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山东省环能设计院2014年7月1柳林县森泽煤铝有限公司三期电厂扩建及改造工程（技术方案）山东省环能设计院有限公司2014-7-26山东省环能设计院2014年7月2第一章总图运输部分1.概述1.1设计依据1.1.1设计依据文件1.柳林森泽煤铝公司与我院签订的设计合同。2.国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部颁发的设计基础[2000]1268号文“关于发展热电联产的规定”。1.1.2设计依据主要标准1)火力发电厂设计技术规程(DL50049-94)2)火力发电厂初步设计文件内容深度规定(DLGJ9-92)3)火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程(DL5053-96)4)火力发电厂汽水管道设计技术规程(DL/T5054-1996)5)火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程(DL/T5121-2000)6)火力发电厂保温油漆设计技术规程(DL/T5072-1997)1.2建设规模根据业主提供的的资料，森泽煤铝现有3×130t/h高温高压循环流化床锅炉+2×CB12MW抽背式汽轮发电机组。根据森限责任公司泽煤铝公司发展要求，本期扩建规模为1×150t/h高温高压循环流化床锅炉+1×6MW背压式汽轮发电机.1.3电厂运行方式本期工程的目地，是为了提高供热能力和供热可靠性，满足企业正常生产、发展和居民对集中供热的需求，改善环境，为城市的对外开放和长远发展提供基础设施。本期工程投产后,供热机组将按照“以热定电”的方式运行,节约一次能源,提高经济效益。2厂区总平面2.1厂区总平面布置为原则根据与甲方及相关专业多次协商确定了以下总布置原则：1）平面布置力求工艺流程合理，建（构）筑物布置紧凑，管线短捷顺山东省环能设计院2014年7月3畅。2）为创造较好的扩建条件和节省土地资源，本期总平面布置尽量压缩厂区用地。并适当留有主厂房扩建用地。3）A列外管廊宽度要预留二期循环水管线的用地。4）自然通风冷却塔靠近主厂房布置，以节省循环水管线用量。并预留二条循环水管线用地。2.2厂区总平面布置厂区总平面布置力求做到功能分区明确、布置紧凑合理、生产方便、造型协调、整体性好，以主厂房为中心，以工艺流程合理为原则，充分利用地形，布置因地制宜。本工程规模：1×150t/h+1×B6机组。本期主厂房南北向布置，固定端朝西，预留向东扩建，厂区总平面布置为：主要生产区以主厂房为中心，由南向北依次为电力区、主厂房区（汽机房、除氧煤仓间、锅炉房）、电袋除尘器、脱硫区、烟囱烟道、灰渣区、输煤系统（输煤通廊、碎煤楼、受煤口、干煤棚），辅助化学水处理区、脱硫脱硝公用设备区。2.3厂内道路本设计在厂内布置了必要的道路，使厂区构成一个完整的路网以满足交通运输和消防的需要。厂内道路宽度为6m、5m、4m三种，均为城市型道路。道路纵坡0.3%-0.5%，道路转弯半径9m。运煤、灰道路转弯半径不小于9m，消防道路转弯半径不小于9m。道路结构材料为：基层+碎石或粗砂+砼路面，其厚度为：主要运输道路700mm，次要道路及厂内其它道路厚度为560mm。广场地坪和人行道路结构材料为预制混凝土方砖，其厚度为80mm。6管线与沟道布置根据厂区地形特点，同时为节约用地，兼顾厂区布置美观，厂区管线考虑地下和架空两种敷设方式。在主厂房固定端和汽机房A列外布置一条综合管线通廊，满足设计规范的前提下，除热力电力出线架空布置以外，将上、下水、电缆、除盐水管、暖气管、油管线及一切可以埋地的管线尽量敷设在地下。山东省环能设计院2014年7月4第二章电力系统部分2.1、电厂接入系统方案本系统方案是热电厂以10kV电压接入系统。2.2本期建设规模济规划容量桐庐热电厂本期新建一台6MW热电机组，直接并入厂内10kV系统。2.3电气主接线4.1方案一：每台发电机对应一台变压器1×6MW机组发电机直接接到10kV。发电机出线端和中性点端各设2组电流互感器，发电机出线端配置2组电压互感器、1台励磁用变压器和1台避雷器。发电机中性点不接地。2.4系统继电保护的配置与选型2.4.2系统及电保护的选型保护型号有：建议*保护选用南京南瑞集团电力自动化有限公司的光纤差动保护装置。故障录波器目前形式较多，各地区使用习惯不完全一致，可根据地区电网内普遍运行的设备选用。2.4.3对相关专业的要求1）电厂出线要求提供一路光纤通道，可采用专用光纤，共需4芯，其中备用2芯。2）光纤形式要求单膜波长1300mm，通道允许衰耗不大于16dB/m。3）发电机组的同期并列点方案一设在设在发电机出口开关。山东省环能设计院2014年7月5第三章热机部分3.1设计范围1）厂房(包括汽机房、除氧煤仓间、锅炉房、布袋除尘器、引风机及烟囱)布置,和必要的检修起吊设施。2）热力系统、燃烧系统（包括烟风系统）、工业水系统的拟定、设备及管道布置和主要辅助设备的选型。3）锅炉点火油系统的设计及主要辅助设备的选型。4）对外供汽管道。3.2主机组型号、参数及主要技术规范3.2.1锅炉锅炉选用循环流化床锅炉,自然循环汽包炉、平衡通风、全钢构架、悬吊结构,予留SCR与SNCR脱硝位置。锅炉型号：YG-150/9.81-M额定蒸发量：150t/h蒸汽压力：9.81MPa额定蒸汽温度：540℃给水温度：215℃锅炉效率：90.35%数量：1台3.2.2汽轮机汽轮机选用用高温高压背压机一台。型号：B6-8.83/6.4型进汽压力：8.83MPa进汽温度：535℃额定进汽量：350t/h排汽压力：6.4MPa数量：1台3.2.3发电机山东省环能设计院2014年7月6型号：QF-6-2型额定功率：6MW冷却方式：空冷额定电流：515A额定频率：50HZ功率因数：0.8（滞后）电压：10.5kV转数：3000r/min台数：一台3.3燃料3.3.1燃料煤来源及煤质该工程燃用的原煤由直接汽运到热电厂，燃煤供应可靠、及时，有保证。本期燃料特性Sar：2.5%，低为位发热量3200-3586kcl/kg。3.4燃烧系统3.4.1燃煤消耗量锅炉燃料消耗量见表3-1表3-1规模小时耗煤量（吨）日耗煤量（吨）年耗煤量（万吨）1×150t/h(设计煤种)3066018.0注：1.锅炉蒸发量按锅炉最大连续蒸发量BMCR计算。2.日耗煤量按22小时计。3.年耗煤量按6000小时计。3.4．2燃烧系统说明3.4．2.1锅炉特点本工程一期装设1x150t/h循环流化床锅炉。该炉型主要特点为：燃料山东省环能设计院2014年7月7适应性强，燃烧效率高，脱硫方法经济简单，加减负荷调节快，调节范围较大。循环流化床锅炉中，整个主循环回路运行在脱硫的最佳温度范围内（850～900℃）。燃料在炉内一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOx二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOx，并使部分已生成的NOx得到还原。减轻电厂对周围环境的污染，是洁净煤燃烧技术之一。3．2．2给料系统3.2.2.1给煤系统本炉采用前墙给煤方式，锅炉厂要求燃料粒径小于10mm，本初设按燃料粒径小于10mm设计。满足循环流化床锅炉给煤粒度小于10mm的要求，对原煤中大于10mm块煤实行预先筛分。原煤中大于10mm的块煤需经破碎。每台炉炉设计两个容积各为300m3的原煤仓，所储煤量可满足锅炉额定负荷下运行10小时的耗煤量。每个原煤仓下设有三个落煤口，每台炉共有3条给煤线，煤从煤仓的下煤口落到炉前8m平台上的称重式给煤机，经给煤机送至给煤管，每一条给煤线均可满足锅炉500﹪额定负荷下的给煤量，正常情况下每条给煤线各带30﹪负荷运行。3.2.5配风系统锅炉配风系统包括：一次风系统，二次风系统和用于返料装置的高压风系统。每台锅炉装有一台110﹪送风机、一台110﹪一次风机，风机入口设有消音器。一次风冷风经空预器加热后通过一次热风道进入一次风室，再通过风室顶部的风帽喷入浓相床，从而保证床内的流化及燃烧。二次风冷风经空预器加热后通过热风道分别进入二次风箱。返料系统设有二台100﹪罗茨风机（一用一备），直接供给锅炉返料风量。3.2.6烟气系统燃煤被送炉膛后，在具有较高流化速度的流化床中燃烧，燃尽后的灰和一些未燃尽的物料将被烟气带出炉膛进入两个旋风分离器，被分离的细颗粒经返料器返回炉膛进行循环燃烧。离开旋风分离器的烟气经过热器进入尾部烟道。锅炉的排烟经布袋除尘器除尘后炉外石灰-石膏法脱硫，排入烟囱，最后扩散到大气中。山东省环能设计院2014年7月8本工程每台炉选用一台电袋除尘器，一台引风机。3.2.7说明由于一次风机，二次风机，引风机均无备用。因此要求选用性能好，运行稳定可靠，检修周期长的优质产品。3.3锅炉点火油系统3.3.1供回油系统根据《火力发电厂设计技术规定》，本期工程利用原有点火油泵房，。3.3.2轻柴油雾化及点火方式锅炉点火燃料为轻柴油，轻柴油燃烧后的高温烟气将一次风加热至870℃，通过布风装置将床内的床料加热至点火温度。燃烧器采用机械雾化油枪，每只油枪的油耗量为412kg/h，油压2.5Mpa。3.5供热系统4.2.1供汽系统本期工业蒸汽一路从B6机排汽引出，压力6.4Mpa排汽引出，一路从本期新上减温减压器引出，本期新上一台WY150-9.81/540-6.4/290。并对原有两台WY150-9.81/540-0.8/170和两台WY150-9.81/540-6.4/290减温减压器.进行拆除改造。4.4主蒸汽系统主蒸汽系统采用单母管分段制。自锅炉过热器出口联箱的主蒸管道与位于BC列的主蒸汽母管相连，再由主蒸汽母管引出一根管道接至汽轮机主汽门前。主汽门前设有小旁路，供暖管、暖机用。考虑扩建，母管于扩建端设有分段门。4.5给水系统主给水系统采用分段母管制，设有高低压给水母管。本期设置一台170h流量的电动定速给水泵，一台泵运行可满足一台锅炉额定负荷所需水量，高压给水管道自给水泵出口经高压加热器至高温给水母管，再接至每台炉的省煤器入口。每一路至省煤器的给水管道上都设有给水操作台，并联两个给水调节阀，正常运行时，给水由主路调节阀调节，锅炉启动或低负荷时，由旁路调节阀调节。锅炉过热蒸汽的减温水至给水操作平台引出。减温减压器的喷水自给水泵处低温给水母管。山东省环能设计院2014年7月94.6回热系统机组设两级回热，供给高压加热器，除氧器。除氧器为全补水型高压除氧器，出力170t/h，除氧水箱有效容积70m3，可满足约25分钟锅炉给水消耗量。4.7补给水系统由于全厂对外工业供汽无返回水品质不稳定，需要化学来的除盐水向热力系统补水。考虑利用化学补充水来回收锅炉底渣的热量，部分化学水首先通过锅炉的冷渣器升温后进入除氧器，其余的化学补充水直接进入除氧器。4.9工业水系统工业冷却水系统采用上期主厂房供水系统机炉各用水点分别接自工业水环形母管，每台炉的各分母管设有关断阀，当一台炉故障或检修时，可以将该炉的工业水切断。4.11厂用蒸汽系统本工程厂用蒸汽系统设有供热母管。汽源为CB12汽机P排汽及减温减压器。5主厂房布置5.1主厂房布置原则主厂房采用三列式布置，即汽机房-除氧煤仓间-锅炉房。锅炉房外依次布置除尘器—引风机-脱硫塔—烟囱。5.2主厂房各车间布置5.2.1汽机房：汽轮发电机组纵向头对头布置，机头朝向扩建端，检修场地设在扩建端，汽机房柱距为6米，长度60米，跨度15米。天车轨顶标高14.7米，屋架下弦17.7米。运转层标高8米，采用岛式布置形式，主要布置汽轮机本体。5.2.2.除氧煤仓间：除氧煤仓间跨度为10米，长度为27.5米，分四层布置。零米层布置厂用变及高低压配电室。4.0米层为管道层及电缆布置层，8米运转层布置机电炉集控制室。15.0米层为除氧层,27.0米层为皮带层，布置有输煤皮带。5.2.3锅炉房山东省环能设计院2014年7月10锅炉房跨度33.6米，长度27.5米，采用全封闭布置，8米运转层以下混凝土，运转层以上为钢结构。送风机位于靠近D排的锅炉房底层。锅炉上层钢架下设有检修用电动葫芦。锅炉房外布置：锅炉房外设布袋除尘系统、引风机、脱硫塔、烟囱等。引风机为露天布置，仅设电动机保护罩，检修时考虑临时搭支架5.3主厂房主要尺寸主厂房主要尺寸见下表