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电力企业建设总说明书

卷册检索号

21-F154C-A01

市平庄热电煤矸石热电厂新建工程

初步设计

第一卷说明书

电力工程设计甲级证书证书编号060021-sj

辽宁电力勘测设计院

2003年10月

市平庄热电煤矸石热电厂新建工程

初步设计

第一卷说明书

批准：

编写：

分卷目录

第一卷说明书21—F154C—A01

第二卷劳动安全与工业卫生21—F154C—Q

第三卷电厂消防21—F154C—S

第四卷概算部分21—F154C—E

第五卷主要设备材料清册21—F154C—A02

第六卷附图21—F154C—A03

参加人员

专业主设人专工主任工程师

热机专业银姬郭宁林

输煤专业彤宇佟毓翔林

除灰专业王铁英春毅林

化学水处理专业田丰鹏林

环境保护专业王鑫王鑫林

劳动安全与工业卫生王鑫王鑫林

总图专业吴谦吴谦王永红

施工组织吴谦吴谦王永红

土建专业仁峰敏义王永红

暖通专业庆福史勤林

水工工艺子旭子旭林

电厂消防子旭子旭林

水工结构伟绍中林

电气一次义田惠娟高宏

电气二次英敏阳高宏

热工控制邢英迈建军高宏

系统保护英敏阳高宏

通信专业英敏阳高宏

远动专业英敏阳高宏

技经专业世光田恩东安鹤立

说明书目录

1总的部分

1.1概述

1.2厂址简述

1.3电力负荷、热力负荷及发电厂容量

1.4主要设计原则

1.5主要技术经济指标

1.6存在问题及建议

2电力系统部分

2.1电厂接入电网方案

2.2电气主接线

2.3系统继电保护及安全自动装置

2.4系统调度自动化

2.5系统通信

3总图运输部分

3.1概述

3.2全厂总体规划

3.3厂区总平面

3.4竖向布置

3.5交通运输

3.6管线与沟道布置

3.7绿化

4热机部分

4.1概述

4.2燃料

4.3燃烧系统及辅助设备选择

4.4热力系统

4.5系统运行方式

4.6主厂房布置

4.7主要辅助设备选择

4.8辅助设施

5运煤部分

5.1概述

5.2卸煤装置及贮煤设施

5.3筛碎设备

5.4运煤系统及运行方式

5.5辅助设施

5.6运煤车间辅助建筑

5.7煤尘防治及安全措施

6除灰渣部分

6.1概述

6.2除灰渣系统的选择

6.3除灰渣设备选择及布置

7电厂化学部分

7.1概述

7.2锅炉补给水处理

7.3冷却水处理

7.4给水、炉水校正处理及汽水取样

7.5热网补给水处理

8电气部分

8.1概述

8.2电气主接线

8.3短路电流计算

8.4导体及设备选择

8.5厂用电接线及布置

8.6事故保安及不停电电源

8.7电气设备布置

8.8直流电系统

8.9二次线、继电保护及自动装置

8.10过电保护与接地

8.11照明和检修网络

8.12厂通信

8.13远动

8.14辅助车间

8.15电缆设施

9热工自动化部分

9.1概述

9.2热工自动化水平

9.3热工自动化功能

9.4DCS控制系统的组成

9.5热工自动化主要设备选型

9.6辅助车间的控制系统

9.7热工自动化电源

9.8热工自动化试验室

10建筑结构部分

10.1概述

10.2厂址自然条件和设计主要技术数据

10.3地基与基础

10.4主厂房建筑结构设计

10.5其他主要生产建筑物

10.6辅助和附属建筑物

10.7建（构）筑物一览表

11采暖通风及空气调节部分

11.1概述

11.2采暖热源及热媒

11.3主厂房采暖、通风及空调

11.4生产、辅助生产建筑的采暖、通风及空调

11.5运煤系统采暖、通风、除尘

11.6厂区采暖热网

11.7厂区热网及热网首站

12水工部分

12.1概述

12.2区域自然条件

12.3全厂水务管理和水量平衡

12.4供水系统选择及布置

12.5冷却设施

12.6贮灰场

12.7生产、生活给水系统

12.8生活污水处理及工业废水处理

13环境保护

13.1概述

13.2烟气污染防治

13.3生活污水处理及工业废水处理

13.4灰渣治理及综合利用

13.5噪声治理

13.6绿化

13.7环保管理及监测

13.8环保投资费用

14消防部分

14.1概述

14.2厂区总平面布置及交通要求

14.3建筑物与构筑物要求

14.4消防给水系统和电厂各系统的消防措施

14.5火灾报警及控制系统

14.6消防供电

14.7采暖通风与空气调节设施的防火

15劳动安全与工业卫生

15.1概述

15.2防火、防暴

15.3防尘、防毒

15.4防电伤、防机械伤害及其它伤害

15.5防暑、防寒、防潮

15.6防噪声、防震动

15.7其它安全措施

15.8劳动安全和工业卫生机构及设施

15.9综合评价

15.10劳动安全与工业卫生投资概算

16节约能源及原材料

16.1概述

16.2节约用水

16.3节约用地

16.4节约钢材、木材等其它原材料

17施工组织大纲部分

17.1概述

17.2施工总平面布置

17.3主要施工方案与大型机具配备

17.4施工控制进度

17.5交通运输条件及大件设备运输

18劳动组织及定员

18.1定员原则

18.2电厂定员

附图目录

1厂区总平面及竖向布置图F154C—A03—01

2厂区管沟规划图F154C—A03—02

3施工总平面布置示意图F154C—A03—03

4主厂房采暖通风布置图F154C—A03—04

5主厂房自然通风示意图F154C—A03—05

6主厂房大件设备起吊方案图F154C—A03—06

7施工进度控制图F154C—A03—07

8燃烧系统图F154C—A03—08

9点火油系统图F154C—A03—09

10热力系统图F154C—A03—10

11主厂房底层平面布置图F154C—A03—11

12主厂房运转层平面布置图F154C—A03—12

13主厂房横断面图F154C—A03—13

14工业水系统图F154C—A03—14

15运煤系统工艺流程图F154C—A03—15

16运煤系统平面布置图F154C—A03—16

17运煤系统剖面图F154C—A03—17

18除灰渣系统图F154C—A03—18

19除灰渣设施总平面布置图F154C—A03—19

20空压机房布置图F154C—A03—20

21灰库布置图F154C—A03—21

22化学水处理系统图F154C—A03—22

23化学水处理系统平面布置图F154C—A03—23

24ECS电气自动化系统网络示意图图F154C—A03—24

25火灾自动报警系统图F154C—A03—25

26发电机变压器组保护配置图F154C—A03—26

27电气主接线图F154C—A03—27

28短路电流计算接线及阻抗图F154C—A03—28

29高低压厂用电原理接线图F154C—A03—29

30电气建（构）筑物及设施平面布置图F154C—A03—30

3166千伏配电装置平面布置图F154C—A03—31

3266千伏屋外配电装置主变进线断面布置图F154C—A03—32

33发电机出线小室平断面布置图F154C—A03—33

34主厂房厂用配电装置平断面布置图F154C—A03—34

35220千伏直流系统图F154C—A03—35

36集中控制制室平面布置图F154C—A03—36

37分散控制系统（DCS）配置示意图F154C—A03—37

38主厂房建筑总图-底层平面图F154C—A03—38

39主厂房建筑总图-运转层平面图F154C—A03—39

40主厂房建筑总图-除氧间各层平面图（之一）F154C—A03—40

41主厂房建筑总图-除氧间各层平面图（之二）F154C—A03—41

42主厂房建筑总图-横剖面图F154C—A03—42

43主厂房建筑总图-汽机房侧立面图F154C—A03—43

44主厂房建筑总图-固定端立面图F154C—A03—44

45主厂房建筑总图-锅炉房侧立面图F154C—A03—45

46主厂房建筑总图-扩建端立面图F154C—A03—46

47生产办公楼-平、立、剖面图F154C—A03—47

48集中控制室-平、立、剖面图F154C—A03—48

49供水系统图F154C—A03—49

50循环水管沟布置图F154C—A03—50

51全厂水量平衡图F154C—A03—51

52热网首站剖面布置图F154C—A03—52

53热网首站平面布置图F154C—A03—53

54热网首站系统图F154C—A03—54

55冷却塔平、剖面图F154C—A03—55

56集控楼一层电子设备间平面布置图F154C—A03—56

57除氧煤仓间各层平面布置图F154C—A03—57

附件目录

1自治区发展和改革委员会文件：

发改基础字[2003]5号“关于市平庄热电煤矸石热电厂新建工程可行性研究报告的批复”

2003年09月12日

1总的部分

1.1概述

1.1.1前言

平庄地区地处煤炭之乡，煤炭储量十分丰富。

平庄煤业（集团）有限责任公司所属各矿井年生产原煤1000万吨，煤种以褐煤为主，适合发电厂发电。

由于地质构造的原因，每年伴产生的煤矸石在40万吨～50万吨以上。

这些在地面大量堆积的煤矸石俗称“矸子山”，其发热量均在4500千焦/千克～6500千焦/千克左右，在地面堆放三个月后开始自燃。

产生的烟尘和碳硫化合物对当地环境造成了严重的污染，给当地政府的环境治理工作带来了相当大的困难并浪费了大量的资金，对附近居民的生活造成了极大的侵害。

同时，也影响了煤矿的正常生产，治理平庄地区的煤矸石污染问题已经迫在眉睫。

因此，开发利用煤矸石进行热电联产，既节约能源，又改善环境，达到资源综合利用，减少氮硫化合物和粉尘的污染的目的。

不仅符合我国的产业政策，而且也是政府扶持和鼓励的开发项目。

热电厂是东北地区电力行业中的骨干企业，建厂历史悠久，有着丰富的基本建设与热电厂管理经验，技术与资金实力雄厚。

为了实现其多元化经营的发展目标，改善地方环境，拟出资组建市平庄煤矸石热电厂的建设项目。

该项目以其国家扶持政策好，地区投资环境宽松、市地方政府的支持力度大、项目建设地点较好等诸多有利条件，获得了各投资者的重点关注。

按照市平庄地区政府“十·五”期间发展规划，要进一步加强市区规划、建设和管理。

坚持高起点、大手笔，重新修订城区规划，突出特色和风格，提高城市文化艺术品位。

坚持合理布局、科学规划、规模适度、注重实效的原则，加快城市的建设步伐。

在市平庄地区的这一总的发展规划格局中，加强城市的基础设施建设是其核心部分，而建设城市集中供热系统属于其城市基础设施建设中的重要一环。

为此，地方政府将煤矸石热电厂及城市集中供热管网的建设作为重点招商引资项目，并从多方面给予大力支持。

以期尽早实现城区的集中供热，改善环境，造福社会。

本报告在经过大量现场勘察的基础上，重点论述了该项目的厂

址现状，以及热力系统、输煤系统、除灰系统、水处理系统、电气系统、控制系统、总平面布置方案等工程设想。

在此基础上，对建厂的一期工程进行了投资估算。

1.1.2设计依据

a）自治区发展和改革委员会文件：

发改基础字[2003]5号“关于市平庄热电煤矸石热电厂新建工程可行性研究报告的批复”

2003年09月12日

b）电力勘测：

“市平庄热电煤矸石热电厂新建工程可行性研究报告”；

2003年06月

1.1.3工程性质

本工程为煤矸石综合利用项目，即在消耗平煤集团古山三矿年产50万吨左右煤矸石的前提下，确定热电厂的装机容量为4台12兆瓦双抽凝汽式供热机组。

在利用煤矸石进行发电的同时，对市平庄城区进行集中供热。

根据国务院国发（1996）36号文件“国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用意见的通知”和八部委资[1998]80号“关于印发《煤矸石综合利用管理办法》的通知”精神，符合国家的产业政策。

1.1.4建设规模及规划容量

a）建设规模

根据自治区发展和改革委员会文件：

发改基础字[2003]5号“关于市平庄热电煤矸石热电厂新建工程可行性研究报告的批复”以及平庄地区供热负荷的发展规划，本期工程建设规模为2台12兆瓦双抽凝汽式汽轮发电机组及2台75吨/时次高压煤矸石循环流化床锅炉。

b）规划容量

根据根据自治区发展和改革委员会文件：

发改基础字[2003]5号“关于市平庄热电煤矸石热电厂新建工程可行性研究报告的批复”以及市热力规划，市平庄热电煤矸石热电厂最终规划容量为4台12兆瓦双抽汽凝汽式汽轮发电机组及5台75吨/时次高压煤矸石循环流化床锅炉。

届时，全厂发电容量将达到48兆瓦。

1.1.5可行性研究报告批复的主要容

自治区发展和改革委员会于2003年09月12日，以发改基础字[2003]5号文对“市平庄热电煤矸石热电厂新建工程可行性研究报告”作了批复：

“我委认为该项目的建设主要是为了满足平庄地区快速增长的供热需求，实施集中供热，取代市区的小型锅炉房。

所以该项目符合国家计委计基础[2000]1268号文件精神，确属热电联产项目。

……至2001年底，平庄城区居民，企事业单位采暖面积已达250万平方米，预计到2005年为275万平方米，2010年达到350万平方米；现有工业用汽单位3个，工业热负荷为23.5吨/小时，随着平庄工业园区的建设及城市规模的扩大，预计到2005年工业热负荷可达38吨/小时。

目前平庄地区无集中供热，主要由小区锅炉房、土炕及土暖气供暖，小锅炉房分布较多，采暖期城区空气质量较差，污染严重，已不能满足环保及城市发展要求。

因此，拟建设平庄热电厂，采用集中供热，可以改善城区环境及市容市貌，减少空气污染，合理充分利用煤矸石资源，提高能源利用率，满足城市发展需求。

该项目符合国家的能源政策、产业政策和环保政策。

因此，按照国家计委计基础[2000]1268号“关于发展热电联产的规定”的文件精神，我委同意建设平庄热电厂工程。

……本期工程建设2台75吨/时次高压循环流化床锅炉，2×12MW双抽汽凝汽式发电机组。

……工程估算总投资20791万元，资本金4158.2万元占总投资的20%，由热电厂和元宝山政府共同出资，其余资金申请银行贷款。

”

1.1.6主机组型式及运行方式

a）主机组型式

根据平庄热电的主机组设备招标结论，锅炉厂、汽轮机厂以及东风电机厂分别中标。

招标工作结束后，市平庄热电煤矸石热电厂、电力勘测与各个主机组制造厂签定了锅炉、汽轮机和发电机的技术协议。

b）运行方式

1）本期工程承担向平庄城区提供采暖用热水，向平庄地区部分工矿企业提供生产用蒸汽负荷。

除此之外，还承担者向平庄地区66千伏电力网供电的任务。

2）机组的设计年利用小时数为5500小时。

3）根据国家有关规定，市平庄热电煤矸石热电厂主机组及其辅助系统建成后，按照带基本负荷设计。

1.1.7设计围

a）我院负责的设计围

1）厂区围墙总平面及地下管网设计；

2）厂区竖向布置规划和土石方平衡；

3）主厂房、辅助车间生产设施工程设计；

4）66千伏配电装置的工程设计；

5）循环水系统、化学水处理系统及给排水系统的工程设计；

6）全厂运煤系统及其控制系统的工程设计；

7）厂除灰渣系统及其控制系统的工程设计；

8）全厂照明和厂通信系统的工程设计；

9）全厂消防、环境保护以及劳动安全与工业卫生工程设计；

10）厂区建（构）筑物设计；

11）施工组织设计大纲；

12）工程总概算；

b）以下项目不属我院设计围

1）接入电力系统工程设计；

2）厂外热力管网工程设计；

3）厂外排水工程设计；

4）热电厂生活区以及生活福利区的工程设计；

5）环境评价报告；

1.2厂址简述

拟建热电厂厂址位于平庄古山镇新房身村，该厂址位于平庄城区东部，其南邻平元公路（平庄规划中的环北路），西邻工矿设备集团总公司九分厂及新房身小学，西邻规划中的环东路，东邻规划中的华山路，厂区距平庄区自来水二水源地约1500米。

本工程拟建场地隶属于古山镇新房身村，属城市规划用地围，该厂区东西向长度约350米，南北向宽度约230米，呈矩形，占地约8.05公顷。

该场地自然地面标高在506.5～511.7之间，地形呈北高南低，地势高差较大，场地整平土方量较大，厂区有两条长度分别为160米和120米长，1.5米左右深的天然土坑。

拟建场地原为新房身村耕地，拟建场地没有建筑物需拆除。

该厂址有二条灌溉用线路在拟建厂区通过；该厂址地下水资源比较丰富。

1.3电力负荷、热力负荷及发电厂容量

1.3.1电厂在系统中的作用和地位

市平庄热电有限责任公司煤矸石热电厂建设厂址位于市元宝山区平庄镇的西北，根据“平庄热电有限责任公司煤矸石热电厂接入电力系统可行性研究报告”及其审查意见，确定该煤矸石热电厂通过66千伏等级电压接入电力系统。

1.3.2电力负荷及接入电力系统方案

按照项目建议书的批复文件，煤矸石热电厂的本期工程建设规模—发电机容量为30兆瓦（2×15兆瓦）。

项目建成后，除厂用电外，全部容量以66千伏电压等级送入电力系统，导线选型为LGJ-185型。

方案一：

66千伏双回线路接入220千伏平庄一次变

煤矸石热电厂通过2回66千伏线路接入平庄一次变（约9公里），此方案线路路径需要穿越城区，估算投资如下：

1路本体造价：

870万元；

2设平庄一次变侧出口2个，造价：

90万元；

3配套二次部分造价：

150万元；

4该方案投资合计：

1110万元；

方案二：

66千伏双回线路分别接入220千伏平庄一次变和220千伏昌盛远一次变

电厂以66千伏一回线路接入220千伏平庄一次变，线路全长9公里。

66千伏另一回线路接入220千伏昌盛远一次变，线路全长15公里。

投资估算如下：

（1）线路本体造价：

540万元（接入平庄一次变）

570万元（接入昌盛远变）

（2）建设66千伏出线间隔2个（平庄一次变、昌盛远变各1个）造价：

90万元；

（3）完善昌盛远变66千伏侧主接线投资：

30万元；

（4）配套建设接入电力系统二次部分投资：

150万元；

（5）该方案投资合计：

1380万元；

结论：

上述二个方案具有各自的优缺点，相比之下方案二的供电可靠性较高，线路投资较大，经有关部门初步审查，平庄煤矸石热电厂接入电力系统方案采用上述的第二方案。

1.3.3热负荷

⑴工业热负荷：

热电厂供热围，只有蒙伊利乳品厂1家，热负荷连续且稳定。

采暖期：

最大14吨/时平均12吨/时最小8吨/时

非采暖期：

最大12吨/时平均10吨/时最小6吨/时

电厂供汽参数为：

0.98兆帕、250℃；凝结水不回收。

⑵采暖热负荷：

本期工程热电厂供热区域采暖面积：

138万平方米。

采暖最大热负荷：

317.4吉焦/时；

采暖平均热负荷：

208.5吉焦/时；

采暖最小热负荷：

113.4吉焦/时；

电厂供水温度为75℃,回水温度为50℃。

1.4主要设计技术原则

1.4.1供热系统及参数

电厂工业供汽出口参数为：

0.98兆帕，250℃；凝结水不回收；

电厂采暖热水采用汽轮机循环水供热系统，设置必要的尖峰加热器。

热水出口温度为75℃，回水温度为50℃。

1.4.2建设规模

按照市的城市规划要求及平庄地区热负荷发展的预测，煤矸石热电厂的最终规模按4台12兆瓦级次高压抽汽供热式机组规划设计；本期工程安装2台12兆瓦次高压抽汽供热式机组，配2台75吨/时次高压循环流化床锅炉。

1.4.3总平面布置

根据热力规划的安排，厂址选择在元宝山区古山镇，属于城市规划用地围。

有关专业要作好厂区土石方量的平衡，减少厂区的土石方量。

1.4.4煤质

电厂燃煤采用平庄地区煤矿生产的煤矸石，石灰石在当地采购成品石灰石粉，并用密封罐车送到厂。

1.4.5点火油系统

电厂的点火助燃用油采用轻柴油，用汽车运至厂。

1.4.6电气系统

电厂本期工程以2回66千伏出线分别接入平庄一次变和昌盛远变，厂66千伏电气主接线采用单母线分段接线。

1.4.7控制系统

电厂采用DCS分散控制系统，以提高电厂的自动化水平，减少运行维护人员。

全厂机、炉、电总控制室设在汽机车间7.00米运转层。

1.4.8交通运输

煤矸石热电厂的燃料等物质运输均采用公路运输。

1.4.9除灰系统

电厂的除灰系统采用机械和气力两种除灰系统，用汽车外运。

灰渣全部按综合利用考虑，电厂只考虑事故除灰场。

1.4.10输煤系统

电厂设汽车衡及干煤棚。

1.4.11补充水系统

电厂本期工程的用水采用城市自来水。

1.4.12冷却水系统

机组的冷却水系统采用带自然通风冷却塔的循环水冷却系统。

1.4.13设备利用小时数

本期工程的发电设备利用小时数按5500小时考虑。

1.4.14辅助设施

考虑到该热电厂地处平庄城区的地理条件，电厂的检修极其它社会服务性工作充分利用社会力量，不搞大而全的辅助及附属性设施。

电厂不考虑职工生活福利设施。

1.4.15环境保护

电厂地处平庄城区，因此在设计过程中要充分考虑到电厂周围环境对电厂的要求，最大限度的减少电厂对附近环境的影响。

1.5主要技术经济指标

1.5.1投资指标

发电工程静态投资24669万元

发电工程项目总投资25308万元

每千瓦工程造价（静态）10279元/千瓦

每千瓦工程造价（动态）10545元/千瓦

单位土建投资（静态）3443元/千瓦

单位安装投资（静态）1993元/千瓦

单位设备投资（静态）3581元/千瓦

单位其他费用（静态）1263元/千瓦

1.5.2总布置指标

厂区围墙占地面积8.05公顷

本期工程用地面积5.08公顷

单位容量用地面积2.12平方米/千瓦

建筑物用地面积17339.9平方米

建筑系数34.1%

场地利用面积27025.0平方米

场地利用系数53.2%

厂区道路路面及广场地坪用地面积9998.0平方米

道路广场系数19.7%

绿化用地面积10160.0平方米

绿化系数20.0%

厂区新建围墙长度1140.0米

厂区土石方工程量

挖方77378.7立方米

填方25102.5立方米

1.5.3主厂房指标

主厂房容积75035立方米

单位主厂房容积3.13立方米/千瓦

主厂房面积8600平方米

单位主厂房面积0.358平方米/千瓦

1.5.4建筑物三材消耗量

钢材消耗量0.194吨/千瓦

木材消耗量0.047立方米/千瓦

水泥消耗量0.727吨/千瓦

1.6存在问题及建议

1.6.1根据平庄热电有限责任公司与元宝山区政府的协商结果，煤矸石热电厂的事故排灰场选择在古山矿三井东北侧塌陷区，该