余热发电工程初步设计.docx
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余热发电工程初步设计
（1×75MW）余热发电工程
（检索号：
50－F1871C－A01）
初步设计
第一卷设计说明书
第一章概述
1.1设计依据
1.2工程概况
1.3电厂主机及运行方式
1.4改扩建工程简况与本工程的关系
1.5设计内容、范围与分工
第二章厂址简述
2.1厂区自然条件及余热发电条件
2.1.1厂址条件
2.1.2电厂水源
2.1.3水文气象
2.1.4工程地质
2.1.5交通运输
2.2电厂与城市、农村及邻近企业的关系
第三章电力负荷、热力负荷及发电厂容量
3.1电力负荷
3.2热力负荷
3.3电厂规划容量
3.4电厂建设进度
第四章主要设计原则
4.1工程设计特点及主要指导思想
4.2主机设备的主要技术规范
4.3各专业主要系统选择与布置
4.3.1总图运输部分
4.3.2热机部分
4.3.3电厂化学部分
4.3.4系统继电保护、调度自动化及通信部分
4.3.5电气部分
4.3.6热工自动化部分
4.3.7土建部分
4.3.8采暖通风及空气调节部分
4.3.9水工部分
4.3.10消防部分
第五章施工组织设计大纲部分
第六章环境保护
第七章劳动安全及工业卫生
第八章水土保持
第九章节能、节约用地及原材料措施
第十章运行组织及设计定员
第十一章主要技术经济指标
第十二章提高工程技术水平和设计质量的措施
第十三章存在问题及建议
xx公司（1×75MW）余热发电工程
初步设计
专题报告目录
1、75MW余热发电机组跳闸对2×142MW抽汽机组的影响分
析专题报告（F1871C－J11）
2、75MW余热发电机组与2×142MW供热机组协调运行研
究专题报告（F1871C－K04）
3、循环水系统优化专题报告（F1871C－S11）
xx公司（1×75MW）余热发电工程
初步设计
总目录
第一卷设计说明书、图纸及专题报告（50－F1871C－A01）
第二卷概算书（50－F1871C－E02）
第三卷主要设备材料清册（50－F1871C－Q03）
xx公司（1×75MW）余热发电工程
初步设计
图纸目录
序
号
图号
图纸名称
备注
1
F1871C－X01
2000年洛阳市110kV及以上电网现状图
2
F1871C－X02
2003年洛阳市110kV及以上电网规划图
3
F1871C－Z01
厂址总体规划图
4
F1871C－Z02
厂区总平面及竖向布置图
5
F1871C－Z03
厂区管线规划图
6
F1871C－J01
热力系统图
7
F1871C－J02
汽机房底层平面布置图（方案一）
8
F1871C－J03
汽机房6.30m层平面布置图（方案一）
9
F1871C－J04
汽机房运转层平面布置图（方案一）
10
F1871C－J05
汽机房断面布置图（方案一）
11
F1871C－J06
厂区管道平面布置图
12
F1871C－J07
汽机房底层平面布置图（方案二）
13
F1871C－J08
汽机房6.30m层平面布置图（方案二）
14
F1871C－J09
汽机房运转层平面布置图（方案二）
15
F1871C－J10
汽机房断面布置图（方案二）
16
F1871C－H01
循环水加药系统图
17
F1871C－H02
水汽取样系统图
18
F1871C－D01
电气主接线（方案一）
19
F1871C－D02
电气主接线（方案二）
20
F1871C－D03
电气总平面及电缆沟道布置图
21
F1871C－D04
短路电流计算接线图等值阻抗图及计算结果表
22
F1871C－D05
设备选择结果表
23
F1871C－D06
母线及电缆选择结果表
24
F1871C－D07
厂用电原则接线图
25
F1871C－D08
6kV厂用电负荷统计及高厂变容量选择结果表
26
F1871C－D09
主厂房380/220V低压厂用工作变负荷统计及容量选择结果表
27
F1871C－D10
厂用配电装置平断面图
28
F1871C－D11
110kV屋内配电装置＃3主变进线间隔平、断面布置图
29
F1871C－D12
＃3发电机出线小室平面布置图（方案一）
30
F1871C－D13
＃3发电机出线小室I－I、Ⅱ－Ⅱ断面图（方案一）
31
F1871C－D14
＃3发电机出线小室平面布置图（方案二）
32
F1871C－D15
＃3发电机出线小室I－I、Ⅱ－Ⅱ断面图（方案二）
33
F1871C－D16
主厂房电缆通道示意图
34
F1871C－D17
电气继电器室平面布置图
35
F1871C－D18
交流不停电电源系统原理图
36
F1871C－D19
220V直流系统接线图
37
F1871C－D20
发变组保护配置接线图
38
F1871C－Y01
调度自动化信息范围图
39
F1871C－K01
1×75MW机组12.5米层集控室和6.3米层热控电子设备间平面布置图
40
F1871C－K02
热控设备表
41
F1871C－K03
循环水泵房值班室平面布置图
42
F1871C－K04
1×75MW机组汽机房12.6米层下热控电缆主通道走向图
43
F1871C－T01
汽机房±0.000m平面图
44
F1871C－T02
汽机房6.300m平面图
45
F1871C－T03
汽机房12.600m平面图
46
F1871C－T04
汽机房1－1剖面图
47
F1871C－T05
汽机房立面图
48
F1871C－T06
汽机房固定端立面图
49
F1871C－T07
汽机基础荷载分布图
50
F1871C－T08
汽机基础运转层平面布置图
51
F1871C－T09
A－A剖面图
52
F1871C－T10
1－1～5－5剖面图
53
F1871C－N01
汽机房机械通风平面布置图（方案一）
54
F1871C－N02
汽机房机械通风1－1剖面图（方案一）
55
F1871C－N03
汽机房自然通风示意图（方案二）
56
F1871C－S01
水量平衡图
57
F1871C－S02
供水系统图
58
F1871C－S03
循环水泵房±0.00米层平面图（方案一）
59
F1871C－S04
循环水泵房剖面图（方案一）
60
F1871C－S05
循环水泵房±0.00米层平面图（方案二）
61
F1871C－S06
循环水泵房剖面图（方案二）
62
F1871C－S07
3500m2冷却塔±0.00m管道平面布置图
63
F1871C－S08
冷却塔平面图
64
F1871C－S09
冷却塔淋水填料剖面图
65
F1871C－S10
3500m2冷却塔立面图
66
F1871C－01
施工场地总布置示意图
67
F1871C－02
工程进度控制网络图
第一章概述
1.1设计依据
xx公司（1×75MW）余热发电工程初步设计按下列文件编制的。
（1）“关于xx公司（1×75兆瓦）余热发电工程可行性研究报告的批复”。
（2）“关于xx公司（1×75MW）余热发电工程可行性研究报告书的请示”。
（3）xx热电有限责任公司利用余热建设1×75MW发电机组技改工程项目可行性研究报告审查会议纪要。
（4）河南省电力公司文件豫电[2001]1683号“关于印发xx热电有限责任公司利用余热建设1×75MW发电机组接入系统审查意见的通知”。
（5）河南省环境保护局豫环监表[2001]118号“关于xx热电有限责任公司利用余热建设1×75MW发电机组技改工程环境影响报告表”的批复。
（6）西南电力设计院与xx热电有限责任公司签订的工程勘测设计合同（2001）西南电设合字第52号。
（7）xx公司（1×75MW）余热发电工程初步设计方案评审会议纪要。
（8）洛阳热电厂四期改扩建（2×140MW）工程施工图设计文件。
（9）东方汽轮机厂与东方电机股份有限公司提供的汽轮机，发电机设备的初步设计资料。
1.2工程概况
1.2.1工程名称：
xx热电有限责任公司利用余热建设1×75MW发电机组技改工程，下称：
xx公司（1×75MW）余热发电工程。
1.2.2工程性质：
技术改造
1.2.3建设规模：
在洛阳热电厂四期改扩建（2×140MW）工程的基础上，再安装一台1×75MW后置式凝汽式汽轮发电机组，并留有洛阳热电厂老机组改造为2×300MW机组场地条件。
电厂的最终规模按959MW考虑。
1.2.4资金来源：
注册资金25％，融资75％。
1.2.5工程进展情况
2002年元月23日由河南省经济贸易委员会主持在郑州市对xx热电有限责任公司利用余热建设1×75MW发电机组技改工程的可行性研究报告进行了审查。
2002年2月初xx热电有限责任公司，西南电力设计院分别向东方汽轮机厂、东方电机股份有限公司签订了1×75MW汽轮机与汽轮发电机技术协议。
2002年4月上旬，我院根据“可行性研究报告”审查会议纪要及汽轮机、发电机厂家提供的设备资料，编制洛阳热电有限责任公司利用余热建设1×75MW发电机组技改工程可行性研究报告（报批稿），送河南省经贸委。
2002年5月17日至20日xx热电有限责任公司、河南省电力行业协会，西南电力设计院在四川德阳市分别同东方汽轮机厂和东方电机股份有限公司召开了75MW余热发电机组汽轮机与汽轮发电机的第一次技术联络会。
5月25日、6月5日东方汽轮机厂、东方电机股份有限公司提供了75MW汽轮机与发电机本体部分的初步设计资料。
6月初我院开始组织xx热电有限责任公司1×75MW余热发电工程的初步设计。
2002年月日“1×75MW余热发电工程初步设计的方案”进行评审。
1.3电厂主机及运行方式
根据关于xx公司（1×75MW）余热发电工程可行性研究报告书的批复要求，本工程安装一台75兆瓦属非标准型的中温低压凝汽式汽轮发电机组。
分别采用东方汽轮厂生产的汽轮机，东方电机厂生产的汽轮发电机产品。
洛阳热电厂四期改扩建（2×140MW）工程的两台供热机组，是以热定电方式在电网中带基负荷运行。
鉴于75MW汽轮发电机组系利用2×142MW供热机组剩余工业抽汽发电，因此本机组在电网中带基本负荷运行也可参与调峰运行，采取定压式运行方式。
1.4洛阳热电厂简况与本工程的关系
洛阳热电厂是50年代中期苏联援建156项工程之一，是我国首批建设的高温高压的热电厂，从1957年第一台工业供热机组投产发电起，历经三次扩建，截止70年代装机总容量达18.5万千瓦。
由于洛阳热电厂老机组设备老化、超期服役、生产安全性差、严重影响热用户正常生产，同时该供热片区曾预测1995年热负荷将要增至439.6吨/时，另据市供热区热力规划、计划实现集中供热，将顶替供热范围已建总容量为977t/h，259台低效率，污染严重的小锅炉，因此1991年国家批准洛阳热电厂四期改扩建（2×142MW）工程，1999年5月29日，12月10日两台142MW供热机组分别投产运行，以满足日益增长的热负荷需要。
洛阳热电厂四期改扩建（2×142MW）工程场地位于老机组主厂房西侧有15.6公顷场地布置改扩建主厂房及除煤场外的其它主要辅助生产设施及安装施工场地，煤场设于电厂北的涧河与陇海铁路之间地带。
本工程在洛阳热电厂四期改扩建二台140MW供热机组的主厂房的扩建端外40m老机组主厂房安装一台75MW中温低压凝汽式汽轮发电机组，因此本工程与四期改扩建工程关系至关密切。
（1）本工程1×75MW凝汽式汽轮发电机组的新蒸汽系利用四期改扩建工程两台142MW供热机组生产抽汽除满足工业区供热需要外的余下的中温低压的生产抽汽。
其凝结水经凝结水泵升压后返回到技改工程的低压除氧器中。
（2）余热发电机组所需补给水量，尚由四期改扩建工程补给水的余量供给。
（3）余热发电机组的出线直接接到四期改扩建工程110kV屋内配电装置的预留间隔。
（4）本工程备用电源取自四期改扩建工程现有的＃1起动/备用变压器。
（5）循环水处理利用四期改扩建工程弱酸处理系统。
（6）本工程的公用系统系与四期改扩建工程共用。
1.5设计内容、范围与分工
1.5.1根据勘测设计合同规定，本工程我院承担下列设计内容和范围：
（1）本工程的总体规划及厂区总布置，竖向和地下设施的设计；
（2）主厂房布置；
（3）主厂房及厂区主要辅助、附属建构筑物结构及其地基基础选择与论证；
（4）热力系统及设备选择与布置设计；
（5）供水系统，厂内上下水系统及水工建（构）筑物设计；
（6）汽水取样、循环水处理设备选型与布置设计；
（7）电气主接线及厂用电接线方式与布置、照明及设备选型设计；
（8）机、电控制方式的选择及控制室的布置设计；
（9）厂内通信、远动、保护方式的设备选择与布置设计；
（10）主、辅建筑通风及空气调节设计；
（11）施工组织设计大纲设计；
（12）环境保护、劳动安全与工业卫生；
（13）运行组织与设计定员；
（14）消防系统及设备选型和布置设计；
（15）主要设备材料清册的编制；
（16）工程概算书的编制。
1.5.2下列设计项目未包括在本设计范围：
（1）110千伏屋内配电装置的设计；
（2）电厂生活住宅的规划与设计；
（3）电厂厂前区的布置与设计。
第二章厂址简述
2.1厂区自然条件及余热发电条件
2.1.1厂址条件
洛阳热电厂位于洛阳市西部工业区。
老厂区呈三列式布置，由北向南依次布置贮煤场—主厂房—升压站。
喷水池布置在升压站东侧。
辅助、附属生产建筑布置在厂区东侧、主厂房固定端前。
入厂主干道以南形成宽阔厂前区。
洛阳热电厂四期改扩建工程在老厂区主厂房以西的场地进行。
厂区位于老厂扩建端，由北向南依次布置冷却塔，110kV屋内配电装置—主厂房。
主厂房与老厂主厂房扩建端脱开40m。
目前老厂所有锅炉和6、7号汽机都已停运，余下机组利用2×142MW机组锅炉富裕蒸汽发电，本期工程余热发电机组安装在改扩建（2×142MW）工程主厂房以东，老厂主厂房扩建端。
洛阳热电厂厂区自然地坪标高为162m左右，高于百年一遇洪水位157.33m。
2.1.2电厂水源
洛阳热电厂老厂的补充水源取自涧河和城市自来水，由于涧河水量严重不足，主要依据城市自来水供给，日供水量约4.0×104t/d。
洛阳热电厂改扩建（2×142MW）工程实施后所需补给水量4.8×104t/d来自城市自来水。
本期扩建余热发电机组需补给水量374t/h（非采暖期）；302t/h（2005年采暖期热负荷）拟考虑利用2×142MW供热机组的供热抽汽热负荷降低，所减少的自来水量544t/h（非采暖期）；357t/h（2005年采暖期热负荷）供给不再新增自来水用量。
水源是有保证。
2.1.3水文气象
2.1.3.1涧河设计洪水位
根据河南省水文总站实测37年涧河流量资料经考证推算得知：
1958年大洪水为历史上涧河发生的最大洪水，其应频率大于百年一遇。
在流经电厂河段的水泵房处，实测到1958年洪水位157.33米，低于涧河南岸地面约5米，因此涧河在电厂河段不会构成洪水威胁。
2.1.3.2气象条件
洛阳市属于暖温带大陆性季风气候，大气环流的季节变化较为明显，冬季受极地气流控制，天气寒冷干燥；夏季受北太平洋副热带高压影响，高温高湿，其气象特征如下：
多年平均气温14.6℃（1951～1980）
历年极端最高气温44.2℃（1966.6.20）
历年极端最低气温－18.2℃（1969.2.1）
多年平均相对湿度65%（1951～1980）
历年最小相对湿度0%（1951～1980）
多年平均降水量601.1mm
历年最大定时风速20m/s
历年最大冻土深度21cm
历年最大积雪深度25cm
基本风压0.35kN/m2
年主导风向NE
2.1.4工程地质
根据洛阳热电厂改扩建（2×142MW）工程地质资料揭示，本余热发电工程扩建场地主要由第四系黄土（粉质粘土及粉土）和卵石构成，其顶部为厚度分布不均的人工填土覆盖。
地层分布自上而下分别为：
人工填土、黄土状粉质粘土、黄土状粉土、卵石等组成，主要持力层黄土状粉土地耐力为150～170KPa，黄土状粉土具有一定的湿陷性，场地属Ⅰ级（轻微）非自重湿陷性黄土。
尚未发现不良地质现象。
地下水埋藏较深约20.4m，属潜水型，可不考虑其对基础影响。
地震基本烈度位于6度区。
2.1.5交通运输
·铁路运输，老厂铁路专用线从洛拖编组站接轨，新厂铁路专用线从洛阳西站接轨。
本期扩建工程发电设备、材料可通过已有铁路专用线直达厂内。
·公路运输，进厂主干道连接市区干道华山路，交通运输方便。
距新厂煤场北侧2km处310国道，汽车运煤由专用道路与国道相连。
2.2电厂与城市及邻近企业的关系
洛阳热电厂地处洛阳市涧西工业区，厂区东邻华山路，北侧为一洛拖铁路编组站及涧河，西侧、南侧与洛拖厂仅一墙之隔。
洛阳热电厂建设安装二台142MW供热机组，分别向电厂周围的洛阳拖拉机厂、洛阳轴承厂、铜加工厂、洛阳矿山机械厂、河南柴油机厂及洛阳耐火材料厂等大型重点骨干企业供给生产和采暖用汽。
第三章电力负荷、热力负荷及发电厂容量
3.1电力负荷
3.1.1洛阳市电力系统概况
洛阳供电区位于河南省西部，除向洛阳市所辖九个县（市）六区供电外，还担负着洛三地区电力东送的任务，在省网中占有重要的位置。
洛阳供电区电源主要来自省网，部分来自区内地方小水电、火电厂。
至2000年底，洛阳供电区内共有系统统调电厂5座，装机容量2859MW；有地方公用电厂5座，装机容量360MW；较大的地方小水电4座；企业自备电厂1座。
现有500kV牡丹变电站1座，变电容量2×750MVA；220kV变电站6座（龙门、朝阳、陡沟、九都、吉利、左寨），主变13台，全部为有载调压变压器，总变电容量1596MVA，220kV线路35条，总长718.2公里，500kV线路总长200.8公里。
洛阳供电区现有110kV公用变电站34座，主变62台，变电容量1833.5MVA，110kV线路89条，线路总长980.2公里。
2000年，洛阳供电区全口径电量63.43亿千瓦时，最大负荷1110MW。
洛阳市城网目前有220kV变电站4座（朝阳、陡沟、九都、龙门），变电容量1080MVA。
在城区外围形成220kV双环网架，网架电源北有500kV牡丹变，南有伊川电厂，东有首阳山电厂，中有洛阳热电厂。
城区220kV网架通过东、西、南、北的220kV联网线路与省网相连，在省网中起着贯通东西，承接南北，西电东送，北电南送的重要任务。
至2000年底，洛阳市城网共有110kV变电站17座（不包含东牵、关钢用户变），总变电容量为1133MVA。
城网110kV网架在城区外围也基本形成双环网架，其余深入负荷中心的110kV变电站在此双环网架上以双兀双T接线为主。
2000年洛阳市城区用电量达到28.43亿千瓦时，最大负荷510MW。
2000年洛阳市110kV及以上变电站见表3.1.1－1。
2000年洛阳市110kV及以上电网现状见F1871C－X01。
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