发电厂热控专业施工方案.docx

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发电厂热控专业施工方案

发电厂热控专业施工方案

第1章编制依据及工程概况

1.1编制依据

发电厂二期工程（2×660MW）超临界机组施工组织总设计

《火电发电厂工程施工组织设计导则》

《电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇）SDJ279—90》

《火电施工质量检验及评定标准（热工仪表及控制装置篇1998年版）》

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168—2006》

《电缆敷设和接线工艺施工导则DZB03—97》

《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》（DL5009.1-2002）

设计院提供的专业施工图纸

设备制造厂家提供的设备技术资料

1.2工程概况

1.2.1工程规模

本期工程在原规划场地上建设2×660MW超临界燃煤机组（3号、4号机组），两台机组同步建设全烟气脱硫装置，3号机组同步建设烟气脱硝装置，4号机组预留一套烟气脱硝装置。

并留有在扩建到2×1000MW超临界燃煤机组（5号、6号机组）的建设条件。

#4机组及区域内全部建筑、安装工程。

包括#4机组区域及厂房以外的全部综合管架、地下管网、区域内道路、虹吸井及排水方函、脱硫、除灰渣、分割线至与#3号机28~29轴之间（伸缩缝基础外）的全部公用系统建筑工程。

不包括桩基工程、全厂综合布线、特殊消防等。

1.2.2本专业主要设备

序号

名称

规格及技术数据

单位

数量

1

分散控制系统DCS柜

1000×600×2000mm

面

47

2

辅控网控制柜

800×800×2000mm

面

3

3

汽机跳闸控制ETS柜

900×600×2100mm

面

1

4

汽机DEH机柜

1000×600×2000mm

面

3

5

汽机TSI机柜

800×600×2100mm

面

2

6

炉管泄漏控制柜

800×600×2100mm

面

1

7

机组操作台

2400×1350×700mm

面

5

8

工业电视机柜

800×600×2100mm

面

3

9

吹灰控制柜

1000×600×2100mm

面

1

10

工程师操作台

1400×1000×700mm

套

4

1.2.3控制系统简介

本期工程控制系统采用SIEMENS控制技术有限公司生产的分散控制系统（DCS），本工程为单元制机组，采用炉、机、电集中控制方式。

两台机组设一个单元控制室，按炉、机、电一体化配置分散控制系统。

采用电子设备间集中布置方案，在单元控制室后设置电子设备间。

本工程在温度监视点集中区域，例如锅炉金属温度、发电机金属温度等区域，设置与主机相同的远程I/O系统，至少锅炉顶部集中布置，发电机两侧分散布置。

实现全CRT监控，通过DCS操作员站完成机组的启停、正常运行工况的监视操作和紧急情况的事故处理。

两台机组各设一套独立完整的DCS系统。

本工程设公用系统DCS，完成对两台机组公用系统（包括电气公用段等）的控制，通过网桥分别和两台机组的DCS网络连接在一起，可通过任一台机组的DCS操作员站对公用系统进行监视和控制，并相互闭锁。

第2章工程范围及主要工程量

2.1本专业工程范围

包括分散控制系统（DCS），锅炉炉膛安全监控（FSSS）、汽机跳闸系统（ETS）、汽机旁路控制（BPS），工程师站（EWS）、人/机接口（MMI）、数据通讯系统;#4机组常规仪表监视设备，盘台箱柜;炉管泄漏检测装置，火焰电视，FSSS系统设备;安装范围包括单元控制室内、电子设备间内属于#4机组的DCS系统和其它系统的各种机柜和电源柜，就地设置的远程I/O机柜，热工系统的现场仪表与控制设备及其它各类热工元件的安装和接线。

#4机组的凝结水精处理控制系统、加药系统控制装置、锅炉补给水处理系统以及在#4机组内的现场仪表与控制设备及其它各类热工元件的安装和接线;#4机炉范围内控制气源管路;#4机组除灰渣系统和除灰综合楼内属于#4机组部分的现场仪表与控制设备及其它各类热工元件的安装和接线。

#4机炉范围内用于性能试验的测点安装。

本标段范围内所有热控电缆的敷设、电缆辅助设施（桥架、托架、槽盒、竖井、电缆穿线管等）的安装及电缆防火阻燃措施施工;电缆桥架的接口工作由后施工者负责;本标段范围内各类屏、盘、柜和台的孔洞封堵。

2.2主要工程量

2.2.1单元机组I/O数量

I/O型式

AI（4-20mA）

RTD

TC

DI

PI

AO

DO

合计

数量

900

680

520

3360

40

160

1860

7520

2.2.2控制设备安装统计

序号

设备名称

规格型号

数量

生产厂家

集控楼控制室、电子间内安装的设备

1

DEH机柜

1000×600×2000

3面

哈尔滨汽轮机厂

2

汽轮机TSI机柜

800×600×2100

1面

哈尔滨汽轮机厂

3

小汽机TSI机柜

800×600×2100

1面

杭州汽轮机厂

4

ETS机柜

900×600×2100

1面

哈尔滨汽轮机厂

5

MEH机柜

900×600×2100

2面

6

DCS交流电源机柜

1000×600×2000

1面

SIEMENS

7

DCS直流电源机柜

1000×600×2000

4面

SIEMENS

8

DCS控制机柜

1000×600×2000

35面

SIEMENS

9

DCS接地机柜

1000×600×2000

1面

SIEMENS

10

辅网控制柜

800×800×2000

3面

11

热控总电源柜

800×600×2000

3面

12

吹灰控制柜

1000×600×2100

1面

上海锅炉厂

13

炉管泄漏柜

800×600×2100

1面

东北开元

14

火检放大器柜

900×600×2100

1面

北京昊瑞

15

工业电视控制机柜

800×600×2100

3面

16

电气控制柜

800×600×2260

21面

南瑞

除灰、渣控制系统

1

远程PLC控制柜

800×600×2100

1面

德国FAT

凝结水精处理控制系统

1

PLC控制柜

800×600×2100

1面

北京加美

2

电磁阀箱

2面

北京加美

3

电源柜

800×600×2100

1面

4

仪表采样架

1套

北京加美

凝汽器胶球清洗系统

1

接线盒

6个端子

1个

2

控制柜

800×1800×600

1面

兰州宏详

其他就地盘柜

1

氢、油、水控制盘

1面

发电机厂

2

盘车控制柜

1面

哈汽厂

3

汽机油系统控制盘

1面

哈汽厂

4

锅炉保温保护箱

23面

5

风机油站控制柜

12面

6

给煤机就地控制柜

6面

7

磨煤机就地控制柜

6面

8

空气预热器就地柜

1面

9

汽水分析采样架

1面

10

汽水分析仪表盘

1面

2.2.3就地检测设备统计

序号

设备名称

规格型号

数量

生产厂家

锅炉部分

1

测温元件

522支

2

压力变送器

98台

3

液位变送器

7台

4

流量变送器

38台

5

氧化锆分析仪

4套

6

风机振动探头

12支

7

执行机构

167台

汽机部分

1

测温元件

622支

2

压力变送器

177台

3

液位开关

67台

4

流量变送器

12台

5

转速

3500系列

2套

6

振动

3500系列

27套

7

漏水监测装置

1套

8

键相

3500系列

1套

9

偏心

3500系列

1套

10

膨胀

3500系列

6套

11

轴向位移

3500系列

4套

12

氢检测器

HK-Ⅱ

1套

13

电动门

171台

14

气动门

88台

点火系统

1

煤火焰检测器探头

24个

2

油火焰检测器探头

12个

3

火检冷却风系统

1套

凝结水精处理系统

1

液位计

4个

2

压力、流量变送器

22台

3

温度计

3支

4

化学仪表

7支

炉管泄漏检测系统

1

检测传感器

32个

2

厂供接线盒

4个

空预器控制系统

1

本体接线盒

1个

2

转速探头

2套

3

本体温度

4支

9

PH变送器

1台

10

差压开关

1个

11

压力开关

1个

12

红外探头

8台

2.2.4安装材料统计

序号

名称

型式规范

单位

数量

集控楼夹层电缆桥架

1

立柱

工型钢

米

980

2

电缆桥架

A15-3A15-4A15-5A15-6A15-8

件

764

3

三通四通弯头

800-300-800800-500-800800-400-800800-600-800A15-8

件

80

锅炉侧安装材料

1

取样阀门

个

620

2

防堵装置

个

160

3

管路三通

Φ16X3

个

240

4

合金取样钢管

12Cr1MoVΦ18X4

米

500

5

取样管

Φ14X2Φ16X3Φ18X4

米

14000

6

取压短管

Φ25X7

米

35

7

桥架立柱

I10

米

1200

8

电缆桥架

600X100X2000

件

1300

9

电缆槽盒

200X100X2000

米

4500

10

电缆竖井

1000X1500X1000

米

76

11

槽钢

［10

米

2000

12

角钢

∠40X4

米

6000

13

接线盒

个

70

14

导线

米

4000

15

蛇皮管

1″

米

2000

16

气源阀门

个

230

17

气源管

1Cr18Ni9TiΦ14X2

米

1200

18

气源管

紫铜管Φ8x1

米

100

19

电缆

km

280

汽机侧安装材料

1

阀门

个

510

2

平衡容器

个

18

3

管路三通

Φ16x3

个

330

4

合金钢管

12Cr1MoVΦ18X4

米

100

5

无缝钢管

Φ14X2Φ16X3Φ18X4

米

6000

6

取样短管

Φ25X7

米

40

7

桥架立柱

I10

米

900

8

电缆桥架

600X100X2000

米

500

9

电缆槽盒

200X100X2000

米

2500

10

电缆竖井

1000X800X1000

米

20

11

槽钢

［10

米

1600

12

角钢

∠40X4

米

4000

13

电缆

km

200

14

接线盒

个

106

15

电缆管

1″

米

2000

16

气源阀门

球阀

个

130

17

气源管

1Cr18Ni9Ti

米

1300

凝结水精处理系统

1

单立柱

H-01C-10I型

根

55

2

托臂

TB-03-600

件

55

3

电缆桥架

A15-6

件

45

4

角钢

∠40X4

米

100

5

三通

F15-6

件

2

6

镀锌钢管

2＇＇

米

50

7

金属软管

1＇＇

米

200

8

槽钢

[10

米

30

7

金属接头

1＇＇

套

400

8

控制电缆

米

8150

吹灰系统

1

电缆

km

32

高低压旁路系统

1

接线盒

24点

个

13

2

电缆

km

10

第3章主要设备简介

3.1主要设备介绍

3.1.1锅炉

制造厂：

上海锅炉厂有限公司

型式：

超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢架的∏型直流炉。

锅炉最大连续蒸发量（BMCR）：

2080t/h

过热器出口蒸汽压力：

25.4MPa（g）

过热器出口蒸汽温度：

571℃

再热器进口蒸汽压力：

4.60MPa（g）

再热器出口蒸汽温度：

569℃

省煤器进口给水温度：

283℃

空气预热器：

三分仓容克式

燃烧方式：

四角喷燃

油枪雾化方式：

机械雾化

汽温调节方式：

过热器为两级喷水减温调节

再热器采用摆动燃烧器调温

最低稳燃负荷：

30%B-MCR

3.1.2汽轮机

制造厂：

　哈尔滨汽轮厂机有限责任公司

型式：

超临界参数，单轴三缸四排汽、双背压抽汽凝汽式汽轮机

额定功率：

660MW

主汽门前蒸汽流量：

1045.732t/h

主汽门前蒸汽压力：

24.2MPa（a）

主汽门前蒸汽温度：

566℃

排汽平均背压：

　　4.9kPa

3.1.3发电机

制造厂：

哈尔滨电机厂有限责任公司

额定容量：

733.3MVA

额定功率：

660MW（扣除励磁功率）

额定电压：

20kV

额定功率因数：

0.9（滞后）

额定频率：

50Hz

额定转速：

3000r/min

效率（保证值）：

98.95％

冷却方式：

水氢氢冷却汽轮发电机。

励磁方式：

采用静态励磁

3.2主要系统简介

3.2.1热力系统

主蒸汽、给水系统均为单元制。

给水泵采取2×50%容量汽动泵＋30%容量电动泵。

给水系统配置两台50%BMCR容量的汽动给水泵，一台30%BMCR电动调速给水泵作启动及备用。

汽机回热系统采用8级非调整抽汽，设三级高压加热器，一级除氧器，四级低压加热器。

高压加热器给水系统采用大旁路系统，事故情况下高加全部解列；低压加热器凝结水系统采用小旁路系统，事故情况下低压加热器可分别解列。

汽轮机制水抽汽采用4段抽汽用于海水淡化，每台机组设计抽汽量50t/h。

凝结水系统设两台100%凝结水泵，一台运行，一台备用。

并设有中压凝结水精处理装置。

机组设30%BMCR容量的高、低压旁路系统。

3.2.2旁路系统

本工程汽机采用高压旁路（主蒸汽）和低压旁路（再热蒸汽）二级串联旁路系统装置，汽轮机旁路系统的容量为锅炉MCR工况的40%。

高压旁路系统装置由高压旁路阀（高旁阀），喷水调节阀，喷水隔离阀等组成，低压旁路系统装置由低压旁路阀（低旁阀），喷水调节阀等组成。

高压旁路从主蒸汽管道接出，经减温减压后接至冷再热管道；减温水来自高压给水系统。

低压旁路从热再蒸汽管道接出经减温减压后接至凝汽器；减温水来自凝结水系统。

3.2.3烟风系统

采用平衡式通风系统，送、一次风机各2台，送风机、一次风机采用动叶可调轴流风机，引风机2台采用静叶可调轴流风机，并备有电机润滑油站。

空气预热器（2台）为三分仓容克式空气预热器。

除尘器（2台）为四电场静电除尘器。

由送风机提供的空气经空气预热器加热后作为二次风送入炉膛，以补足炉膛内的煤粉燃烧所需的空气量。

燃烧产生的烟气由空气预热器冷却后经过静电除尘器除尘进入烟囱排放大气。

在2台送风机出口设有联络风道，空气预热器空气侧出口和烟气侧进口设有电动关断门。

当一台风机故障时，二次风都可以两台空气预热器从两侧进入炉膛。

3.2.4制粉系统

采用中速磨煤机（6台），热一次风机正压直吹式制粉系统。

给煤机为称重式给煤机，采用变频方式调节转速。

由一次风机提供的空气在进入空气预热器前分成两路，一路进入空气预热器经加热后作为热一次风进入中速磨煤机，另一路主要作为压力冷风在中速磨煤机前混入热一次风管中对热一次风进行调温。

原煤经给煤机进入磨煤机进行干燥和研磨，由一次风将煤粉带入磨煤机出口分离器，合格的煤粉进入炉膛，不合格的煤粉返回磨煤机再被研磨。

每台磨煤机入口一次风总管上安装流量测量装置，以测量进入磨煤机的一次风量。

3.2.5点火、燃烧系统

燃烧器采用四角喷燃技术，燃烧器四角布置，摆动燃烧器切圆燃烧方式。

在炉膛四个角分别布置6个煤粉燃烧器和3个油燃烧器，共24个煤燃烧器和12个油燃烧器，在最上层燃烧器的上部布置了燃尽风喷口（CCOFA），四个角的主燃烧器喷嘴拥有各自的摆动连杆，通过摇臂装置和主连杆由摆动气缸装置驱动上、下摆动各20°，二次风喷嘴上、下各30°，在主风箱上部布置有SOFA风箱，包括2层分离燃尽风（SOFA）喷嘴。

燃烧器风箱中设有3层共12支机械雾化油枪，用于点火和维持低负荷燃烧。

12只油枪总输入热量相当于15%BMCR锅炉负荷。

锅炉点火采用二级点火方式，即高能点火器直接点燃经过雾化的轻柴油，稳定燃烧后再投入煤粉，由轻柴油再点燃煤粉。

油枪采用机械雾化。

每台锅炉使用一套轻油点火及助燃油系统，系统设计为一闭式循环回路，运行时将有一部分回油回入储油罐。

每台锅炉设2台离心式火检冷却风机，互为备用。

冷却风机提供燃烧器探头和油枪探头的冷却空气。

3.2.6给水系统

除氧器水箱中的水由锅炉给水泵经三台高压加热器后输送到锅炉省煤器入口联箱。

本工程每台机组配30％BMCR容量电动给水泵组1台，用于机组启动及备用。

设置50％BMCR容量汽动给水泵组2台，用于机组正常运行。

正常运行时给水的调节通过控制汽动给水泵的转速来实现，旁路上设置一个容量为9%B-MCR给水调节阀，供启动和低负荷时使用。

每台给水泵均设有给水再循环系统，以保证给水泵在最小流量时的安全运行。

3.2.7凝结水系统

本电厂凝结水系统每台机组共设置2台100%容量凝结水泵，1台运行1台备用。

系统选用一套100%容量中压凝结水精处理装置，并设有100%容量凝结水精处理装置旁路，以便在精处理装置故障时，凝结水能通过旁路维持凝结水系统的运行。

3.2.8回热系统

本机组共有8个加热器，其中高压加热器3个，除氧器1个、4个低压加热器。

汽轮机具有8级抽汽，一、二、三段抽汽向三个高压加热器供汽，四段抽汽供汽至除氧器及辅助蒸汽联箱，同时还向外供海水淡化用汽，五、六、七、八段抽汽向低压加热器供汽。

三台高压加热器的正常疏水逐级自流到除氧器。

每台高加之间正常疏水管路上设有疏水调节阀，用于控制高压加热器汽侧水位。

事故疏水排入扩容器，经扩容器释压后排入热井。

低压加热器正常疏水逐级自流到凝结水箱。

加热器之间正常疏水管路上设有疏水调节阀，用于控制加热器汽侧水位。

3.2.9吹灰系统

锅炉设置吹灰器是为保持受热面清洁，产生良好的传热效果。

整个吹灰系统分锅炉本体受热面吹灰和空气预热器吹灰两部分。

锅炉本体部分有70只炉室吹灰器布置在炉膛部分，52只长伸缩式吹灰器布置在炉膛上部和对流烟道区域。

每台空气预热器烟气进口端布置1只伸缩式吹灰器，吹灰蒸汽分别由分隔屏出口集箱和后屏出口集箱接出，管路中设有自动疏水点，锅炉整套吹灰控制由DCS来实现。

3.2.10炉管泄漏系统

每台锅炉配置32个炉管泄漏装置，锅炉承压管泄漏在线监测系统可以实现对锅炉炉内水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管和炉顶大罩壳内的泄漏进行监视，并在显示器上以模拟图等形式显示各点传感器在本体上的分布，同时能以不同颜色实时显示各点的正常运行、报警、故障的状态。

通过对炉内噪声强度、频率和持续时间的分析及判断，发现和确定锅炉的泄漏点，根据历史趋势图实时监视其发展和变化。

实现对锅炉炉管的早期预报，并判断泄漏的区域位置及泄漏的程度。

3.2.11除灰、渣系统

⑴除渣系统

采用干式输渣机连续将渣直接送入渣仓。

⑵除灰系统

厂区内采用正压浓相气力输送系统送至灰库。

3.2.13电气系统

本期工程装设2台国产660MW超临界燃煤发电机组。

2台发电机均采用封闭母线经发电机-变压器组单元接入550kV系统，变压器高压侧采用架空线连接，配电装置厂内设220kV配电装置，采用双母线接线，不设旁路母线。

2台发电机组设1台起动/备用变压器，电源由一期220kV配电装置引接。

发电机中性点采用电阻接地方式，发电机与主变压器之间采用封闭母线连接。

主变压器采用三相变压器，强油循环风冷。

起动/备用变中性点为死接地。

3.3控制系统简介

3.3.1DCS控制系统结构

控制系统采用南京SIEMENS控制技术有限公司提供的DCS系统，主要功能如下：

数据采集（DAS）

模拟量控制（MCS）

锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）

锅炉和汽机的辅机顺序控制系统（SCS-B/T）

发变组和厂用电源系统的顺序控制系统（SCS-G/A）

汽轮机危急遮断保护系统（ETS）

人-机接口（MMI）

工程师站（EWS）

数据通讯系统

远程I/O站

与其他控制系统的接口

实现全CRT监控，通过DCS操作员站完成机组的启停、正常运行工况的监视操作和紧急情况的事故处理。

采用炉、机、电单元集中控制，以显示器、键盘、鼠标以及彩色大屏幕显示器为单元组主要监视和控制手段。

设置热工信号、工业电视等常规监视，同时在DCS操作台上配置了锅炉、汽机、发电机的硬接线紧急停止按纽及重要辅机的硬接线操作按纽，以保证机组在紧急情况下安全停机。

除启停阶段的部分准备工作需由辅助运行人员协助检查外，机组的启动、停止、正常运行和异常工况处理均可在集中控制室内完成。

机组设置厂级监控信息系统（SIS），SIS分别与各单元的DCS、公用辅助车间的自动控制系统及电网监控系统设网络通讯接口，同时预留与电厂管理信息系统（MIS）的网络通讯接口。

3.3.2辅助车间及辅助系统

　　根据电厂的管理特点和运行方式，建立了本期工程辅助控制系统控制网络，在设置脱硫、水、煤三个辅助车间集中监控点的基础上设置全厂辅助车间监控网络，将全厂辅助车间及辅助系统联网监控，在单元控制室设置集中监控点，实现辅助车间就地无人值班。

在就地控制室内，只提供组态、调试、就地操作及异常工况处理的功能，不设常规控制和监控仪表。

3.3.3控制室布置

两台机组设一个单元控制室，集中控制楼共分为5层，各层工艺布置为：

零米层布置电气设备室及柴油发电机机室，4.2米层为电气电缆夹层，6.9米布置UPS装置等电气盘柜等，11.1米为热控电缆夹层，13.7米层与汽机运转层为同一标高，作为机组运行人员的主要活动区域外，布置集中控制室、电子设备间、工程师站、SIS间等，可通往汽机运转层，并通过锅炉电梯通往锅炉本体各层。

集中控制室内布置两台机组控制台、本期工程辅助车间网控制台、大屏幕显示屏、消防报警盘、值长操作台、打印机等。

其中两台单元机组控制台、本期工程辅助车间控制台为弧线型式，整齐美观。

其后布置单元机组及本期工程辅助车间网大屏幕显示屏、本期工程工业电视电视墙。

两台机组的打印机分别布置在控制室两侧。

DCS操作台前布置值长操作台。

在集中控制室和工程师室、电子设备间之间设防火墙。

工程师室为一独立小室，布置两台单元机组的DCS工程