国电蓬莱发电厂一期工程初步设计.docx

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国电蓬莱发电厂一期工程初步设计

检索号

37-F3191C-A-01

国电蓬莱发电厂一期工程初步设计

第1卷总的部分

设计说明书

山东电力工程咨询院

工程设计证书甲级150001-sj号

2004年1月济南

本工程初步设计文件由以下各卷组成

第1卷

总的部分

第2卷

电力系统部分

第3卷

总图运输部分

第4卷

热机部分

第5卷

运煤部分

第6卷

除灰渣部分

第7卷

电厂化学部分

第8卷

电气部分

第9卷

热工自动化部分

第10卷

建筑结构部分

第11卷

采暖通风及空气调节部分

第12卷第1分卷

水工工艺部分

第12卷第2分卷

水工结构部分

第13卷

环境保护

第14卷

消防部分

第15卷

劳动保护与工业卫生

第16卷

节约能源及原材料

第17卷

施工组织大纲部分

第18卷

运行组织及设计定员部分

第19卷

概算部分

第20卷

主要设备材料清册

本卷目录

1概述

2厂址简述

3电力负荷及发电厂容量

4主要设计原则

5节能、节约用地及原材料措施

6环境保护

7劳动安全及工业卫生

8运行组织及设计定员

9主要技术经济指标

10提高本工程技术水平和设计质量的措施

11存在的问题及建议

总的部分设计文件目录

序号

图号

图纸（文件）名称

1

37-F3191C-A-01

设计说明书

2

37-F3191C-X-03

电厂接入系统方案图

3

37-F3191C-Z-02

厂址地理位置图

4

37-F3191C-Z-03

厂址全厂总体规划图

5

37-F3191C-Z-04

厂区总平面布置图（方案一）

6

37-F3191C-J-02

原则性热力系统图

7

37-F3191C-J-03

热力系统图

8

37-F3191C-J-04

燃烧制粉系统图

9

37-F3191C-J-09

汽机房底层平面布置图

10

37-F3191C-J-10

汽机房中间层平面布置图

11

37-F3191C-J-11

汽机房运转层平面布置图

12

37-F3191C-J-12

除氧间22.米平面布置图

13

37-F3191C-J-13

汽机房横剖面图

14

37-F3191C-J-14

锅炉房底层平面布置图

15

37-F3191C-J-15

锅炉房运转层及以上平面布置图

16

37-F3191C-J-16

煤仓间各层平面布置图

17

37-F3191C-J-17

锅炉房横剖面图

18

37-F3191C-J-18

炉后平面布置图

19

37-F3191C-J-19

炉后断面布置图

20

37-F3191C-S01-03

厂区水工建（构）筑物布置图

21

37-F3191C-S01-04

供水系统及高程图

22

37-F3191C-S01-05

水量平衡图

23

37-F3191C-D-02

电气主接线图

24

37-F3191C-M-02

方案一运煤系统平面布置图

25

37-F3191C-C-02

除灰系统图

26

37-F3191C-C-03

除渣系统图

27

37-F3191C-H-01

锅炉补给水处理系统图

28

37-F3191C-S02-06

重力式取水方案结构平面布置图

29

37-F3191C-S02-21

下朱潘干灰场平面布置图

30

37-F3191C-S02-22

下朱潘干灰场剖面图

附专题报告目录

序号

专题名称

专业

1

制粉系统选型技术经济比较

机务

2

电气系统纳入DCS控制方案

电气

3

弹簧隔振专题报告

土建

4

静态衡、动态衡专题报告

上煤

5

循环水系统优化专题报告

水工工艺专业

附外委专题报告目录

序号

专题名称

受委托单位

1

环境影响报告书

国电南京环保研究所

2

海洋环境评价

中国海洋大学海洋环境学院

3

取排水泥沙物理模型实验

中国海洋大学海洋环境学院

4

取水管道与排水口路由分析和海域使用论证报告

青岛环海海洋工程勘察研究院

5

取排水温排水物理模型实验

中国海洋大学海洋环境学院

6

国电蓬莱发电厂2×300MW+2×600MW工程水土保持方案

山东水利科学研究院

7

国电蓬莱发电厂厂址地震安全性评价

山东地震工程研究院

8

国电蓬莱发电厂工程建设用地地质灾害危险性评估及压覆矿产资源调查

山东省第一地质矿产勘察院

附件：

1）山东省发展计划委员会鲁计基础[2003]1467号文“关于深入开展蓬莱发电厂一期2×300MW工程前期工作的通知”；

2）上海利贞苑电力科技有限公司关于《国电蓬莱发电厂2×300MW工程可行性研究报告”的内部评估意见；

3）电力规划设计总院关于“蓬莱电厂一期工程总图评审会会议纪要”；

4）山东省水利厅鲁水资字[2003]53号文“关于国电蓬莱发电厂一期工程2×300MW机组取水许可预申请的批复”；

5）山东省水利厅关于“《国电蓬莱电厂建设项目水土保持方案（送审稿）专家组评审意见”

6）《国电蓬莱发电厂工程海洋特征值、取排水数模、温排水数模及取排水物模专题》研究报告评审意见；

7）蓬莱市城市规划管理处蓬规字[2003]第10号文“关于国电蓬莱发电厂燃煤机组建设规划用地的意见”；

8）蓬莱市规划与国土资源局蓬规与国土资发[2003]49号文“关于国电蓬莱发电厂燃煤机组建设用地的意见”；

9）蓬莱市水务局蓬水字[2003]第49号文“关于同意国电蓬莱发电厂燃煤机组厂址、灰场的意见”；

10）蓬莱市海洋与渔业局蓬海渔字[2003]64号文“关于国电蓬莱发电厂燃煤机组使用海域的意见”

11）蓬莱市规划与国土资源局蓬规与国土资发[2003]50号文“关于国电蓬莱发电厂燃煤机组厂址无矿产资源的证明”；

12）蓬莱市文物管理局蓬文管字[2003]第4号文件“关于国电蓬莱发电厂燃煤机组厂址无文物的证明”；

13）蓬莱市城市规划管理处蓬规字[2003]第11号文件“关于国电蓬莱发电厂燃煤机组厂址附近无机场、军事设施的证明”；

14）烟台地方铁路筹建办公室烟铁办[2003]25号文“关于拟请同意国电蓬莱电厂运煤专用线接轨以及请为电厂一期工程发电用煤炭提供运量的函”的回复；

15）山东大莱龙铁路有限公司鲁铁大莱龙函[2003]23号文“关于为国电蓬莱电厂一期工程发电用煤炭提供运量的复函”；

16）神华集团有限责任公司“关于同意为国电蓬莱电厂发电用煤炭经由黄大铁路运输并提供运量的复函”；

17）国电蓬莱发电厂筹建处与山东蔚阳栾家口港务股份有限公司签订的“煤炭接卸运协议书”；

18）中国工商银行山东省分行2003第21号文“固定资产项目贷款意向书”；

19）共同投资建设蓬莱发电项目意向书；

20）国电蓬莱电厂筹建处与神华煤炭运销公司签订的“长期供煤协议”；

21）山东电力研究院提供的的煤质资料；

22）烟台市环境保护局“关于国电蓬莱发电厂项目环境影响评价执行标准的批复”；

23）蓬莱市人民政府蓬政函[2003]50号文“对环保局关于对蓬莱发电厂分配污染物排放总量控制指标请示的批复”；

24）国电蓬莱电厂与蓬莱市国龙新型建材有限公司的“供灰渣意向书”；

25）国电蓬莱电厂与蓬莱磐龙水泥有限公司的“供灰渣意向书”；

26）国电蓬莱电厂与山东蔚阳集团有限公司水泥厂的“供灰渣意向书”；

27）山东蔚阳栾家口港务股份有限公司“关于港口卸煤简介”；

28）山东尉阳集团有限公司山尉字[2004]第36号文关于承运“国电蓬莱发电厂一期工程2×300MW机组煤炭”的函；

29）山东电力研究院提供的水质全分析报告表；

30）蓬莱市供水总公司“关于国电蓬莱发电厂用水价格的函”。

1概述

1.1设计依据

2003年11月完成了本工程可行性研究报告并且通过了上海利贞苑电力科技有限公司的评估，2003年12月2日，电力规划设计总院对本工程可研阶段的总图布置进行了评审。

主要依据如下：

1.1.1中华人民共和国有关法律、法规；

1.1.2有关国家标准、规范及行业标准、规范；

1.1.3山东省发展计划委员会鲁计基础[2003]1467号文“关于深入开展蓬莱发电厂一期2×300MW工程前期工作的通知”；

1.1.4上海利贞苑电力科技有限公司关于《国电蓬莱发电厂2×300MW工程可行性研究报告”的内部评估意见；

1.1.5电力规划设计总院关于“蓬莱电厂一期工程总图评审会会议纪要”。

1.2项目概况

1.2.1项目法人：

国电蓬莱电厂筹建处；

1.2.2项目名称：

国电蓬莱发电厂一期工程；

1.2.3工程规模：

规划容量为2×300MW+2×600MW，一期工程建设2×300MW燃煤发电机组。

1.2.4机组类型：

燃煤发电机组；

1.2.5开工及投入运行时间：

2004年6月开工建设，2006年6月、2006年12月#1、#2机组分别投产发电；

1.3电厂在地区电力系统中的作用

“十五”期间，山东省电力基本平衡，“十一五”期间开始缺电。

烟台市“十五”期间一直处于缺电状态，本工程2006年投产有利于缓解供电紧张的局面，主要满足当地电负荷的需要。

本工程的建设提高了山东电网大容量机组的比例，有利于优化山东火电电源结构，提高环保质量。

既可满足烟台地区电负荷增长的需要、改善该地区的供电环境，又可加强山东电网东部末端电网的结构，有利于提高电网的安全稳定运行水平。

因此，蓬莱电厂2×300MW机组工程的建设是必要的。

本工程2×300MW机组以220kV电压等级接入电网，主供烟台市地区负荷。

1.4本期工程2×300MW机组正常运行带基本负荷，并可调峰。

锅炉燃用设计煤种不投油最低稳燃负荷为30％BMCR。

设备年利用小时数5500小时。

1.5设计内容、范围、及设计分工界限

山东电力工程咨询院为主体设计单位，按初步设计深度规定，对电厂工程建设项目的合理性和整体性以及参与工程设计的各设计单位之间的协调负责。

设计范围包括厂区围墙以内的主要生产及辅助生产各工艺系统的安装及土建工程设计：

包括厂区布置，厂内的燃料运输，供水、除灰渣及热力与燃烧系统、电气、热力自动化控制、锅炉补给水处理、采暖通风与空调、土建建筑与结构、消防及施工实施条件及轮廓进度；厂外循环水取排水系统的设计；事故灰渣场的设计；编制工程投资概算书。

电厂对外供电线路设计至屋内配电装置外墙的套管。

电力系统设计（含一次及远动、通讯、继电保护设计）、厂外输电线路工程、厂外道路、电厂运煤铁路专用线、环境影响报告、海洋环境评价、烟气脱硫除尘工程、电厂大件设备运输的研究、由电厂另行委托设计。

电厂淡水水源由蓬莱市采用输水管线附设至厂区围墙外1.0m。

2厂址简述

2.1厂址自然条件及建厂条件

2.1.1厂址地理位置

厂址位于蓬莱市西偏南约14km，北隔沿海防护林带为渤海海滨，东约1.5km处为北王绪村，南隔四回220kV线路为聂家村，东南和西南方向分别与梓潼泊村、后营村相望。

2.1.2厂址地形地貌

厂址地貌成因类型为冲积平原，地貌类型为微倾斜平地。

地形较平坦、开阔，自然地面高程在4.8m～7.0m（1985国家高程基准，下同）之间，地势由南偏东向西偏北倾斜，坡度约为3‰。

厂址用地现为农田，多种植葡萄。

2.1.3厂址稳定性及岩土工程

2.1.3.1厂址稳定性

厂址附近范围内无全新世活动断裂，也无断裂与已知全新世活动断裂（或断裂带）有构造上的联系；同时，厂址及厂址附近区无象泥石流、滑坡、大面积地表塌陷等危及厂址安全的潜在地质灾害发生的条件，厂址处于相对稳定区；场地土类型为中软场地土。

建筑的场地类别为Ⅱ类，属抗震有利地段。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），厂址地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40S（对应于中硬场地），地震基本烈度为Ⅶ度。

2.1.3.2岩土工程

1）厂区部分

厂址地层上覆中砂、淤泥质粉质粘土、粘土等；下伏第四系下更新统～中更新统史家沟组（Q1～2sj）火山岩。

其中①中砂在地震影响烈度为Ⅶ度时将产生液化，因此该层不宜作为建筑物的天然地基持力层。

①中砂：

层厚4.66～5.50m，层底埋深4.66～5.50m，相应层底高程-0.67～1.03m，地基承载力特征值fak=120～150kPa。

②淤泥质粉质粘土：

工程性质较差，承载力特征值为80～100kPa，压缩性高，属高压缩性的饱和软土，承载能力及抗变形能能力差，不宜作为一般建筑物的天然地基持力层。

③粘土层承载力特征值为180～240kPa，工程性质相对较好，能满足一般建筑物对天然地基持力层的要求，但只在厂区北部分布，且层厚较小，对于烟囱、主厂房等重要建筑物当满足其对天然地基的要求时可作为天然地基持力层，但应对沉降和变形进行验算。

本层埋深一般大于6.50m，因此需进行超挖换填，换填方式宜采用毛石混凝土换填。

④玄武岩工程性质较好，强度较高，承载力特征值大于280kPa，可以满足主厂房、烟囱等重要建（构）筑物对地基强度和变形的要求，是良好的天然地基持力层，若基础埋深（自地表算起）按5.00m，一般尚需进行超挖约2.00～3.00m，

2）下朱潘灰场

该灰场位于北沟镇下朱潘村西南的冲沟中，在蓬莱市东南直线距离约8km、电厂厂址东北直线距离约7km。

有206国道、宽约6.5m的老206国道沥青道路以及环海公里横穿冲沟，交通便利。

该区域的地形总体上为南高北低、东岸高西岸低。

冲沟两岸的地面标高由南侧的55m（1985年国家高程系）渐变至北侧的30m。

冲沟底部谷底标高由南侧的27m渐变至北侧的17m，坡度约2%。

灰场地貌成因类型为冲蚀谷地，地貌类型为冲沟。

在沟两侧为黄土状粉质粘土，沟底为粉质粘土：

棕黄、棕褐色，硬塑状态，湿，一般含铁锰质结核，混粗砂颗粒，厚度大于10m，地基承载力特征值fak=180～220kPa。

3）取排水构筑物地形及岩土工程

厂外循环水泵房处地势平缓，地面标高在4.8～4.2m，从循环水泵房至取水头1000m，陆地部分地势起伏稍大，地面标高从4.2～1.4m，海域海底平缓，水深平缓变化至6.5m（以理论基准面计），排水口处自然地面标高在1.5～0.5m。

取水海域海底比较平缓。

海底地层大致分三层：

第一层为海相沉积层，可能是砂层，其厚度越往海越深，厚度约4m～10m。

第二层为陆相沉积层，深约厚度约8m～15m。

第三层为基岩（玄武岩），其顶面埋深12～25m。

2.1.3.3地下水

厂区场地地下水类型主要为第四系孔隙潜水，大气降水为主要补给方式，蒸发及人工开采为主要排泄方式。

地下水位埋深0.60～3.50m，相应高程1.37～4.79m。

常年最高地下水水位埋深0.50m。

地下水土对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有中等腐蚀性。

灰场区域地下水类型主要为第四系孔隙潜水，据调查灰场区域地下水常年最高水位大于5.00m，可不考虑地下水对混凝土的腐蚀性。

2.1.3.4厂址其它条件

厂址区无开采价值的矿藏或文物、无军事设施、无机场。

2.1.4水文气象

2.1.4.1水文

1）陆域水文

由于厂址位于陆域，自然地面标高较高，不受海浪、潮汐的影响。

厂址地势南高北低，厂址洪水自南向北流，主要受厂址南侧坡面洪水的影响。

厂址南围墙水文断面处P=1%洪峰流量41.1m3/s，洪水总量22.004万m3，

由于厂址周围地势东高西低、南高北低，可以顺地势在厂址南围墙外自东向西修筑排洪沟，然后在围墙的西南角外折向北入海。

内涝积水：

最大积水深0.20m，历时2～3天，无冲淤变化。

2）海洋水文

厂址历年最高高潮位为2.00m（1985国家高程基准，下同），厂址千年一遇、百年一遇高潮位分别为2.61m、2.15m。

波浪在蓬莱理论深度基准面下3m处（相当于1985国家高程基准－3.925m）出现破碎。

而厂址自然地面标高不低于4.8m，且距0m海岸线的距离不小于450m，因此，厂址不受海洋潮位及波浪的影响。

a）潮汐

平均海面0.01m（1985年国家高程基准，下同）

历年最高高潮位2.00m（1985.8.20）

历年最低低潮位-2.00m（1989.2.3）

历年平均最高潮位0.41m

历年平均最低潮位-0.39m

最大潮差1.88m

平均潮差1.03m

平均涨潮历时5小时35分

平均落潮历时6小时49分钟

b）工程设计潮位

频率0.1%设计高潮位：

2.61m

频率1%设计高潮位：

2.15m

频率2%设计高潮位：

2.01m

频率97%设计低潮位：

-2.03m

频率99%设计低潮位：

-2.23m

c）波浪

该海区属于以风浪为主、涌浪为辅的混和浪海域。

冬季涌浪最多，夏季涌浪最少。

常浪向为NE向，次常浪向为NNE向；强浪向NW向，次强浪向NNW向。

取水口处100年一遇水位H1%累积率波高为3.19m。

2.1.4.2气象条件

蓬莱市地处季风区内，属温带季风型大陆性气候，又具有明显的海洋气候特征。

四季分明，季风进退明显。

夏半年呈现明显的海洋性气候特征，多偏南风，湿热多雨，无高温酷暑。

冬半年受蒙古高压控制，海洋影响大为减弱，多偏北风，气候干冷，但少严寒。

累年平均气温12.3℃。

累年最热月（7月）平均最高气温29.2℃。

累年最热月（7月）平均最低气温21.5℃。

累年极端最高气温41.8℃，出现于1967年8月8日；

累年极端最低气温-15.1℃，出现于1968年2月4日；

累年最冷月（一月）平均气温-2.0℃。

累年平均风速4.2m/s。

30年一遇10m高处10分钟平均最大风速26.2m/s；

50年一遇10m高处10分钟平均最大风速27.3m/s；

累年全年主导风向SSW，相应频率14%；

累年夏季主导风向SSW，相应频率14%；

累年冬季主导风向SSW，相应频率12%；

累年年平均降雨量613.0mm。

累年年最大降雨量1122.2mm，发生于1964年。

累年最大一日降雨量208.1mm，发生于1982年8月25日。

累年最大10分钟降雨量33.1mm，发生于2002年8月5日00时54分（1983～2002年）。

累年最大积雪厚度21cm；

累年一般积雪厚度8cm；

累年最大冻土深度46cm。

2.1.5供水水源

2.1.5.1海水水源

厂址北约600m即为渤海，有丰富的海水资源。

电厂循环水系统以海水为水源，采用直流供水系统。

本期2×300MW机组需海水冷却水量为20.02m3/s。

2.1.5.2淡水水源

电厂生活用水、锅炉补给水及部分工业用采用淡水，采用蓬莱市自来水公司自来水为水源，该公司负责将自来水供至厂区东围墙外1.0m。

2×300MW发电设备年利用小时数按5500计算，本期工程年用水量约为172万m3（含淡水脱硫用水）。

山东省水文水资源勘测局对丘山水库与战山水库水源进行了论证：

在供水保证率为97％的情况下，电厂一期工程（申请）年用水量260万m3可以由丘山水库满足；在电厂一、二期工程和城市供水统筹兼顾的情况下，丘山、战山水库不能满足电厂一、二期工程总用水量580万m3的需要，可以由南水北调工程供水补足。

《国电集团蓬莱发电厂工程水源论证报告》已通过山东省水利厅组织的专家审查，业主已取得水资源管理部门对取水许可预申请的批复文件。

2.1.6燃煤供应

2.1.6.1燃煤

2×300MW机组年耗煤量为132.22万吨，设计煤种为神府东胜煤田的活鸡兔矿、补连塔矿的煤炭。

神华煤炭运销公司已与电厂签定长期供煤协议，同意每年向电厂每年供应150万吨煤炭。

校核煤种山西晋北煤。

电厂燃煤有保证。

2.1.6.2煤质

煤质分析表

序号

项目

符号

单位

设计煤种

校核煤种

1

收到基碳份

Car

%

63.2

58.56

2

收到基氢份

Har

%

3.72

3.36

3

收到基氧份

Oar

%

10.22

7.28

4

收到基氮份

Nar

%

0.84

0.79

5

收到基硫份

Sar

%

0.43

0.63

6

收到基灰份

Aar

%

7.09

19.77

7

全水份

Mt

%

14.5

9.61

8

收到基低位发热量

Qnet，ar

kJ/kg

23657

22441

9

干燥无灰基挥发份

Vdaf

%

35

32.31

10

内在水份

Mad

%

8

3.09

11

可磨系数

HGI

65

53

12

灰变形温度

DT

℃

1100℃

1110

13

灰软化温度

ST

℃

1150℃

1190

14

灰熔化温度

FT

℃

1190℃

1270

15

氧化硅

SiO2

%

35

50.41

16

氧化铝

Al2O3

%

13

15.73

17

氧化铁

Fe2O3

%

7

23.46

18

氧化钙

CaO

%

26

3.93

19

氧化镁

MgO

%

1.2

1.27

20

氧化钾

K2O

%

0.7

2.33

21

氧化钛

TiO2

%

0.5

22

氧化硫

SO3

%

11

2.05

23

其它

%

2.1.7交通运输

2.1.7.1铁路运输

拟建龙（口）烟（台）铁路最早建成通车时间为2008年底。

龙烟线为单线地方Ⅰ级铁路，线路平面和纵断面皆按国铁Ⅰ级设计，限制坡度为4‰，采用内燃机牵引，牵引定数为4000t，到发线有效长为850m，预留1050m。

电厂运煤铁路专用线拟从北沟站接轨。

北沟站为龙烟地方铁路上的会让站，设有正线1条，到发线2条，有效长850m，电厂铁路专用线在北沟站烟台端接轨，设安全线1条，增加到发线2条，有效长850m，并预留到发线1条，同时相应改造车站两端咽喉区。

2.1.7.2公路运输

206国道（烟台——蓬莱——潍坊——汕头）自蓬莱市境内经过，在蓬莱市境内路面宽度不小于9m，采用水泥混凝土路面。

由于黄大、龙烟铁路最早建成通车时间为2008年底，电厂于2006年6月、12月两台机组分别投产发电。

电厂燃料远期考虑铁路运输，近期采用铁路运至黄骅港转海运至厂址东北约3km处的蔚阳栾家口港，转100t自卸汽车运至电厂，公路里程约4.4km。

电厂主要进厂道路从厂址东北方向北王绪村北侧现有道路（北接栾家口港，8m宽混凝土路面）的西端引接，道路全长1.41km，采用7m宽混凝土路面。

北王绪村北侧现有道路宽22m，混凝土路面。

运煤、灰道路从厂址以东、北王绪村西侧的南北向道路引接，道路全长1.68km，采用9m宽混凝土路面。

厂外道路皆按三级厂矿道路标准设计。

2.1.7.3水路

蓬莱市现有港