天然气压差发电装置技术规范书XL.docx
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天然气压差发电装置技术规范书XL
燃机热电联产工程
天然气压差发电装置
技术规书
工程设计单位:
省电力
2021年1月
第1局部技术规
1总那么
1.1本规书适用于燃机热电联产工程的天然气压差发电装置设备,它提出了该设备的功能设计、构造、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2招标方在本规书中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,投标方应提供一套满足本规书和所列标准要求的高质量产品及其相应效劳。
1.3投标方如对本规书有偏差(无论多少或微小)都必须清楚地表示在投标文件中,并列出差异表,否那么招标方将认为投标方完全承受和同意本规书的要求,并且投标方提供的产品完全满足本规书的要求。
1.4招标方有权修改和补充本规书,投标方应提供必要配合。
当制造标准与本规书有矛盾时,投标方应以书面形式向招标方提出,具体条目由招标方、投标方双方商定。
1.5投标方提供的投标书以及其它文件、资料的单位使用国际计量单位制,文字采用中文。
1.6本规书经招标人、投标方双方确认后作为订货合同的,与合同正文具有同等效力。
1.7本工程采用KKS编码系统。
1.8各投标商必须严格按照本技术规书的格式完成投标文件,如存在差异请客观真实地在差异表中作详细说明,如不作说明,均视作完全响应招标文件的相应条款。
1.9投标方需提供详细的分项报价。
2设备规
本工程采购一
(1)套天然气压差发电装置系统,以及必要的备品备件,专用工具和相关的技术文件。
2.1设备名称:
天然气压差发电装置
2.2型式〔或型号〕、用途及安装数量
2.2.1型式:
撬装式
2.2.2用途:
天然气压差发电装置应能在电厂各种运行工况下,利用膨胀机技术将来自上游长输供气管道的天然气降压和稳压,使天然气在所要求的压力和流量下连续稳定地输入下游燃气轮机天然气前置模块中,同时对天然气压力能进展回收,输出电能至厂用电系统。
在本工程调压站已预留天然气接口,天然气压差发电装置将与调压站的调压单元并联,详见调压站系统图及布置图。
天然气压差发电装置还应能保护其下游配气管道及燃气轮机调节系统设备和燃烧器,即使在天然气压差发电装置发生故障的情况下,也不会使上游过高压力的天然气危害到天然气压差发电装置下游的设备和管道。
投标商应在本条款详细论述所采用的措施和保护手段。
2.2.3系统配置
天然气压差发电装置包括天然气透平膨胀发电机组、天然气加热器、相关管道与阀门、调节及控制系统等。
应满足DL/T5204-2005火力发电厂油气管道设计规、DL/T5174-2003燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定、GB50028-2006城镇燃气设计规、GB50251-2003输气管道工程设计规等相关要求,且在必需的地方设置平安压力泄放设施及放散接口,放散管接入调压站放散管。
设置一套透平膨胀机供2台9E机组中的任何一台使用,可满足1台9E机组满负荷运行所耗天然气的压差发电要求。
透平膨胀发电机组自带配套的润滑油系统。
在透平膨胀机前设天然气加热装置,使透平做功后的天然气的温度满足燃机进气要求。
2.2.4安装数量
电厂本期工程建立二〔2〕套E级、一拖一多轴布置、燃用天然气的燃气-蒸汽联合循环供热机组。
本期工程全厂安装一套天然气压差发电装置,供两台燃气轮机使用。
2.3工作围
投标方应负责本工程两台燃气轮机天然气压差发电装置的所有工艺管道、设备/设施的设计、制造、运输、安装、调试和试验等方面的全部工作。
3设计条件与环境条件
3.1工程条件及设备运行环境
本工程建立2×200MW级燃气—蒸汽联合循环热电联产机组,拟建于高新产业园区北部,东南为群力村,东约300m为高浪路高架〔新锡路〕,西为华美达电表厂,南临锡群路〔即将废除〕、距锡山大道〔新坊路〕约115m、其间有西气东输管线及500kV武梅线,北距东安路约60m、其间有河沟及500kV港里线,距离硕放机场约8.5km。
厂址区根本地震烈度为7度。
3.1.1气象条件
地区属北亚热带季风气候,具有四季清楚、雨量充分、日照充足、冬寒夏热和雨热同步等特点。
受北方大陆冷空气侵袭,枯燥寒冷,夏季偏南风居多,受海洋季风影响,炎热湿润,春夏之交多"梅雨〞,夏末秋初多台风。
据气象站历年观测资料统计,各气象要素特征值如下。
其中累年统计值资料统计年限为1955~2021年,各月平均气象要素统计中的平均值年限为1981~2021年、极值年限为1955~2021年。
〔1〕气压〔hPa〕
累年平均气压1016.1
累年极端最高气压1043.7〔1981.12.02〕
累年极端最低气压987.2〔1989.08.04〕
〔2〕气温〔℃〕
累年平均气温15.8
累年极端最高气温39.9〔2003.08.01〕
累年极端最低气温-12.5〔1969.02.06〕
累年平均最高气温20.2
累年平均最低气温12.2
累年最热月平均最高气温34.9〔07〕
累年最冷月平均最低气温-3.7〔01〕
累年平均极端最高气温37.1
累年平均极端最低气温-6.8
〔3〕绝对湿度〔hPa〕
累年平均绝对湿度16.2
累年最大绝对湿度41.8〔1963.07.13〕
累年最小绝对湿度0.8〔1955.1.16/1965.1.11〕
〔4〕相对湿度〔%〕
累年平均相对湿度78
累年最小相对湿度9〔1986.03.02〕
〔5〕降水量〔mm〕
累年平均降水量1090.1
累年最大年降水量1713.1〔1999〕
累年最大月降水量568.4〔1999.08〕
累年最大日降水量202.9〔1962.09.06〕
累年最大小时降水量65〔1977.09.14〕
累年最长一次降水量295.7〔1969.07.03~07.18〕
〔6〕蒸发量〔mm〕
累年平均蒸发量1388.9
累年最大年蒸发量1678.7〔1973〕
累年最小年蒸发量1081.9〔1993〕
〔7〕日照〔h〕
累年平均日照时数1988.6
累年最多年日照时数2358.1〔1967〕
累年平均日照百分率〔%〕45
〔8〕雷暴〔d〕
累年平均雷暴日数32.7
累年最多年雷暴日数59〔1963〕
〔9〕积雪〔cm〕
累年最大积雪深度30〔2021.01.29〕
〔10〕冻土〔cm〕
累年最大冻土深度7〔2021.01.14〕
〔11〕风速〔m/s〕风压〔kN/m2〕
累年平均风速3.0
累年实测最大10min平均最大风速20.5〔1977.09.11〕
累年瞬时极大风速25.5〔2006.07.05〕
50年一遇10m高10min平均最大风速26.7〔据订正系列〕
50年一遇计算风压0.45
据GB50009-2021,工程区根本风压0.45
本工程根本风压建议取值0.45
100年一遇10m高10min平均最大风速28.4〔据订正系列〕
100年一遇计算风压0.51
据GB50009-2021,工程区100年一遇风压0.50
本工程100年一遇风压建议取值0.51
〔12〕风向
累年全年主导风向SE〔11%〕
累年夏季主导风向SE〔16%〕
累年冬季主导风向NW〔10%〕
3.1.2地震烈度
根据"中国地震动参数区划图"的有关规定,厂址区在一般〔中硬〕场地条件下,50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.05g,相对应的地震根本烈度为VII度,地震动反响谱特征周期为0.35s。
根据厂址区的气候条件、场地土性质等因素,场地的环境类别为II类。
建筑场地类别为III类。
3.1.3电源条件:
交流电6kV50Hz三相
380V50Hz三相
220V50Hz单相
直流电220V〔动力〕110V〔控制〕
3.2天然气气质资料
本工程所需天然气由拟由"西气东输〞一线管道提供。
由西气东输工程坊前分输站引接电厂输气专线,年耗气量约为4.96×108Nm3。
天然气进厂压力约为7~9.5〔3.5-9.0〕MPa,天然气品质〔包括机械杂质含量、水露点、烃露点、硫化氢含量等〕符合GB50251的规定。
中国石油天然气股份提供的气质资料如下:
表3.2-1天然气组分
类别
组份(Mol%)
类别
组份(Mol%)
C1
92.97
NC5
0.03
C2
4.17
C6
0.008
C3
0.69
H2
0.001
IC4
0.11
O2
0.08
NC4
0.13
CO2
1.19
IC5
0.04
N2
0.57
表3.2-2天然气主要物性参数表
名称
单位
数值
相对密度(对空气)
0.5796
低位发热量
MJ/m3
34.53
kCal/m3
8261
高位发热量
MJ/m3
38.27
kCal/m3
9155
密度
kg/m3
0.6982
3.3天然气压差发电装置的运行工况〔每台燃机〕
工程
单位
性能保证工况
冬季工况
夏季工况
ISO工况
环境温度
℃
15.8
2.7
35.4
15
大气压力
kPa
101.61
102.57
100.52
101.3
相对湿度
%
78
73
79
60
燃气轮机100%负荷额定抽气工况下天然气消耗量
m3/h
(0.1013MPa,20℃)
39515
42501
35539
39591
燃气轮机75%负荷额定抽气工况下天然气消耗量
m3/h
(0.1013MPa,20℃)
32372
34541
29517
32431
3.4系统运行相关设备及要求
天然气压差发电装置的设计必须满足GE公司的GEI41040G"重型燃气轮机燃料规"。
对前置模块进口处的天然气要求如下:
——压力围:
25bar(g)to27.4bar(g)
——温度:
最低:
比碳氢物及水的露点温度高28℃以上。
过热度应满足最大Wobbe数的要求。
最高:
与Wobbe数变化围相一致或110℃
——最大供应压力波动不超过每秒1%〔梯度〕或5%〔阶跃〕。
每秒1%的梯度要求适应于最小需求压力与最大运行压力之间,每5%的阶跃适应于最小需求压力至95%最大运行压力之间,且最大的一个5%阶跃应发生在大于5秒时间段。
注意:
在一个短暂的周期进展压力控制模式的切换会导致瞬态的供应压力波动,例如在气体燃料压力调节阀之间切换或瞬态的燃料需求,可能导致燃气轮机甩负荷或遮断。
——在燃气轮机容量的任意点的稳定状态的气体燃料供应压力调节应维持在正负1%额定压力围,且其波动在最小需求压力与最大运行压力围不超过每秒0.25%。
——过滤效率(绝对去除效率):
所有0.3微米直径以上固体颗粒过滤效率为99.99%并且所有0.3微米直径以上液体颗粒过滤效率为99.5%。
Wobbe数变化:
◆经过温度修正的Wobbe数变化围在±5%以.
◆正常运行时,经过温度修正的气体燃料的Wobbe数变化应低于0.3%每秒并且温度变化率低于1℃/s
Wi=LVH/Sqrt(Sg*T)
此处:
LHV:
低热值(kJ/Nm3)
Sg:
相对大气的比重
T:
绝对温度(Kelvin)
经投标方天然气压差发电装置出口的天然气至燃机前置模块进口处应满足GEI41040G"重型燃气轮机燃料规"要求。
3.5天然气压差发电装置的主要运行参数
(1)燃气轮机安装/运行数量:
2台;
(2)天然气压差发电装置进口天然气压力:
7~9.5MPa;〔3.5-9.0〕
(3)天然气压差发电装置进口天然气温度:
-10℃;〔55℃〕
(4)天然气压差发电装置出口天然气压力:
根据3.4中前置模块入口压力要求再加上天然气压差发电装置出口到前置模块入口的压力降;
(5)天然气压差发电装置出口天然气温度:
满足3.4中前置模块入口温度要求〔投标方应提供天然气露点温度计算书〕;
(6)天然气压差发电装置的调压精度:
≤±1%
流量调节围要求从0%-100%质量流量围
3.6规及标准
天然气压差发电装置的设计、制造、试验应按本技术规书及相关的工业标准进展:
--本技术规书的规定
--本技术规书中所述的标准
燃气电厂天然气压差发电装置参考标准及规
序号
标准号
标准名称
1
ANSIB16.34
钢制法兰和对焊连接阀门
2
ANSIB16.5
管法兰和管件
3
ANSI/ASMEB1.20.1
管螺纹通用要求
4
ANSI/ASMEB31.8
输气配气管线系统
5
ANSI/ASMEB133.7M-85
燃气轮机燃料
6
DIN3381
工作压力100bar以下的供气设备中的平安装置、平安释放和平安切断装置
7
DL/T5174-2003
燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定
8
DL/T5204-2005
火力发电厂油气管道设计规程
9
GB150-1998
钢制压力容器
10
GB151-1999
管壳式换热器
11
GB4208
外壳防护等级的分类
12
GB50028
城镇燃气设计规
13
GB50052-2021
供配电系统设计规
14
GB50054-95
低压配电设计规
15
GB50057-2021
建筑物防雷设计规
16
GB50058-92
爆炸火灾危险环境电力装置设计规
17
GB50136-2000
工业金属管道设计规
18
GB50147-90
电气装置安装工程
19
GB50148-90
电气装置安装工程
20
GB50149-90
电气装置安装工程
21
GB50150-91
电气装置安装工程
22
GB50168-92
电气装置安装工程
23
GB50169-92
电气装置安装工程
24
GB50170-92
电气装置安装工程
25
GB50171-92
电气装置安装工程
26
GB50183
原油和天然气工程设计防火规
27
GB50202-2002
建筑地基根底工程施工质量验收规
28
GB50209-2002
建筑地面工程施工质量验收规
29
GB50231-1998
机械设备安装工程施工及验收规
30
GB50235-1997
工业金属管道安装施工及验收规
31
GB50251
输气管道工程设计规
32
GB50303-2002
建筑电气工程施工质量验收规
33
GBJ93-86
工业自动化仪表工程施工验收规
34
HG/T20592-2021
钢制管法兰
35
HG20500-2000
信号报警,连锁系统设计规定
36
HG20507-2000
自动化仪表选型规定
37
HG20509-2000
仪表供电设计规定
38
HG20510-2000
仪表供气设计规定
39
HG20592-1998
钢制压力容器强度设计规定
40
IEC529
外壳防护等级〔IP规程〕
41
IEC751
热电阻
42
/T3595-2002
电站阀门一般要求
43
/T5886-1991
燃气轮机气体燃料的使用导那么
44
4730-94
压力容器无损检测
45
T6323-2002
低温低压装置
46
JGJ94-94
建筑基桩技术规
47
Q/FcA0306-2002
燃气调压站通用技术条件
48
Q/FcA1001-2002
燃气调压站
49
Q/FcA1006-2002
整体式绝缘接头
50
SH3011-2000
石油化工工艺装置布置设计通那么
51
TSGR0004-2021
固定式压力容器平安技术监察规程
52
电平安〔1995〕687号
电力平安监察规程
53
电力建立施工及验收技术规
54
压力容器平安技术监察规程
--局部或全部包括在本技术规书中的其他规和标准。
规和标准的版本应是正在执行的。
可以采用相当于或高于本技术规制定的标准的其他标准。
投标方应向招标方提供一份所采用的规及标准副本。
4技术要求
4.1总的技术要求
4.1.1投标方提供的设备应功能完整、技术先进,并能满足人身平安和劳动保护条件。
4.1.2投标方所供天然气压差发电装置应能适应系统长时间连续运行的要求。
天然气压差发电装置的设计、制造、试验应按本技术规书及相关的工业标准进展。
4.1.3天然气压差发电装置应稳定运行,平安可靠,维护工作量小,使用寿命长。
4.1.4所有设备均应正确设计和制造,在正常工况下均能平安、持续运行,而不应有过度的应力、振动、温升、磨损、腐蚀、老化等其它问题,设备构造应考虑日常维护〔如加油、紧固等〕需要。
招标方欢迎投标方提供优于本规书要求的先进、成熟、可靠的设备及部件。
招标方一般不承受带有试制性质的部件,如果采用带有试制性质的技术,必须征得招标方的同意。
4.1.5设备零部件应采用先进、可靠的加工制造技术,应有良好的外表几何形状及适宜的公差配合。
所用的材料及零部件(或元器件)应符合有关规的要求,且应是全新的和优质的,并能满足当地环境条件的要求。
4.1.6外购配套件,必须选用优质、节能、先进的产品,并有生产许可证及生产检验合格证。
严禁采用国家公布的淘汰产品。
对重要的外购件,应在清单中列出2~3家推荐厂家供招标方认可或由招标方指定。
投标方应对外购的部件及材料进展检验,并对其质量、性能负责。
4.1.7易于磨损、腐蚀、老化或需要调整、检查和更换的部件应提供备用品,并能比较方便地拆卸、更换和修理。
所有重型部件均应具有便于安装和维修需要的起吊或搬运条件。
4.1.8所使用的零件或组件应有良好的互换性。
4.1.9各转动件应转动灵活,不得有卡阻现象。
润滑局部密封良好,不得有油脂渗漏现象,加油方便。
4.1.10天然气压差发电装置应适应远方程序控制并留有数据远传接口,假设需要,投标方应无条件配合电气和控制系统供应商进展电气和控制局部的设计、调试工作。
4.1.11投标商供货围所有设备、管道、等应能抗震、防潮、防腐、防尘和防盐雾,受环境温度、湿度影响小。
4.1.12投标方在投标书中,对所供天然气压差发电装置的技术和构造特点应有详细描述。
4.1.13投标方在投标书中,可根据自己的经历和特点提出更为有效、合理的选型、布置方案作为备选方案,供招标方参考。
4.1.14本设备使用过程中的噪音不能大于85dB〔A〕〔距设备外廓1m〕〔暂定,待总平面确定后,核算厂界噪音水平是否满足环评要求,以及是否需要调整控制指标〕。
4.1.15系统所有设备、管道、阀门的设计压力不小于膨胀机入口前的天然气管道系统设计压力。
4.2设备性能要求
4.2.1本次招标采购天然气压差发电装置设备应采用撬装式,按功能分成假设干撬,布置应满足厂区布置要求,投标方应根据所要求的场地条件合理布置设备,并在随投标文件提供站设备的组装图。
总平面布置方案待评审确定后由招标方提供应投标方。
4.2.2天然气压差发电装置包括天然气透平膨胀发电机组、天然气加热器、相关管道与阀门、调节及控制系统等。
4.2.3天然气压差发电装置的设计必须满足GE公司的GEI41040G"重型燃气轮机燃料规"(见附录1)。
投标方应根据技术文件中所给定的参数进展设计,并提供各装置的外形尺寸、布置图及流程图等,提供资料的深度作为评标的依据之一。
4.2.4天然气压差发电装置的设计应能使发电机组在天然气供应或场站设备出现故障或事故时不受到严重影响。
同时应保证上游的输气管线的平安性也不受到影响,投标方应对此要求所采取的措施进展述。
4.2.5天然气压差发电装置所有设备应能承受两套机组跳闸所产生的气流冲击力,成撬设备的自振频率应充分避开气流激振频率,且成撬设备的自振频率应远离流量计的频率2.5倍以上。
投标方应在投标文件中提供相关数据。
4.2.6压力控制对象为燃机前置模块入口处的压力,压力控制要求应满足3.4节的要求。
4.2.7天然气压差发电装置配置半露天顶棚,半露天顶棚由投标方负责设计供货。
4.2.8投标方在投标文件中应述所采取的露天防护措施,特别是在最低环境温度下,全厂机组停机后所采取的措施。
4.2.9投标方应为所有的启闭件配备有行程指示器,阀体和管路上应具有流向箭头。
4.2.10透平膨胀机
配套系统包括:
●能量系统:
气源、进排气管路、阀门等。
●调速控制系统:
包含调速控制机柜、仪表柜、调节阀、快关阀、现场仪表等;可对动力机的运行状态进展实时监控;对故障有声光报警功能和记忆功能。
●润滑系统:
油箱、油泵、油冷器、滤油器、分油器等。
技术要求
●高可靠性:
各部件的设计制造符合国际国标准。
●高效率
●工作围广:
能满足各种压力、温度围的压差发电与低温余热发电。
●可带液运行:
带液量10%以。
●整体撬装构造,安装简单方便。
●根本免维护
●可实现远程监控和无人值守。
4.2.11加热模块
在透平膨胀机前设1台100%容量热水加热器。
由于天然气侧压力较高,投标方应综合比较单管加热器、双管加热器、复热管式换热器等方案,确保在寿命期不发生天然气泄漏。
对天然气进展加热的热水供水温度约80℃〔暂定〕,回水温度为70℃〔暂定〕,加热热水设计压力为2.0MPa,水质为除盐水。
将天然气温度由-10℃加热到所需温度。
热交换器面积应充分考虑设备的清洁系数并至少留有5%的余量,加热后的天然气应满足燃机的进气温度要求,并保证所有管道,仪表等设施在各种运行工况下均不产生结露现象〔主要是在冬季的低温情况下〕。
热交换器水侧设置天然气泄漏检测装置,确保天然气不会泄漏到水侧。
投标方应该保证加热模块的平安稳定运行,并考虑高压侧天然气泄漏到低压侧除盐水后对热交换器的腐蚀影响和防爆措施。
此外还应满足以下要求:
a、加热器上应具有平安阀、泄压阀、水侧放气阀等;
b、设计规按ASMEVIIIDiv1,在满足使用条件下,假设使用其他规,投标方应提供相关规的副本。
c、加热器的天然气进出口、热水进出口应采用法兰连接,法兰符合ANSIB16.5。
d、供方应对每个产品进展压力试验及气密性试验,按ASMEVIIIDiv1中的有关要求进展。
投标方提供的换热器应有在国外天然气换热的应用业绩,投标方应提供相关业绩证明。
投标方应述设备构造、材料特性、工作原理、清理和检修过程、配套的辅助系统和阀门、设备等。
应列出采用的设备数据清单,包括型式、数量、参数、生产商等,并应述平安措施。
4.2.12天然气隔断球阀
(1)所有天然气隔断阀门均应采用球阀,且应采用全通径、固定球式软密封、耐火型球阀,投标方供货时应提供每只阀门的试验证书。
(2)隔断球阀应有配有阀位指示,手动隔断球阀应配套齿轮箱驱动装置。
(3)主管路上的隔断球阀应有远传信号,传输阀门的状态信号至电厂的主控室。
(4)所有阀门均应采用法兰连接。
(5)所有隔断阀应为零泄漏。
投标方应述所依据的设计、制造、试验和验收标准。
(6)投标方应在投标文件中提供隔断阀的清单,包括每只隔断阀的名称、功能、压力等级、通径、接口尺寸、长度、传动装置、重量等信息。
(7)隔断球阀的进
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