抽凝机组改背压机技改工程设计方案样本.doc

2号机组节能技改工程方案设计*院二九年七月2号机组节能技改工程方案设计工程编号：*工程规模：13MW院 长：分管副院长：院总工程师：院分管副总工程师：项目责任人：*院二九年七月*2号机组节能技改工程方案设计工程编号：*工程规模：13MW电厂所所长：电厂所总工程师：项目责任人：*院二九年七月目 录1概述 11.1企业概况11.2工程概况11.3设计依据21.4设计标准22热负荷及装机方案4 2.1热负荷4 2.2装机方案53厂址条件6 3.1地形6 3.2气象6 3.3工程地质、水文地质7 3.4抗震设防烈度94电力系统105改造方案115.1热力系统115.2主厂房部署125.3电气部分125.4热控部分145.5土建部分176投资估算206.1设计依据206.2编制标准及依据206.3说明21附件： 附件一：#2机组节能技改工程方案及施工图设计委托书 附件二：机电设备目录 附件三：附图1 概述1.1 企业概况*厂始建于1987年，在*号，*市工业区中心，是*市唯一热电联产企业。该企业专业生产热力和电力两种产品，供给着*市市区及经济开发区60多家企机关生产、生活用蒸汽，属国有中一型企业，现有职员*人，其中高中级工程技术人员近*人。企业资产总值*万元，固定资产原值*万元，是安徽省百家节能关键企业之一。 1.2 工程概况*厂是*市唯一热电联产企业，负担着*市工业及民用热负荷供给，现在已形成北线、南线及安兴彩色化纤专线等3条主干供热管网。平均热负荷为50t/h，冬季最大热负荷为80t/h，以工业热负荷为主。在冬季供热高峰期时，常启用减温减压器以满足用户用热需求。现在,电厂装机规模为四炉三机，2台无锡锅炉厂生产35t/h中温中压抛煤机链条炉和2台北京锅炉厂生产75t/h中温中压循环流化床锅炉；2台武汉汽轮机厂生产12MW凝改抽汽轮发电机组和1台青岛汽轮机厂生产C12-3.43/0.98型抽凝机组；并配置了30t/h(2.8MPa)、80t/h(0.981MPa)减温减压器各一台。本工程建设关键内容有：将现# 2机拆除，在# 2机基础上新建1B3-3.43/0.981背压式汽轮发电机组及其辅助设施。1.3 设计依据1.3.1 *厂# 2机组节能技改工程可行性研究汇报，4月。1.3.2 *厂# 2机组节能技改工程可行性研究汇报审查、批复意见。1.3.3 *厂提供相关设计基础资料。1.3.4 和本工程相关汽机、发电机设计技术资料。1.3.5 火力发电厂初步设计文件内容深度要求（DLGJ9-92）及国家、电力行业颁发相关规程、规范、技术标准。1.3.6 本工程地质勘测汇报。1.3.7 我院和*厂就本期工程技改内容、范围、关键技术标准讨论形成会议纪要。1.3.8 我院和*厂签署本期工程设计协议。1.4 设计标准1.4.1 热机部分：在原有# 2机位置上新建1台3MW背压机组。主蒸汽及排汽等热力系统和现有系统合理对接。1.4.2 电气部分：发电出口电压6.3KV；电气综合自动化；35KV接入系统。1.4.3 热控部分：新建3MW背压机采取DCS；控制室和#3机共用。1.4.4 土建部分：对现有# 2机基础进行改造，对主变基础进行改造。1.4.5 对外供热管道接至*厂指定厂区内供热专线。2 热负荷及装机方案2.1 热负荷依据*厂# 2机组节能技改工程可行性研究汇报提供热负荷资料，现有和近期发展热负荷统计见下表：*厂-供热汇总表 名 称*线供热157063.3171093.3212123.4217712.361.8202250.9209492.1*线供热144981.5157932.3153606.6157653.7146248.2146457.5151701.1*线总供热302044.8329025.6365730375366348210348690.4361100.2*线供热3576838093总供热量302044.8329025.6365730375366348210384476.4399193.2总流量（t/h）34.48 37.56 41.75 42.85 39.75 43.89 45.57 近期新增热负荷汇总表序号热用户参数最大负荷(t/h)平均负荷(t/h)最小负荷(t/h)1*高科0.8MPa饱和3027.5252*啤酒0.8MPa饱和6543*医院0.8MPa饱和6544*0.8MPa饱和3215*卷烟厂0.8MPa饱和53.526*学院新校区0.8MPa饱和5437*物业0.8MPa饱和108.57合 计6555.546热负荷汇总表序号热负荷性质平均热负荷（t/h）备注1现实状况热负荷45.572近期新增热负荷55.53折算到热电厂97.93设计热负荷确定为97.93t/h，供热参数为0.98MPa，303。2.2 装机方案本工程设计前业主已订货，本工程作为替换技改项目，意在提升供热效率，降低能耗，热电厂供热运行方法并未改变，本工程装机方案在可研汇报里已经论证并经过审查批复，本方案设计不再论证。装机方案为：将现#2机拆除，在#2机基础上新建1B3-3.43/0.981背压式汽轮发电机组。3 厂址条件3.1 地形*厂厂区在城东南郊（京沪铁路西边），交通方便。现有厂区自然地形平坦，地貌单一，地层结构较为单一。厂区地面高程在13.4313.79m之间（黄海高程，以下同）。3.2 气象历年平均气温 15.2C绝对最高气温 41.2C（1958年8月23日）绝对最低气温 -23.8C（1955年1月6日）夏季平均最高气温 31.2C（6月8月）冬季平均最低气温 -0.8C（12月2月）多年平均相对湿度 75%最大积雪深度 43cm（1955年1月1日）最大冻土深度 13cm（1957年1月）历年平均降水量 1031.2mm最大年降水量 1537.3mm（1957年）最小年降水量 623.3mm（1966年）多年主导风向 东风，频率8次多风向 东北偏东，东南偏东西北、频率7历年极端最大风速 21m/S（风向：东）历年平均风速 2.7m/S3.3 工程地质、水文地质3.3.1工程地质依据工程地质勘测汇报，电厂厂区围墙内地层为第四层全新统地层，自上而下关键可分为为三层：第一层：亚粘土层层厚34m，表层受耕植影响，局部呈褐黄色，以下为灰黄色，裂隙发育，灰色淤泥质充填在裂隙中，从上往下淤泥质成份渐多，下部局部夹褐色铁锰质，粉质较大，且有自上而下粉性逐步增强趋势，1.5m以上通常呈可塑状态，往下渐变成软塑状态。第二层：淤泥质粘性土，又可分为上、下二层：上层：淤泥质亚粘土-1层厚24m，灰色，局部含腐烂植物根及微孔隙，手搓时粉感强，近乎轻亚粘土质，呈极软塑状态，钻孔时缩孔严重。下层：淤泥质亚粘土-2层厚通常在78m，局部达9m左右，灰、深灰、黑灰、兰灰色，局部在中部略带土黄色。含腐烂植物根及微孔隙。靠近下卧层时，粉性增大，状态不稳定，通常为软可塑，局部为软塑、可塑。第三层：砂砾层由砂层和砾石层组成，从上到下，颗粒由细到粗，由细砂到中砂、粗砂，最终到砾石层。较松散、无填充物，砾石有一定磨园度，分选性及排列方向不清，砾径530mm不等，砾石成份关键为石英岩和硅质岩。第四层：强风化粉细砂岩紫红色，细颗粒粉质结构，铁质胶结，成份为石英、长石等，强风化状态，手易折断岩心，平均埋深24.1m。岩土物理力学性质经土工试验，静力触探及标准贯入试验，确定土关键物理力学指标推荐值以下：地 层天然容量(g/cm3)内摩擦角()内聚力CKPa压缩模量Es MPa许可承载力R Kpa序号 土名亚粘土1.891525590120-1淤泥质亚粘土1.87131146090-2淤泥质粘土1.871525590120砂砾层 200强风化粉细砂岩1.90 242003.3.2水文地质厂区地下水位埋藏较浅，深度为0.20.5m，标高为13.1013.50m，分布较稳定。地下水类型按埋藏条件应为潜水，按含水层性质为土壤孔隙水，补给起源关键是降雨入渗，排泄方法关键为蒸发。其补给排泄可能和清流河有一定关系。静止地下水年变幅1.0m左右。地下水对混凝土无侵蚀性。 3.4 抗震设防烈度依据GB50011-建筑抗震设计规范（）要求：滁州市抗震设防烈度为6度，设计基础地震加速度值为0.05g，第一组。4 电力系统*地域电网供电范围为二区一市。现在形成了以500千伏变电站为中心、220千伏电网环网、110千伏变电站双电源、城市10千伏配电线路手拉手比较坚强市级电网，为*经济发展提供了可靠电力保障。关键输变配电设施有*500千伏变电站1座、220千伏变电站6座、110千伏变电站9座，主变总容量2503.5兆伏安；220千伏线路678.4公里、110千伏线路336.4公里、35千伏线路42.1公里、10千伏配电线路207.7公里。*厂现有2台12MW和1台15MW汽轮发电机，其中1、2号机组（12MW）以2回35kV线路接入*变电所，线路长约2km，导线截面为240mm2。3号发电机组（15MW）所发电力经三卷变升压至110kV和35kV电压等级，110kV线路暂未投入使用，3号机所发电力经35kV线路接入*变电所。5 改造方案5.1 热力系统 热力系统图详见图F5137-J-1。5.1.1主蒸汽系统采取母管制。汽机主蒸汽接自原主蒸汽母管，进入主汽门前第一道电动闸阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。5.1.2 背压排汽系统B3-3.43/0.98型背压式汽轮机没有中间级抽汽，仅有背压排汽。为提升热力系统效率，背压机组设1台高压加热器，利用汽轮机背压排汽加热锅炉给水，背压排汽接入原抽汽供热母管对外供汽。依据现有热力系统现实状况，加热除氧器所需加热蒸汽通常情况下全部有由#3机组二段抽汽供给，#3抽凝机故障时，由外供汽经减压后供给。5.1.3 疏放水系统轴封加热器疏水流入疏水箱；高压加热器疏水接至除氧器。主蒸汽管道、背压排汽管道及其阀门疏水接至扩容器降压后进入疏水箱。5.1.4 化学补充水系统本工程对原有化学补充水系统进行改造，原有化学补充水进入主厂房后经改造后分成两路，一路直接进入除氧器，一路进入本期工程3MW机组汽封加热器，经加热后再进入除氧器。5.2 主厂房部署原#2机位置在柱6号至9号之间，柱距为6m，主厂房跨距为15m。运转层标高为7m，加热器平台为3.4m。本工程3MW背压机组在原 # 2机组位置上进行改造，保留加热器平台，对汽轮机基座按背压机组进行改造。汽机中心线标高由7.75m调高至7.900m，发电机中心线和原发电机中心线偏移85mm，主汽门位置和原#2机主汽门位置保持不变。加热器平台下底层平面部署高压电动油泵、直流油泵等辅机设备，3.4m加热器平台部署汽机高压加热器、汽封加热器、油箱；运转层部署汽轮发电机组。主厂房设备部署详见图F5137-J-24。5.3 电气部分5.3.1 电气主接线及部署*厂现有2台12MW和1台15MW汽轮发电机，发电机出口电压均为6.3kV。3台发电机均采取发电机变压器组接线，其中1、2号机组经2台16000kVA双卷变升压后分别接入电厂35kV、段母线，每段母线馈出1回35kV线路和系统相连。3号发电机经1台40MVA三卷变升压后分别接入电厂110kV、35kV段母线，分别以110kV电压和35kV电压和系统相连。现在电厂110kV线路暂未投运。本工程拟将原2号机拆除，在原2号机位置安装1台3MW背压式汽轮发电机。发电机出口电压6.3KV。电气主接线保持不变，仍采取发电机变压器组接线，即本期3MW发电机经1台4000kVA双卷变升压后仍接入电厂35kV段母线。其中4000kVA主变仍安装在现有2主变位置（原2主变拆除），35kV开关利用现有设备，本期不新增35kV设备。5.3.2 厂用电接线及部署*厂厂用电采取6kV和380V两种电压等级，电厂设两段6kV母线，2回工作电源分别引自1、2发电机出口，电厂另设1台4000kVA高备变，作为电厂开启及备用电源。电厂低压负荷采取2台厂用变压器及1台公用厂用变压器供电。厂用变压器电源均引自电厂6kV母线，另从煤气变引1回380V电源作为低压备用电源。本期技改仅拆除2机组，并在原2机组位置安装1台3MW背压式汽轮发电机，1、3机及锅炉部分均不作改动。维持现有厂用电接线不变，仅将6kV段母线电源改接至3MW发电机出口。380V系统维持现有接线方法。仅将原2机专用盘拆除，新增1台3MW汽轮机专用盘，安装在原2机专用盘位置，电源引自原2机专用盘电源回路。*厂现有1组500AH阀控式密封铅酸蓄电池直流屏，作为全厂控制、继电保护、自动装置、直流油泵及事故照明直流电源，采取单母线分段接线。直流电源容量满足此次技改要求，故本工程不改变现有直流系统接线及部署。5.4 热控部分5.4.1 概述本期工程将现有# 2机拆除，在# 2机基础上新建1B3-3.43/0.981背压式汽轮发电机组。此次热工自动化设计范围为新建3MW机组热工检测及控制。5.4.2 热工自动化水平和控制室部署5.4.2.1 热工自动化水平本期工程3MW汽机采取分布式控制系统（DCS）。5.4.2.2 控制室部署本期控制室和原3#机控制室共用。控制室面积约63m2，在7m运转层，和电子设备间相邻。该控制室内已部署有1#炉控制盘、2#炉控制盘、除氧给水控制盘、3#机控制盘，现拟新增2#机控制盘台放置DCS操作员站一台。控制盘上除部署热工信号光字牌外还部署有部分关键参数常规仪表，这些仪表信号直接来自现场变送器。新增电源柜一台，放置UPS设备及厂用电切换装置。在工程师室内新增一台DCS工程师站。操作员站和工程师站互为备用。本期DCS和原DCS系统实现网络互联。在工程师室内新部署DCS系统机柜2台（1台和ETS适用），TSI机柜1台。5.4.3 热工自动化功效为确保汽机设备正常安全经济运行，热控设计努力争取优异、可靠、安全、经济。DCS可实现机组数据采集(DAS)、次序控制及联锁保护(SCS)、汽机保护(ETS)等功效，以完成整个热力系统集中控制。5.4.3 .1 数据采集(DAS)DAS是机组安全经济运行关键监视手段，含有高度可靠性和实时响应能力，完成机组相关参数连续采集，处理全部和机组相关关键测点信号及设备状态信号，立即为运行人员提供机组运行多种信息。含有输入信号处理、LCD屏幕显示、报警显示及报警限值检验、制表打印、越限时间累计及参量累计、趋势统计、事故次序统计(SOE)等功效。5.4.3 .2 次序控制及联锁保护(SCS)SCS设置备用辅机和工作辅机联锁，依据相关工艺参数启、停辅机联锁等功效。5.4.3.3 汽机保护(ETS)ETS设置在DCS中，其关键功效是在有危险情况时使汽机跳闸，以确保汽机及人身安全。该系统关键跳闸条件依据汽机厂提供保护要求和相关规范实施。在DCS异常情况下，经过运行人员手动操作紧急停机按钮来实现机组安全停机。5.4.4 热工自动化设备选择依据电力设计相关规程，选择技术成熟、质量可靠仪表，信号接口为：420mADC(或15VDC)。DCS选择在热电站控制领域经验丰富，有较多业绩，性能价格比高中国品牌。汽机本体监视仪表(TSI)由汽机厂配套供货。汽机保护(ETS)在DCS内实现。变送器选择中外合资生产二线制智能变送器。热电阻、热电偶选择性能可靠国产产品。就地温度计选择双金属温度计。压力表为不锈钢压力表。调整型电动实施机构选择内置伺放、智能一体化产品。开关型电动装置全部采取一体化结构形式。用于保护关键逻辑开关拟采取进口产品。5.4.5 辅助车间控制系统及设备造型本期设计不含辅助车间相关设计。5.4.6 电源和气源本期热工自动化部分电源系统采取双回路(两路独立厂用电源)供电，一路运行，一路备用。接入UPS供DCS系统。本期热工自动化部分不考虑气源。5.4.7 热工自动化试验室本期热工自动化部分依据建设方实际情况，利用原有试验室，不考虑新建试验室。5.5 土建部分5.5.1概述本工程土建部分关键包含2#汽轮发电机基础改造、加热器平台改造、主变压器基础改造等。5.5.2关键设计规范及技术参数5.5.2.1关键设计规范建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068砌体结构设计规范 GB50003建筑地基基础设计规范 GB50007建筑结构荷载规范 GB50009（）混凝土结构设计规范 GB50010建筑抗震设计规范 GB50011（）混凝土结构加固设计规范 GB50367-建筑设计防火规范 GB50016-建筑地基处理技术规范 GBJ79火力发电厂总图运输设计技术规程 DL/T 5032小型火力发电厂设计规范 GB5004994火力发电厂和变电所设计防火规范 GB50229电力设施抗震设计规范 GB50260965.5.2.2关键技术参数设计基准年为50年抗震设防烈度为6度，设计基础地震加速度为0.05g（第一组），依据使用功效关键性，抗震设防类别为丙类。建筑场地土为类，基础风压 0.40kN/m2基础雪压 0.35kN/m2主厂房抗震等级为四级；汽轮发电机基础抗震等级为三级。5.5.3改造加固方案标准和方法5.5.3.1改造方案标准工程仅在原2#汽轮发电机基础上进行加固改造，加固改造标准为：采取可靠技术，在安全适用、经济合理、确保质量前提下，尽可能利用原用基础，最大程度降低土建工程量，以满足新建背压式汽轮发电机组安装使用。5.5.3.2改造方案方法1、汽轮机基础框架柱改造加固对汽轮机基础6根600x700框架柱进行外包钢（湿法）加固改造。柱四角用角钢包起，角钢之间焊接扁钢箍，相连成整体。在型钢和原柱间采取环氧树脂进行灌浆，使型钢和柱能够整体工作，共同受力。2、汽轮机基础标高7.000层改造加固1）、原汽轮发电机基础部分梁、板凿出，原风道侧板均拆除。2）、新增混凝土梁、板采取植筋技术和原框架梁、柱结合成整体，采取C30微膨胀混凝土进行浇筑。3）、新浇筑风道侧板采取植筋技术锚固到原框架梁、柱内。4）、对原承载力不满足框架梁进行外包钢（湿法）加固。5）、7.000m层板采取单面增厚进行整体加固，加厚150mm,板面标高为7.150m，以满足汽轮发电机安装时所需表面开槽要求。3、关键建筑材料：混凝土：柱、梁为C30微膨胀混凝土;钢 材：钢筋为HPB235（Q235）、HRB335；未注明钢材型号为Q235-B。在对汽轮机基础改造过程中，采取一定方法避免对未改造部分造成不利影响。6 投资估算6.1 设计依据6.1.1 *厂# 2机组节能技改工程设计协议。6.1.2*厂提供基础资料。6.1.3项目概况6.1.3.1 工程规模：将现有# 2机拆除，在# 2机基础上新建1B3-3.43/0.981背压式汽轮发电机组6.1.3.2建设地点：安徽省滁州热电厂厂区内。6.2 编制标准及依据6.2.1工程项目划分依据火力发电工程建设预算编制和计算标准（）。6.2.2工程量：依据方案设计图纸、设备、材料清册计算工程量。6.2.3定额套用：火力建设工程概算定额建筑工程 （）。电力建设工程概算定额热力设备工程（）。电力建设工程概算定额电气设备工程（）。电力建设工程预算定额第六册，调试工程（）。6.2.4设备费：6.2.4.1关键设备费：（1）背压式汽轮机：B3-3.43/0.98 3.43MPa 1台（2）汽轮发电机： QF1-3-2Z 3MW 6.3KV 1台 总价*万元/套（订货价）6.2.4.2设备运输费：关键设备运杂费按设备原价0.5%计列，其它通常设备运杂费按设备原价0.7%计列。6.2.5安装工程：安装工程装置性材料实施中电联技经141号文相关颁布“发电工程装置性材料综合预算价格（）通知并实施电定总造（）9号文相关颁布“电力建设工程概预算定额价格水平调整措施”通知调整定额内材料、机械费、计入表一，只计取税金。6.2.6建筑工程建筑工程材料价差根据安徽省滁州地域价格信息（12月）和预算价之差，计入表一，只取税金。6.2.7人工费定额综合单价，建筑工程26元/工日；安装工程31元工日。地域性工资津贴按0.97元/工日进行调整，并计入取费基数。6.3 说明6.3.1估算静态投资编制水平为。6.4 估算结论：工程静态投资为843.54万元，单位投资2812元/KW。工程动态投资为843.54万元，单位投资2812元/KW。自筹资金，无贷款利息。投资估算表见表一甲安装工程汇总表见表二甲建筑工程部分估算表见表二乙其它费用计算表见表四