J01黄岛热机初步设计说明040401资料 - 图文

F1073C2-J01-01

山东黄岛发电厂三期扩建工程 初步设计阶段

第 4 卷

热 机 部 分 说 明 书

（最终版初步设计）

西北电力设计院 2004年3月 西安

批 准审 核校 核设 计人： 李人： 陈人： 白人： 白

学 纪玉 虹锋 军锋 军

潘 韩 卫韩 卫军

发发

目 录

1.0 概 述 ························ 1 1.1 设计依据 ······················· 1 1.2 设计特点 ······················· 1 1.3 设计范围 ·······················1.4 主机的主要技术规范 ··················1.5 环境及气象条件 ····················2.0 燃料 ·························2.1 燃料来源及依据 ····················2.2 煤质分析资料 ·····················2.3 点火及助燃油 ·····················3.0 燃烧系统及辅助设备选择 ················3.1 燃料消耗量 ······················3.2 制粉系统及辅助设备选择 ················3.3 烟风系统及辅助设备选择 ················3.4 锅炉尾部防腐蚀措施 ··················3.5 燃烧系统计算结果及管径选择 ··············3.6 燃油系统 ·······················4.0 热力系统及辅助设备选择 ················4.1 热平衡计算汇总表 ···················4.2 热力系统拟定原则及辅助设备选择 4.3 节约用水及回收工质的措施 ···············4.4 主要管道管径选择 ···················4.5 主要经济指标 ·····················

2 2 4 6 6 6 8 8 8 9 10 13 13 15 15 15 17 29 29 41

············ 4.6 热平衡计算成果表： ·················· 41 5.0 系统运行方式 ····················· 41 5.1 机组启动条件及启动系统 ················ 41 5.2 主、辅机设备的可控性及对控制、调节方式的要求 ····· 43 5.3 机组启动方式 ····················· 43 5.4 机组运行方式 ·····················5.5 机组停用 ·······················5.6 机组的安全保护 ····················6.0 主厂房布置 ······················6.1 主厂房布置原则 ····················6.2 汽机房布置 ······················6.3 除氧间布置 ······················6.4 煤仓间布置 ······················6.5 锅炉及其尾部布置 6.6 检修起吊设施 ·····················7.0 辅助设施 ·······················7.1 空压机室 ·······················7.2 保温油漆 ·······················

44 44 44 46 46 47 48 48 48 49 50 50 50 ···················

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1.0 概 述

山东黄岛电厂三期工程为扩建电厂，一期工程安装（1×140+1×135MW）汽轮发电机组，二期工程安装2×225MW苏联汽轮发电机组，本期工程为三期扩建，安装2台660MW超临界汽轮发电机组。

黄岛发电厂位于青岛市黄岛区，黄岛位于胶州湾的西侧海域，距青岛市团岛4.2公电厂位于岛的中部东侧沿海区域，东临胶州湾口，南及西南为前湾港码头，西及西里，与青岛市隔海相望。

北为电厂生活区，北侧为黄岛公园，东北侧2公里处海边为油码头及油港，三期工程2×660MW建设场地位于二期工程扩建端，其场地标高在4～14.3米（黄海高程）之间。 1.1 设计依据

1）山东黄岛发电厂和西北电力设计院签订的勘测设计合同。

2）中国国际咨询公司咨能源[2003]381号《关于山东黄岛发电厂三期扩建工程项目3）国家发改委关于项目建议书批文（暂缺）。

4）中国国际咨询公司咨能源[2003]号《关于山东黄岛发电厂三期扩建工程项目可

建议书的评估报告》。

行性研究预审查会专家组审查意见》。

5）中国国际咨询公司咨能源[2004]号<关于山东黄岛发电厂三期工程初步设计予审查会专家组审查意见>。

6）国家发改委关于可行性研究报告书批文（暂缺）。

7）环评影响报告书及水土保持方案报告书专家评审意见（暂缺）。 8）电厂接入电力系统的审批文件（暂缺）。

9) 西北电力设计院与黄岛发电厂共同讨论确定的“关于山东黄岛发电厂三期工程

初步设计主要设计原则”。

10）山东黄岛发电厂“关于山东黄岛发电厂三期工程初步设计外部评审意见”。 11）本期工程可行性研究报告。 12）主机技术协议书。 13）本工程初步勘测报告

14）现行的国家及部颁行业有关规程，规定和规范

1.2 设计特点

1.2.1 本工程在保证机组安全可靠、技术先进、节约投资的设计原则下，对系统、设备选型、厂房布置、节水、节能、节地等进行优化。

1.2.2 本期工程设计规模为两台660MW燃煤汽轮发电机组，并预留1台同型号660MW

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机组。负荷性质为带基本负荷并调峰运行。

主厂房扩建方向为左扩建。汽轮发电机组机头朝向扩建端，纵向顺列布置。汽机房、除氧间和煤仓间为钢筋混凝土结构、锅炉构架为钢结构。汽机和锅炉运转层采用大平台布置。两台机组之间设大件重物起吊孔，锅炉运转层以下封闭，运转层以上为露天布置。

制粉系统采用中速磨煤机正压直吹冷一次风送粉系统。

送风机、一次风机、吸风机室外布置，每台炉拟设置两组双室四电场静电除尘器，

除尘效率≥99.65%，三台炉合用一座高度为210m的烟囱。

全厂汽水系统除辅助蒸汽采用母管制外，全部采用单元制设计。

本专业设计范围：主厂房内热机专业的设备选择及其工艺流程（包括锅炉烟风系

1.3 设计范围

统、燃烧制粉系统、燃油系统、热力系统、压缩空气系统、柴油发电机室等）和管道设计，有关附属设施的工艺设计等。

主厂房内与外界有联系的汽、水、油、空气、氢气管道及各种沟道均以主厂房柱轴中心线外1米为设计界限。

厂区汽、水、油，空气管道安装图设计。 1.4 主机的主要技术规范 1.4.1 锅炉

制造厂：上海锅炉厂有限公司

型式：超临界变压直流炉、单炉膛、内螺纹螺旋管圈水冷壁、一次中间再热、采

用四角切圆燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构П型锅炉。 型号：SG-2102/25.4

主要参数： 表1 项 目 过热器出口蒸汽流量 过热器出口蒸汽压力 过热器出口蒸汽温度 再热器出口蒸汽流量 再热器出口蒸汽温度 再热器出口蒸汽压力 再热器进口蒸汽温度 单位 t/h MPa(a) ℃ t/h ℃ MPa(a) ℃ BMCR 2101.8 25.5 571 1706.9 569 4.52 322 BRL 2001.7 25.28 571 1673.0 569 4.27 316 ECR 1832.6 25.09 571 1548.4 569 3.95 309 西北电力设计院 第 2 页 共 51页 NWEPDI

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项 目 再热器进口蒸汽压力 给水温度 热风温度（一次风/二次风） 空预器进风温度*（一次风/二次风） 排烟温度*（空气预热器出口，已修正） 锅炉计算效率（低位发热量） 锅炉保证效率（低位发热量）

单位 MPa(a) ℃ ℃ ℃ ℃ % % BMCR 4.72 282 329/335 27/23 126.7 93.90 BRL 4.46 279 326/331 27/23 125.6 93.93 93.58 ECR 4.12 273 320/325 27/23 122.8 94.06 注：1. “*”表示暖风器投运时的温度；

2. 锅炉B-MCR对应于汽轮机的VWO工况；锅炉BRL对应于汽轮机的TRL工况；

锅炉ECR对应于汽轮机的THA工况。 1.4.2 汽轮机

制造厂：上海汽轮机有限公司

型式：超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式 型号：N660-24.2/566/566 额定功率：660MW（TRL工况） 最大功率：739.15MW（VWO工况） 额定主蒸汽参数（高压主汽阀前）： 压力：24.2MPa(a) 温度：566℃ 流量：2001.69t/h

额定再热蒸汽参数（中压联合汽阀前）： 压力：4.187MPa(a) 温度：566℃ 流量：1672.971t/h

额定高压缸排汽压力：4.652MPa(a) 主蒸汽最大进汽量：2101.775t/h 低压缸排汽压力：4.4/5.4 kPa(a) 配汽方式：喷咀调节 设计冷却水温度：20℃ 额定给水温度：279.9℃

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额定转速：3000r/min

THA工况热耗：7526kJ/kWh 低压末级叶片长度：1050mm 回热系统：三高、四低、一除氧

启动及运行方式：高、中压缸联合启动方式 制造厂：上海汽轮发电机有限公司 型式：三相同步汽轮发电机 型号：QFSN-660-2 额定容量：733MVA 额定功率：660MW

最大连续输出功率：739.15MW 额定功率因素：0.9(滞后) 额定电压：20KV 额定电流：21180A 额定频率：50Hz 额定转速：3000r/min 定子线圈接线方式：双星形

冷却方式：定子绕组水冷，转子绕组及铁芯氢冷（水氢氢） 励磁方式：自并励静态励磁 相数：3 极数：2

额定氢压：0.5MPa(g)

汽轮发电机组噪声水平（距外壳1m处）≤90dB(A)

1.4.3 发电机

1.5 环境及气象条件

1.5.1 主厂房零米海拔高度（黄海高程）为8m。

1.5.2 厂址内的基本地震烈度为中国地震烈度的6度，设计中将依此进行地震荷载设计。中国的地震烈度与修订的墨塞利地震烈度是相似的，故厂址内地震烈度是相当于墨氏修订烈度6度，地震动峰值加速度为0.075g（水平）。

1.5.3 运输：处在经济迅速发展的黄岛，凭借有利的地势、地理位置，水路运输、铁路运输、公路运输设施均甚为完善，无论陆地、海上的通航均十分发达。 1.5.4 水源

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化学补充水水源：

电厂化学补充水水源由海水淡化装置提供。 循环水系统采用一次直流冷却系统，冷却水为海水。

循环冷却水系统： 1.5.5 气象条件 1.5.6 气象条件

黄岛属青岛近海区域，其三面临海，属海洋性气候，其气候特点：冬季寒冷，夏

季湿润，降雨量年分布不均，80%降水集中在6～9月，年蒸发量大于年降水量。

电厂厂址多年主要气象要素如下： 多年平均气压 多年平均气温 最冷月（1月）平均气温 最热月（8月）平均气温 历年极端最高气温 历年极端最低气温 多年平均相对湿度 历年最小相对湿度 多年平均风速 极大风速 年平均降水量 历年最大一日降水量 多年平均蒸发量 多年平均日照时数 多年平均雷暴日数 年最多雷暴日数 多年年平均雾日数 多年年平均霜日数 年最多大风日数 ≥0.1mm降水日数 平均结冰日数 全年主导风向为

1008.1 hPa 12.2 ℃ -1.2 ℃ 25.1 ℃ 35.4 ℃ -15.5 ℃ 72 ％ 5 ％ 5.4 m/s 44.2 m/s 741.5 mm 269.6 mm 1426.2 mm 2512.9 h 22.8 d 42 d 53.1 d 1.0 d 154 d 86.1 d 83.2 d SSE

基本风压 0.72 kPa

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最大冻土深度： 60 cm 最大积雪深度： 27 cm 2.0 燃 料 2.1 燃料来源及依据

本期工程锅炉燃煤主要为山东兖矿集团提供的兖矿煤。

兖矿煤系列产品属气煤煤种，具有低灰、低硫、中高发热量等特点，是优质动力煤。

山东兖矿集团共拥有已探明及推定储量20.9亿吨，目前拥有八座煤矿，分别是南屯煤矿、兴隆庄煤矿、鲍店煤矿、东滩煤矿、济宁二号煤矿、济宁三号煤矿、北宿煤矿、杨村煤矿、唐村煤矿，其中前六座矿井都拥有与之配套的选煤厂，总设计年产量为2140万吨。2001年，兖矿集团生产原煤3637万吨，完成煤炭总销量3458万吨；2002年，兖矿集团生产原煤4081万吨，完成煤炭总销量3761万吨。预计2005年兖矿集团原煤产量可达5000万吨。

另根据黄岛三期扩建工程初步可行性研究和上报的项目建议书，黄岛三期煤源取自山西省盂县、寿阳、阳泉矿务局所属矿井的贫瘦煤，通过中外合作建设的盂（县）－潍（坊）－青（岛）水煤浆输送管道，经末站脱水后向电厂供应成品煤，管道年输煤能力为700万吨。但由于输煤管道工程进展缓慢，目前国家尚未批复管道输煤项目的可行性研究报告。根据中咨公司最终的评估意见，黄岛电厂三期工程可掺烧部分管道来煤。经定量分析，管道煤和兖矿煤混煤比例65%:35%作为校核煤种2。

山东兖州煤业股份有限公司已与黄岛电厂签订了为电厂三期工程供煤的协议。济南铁路局已出具同意为电厂三期提供运煤的复函。青岛港务局前港公司已出具同意接卸电厂三期工程用煤的复函，这样黄岛三期工程2×660MW机组长期用煤需求应有保证。 2.2 煤质分析资料

根据黄岛发电厂委托西安热工研究院所作的煤质分析报告，煤质分析资料见下表：

2.2.1 煤质分析 表2 项 目 工 业 分 析 单 位 设 计 煤 种 24010 5.60 17.98 39.79 校 核 煤种一 20630 8.90 23.92 40.13 校 核 煤种二 24110 11.41 14.12 23.74 收到基低位发热值Qnet.ar kJ/kg 收到基全水份Mt 收到基灰份 Aar 可燃基挥发份Vdaf % % % 西北电力设计院 第 6 页 共 51页 NWEPDI

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