂区外部道路已经形成，交通较方便。5.1.1.2 施工区施工安装场地位于-。5.1.1.3 电厂生活区厂区内不设生活区，单身宿舍和职工食堂由

8、无锡有限公司另外征地统一建设或职工外购住宅。5.1.1.4 厂外公路本期工程厂外道路已经建成。5.1.1.5 燃料供应本期工程按112MW机组规模考虑，同时预留112MW机组规模的场地，所需燃料由无锡有限公司新建高炉供给。5.1.1.7 水源 本工程水源为电厂冷却水源，采用二次循环方式供水系统。5.1.2 厂区总平面规划布置5.1.2.1 总平面规划布置原则（1） 本期按1X12MW机组规划。（2） 做好全电厂统一规划，体现工艺流程顺畅，功能分区明确合理。（3） 在满足“安全可靠，经济实用，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。（4） 结合原冶金厂区道路，合理规划电厂出入

9、口，做到人、货分流。5.1.2.2 厂区总平面布置电厂主厂房规划建设在无锡有限公司院内的位置，新建汽机房、锅炉间、烟囱、机械通风冷却塔、循环水泵房、化水间、酸碱中和池、化水原水池、附属设备用地等。规划本期电厂厂区道路，电厂主要道路为城市型水泥道路，主道路宽6m，转弯半径为12m，其余道路为4m宽道路，可以满足消防车的出入。5.1.2.3 厂区竖向布置规划厂区竖向设计结合原冶金厂厂房及场地，主厂房及机械通风冷却塔标高+15.20m，锅炉房及电除尘、循环水泵房、化水间、酸碱中和池、化水原水池、附属设备用地均布置在+15.20m标高上。场地排水为由南向北，由西向东进行。主厂房前道路纵向坡度按0.5。

10、道路横坡均按2设计。电厂场地雨水汇入道路雨水接入口后排出厂外。5.1.2.3 厂区绿化设计电厂绿化设计按照点线面相互结合的形式，见缝插针，改善厂区微环境，美化职工工作环境。在道路两侧按照每5m左右种植行道树，局部成片的地方进行集中绿化，并与味精厂的绿化结合考虑。在变电所周围，不宜种植高大树木，代之以草皮和低矮灌木进行绿化，电厂厂区绿化系数为12。5.2 装机方案5.2.1装机方案根据燃料及电力负荷的平衡结果，本期工程规模为12MW。本工程按一台12MW凝汽式汽轮发电机组和一台65t/h高炉煤气锅炉设计，不考虑对外供热。5.2.2主机选型和主要技术条件1、锅炉根据本工程拟燃用的燃料特点，经过分析

11、比较，选择使用江西江联有限公司生产的JG-65/3.82-1型全燃高炉煤气锅炉。其主要参数如下：制造厂 锅炉型号 JG65-3.83/450-Q型额定蒸发量 65t/h 额定蒸汽压力 3.82MPa额定蒸汽温度 450给水温度 150空预器出口热风温度 排烟温度 锅炉设计效率 85.882、汽轮机本工程选用一台12MW的纯凝汽式汽轮机。其主要参数如下：制造厂 汽轮机型式 凝汽式汽轮机型号 N12-3.43/435型额定功率 12MW新汽压力 3.43Mpa新汽温度 435汽轮机额定进汽量 54.8t/h给水温度 150额定转速 3000r/min额定排汽压力 0.0049Mpa(绝对)额定冷却

12、水温度 20凝汽器面积 1250m2额定工况凝汽量 56.4t/h旋转方向(从机头向发电机看) 顺时针给水回热级数：1级低压加热器，1级大气式除氧器，1级高压加热器。3、发电机制造厂 发电机型号： QFW-12-2冷却方式 空气冷却有功功率 12MW额定电压 10.5kV功率因数 0.8额定转速 3000r/min 励磁方式 无刷励磁5.3 热力系统及汽机主要辅机选型5.3.1热力系统拟定原则电厂本期按一炉一机配置，其热力系统按单元制考虑。1、主蒸汽系统 主蒸汽系统为单元制。2、给水系统给水系统采用单元制。每台机组配一台给水泵和一台备用给水泵；3、抽汽回热系统机组设三级抽汽，设有一级高压加热器

13、，一级大气式除氧器和一级低压加热器。一段抽汽为高压加热器的加热汽源，三段抽汽用作除氧器加热汽源，同时也作为厂用蒸汽汽源。二段抽汽向低压加热器供汽。4、凝结水系统凝结水系统采用单元制，每台机组设有两台主凝结水泵。凝结水由凝汽器热井进入凝结水泵，经轴封冷却器后，依次进入低压加热器后进入除氧器。系统设有凝结水再循环和调节阀，控制除氧器和凝汽器热井的水位。大气式除氧器出力85t/h，工作压力0.02MPa，除氧器给水箱有效容积25m3，可满足约15分钟锅炉给水消耗量。5、疏水系统全厂设20m3疏水箱二台，疏水泵二台（一用一备），同时可作为除氧器补充水和锅炉上水用。5.3.2主要辅助设备选型主要辅助设备

14、选择如下表：热力系统主要辅助设备表序号名 称型 号 及 规 格台数1凝汽器N-1250型 1250 m212高压加热器JG-65型, 100m213低压加热器JD-40型, 40m214汽封加热器传热面积20m215射水抽气器CS-7.5型, 105t/h, 0.392MPa16射水泵IS150-125-400A型,187m3/h,0.45Mpa，75kW 1450r/min27冷油器冷却面积 20m2 70t/h28主油箱V=3m319直流润滑油泵CHY18型20.5m3/h 0.353Mpa，配直流电机5.5kW 380V110交流润滑油泵CHY18型20.5m3/h 0.353Mpa，配

15、交流电机5.5kW 380V111高压电动油泵80Y-100A型26m3/h 91mH2O，配交流电机30kW 380V112凝结水泵4N6型,48-68m3/h, 57mH2O 2950r.p.m，配电机功率22kW 380V213发电机空气冷却器散热能力490kW114电动给水泵DG85-679型, 85m3/h ,603mH2O, 配电机Y315M2-2 250kW 10kV215压力式滤油机LY-100型,100L/min工作压力0.5MPa116旋膜除氧器XMC-85D型, 0.02MPa,104 85t/h2给水箱有效25m317连续排污扩容器LP-3.5, 121桥式起重机20/

16、5t，跨度16.5m A5,主钩12m,副钩14m15.4 燃烧系统及辅助设备选型5.4.1燃料本工程拟燃用无锡有限公司高炉所产高炉煤气。高炉煤气体积百分比如下：CO2 CO N2 H2 CH4 O218.1 21.9 56.3 2.4 0.7 0.3 发热量：Qnet.ar=3344KJ/ Nm3（800kca/Nm3）5.4.2燃料消耗量根据上述综合煤质分析资料计算，电厂燃料消耗量见下表：高炉煤气消耗量(设计燃料)项目符号单位小时耗气量Nm3/h日耗气量(20h)KNm3/d年耗气量(6000h)KNm3/a锅炉额定负荷165t/ht600005.4.3燃烧系统型式本锅炉按全燃高炉煤气设计

17、。燃烧设备采用四角切圆燃烧布置, 燃烧器采用缝隙式煤气燃烧器。锅炉设置引风机和送风机各一台.冷空气由送风机鼓入空预器加热后达到380, 进入煤气燃烧器与煤气混和燃烧; 燃烧后的烟气经过热器、省煤器、空预器出来后进入引风机通过一座高80m、出口内径2.5m的混凝土烟囱排出。5.4.4主要辅助设备选型主要辅助设备选择如下表：燃烧系统主要辅助设备表序号名 称型 号 及 规 格台数1引风机Y4-7322D型，m3/h，4017Pa左45Y450-50-6,500kW，10kV12送风机G4-7312D型，83007m3/h，4485Pa 左135Y315M1-4,160kW，380V13供油泵2CY-

18、2.1/2.5型，2.1m3/h，2.5Mpa 2.2KW，380V24点火助燃油箱6m315细滤油器100孔/cm226定期排污扩容器DP-3.5型, 17疏水箱20m328疏水泵IS80-50-200A型,46m3/h,0.44Mpa 15KW25.5 主厂房布置主厂房布置按一机一炉布置，依次为汽机房、除氧间、锅炉、引风机、烟囱。主厂房运转层标高为7.00m，柱距为7m，从主厂房A列柱至烟囱中心线距离为59m。 5.5.1汽机间汽轮发电机组为纵向布置，其中1-2柱间为检修场地。汽机中心线距A排柱8m。汽机间主要尺寸：跨度：18.00m运转层标高：7.00m辅助平台标高：3.40m行车轨顶标

19、高：14.00m屋架下弦标高：17.50m5.5.2除氧间除氧间主要尺寸：跨度：9.00m除氧层标高：13.50m5.5.3锅炉间锅炉采用露天布置，锅炉间设炉前运行平台，运行平台标高为7.00m。5.5.4炉后布置锅炉配置一台送风机，一台引风机。采用一座高80m，出口内径2.5m的烟囱。5.6 燃料运输系统5.6.1燃料来源无锡有限公司高炉煤气发电工程系无锡冶金有限公司高炉炼铁系统产生高炉煤气发电，高炉煤气量约6.0104Nm3/h，完全能够满足12MW发电机组所需的高炉煤气量。高炉煤气成份：项 目单位数据CO%21.9CO2%18.1CH4%0.7H2%2.4N2%56.3O2%0.30煤气

20、温度20煤气含尘量mg/Nm350低位发热量Qnet.arKcal/Nm3850煤气压力MmH2O700发热量：Qnet.ar=3344KJ/ Nm3（800kca/Nm3）5.6.2 燃料需用量本发电工程所需燃料为无锡冶金有限公司高炉炼铁系统产生的高炉煤气，正常运行工况按165t/h锅炉满载核算，需高炉煤气量60000Nm3/h。5.6.3燃气输配系统高炉煤气由无锡冶金有限公司引入，结合当地的气象条件和电厂所需的高炉煤气量，按照管道输送经济流速1620m/s，经计算确定高炉煤气输送管道选用DN1400螺旋焊接钢管，沿厂区道路架空敷设进入电厂锅炉。管道高炉煤气的正常压力为700mmH2O,煤气

21、输送系统设计管道公称压力为0.1MPa，确保输送安全。为避免钢厂高炉不稳定运行时对电厂的影响，按照规范要求在煤气进入电厂后在高炉煤气总管上设置有电动盲板阀和气动快速切断阀，在进入锅炉的高炉煤气支管上分别设置有电动调节阀和气动快速切断阀。在电厂事故情况和管道煤气压力太低，为防止回火的情况下，所有气动快速切断阀迅速关闭，及时打开放散阀，将煤气管道内的气体放散，放散口的高度高出于周边建构筑物不小于3米。为保证锅炉用高炉煤气的正常供应，系统还设置有管道冷凝水排放的水封槽、放散口等设施。因有无锡有限公司现有仪表用气源，本次设计不再配套设置空气压缩机及压缩空气后处理系统，气源由现有管道接入，就近设储气罐，

22、为气动设备提供气源。考虑到高炉煤气输送管道的气体置换，现场需配置一定数量的瓶装氮气或瓶装二氧化碳，在每次锅炉点火运行前对管道内的气体进行置换后，方可开启总阀门输送煤气。5.7 化学水处理系统5.7.1概 述57.1.1 设计依据1)规程规范火力发电厂化学设计技术规程 DL/T5068-2006火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 GB/T12145-20082)机组参数112MW纯凝汽式发电机组，配165th锅炉。3)水源及水质 循环水补充水和锅炉补给水水源取自水源地水，本阶段收到业主提供的水质分析报告1份，但主要分析数据均不全，不能作为设计依据。在下阶段设计时，业主应提供合格的全年逐月水质分析

23、资料，作为锅炉补给水处理的设计依据。本阶段，设计参考使用其他电厂提供的水质分析报告如下。参考水质分析报告分析项目mg.L-1mmol.L-1%分析项目mg.L-1K+2.970.0761.70SiO2Na+1.800.07831.75PH 7.8Ca2+46.22.305451.52COD(以O2计)Mg2+24.52.014845.02总矿化度NH4+0.060.00010.01悬浮物TFe000灼烧减量合 计75.534.475100.00游离CO2Cl-4.00.11282.86偏硅酸SO42-10.80.22495.70固体总量HCO3-2203.605491.39色度CO32-00浑

24、浊度NO3-0.10.00160.04臭和味NO2-0.010.000220.01F-合 计234.913.945100.0分析项目mg.L-1分析项目（CaCO3）mg.L-1可溶性固体总量总硬度216暂时硬度永久硬度负硬度总碱度1815.7.1.2 水汽质量标准1)蒸 汽钠 15gkgSiO2 20gkg铁 20gkg铜 5gkg2)锅炉补给水质量标准硬度 2.0molL 溶氧 15gL铁 50gL铜 10gL5.7.1.3 设计范围电厂化学设计项目包括锅炉补给水处理、循环冷却水处理、化学加药、机炉汽水取样、电厂化学废水处理。5.7.2锅炉补给水处理系统5.7.2.1系统出力112MW机组

25、的各项水汽损失如下： 汽水损失类别 112MW机组厂内水汽循环损失(th)16553.25锅炉排污损失(th)16510.65锅炉启动或事故增加损失(th)6.5其他汽水损失2合 计正常(th)5.9最大(th)12.4根据上述水汽损失量，本工程锅炉补给水处理系统的正常出力按15t/h设计，锅炉启动或事故增加损失15t/h由除盐水箱调节。5.7.2.2系统选择根据水质数据，设计考虑了反渗透+混床和一级除盐+混床的2个除盐系统，详见方案比较表。方案比较表项 目方案一反渗透+混床方案二一级除盐+混床主要设备1、生水泵、反冲洗水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、中间水箱、中间水泵 混床及其再生系统、除盐

26、水箱、除盐水泵等两方案均相同2、与方案一相同2、反渗透成套装置产量15m3/h,美国CPA3膜，8寸，14支，压力容器7根。2、一级除盐装置阳离子交换器800，阳树脂层高1900mm；阴离子交换器800，阴树脂层高3800mm，总高度7500mm；除二氧化碳器600，填料层高2500mm，电机功率0.8kW设备投资（万元）7560年运行费（万元）4.56.4优缺点投资较高，年运行费低，管理简便，进水含盐量小于500mg/L时，运行的经济性较差。工艺成熟，运行操作较复杂、再生剂耗量大、运行费用高、投资较低根据水质分析报告，水质含盐量小于500mg/L，则方案一经济性较差。比较结果，设计推荐一级除

27、盐+混床的除盐系统。工艺流程如下：生水 机械过滤器 活性炭过滤器 逆流再生阳离子交换器 除碳器及中间水箱 中间水泵 逆流再生阴离子交换器 混合离子交换器 除盐水箱 除盐水泵 主厂房热力系统。 此系统的优点为投资少，其出水水质完全能够满足“火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量（GB/T12145-2008）”的规定，即中温中压锅炉3.85.8Mpa给水品质：总硬度2.0mol/L，氧15g/L，铜10g/L，铁50g/L，PH值8.89.3。锅炉补给水处理系统图见： H01。5.7.2.3系统连接及控制方式A系统连接2台双滤料过滤器和活性炭过滤器并联连接，除盐设备（阳离子交换器 除碳器、 中间水箱

28、、中间水泵、阴离子交换器、混合离子交换器）为串联连接。B控制方式：系统的投运和再生采用PLC控制。过滤器的失效控制点：周期制水累计流量设定值进出口水压差设定值离子交换器失效控制点：周期制水累计流量设定值出口电导率设定值5.7.2.4酸、碱系统及废水处理和排放离子交换器及调节进出水PH值用的HCl及NaOH由化工厂槽车运来，输送到高位酸、碱储罐内，酸、碱液自流到酸、碱计量箱内。使用时由喷射器将酸、碱液输送到离子交换器或进出水管内。酸、碱废液的处理：离子交换器再生时排出的酸、碱废液经酸碱沟排入到中和池内，用中和水泵进行混合，调节至PH=69后，用中和水泵输送到工业排水沟达标排放。5.7.2.5主要

29、设备及运行数据见化水设备材料清册。5.7.2.6设备布置化学水处理室设置水处理车间、值班控制室等。机械过滤器、离子交换器等布置在水处理车间，再生用酸碱贮罐、除盐水箱等布置在室外。厂房跨距、面积等数据见下表：序号房间名称跨距长度(m)下弦标高(m)建筑面积(m2)备注1水处理室13.5326.04325.7.3 循环冷却水处理系统5.7.3.1冷却水的水源水质机组的冷却水水质见水质分析报告表。5.7.3.2循环冷却水量和各项损失112MW机组冷却水总量为3220m3h，其各项损失如下： 冷却塔蒸发损失： 42.91m3h 冷却塔风吹损失： 3.58 m3h 冷却塔排污损失： 17.88m3h (

30、浓缩倍率按3倍计算) 循环水补充水量： 64.37m3h5.7.3.3循环冷却水稳定处理1)系统选择为防止凝汽器和冷却系统结垢，循环冷却水拟采用加水质稳定剂处理。循环冷却水的浓缩倍率按3.0倍设计，并以此进行全厂水量平衡计算。2)系统控制系统采用手动控制方式，由加药值班员操作。3)化学药剂循环冷却水补充水中需要加浓度l0水质稳定剂12kg/h。所用药品由汽车运输，并设有药品贮存设备。5.7.3.4循环冷却水氯化处理1)系统选择为防止循环水中菌藻类微生物的滋生成长，保持冷却水系统的设备和管道表面清洁，循环水进行加氯处理。为简化系统，故采用人工投放氯碇方式。2)设计容量和加药方式冷却水量： 322

31、0m3h投药方式： 间断加药加药时间： 每次一小时，每天23次加药量： 有效氯1.5kg/h 3)设备布置循环水处理设备布置在循环水泵房内。5.7.4水汽取样5.7.4.1水汽取样分析装置的功能为及时准确地监督机组运行中水、汽品质变化情况，以保证机组的安全运行。设置一套水汽取样分析装置，设置必要的取样点，人工取样台、在线分析仪表等。5.7.4.2水汽取样点和仪表的配置序号项目取样点位置配置仪表1凝结水凝结水泵出口导电度表、溶氧表2给水除氧器出口溶氧表省煤器入口阳离子电导率仪、PH表3炉水汽包左侧炉水比导电率表 PH表汽包右侧炉水4饱和蒸汽饱和蒸汽左侧阳离子电导率仪饱和蒸汽右侧5过热蒸汽过热蒸汽

32、左侧阳离子电导率仪过热蒸汽右侧6装置用冷却水冷却装置补水箱手操采样5.7.4.3 设备布置设备布置在主厂房7.00米层加药取样间内。5.7.5化学加药5.7.5.1加药系统为控制给水和炉水的水质，最大限度地减少热力系统结垢和腐蚀，设置了化学加药系统。化学加药系统为炉水加磷酸盐装置。5.7.5.2主要设备及运行数据炉水加磷酸盐装置(1)磷酸盐溶液箱 容积 lm3 数量 2台(2)加药泵 数量 2台 出力 16Lh 压力 8MPa 电机功率 0.55kW5.7.5.3设备布置设备布置在主厂房7.00米层加药取样间内。5.7.6废水处理5.7.6.1废水处理方案根据环保对废水排放的要求，鉴于电厂化学

33、部分所产生的废水主要是锅炉补给水系统反洗、再生所产生的酸碱废水、锅炉酸洗废水和化学实验室产生的酸碱废水，设置酸碱中和池及锅炉酸洗废水酸洗废水池来处理、贮存上述废水。以保证达标排放。5.7.6.2废水处理系统1)系统设计原则锅炉化学清洗方式直接影响废水处理系统的选择。由于本工程锅炉化学清洗方案没有审定，故废水处理系统暂按盐酸清洗考虑；如用其它清洗方式，应增加相关的设备。废水经酸碱中和池处理后的排水应达到国家(GB89781996)污水综合排放标准的第二类污染物一级标准，其主要指标如下：第二类污染物一级标准最高允许排放浓度 单位：mg/L序号 项目 一级标准lpH值 692色度(稀释倍数) 503

34、悬浮物(SS) 704五日生化需氧量(BOD5) 305化学需氧量(COD) 1006石油类 107动植物油 208挥发酚 0.59总氰化物 0.510硫化物 1.01l氨氮 1512氟化物 1013磷酸盐(以P计) 0.52)废水量序号 废水名称废水量备 注经常性废水锅炉补给水处理系统酸碱再生废水10m3/d实验室排水 8 m3/d非经常性废水锅炉酸洗废水220m3次台34年1次3) 处理过程锅炉补给水处理系统酸碱、再生废水等经酸碱中和池中和后达标排放；酸洗锅炉废水贮存在锅炉酸洗废水池中再以23t/d的量用泵打入酸碱中和池中进行处理，然后达标排放。 5.7.7化学试验室5.7.7.1化学试验

35、室及试验设备的配置化学实验室设在化水间。实验室仪器购置费已在设备清册中开列。5.8 电气部分5.8.1厂用电接线1、厂用电电压及系统中性点接地方式由于发电机端电压为10.5kV,因此高压厂用电电压采用10kV。厂用低压系统按动力与照明合用变压器设计，厂用低压电压为220/380V。主厂房内事故照明采用DC220V电压供电，锅炉本体照明及检修插座采用AC24V超低安全电压供电。锅炉本体内检修照明采用AC12V超低安全电压供电。高压厂用电系统采用中性点不接地方式，低压220/380V系统采用中性点直接接地方式。2、 厂用电电源及厂用高低压系统母线的接线方式现场踏勘后确定5.8.2厂用电负荷估算1）

36、220/380V计算负荷设备总容量：830.59kW设备工作容量:585.36kW计算负荷: 498.68kVA2）10kV计算负荷设备总容量：1660kW设备工作容量: 1190kW计算负荷:1090kVA3）全厂厂用电率计算设备总容量：2490.59kW设备工作容量:1775.36kW全厂厂用电率计算负荷: 1527.97kVA厂用电率: 8.15%主厂房厂用直流220V事故负荷: 20kW，经常负荷2kW，合计22 kW5.8.3电气设备布置在发电机机端设发电机出线小室，发电机机端及机尾电气设备均布置出线小室内。低压厂用电系统布置在主厂房轴线间0.000m层厂用电配电室内。高压厂用电系统

37、布置在主厂房轴线间0.000m层厂用电配电室内。发电机、10kV并网线路、低压电源进线的监控保护屏以及直流电源屏、发电机辅助屏、同期屏、保护屏、系统远动及系统通信设备等布置在机炉电集控室内。5.8.4主要设备选型本工程低压厂用变压器选用一台低能耗SC10型，630kVA干式变压器；发电机出口10kV开关柜选用XGN2-12型，厂用电10kV高压开关柜选用KYN28A-12型高压开关柜,断路器柜均内置ZN65A-12-31.5kA真空断路器；低压配电柜均选用MNS 2.0型低压配电柜，防护等级IP40；未布置在单独配电间的各电机控制中心均选用MNS2.0型低压配电柜，防护等级IP54。5.8.5

38、二次接线、继电保护及自动装置高炉煤气发电车间本期为一炉一机，在运转层设机炉电集控室，继电保护、发电机测控等设备均安装在机炉电集控室中。发电机出口断路器、低压厂用工作变压器与低压备用电源由高炉煤气发电车间机炉电集控室控制。锅炉辅机电机、汽机辅机电机及锅炉供油泵的控制由机组DCS控制，其余辅助生产系统电动机采用远方/就地相结合的常规控制。高压电气设备继电保护采用微机综合保护装置，保护装置、同步装置、自动调整励磁、低压厂用电源自动切换采用专门的独立装置。高炉煤气发电车间设自动准同期装置，并在发电机至连铸车间变电所的断路器处设置同期点及解列点。高炉煤气发电车间按继电保护和安全自动装置技术规程（GB 1

39、4285-2006）的原则配置各电气元件的继电保护，电厂控制、测量、信号按火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程（DL/T 5136-2001）设置，高压厂用电动机采用微机综合保护。各电气元件的继电保护及自动装置配置如下：1、发电机（1）纵联差动保护（2）复合电压启动的过电流保护（3）过负荷保护（4）定子接地保护（5）励磁回路一点接地检测（连续）及两点接地保护（6）自动励磁调节装置（7）自动准同期装置（8）低周低压解列装置2、低压厂用变压器（1）电流速断保护（2）过电流保护（3）单相接地保护（4）温度信号3、高压厂用电动机（1）电流速断保护（2）低电压保护（3）过负荷保护（4）单相接地保护4、

40、高低压厂用备用电源（1）低压备用电源自动投入装置（2）高压备用电源自动投入装置5.8.6事故保安及交流不停电电源本工程直流负荷约22kW，设1套直流电源系统。设计选用免维护蓄电池组并带智能高频开关电源的充电设备，400Ah，-220V。机组计算机监控电源采用交流不停电电源供电，交流不停电电源采用静态逆变装置供电，UPS容量为20kVA,UPS不配蓄电池，由厂用直流系统提供。UPS和常用直流系统均设置在机、电、炉控制室内。5.8.7过电压保护与接地本工程按照交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T620-1997）和交流电气装置的接地（DL/T621-1997）的要求设置防雷接地装置。高炉煤

41、气发电车间设接地网，在建筑物周边敷设水平及垂直接地极。全厂内所有正常不带电的电气设备外壳及金属管构件、电缆铠装等均需可靠接地。全厂的电气设备接地与防雷接地共用同一接地网，共用接地系统的工频接地电阻不大于0.5。烟囱顶上设3支2.5m高的避雷针进行防直击雷保护，其接地网与全厂接地网不连接，工频接地电阻不大于10。高出地面15m及以上的建筑物及构筑物均采用避雷带或在其顶部设避雷针作防直击雷保护。5.8.8照明及检修网络主厂房照明系统设正常照明和事故照明网络，正常时由正常照明和事故照明同时工作，当事故时正常照明电源消失，由事故照明工作。正常照明由AC380/220V厂用电供电，事故照明由220V直流

42、蓄电池屏供电。主厂房以外的各辅助车间采用带蓄电池应急灯作事故照明。锅炉本体检修照明采用AC24V和AC12V安全电压。5.8.9电缆设施发电机送出电力电缆和主厂房、循环水系统等电动机电源电力电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，厂区照明电力电缆采用铠装交联聚乙烯绝缘电缆。控制电缆一般采用阻燃聚氯乙稀绝缘聚氯乙烯护套铜带屏蔽控制电缆。电缆敷设主要采用电缆沟敷设或电缆桥架敷设方式，出电缆沟及电缆桥架的电缆均穿管保护，并视情况暗敷于楼板或墙体内，或明敷。电缆敷设按有关设计规范进行防火处理。5.8.10厂区通信在集控室内设一容量为48门的程控交换机，在重要值班室和重要场所设置固定电话分机作厂区的内部

43、通信，同时该程控交换机预留有与上级调度通信的接口。5.9 热工控制5.9.1控制方式本工程采用机、炉、电集中控制方式。控制室设置在主厂房B-C轴与-间7.00m运转层。控制室内设DCS机柜、DCS操作站、热控辅助控制屏、电源柜、打印机、同期屏、发电机测控保护屏、厂用电保护装置柜等设备；化学水处理系统和工业及消防水泵房采用就地集中控制。在机、炉、电集中控制室下方设置电缆夹层。5.9.2控制水平本工程采用分散控制系统(DCS)，实现对主厂房内机、炉、电集中监控。机组控制系统运行人员在控制室内通过CRT及键盘进行监控，并在现场人员的配合下完成机、炉的启、停、正常运行及异常工况处理。除此之外，本工程还

44、设有必要的操作按钮，用于DCS故障时的安全停机，辅助盘上设置重要参数的显示和少量光字牌。化学水处理系统中的联锁控制采用PLC控制系统，PLC控制柜随设备配套供货，工业及消防水泵房亦采用PLC控制系统。5.9.3控制系统主厂房内机、炉、电以分散控制系统(DCS)的CRT操作员站为监控中心。控制系统的主要功能包括：数据采集（DAS），模拟量控制系统（MCS或CCS），顺序控制系统（SCS），汽轮机安全监视仪表（TSI），汽机跳闸控制系统（ETS），炉膛安全监控系统（FSSS），数字式电液控制系统（DEH），电气控制系统（ECS），除氧器压力和水位控制系统；循环水泵房电动阀门的控制和压力、液位的监测

45、；汽包水位、除氧器水位和炉膛火焰的工业电视监控系统；化学水处理系统的水质检测、压力和流量的检测；工业及消防水泵房的压力和流量的检测等等。但一些主要的信号通过通讯接口或420mA的标准信号传输给DCS系统，集控室的运行人员可以随时了解全厂各系统的设备运行情况。5.9.4主要热控设备选型原则（1）DCS控制系统具有高可用性、可靠性、可操作性、可维护性和可扩展性。在国内同类机组上已有成功设计、运行经验。优越的性能价格比。(2)DEH、ETS及FSSS等控制系统的专用装置随其主辅机制造厂成套陪供。（3）汽机监视仪表(TSI)由汽机厂配套供货,汽包水位电视监视系统由锅炉厂配套供货。（4）变送器：电容式；

46、两线制；零点可迁移，易于量程调整；差压变送器具有单向耐全压保护。（5）执行器：选择国内性能可靠的电动执行器。电动执行器在失去电源或控制信号时保持原位并提供报警接点；执行器应带手轮并配有位置发讯机构。（6）压力、差压、流量、二次仪表及分析仪表均采用性能可靠的国内设备。（7）配电箱选用国产抽屉式配电箱。（8）PLC采用在国内有良好运行业绩的产品。5.9.5电源和气源（1）电源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。DCS系统的220VAV电源、主汽门和抽汽逆止阀以及快速关断阀的控制系统的电源，

47、将提供一路不停电电源（UPS）以满足高品质、高可靠的电源要求。（2）气源本设计中所选的热工仪表均无需气源。5.10 水工部分5.10.1概 述5.10.1.1设计依据火力发电厂设计技术规程DL500092000；建筑给水排水设计规范GB50015-2003（2009年版）：室外给水设计规范GB50013-2006 ；室外排水设计规范GB50014-2006；建筑设计防火规范GB50016-2006；同时遵守国家和当地政府的其他有关规定。5.10.1.2设计主要原则本工程遵循的主要设计原则是：1)汽轮机凝汽器冷却水采用带冷却塔的循环供水系统,设1座机械通风冷却塔，满足1X12MW发电机组的冷却要

48、求。2)全厂水务管理和水量平衡按节水原则尽量减少补给水量。3)全厂生活污水、工业废水经处理达标后排放。5.10.1.3设计范围水工专业设计范围包括：厂区内循环水系统、补给水系统、冲洗水系统、生活水系统、消防水系统及排水系统。消防水泵、工业水泵及消防水池不在本设计范围内。5.10.1.4设计主要内容概述电厂采用循环供水系统。设循环水管，配有1座4000m3/h的机械通风冷却塔和1座循环水泵房，泵房内设3台循环水泵，两用一备。电厂补给水源取自水源地。补给水由冶金公司原有工业供水管网供水，通过2根管道送至电厂。循环补充水补充进冷却塔水池，工业用水送至全厂工业用水点。化学用水进入生水池（50 m3），

49、通过生水泵供化学水处理间用水。电厂消防用水接冶金公司原有消防供水管网，在厂区形成消防环网供全厂消防用水。电厂冲洗水系统包括绿化、道路、汽车冲洗及卫生间冲洗用水等等。冲洗水水源采用冷却塔的排污水，目的是做到一水多用，节约用水。电厂生活水系统由自来水厂供给。电厂生产水系统包括化学处理用水、负压风机房冷却用水、辅助设备轴承冷却用水等，其中化学处理用水由于不能间断供应，安全性要求较高，单独设置生水池和生水泵房，内设2台化学供水生水泵，1台运行，1台作为备用，设置独立管道输送至化学专业用水点。生产水系统的水源由补给水系统来。电厂消防水系统设置常规单独的水消防系统，包括室内、外消火栓消防系统，用于保护建构

50、筑物，设计主要依据是火力发电厂与变电所设计防火规范和建筑设计防火规范。电厂排水系统包括生活污水排放系统、生产废水排放系统和雨水排放系统。生活污水经管道收集后进入生化处理设施处理达标后排放；生产废水分别经酸碱中和池、除油池和沉淀池处理达标后排入雨水管道系统；场地内雨水通过雨水口和管道收集后排放。5.10.2区域自然条件xxxxxxxxxxxxxx5.10.2.2供水水源水源取自水源地。5.10.3全厂水务管理和水量平衡5.10.3.1概 述本工程为了减少用水量、排水量和加强水污染防治，在设计阶段遵循下述原则：合理地选择和利用水资源，做到既保证满足计划发电容量的用水需要，又尽量少用水、少排水，合理循环、处理、重复使用，并使排水的水质和水温不污染环境。在本次设计的水工工艺系统中，采用了如下的节水措施：1)在循环冷却系统中，为了减少机械通风冷却塔的风吹损失，安装收水器。2)将循环冷却系统排污水循序使用，主要用于绿化、道路及汽车冲洗用水等等。