中国华电集团公司火力发电工程设计导则(B版)
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中国华电集团公司
火力发电工程设计导则
(B版)
中国华电集团公司
2015年6月 北京
中国华电集团公司
火力发电工程设计导则
(B版)
编制单位:华电技术经济研究院 批准部门:中国华电集团公司
中国华电集团公司
前 言
《中国华电集团公司火力发电工程设计导则(A版)》(以下简称“导则(A版)”)自2005年7月颁布后已执行十余年。近年来随着国家火电项目产业政策的变化,新的《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660-2011)、《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)、《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》等陆续印发,电力行业新技术、新设备不断发展,集团公司的火电工程建设目标也转变为建设“安全优质、高效环保、指标先进、竞争力强”的电厂,2015年又提出了更高的“三同领先”要求,为积极响应这些变化和要求,更好的指导火电项目开展初步设计及优化工作, 在总结导则(A版)实施经验教训的基础上,集团公司于2013年3月启动对导则(A版)进行修编。2013年10月完成导则修编的征求意见稿,2013年11月集团公司有关部门及二级机构进行了内部评审,2014年2月委托电力规划设计总院进行了全面的评审,至2015年5月全面完成了《中国华电集团公司火力发电工程设计导则(B版)》(以下简称“导则(B版)”)的修编工作。
本导则共分21章。主要技术内容有:总则,厂址选择,总体规划,机组选型,主厂房区域布置,运煤系统,锅炉设备及系统,除灰渣系统,烟气脱硫系统,烟气脱硝系统,汽轮机设备及系统,水处理系统,信息系统,仪表与控制,电气设备及系统,水工设施及系统,辅助及附属设施,建筑与结构,采暖通风,环境保护,劳动安全职业卫生。
本导则由中国华电集团公司火电产业部归口管理,由华电技术经济研究院负责具体内容解释。执行过程中如有意见或建议,请及时反馈华电技术经济研究院,以便今后修订时参考。
目 录
1 总 则 ............................................................................................................................... - 1 - 2 厂址选择 ................................................................................................................................. - 3 -
2.1 基本规定 ........................................................................................................................ - 3 - 2.2 厂址自然条件 ................................................................................................................ - 4 - 2.3 建厂资源条件 ................................................................................................................ - 7 - 2.4 国家及地方环境保护政策 .......................................................................................... - 10 - 2.5 发电厂选址其他要求 .................................................................................................. - 11 - 3 总体规划 ............................................................................................................................... - 12 -
3.1 基本规定 ...................................................................................................................... - 12 - 3.2 厂区外部规划 .............................................................................................................. - 13 - 3.3 厂区规划及总平面布置 .............................................................................................. - 13 - 4 机组选型 ............................................................................................................................. - 16 -
4.1 机组参数 ...................................................................................................................... - 16 - 4.2 机组选型 ...................................................................................................................... - 18 - 4.3 主机容量匹配 .............................................................................................................. - 20 - 5 主厂房区域布置 ................................................................................................................... - 21 -
5.1 基本规定 ...................................................................................................................... - 21 - 5.2 汽机房及除氧间布置 .................................................................................................. - 21 - 5.3 煤仓间布置 .................................................................................................................. - 22 - 5.4 锅炉布置 ...................................................................................................................... - 23 - 5.5 集中控制室和电子设备间布置 .................................................................................. - 23 - 5.6 烟气脱硫设施布置 ...................................................................................................... - 24 - 5.7 烟气脱硝设施布置 ...................................................................................................... - 24 - 5.8 维护检修 ...................................................................................................................... - 25 - 6 运煤系统 ............................................................................................................................... - 26 -
6.1 基本规定 ...................................................................................................................... - 26 - 6.2 卸煤设施 ...................................................................................................................... - 26 - 6.3 贮煤场及其设备 .......................................................................................................... - 28 - 6.4 带式输送机系统 .......................................................................................................... - 30 - 6.5 筛碎设备 ...................................................................................................................... - 31 - 6.6 混煤设施 ...................................................................................................................... - 32 - 6.7 循环流化床锅炉运煤系统 .......................................................................................... - 32 - 6.8 运煤系统辅助设施 ...................................................................................................... - 32 - 6.9 入厂煤入炉煤计量及采制化设施 .............................................................................. - 33 -
7 锅炉设备及系统 ..................................................................................................................... - 38 -
7.1 锅炉设备 ...................................................................................................................... - 38 - 7.2 煤粉制备 ...................................................................................................................... - 39 - 7.3 烟风系统 ...................................................................................................................... - 42 - 7.4 点火、助燃油系统及锅炉辅助系统 .......................................................................... - 43 - 7.5 启动锅炉 ...................................................................................................................... - 44 - 7.6 循环流化床锅炉系统 .................................................................................................. - 44 - 7.7 进口配套产品和阀门 .................................................................................................. - 44 - 8 除灰渣系统 ............................................................................................................................. - 46 -
8.1 基本规定 ...................................................................................................................... - 46 - 8.2 除渣系统 ...................................................................................................................... - 46 - 8.3 除灰系统 ...................................................................................................................... - 48 - 8.4 干灰分选系统 .............................................................................................................. - 49 - 8.5 石子煤处理系统 .......................................................................................................... - 50 - 8.6 循环流化床锅炉除灰渣系统 ...................................................................................... - 50 - 8.7 厂外干灰渣输送系统 .................................................................................................. - 50 - 8.8 除灰渣系统辅助检修设施和防护设施 ...................................................................... - 51 - 8.9 除尘设备 ...................................................................................................................... - 51 - 9 烟气脱硫系统 ....................................................................................................................... - 54 -
9.1 基本规定 ...................................................................................................................... - 54 - 9.2 吸收剂制备系统 .......................................................................................................... - 55 - 9.3 二氧化硫吸收系统 ...................................................................................................... - 57 - 9.4烟气系统 ....................................................................................................................... - 58 - 9.5 脱硫副产品处置系统 .................................................................................................. - 59 - 9.6 脱硫系统设备进口范围 .............................................................................................. - 60 - 10 烟气脱硝系统 ....................................................................................................................... - 61 -
10.1 基本规定 .................................................................................................................... - 61 - 10.2 选择性催化还原烟气脱硝(SCR)工艺 ................................................................ - 62 - 10.3 选择性非催化还原烟气脱硝(SNCR)工艺.......................................................... - 66 - 11 汽轮机设备及系统 ............................................................................................................... - 67 -
11.1 汽轮机设备 ................................................................................................................ - 67 - 11.2 主蒸汽、再热及旁路系统 ........................................................................................ - 67 - 11.3 给水及除氧系统 ........................................................................................................ - 68 - 11.4 凝结水系统 ................................................................................................................ - 71 - 11.5 辅机冷却水系统 ........................................................................................................ - 71 -
11.6 供热式机组的辅助系统和设备 ................................................................................ - 72 - 11.7 进口配套产品和阀门 ................................................................................................ - 72 - 12 水处理系统 ........................................................................................................................... - 74 -
12.1 基本规定 .................................................................................................................... - 74 - 12.2 锅炉补给水处理 ........................................................................................................ - 75 - 12.3 汽轮机组凝结水精处理 ............................................................................................ - 81 - 12.4 热力系统的化学加药 ................................................................................................ - 82 - 12.5 热力系统的水汽取样及监测 .................................................................................... - 83 - 12.6 冷却水处理 ................................................................................................................ - 83 - 12.7 热网补给水及生产回水处理 .................................................................................... - 84 - 12.8 制氢和供氢 ................................................................................................................ - 85 - 12.9 废水处理及回用 ........................................................................................................ - 86 - 13 信息系统 ............................................................................................................................... - 88 -
13.1 基本规定 .................................................................................................................... - 88 - 13.2 信息系统总体规划 .................................................................................................... - 88 - 13.3 厂级监控信息系统 .................................................................................................... - 89 - 13.4 管理信息系统 ............................................................................................................ - 89 - 13.5 视频监视系统 ............................................................................................................ - 91 - 13.6 视频会议系统 .......................................................................................................... - 91 - 13.7 门禁管理系统 ............................................................................................................ - 92 - 13.8 培训仿真机 ................................................................................................................ - 92 - 13.9 信息安全 .................................................................................................................... - 92 - 14 仪表与控制 ........................................................................................................................... - 94 -
14.1 基本规定 .................................................................................................................... - 94 - 14.2 自动化水平 ................................................................................................................ - 94 - 14.3 控制方式 .................................................................................................................... - 95 - 14.4 集中控制室和电子设备间 ...................................................................................... - 95 - 14.5 检测与仪表 .............................................................................................................. - 96 - 14.6 报警 ............................................................................................................................ - 97 - 14.7 机组保护 .................................................................................................................... - 97 - 14.8 开关量控制 ................................................................................................................ - 98 - 14.9 模拟量控制 ................................................................................................................ - 99 - 14.10 机组控制系统 .......................................................................................................... - 99 - 14.11 辅助车间控制系统 ................................................................................................ - 102 - 14.12 仪表与控制系统选型 ............................................................................................ - 103 -
14.13 控制电源和气源 .................................................................................................... - 103 - 14.14 仪表与控制系统进口范围 .................................................................................... - 104 - 15 电气设备及系统 ................................................................................................................. - 105 -
15.1 发电机与主变压器 .................................................................................................. - 105 - 15.2 电气主接线 .............................................................................................................. - 106 - 15.3 主要电气设备选择 .................................................................................................. - 108 - 15.4 厂用电系统 .............................................................................................................. - 110 - 15.5 电气设备布置 .......................................................................................................... - 113 - 15.6 直流系统及交流不间断电源 .................................................................................. - 115 - 15.7 励磁系统 ................................................................................................................ - 116 - 15.8 电气监控及继电保护系统 ...................................................................................... - 116 - 15.9 照明系统 ................................................................................................................ - 117 - 16 水工设施及系统 ................................................................................................................. - 119 -
16.1 水务管理 .................................................................................................................. - 119 - 16.2 供水系统 .................................................................................................................. - 121 - 16.3 取排水建筑物 .......................................................................................................... - 122 - 16.4 空冷系统 .................................................................................................................. - 124 - 16.5 湿式冷却塔 .............................................................................................................. - 126 - 16.6 给水和废水排放 ...................................................................................................... - 126 - 16.7 贮灰场 ...................................................................................................................... - 127 - 16.8水工专业试验 ........................................................................................................... - 128 - 17 辅助及附属设施 ................................................................................................................. - 130 -
17.1 基本规定 .................................................................................................................. - 130 - 17.2 辅助生产系统 .......................................................................................................... - 130 - 17.3 辅助建筑 .................................................................................................................. - 131 - 17.4 附属建筑 .................................................................................................................. - 132 - 17.5 辅助及附属建筑物建筑装修标准 .......................................................................... - 134 - 18 建筑与结构 ....................................................................................................................... - 136 -
18.1 基本规定 .................................................................................................................. - 136 - 18.2 建筑设计 .................................................................................................................. - 137 - 18.3 主厂房结构 .............................................................................................................. - 139 - 18.4 地基与基础 .............................................................................................................. - 140 - 18.5 直接空冷构筑物 ...................................................................................................... - 141 - 18.6 烟囱及烟道结构 ...................................................................................................... - 142 - 18.7 运煤建(构)筑物 .................................................................................................. - 142 -
18.8 主厂房及集中控制室建筑装修标准 ...................................................................... - 143 - 19 采暖、通风和空气调节 ................................................................................................... - 146 -
19.1 基本规定 .................................................................................................................. - 146 - 19.2 主厂房采暖、通风 .................................................................................................. - 146 - 19.3 主厂房空气调节系统 .............................................................................................. - 147 - 19.4 制冷站 ...................................................................................................................... - 148 - 19.5 采暖加热站 .............................................................................................................. - 149 - 19.6 厂区管道 .................................................................................................................. - 149 - 19.7 运煤系统采暖通风除尘 .......................................................................................... - 149 - 19.8 厂外取水和灰场建(构)筑物采暖通风空调 ...................................................... - 150 - 19.9 脱硫、脱硝建筑通风空调除尘 .............................................................................. - 150 - 20 环境保护和水土保持 ......................................................................................................... - 152 -
20.1 基本规定 .................................................................................................................. - 152 - 20.2 大气污染防治 .......................................................................................................... - 152 - 20.3废水利用及排放 ....................................................................................................... - 153 - 20.4 厂区噪声污染防治 .................................................................................................. - 154 - 20.5 灰渣污染防治和综合利用 ...................................................................................... - 154 - 20.6 清洁生产和总量控制 .............................................................................................. - 154 - 20.7 水土保持 .................................................................................................................. - 155 - 20.8 环境保护管理和监测 .............................................................................................. - 156 - 21 消防、劳动安全与职业卫生 ............................................................................................. - 157 -
21.1 消 防 ...................................................................................................................... - 157 - 21.2 劳动安全 .................................................................................................................. - 157 - 21.3 职业卫生 .................................................................................................................. - 158 -
1 总 则
1.0.1 本导则适用于中国华电集团公司系统(以下简称:集团公司)及其全资、控股公司投资新建或扩建的国内燃煤火力发电工程,由集团公司投资建设、采用中国设计标准的境外燃煤火电工程可参照执行。
1.0.2 本导则适用于汽轮发电机组容量为300MW~1000MW级、蒸汽初参数为亚临界及以上、采用直接燃烧方式、主要燃用固体化石燃料的火力发电工程设计。 1.0.3 本导则以建设“安全优质、高效环保、指标先进、竞争力强”的发电厂为原则,以贯彻国家、行业管理标准和规定,提倡先进、成熟、可靠的设计技术,注重节能减排、优化设计、控制造价为指导思想进行编制。
1.0.4 本导则遵循、执行国家标准《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的主要技术原则,并符合国家、行业现行有关标准的规定。
1.0.5 本导则充分体现集团公司管理要求及节能减排、技术创新和设计优化、生产技改等方面的成果。将《中国华电集团公司火力发电工程节能设计导则》、《中国华电集团公司火力发电工程设计优化指导意见》、《中国华电集团公司燃煤火电工程建设技术创新及节能减排设计优化实施意见(B版)》及脱硫、脱硝、煤样采制及监督等设计导则、规范的内容融进本导则的相关章节。
1.0.6 本导则以指导初步设计为主,适当向前期和施工图设计两头延伸。前期阶段主要对厂址选择(查明厂址自然条件,落实建厂资源条件)和厂内、外总体规划(外部配套工程)提出指导意见,施工图阶段主要对关系经济性、安全性的设计环节提出指导意见。
1.0.7 本导则对初步设计文件编制的总体要求是:以建设““三同领先”(同时期、同区域、同类型中处于领先水平)电厂为设计目标,适应火力发电厂“超低能耗、超低排放”的发展要求,选取的工艺系统和设备应可靠、高效、简单、实用,减少备用,确定的设计参数应合理准确,设计余量应进行优化,避免叠加。 1.0.8 初步设计阶段,符合以下原则的设计方案应由设计单位编制专题报告:
1 《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)无现行规定或突破现行规定的设计方案。
2 采用新工艺、新设备、新材料和新结构的设计方案。
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3 由于工程项目特殊建设条件需要进行论证的设计方案。 4 集团公司特别提出要求进行论证的设计方案。
1.0.9 对执行超低排放的机组,环保设施的设计应遵循以下原则:根据煤源供应及煤质情况,按照协同治理的原则统筹考虑锅炉本体、脱硫、脱硝及除尘装置的性能,通过对各处理装置性能的整体优化,提升各装置间的协同处理能力,高效联合脱除污染物,达到高效经济、达标稳定排放。 1.0.10 对执行超低排放的机组,宜按以下原则实施建设:
1 炉后“环保岛”采用整岛EPC建设模式,统筹考虑烟气主要污染物的协同脱除,减少设计及管理接口,减少占地面积,降低造价及运行能耗。
2 炉后环保设施建设时,应按脱硫装置后(湿式电除尘前)烟尘达到10或5mg/Nm3排放浓度的原则招标、建设除尘、脱硫等环保设施。同时设计预留建设湿式电除尘的条件,或建设湿式电除尘(环评要求必须时)。
1.0.11 本导则涉及的主体工程设计招标宜从可行性研究至竣工图阶段一次性进行,根据工程实际分阶段生效或全部生效。
1.0.12 因煤源季节性减产、天气(如冰冻等)、运输等原因,电厂的贮煤场容量需超出本导则规定时,应在环评报告上报及可研内审之前编制专题论证报告,并在可研收口时审定。
1.0.13 可研、初设、施工图设计均须全面落实环评报告及环评批复意见中关于发电厂除灰渣(含设备型式)、脱硫、脱硝、中水利用(如有)及废水排放、噪声控制、贮灰场及灰渣综合利用、贮煤场封闭型式及容量、地下水保护及观测等方面的有关要求,以确保项目竣工环评验收顺利通过。
1.0.14 本导则未作规定的内容应按《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)和国家、行业现行有关规范、标准的规定执行。
1.0.15 本导则不包括工程概算的内容。编制工程概算时应遵循、执行国家和行业现行有关标准的规定,并与当期《火电工程限额设计参考造价指标》作对比分析。 1.0.16 本导则实行动态管理。集团公司将根据工程使用中的反馈意见及时组织补充、修正和完善,以满足工程设计管理需要。
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2 厂址选择
2.1 基本规定
2.1.1 发电厂厂址选择应按初步可行性研究(规划选址)和可行性研究(工程选址)两个阶段进行。
2.1.2 规划选址应以中长期电力规划为依据,在特定区域或跨区域较大范围踏勘厂址的基础上,择优推荐出两个或以上的可行厂址作为开展可行性研究阶段的厂址方案。
2.1.3 工程选址应在规划选址阶段择优推荐厂址的基础上,对两个及以上的厂址进行同等深度的全面技术经济比较,提出推荐厂址。
2.1.4 供热发电厂选址可根据地方政府供热规划、热电联产规划和城市建设规划提出的厂址,在充分论证其可行性的基础上可不要求2个及以上厂址进行技术经济比较后确定。
2.1.5 坑口发电厂和煤电一体化电厂选址应结合矿区总体规划合理进行,发电厂厂址宜靠近明确的矿区工业广场以简化燃煤厂外运输系统和减轻燃煤运输对当地的影响。
厂、矿统一规划应符合下列规定:
1 发电厂应优先使用矿井排水作为补给水水源,不足部分再利用其它水源。 2 发电厂贮煤场宜考虑与煤矿合并设置。 3 发电厂宜利用废矿坑作为贮灰场。
4 发电厂与煤矿集煤点运距不大于8km时,宜采用带式输送机运煤。 5 发电厂宜统一考虑煤矿用水、用电、用汽、生活污水处理、通讯等设施,以及与电厂生产相关的辅助设施。
2.1.6 港电一体化电厂应充分利用港区煤炭储运设施,原则上电厂不再设贮煤场。 2.1.7 发电厂厂址选择应贯彻国家节约集约用地和生态与环境保护的基本国策,厉行节约土地资源和保护环境。电厂厂址应尽量利用荒地和劣地。保护森林和植被,保持水土及生态平衡。减少土石方量、减少拆迁量、减少搬迁人口。 2.1.8 发电厂厂址选择应贯彻建设环境友好型社会的国策。正确处理与厂址周边城镇、工矿企业、农业、国防和人民生活等各方面的关系,并应符合下列规定:
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1 除热电联产项目外,原则上不得在大中城市的建成区及规划区新建燃煤电厂。
2 发电厂厂址和贮灰场位置宜选择在城镇或居民区常年最小频率风向的上风侧。
3 发电厂厂址应具有足够的环境容量和较好的污染物排放条件。
4 发电厂厂址无法避开机场(民用、军用)时,厂址和机场的距离应满足机场侧净空和端净空的要求,侧净空和端净空应根据机场的性质和等级确定。 5 发电厂厂址与核电厂、化工厂、炼油厂、石油或天然气储罐、低中放射性废物处置场、核技术利用放射性废物库等潜在危险源之间的距离应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的规定。发电厂和其他工业企业厂址毗邻时,应协调双方排出的废气、废水、废渣,避免相互影响。
6 发电厂厂址与居民区的防护距离不宜小于250m,直接空冷机组的空冷平台边缘距居民集中区不宜小于300m,并应根据环境特点满足规定类别的厂界噪声排放标准要求。
2.1.9 发电厂厂址选择应研究厂址(含灰场)自然条件,如区域地质、工程地质、水文地质、地形地貌、水文气象、环境本底等,以便确定厂址建设的可行性;厂址选址应研究建厂资源条件,如燃料供应、土地性质、水源供给、交通运输、送出条件、环境总量等,以便确定电厂建设和运营的可行性。
2.1.10 宜在坑口、路口、沿海、临江、特高压电网送出端选择大型火力发电厂厂址。
2.2 厂址自然条件
2.2.1 发电厂厂区场地标高及防洪标准应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的规定、符合表2-1的要求。
表2-1 火力发电厂厂区防洪标准
火力发电厂等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 注:Ⅰ级火力发电厂中对位于广东、广西、福建、浙江、上海、江苏、海南风暴严重的滨海火力发电
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规划容量(MW) >2400 400~2400 <400 厂区防洪标准(重现期) ≥100、200年一遇的高水(潮)位 ≥100年一遇的高水(潮)位 ≥50年一遇的高水(潮)位 厂,取200年一遇;其中江苏省包括长江口至江阴的沿长江江岸电厂。
执行表2-1的防洪标准时应符合下列规定:
1 当场地标高低于设计高水(潮)位时,或场地标高虽高于设计高水(潮)位,但受波浪影响时,厂区必须有防洪围堤或其他可靠的防洪设施:
对位于海滨的发电厂,厂区应设置防洪堤或采用其他可靠的防洪设施,并应符合下列规定:
1)对位于滨海的火力发电厂,其防洪堤的顶标高应按设计高水(潮)位加50年一遇波列、累计频率1%的浪爬高和0.5m的安全超高确定。经论证,在保证越浪水量对防洪堤安全无影响,且堤后越浪水量排泄畅通的前提下,堤顶标高确定时可允许部分越浪,并宜通过物理模型试验确定堤顶标高、堤身断面尺寸、护面结构。
2)对位于江、河、湖旁的火力发电厂,其防洪堤的堤顶标高应高于设计高水位0.5m;当受风、浪、潮影响时,应再加50年一遇的浪爬高。
2 在有内涝的地区建厂时,防涝围堤堤顶标高应按100年一遇的设计内涝水位加0.5m的安全超高确定。当100年一遇的设计内涝水位难以确定时,可采用历史最高内涝水位;如有排涝设施时,应按设计内涝水位加0.5m的安全超高确定。
3 对山区发电厂,应按100年一遇设计洪水采取防、排洪措施。
4 发电厂位于水库下游且水库防洪标准低于电厂防洪标准或水库为病险水库时,在水库溃坝形成的洪水对厂区产生影响的情况下,应采取相应的工程措施。 5 防、排洪设施宜在初期工程中按规划容量一次建成。
2.2.2 发电厂厂址选择应分析厂址所在区域的地质、地震条件,评价厂址稳定性。建设场地的地震动参数的确定应符合《中华人民共和国防震减灾法》和有关地震安全性评价管理文件的要求。一般工程的地震动参数可根据《中国地震烈度区划图》(GB18306)确定。对位于动参数区划分界线、地震研究程度和资料详细程度较差的边远地区、工程地质条件复杂区域的工程应委托有资质的单位进行地震安全评价工作,对已完成地震安全评价的厂址,建设场地的地震动参数应根据地震主管部门对地震安全性评价报告的批复意见采用。地震安全性评价工作宜针对厂址一次完成,不宜分期单独进行。
地震动峰值加速度与地震基本烈度的对照关系如表2-2所示。
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表2-2 地震动峰值加速度与地震基本烈度的对照表
地震动峰值加速度g 地震基本烈度 〈0.05 6 0.05 6 0.1 7 0.15 7 0.2 8 0.3 8 ≥0.4 ≥9 2.2.3 发电厂厂址选择应开展工程地质调查和勘探。初步可行性研究(规划选厂)阶段,应以收集、分析已有资料和现场踏勘、调查为主,必要时进行少量勘探、试验工作,初步分析拟选厂址的稳定性和工程地质条件,评价厂址的适宜性。可行性研究(工程选厂)阶段,应针对性地采工程地质测绘、勘探、原位测试和室内试验等手段,对厂址稳定性作出最终评价,查明厂址的工程地质条件和主要岩土工程问题。对厂区总平面布置和主要建(构)筑物的地基基础方案优化提出建议。
2.2.4 发电厂厂址选择应避让全新活动断裂,其安全距离应根据活动断裂的等级、规模、产状、性质、覆盖层厚度、地震动峰值加速度等因素综合确定。发电厂厂址不宜选择在基本地震动峰值加速度大于等于0.4g、地震基本烈度大于等于Ⅸ度的区域。发电厂厂址应避开岩溶、滑坡、泥石流和采空区等不良地质作用和地质灾害强烈发育的区域。确实无法避开时,应根据地质灾害危险性评估结论,采取相应的防范和治理措施。发电厂厂址宜选在较平坦的坡地、丘陵、山前平原、山间凹地、河间地块或冲击平原、构造平原上。
2.2.5 发电厂厂址选择应避开重点自然保护区、生态保护区、湿地、人文遗址、军事区,也应避开具有重要开采价值的矿藏或矿藏采空区。
2.2.6 发电厂厂址选择应查明气象条件,给出厂址气象要素特征值、绘制风玫瑰图。对直接空冷机组,尤其在厂址用地受限情况下,应重点研究夏季风频,优化空冷岛的布置设计。
2.2.7 发电厂厂址选择应进行地表水文研究,对厂址所在流域和周边地表水体的丰年和枯年径流,拦蓄设施的特征参数,厂址内涝、洪水、潮位、波浪,取排水口的河床、岸滩演变等主要水文要素提出分析结论,推荐发电厂用水水源。初步可行性研究(规划选厂)阶段宜以收集资料和现场踏勘为主进行估算和定性分析。可行性研究(工程选厂)阶段应通过计算、定量分析或委托评价,量化气象参数和水文要素。
2.2.8 发电厂厂址位于允许开采地下水的地区时,应进行水文地质研究。通过水
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文地质资料确定地下水储量、补给量和可采量。在初步可行性(规划选厂)阶段宜以收集资料进行分析为主,必要时应编制水文地质初勘报告。在可行性研究(工程选厂)阶段,应进行水文地质勘探、抽水试验等工作,量化水源地位置、范围、水文地质条件、地下水资源量和允许开采量。
2.3 建厂资源条件
2.3.1 发电厂厂址选择应重点研究水源。发电厂水源必须落实可靠,并应考虑水利、水电规划对水源变化的影响。对于直流供水的发电厂厂址,应考虑进排水对水域航运、环境、生态和城市生活用水的影响。发电厂水源应符合下列规定: 1 发电厂水源应在厂址一定范围内落实。循环供水系统的补给水源与厂址的距离不宜超过50km。直流供水系统水源的压力输送管路长度不宜超过1.5km,总扬程不宜超过25m。
2 发电厂水源无论是取自地表江、河水体、已建水库、闸上或不闭塞湖泊、闭塞湖泊、滨海与潮汐河口,在发电厂本期及规划容量下,都应满足频率为97%的设计枯水年份用水保证率的要求。
3 发电厂取水口应位于岸滩稳定地段,泥沙、杂物、冰凌、草木和回流的影响。
4 发电厂水源取自水库时,大坝应满足不低于100年一遇设计、1000年一遇校核的防洪标准,否则应采取其他工程措施保障发电厂安全用水。
5 发电厂水源取自城市自来水时,自来水厂的供水规模,对发电厂的供水能力、净化能力、输送能力应满足发电厂本期及规划容量用水要求。
6 发电厂水源取自城市再生水时,城市污水处理厂的供水规模,对发电厂的供水能力、供水水质、输送能力应满足发电厂本期及规划容量用水要求。城市再生水属于不稳定水源,发电厂应另设备用水源。备用水源的供水能力应视城市再生水源的可靠程度及其他工程条件确定。
7 发电厂水源取自矿井排水时,矿井排水量、补给方式、补水量,对发电厂的供水量等参数,应采用煤矿勘测设计部门的结论,不足时应进行补充勘探。矿井排水供给发电厂的水量应满足电厂本期及规划容量用水要求。矿井排水属于不稳定水源,需要时发电厂应适当考虑设置设备用水源。备用水源的供水能力应视矿井排水水源的可靠程度及其他工程条件确定。
2.3.2 发电厂厂址选择应重点研究燃料供应。发电厂燃料必须可靠,其来源和运
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输应满足以下要求:
1 煤源与厂址的距离应尽量短,并符合煤电的合理流向。落实煤源应包括煤矿名称、位置及所属行政辖区、企业隶属关系,煤种、煤价、煤质,煤矿储量、产量、可供量等。煤矿对发电厂的供煤量及供煤年限应在长期供煤合同中明确,满足本期及规划容量的用煤要求。
2 煤质提出和审批应严格执行集团公司规定的操作程序。在可研阶段应编写煤源、煤质专题报告并提交集团公司审查批复。一经批复不允许变动,否则必须重新履行审批程序。对于多煤源供煤的厂址,各煤源、煤质应分别予以落实。煤质确定应符合下列规定:
1)煤质资料必须由具备化验资质的单位出具,内容应准确、完整。设计煤质应以实际采样为依据并考虑适当余地,其代表性应在70%以上。煤质资料中应有煤尘中游离SiO2含量的测试数据。
2)可适当调高煤质的灰分和水分,但不应调整干燥无灰基挥发分及空气干燥基水分。
3)硫分原则上不做调整,必须调整时应进行充分论证。初步设计煤质中的灰分和硫分应满足环境影响评价报告书的批复要求。 4)坑口电厂应固定煤种。
5)运煤距离较远(超过1000km)的发电厂宜选用低位热值高于21.0MJ/kg的动力煤。当有多个煤源可供选择时,宜结合煤质(主要是挥发分、灰分、硫分和结渣特性)与锅炉选型进行双向优化。
6)不宜将煤质相差悬殊的无烟煤与烟煤、褐煤,贫煤与褐煤的混合煤作为设计煤质。
7)校核煤种与设计煤种不宜相差过大,除了煤的燃烧特性和结渣特性外,还应同时考虑煤种研磨特性(煤的可磨性系数及磨损指数)对燃烧系统所产生的影响。
8)煤质容许变化范围见表2.3.1。
表2.3.1 煤质允许偏差变化范围
煤 质 无烟煤 干燥无灰基挥发分Vdaf -1% 收到基灰分 Aar ±4% 收到基水分 Mar ±3% 收到基低位发热量Qnet.ar ±10% 灰熔点 变形温度DT允许低50℃;软化温度ST - 8 -
允许低8% 低挥发无烟煤 高挥发分烟煤 褐 煤 ±5% ±5% ±5% +5%,-10% ±5% ±4% ±4% ±5% ±10% ±10% ±7% 注:表中挥发分、灰分、水分及变形温度DT为与设计值的绝对偏差;发热量、软化温度ST为与设计值的相对偏差值。
3 发电厂的燃料运输方式、运输路径、运输能力等应符合下列规定: 1)铁路运输时,应委托和研究沿线区段和车站能否满足电厂规划容量时的运输能力,并与铁路部门协商解决扩改方案。接轨站和铁路专用线的可行性研究工作应同电厂可行性研究工作同步开展。
2)接轨站应尽量靠近厂址,并有利于专用线的引接。专用线不应在国家铁路区间线路上接轨,不应切割接轨站正线,尤其应严格控制繁忙干线和时速200km及以上客货混跑干线上建设专用线。确实需要时,应采取两线立交的疏解方案。专用线路径宜短捷、避免建造大型桥梁、隧道或与国家铁路干线交叉。专用线可与国家、地方铁路接轨,在条件允许时也可与其他工业企业的专用线接轨。 3)由装车地至电厂的运煤车宜采用整列直达、路企直通的运输方式,由铁路部门统一管理,在厂内卸车线按送重取空方式进行货物交接。发电厂不宜设厂前交接站。
4)采用铁路运输的矿区发电厂应首先考虑采用矿区铁路运输。
5)当发电厂运煤列车不经国铁,仅在地方铁路或矿区铁路管辖范围内运行,且地方铁路或矿区铁路只承诺运输、不承诺配套车辆时,电厂应自备普通敞车或底开车,但在运输协议中应保证电厂车辆不被调作他用。
6)水路运输时,应根据船舶的吨位和泊位,选择岸滩稳定、水流平缓、水域开阔、水深适当、淤积量小、地质良好的地段建设发电厂专用煤码头。码头与航道建设应与规划、水利、交通与海事部门协调,按发电厂规划容量落实建设的可行性。专用煤码头向发电厂运煤宜采用长胶带输送机的方案。当发电厂利用公共码头运煤时,燃料运输应通过疏港公路或铁路。当运距在5--8km之内时宜考虑长胶带输送机的方案。
7)发电厂与煤源间运距不大于50km时可采用公路运输。运输宜利用现有公路条件,局部不具备条件时应与地方政府和公路部门协商解决。当需新建运煤
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道路时,发电厂只负责由卸煤作业区至与城市公路之间路段的建设,其它道路新建、改建的设计和施工均由政府或有关部门负责,并确保燃煤运输道路的畅通。专用运煤道路标准应和地方道路相协调,并应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。
8)铁路-水路、公路-水路或铁路-公路联运时,应分段予以落实,并落实交接点燃料落地和重新起运的衔接方式。
2.3.3 发电厂贮灰场选择应遵循节约集约用地、保护自然生态环境的原则,宜充分利用厂址附近的塌陷区、废矿坑、山谷、洼地、荒地以及滩涂地等作为贮灰场。贮灰场不应占用江河、湖泊的蓄洪、排洪区。贮灰场与发电厂距离不宜超过20km。
2.4 国家及地方环境保护政策
2.4.1 发电厂厂址选择必须贯彻、落实国务院颁发的《大气污染防治行动计划》(环保国十条)及国家发展和改革委员会、环境保护部、国家能源局联合发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源﹝2014﹞2093号)文件要求。
2.4.2 根据国家发展和改革委员会、环境保护部《关于严格控制重点区域燃煤发电项目规划建设有关要求的通知》(发改能源(2014)411号)文的要求,京津冀、长三角、珠三角(称重点区域)煤炭消耗总量要负增长,北京市、天津市、河北省、江苏省、浙江省、上海市、广东省九地市内除热电联产以外,应严格控制建设燃煤发电项目。
2.4.3 发电厂厂址选择必须符合项目所在地空气环境、水环境、声环境的功能区划、海洋环境的功能区划。厂址原则上不得占用基本农田、基本草原、沙化土地封禁保护区,禁止在饮用水水源保护区、自然保护区、有重要开采价值的矿藏区、名胜古迹和风景游览区、文物保护单位的保护范围内选址。厂址应尽量避开生态敏感与脆弱区和社会关注区。
2.4.4 《地表水环境质量标准》(GB3838)中Ⅰ、Ⅱ类水域和Ⅲ类水域划定的保护区、《海水水质标准》(GB3097)中的一类海域、生活饮用水源地、风景名胜区水体、重要渔业水体和其他有特殊经济文化价值的水体的保护区内禁止新建排污口。在保护区附近新建排污口,必须保证保护区水体不受污染。
2.4.5 发电厂灰场场址选择应执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599)的相关规定。灰场宜选在工业区和居民集中区最小风频的上风
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向,场界距居民集中区宜在500m以外。灰场宜选用废弃的采矿坑、塌陷区。灰场禁止选在江河、湖泊、水库最高水位线以下的滩地和洪泛区,禁止选在自然保护区、风景名胜区和其他需要特别保护的区域。灰场应避开地下水主要补给区和饮用水源含水层。天然基础层地表距地下水位的距离不得小于1.5m。
2.5 发电厂选址其他要求
2.5.1 发电厂厂址选择应按规划容量考虑公共资源和公用系统。
2.5.2 自然条件优越、建厂资源丰富、区域电力需求持久增长的厂址,除按规划容量选址外,应在场地上预留再扩建的条件。
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3 总体规划
3.1 基本规定
3.1.1 发电厂总体规划应贯彻《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的原则和要求。
3.1.2 发电厂总体规划应以发电厂本期规模和规划容量为依据,妥善安排、合理统筹近期和远期工程的生产、施工、生活等诸项需求。总体规划应在发电厂属地城乡建设规划及土地利用总体规划的指导下,以厂址自然条件和建厂资源条件为基础,对电厂公共资源和公用系统进行统筹安排。
公共资源包括厂区、厂前区、施工区、生活区、水源地、贮灰、交通运输网络等。公用系统包括供水系统(含取排水管线)、厂外输灰系统(含灰渣管线)、热网系统(供热管网及换热站)、送出系统(含出线走廊)、化学水处理系统等。 3.1.3 发电厂总体规划应贯彻节约集约用地的方针,严格控制厂区、厂前建筑区、施工区用地面积,严格控制取土和弃土用地。发电厂用地范围应根据规划容量和本期工程建设规模及施工需求统筹规划、分期征用。
3.1.4 发电厂总体规划应结合厂址地形、地质条件,依据工艺流程的要求合理布置主、辅厂房和设备。总体规划应有利于电厂生产、施工和扩建需求,有利于处理厂内和厂外、生产和生活、生产和施工以及近期和远期之间的关系。 3.1.5 发电厂总体规划还应符合下列规定:
1 厂区总平面布置应按功能要求分区。
2 各功能分区内建筑物宜根据合理日照和风向进行紧凑布置。辅助生产和附属生活建筑宜采用联合布置和多层建筑。
3 建筑物空间组织及建筑群体应与周围环境相协调。
4 煤电一体化或煤电联营电厂的贮煤场、运煤设施及辅助设施等宜与矿区统一规划。
5 应因地制宜进行厂区绿化规划,不应因绿化增加厂区面积。 6 风沙较大地区的发电厂,可根据具体情况设置厂外防护林。
3.1.6 发电厂建(构)筑物设计应符合防火等级要求。各主要生产和辅助生产及附属建(构)筑物在生产过程中的火灾危险性分类及耐火等级,应符合现行国家
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标准《火力发电厂与变电所防火设计规范》(GB50229)和《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。
3.1.7 发电厂分期建设时,对老厂生产、辅助生产及附属生活等设施的利用和扩建,应按照集团公司“不拆不还、按需还建”的原则编制专题报告进行论证。按需还建部分应按集团公司现行标准、结合工程实际进行优化。
3.2 厂区外部规划
3.2.1 发电厂厂外设施包括交通运输系统、取排水建(构)筑物及其供、排水管线、贮灰场和灰渣输送管线、供热管网、高压输送线路以及施工区等。外部规划应根据发电厂规划容量,针对厂外条件和厂内相关工艺进行统筹安排。 3.2.2 发电厂外部规划应根据发电厂本期规模和规划容量进行,并应符合下列规定:
1 厂外交通运输系统包括运输燃料的铁路、公路、水路、码头以及大件设备运输的码头,发电厂厂区和水源地、码头、灰场、取排水设施之间的通行道路,取排水管线、灰渣管线的检修维护道路等。对其运输能力、功能范围和建设标准应进行统筹规划。
2 结合水源性质、取水地点的地形、地质特点和环保要求,对取排水建(构)筑物及其供、排水管线的建设进行规划。对直流供水系统排水水能利用进行规划。
3 对贮灰场形式、容积,灰渣管线路径、占地,厂外灰渣处理设施建设(含脱硫副产品)等进行规划。
4 对供热(冷)管线占地、路径、敷设方式等进行规划。
5 根据接入系统设计关于出线电压、回路数和方位的结论,对出线走廊进行规划。
6 对施工区包括的临时建筑、材料设备堆场、施工作业场所、道路、临时用水、用电、用汽、通讯设施等占用的场地位置、面积、土石方量、使用范围和功能等进行规划。
3.3 厂区规划及总平面布置
3.3.1 发电厂厂区规划应以主厂房为中心,按照符合工艺流程的原则与其他功能分区和辅助系统统筹布置。布置应紧凑合理、利于扩建,满足防火、防爆、环境保护、劳动安全、职业卫生等各项要求。厂前建筑宜集中布置,便于与生产部门的联系。扩建发电厂宜充分利用原有场地及相关设施。
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平面规划布置宜结合厂区地形、地质条件,宜平行自然地形等高线(或基岩)布置建(构)筑物。地质条件优良的地段应优先布置主厂房、烟囱、水塔等大体量建(构)筑物。
在厂区总平面布置中,总图专业应与其他专业配合,遵循节约集约用地、提高土地利用率的国策,优先采用先进节地的技术和工艺布置。
3.3.2 发电厂厂区应根据工艺流程及功能划分生产功能区和非生产功能区。生产功能区包括主厂房区、高压配电装置区、冷却设施区、燃煤设施区、脱硫及脱硝设施区、水处理设施区等。非生产功能区包括行政、生产管理和公共福利区等。 3.3.3 发电厂主厂房区、冷却水塔区和烟囱应布置在厂区地质条件相对较好的地段。各功能区应以主厂房区为中心进行布置,采用联合、多层、成组、毗连等建筑布置形式。并应符合下列规定:
1 高压配电装置区宜布置在汽机房A排前与之平行的位置,两者间距应根据发电厂达到规划容量时地上电气设备、引线架构、通行道路以及地下管沟等设施布置的要求确定。
2 冷却水塔区可在主厂房固定端、扩建端、汽机房前或炉后布置,具体位置应根据发电厂扩建前景、地质条件、水源管路进厂方位以及与汽轮机凝汽器的高差、距离等综合因素,结合发电厂总平面布置、经技术经济比较确定。 3 铁路专用线宜由炉后引接进厂,卸煤设施区宜布置在炉后。水路来煤和公路来煤的卸煤设施区位置应根据总平面布置优化确定。
4 脱硫设施区宜布置在烟囱附近,吸收塔宜布置在与烟囱平齐的位置。多台机组的脱硫、脱硝公用设施统一规划。
5 水处理设施区宜包括化学制水,工业、生活、消防用水,生活污水、生产废水处理,雨水排放等设施。具体位置应根据水源、水用户、水处理与排放的各种水管路引接方位和距离优化确定。
6 行政、生产管理区宜布置在厂前,构成厂前区。办公楼与主厂房间不宜设天桥。
7 公共福利功能区不应紧邻生产功能区,可在厂前区或毗邻厂前区布置。 3.3.4 发电厂厂内铁路配线设计标准应根据电厂本期建设规模和规划容量、铁路远期发展规模统一规划、分期建设。与铁路部门的运营协议应按整列直达、路企直通的原则办理。厂内铁路配线设计标准应根据采用的卸煤设施类型确定。
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3.3.5 发电厂建(构)筑物布置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB500016)、《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229)、《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。发电厂建(构)筑物之间间距应符合现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229)、《火力发电厂总图运输设计技术规程》(DL/T5032)、《氢气站设计规范(GB50177)、《石油库设计规范》(GB50074)和《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。
3.3.6 空冷机组发电厂,应根据空冷方式确定空冷设施的布置。直接空冷机组的发电厂,应根据气象条件确定空冷岛的布置方位。空冷岛与主厂房之间的距离应满足凝汽器管道布置、施工与检修的要求,与发电厂其它建构筑物的间距可按火灾危险性分类戊类、耐火等级三级的规定执行;间接空冷机组的发电厂,空冷塔的间距及其与其它建构筑物的间距应执行湿冷塔的规定。 3.3.7 采用烟塔合一的发电厂,冷却塔宜靠近炉后区域布置。
3.3.8 发电厂厂区用地应执行建设部、国土资源部联合颁发的《电力工程项目建设用地指标(火电厂、核电厂、变电站和换流站)》(建标[2010]78号)。厂区建筑系数应不低于38%,利用系数应不低于68%,道路广场系数:无汽车运煤:11~13%;有汽车运煤:13~15%,厂区绿地率不应小于15%,不应大于20%。 3.3.9 发电厂竖向布置设计应根据工艺要求、工程地质、水文气象、土石方量以及地基处理等因素综合确定,并应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。
3.3.10 发电厂厂区自然坡度在1%~3%之间时,应首先考虑平坡式布置,建(构)筑物的设计标高应顺应地势采用不同值,标高连接困难时,宜设置小台阶。自然坡度大于3%时宜采用阶梯布置。阶梯数量及高差应根据生产需要、便于交通、利于地下管线布置、边坡稳定等因素综合确定。
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4 机组选型
4.1 机组参数
4.1.1 火电机组新蒸汽参数分为亚临界参数(17MPa)、超临界参数(24MPa)和超超临界参数(≧25MPa)。
4.1.2 新建煤电项目原则上应采用600MW级及以上超超临界参数,经技术经济比较合理时可选用超临界参数;坑口电厂单机容量为600MW级的机组宜选用超超临界或超临界参数;300MW及以上供热机组和循环流化床低热值煤发电机组原则上应采用超临界参数。
4.1.3 发电厂的主要经济参数应符合下列规定:
1 不同容量、不同参数汽轮发电机组在THA工况下的考核热耗值不应超过表4.1.1中的数据。
表4.1.1 各类机组THA工况下的考核热耗值
序号 机组类型 湿冷 空冷 湿冷 600MW级 超超临界 空冷 25MPa/600℃/600℃-13kPa 7740 湿冷 3 600MW级 超临界 空冷 24.2MPa/566℃/566℃-13kPa 7900 湿冷 4 600MW级 亚临界 空冷 16.7MPa/538℃/538℃-13kPa 8180 5 350MW超临界(纯凝) 24.2MPa/566℃/566℃-4.9kPa 7570 汽泵 汽泵 16.7MPa/538℃/538℃-4.9kPa 7800 8050 汽泵 汽泵 电泵 24.2MPa/566℃/566℃-4.9kPa 7530 7710 汽泵 汽泵 电泵 湿冷 机组参数 25MPa/600℃/600℃-4.9kPa 25MPa/600℃/600℃-13kPa 27MPa/600℃/610℃-4.9kPa 25MPa/600℃/600℃-4.9kPa 热耗率 (kJ/kWh) 7330 7650 7290 7370 7560 备注 汽泵 汽泵 汽泵 汽泵 电泵 1 1000MW 超超临界 2 - 16 -
6 300MWCFB机组 16.7MPa/538℃/538℃-4.9kPa 7900 汽泵 注:1.THA工况系指在额定主汽及再热蒸汽参数下,在对应年平均水温的背压下,在额定功率因素、额定氢压下(氢冷发电机),回热系统正常投入、补给水率为零,扣除非同期励磁、密封及润滑油泵功率,发电机端输出额定功率值的工况。该工况系汽轮发电机组热耗考核工况,可由汽轮机厂提交的热平衡图查取。
2.空冷机组的热耗值是针对汽轮发电机机组采用直接空冷方式,给水泵汽轮机采用间接空冷方式给出的。
2 不同容量、不同参数汽轮发电机组的标准煤耗设计值应优于表4.1.2中的数据。
表4.1.2 各类机组的供电标准煤耗设计值
新建机组供序号 机组类型 机组参数 电煤耗(g/kWh) 1000MW超超临界 湿冷 空冷 湿冷 空冷 25MPa/600℃/600℃-4.9kPa 25MPa/600℃/600℃-13kPa 25MPa/600℃/600℃-4.9kPa 25MPa/600℃/600℃-13kPa 282 299 285 302 303 循环流化床 320 循环流化床 现役机组供电煤耗(g/kWh) 平均水平 290 317 298 315 先进水平 285 302 290 307 1 2 600MW级超超临界 湿冷 3 600MW级超临界 空冷 24.2MPa/566℃/566℃-4.9kPa 24.2MPa/566℃/566℃-13kPa 306 325 297 317 4 600MW级 亚临界 湿冷 空冷 16.7MPa/538℃/538℃-4.9kPa 16.7MPa/538℃/538℃-13kPa 24.2 MPa/566℃/566℃-4.9kPa - - 310 循环流化床 327 循环流化床 320 337 318 315 332 313 湿冷 5 300MW级超临界 空冷 湿冷 空冷 24.2MPa/566℃/566℃-13kPa 16.7MPa/538℃/538℃-4.9kPa 16.7MPa/538℃/538℃-13kPa 338 330 347 335 320 337 6 300MW级亚临界 - - 注:1.计算机组标煤煤耗数值时应取以下数据:
锅炉效率取最大连续运行工况(BMCR)的效率,由锅炉厂提供。对不同煤种,建议参考如下数值:烟煤:93.5%~93.8%;褐煤:91.5%~92%;贫煤:92%;无烟煤:91%;CFB锅炉:90%。表中数据锅炉效率按0.93取值。
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5.3.2 单机容量为1000MW、600MW、300MW级的机组,采用MPS型中速磨煤机时,其煤仓间跨度的参考值宜分别为13.0m、12.5m、12.0m。采用HP型磨煤机时,600MW、 300MW级机组的参考值宜分别为11.5m、11m。
5.3.3 对横向布置的双进双出磨煤机,宜将磨煤机一端的落煤口布置在炉前通道跨内。
5.3.4 循环流化床锅炉煤仓间给煤机层的标高应根据锅炉給煤口标高(包括播煤装置)、给煤机级数、給煤距离、给煤机出口阀门布置等因素综合确定。 5.3.5 煤仓间皮带层标高应按原煤仓的设计要求确定。
5.3.6 原煤仓储煤量和原煤仓结构设计应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。
5.3.7 对多雨地区或较粘的煤质,宜结合原煤斗型式、材料及煤质特性等编制专题报告,提出防堵工程措施,初设审查时审定。
5.3.8 配套双进双出钢球磨制粉系统的W火焰锅炉,不宜采用侧煤仓布置方式。
5.4 锅炉布置
5.4.1 锅炉宜采用露天或半露天布置,其运转层宜采用岛式或钢格栅大平台结构形式。需要时可在运转层设置低封闭的炉前操作区。位于风沙或严寒地区的锅炉宜采用紧身罩封闭,其运转层宜采用钢筋混凝土大平台结构形式。锅炉本体下部或底层附属设备不宜露天布置时,运转层及以下宜进行封闭。
5.4.2 当风扇磨煤机制粉系统的给煤机也采取围炉布置时,给煤机层宜设置钢筋混凝土大平台。
5.4.3 在满足设备、管道的安装、运行和检修要求时,可采用炉前柱与煤仓间柱合并的方式压缩炉前空间。
5.4.4 非严寒地区采用露天布置的锅炉除尘器灰斗应采取防结露措施。严寒地区除尘器下部应采用封闭措施。
5.4.5 严寒地区的引风机、送风机和一次风机应在室内布置。露天布置时连同烟道和其他辅机,均应考虑防噪声措施,其电动机及其相应仪表宜采用全封闭形式。
5.5 集中控制室和电子设备间布置
5.5.1 集中控制楼宜布置在两炉之间,包含两台机组合用的集中控制室和电子设备间。条件允许时,集中控制楼在结构上可伸入除氧煤仓间内。集中控制室和电子设备间也可集中布置在除氧间或煤仓间的运转层。
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5.5.2 集中控制室和电子设备间出入口不应少于两个,净空分别不应低于3.5m和3.2m,其下面可设置与主厂房相邻部分相互封闭的电缆夹层。
5.5.3 集中控制室、电子设备间以及电缆夹层内严禁穿越汽水、油、有害气体等管道。
5.5.4 集中控制室和电子设备间也可分开布置。此时,电子设备间宜分散布置在控制对象附近,两台及以上机组合用的集中控制室宜布置在主厂房固定端或其他适宜的位置。
5.5.5 集中控制室和电子设备间内应配备空调、照明、隔热、防尘、防火、防水、防震、防噪声的良好设施。
5.6 烟气脱硫设施布置
5.6.1 湿法烟气脱硫设施布置应执行《中国华电集团公司火电厂烟气脱硫(石灰石-石膏湿法)设计导则》的相关规定。脱硫岛主要设备布置应符合下列规定: 1 脱硫系统和设备布置应服从发电厂总体布置要求。具体布置方案应通过发电厂主体设计院和脱硫系统设计单位的设计联络确定。
2 吸收塔宜布置在烟囱附近。浆液循环泵、氧化风机宜紧邻吸收塔布置。事故浆液箱的位置应满足多套装置共用的需求。在严寒风沙地区上述设备应考虑室内布置。
3 吸收剂制备系统和脱硫副产品处置系统宜集中在多层布置的同一建筑物内。
4 脱硫综合楼等其他设备的布置应通过双方设计联络确定。
5.6.2 半干法、海水法以及其他脱硫工艺的系统和设备布置应通过发电厂主体设计院和脱硫系统设计单位的设计联络确定布置接口关系。
5.7 烟气脱硝设施布置
5.7.1烟气脱硝设施布置应执行《中国华电集团公司火电厂烟气脱硝技术导则》的相关规定。脱硝系统主要设备布置应符合下列规定:
1 脱硝系统和设备布置应服从发电厂总体布置要求。具体布置方案应通过发电厂主体设计院和脱硝系统设计单位的设计联络确定。
2 选择性催化还原烟气脱硝装置(SCR)宜布置在锅炉省煤器和空气预热器之间,其支持钢结构宜与锅炉构架形成统一构架体系。非选择性催化还原烟气脱硝装置(SNCR)应与锅炉布置设计统筹考虑。
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3 氨气稀释和尿素分解装置宜靠近反应器布置。 4 氨区(液氨)宜布置在厂区主导风向的下风侧。
5.8 维护检修
5.8.1 汽机房检修场地面积总和宜满足汽轮发电机组解体后各部件摆放和检修的要求。当运转层为大平台形式时,每2台机组宜设置一个占用一跨的零米安装检修场地,用于大件吊装和汽轮机翻缸。当运转层为岛式布置时,每2台至4台机组宜设置一个零米检修场地,其设置宜与设备进入汽机房的方案统筹考虑。 5.8.2 汽机房内安装2台及以上300MW级机组时,可装设2台起重量相同的桥式起重机。桥式起重机起重量应根据发电机静子以外的最重件选择。在采用桥式起重机起吊最重检修件时,桥式起重机应采取加固措施。具体方法需经技术经济比较后确定。桥式起重机的轨道标高应按起吊设备中的最大起吊高度确定。汽机房应采用新型桥式起重机,以降低汽机房屋顶下弦标高和主厂房容积。 5.8.3 主厂房区域其他起吊设施的配备和起重量应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。
5.8.4 汽机房底层应设置纵向贯穿的通道,两端应设置大门。汽机房零米检修场在A排处应设置大门,并应与厂区道路连通。主厂房内各主辅机均应考虑检修空间、运行和检修通道。
5.8.5 主厂房区域电梯的台数和配置应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的相关规定。
5.8.6 大型阀门、挡板及其执行机构的安装位置应便于操作和维修,对于经常操作的阀门、挡板应设置操作、维修平台。
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6 运煤系统
6.1 基本规定
6.1.1 发电厂运煤系统包括卸煤系统、贮煤系统、带式输送机系统、筛碎设备、计量验收设备和辅助系统。发电厂运煤系统应进行整体方案优化,提高运煤系统运行的灵活性和安全性,降低运煤系统厂用电率。
6.1.2 新建发电厂运煤系统应根据煤种、耗煤量、厂外来煤方式、机组型式,结合当地气象和环境条件统筹规划,按本期规模分期建设或按规划容量一次建成。 6.1.3 扩建发电厂运煤系统设计应结合老厂原有系统、布置特点,合理利用原有设施并充分考虑扩建施工对生产的影响和过渡方案。
6.1.4 发电厂运煤系统平面和竖向布置应与总图专业密切配合,尽量减少落差和栈桥长度。
6.1.5 发电厂运煤系统设计不得采用国家明令禁止和淘汰的落后工艺和设备。积极慎重地推广国内外先进技术,因地制宜地采用成熟的新技术、新工艺、新布置、新结构、努力提高运煤系统的机械化、自动化水平。
6.2 卸煤设施
6.2.1 当发电厂具有两种及以上来煤方式时,应按来煤比例确定每种方式接卸装置的规模,并宜留有适当裕度。
6.2.2 铁路运输卸煤设施应符合下列规定:
1 一次进厂车辆数应与铁路部门确定的牵引定数相匹配。大型火力发电厂宜按整列进厂设计。正常情况下,从车辆进厂就位到卸煤完毕的时间不宜超过4h,严寒地区的卸车时间可适当延长。卸煤装置的出力应根据对应机组的铁路日最大来煤量和来车条件确定。
2 采用普通敞车运煤时,应优先考虑翻车机卸煤的方式,翻车机系统宜采用折返式布置。
3 卸煤系统按本期规模可建设一台翻车机、达到规划容量时需要设置两台翻车机的发电厂,翻车机室土建部分可一次建成。
4 当电厂只设置一台翻车机时,翻车机及其调车系统的关键部件应设置一套备件。
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5 当发电厂存在接收C60/C70/C80单独编组的列车进厂的可能性时,翻车机卸煤装置宜考虑采用活动轨、双夹轮器和三车牵车台的技术方案。 6 当翻车机室设置于铁路专用线进厂端时,翻车机及其调车系统宜考虑由牵车台侧进出列车的方案。
7 当铁路日最大来煤量不大于6000t时,可采用缝式煤槽配螺旋卸车机的卸煤装置。缝式煤槽的长度宜与一次进厂车辆总数分组后相匹配。系统应设置调车机械。
8 采用自卸式底开车运煤时,其煤源必须可靠。该方式宜用于铁路运距在50km以内的坑口发电厂。自卸式底开车缝式煤槽的形式和规模,应根据对应机组的铁路日最大来煤量、一次进厂车辆数、场地条件确定。
9 边走边卸底开车卸煤设施适用于多台大容量机组的燃煤发电厂,铁路专线、专列、点对点的燃煤运输,即煤矿、铁路、电厂联营或一体化的工程。适用于区域性的一个或多个供煤点对多个用煤点、均采用此种运输方式、车辆集中采购的工程。工程实践中,应根据上述应用条件经技术经济比较合理后采用。 10 严寒地区的发电厂,应避免在冬季采购高水分易使煤车冻结的燃煤。厂内不宜设解冻装置。
6.2.3 水路运输卸煤设施应符合下列规定:
1 水路运煤的发电厂,卸船机械应根据对应机组年耗煤量、船型及装载量、气象条件、燃煤特性、航运部门要求的船舶在港时间等因素,确定卸船机械的型式、出力、数量以及所需辅助机械。
2 大型码头宜采用桥式抓斗绳索牵引式卸船机。 3 全厂装设的卸船机械数量不宜少于2台。
4 接卸3000吨级以上非自卸船的煤码头应配备清仓机械。 6.2.4 公路汽车运输卸煤设施设计应符合下列规定:
1 采用公路汽车运煤时,应充分利用当地社会运力。运煤车型及吨位应根据当地社会运力和公路运输条件等因素确定,宜优先采用大吨位自卸汽车。大型电厂不宜采用普通载重汽车运煤。
2 当部分或全部燃煤采用汽车运输时,应根据年汽车来煤量设置受煤站相应的卸煤设施。
3 当汽车年来煤量在60×104t以下时,受煤站可设置一个或多个地下受煤
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斗,或缝式煤槽卸煤装置。
4 当汽车年来煤量在60×104t及以上时,受煤站可设置缝式煤槽卸煤装置。 5 当电厂以非自卸载重汽车运煤为主时,应在卸煤站设置汽车卸车机。 6.2.5坑口电厂的厂外运煤,宜按带式输送机、铁路、公路运输的先后顺序,确定厂外运煤方式,并应符合下列规定:
1 供煤矿点集中、运距较短、带式输送机运煤进厂方案具有明显优势时,可全部或部分直接采用带式输送机运煤进厂。当运距较远、情况复杂、不能判断采用带式输送机运煤进厂具有明显优势时,应与铁路或公路运煤进厂方案进行经济技术比较确定。
2 矿区铁路网已建成、新建由接轨站至电厂的铁路专用线运距较短(50km以内)、时,应采用铁路运煤,且宜优先采用自卸式底开车运煤进厂方案。 3 供煤矿点分散、矿区铁路网未建成时,首先应根据矿区铁路总体规划和进度,考虑是否有铁路运煤进厂的条件。否则,应采用汽车运煤进厂方案,如电厂规划容量较大(规划容量大于1800MW),应留有远期全部或部分采用铁路运煤进厂或带式输送机运煤进厂的条件。
6.3 贮煤场及其设备
6.3.1 贮煤场的容量和贮存设施,
贮煤场的容量和贮存设施应根据运输方式、运距、气象条件、煤种及煤质、供煤矿点的数量,以及发电厂的容量、机组形式和发电厂在电力系统中的作用等因素确定。
6.3.2 贮煤场的容量应符合《大中型火力发电厂设计规范》GB50660的规定。 6.3.3 当存在下列情况可考虑适当增加煤场的储量 1 煤种复杂、需厂内掺烧的电厂, 2 远距离多省区来煤的电厂,
3 需要丰存枯用、运输道路较差、气候条件复杂的电厂,
4 供热季较长、煤炭供应难度较大、气候变化对供煤煤矿影响较大的热电厂。 5 如果明确增加储煤场的储量,则在编制项目环境影响报告书时即应明确其容量,并在编制可行性研究报告时落实。
6.3.4 当利用煤矿(港口)的煤场、发电厂内不设煤场时,双方独立法人应就煤场容量、煤场给煤设施等签署必要的协议,并应符合下列规定:
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1 煤矿工业广场煤场或港口煤场(以下简称厂外煤场)距离电厂较近。 2 厂外煤场最小贮煤量中保证包含电厂全部机组5d的耗煤量。
3 厂外煤场配备至电厂的专用取煤设施,并服从电厂的生产调度、运行控制。 4 厂外煤场至电厂的厂外运煤带式输送机为双路设置。
6.3.5 当发电厂和煤矿(港口)同属一个项目法人(或均控股)且符合6.3.2的规定时,发电厂内宜不设煤场。
6.3.6 贮煤场应根据发电厂当地的气象条件、厂区地形条件、周边环境及环评要求,兼顾造价因素确定封闭形式。可采用露天煤场、配置挡风抑尘网的露天煤场、封闭式条形贮煤场、封闭式圆形贮煤场、半封闭式贮煤场等,并应符合下列规定: 1 全封闭式煤场,可采用条形煤场加干煤棚、且两端封闭的措施;煤场容量在6×104t及以下,可采用筒仓;煤场容量在6×104t~12×104t时,可采用筒仓或封闭式圆形煤场,应通过方案比较确定;煤场容量在9×104t以上,可采用封闭式圆形煤场,具体采用哪种形式应结合地基处理工程量、土石方工程量、占地指标及地区景观要求通过方案比较确定。
2 半封闭式煤场可采用条形煤场加干煤棚措施,在不影响煤场机械运行的前提下实现大部分封闭。
3 对要求采取封闭措施的煤场,可采用露天煤场加装挡风抑尘墙,根据环评结果,采用煤场四周封闭、迎风侧或下风侧封闭的方式之一。挡风抑尘墙的高度应根据风向、风力、煤场形状及尺寸确定,一般高于煤堆2m~6m。
6.3.7 对于多雨地区的发电厂,应根据煤的物理特性、制粉系统和煤场设备形式等条件,确定是否要设置干煤贮存设施。当需要设置时,应根据发电厂当地连续降雨天数和燃煤是否粘结等条件,确定干煤贮存设施的容量。其有效容量不应小于对应机组3d的耗煤量。
6.3.8 贮煤场设备的配置应符合下列规定:
1 贮煤场设备的堆煤能力应满足卸煤装置输出能力的要求,取煤能力应与进入锅炉房的运煤系统出力相一致。
2 当发电厂采用一台堆取料机作为大型煤场设备时,应配备出力不小于进入锅炉房运煤系统出力的备用上煤设施。
3 4×300MW或2×600MW容量的发电厂设置单台斗轮机时应符合下列规定:
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1)设计煤种低位发热量>3500kcal/kg。
2)采用翻车机卸煤的电厂,系统中设有缓冲筒仓、或设有高架栈桥的桥抓煤场,且筒仓总容量或桥抓煤场容量不少于全部机组1d的耗煤量。 3)采用底开车运输进厂,厂内设有火车卸煤沟的电厂。 4)对于全部汽车来煤,厂内设有汽车卸煤沟的电厂。
5)对于部分采用铁路来煤、部分采用汽车来煤,汽车来煤的规模不小于60×104t万吨,厂内设有4~6个车位的汽车卸煤沟的电厂。
6)对于全部或部分采用带式输送机运煤进厂、厂内设有不小于5d耗煤量煤场的电厂。
4 当发电厂采用无缓冲能力的翻车机、卸船机等卸煤装置时,煤场装备的悬臂式斗轮式和门式堆取料机堆取料机不宜少于2台。
5 推煤机、装载机主要用于煤场堆取、煤堆平整、压实、处理自燃煤等辅助作业,数量可根据作业量配置。
6 在非严寒地区,可不设专用的推煤机库,但应设推煤机露天停放场地和封闭检修库。当设置推煤机库时,检修库位应兼作停车库位。
6.4 带式输送机系统
6.4.1 厂外带式输送机的设计应符合下列规定:
1 煤电一体化或煤电联营的发电厂,或者供煤矿点集中、运距较短的发电厂,厂外可采用带式输送机运煤。
2 厂外带式输送机的规模和出力宜根据发电厂规划容量和机组分期建设的原则确定。
3 当发电厂内设有容量不小于对应机组5d耗煤量的贮煤设施时,厂外带式输送机宜单路设置。
4 当发电厂内不设贮煤场时,厂外贮煤设施至发电厂的带式输送机,应与厂内输送系统出力相一致,双路设置,一路运行,一路备用。并应具备双路同时运行的条件。
5 管状带式输送机的应用应符合下列规定:
1)当运输距离大于300m且地形复杂、中间有不小于一次的水平方向的转弯时,应与常规或曲线带式输送机方案的技术经济比较,根据比较结果确定采用与否。
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2)管状带式输送机中胶带的选用原则,应根据《管状带式输送机设计技术导则》7.1.2条确定。
3)严寒地区不宜采用管状带式输送机。如因场地条件限制必须部分或全部采用管状带式输送机时,应重视胶带的防寒。管状带式输送机不宜设置封闭栈桥。 6 厂外带式输送机原则上宜按露天设置。当采用普通带式输送机或曲线带式输送机时,带式输送机上应设置防雨防风罩。 6.4.2 厂内带式输送机的设计应符合下列规定:
1 由卸煤装置至贮煤场的带式输送机的出力,应与卸煤装置的输出能力相匹配。可根据卸煤装置的形式,设置单路或双路带式输送机。
2 由贮煤场至锅炉房煤仓间上煤单元单独设置时,带式输送机应采用双路,一路运行,一路备用,并具备双路同时运行的条件。对两个独立的上煤单元,视具体条件可公用一路备用系统。每路带式输送机的出力,不应小于对应机组锅炉最大连续蒸发量、燃用设计煤种与校核煤种较大耗煤量的135%。
3 厂内输送系统,不宜以管状带式输送机方案作为主体方案。若某一段符合6.4.1条的条件,或因场地条件限制需采用大倾角时,应经方案比较后确定是否采用管状带式输送机。
4 当工程因布置条件限制不能采用普通带式输送机,出力≤1000t/h、技术论证可行时,可以采用垂直提升输送设备。设备参数可适当放宽,设备宜进口。 6.4.3 寒冷与多风沙地区带式输送机栈桥应采用封闭式并采暖。其他地区可采用半封闭式栈桥。当气象条件适宜时可采用露天式布置。采用露天式栈桥时,带式输送机应设置防护罩。
6.4.4 带式输送机的斜升倾角宜小于16°,不应大于18°。
6.4.5 运煤栈桥及地下通廊的运行通道净宽不应小于1m,检修通道净宽不应小于0.7m。运煤栈桥及地下通廊的净高不应小于2.5m。
6.5 筛碎设备
6.5.1 运煤系统中应设置单级筛、碎设备。筛煤机的通过能力应与带式输送机系统出力一致。碎煤机的出力应根据煤的性质、粒度组成、筛煤机特性等因素确定。当采用滚轴筛、振动筛时,碎煤机的出力宜为系统出力的60~70%。筛碎后的燃煤粒度不宜大于30mm。
6.5.2 对采用带式输送机运煤的煤电一体化和坑口发电厂,应统筹考虑煤矿与发
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电厂筛、碎设备的配置。当煤矿筛分破碎后的燃煤粒度可以满足发电厂磨煤机入料粒度要求时,发电厂内可不设筛、碎设备。
6.6 混煤设施
6.6.1 发电厂需要混煤,但无严格比例要求时,宜利用卸煤设施、贮煤设施和原煤仓的混煤功能。
6.6.2 发电厂燃用多煤种并且有严格比例要求时,可设置混煤筒仓。混煤筒仓数量不宜超过3座。当混煤筒仓兼做卸煤装置的缓冲设施时,筒仓总容量可按全厂机组1d耗煤量设计。同时要设计防止筒仓棚煤、堵煤的设施。
6.6.3 当筒仓储存褐煤或易自燃的高挥发分煤种时,应设置防爆、通风、温度监测和可燃气体探测等设施,并严格控制存煤时间。
6.7 循环流化床锅炉运煤系统
6.7.1 循环流化床锅炉应考虑燃煤水分对筛分、破碎系统等设备安全运行的影响,应控制入炉煤外在水分在12%以内。对位于年降雨量大于或等于500mm地区的发电厂,应根据当地气象资料的降雨量和对应机组的耗煤量确定满足不同天数的干煤贮存量,适当设置晾晒大水分入厂煤的场地,并执行《大中型火力发电厂设计规范》(50660)的相关规定。
6.7.2 循环流化床锅炉燃煤的筛分、破碎设备的级数,应根据来煤粒度和锅炉入料粒度要求确定。
6.7.3 循环流化床锅炉设置粗破碎机和细破碎机时,均宜在破碎机前设置筛分机。 6.7.4 循环流化床锅炉的石灰石及其制备系统应执行《大中型火力发电厂设计规范》(50660)的相关规定。
6.8 运煤系统辅助设施
6.8.1 运煤系统中除铁器的设置应执行《大中型火力发电厂设计规范》(50660)的相关规定。
6.8.2 发电厂应设置必要的运煤设备检修维护用起吊设施和检修场地。 6.8.3 运煤系统建筑物应设置水力清扫设施,并配置煤泥沉淀和回收设施。 6.8.4 运煤系统各环节均应考虑降尘措施,对于各落煤口等易产生飘尘的区域应设置效果良好的防尘或除尘设施。
6.8.5 落煤管和转运煤斗容易堵煤的部位,应装设助流装置。
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6.9 入厂煤入炉煤计量及采制化设施
6.9.1 总体要求
1 入厂与入炉煤验收场所设施原则上应分开建设,其中入厂煤验收设施应独立建设,入炉煤制样化验设施可与化学专业合并建设。
2 为保证入厂煤质检验收设施更好的适应管理需要,相关场所宜集中布置,推荐采用独立的质检楼。具体规定如下:
新建电厂燃料质检楼各功能区推荐面积列表
装机容量(MW) 运输方式 皮带 海运 600 驳船 火车 汽车 皮带 海运 1200 驳船 火车 汽车 皮带 海运 1800 驳船 火车 汽车 皮带 海运 2400 驳船 火车 汽车 皮带 海运 3000 驳船 火车 汽车 皮带 海运 3600 驳船 火车 汽车
采样值班功能区 100 100 120 140 160 100 100 140 160 180 100 100 160 180 200 120 120 180 200 220 120 120 200 220 240 150 150 220 240 260 制样工作功能区 200 200 220 240 260 200 200 240 260 280 200 200 260 280 300 240 240 280 300 320 240 240 300 320 340 240 240 320 340 360 - 33 -
功能区块面积(m2) 化验工作功能区 300 300 320 340 360 300 300 340 360 380 300 300 360 380 400 300 300 380 400 420 300 300 400 420 440 300 300 420 440 460 监督监控功能区 100 100 110 120 130 100 100 120 130 140 100 100 130 140 150 100 100 140 150 160 100 100 150 160 170 100 100 160 170 180 办公综合功能区 200 200 320 340 360 200 200 340 360 380 200 200 360 380 400 220 220 380 400 420 240 240 400 420 440 260 260 420 440 460 合计 900 900 1090 1180 1270 900 900 1180 1270 1360 900 900 1270 1360 1450 980 980 1360 1450 1540 1000 1000 1450 1540 1630 1050 1050 1540 1630 1720 说明:
[1]表中列举的是在电厂的建设规模下,单一运输方式下质检楼各功能区的面积推荐,如电厂有多种运煤方式,则应优先考虑需求面积最大的运煤方式,并结合其他运煤方式折中选取。
[2]不管电厂总装机分为几期建设,燃料质检楼宜按电厂总体规划一次建设完成,避免出现重复建设。
3 对入厂煤自到厂开始在计量、采样、制样、化验、存样及样品流转等所有关键环节应安装视频监控设备。
4 由于入厂煤计量检质设备的性能与质量直接影响到煤炭验收结果的准确性,在选型及采购时应优先考虑其性能与质量。
5 对于煤种煤质相对稳定的单位,可对入厂煤验收全过程进行统筹考虑,开展新技术的应用,以实现燃料采样制样一体化、制样化验的无缝衔接、煤矿车辆信息自动采集、计量数据实时传输、集中控制与在线监督等功能,达到燃料验收高度自动化、信息化、智能化管理要求。 6.9.2 入厂煤计量检质设备设施 1 入厂煤计量设备设施
1)入厂煤火车运输方式,应选择静态或动态轨道衡,不宜采用翻车机衡。 2)入厂煤汽车运输方式,应分别配置重车衡和空车衡。
重车衡配置台数可按照以下公式计算:日最大进煤量÷平均每车载煤量×每车计量时间(含采样时间一般5分钟左右)÷480(按每天8小时计量时间,晚上不验收汽车煤考虑)。空车衡可参照重车衡数量的1/2到1/3配置。重车衡及空车衡量程的选择应充分考虑运煤车型及载重量因素,不宜过大或过小,以满足计量精度要求。
3)入厂煤皮带运输方式,应选择皮带水平段安装皮带秤,并配置实煤校验装置。
4)入厂煤轮船运输方式,主要采用检尺为计量依据,但需配置皮带秤及校验装置。
2 入厂煤采样设备设施
1)入厂煤机械采样设备设施应同步规划建设,机械采样设备的型式、性能应满足电厂实际生产需要,燃煤机械采样设备选型及参数选择应充分考虑来煤的湿煤、灰分、粒度、粘度等特性。台套数应满足运煤方式、最大来煤数量要求。机械采样设备采样头有效开口不低于来煤最大标称粒度的3倍且不小于150mm。
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机械采样设备的材料应不低于DL/T747《发电用煤机械采制样装置性能验收导则》的规定。
2)对于车厢采样,应采用无死角且全自动随机布点的采样设备,不可选择采样布点受限的采样设备,如悬臂式机械采样装置。
3)入厂煤机械采样设备的性能,在其设计煤质条件下,采样设备整机精密度(干基灰分)应达到≤0.1Ad%同时≤1.6%水平;系统偏倚(干基灰分)不允许负偏倚,正偏倚不大于0.5%;褐煤全水分损失不大于0.8%,其他煤种不大于0.7%。
4)入厂煤火车运输方式,应配置机械采样装置。翻车机卸车方式且具备条件的宜优先选择皮带采样方式,优推皮带端部机械采样;如条件不允许或采用其他卸车方式的,应选择具有自动随机采样功能的火车机械采样装置,配置台数应满足火车日最大进煤量卸车要求。
5)入厂煤汽车运输方式,应配置具有自动随机采样功能的汽车机械采样装置,配置台数应满足日最大进煤量卸车要求。不允许使用螺旋采样头无回旋装置的汽车机械采样装置,避免混样现象的发生;来煤湿度、粘度较大的单位不建议使用螺旋采样头,避免堵塞现象发生。如条件具备,宜优先考虑皮带机械采样装置。
6)入厂煤皮带及轮船运输方式,应选择皮带机械采样装置,并优先考虑皮带端部机械采样装置,配置台数应根据皮带路数分别配置。 3 入厂煤制样设备设施 1)制样设施
制样室应宽敞明亮,室内无热源、水源,无任何腐蚀性化学品,主制样区面积不低于50平方米,并铺设面积不少于25平方米厚度不低于6毫米的钢板;制样室应加装除尘设施;应根据来煤样量配置原煤样存样区域、制样工作区域、存查样和总经理备查样区域、人员休息及工器具存放区域等;煤炭湿度较大的地区应配置干燥室。 2)制样设备
制样室相关设备要求如下:
(1)样品交接样室/区域应配电子台(或磅)秤;
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(2)存查样室内有放置制样阶段存查样品的货架或货柜; (3)制样设备区为水泥地面,制样设备用地脚螺栓固定;
(4)制样室配置人工制样工具摆放区,并配置制样筛、压辊、研钵、重锤、铲、板刷、十字分样板等人工制样工具;
(5)破碎设备应配置用于制备出料粒度为13mm样品的颚式破碎机,应配置用于制备出料粒度为13、6和3mm样品的锤式破碎机,应配置用于制备3mm样品的间距可调的对辊破碎机,应配置用于制备0.2mm样品的制粉机; (6)缩分设备应配置机械缩分装置或二分器,二分器配置13mm、6mm和3mm各2套;
(7)筛分设备应配置试验筛50、25、13、6、3、0.2mm方孔筛和3mm的圆孔筛各2套,150、125、100、75mm方孔筛根据需要配备1套;
(8)对水分不大、粘度不大的煤种,可考虑配置破碎缩分联合制样机。联
0?1.75VPT合制样设备或电动缩分设备性能应满足精密度,系统偏倚(干基灰分)
不允许负偏倚,正偏倚不大于0.2%;煤样全水分损失不大于0.4%;
(9)制样室应配备鼓风干燥箱,对来样中存在褐煤或长焰煤的应配置通氮干燥箱;
(10)对于来煤水分较大,应配备适应原样干燥要求的干燥设备,用于煤样的预干燥。
(11)制样设备的台套数应满足日常来样制备需要,并有备用。 4 入厂煤化验设施
1)化验场所:应设置热量室、高温室、测硫室、气瓶室、工业分析室、化验样存查室、班组办公室等,其环境应满足检测要求。
2)化验设备:煤化验室应配备烘箱、马弗炉、工业分析仪、热量计、CHN元素分析仪、测硫仪、天平等及有关附属设备;对于煤种较杂或存在易结焦煤种的,应具备灰熔点测定仪;褐煤或其他低变质煤需配备通氮干燥箱。
化验设备的台套数应满足日常来样重复性检测、厂内抽检及其他质量活动的需求,并有备用。
6.9.3 入炉煤计量检质设备设施 1 入炉煤计量设备设施
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入炉煤皮带按照一运一备双皮带分别配置皮带秤,并配备实煤或链码校验装置。
2 入炉煤采样设备设施
入炉煤采样,优先选择端部皮带机械采样装置,条件不允许时可选用中部皮带机械采样装置,配置台数按双皮带分别配置,不建议采用两头一机的采样设备。 3 入炉煤制样设施
入炉煤制样室设备型式和技术条件参考入厂煤制样室设备配置,台套数根据实际煤样数量适当减少。 4 入炉煤化验设施要求
入炉煤化验室设备型式和技术条件参考入厂煤化验室设备配置,台套数根据实际煤样数量适当减少。
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7 锅炉设备及系统
7.1 锅炉设备
7.1.1 锅炉应根据燃料品种和特性确定选择煤粉锅炉、循环流化床锅炉或液态排渣炉。对于本导则适用范围内的各容量级机组,燃用高硫劣质煤或煤矸石等不能稳定燃烧的燃料时,宜选择循环流化床锅炉;燃用灰熔点较低或结渣严重的煤种时,可考虑选择液态排渣炉;燃用其他煤种时应优先选用煤粉炉。大容量煤粉炉的布置方式可选∏型或塔式炉。
7.1.2 煤粉锅炉应根据燃用煤种的煤质特性选择切向燃烧、墙式燃烧或双拱燃烧方式,并应符合下列规定:
1 当燃用干燥无灰基挥发分Vdaf≥15% ,煤粉气流着火温度指标IT ≤700 ℃ 的煤种,且当热风满足干燥出力时,宜采用中速磨直吹式制粉系统、切向或墙式燃烧方式。
2 当燃用全水分Mar>30%的褐煤,宜以中、高温炉烟与热一次风的混合气体为干燥剂,采用风扇磨直吹式制粉系统、多角切向燃烧方式。热一次风温度满足磨煤机干燥出力时,也可采用常规切向燃烧方式。
3 当燃用煤粉气流着火温度指标IT为700~800℃的煤种,宜采用墙式或切向燃烧方式。对于煤粉气流着火温度指标IT>750℃且结渣性较严重的煤种,宜采用“W”火焰燃烧方式。
4 当燃用干燥无灰基挥发分Vdaf≤10%、煤粉气流着火温度指标IT>800℃的煤种,宜采用“W”火焰燃烧方式或循环流化床锅炉。
5 当燃用含硫量St,ar在1.5%以下、最高不超过2%的煤种时,宜选用角式和墙式燃烧的超(超)临界锅炉;当含硫量St,ar>2%时,选用煤粉炉或CFB炉应经过技术经济比较后确定。
6 当燃用含硫量St,ar在1.5%以下的无烟煤时,可采用600MW级及以下的超(超)临界“W”火焰炉;含硫量St,ar在1.5%及以上时,宜经过技术经济比较采用超临界“W”火焰炉或超临界循环流化床锅炉。暂不推荐选用1000MW等级“W”火焰炉或循环流化床锅炉。
7.1.3 选用“W”火焰燃烧锅炉时,应合理选取容积热负荷和断面热负荷以及其
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他热力参数,确保合理的炉膛出口温度。应优化燃尽风系统,降低NOx排放。应布置专门的防焦风系统,减缓下炉膛结焦。超临界“W”型炉水冷壁系统应设置中部全混合集箱,消除炉膛的水冷壁温度偏差。
7.1.4 锅炉应装设烟气脱硝装置,并实现锅炉全负荷脱硝,满足《火力发电厂大气污染物排放标准》(GB13223)的要求。锅炉宜采用先进的超低氮燃烧系统,在保证锅炉效率的前提下尽量降低NOX生成量,降低尾部脱硝系统的负担和运行维护费用。
7.1.5 编制锅炉设备招标技术规范书时,应要求锅炉厂根据烟气露点温度、空预器受热面材料及价格、炉后脱硫形式,并考虑当地电价与煤价等因素进行技术经济比较后确定锅炉排烟温度。其中,酸露点温度值除理论计算外,宜结合同类煤种的实测露点温度值进行确定。
7.1.6 为提高机组运行经济性、减少湿法烟气脱硫系统用水量等,不装设GGH的湿法烟气脱硫机组宜设置烟气余热回收装置。应结合具体工程情况就设置一级或两级烟气余热回收装置编制专题论证报告,可研审查时确定。采用的烟气余热回收方案均应在锅炉招标技术规范书中说明,以便锅炉厂投标时响应并提出应标方案。
7.1.7 编制锅炉设备招标技术规范书时,应要求炉顶采用先进材料或型式的密封系统(如柔性密封等),以降低泄漏,提高运行经济性和文明生产水平。 7.1.8 锅炉主要辅机(一次风机、送风机、引风机、空气预热器)如拟采用单列式布置应遵循以下设计原则: 1 供热机组不宜采用单列式布置。
2 纯凝发电机组应在可行性研究阶段提出专题论证报告,可研外审同意并经集团公司技术决策后方可实施。
7.2 煤粉制备
7.2.1 磨煤机和制粉系统形式应根据电厂设计和校核煤质特性、负荷性质、磨煤机的适用条件、并结合锅炉炉膛结构和燃烧器结构形式等因素综合确定,并应符合下列规定:
1 磨煤机形式选择应在适应煤种条件的前提下,兼顾降低制粉系统的单位电耗。在磨制两种以上煤种时应满足对煤粉水分、煤粉细度及均匀性等要求。设计中应考虑煤质变化或掺混劣质煤等因素造成的制粉系统出力不足、煤粉细度难以
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保证、石子煤量增大等问题,以便保证足够的出力裕量。
2 对于大容量机组,煤种适宜时宜优先选用中速磨煤机。对水分高、磨损性不强的褐煤,宜选用风扇磨煤机,当制粉系统的干燥出力满足要求,经过论证也可选用中速磨煤机。中速磨煤机的磨辊、磨瓦等磨损件表面宜增加金属陶瓷等耐磨材料层。
3 燃用挥发分不高、磨损性很强的煤种时,宜选用钢球磨煤机或双进双出钢球磨煤机。钢球磨煤机可采用新型耐磨材料的小球、少球技术,或者采用具备合理波形参数、有良好抛球和带球能力的节能衬板技术。
4 对冲刷磨损指数Ke<5.0的烟煤、干燥无灰基挥发份Vdaf≥15%的贫煤、及外在水份Mf≤18%的硬质褐煤,宜采用中速磨正压直吹式制粉系统。 对高水份、冲刷磨损性Ke<1.5的褐煤,系统干燥能力不能满足中速磨要求时,宜采用以炉烟与热风混合作为干燥剂的风扇磨直吹式制粉系统。混合风的一次风道宜采用圆形风道,按抗内爆设计。整个制粉系统宜按惰化气氛设计。 对低挥发份、磨损性很强的无烟煤或贫煤,宜采用双进双出钢球磨直吹式制粉系统或常规钢球磨煤机贮仓式制粉系统。
5 采用中速磨或双进双出钢球磨直吹式制粉系统磨制爆炸敏感度高和自燃 倾向性高的烟煤和褐煤时,宜设置CO检测装置和磨煤机(分离器)后介质温度变化梯度测量装置。
6 中速磨正压直吹式制粉系统中所有的设备和管道,均应按0.35MPa抗爆炸压力设计。进入磨煤机的一次风道宜采用圆形风道,在8倍当量直径长度范围内应按0.35MPa压力设计,不设防爆门。
7.2.2 直吹式制粉系统的磨煤机台数的选择应符合下列规定:
1 300MW级机组锅炉装设的中速磨煤机宜为5台,其中1台备用;600MW级机组锅炉装设的中速磨煤机宜为6台,其中1台备用;1000MW机组锅炉装设的中速磨煤机宜为6台以上,其中1台备用。
2 褐煤锅炉采用中速磨煤机时,中速磨煤机台数应结合锅炉结构、燃烧器数量、布置形式和磨煤机出力等因素确定。300MW级机组宜装设5台,必要时也可增加1台备用。600MW级机组宜装设6台及以上,其中1台备用。 3 300MW级机组双进双出钢球磨煤机宜装设3~4台;600MW/1000MW级
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机组锅炉宜装设6台,均不设备用。
4 每台锅炉装设的风扇磨煤机不宜少于4台,其中1台备用。正常运行的风扇磨为6台及以上时。可设1台运行备用和1台检修备用。
7.2.3直吹式制粉系统磨煤机计算出力必须留有裕度,并应符合下列规定: 1 按设计煤质计算时,风扇磨和中速磨工作的磨煤机计算出力的总和不应小于锅炉BMCR时燃料消耗量的110%;按校核煤质计算时,全部磨煤机(含备用)计算出力的总和不应小于锅炉BMCR时燃料消耗量。 上述磨煤机计算出力是指磨煤机的中后期的出力。
2 按设计煤质计算时,双进双出磨煤机总计算出力不应小于锅炉BMCR时燃料消耗量的115%;按校核煤质计算时,总计算出力不应小于锅炉BMCR时燃料消耗量。
双进双出磨煤机应按制造厂推荐的钢球装载量计算出力。
7.2.4钢球磨煤机贮仓式制粉系统的磨煤机台数和计算出力的选择应符合下列规定:
1 磨煤机不设备用,每台锅炉装设的磨煤机不宜少于2台。
2 按设计煤质计算时,磨煤机总计算出力(在最佳钢球装载量下)不应小于锅炉BMCR时燃料消耗量的115%;按校核煤质计算时,总计算出力不应小于锅炉BMCR时燃料消耗量。
3 当1台磨煤机故障时,其余磨煤机按设计煤质的计算出力应能满足锅炉不投油情况下安全稳定运行的要求。
7.2.5 给煤机形式应根据锅炉负荷需要、制粉系统布置、给煤量调节性能和计量精度要求,并结合运行可靠性等进行选择。给煤机形式应符合下列规定: 1 风扇磨直吹式制粉系统宜选用可计量的刮板式给煤机。
2 中速磨和双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统宜选用耐压称重式皮带给煤机。
3 常规钢球磨煤机贮仓式制粉系统宜选用刮板式或皮带式给煤机。 7.2.6 给煤机台数应与磨煤机台数相匹配。1台双进双出磨煤机应配置2台给煤机。给煤机计算出力不宜小于磨煤机在设计煤质和设计煤粉细度下最大出力的110%。双进双出磨煤机的单侧給煤机计算出力不应小于单侧运行时的最大给煤
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量要求。
7.2.7 正压直吹式制粉系统采用三分仓空气预热器时,冷一次风机可选择动叶可调轴流式风机或调速离心式风机。其台数宜为2台,不应设备用。基本风量和压头计算以及裕量选取应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的规定;当煤源、煤质单一且稳定时,或对于坑口、煤电一体化电厂,裕量宜选取规定的下限值。
7.2.8 正压直吹式制粉系统的密封风机不应少于2台,其中1台备用。当每台磨煤机各设1台密封风机时,可不设备用密封风机。密封风机的风量裕量不宜低于10 %,压头裕量不宜低于20%,宜另加温度裕量。
7.2.9 煤粉制备系统中的设备应考虑变工况下的运行特性、运行方式和调节方式,应研究大功率设备在机组带部分负荷运行时的节能措施。
7.3 烟风系统
7.3.1锅炉宜选用2台50%容量的动叶可调轴流式送风机,也可选用调速离心式风机。每台锅炉宜设置2台送风机,不应设备用。
7.3.2 300MW级及以上机组的引风机宜选用2台50%容量的静(动)叶可调轴流式风机,300MW级以下机组的引风机在确保炉膛不产生内爆的前提下可选用调速离心式风机。每台锅炉宜设置2台引风机,不应设备用。
1 引风机在环境温度下试验阻塞点风压高于锅炉炉膛瞬间承压能力时,不应选择离心式引风机。
2 对于有稳定、参数合适的工业用汽负荷的电厂,抽汽条件适宜时,经技术经济比较合理可采用汽动(背压式)引风机,初步设计审查确定。
7.3.3 引、送风机基本风量和压头计算以及裕量选取应执行《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660)的规定。当煤源、煤质单一且稳定时,或对于坑口、煤电一体化电厂,裕量宜选取规定的下限值。
7.3.4 大容量机组锅炉一般应采用三分仓回转式空气预热器。300MW级及以上机组锅炉宜每台炉配2台回转式空气预热器,其一年后漏风率宜控制在不大于5%。空预器应采用先进的密封系统(如柔性密封等)。空预器密封优化后,应要求锅炉厂优化尾部受热面,不应影响锅炉排烟温度。
7.3.5 应根据工程气象和煤质条件、经过技术经济比较后确定采用热风再循环、暖风器或其他形式的空气加热系统。对较好的煤质、较高的环境温度、空气预热
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