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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 忻州广宇供热扩能工程初步设计说明书华北电力设计院工程有限公司北京国电德安电力工程有限公司名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录1、概述 . 1.1 工程概述 . 51.2 热力负荷、发电厂容量. 51.3 主要设计原就 . 61.4 主要技术经济指标. 62、总图部分 . 2.1 厂址位置 . 错误！未定义书签；2.2 老厂总平面布置现状. 错误！未定义书签；2.3 热网首站及附属建构筑物布置 . 错误！未定义书签；2.4 管网布置 . 错误！未定义书签；2.5
2、道路 . 错误！未定义书签；2.6 拆迁 . 错误！未定义书签；3、热机部分 . 3.1 热机部分概述 . 错误！未定义书签；3.2 汽轮机中、低压缸联通管开孔抽汽系统以及高排抽汽系统 . 错误！未定义书签；3.3 供热系统 . 错误！未定义书签；3.4 工业蒸汽系统 . 错误！未定义书签；3.5 热网加热器系统 . 错误！未定义书签；3.6 热网循环水系统 . 错误！未定义书签；. 错误！未定义书签；3.7 热网疏水系统 3.8 热网补水系统 . 错误！未定义书签；3.9 闭式循环冷却水系统. 错误！未定义书签；3.10 凝聚水回收系统 . 错误！未定义书签；3.11 热网首站布置 . 错误
3、！未定义书签；3.12 油罐区 . 错误！未定义书签；4、化学部分 . 名师归纳总结 4.1 化学水系统现状. 错误！未定义书签；第 2 页,共 36 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4.2 化学水处理系统 . 错误！未定义书签；4.3 凝汽器补水系统改造 4.4 新增热网补充水系统. 错误！未定义书签；. 错误！未定义书签；5、电气部分 . 5.1 设计范畴及依据 . 错误！未定义书签；5.2 电源及供配电系统：5.3 电气设备和导体挑选. 错误！未定义书签；. 错误！未定义书签；5.4 电缆设施 . 错误！未定义书签；5.5 照明和检修网络 .
4、 错误！未定义书签；5.6 过电压爱护及接地. 错误！未定义书签；5.7 电气二次线系统与设备 . 错误！未定义书签；6、热工自动化部分 . 6.1 掌握方式 . 错误！未定义书签；6.2 掌握水平 . 错误！未定义书签；6.3DCS 功能及配置 . 错误！未定义书签；6.4 热工自动化掌握设备选型. 错误！未定义书签；6.5 电源和气源 . 错误！未定义书签；7、土建部分 . 7.1 厂址自然条件及设计主要技术数据. 错误！未定义书签；7.2 主要建筑材料 . 错误！未定义书签；7.3 设计基本要求 . 错误！未定义书签；7.4 建筑风格与颜色设计 7.5 热网首站建筑设计. 错误！未定义书
5、签；. 错误！未定义书签；7.6 结构设计 . 错误！未定义书签；8、水工、消防部分 . 8.1 水工设计 . 错误！未定义书签；8.2 消防设计 . 错误！未定义书签；9、暖通部分 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9.1 设计依据 . 错误！未定义书签；9.2 设计原始资料 . 错误！未定义书签；9.2 采暖 . 错误！未定义书签；9.3 通风 . 错误！未定义书签；9.4 集中掌握室空调 . 错误！未定义书签；10、节约能源及原材料 . 10.1 概述 . 3110.2 系统及方案在节能方面地优化 10.
6、3 设备选型在节能方面地优化 10.4 材料挑选在节能方面地优化. 31 . 31 . 3110.5 节约用水地措施 . 错误！未定义书签；10.6 建筑节能地措施. 错误！未定义书签；11、设备材料 . 错误！未定义书签；11.1 热机专业设备材料清册 11.2 电气专业设备材料清册. 错误！未定义书签；. 错误！未定义书签；11.3 热工自动化专业设备材料清册 . 错误！未定义书签；11.4 水工专业设备材料清册 11.5 暖通专业设备材料清册. 错误！未定义书签；. 错误！未定义书签；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - -
7、 - - 1、概述1.1 工程概述忻州位于山西省中北部,2007 年底总人口 306.9 万,其中城镇人口约 102.7 万,农业人口 204.2 万.人口中以汉族为主,占总人口地 99%以上 .境内山地较多,其中平原 0.27 万平方公里,约占 10.5%,丘陵 0.92 万平方公里,约占 36%,山地 1.36 万平方公里,约占53.5%.有黄河、汾河、滹沱河、桑干河等河流 .忻州古称 “ 秀容 ”. 1949 年成立忻县专区 ,1970年更名为忻县地区 .1978 年改名为忻县行政公署 .1983 年改忻县为忻州市（县级市）,改称忻州行署 .2000 年经国务院批准,忻州行署改为忻州市（
8、地级市）.改革开放以来,忻州经济和社会各项事业取得了长足进展,人民生活水平快速提高 .全市能源、交通、通信等基础设施条件等得到明显改善,科技、训练等社会事业全面进展,社会文明程度不断提高 .依据忻州市城市进展思路,要不断完善城市功能,积极推动城市供水、供暖、供汽等基础设施地市场化和社会化,使城市基础设施体系更加完善.忻州市属于高寒地区,全年采暖期达 147 天.近些年来,热电联产集中供热地比例有较大幅度地提高 .但随着城市供热需求增势迅猛,忻州市近些年显现了明显地热源不足地现象 .目前,忻州市现有人口约 30 万人,人均居住建筑面积约 24 平方 M/ 人,忻州市现状居住建筑面积为 720 万
9、平方 M ,依据规划猜测 2022 年忻州市人口约 40 万人,人均居住建筑面积约 28 平方 M/ 人, 2022 年忻州市居住建筑面积为 1120 万平方 M ,而现状城市集中供热热源地供热才能为 520 万平方 M ,其热源主要由忻州广宇煤电有限公司 2x135MW 机组供应；忻州广宇煤电有限公司现有供热才能仅能满意在初末寒期时530 万平方 M 地供热需求,寒冷时期仍需单独隔离出 200 万平方 M 地供热面积由区域锅炉房单独供暖,供热才能严峻不足 .而且忻州市目前仍存在一些分散供热地用户,燃料利用效率低,供热保证差 .为适应新城市进展地需要,为保证国家节能减排地目标顺当达成,将这些分
10、散供热用户纳入集中供热地范畴和是目前急需解决地问题 .忻州热电厂规模为 2135MW 空冷供热凝汽式汽轮发电机组 .锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产地480t/h 自然循环单汽包煤粉锅炉,一次中间再热,紧身封闭,固态排渣,炉膛受热面采纳全悬吊方式 .汽轮机为东方汽轮机厂生产地超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽抽凝式直接空冷汽轮机 .汽轮机型号CZK135/112-13.2/0.245/535/535.名师归纳总结 汽机低压缸排汽采纳机械式直接空气冷却系统.第 5 页,共 36 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1、2 号机组于 2007
11、年投入商业运行,设计寿命 30 年.本工程为忻州广宇热电集中供热扩能改造工程,它通过回收热电厂汽轮机低压缸排汽 余热,来提高热电厂供热才能 .1.2 设计原就（1）严格遵守国家有关政策和法规,坚持环境效益、社会效益和经济效益并举地方针；（2）以忻州市城市总体规划为指导,与城市集中供热规划相和谐；（3）实行优化措施,安全牢靠、先进适用地设计原就,以确保本工程安全达标投产 .（4）拟定合理地工艺系统,简化工艺系统、削减备用 .（5）设备布置格局应便利生产、安全运行,在缩短施工安装周期和满意检修维护地条件下,大力压缩建筑体积、削减钢材、混凝土、管道和电缆工程量. 同时应考虑工作过程中地实际情形,确保
12、运行人员安全生产、便利检修.（6）与原厂建筑物风格和谐统一,与环境相和谐.（7）设备挑选要采纳节能、高效、环保型地产品,杜绝使用国家已剔除地产品1.3 设计依据（1）设计托付书；（2）忻州广宇供热扩能工程可行性讨论报告；（3）国家有关地规程规范；（4）会议纪要及热泵机组资料；1.4 设计内容（1）确定一、二级热泵机组及热网首站扩建地主要工艺系统地功能、掌握方式、布置方案；（2）一、二级热泵机组及热网首站扩建地概算；2、总图部分 2.1 概述 2.1.1 工程概述（1）厂址概述忻州热电厂位于忻州市忻府区东北方向约6km 左右地符村西侧,自然地面标高778.8779.5m.北侧约 3km 处有南云
13、中河自西向东经过,西侧约 100m 处为北同浦铁路,南侧约 500m 处为忻 定大路 .厂址处地势平整,交通便利 .（2）厂址自然条件主厂房零 M 高度 电厂高程 ：780m名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 多年月平均大气压： 925.4hPa 基本地震烈度： 8 度多年极端最高气温： 38.8C多年极端最低气温： -30C多年平均气温： 8.6C多年平均相对湿度： 60%日最大降水量： 130.7mm平均风速： 1.6m/s最大风速： 22.8m/s最大积雪深度： 21cm最大冻土深度： 109cm采暖期室外运算
14、温度： -14oC采暖期室外日平均温度： -3.9oC室内运算温度： 18oC地区采暖天数： 147 天2.1.2 电厂情形概述电厂于 2007 年投产,建设规模为 寿命 30 年.2135MW 空冷供热凝汽式汽轮发电机组,工程设计锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产地 480t/h 自然循环单汽包煤粉锅炉,一次中间再热,紧身封闭,固态排渣,炉膛受热面采纳全悬吊方式 .汽轮机为东方汽轮机厂生产地超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽抽凝式直接空冷汽轮机 .汽轮机型号CZK135/112-13.2/0.245/535/535.汽机低压缸排汽采纳机械式直接空气冷却系统 .整个厂区大致呈长方形布
15、置,主厂房位于厂区北部,主变压器位于主厂房西侧地空冷岛下方,煤场位于厂区东部.热网首站靠近厂区西侧围墙.2.1.3 设计依据 1）与业主签订地设计合同 2） 规程、规范名师归纳总结 大中型火力发电厂设计规范（GB50660-2022 ）第 7 页,共 36 页小型火力发电厂设计规范（GB50049-2022 ）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 火力发电厂总图运输设计技术规程（DL/T 5032-2005 ）2.1.4 设计范畴包含工程范畴内地总平面布置、竖向布置等内容 .2.2 工程总体规划1）本工程为改造工程,设计过程中依据现场条件,本着工艺合理,符
16、合规范地要求进行布置支配 .2）估计工期： 2022 年 8 月 15 日2022 年 10 月 15 日3）厂区排水及防洪排涝依据原厂区设计标高,与原厂区防洪措施统一考虑 .2.3 本工程总平面布置2.3.1 建设内容本工程增加地内容有：1 座一级热泵房,尺寸为 16m 12m.1 座二级热泵房,尺寸为 16m 16m.一座配套掌握室,尺寸为 7m 4m.扩建原有热网首站,尺寸为 22m 12m.新建一条综合管架,由一级热泵站沿空冷岛西侧道路,至热网首站,综合管架上布置两条 DN1000mm 热力管道 .2.3.2 总平面布置由于电厂A 列外各种管道密集,空余场地很少,本工程地布置特别困难.
17、经对场地地布置资料具体分析和现场查勘,对总平面布置初步支配如下：一级热泵房布置在主厂房与空冷岛北侧扩建端,一级热泵房掌握室紧邻泵房东侧布置 .二级热泵房布置在空冷岛下南侧区域,位于冷凝液精处理间西侧,掌握室紧邻泵房西侧布置 .热网首站扩建部分紧贴原有热网首站东侧 .拆除精处理间西南角地废水泵房,移建至二级热泵房东南角 .具体位置见附图 F1572E01C-Z0101-012.4 管线及综合管架布置综合管架由一级热泵房西侧起,沿空冷岛北侧道路向西约50M 后南拐,沿空冷岛西侧名师归纳总结 道路向南,约150M 后西转,扩过厂区道路后,沿热网首站北侧进入首站,全长约230M.第 8 页,共 36
18、页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 综合管架上布置两条DN1000 热网循环水管道.2.5 竖向布置及土方工程量1）由于本工程为老厂改造工程,不转变厂区原有地竖向布置 .2）建筑物零 M 标高：热泵房室内标高高于室外地平 0.3m.2.6 交通运输工 程 运 输 利 用 原 电 厂 厂 区 内 外 道 路 , 本 工 程 不 需 要 单 独 修 建 道 路 .名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、热机部分3.1 机组简况忻州热电厂规模为2135MW 空冷供热凝汽式汽轮发电机
19、组.锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产地480t/h 自然循环单汽包煤粉锅炉,一次中间再热,紧身封闭,固态排渣,炉膛受热面采纳全悬吊方式 .汽轮机为东方汽轮机厂生产地超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽抽凝式直接空冷汽轮机 .汽轮机型号 CZK135/112-13.2/0.245/535/535.汽机低压缸排汽采纳机械式直接空气冷却系统,依据2 台汽轮机地供热才能和忻州市城市建设地总体规划,忻州热电厂建厂时热网首站设计最大供热面积为 321 万平方 M ,两台机组供热才能为 161MW ,供热抽汽来自汽轮机五段抽汽,额定供热工况抽汽量为 120t/h.实际热网站运行时,利用外网地 同承
20、担 530 万平方 M 地供热面积 .3.2 乏汽余热利用后热负荷2x80t/h 燃煤锅炉作为供热调峰,与电厂热网首站共为了合理地利用热源、汽轮机组进行了适当调整,调整后机组正常回收汽轮机排放大 气中热量,并利用吸取式热泵回收进入冷却塔地部分热量,对整个电厂地采暖抽汽进行了 整合,提高了电厂地供热量 .原有热网结构及设计值：汽轮机抽 汽240t/h 70120热网首站 2745t/h 供热才能 161MW 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 36 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目前电厂每台机组乏汽余热均通过空冷岛排放大气,将大量热源白白浪费掉,采纳吸
21、取式热泵即是在采暖期回收这部分热量,增加对外供热量 . 本期工程拟对二台机组地乏汽余热通过吸取式热泵加以回收利用,同时通过对两台汽轮机组采暖进行调整额定工况单台机组采暖抽汽达170t/h ,总增加供热才能 301MW,其中乏汽余热利用234MW,采暖抽汽供热增加67 MW.热网首站供热面积增大到 840万平方 M.合理地利用热源、利用吸取式热泵回收凝汽器循环 水中地热量,对整个电厂地采暖抽汽进行了整合,提高了电厂地供热才能 .供热才能 462MW3.3 热泵循环技术地利用2022 年 9 月联合国气候变化峰会和2022 年 12 月地哥本哈根气候变化谈判会议上,我国政府明确量化碳减排目标到 2
22、022 年,单位GDP 二氧化碳排放比2005 年下降40%至45%,展现了中国在应对气候变化、履行大国责任方面地积极态度.这充分说明我国不再单纯追求经济地增长速度,而是更加强资源地有效利用,关注可连续增长“ 节能减排 ”降耗已被摆在前所未有地战略高度.而提高能源利用率、加强余热回收利用是节约能源、降低碳排放、爱护环境是根本措施 .吸取式热泵余热回收技术以其高效节能和具有显著经济效益地特点,尤为引人注目 .吸收式热泵以溴化锂溶液作为工质,对环境没有污染,不破坏大气臭氧层,而且具有高效节能地特点 .配备溴化锂吸取式热泵,回收电厂部分凝汽器排放大气中热量,达到节能、减名师归纳总结 排、降耗地目地.
23、同时作为集中供热主热源地热电厂而言,存在两个关键问题有待解决.一是第 11 页,共 36 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 汽轮机抽汽在加热一次网回水地过程中存在很大地传热温差,造成庞大地传热不行逆缺失 .二是目前大型抽凝式供热机组存在大量地汽轮机凝汽器余热通过冷却塔或空冷岛排放掉,该部分热量可占燃料燃烧总发热量地20%,为保证汽轮机末端地正常工作.将这部分凝汽用于供热,相当于在不增加电厂容量,不增加当地排放,耗煤量和发电量都不变地情形下,扩大了热源地供热才能,为集中供热系统增加了热量,提高了电厂地综合能源利用效率,同时可以削减电厂循环冷却水蒸发量,
24、节约水资源,并削减向环境排放热量,具有特别显著地经济、社会与环境效益 .本项改造工程应用吸取式热泵可系统地解决目前热电联产集中供热系统存在地问题 .在吸取式热泵基础上,可系统解决热电厂存在地以下问题 .1 电厂地乏汽不再依靠空冷岛降温,而是作为各级热泵地低温热源,原本白白排放掉地乏汽余热资源可以回收并进入一次网,仅此一项即可提高综合能源利用效率 20%左右 .2 各级吸取式热泵仍采纳电厂原本用于供热地蒸汽热源,这部分蒸汽地热量最终仍旧进入到一次网中,不存在能源转换地缺失 .3）逐级升温地一次网加热过程防止了大温差传热造成地大量不行逆传热缺失,提高了热效率 .4）通过降低用户侧热网回水温度,吸取
25、式换热机组将一次网供回水温差提高,从而提高管网输送才能,在加大供热量地同时降低了二级热网改造地投资；5）用户处二次网运行如完全保持现状温度,也使得该技术特别利于大规模地改造工程实施 .目前我国吸取式热泵进展较快,如清华高校自主研制地利用蒸汽作为热源地余热回收名师归纳总结 专用机组,再有我国多家企业引进了以溴化锂溶液为介质地吸取式热泵.吸取式热泵（即增第 12 页,共 36 页热型热泵）,通常简称AHPabsorption heat pump,它以蒸汽、废热水为驱动热源,把低温热源地热量提高到中、高温,从而提高了能源地品质和利用效率.电厂首站内设置余热回收专用机组,如图3-1,以汽轮机抽汽为驱动
26、能源Q1,产生制冷效应,回收乏汽余热Q2,加热热网回水.得到地有用热量（热网供热量）为消耗地蒸汽热量与回收地乏汽余热量之和Q1+Q2.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3-1 吸取式热泵热收支图溴化锂吸取式热泵包括蒸发器、吸取器、冷凝器、发生器、热交换器、屏蔽泵和其他附件等见图 3-2.图 3 -2 吸取式热泵原理图吸取式热泵以蒸汽为驱动热源,在发生器内释放热量Qg,加热溴化锂稀溶液并产生冷名师归纳总结 剂蒸汽 .冷剂蒸汽进入冷凝器,释放冷凝热Qc 加热流经冷凝器传热管内地热水,自身冷凝第 13 页,共 36 页成液体后节流进入蒸发器.冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器传热管表面,吸取流经传热管内低温热源水地热量Qe,使热源水温度降低后流出机组,冷剂水吸取热量后汽化成冷剂蒸汽,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 进入吸取器 .被发生器浓缩后地溴化锂溶液返回吸取器后喷淋,吸取