F1584475MW余热发电工程初步设计Word下载.docx
- 文档编号:18829632
- 上传时间:2023-01-01
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:33.34KB
F1584475MW余热发电工程初步设计Word下载.docx
《F1584475MW余热发电工程初步设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《F1584475MW余热发电工程初步设计Word下载.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
为使电气控制与管理水平与热工专业协调一致,设计推荐方案一。
(2)保护
按现行规程配置保护。
详见发变组保护配置接线图和发变组保护出口一览表。
发电机变压器组,高压厂用工作变保护采用微机型元件保护成套装置,元件保护设于电气继电器室内。
低压厂用工作变,6kV厂用电动机采用微机型综合保护装置,装设于6kV开关柜上。
(3)厂用电切换
高压厂用电源正常切换采用手动经同期切换,备用自投采用快速切换。
切换装置采用微机型厂用电快速切换装置。
低压厂用电源备用自投采用先跳后合方式进行切换。
4.3.6热力控制部分:
概述:
主系统概况:
(1)原则性热力系统:
本期(1×
75MW)机组主蒸汽源来自四期改扩建工程2×
142MW机组主厂房外供热母管。
余热机组采用双管进汽、汽轮机采用1级非调节抽汽、凝结水升压后打入改扩建工程的低压除氧器中。
(2)循环水系统:
75MW)机组采用带冷却塔的循环水供水系统。
本期工程不建补给水系统。
热工自动化设计范围
本期工程中,热工自动化设计范围将包括对以下系统的监视、控制和保护:
(1)汽轮发电机组;
(2)循环水系统;
(3)本期工程火灾报警及控制部分。
热工自动化水平和控制室布置
热工自动化水平
(1)机组运行要求:
该机组在电网中带基本负荷运行,也可参与调峰运行,采用定压运行方式。
(2)热工自动化水平:
①采用分散控制系统(DCS)对汽轮发电机组及其相应的主厂房内辅助系统进行集中监视和控制。
DCS包括数据采集和处理系统(DAS),模拟量控制系统(MCS)和顺序控制系统(SCS)三部分。
在机组允许负荷变化范围内,各自动调节系统均能正常投入,并能实现汽轮发电机组子组级的顺序控制。
②汽轮机数字控制系统(DEH)采用透平油纯电调控制系统对汽轮机进行启动、升速、并网、带负荷、正常运行、停机等全过程的控制。
③汽轮机安全监视系统(TSI)采用菲利浦MMS6000系统对汽轮发电机组轴系进行测量和监视。
④汽轮机危急跳闸系统(ETS)采用可编程控制器(PLC)完成汽轮机所有项目的跳闸控制。
⑤在机组集控室内运行人员可通过机组的DCSCRT/KB操作员站实现机组启/停运行的控制、正常运行的监视和调整以及机组运行异常与事故工况的处理。
本期机组不考虑设常规指示表、常规报警光字牌等常规监视设备。
⑥本期机组循环水供水系统拟采用PLC进行车间集中控制。
⑦电气进DCS监控问题:
电气进DCS监控的优点是:
提高了电气的运行控制水平,集控室没有电气常规控制盘台,使整个集控室的布置协调一致;
其缺点是运行管理与公司内其他机组不一致。
按照电气量进DCS监视的I/O点数为140点,电气量进DCS监控的I/O点数为320点,即如果将电气控制纳入DCS则I/O点数将增加180点。
经技术经济比较拟增加投资13~15万元,综合考虑推荐将本期机组的电气部分纳入DCS监控。
控制室布置:
(1)根据本期设计具体情况,本期机组集控室、工程师室、运行交接班室和热工工作间布置在汽机房运转层(12.6m)A-B排①-②柱内,热控电子设备间布置在汽机房6.3m层A-B排①-②柱内。
具体布置详见图F1871C-K01~K02。
(2)循环水泵房值班室布置在循环水泵房0m层A-C排①-②柱内,具体布置详见图F1871C-K03。
(3)汽机房运转层(12.6m)下电缆主要通道走向图见图F1871C-K04。
汽机房6.3m下电缆主通道走向图见电气专业图纸F1871C-D16。
DCS的总体结构
本期机组分散控制系统(DCS)包括DAS、MCS、SCS三功能,按横向分组,纵向分级分层设计。
DCS纵向分为机组管理级、功能控制级、基本控制级三层。
(1)机组管理级:
为机组的最高级,也是人机接口界面,运行人员通过这一级对整个机组进行管理和控制。
它包括操作员工作站、工程师工作站、值长工作站、打印机等硬件及操作系统各种应用程序、诊断程序软件。
(2)功能控制级:
是机组管理级的下一级,各组之间相对独立又可相互通讯,每一组承担机组的一个局部系统的控制功能,能接受机组管理级的指令,又向基本控制级发指令,是承上启下的一级,它包括DAS、MCS、SCS。
(3)基本控制级:
是单一项目的控制手段,该级接受功能控制级指令或运行人员手动操作指令,其输出指令主要控制如下设备:
·
电动机
电动门
执行机构
电磁阀
风机
电加热器
DCS的可靠性措施:
(1)重要控制回路的过程控制器1:
1冗余;
(2)通讯总线1:
(3)人机接口冗余;
(4)系统的自诊断功能;
(5)DCS满足下列总的故障原则:
(a)单一故障不会导致整个系统失败,
(b)单一故障仅解列部分自动控制系统,
(c)DCS故障解列时被控设备保持故障前状态或安全状态。
DCS技术指标:
(a)DCS可用率:
99.9%,
(b)系统精度:
输入信号:
±
0.1%(高电平);
0.2%(低电平);
输出信号:
0.25%;
(c)SOE分辨率:
≤1ms;
(d)抗干扰能力:
共模电压:
250V;
共模抑制比:
90dB;
串模电压:
60V,50Hz;
串模抑制比:
60dB;
(e)系统实时性和响应速度:
CRT画面对键盘操作指令的响应时间:
一般画面不大于1S,复杂的模拟图画面不大于2S;
CRT上的数据刷新周期为1S;
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CRT显示的总时间为2.5S(不包括执行器动作时间);
控制器的工作周期:
模拟量控制不大于0.25S;
开关量控制不大于0.1S;
(f)系统裕量:
控制器最忙时CPU负荷率不大于60%;
操作员站最忙时CPU负荷率不大于40%;
内部存贮器占有容量不大于50%;
外部存贮器占有容量不大于40%;
I/O模件的裕量:
10~15%;
系统机柜插件槽裕量:
电源负荷裕量:
30~40%;
通讯总线的负荷率不大于30~40%。
热工自动化功能
本期机组热工自动化主要由热工检测监视系统、自动调节系统、顺序控制系统及保护和报警系统等组成。
其功能分述如下:
热工检测监视系统:
它包括DCS的DAS和汽机TSI。
(1)DAS收集各种数据,对生产过程中的输入输出数据进行监视、显示、报警、记录和操作指导,并与控制系统及其它仪表和控制设备构成一个完整的协调一致的管理和控制中心。
DAS的主要功能有:
①系统工况显示:
单点显示;
成组显示;
工艺系统图显示;
报警显示;
相关画面显示;
趋势显示;
启停画面显示;
操作指导显示;
②系统工况打印:
事故追忆打印;
事故顺序打印;
事件打印;
报警和复印打印;
成组打印;
定时制表;
CRT画面拷贝;
③性能计算:
④历史数据存储和检索。
(2)TSI采用菲利浦MMS6000系列产品,模拟量4~20mA和1~5V统一信号输出,控制、报警和保护220VAC3A无源接点输出,与DCS、DEH和ETS等有完善可靠的RS-485通讯接口。
TSI有如下测量项目:
转速;
轴承振动;
轴向位移;
胀差;
轴偏心;
汽缸膨胀;
油动机行程。
自动调节系统:
(1)DCS的MCS完成的项目有:
机组负荷调节;
凝汽器水位调节;
低加水位调节;
(2)DEH部分:
DEH为透平油纯电调型。
它包括如下功能:
①ATC、操作员自动、手动三种运行方式;
②汽机的自动升/降速、同步和自动升/降负荷;
③监视主机状态和汽机热应力;
④甩负荷维持空转;
⑤显示、报警和打印;
⑥自诊断和输入信号偏差报警功能;
⑦容错功能、手动/自动切换功能、功率反馈和调节级压力反馈回路的投入与切除功能;
⑧最大、最小和负荷变化限制功能;
⑨阀门试验;
⑩喷油试验及阀门严密性试验;
11与DCS有完善的通讯接口。
顺序控制系统:
DCS的SCS主要包括如下子组项:
汽机油系统子组项;
凝结水泵子组项;
凝汽器子组项;
凝汽器真空子组项;
汽机轴封系统子组项;
低加子组项;
汽机蒸汽管道疏水阀子组项;
保护和报警系统:
机组保护包括汽机紧急跳闸系统(ETS)和CRT运行人员操作台上用于机组保护及紧急事故处理而设置的控制按钮。
报警系统包括DCS的CRT报警,所有进入DCS的参数均可通过其CRT显示器报警。
1×
75MW余热机组与2×
142MW机组协调运行和保护见专题报告《1×
142MW机组协调运行研究》。
(1)ETS采用进口双机热备用PLC实现。
其跳机项目如下:
转速过高;
真空过低;
润滑油压过低;
主汽温度过低;
轴向位移过低;
轴承金属温度过高;
轴承振动过大;
排汽温度过高;
胀差过大;
发变组内部故障;
手动停机。
(2)CRT运行人员操作台上用于机组保护及紧急事故处理而设置的控制按钮项目如下:
真空破坏门;
交流润滑油泵;
直流润滑油泵;
热工自动化设备选型:
监控设备选型主要遵循原则:
(1)符合火力发电厂设计技术规程和热工自动化设计技术规定。
(2)选用国内定型生产(包括引进国外技术生产)的技术先进、性能稳定、有成功使用经验的成熟产品。
(3)综合考虑技术、经济因素,并从实际效果出发。
主要设备选型:
(1)系统、装置、盘台和盘台仪表设备:
①DCS:
按照DCS规范书的技术要求,选择性能/价格比高、有较高技术支撑能力的制造商的产品。
②DEH:
DEH与DCS硬件一体化,随汽机配供。
③TSI:
菲利浦MMS6000系列产品,随汽机配供。
④ETS:
MODICON或SIEMENS公司PLC,随汽机配供。
⑤循泵程控:
选用进口PLC。
(2)就地仪表设备:
①变送器:
智能式。
②热电阻:
Pt100双支型。
③热电偶:
K分度双支铠装式。
④开关量仪表:
进口或引进技术生产的开关量仪表。
⑤执行器:
进口或引进技术生产的电动执行器。
⑥配电箱:
380VAC抽屉式。
电源
交流不停电电源UPS(220VAC):
本期机组设有220VAC不停电电源,电源切换时间小于5ms。
该电源供DCS、DEH、TSI、ETS等用电。
交流动力电源(380VAC/220VAC):
本期机组热工配电箱为380VAC电源,采用双路电源进线方式。
每组配电箱的两路电源进线分别引自相应厂用电低压母线。
该动力电源供电动门、电动执行器、电加热器及其它需要380VAC电源的热控设备等用电。
直流电源(220VDC):
本期机组设有的两路直流电源220VDC进线引自电气蓄电池直流系统。
火灾报警控制系统:
(参见
热工自动化试验室:
本期机组不再新增设热工自动化试验室和检修间。
将按照《火力发电厂热工自动化试验室设计标准》规定对试验室设备进行适当补充。
4.3.7土建部分
建筑部分
汽机房布置
本期工程位于改扩建(2×
142MW)工程的汽机房扩建端东侧,汽机房跨度27m,长度42m,汽轮发电机组为纵向布置,发电机出线由汽机房A列柱侧出线。
汽机房运转层为12.600m。
0.000m层布置6kV厂用配电室、直流屏室、通风机房,高厂变室、励磁变室及出线小室等;
6.300m层布置有380V厂用配电室、出线小室、热控电子设备间、集控楼电气继电器室;
12.600m层布置了集中控制室、热工工作间、运行交接班室、工程师站。
交通
(1)水平交通:
汽机房±
0.000m层B列侧留有一纵向通道,,可从固定端通向扩建端,汽机房运转层设有纵横向通道。
(2)垂直交通:
汽机房B列侧固定端设有可通往各层的钢筋混凝土楼梯,在扩建端还设一部室外钢梯通往各层楼面及屋面。
此外在汽机本体附近还附设有所需的各种钢梯、钢平台,以满足生产运行需要。
防火防爆
汽机房在生产过程中的火灾危险性为丁类,建筑耐火等级为二级。
本期汽机房总长为42m,在汽机房±
0.000m固定端,扩建端,均设有对外出入口。
在汽机房内厂用配电室、发电机出线小室所开设门窗均为防火门窗,钢筋混凝土楼梯按封闭楼梯间设计,门为乙级防火门,各工作场所的安全出口数及人员至安全出口的疏散距离均能满足我国现行防火规范的要求。
采光与通风、防噪
汽机房各主要车间均以侧窗采光为主,局部光照不足之处辅以人工照明。
汽机房AB列侧窗作为进风,汽机房屋面设排风机进行机械排风。
汽机房控制室、工程师室、交接班室等房间均设有一外廊以便隔声,采用隔声门窗,室内天棚采用吸声材料。
所有墙体、楼板的管线孔洞均要堵塞严密,以利隔声和防火。
围护结构
汽机房外围护结构除扩建端采用压型钢板封闭外其余均采用240厚机制标准砖封闭。
装修
楼地面:
汽机房运转层采用地砖楼面,其余除特殊要求外均采用水泥石屑地面。
门窗:
除工艺需要分别采用防火门及钢板门、隔声门、夹板门等外,其余采用实腹钢侧窗。
汽机房外墙装修采用中档抗腐蚀和污染的丙烯酸外墙涂料。
室内墙面包括柱面均需抹灰,控制室、热控电子设备间,工程师站及交接班室等房间采用乳胶漆饰面,其余房间采用普通内墙涂料。
屋面排水
汽机房的屋面排水在AB列均设有雨水口,雨水管由天沟沿柱下至0.000m以下排至室外窨井。
屋面防水等级按Ⅱ级设计。
其它建筑
本工程的其它生产建筑根据使用需要修建,其平面尺寸、建筑面积的确定见表
本工程属于余热发电工程,因此,为进一步美化电厂建筑的内外环境,体现出工业建筑的特点,各建筑物造型处理力求简洁美观,且与原有厂房协调,本工程装修标准原则上按装修部位选用中等偏低的装修材料,仅在重点部位适当使用一些较高标准的建筑装修材料,使全厂职工有一个舒适的工作环境,为电厂文明生产创造必要的条件。
厂区建筑物一览表
表
建筑名称
平面尺寸
(m)
建筑面积
(m2)
建筑高度
建筑
层数
备注
主厂房汽机房
42×
27
2402
33
3
排架结构
循环水泵房
12×
21
252
14.5
1
生活福利建筑面积:
(全厂定员)66人×
80m2/人=5280m2
生活福利建筑物
本期新增人员66人。
参照国电电规[1998]438号文《新型火电厂若干设计问题规定》,本工程其生活福利建筑面积为66人×
80m2/人=5280m2。
结构设计
结构选型
汽机房横向采用现浇钢筋砼排架结构。
纵向采用现浇钢筋砼框架结构。
汽机房屋面采用27m钢屋架和预应力钢筋砼屋面板结构。
汽机房吊车梁为钢吊车梁。
汽机房运转层平台采用钢梁、钢柱及现浇钢筋砼楼板。
汽轮发电机基座采用现浇钢筋砼结构。
汽机房固定端山墙结构为现浇钢筋砼框架。
扩建端采用钢梁钢柱框架结构,并设两根水平抗风桁架。
地基及基础
根据洛阳热电厂改扩(2×
140MW)工程施工图及地质勘测资料,地基土为Ⅰ级非自重湿陷黄土,对汽机房平台地基拟采用3∶7灰土挤密桩进行地基处理,对汽机房A、B列柱基础,山墙柱基础及汽机基座采用多分支桩进行地基处理。
汽机房基础埋深一般为-4.6米。
抗震设计
本工程地震基本烈度为6度,地震设防烈度按现行国家有关规范、规定执行。
4.3.8采暖通风及空气调节部分
概述
设计依据
(1)《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ1987-2001年版)
(2)《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)
(3)《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定》(DL/T5035-94)
(4)《火力发电厂与变电所设计防火规范》(GB50229-96)
(5)《建筑设计防火规范》(GBJ16-872001年版)
(6)《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》(DLGJ9-92)
室外气象资料
由《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-872001年版)附录二查得洛阳地区的室外气象参数:
夏季通风室外计算(干球)温度:
32℃
夏季空调室外计算(干球)温度:
35.9℃
夏季空调日平均室外计算(干球)温度:
30.9℃
夏季空调室外计算湿球温度:
27.5℃
最热月月平均室外计算相对湿度:
75%
夏季平均室外风速:
2.1m/s
冬季采暖室外计算(干球)温度:
-5℃
冬季通风室外计算(干球)温度:
0℃
冬季空调室外计算(干球)温度:
-7℃
最冷月月平均室外计算相对湿度:
57%
冬季平均室外风速:
2.5m/s
夏季主要风向及其频率:
C-24%;
NE-14%
冬季主要风向及其频率:
C-25%;
NE-13%
年主导风向及其频率:
NE-12%
夏季大气压力:
987.6hPa
冬季大气压力:
1008.8hPa
极端最高温度:
44.2℃
极端最低温度:
-18.2℃
日平均温度≤+5℃的天数:
95天
汽机房汽轮发电机组设备布置情况及散热量
本工程安装1台75MW余热汽轮发电机组。
1台75MW单元汽轮发电机组的设备散热量,查《火力发电厂采暖通风除尘设计手册》附录表5-2(按汽机容量为100MW查),为1140kW(980×
103kcal/h)。
全厂采暖
根据《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)之规定:
“日平均温度稳定低于或等于5℃的日数,多年平均大于或等于90天的地区,规定为集中采暖地区”。
由气象资料可见,本工程所处地区为集中采暖区。
因此对主厂房和循环水泵房均进行集中采暖设计。
主厂房和循环水泵房均采用热媒为120℃/70℃的高温热水采暖,采暖供回水均分别接自(至)2×
142MW机组向市区新增热网的供回水干管上。
主厂房采暖设备以散热器为主,暖风机为辅;
循环水泵房则全部采用散热器。
室外热网采用地沟敷设。
全厂采暖热负荷按采暖热指标估算,约为310kW。
主厂房通风与空调
通风
(1)汽机房通风
本设计汽机房通风设计考虑两个方案。
方案一采用自然进风,机械排风的通风方案,利用±
0.000m、6.300m层的侧窗及12.600m层的第一排侧窗进风,热、湿空气则由安装在汽机房屋顶上的屋顶风机排至室外。
方案二采用自然进风,自然排风的通风方案。
进风同方案一,热、湿空气则由安装在汽机房屋顶上的屋顶通风器排至室外。
另外,为了顺利地排除汽机房的设备散热和散湿,避免产生气流死角,在6.300m层及运转层热源较集中区域的楼板上,根据需要设置了通风格栅,合理地组织通风气流。
汽机房排除余热所需要的通风量,各层开窗面积及屋顶通风机或屋顶通风器布置等情况详见下表。
方案一:
自然进风机械排风通风方案
汽机房(1×
75MW)
设备散热量
1140kW(980×
103kcal/h)
排除余热所需通风量
503900kg/h
0.000m层建筑实际开窗面积
47.5m2
6.300m层建筑实际开窗面积
38.9m2
12.600m层窗实际开窗面积
66.2m2
0.000m层窗进风量
201560kg/h
6.3000m层窗进风量
100780kg/h
12.600m层窗进风量
排风体积
462000m3/h
屋顶风机型号
NJWT-A-No.18
屋顶风机安装台数
8台
屋顶风机运行台数
7台
屋顶风机运行时总排风量
497000m3/h
方案二:
自然进风、自然排风方案
0.000m层窗实际进风量
279000kg/h
6.3000m层窗实际进风量
181000kg/h
12.600m层窗实际进风量
180000kg/h
屋顶通风器型号
NJZT-30
屋顶通风器尺寸
喉口:
3000mm,总长度:
30m
屋顶通风器总排风量
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- F1584475MW 余热 发电 工程 初步设计