等离子规范0925doc.docx
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等离子规范0925doc
陕西北元化工100万吨/年聚氯乙稀
循环综合利用项目热电车间
锅炉等离子点火及稳燃系统
技术规范书
设计：
电、控会签：
校核：
审核：
审定：
项目负责人:
中煤西安设计工程有限责任公司
（原煤炭工业西安设计研究院）
2008年9月
目录
一、技术规范---------------------------------------2
二、供货范围---------------------------------------20
三、技术资料和交付进度-----------------------------25
四、监造、检验和性能验收试验-----------------------27
五、技术服务和设计联络-----------------------------30
一、技术规范
1总则
1.1本技术规范书仅适用于陕西北元化工100万吨/年聚氯乙稀循环综合利用项目热电车间（2X125MW高温、高压、抽汽、直接空冷凝汽式汽轮机配两台480t/h高温、高压煤粉锅炉）锅炉等离子点火及稳燃系统。
它提出了该系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2招标方在本技术规范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技术规范和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。
1.3投标方对供货范围内的锅炉等离子点火及稳燃系统成套设备（含辅助系统与设备、附件等）负有全责，包括对外采购的产品。
对外采购的主要产品制造商应事先征得招标方的认可。
1.4投标方应保证提供的锅炉等离子燃烧器具有良好的防结渣和防超温、烧损性能。
在质保期内因设备质量问题，投标方负全责。
如在质保期满后，等离子燃烧器发生结焦、超温、烧损并影响机组正常、安全、经济运行，投标方有义务和招标方一起研究分析原因，共同采取有效措施解决设备问题。
1.5投标方应执行本技术规范所列标准。
有差异时，按较高标准执行。
1.6合同签订后，招标方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求，在设备投料生产前，投标方应在设计上进行修改。
1.7本工程投标方负责设备和配件及特殊材料供货。
本工程采用由投标方提供等离子点火及稳燃系统的（除交流动力电源系统）全套设计，对设备安装、调试等进行指导。
1.8本技术规范经双方签字后，作为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。
招标书、投标书同时有效，但不一致时，以本协议为准。
1.9所有的投标文件及技术澄清书均属有效文件，其中与本协议书有不一致的内容以本协议书为准。
2工程概况及锅炉设备概况
2.1工程概况
2.1.1厂址所在地
神木县属大陆性中温带气候，天气干燥，风沙大，雨量小。
1、气温
最高气温39.0℃
最低气温-29.0℃
年平均气温8.7℃
2、降雨、降雪量
年平均降水量405.6mm
最大积雪厚度110mm
基本雪压0.25KN/m2。
3、湿度
年平均空气相对湿度55%
4、风
主导风向:
春、冬季为西北风
夏、秋季为东南风。
基本风压值0.40KN/m2。
5、地下水
场地内无地下水，本工程可不考虑地震液化影响。
6、冻土深度
最大冻土深度143cm
7、本工程位于陕西省榆林市神木县锦界镇工业园区，依据《中国地震动参数区划图GB18306-2001》，本地区地震基本烈度值6度，地震动峰值加速度为0.05g；依据《建筑抗震设计规范GB50011-2001》本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组
8、电厂海拔高度1187m（相对黄海高度）
2.1.6设备使用条件
机组运行方式：
锅炉采用定压运行方式。
负荷性质：
带基本负荷并调峰运行。
锅炉布置方式：
紧身封闭，运转层为混凝土大平台，锅炉运转层标高为10m。
锅炉型式：
锅炉为高压参数自然循环，四角切圆燃烧，平衡通风，固态排渣，紧身封闭，全钢构架，全悬吊结构、“”型布置汽包锅炉。
2.2锅炉设备概况
燃烧器：
四角布置、切圆燃烧、每角燃烧器设四层一次风喷口。
空气预热器型式：
管式（一、二次风分置）
2.2.1锅炉主要技术参数（详细见锅炉技术规范）
锅炉最大连续蒸发量480t/h
过热器出口蒸汽压力9.81MPa.g
过热器出口蒸汽温度540℃
生产厂：
华西能源工业股份有限公司
2.2.2本次设计热电厂燃料为当地煤矿的原煤（以锦界煤矿原煤为设计煤种，凉水井煤矿原煤为校核煤种），各主要煤层均属特低灰～低灰、特低～低硫、特低～低磷、低砷、中高发热量、富油、挥发分产率高的长焰煤和不粘弱粘煤。
表2-3-1煤质元素分析表
项目
符号
单位
设计煤种
校核煤种
碳
Car
%
68.92
55.34
氢
Har
%
3.43
3.13
氧
Oar
%
7.62
5.30
氮
Nar
%
1.12
1.03
硫分
Sar
%
0.46
0.25
灰分
Aar
%
7.95
24.15
水分
Mt
Mad
%
10.5
6.96
10.8
6.24
挥发分
%
38.3
39.0
发热量
Qydw
KJ/Kg
25900
20610
可磨性系数
HGI
58
73
灰变形温度
T1
℃
1050
1290
灰软化温度
T2
℃
1090
1340
灰熔化温度
T3
℃
1180
1380
二氧化硅
SIO2
%
39.56
66.47
三氧化二铁
Fe2O3
%
11.28
4.14
三氧化二铝
AL2O3
%
13.01
18.49
氧化钙
CaO
%
22.73
2.78
氧化镁
MgO
%
1.95
1.79
三氧化硫
SO3
%
7.44
0.66
二氧化钛
TiO2
%
0.88
1.13
二氧化钾
K2O
%
1.72
3.14
氧化钠
Na2O
%
1.05
1.24
二氧化锰
MnO2
%
0.06
0.12
2.2.3制粉系统
采用型号HP663中速碗式磨煤机、一次风机正压直吹式制粉系统。
配四台磨煤机，设四层燃烧器，每台磨带一层煤粉燃烧器。
2.2.4燃烧系统
本工程燃烧系统采用四角切圆燃烧，煤粉燃烧器采用摆动低NOx燃烧器。
共16只燃烧器分四层布置。
4只燃烧器配一台磨煤机，每台磨煤机上部的分离器引出四根一次风煤粉管道，分别带锅炉同一层的四角喷燃器一次风喷口。
锅炉可在40％－100％额定负荷之间跳峰变工况运行。
3等离子点火及稳燃系统设备概况
为了达到生产期间节约燃油的目的，在招标方锅炉上安装投标方生产的等离子点火及稳燃设备。
等离子燃烧器具有锅炉启动点火和低负荷稳燃的功能，投标方保证不影响锅炉的安全和出力，不影响锅炉的整体性能。
等离子点火及稳燃系统由以下部分构成：
3.1等离子发生器（发生器）及燃烧器；
3.2供电系统；
3.3控制系统；
3.4冷却水系统；
3.5载体空气系统；
3.6一次风在线监测系统；
3.7图像火检及冷却风系统；
3.8燃烧器壁温监测系统。
4技术要求
4.1等离子点火及稳燃系统的整体性能要求
4.1.1等离子点火系统应能保证机组在燃用上述煤种时，在锅炉启动过程中实现无油点火。
4.1.2等离子点火及稳燃系统的设计及使用必须保证安全稳定地点燃，不爆燃、不发生尾部烟道二次燃烧。
要求暖风器的设计保证在投运时一次风温满足锅炉点火需要，一次风的浓度、速度尽可能地满足锅炉各种工况下点火要求以保证较高的燃尽率，同时又不堵粉；点火功率要足够。
4.1.3等离子点火及稳燃系统在使用过程中应满足机组启动曲线的要求，不影响机组
安全。
投入功率必须灵活可靠，以满足机组启动曲线、低负荷稳燃和滑停的要求。
4.1.4等离子系统运行时充分考虑到危及机组安全运行的情况，并采取相应的防范措施，即避免出现断弧或不能点燃、在点火状态下灭火时煤粉投入炉内可能出现的爆燃情况。
等离子发生器上设置火焰监视器探头，如果发现那个角灭火，可立即关闭该角煤粉管路上的关断阀，切断煤粉供应，如果有两个角同时灭火即跳磨煤机；同时发生断弧时，电流消失，通过监视电流也可以即时发现问题并采取措施。
4.1.5应采取可靠的措施，保证等离子发生器在点火过程中，不结焦，不烧损燃烧器。
作为普通燃烧器使用时，同样不出现结焦现象。
4.1.6等离子燃烧器在锅炉达到最低稳燃负荷后等离子发生器可以退出运行作为主燃烧器使用。
作为主燃烧器时，其阻力不应比原燃烧器增加，同时仍然具有浓淡分离燃烧器的功能，其出力应与原燃烧器相同。
4.1.7等离子燃烧系统的设计，应以尽可能减少对正常运行燃烧组织影响。
针对本工程主燃烧器兼有等离子点火功能，等离子点火燃烧器在锅炉达到最低稳燃负荷后，可以切断等离子电弧作为主燃烧器正常使用。
正常使用时，不应影响锅炉的正常燃烧调整，不应造成锅炉受热面超温、燃烧器结焦、锅炉效率降低、NOx升高等问题。
为避免上述问题发生，燃烧器的设计除进行设计计算以外，应进行必要的冷态模化试验和1：
1的热态点火试验。
4.1.8等离子燃烧器应充分考虑在作为主燃烧器使用时不应造成锅炉受热面超温及燃烧器结渣、磨损、烧损等影响锅炉安全运行的问题。
等离子燃烧器的寿命应不低于原锅炉主燃烧器的寿命，易损件的寿命应不少于一个大修期（六年），且更换简单方便。
4.1.9等离子点火及稳燃系统采用硬接线方式与DCS系统连接，由DCS系统进行控制，保证系统的安全运行。
在主控室DCS操作员站以及就地均能够实现操作，完成点火及稳燃过程。
同时在集控室内的全炉膛火焰电视显示点火器的着火及运行情况，可以和原全炉膛火焰监视信号互相切换。
4.1.10设计、制造上应采取防止等离子燃烧器受热变形，造成周界间隙不均的措施。
4.1.11等离子燃烧器与一次风管道及燃烧器接口与锅炉厂生产的燃烧器设计接口一致，保证其互换性。
4.2设备规范及各分系统的性能要求
4.2.1设备规范
序号
项目
数值
单位
1
隔离变压器（带防护外壳）
变压器型式
树脂浇注干式隔离变压器
冷却方式
AN
绝缘耐热等级
F
联结组标号D,yn11
额定电流
A
额定电压
V
额定频率
50
HZ
重量
Kg
外型尺寸mm
外罩色标：
飞机灰，G10
外罩尺寸mm
进出线方式
下进下出
防护等级
IP43
2
整流柜（等离子电源控制柜）ZLG-200
额定输入电压
V
额定输入电流
A
额定频率
45-65
HZ
额定直流输出电压
V
额定直流输出电流
A
额定直流电流下的功耗
W
重量
Kg
外型尺寸mm
色标
飞机灰，G10
过载能力
180%
进出线方式
下进下出
防护等级
IP43
3
等离子燃烧器
型号
材质
耐热合金钢+耐磨合金钢
最小出力
根据锅炉原燃烧器设计
t/h
最大出力
根据锅炉原燃烧器设计
t/h
最大阻力
根据锅炉原燃烧器设计
Pa
一次风速
根据锅炉原燃烧器设计
m/s
煤粉浓度
根据锅炉原燃烧器设计
Kg/kg
一次风温
～75
℃
热电偶
K分度，铠装绝缘型，I级
4
等离子发生器
调节阀后空气压力
KPa
等离子拉弧空气压力
KPa
耗气量
Nm3/h
最小冷却水压力
Mpa
正常冷却水压力
Mpa
单台冷却水流量
t/h
消耗功率
kW
正常工作功率范围
kW
负荷电流工作范围
A
电弧电压工作范围
V
重量
Kg
5
等离子电源转接箱
防护等级
IP56
材质
不锈钢
尺寸
常规
6
图像火检探头
型号
探头风压与炉膛压差
Pa
探头风流量
Nm3/h
探头外径
mm
CCD工作电压
V
输出信号
镜头前端耐温
℃
探头长度
mm
7
冷风加热器（暖风器）
冷风加热器布置方式
设计压力
MPa
设计温度
℃
工作蒸汽压力
MPa（a）
工作蒸汽温度
℃
入口冷风温度
20
℃
出口风温
℃
风侧阻力
Pa
重量
t
容积
M3
长度
mm
接口尺寸
mm
8
一次风在线检测控制箱
外型尺寸
色标
防护等级
4.2.2对各分系统的要求
4.2.2.1等离子发生器（发生器）及燃烧器
根据招标方锅炉的实际情况，设计将锅炉最下一层4台煤粉燃烧器改造为兼有等离子点火及稳燃功能的等离子燃烧器；在锅炉点火和稳燃期间，该燃烧器具有点火和稳燃功能；在锅炉正常运行时，该燃烧器具有主燃烧器功能，且出力及燃烧工况与原来保持一致。
等离子燃烧器按照锅炉原有的煤粉燃烧器接口尺寸设计。
燃烧器上安装有等离子发生器，根据原主燃烧器的结构，等离子发生器采用轴向插入方式。
4.2.2.2供电系统
隔离变（带防护外壳）、整流柜进出线方式为下进下出。
整流柜控制电源要求：
由招标方UPS提供路220V,8A。
等离子发生器输出功率可灵活控制，满足锅炉点火及稳燃需要。
隔离变压器（带防护外壳）、电源控制柜由投标方供货，安装位置由设计院确定。
4.2.2.3控制系统
等离子点火及稳燃系统的控制系统直接纳入DCS系统，运行人员可以在DCS操作员站上完成启弧、停弧、功率调节等操作，所有的联锁保护逻辑都在DCS系统实现。
微差压变送器采用罗斯蒙特3051C，开关量仪表采用SOR，气动阀门控制用电磁阀：
ASCO产品。
电压等级：
220VAC；所有气动阀门配带的行程开关选用进口产品；电动执行器：
关断型采用国产执行机构（引进技术，一体化电动装置）：
AUTORK；气动执行机构：
采用STI产品；
操作系统满足运行要求，机组运行后如果现场需要增加等离子点火器就地操作按钮箱，由投标方免费提供。
所有的压力开关和变送器都必须放入相应的保护柜内，（备注:
增加四套就地压力表箱;载体风\冷却水压差开关\压力开关）控制和测量用的弱电信号必需远离等离子系统主电源，取之于强电系统的开关量反馈信号必需全部经过隔离继电器隔离，防止强电信号串入控制回路。
4.2.2.4冷却水系统
为保护等离子发生器，需用水冷却阴、阳极及线圈。
冷却水水质为化学除盐水，除盐水母管压力为1.3MPa。
运行时等离子发生器进出口设冷却水压差不小于0.2MPa,水温＜40℃，作为等离子发生器操作条件，以保证了等离子发生器的安全。
为了保证冷却水压力，需要增加一个手动压力调节阀（由投标方提供），单台等离子发生器设备用水量t/h；每台炉共需要用水量48t/h，采用厂用化学除盐水冷却。
冷却水系统保证为等离子发生器提供充足的冷却水，冷却水管道和阀门采用不锈钢。
4.2.2.7载体风系统
等离子系统的载体空气A层由厂用仪用压缩空气供气，在等离子载体压缩空气母管上设进口减压阀进行稳压。
单台等离子发生器所需风量Nm3/h,在等离子载体压缩空气母管上加装油水过滤装置（由投标方提供），并设进口减压阀（由投标方提供）进行稳压，投标方必需保证经过减压阀后的压缩空气满足等离子系统使用要求。
等离子发生器停止工作后，可在就地操作切换到锅炉送风机来的冷风进行吹扫和冷却，不再消耗仪用压缩空气。
冷却风压力为4kPa。
4.2.2.8燃烧器壁温监测系统
在燃烧器壁装有两支双支K分度热电偶，通过补偿导线进DCS系统，当燃烧器超温时，发出报警信号。
该设备安装位置必须靠近检修平台，方便检修。
4.2.2.9图像火检及冷却风系统
在4支等离子燃烧器上方的二次风喷口中各安装一个带CCD摄像机的火检探头，其视频信号送至集控室内两台四画面分割器，经处理后的视频信号，送到主控室工业电视。
两路视频信号通过视频切换器，在工业电视上分别显示各层的等离子燃烧器的火焰。
在点火和稳燃期间监视所有等离子燃烧器的火焰。
其12VDC电源装置由投标方提供，安装在招标方的控制辅盘内。
图像火检探头冷却风由招标方的锅炉FSSS火检冷却风机提供，不另配冷却风机。
单只火检探头最大冷却风量为Nm3/h，与炉膛压差不小于≮2.5KPa，单台炉图像火焰探头冷却风总量为m3/h,投标方负责设计最佳的图像火检探头安装位置。
等离子点火系统所有新加设备不能影响现有磨煤机火焰检测系统的正常运行。
4.3仪表及控制要求
4.3.1投标方配套供货的仪表和控制设备应采用符合国家最新标准和相应国际标准的产品，不得提供国家已公布淘汰或将淘汰的产品。
根据安装地点的要求，满足防爆、防火、防水、防尘、防腐的有关要求。
4.3.1.1等离子点火及稳燃控制由DCS系统完成，同时控制系统内部设有完善的保护逻辑，可保证系统的安全运行。
等离子发生器输出功率可灵活控制，满足锅炉点火及稳燃需要。
在DCS的操作员站实现等离子系统的控制和监视。
4.2.2投标方负责整套等离子煤粉点火控制系统的设计，控制系统满足整个系统和设备安全、可靠、经济运行的要求，并满足国家和国际相关规范的要求。
4.3.2等离子整套系统的控制
4.3.2.1等离子控制系统通过硬接线进入DCS，投标方协助DCS厂家在DCS中组态。
4.3.2.2系统操作在DCS系统完成，利用DCS的操作员站实现等离子系统的监控。
投标方应提供详细用以完成等离子点火系统采用程序自动控制、自动调节、联锁保护等功能所需的所有资料，包括热工测量控制系统图（包括静态画面）、调节SAMA图、控制逻辑图、I/O清单、各类设定值等。
资料深度应能满足招标方在DCS系统中直接进行编程、组态、参数设置。
4.3.2.3投标方配供就地控制柜（箱）应设有就地/远方控制方式切换开关，除实现就地监控外，还应留有与DCS系统硬接线接口。
4.3.2.4招标方DCS系统与投标方供货设备的接口在投标方就地仪表和控制设备的端子排上，以满足招标方可利用DCS的I/O信号直接对等离子点火系统各被控对象进行监视和控制。
4.3.2.5投标方应采用符合最新国家标准的元件和设备组件，热电偶采用K分度（双支）；模拟量信号为4～20mADC；开关量为无源干接点，接点形式为DPDT，接点容量为220VAC，5A、220VDC，3A。
就地显示的压力表（不锈钢防振）、温度计，其刻度盘直径至少应为150mm。
4.3.2.6投标方就地仪表和控制设备所需电源、气源由招标方提供。
投标方的变送器应为两线制，投标方的就地控制柜或动力柜应可接受招标方提供的两路电源。
投标方应提出系统内每个用电、用气对象所需的电源等级、容量和用气量。
4.3.2.7投标方应列出仪表和控制设备供货设备清单及工作范围，并由招标方确认。
4.3.2.8投标方应负责配合和并参与DCS厂家对锅炉FSSS控制逻辑（涉及到等离子点火部分）的组态，现场调试及按本协议书要求投入运行。
4.3.2.9FSSS控制逻辑应保证锅炉利用等离子点火系统启动时锅炉的安全，保证不对正常运行的FSSS功能带来危害，保证点火过程点火设备的安全。
FSSS控制逻辑至少应包括下列功能（不限于此）：
●在FSSS中设计磨煤机“正常运行模式”与“等离子运行模式”两种运行模式，并可相互切换，从而实现磨煤机FSSS逻辑切换功能；
●“正常运行模式”运行时，磨煤机维持原有的FSSS逻辑；
●任一台等离子点火装置异常，即发送“等离子点火装置故障”信号至DCS并报警；
●当磨煤机在“等离子运行模式”下运行时，任意两个等离子装置工作故障，联锁停相应磨煤机。
此逻辑在FSSS中由等离子发生器运行信号判别；
●当磨煤机在“等离子运行模式”运行时，该磨煤机跳闸，联锁等离子发生器跳闸；
●锅炉MFT时，等离子发生器应全部跳闸，并禁启；
4.4标准
4.4.1等离子点火及稳燃系统各设备的设计和制造，符合现行使用的国家相关标准和原部颁标准。
这些标准和规范至少包括：
GB/T—1991《一般用压缩空气质量等级》
GB50150—1991《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB50168—1992《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
GB50171—1992《电气装置安装工程盘、柜、二次回路结线施工及验收规范》
GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》
GB50254—50259—1996《电气装置安装工程低压施工及验收规范》
GBJ148—90《电力变压器、电抗器、互感器施工及验收规范》
DL435—1991《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》
DLGJ116—93《火力发电厂锅炉炉膛安全监检系统的设计技术规定》
DL／T616—1997《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》
DL5007——92《电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）》
DL5031——94《电力建设施工及验收技术规范（管道篇）》
DL/T748.1～1～10—01《火力发电厂锅炉机组检修导则1～10部分》
DL／T5047—95《电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）》
DL/T611—96《600MW锅炉运行导则》
SDJ279—90《电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇）》
NDGJ16—89《火力发电厂热工自动化设计技术规定》
电力部电安生（1994）257号《电力工业锅炉压力容器安全监察规定》
电力部电安生（1994）227号《电业安全工作规程》
劳动部劳锅字（1990）8号《压力容器安全技术监察规程》
劳动部发[1996]276《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
机械工业部发JBJ23-96《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
机械工业部发JBJ29-96《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收通用规范》
4.4.2如果本技术规范与规程、规范和标准明显抵触的条文，投标方及时通告招标方进行书面解决。
上述标准（或与未列出但需要执行的标准）相矛盾时，执行较高标准。
5性能保证
5.1等离子点火及稳燃装置适用于本工程煤种，并不少于20%的余量。
5.2层等离子发生器功率可用调节范围KW
5.3可更换阴极使用寿命≥50h
5.4阳极使用寿命≥500h
5.5等离子燃烧器设计出力范围与原锅炉主燃烧器出力相同
5.6等离子燃烧器使用寿命≥50000h
5.7冷态启动稳定着火时间≤180s
5.8在BMCR工况下，等离子燃烧器作为主燃烧器运行时锅炉NOx排放浓度不会增加。
5.9在锅炉效率保证工况下，等离子燃烧器作为主燃烧器运行，锅炉保证热效率降低。
5.10在等离子燃烧器设计范围内，等离子点火及稳燃装置投入时，燃烧器及所对的锅炉水冷壁不结渣。
6.等离子点火及稳燃系统的主要设计内容及招标方配合内容：
序号
设备系统名称
投标方范围
设计院范围
招标方范围
1
等离子燃烧器、等离子发生器
等离子燃烧器总装图，等离子发生器总装图，系统示意图。
燃烧器入口导向
升级会员 