华能太原东山燃机启动锅炉技术协议.docx
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华能太原东山燃机启动锅炉技术协议.docx
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华能太原东山燃机启动锅炉技术协议
合同号:
华能太原东山燃机热电
2×F级燃气-蒸汽联合循环供热机组工程
合同附件
燃气启动锅炉技术协议
买方:
华能国际电力股份有限公司
卖方:
杭州华源前线能源设备有限公司
设计院:
中国能源建设集团山西省电力勘测设计院
2014年5月
第一章技术规范
1总则
1.1本技术协议适用于华能太原东山燃气热电联产工程的燃气启动锅炉。
它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装指导和试验指导等方面的技术要求。
1.2本技术协议提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术要求作出详细规定,也未充分引述有关标准及规范的条文。
卖方应保证提供符合本技术协议和相关的国际、国内(包括地方)有关安全、环境保护、消防等强制性标准的优质产品。
1.3如买方有除本技术协议以外的其他要求,应以书面形式提出,经买卖双方讨论确认后,载于本技术协议后。
1.4本技术协议所使用的标准若与卖方所执行的标准发生矛盾时,按较严格的标准执行。
1.5本技术协议经买卖双方共同确认和签字后作为订货合同的技术附件,与订货合同正文具有同等效力。
1.6卖方对启动锅炉的成套系统设备(含辅助系统与设备)负有全责,即包括分包(或采购)的产品。
分包(或采购)的产品制造商应事先征得买方的认可。
1.7在合同签定后,买方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求。
1.8设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备价中,卖方应保证买方不承担有关设备专利的一切责任。
1.9本工程采用电厂标识系统,编码深度到元件级,卖方提供的技术资料(包括图纸)和设备的标识有编码,编码标准符合电厂标识系统编码标准(GB/T50549-2010)的要求。
具体标识要求由设计院在以后的设计联络会上提出。
2设计与环境条件
2.1建设规模
本工程新建一套“F”级、“二拖一”、燃料为煤层气的多轴燃气-蒸汽联合循环热电联产发电机组。
每套联合循环机组包括两台F级的燃气轮机、两台F级燃气轮机发电机、两台余热锅炉、一台蒸汽轮机和一台蒸汽轮机发电机。
整套联合循环机组在年平均纯凝工况(保证工况)下的发电出力为859.04MW;在背压供热工况下(保证工况)对外供热量为626MW(含余热锅炉烟气加热器热量),发电出力为784.06MW。
2.2电厂性质及运行要求
本工程燃气-蒸汽联合循环机组为供热、调峰机组。
在供热高峰期以热定电供热运行;用电高峰期按调峰运行;机组发电年利用小时数为4000小时(暂定),机组设备年利用小时数为4192小时(暂定)。
2.3工程地理位置
本工程厂址位于太原市区东约3km、杏花岭区马道坡东山脚下、府东街东沿路北侧、淖马村东北侧约300m处。
东山过境高速公路由厂区西侧约1.8km处通过,307国道在厂区北侧约500m处通过。
2.4气象条件
太原气象站常规气象要素成果表
项目
单位
数值
出现日期
历年极端最高气温
℃
39.4
2010
历年极端最低气温
℃
—26.7
1958
历年(最冷月)一月平均最低气温
℃
—12.1
历年(最热月)七月平均最高气温
℃
29.6
历年最大日温差
℃
27.7
1953
日平均气温≤5℃最多天数
d
149
1956
日平均气温≤5℃平均天数
d
115
年平均相对湿度
%
59
最小相对湿度
%
0
一日最大降水量
mm
183.5
1969
一小时最大降水量
mm
88.1
1969
最大冻土深度
cm
77
1958
最大积雪深度
cm
30
1991
平均雷暴日数
d
34
最多雷暴日数
d
56
1959
50年一遇10m高10分钟平均最大风速
m/s
25.3
备注
1951—2010年
太原气象站累年逐月气象要素统计表
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年平均
多年平均气温(℃)
-5.9
-2.2
4.2
12
18
21.9
23.7
22
16.5
10.1
2.4
-4.1
9.9
多年平均最高气温(℃)
14.3
19.8
27.6
37.5
36.5
38.7
39.4
36.6
34.9
28.5
23.2
16
29.4
多年平均最低气温(℃)
-25.5
-24.6
-18
-9.7
-0.5
4.4
7.2
7.4
-2
-7.4
-21.2
-23.3
-9.4
多年平均气压(hPa)
933.4
931.4
928.6
925.0
922.2
919.0
917.8
921.3
927.0
931.3
933.4
933.9
927.3
多年平均相对湿度(%)
50.9
48.9
49.5
47.1
50.1
58.4
71.5
75.5
73.0
67.0
61.8
55.6
57.8
多年平均风速(m/s)
2.1
2.3
2.7
2.9
2.7
2.2
1.8
1.7
1.6
1.7
1.9
2
2.1
多年平均水汽压(hPa)
2
2.5
4
6.3
9.8
14.6
20.4
19.5
13.4
8.1
4.5
2.5
9.0
多年平均降水量(mm)
3
5.5
11.5
21.7
34.2
53.6
106
102.1
60.6
27.8
12.2
3
41.2
多年平均蒸发量(mm)
45.6
66.4
132.7
216.4
272.9
256.5
213.9
178.8
140.4
113.2
64.4
43.2
174.4
备注
资料统计:
1951~2010年
2.5机组主设备概况
本期工程的主设备(包括2台M701F4型燃气轮机、1台蒸汽轮机、2台余热锅炉、3台发电机)均由东方电气集团股份有限公司供货。
燃气轮机采用低位布置,蒸汽轮机采用高位布置。
蒸汽轮机为三压、再热、双缸、向下排汽、可抽凝、可背压运行的直接空冷汽轮机。
余热锅炉为卧式、自然循环、三压、再热、无补燃、全封闭布置结构。
2.6设备安装地点:
室内
2.7主厂房零米海拔高度:
946m
2.8基本地震烈度:
8度
2.9冷却水条件
2.9.1冷却水系统方式:
闭式冷却水(除盐水)系统冷却方式
2.9.2冷却水温度:
≤38℃
2.9.3冷却水压力:
<0.35Mpa
为了便于冷却水回水能够正常回流,卖方应保证水阻足够小。
3设计要求
3.1设备名称及用途
3.1.1设备名称:
燃气启动锅炉
3.1.2设备用途:
机组启动前,向汽轮机轴封、余热锅炉除氧器、化学生水加热、暖通厂区采暖提供蒸汽的设备。
3.2设备安装位置
厂区启动锅炉房内,地面标高同主厂房零米海拔。
3.3买方要求的启动锅炉参数
项目
单位
参数
启动锅炉型式
微正压锅炉
燃料
煤层气,成分见下表3.4
蒸汽流量
t/h
20(不包括自用汽)
蒸汽压力
MPa.g
1.0
蒸汽温度
℃
300±5
3.4燃气(煤层气)成分
煤层气成分(体积百分比)
烃类(%)
非烃类(%)
CH4
94.7223
He
0.0000
C2H6
2.6873
H2
0.0000
C3H8
0.4390
N2
0.2354
iC4H10
0.0800
CO2(≤3.0%)*
1.6852
nC4H10
0.0813
H2S(mg/m3)(≤20)*
0.00
iC5H12
0.0369
H2O(ppm)
0.0369
nC5H12
0.0199
C6+
0.0127
总烃
98.0794
比重
0.5932
密度(g/L)
0.7143
临界温度(K)
196.55
临界压力(MPa)
4.652
高位发热量(MJ/m3)(>31.4)*
37.51
低位发热量(MJ/m3)
33.82
执行标准
技术指标
“*”为GB17820-2012标准规定的天然气技术指标---二类
参比条件
气体体积参数比条件为101.325KPa,20℃,计量参数的计算依据GB11062-1998
组分分析
采用色谱分析(GB/T13610-2003)
硫化氢
现场分析(GB/T11060.1-2010)
水含量
采用电解法分析(SY/T7507-1997)
备注
3.5系统及布置要求
3.5.1启动锅炉及其配套辅助设备布置在室内,房间平面尺寸限定在长24m×宽12m,卖方需严格按照限定的尺寸对启动锅炉及其配套辅助设备进行优化布置。
在设计配合阶段,卖方应无条件满足买方根据现场情况提出的布置方式要求。
3.5.2锅炉给水经除氧器加热除氧后由给水泵输送给启动锅炉。
锅炉燃烧需要的空气由送风机送至燃烧室。
燃烧后产生的烟气由烟囱排入大气,烟囱高度需不低于18m,烟囱壁厚不小于8mm,烟囱采用自立式结构,不允许在烟囱外壁设斜拉钢丝绳;在距离地面以上0.3m的地方180°方向上设置两处接地端子(接地端子规格80mm×80mm×12mm)。
3.6噪音及环保要求
本工程位于太原市区以内,距居民区较近,对噪音的控制非常严格。
锅炉及附属设备应采取可靠的降噪音措施,使锅炉正常运行时噪声不大于80dB(A),若设备不满足前述噪声要求,则需采取装设消音器或设置隔音罩等措施使噪声满足要求。
启动锅炉的尾气排放需符合国家和太原市的环保要求。
4技术要求
卖方所提供的燃气启动锅炉必须是技术先进,经济合理,成熟可靠的产品,并具有较高的灵活性。
4.1启动锅炉应能在额定工况下稳定运行,并应有良好的调节和快速启停特性。
4.2启动锅炉应能在额定出力以内各种负荷下稳定运行。
运行方式按全自动控制、就地无人值班方式设计。
随启动锅炉供货的控制系统应完成整个锅炉的启、停、联锁保护等功能,并完成整个锅炉本体范围内所需的自动调节等控制。
4.3启动锅炉的设计应能够适应燃料华白指数±10%的变化,且能满足本技术规范书的要求。
4.4启动锅炉运行在25-100%额定负荷下,过热蒸汽温度达到300℃,蒸汽压力达到1.0MPa(g),且能长期稳定燃烧。
4.5卖方所提供的启动锅炉设备为方便拆装的集装式快装燃气锅炉。
其构架按地震烈度8度设计,钢结构应符合GBJ57《钢结构设计规范》的要求。
配套风机和给水泵应尽可能布置在锅炉本体基座上。
4.6锅炉受压元件强度应按GB9222《水管锅炉受压元件强度计算》或相应的国家规程规范设计,进口锅炉按引进国的国家标准设计,但不应低于中国国家标准。
各部件应有足够的强度、刚度、耐疲劳性、耐腐蚀性及规定的使用寿命,对于易磨损的零件还应保证在使用期内磨擦面的磨损量在规定允许的范围内,卖方应向买方提供《受压元件强度计算书》供买方审核。
4.7卖方提供的材料中不允许使用灰口铸铁,如果卖方需要使用可锻铸铁,应向买方报告。
4.8锅炉应采用可靠的密封措施,保证热状态良好的密封性能,其各受热面部件、烟风道、阀门等的设计制造应符合中国国家及机电部颁发的有关规程的规定。
锅炉的汽水系统和烟风系统设计介质流速不得超过规范规定的允许值。
4.9锅炉及其附属设备和系统管道,凡外表面温度超过50℃的部件均应有保温层。
对于锅炉炉墙,当周围环境温度不高于27℃时,保温层表面最高温度不得超过50℃,对于锅炉附属设备和系统管道,当周围环境温度超过27℃时,保温层表面最高温度可比环境温度高25℃。
锅炉本体保温层外部应设置有足够刚度的槽形金属防护板,保温结构由卖方负责设计,并供应金属防护板和保温结构的托架、钩钉、紧固件等全部金属构件以及特殊的耐火材料。
卖方所供的各种保温材料及保温附件和金属保护板应有5%裕量。
4.10锅炉应有足够的能严密关闭的人孔门和看火孔。
门孔的布置要便于到达设备各个部件进行维护检修,同时应有走道和扶梯到达锅炉有关工作层。
平台扶梯的设计制造应符合国标规定。
4.11应尽量提高锅炉本体的出厂组装水平,以运输所允许的最大尺寸出厂,保证现场安装时组装焊接工作量为最少。
4.12锅炉汽包至少应装设2只安全阀,过热器出口集箱至少应装设1只安全阀,安全阀的总排汽量,必须大于锅炉最大连续蒸发量。
安全阀的型式应为全启弹簧式,并要求有提升把手和防止随便拧动调正螺母的装置。
安全阀的排汽管应有足够的通流截面积,以减少阻力,保证排汽管畅通,安全阀排汽管最低点应有接至地面的疏水管,在排汽管和疏水管上都不允许装设阀门。
安全阀应在工厂进行试验、调整,并密封好,安全阀的设定压力应在现场可调,安全阀的回座压差即开启压力和回座压力之差应为开启压力的4%~7%,最大不允许超过10%,安全阀出口管应分别设置消音器,加装消音器后的噪声不大于90dB(A)。
所有安全门排气管道(包括对空排气管道)、消音器采用不锈钢材质。
4.13锅炉应设有必要的汽水取样点、监视点、加药点、排污点、放空气点和停用放水点。
天然气管道上应设必要的吹扫和放散点。
4.14汽包应装设连续排污装置,并配备自动阀门,当水质异常时自动开启排污。
排污水经节流后直接进入定排扩容器,不另设连排扩容器。
4.15为保证定期排污效果,联箱(集箱)上应设有排污点,汇集后进入定排扩容器。
4.16过热器出口集箱应装设一根DN50的点火排汽管,并设有能远方操作的控制阀门,排汽管出口应装设消声器。
4.17锅筒上应考虑设置一路事故放水管,其流通能力既能满足紧急放水的要求,又要顾及定期排污扩容器的接收能力,并装有能远方操作的控制阀门,放水口应在汽包的允许最低水位线处。
4.18锅筒和集箱上应装有必要的疏水和排空气管,以及留有加药、充氮气保护、自用蒸汽及仪表管等的接口。
4.19锅炉的燃烧器为芬兰奥林品牌。
燃烧器的设计燃烧效率需大于98%。
4.20所有排污、疏水、放气、加药、充氮气、取样、仪表管及过热器反冲洗管道等,每根管道上应设置满足要求的阀门。
所有供货范围内的系统一次门采用手动,二次门采用电动。
4.21用于本炉的蒸汽从锅炉上汽包接出,但不计入对外供汽量中。
4.22锅炉给水系统应配装除氧系统(包括除氧器、水箱以及相关管道阀门等)。
4.23为降低排烟温度,应设置省煤器(节能器),保证排烟温度不高于150℃
4.24启动初期,为保护省煤器(或节能器),应在汽包和省煤器(或节能器)进口集箱上装设一再循环回路(或旁路)。
4.25启动锅炉能在停止供汽时具有良好的自动保温保压功能,以使启动锅炉能够长期保持在温态。
自动保温保压功能说明:
为确保启动锅炉始终处于热备用状态,即锅炉保持一定的温度、压力,特设置本功能。
备用状态下,设定一锅炉压力(如保持蒸汽压力为0.4MPa),当锅炉蒸汽压力低于设定值一定范围(如低于设定值0.1MPa)时,辅汽联箱倒送一部分蒸汽,使压力维持在设定值。
若辅汽联箱内无蒸汽则自动启动锅炉,使锅炉以最小负荷进行燃烧,当检测到压力达到设定值时,停止运行。
从而确保锅炉压力的稳定。
当然,当检测到进入过热器的烟气温度接近过热器材料的最高允许温度时,还应打开紧急排空阀适当排放蒸汽冷却过热器。
4.26锅炉水位监视仪表应准确可靠,在运行期间允许的偏差应小于±20mm,水位计的安装位置应便于观察和维护,卖方应提供水位测量的一次阀门和3套单室平衡容器、就地汽包直读式水位计,水位计满足安全可靠,便于观察,指示正确的要求。
4.27具有燃气测漏装置及燃气泄漏安全报警、燃气超高压及超低压保护装置。
具有故障停炉、人工复位、声光报警等自动停机保护功能。
4.28锅炉范围内所有阀门应能方便地就地操作,所有安全阀和控制阀(调节阀)要求选用性能可靠的进口产品。
4.29锅炉主蒸汽出口应设置一台电动隔离阀。
4.30锅炉范围内管道及管道零件(弯头、三通、堵头、法兰等),应在工厂内加工好以后交货。
4.31水汽取样装置及给水炉水加药装置:
卖方提供加药、取样系统的所有设备和管道系统。
4.31.1水汽取样装置
4.31.1.1水汽取样装置的采样范围应包括蒸汽、炉水及给水等,汽水取样装置应采用集中布置。
取样装置设置的取样点见下表:
序号
项目
取样点位置
取样点的参数
配置仪表
压力MPa
温度℃
SC
CC
pH
M
1
给水
给水
2
汽包炉水
汽包炉水
3
饱和蒸汽
饱和蒸汽
4
过热蒸汽
过热蒸汽
注:
表中M手操取样
4.31.1.2取样装置功能
除具备在线取样功能外,同时提供所需的人工取样系统。
4.31.1.3设计技术要求
1)取样装置管道及阀门的最大工作压力和工作温度应满足机组相应取样点的最大压力和最高温度要求。
2)所有样水流经的管路和阀门材质均采用1Cr18Ni9Ti不锈钢。
3)阀门选用产品质量优良的阀门,最终选型由买方确认。
4)所有中低压阀门采用不锈钢针形阀门。
4.31.2给水、炉水加药装置
4.31.2.1提供完整的启动锅炉房加药系统,系统装置包括1套炉水磷酸盐加药装置、1套给水加氨装置,及相应的辅助系统;以及装置内的平台、梯子、阀门、管道和附件等。
系统应能根据启动锅炉的启停自动加药。
所有排水接至漏斗,通过一排水母管排放。
卖方供货时需向买方提供运行时手动加药的指导说明。
4.31.2.2炉水加磷酸盐装置
型式:
集装式
配置:
1箱2泵
制造厂家:
浙江爱力浦
1)带电动搅拌磷酸盐溶液箱
型式:
立式
数量:
1台
单台有效容积:
1.0m3。
材质:
1Cr18Ni9Ti
搅拌器:
轴和叶轮的材质为1Cr18Ni9Ti
附件:
液位计(带低位报警)、搅拌器等
2)磷酸盐溶液计量泵
型式:
液压隔膜泵
数量:
2台
材质:
不锈钢
流量:
30L/h
最大输出压力:
2.5MPa
制造厂:
美国米顿罗
要求:
磷酸盐计量泵有手动调节装置,调节范围为流量的10~100,精度1。
附件:
底座、内部管道等,并应配备溶液箱、溶解筐网、计量泵的进出口阀门、逆止阀、安全阀、稳压器、管道过滤器、压力表等。
4.31.2.3给水加氨装置
型式:
集装式
配置:
1箱2泵
制造厂家:
浙江爱力浦
1)带电动搅拌氨溶液箱
型式:
立式
数量:
1台
单台有效容积:
1.0m3。
材质:
1Cr18Ni9Ti
搅拌器:
轴和叶轮的材质为1Cr18Ni9Ti
附件:
液位计(带低位报警)、搅拌器等
2)给水氨溶液计量泵
数量:
2台
材质:
不锈钢
流量:
30L/h
最大输出压力:
1.0MPa
制造厂:
美国米顿罗
要求:
加氨计量泵可以手动调节,调节范围为流量的0~100,精度1。
附件:
氨抽液泵、底座、内部管道等,并应配备溶液箱、计量泵的进出口阀门、逆止阀、安全阀、稳压器、管道过滤器、压力表等。
4.31.2.4加药装置操作平台
平台包括梯子、平台、护拦和扶手,平台宽不小于1m,平台应考虑运行人员和配药的荷载。
4.32供货范围内的设备、管道、阀门等部件的保温、外护、油漆由卖方设计及供货。
外护需采用彩钢板,颜色需由买方确定。
4.33卖方应提供锅炉及附属设备的重要部件、易损件的备品备件、试运行期间易耗品等,并提供其供货清单及专用工具清单。
4.34卖方应就所提供启动锅炉对工作环境的要求进行详细的说明。
5质量保证及考核试验
5.1设计和制造应遵守的规范和标准
5.1.1凡按引进技术设计制造的设备,须按引进技术相应的标准如ASME、ASTM、NFPA及相应的引进公司标准规范进行设计、制造、检验。
5.1.2在按引进技术标准设计制造的同时,还必须满足现行的电力行业(包括原水电部、原能源部)相应规范,当两者有矛盾时,应按高标准执行,并及时通知买方,由买方确认。
5.1.3在按引进技术标准及国内机械制造标准设计制造的同时,还必须同时满足有关安全、环保及其它方面现行的国家强制性标准和规程(规定)。
5.1.4如果本招标文件中存在某些要求高于上述标准,则以本招标文件的要求为准。
5.1.5在不与上述规定标准规范(规定)相矛盾的条件下,可以采用国家标准和行业标准。
5.1.6卖方应提供设计制造的规范、规程和标准等清单。
5.1.7在与上述规定不相矛盾的情况下,卖方可参考下列标准:
AISC美国钢结构学会标准
AISI美国钢铁学会标准
ASME美国机械工程师学会标准
ASMEPTC美国机械工程师学会动力试验规程
ASTM美国材料试验标准
AWS美国焊接学会
EPA美国环境保护署
HEI热交换学会标准
NSPSNewSourcePerfomanceStandards
美国新电厂性能(环保)标准
IEC国际电工委员会标准
IEEE国际电气电子工程师学会标准
ISO国际标准化组织标准
NERC北美电气可靠性协会
NFPA美国防火保护协会标准
PFI美国管子制造会标准
SSPC美国钢结构油漆委员会标准
GB中国国家标准
SD原水利电力部行业标准
DL电力部(行业)标准
JB机械部(行业)标准
除上述标准外,卖方设计制造的设备还应满足(但不低于)下列规程的有关规定(合同及其附件另有规定的除外):
国家经贸委《管道焊接接头超声波检验技术规程》(DT/T820)
电力部《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》
电力部《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)
电力部《火电工程启动调试工作规定》
电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》
电力部《电力工业锅炉压力容器检验规程》
劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(与电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》有矛盾者,以电力部的为准)。
电力部(水电部)《火力发电厂汽轮机、锅炉、汽轮发电机参数系列标准》
电力部《火力发电厂设计技术规程》
GB50058---《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
GB3836.15---《爆炸性气体环境用电气设备第15部分:
危险场所电气安装(煤矿除外)》
GB50257---《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》
NFPA496危险区域电设备充气和正压壳体标准
IEC79用于爆炸性气体环境的电气设备
IEC801电磁辐射和抗浪涌干扰
IEC870(DNP3)通信协议
IEC1175信号及连接设计
IEC61508电气的/电子的/可编程电子的安全相关系统的功能安全
环保部《环境保护产品中小型燃油、燃气锅炉》
5.1.8所有标准都会被修订,使用有关标准时,应尽可能使用最新标准。
5.1.9泵、电动机及其附属设备的设计和制造,应符合现行使用的有关国家标准、部颁标准和企业标准,当采用引进技术
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