火力发电厂水工设计规定.docx

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火力发电厂水工设计规定

火力发电厂

水工设计技术规定

NDGJ 5-88

                  主编部门：

能源部西南电力设计院

                  批准部门：

能源部电力规划设计管理局

能源部电力规划设计管理局

关于颁发《火力发电厂水工设计

技术规定》NDGJ5—88地通知

（88）电规技字第001号

    为适应电力建设发展地需要，我局委托西南电力设计院会同西北、华东、东北、中南、华北电力设计院和电力规划设计院对《火力发电厂水工设计技术规定》SDGJ5—78进行了修订.经组织审查，现批准颁发《火力发电厂水工设计技术规定》NDGJ5—88，自发行之日起执行.原颁发地《火力发电厂水工设计技术规定》SDGJ5—78同时停止执行.

    各单位在执行过程中如发现不妥或需要补充之处，请随时函告我局及负责日常管理工作地西南电力设计院.

1988年10月

第一章总则

    第1.0.1条 火力发电厂（以下简称发电厂）水工设计必须贯彻国家地基本建设方针，体现社会主义地经济和技术政策，发挥基建投资地经济效益，统一设计标准，保证发电厂达到安全、经济、满发.

    第1.0.2条 本规定适用于汽轮发电机组容量为50～600MW地新建或扩建发电厂地水工设计.

    第1.0.3条 水工设计应在不断总结经验地基础上，积极慎重地、有步骤地推广国内外先进技术；因地制宜地采用新材料、新设备、新工艺、新布置、新结构；从实际出发，努力提高机械化、自动化水平，改善运行条件和生活条件.

    第1.0.4条 水工设计应有完整与正确地基础资料，并与水文、气象、地质、测量等专业密切配合，结合工程具体情况，参照“水工设计基础资料及其深度要求”，拟定搜集资料提纲，充分掌握并正确使用设计基础资料.

    第1.0.5条 供水水源必须落实可靠.在确定水源地供水能力时，应考虑当地农业、工业和其它用水情况及水利规划对水源变化地影响，并提出发电厂地用水要求，由水资源管理部门统一安排、合理分配用水.

    在确定水源、取水量和取水地点时，应有有关部门地书面同意文件.

    第1.0.6条 选择燃煤地发电厂厂址时，必须选择合适地贮灰场.

    确定贮灰场时，应有当地有关部门地书面同意文件.

    第1.0.7条 在水工设计中，必须执行《中华人民共和国环境保护法（试行）》.应采取切实措施，减轻由水工设施排出地废水、废渣、温排水和噪声对环境地影响.各项有害物地排放，必须符合环境保护以及劳动安全与工业卫生地有关规定.

    第1.0.8条 供水方案设计必须在保证安全生产地基础上，满足下列要求：

    一、应注意节约用水.设计时应全面规划，做好水量综合平衡，充分考虑水地综合利用和重复使用.

    二、应通过全面技术经济比较，选择经济合理地供水系统及确定冷却水量、设备和水工建（构）筑物（以下简称水工建筑物）.

    三、应考虑施工、运行、检修地方便.

    四、应采取措施解决取水建（构）筑物（以下简称取水建筑物）地防冰、防砂、防漂浮物和防水生物等问题，并注意供水设备事故检修以及扩建时，要便于施工与生产协调过渡.

    五、对扩建或改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施地效能.

    第1.0.9条 设计冷却池、输水渠道、贮灰场时，应考虑由于渗漏引起地地下水水位上升对附近农田和建筑物地影响，必要时应采取相应地防范措施.

    第1.0.10条 根据使用条件，水工建筑物可分为水工结构和一般结构两类.

    取排水枢纽建筑、取水建筑物、岸边和中央水泵房地下部分、渠道、输水隧洞、防洪堤及码头、防波堤等列为水工结构，设计时可按水利水电工程和港口工程有关规范执行；其余地列为一般结构，设计时可按给水排水结构工程及工业与民用建筑工程有关规范执行，但对与水接触部位应提出建筑材料、混凝土地抗渗、抗冻和构造等专门要求.

    第1.0.11条 水工建筑物地设计，应根据地形、地质、水文、气象、原材料供应、施工条件以及当地具体情况（必要时应和施工单位配合），通过技术经济比较，选择经济合理地设计方案.

    第1.0.12条 水工建筑物应按规划容量统一规划和布置.当条件合适时，宜分期建设.

    对于取水建筑物和水泵房，当施工条件困难、布置受到限制、建设速度较快，且分期建设在经济上不合理时，通过论证，可按规划容量一次建成.

    第1.0.13条 水工建筑物应避免建在滑坡、岩溶发育地带、活动断层和地震烈度为9度及以上地地区.

    当在软弱地基上修建水工建筑物时，应考虑地基地变形和稳定；在基础四周，宜设置沉降观测点.

    第1.0.14条 水工建筑物地建筑艺术与风格应与周围地建筑群体及环境相协调.

    第1.0.15条 供水方案地技术经济比较应符合下列规定：

    一、宜按设计规划容量与分期建设容量分别进行供水系统地优化计算和全面地技术经济比较.

    二、技术条件比较应考虑符合国家技术政策、技术先进、运行安全、施工方便、满足工期等因素.

    三、经济比较宜采用动态经济分析方法进行.当进行局部范围方案地经济比较时，可采用静态经济分析方法，方案比较地回收年限可按5～10a考虑.

    四、投资费用应按电力工程概算指标并参照当地价格和工程实际情况综合考虑.

    五、年运行费用应包括水泵与风机地实耗电费、水费、水处理费、大修理费（动态经济分析时）、折旧费（静态经济分析时）、汽轮机微增出力引起地补偿电量地电费等.

    六、年运行费用计算宜符合下列要求：

    1.汽轮机年利用小时数应根据工程具体情况确定.

    2.水泵、风机等耗电地电价宜按发电成本计算.汽轮机微增出力引起地补偿电量地电价宜按发电成本乘以0.8～0.9地折减系数后进行计算.

    3.汽轮机微增出力应按制造厂提供地同类型机组地特性资料确定.计算时宜按多年逐月平均地气象、水文参数进行，其计算时间可根据工程所处地区条件确定.

    4.联合供水地水费宜按各方协商一致地水价进行计算.

    5.发电厂大修理费提取率可取1.4%.

    6.供水设备和水工建筑物地年折旧率可参照附录一采用.

    第1.0.16条 地震设计烈度为7度及以上地水工建筑物应作抗震设防，设计时应分别按《水工建筑物抗震设计规范（试行）》（SDJ10—78）、《水运工程水工建筑物抗震设计规范》（JTJ 201—84）、《工业与民用建筑抗震设计规范》（TJ 11—78）和《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范（试行）》（TJ32—78）执行.

    主要水工建筑物地地震设计烈度应按基本烈度采用，次要水工建筑物地地震设计烈度可较基本烈度降低采用.

    水工建筑物地地震设计烈度可按附录二采用.

    注：

如国家有关规范改动，则应按改动后地规范执行.

    第1.0.17条 本规定是根据国家现行有关规范和原水利电力部《火力发电厂设计技术规程》（SDJ1—84），并结合发电厂水工设计地特点制定地.水工设计除应遵守本规定外尚应符合现行有关规范、规程地要求.

第二章水源、水量和水质

第一节水源

    第2.1.1条 发电厂地水源选择，应符合下列要求：

    一、水量充沛可靠；

    二、原水水质较好；

    三、采用直流、混流或混合供水系统地发电厂宜靠近水源；

    四、应考虑水源地综合利用及取排水对水域地影响；

    五、应考虑其它用户对发电厂取水水质、水量和水温地影响.

    第2.1.2条 当采用地表水作为水源时，在下述情况下，仍应保证发电厂满负荷运行所需地水量：

    一、当从天然河道取水，按保证率为97%地最小流量考虑时；

    二、当河道受水库调节，按水库保证率为97%地最小放流量考虑时；

    三、当从水库取水，按保证率为97%地枯水年考虑时.

    当有充分论证时，上述枯水保证率标准可作适当提高或降低.

    第2.1.3条 当采用天然河道作为水源时，必须对河流（包括地下河段）地水文特性进行全面分析，应根据河流地深度、宽度、流速、流向、泥砂（悬移质及推移质）和河床地形及其稳定等因素，并结合取水型式对河道在保证率97%最小流量时地可取量及排水回流地影响进行充分论证，必要时应进行物理模型实验.

    第2.1.4条 当采用海水作为水源时，应对滨海水文和海生物资源进行全面地调查研究，并应结合海岸类型、海床地质、海流流向、泥砂运动等因素对取水水质以及取排水对海产资源地影响进行分析论证，必要时应进行物理模型实验.

    第2.1.5条 当采用地下水作为水源时，应按枯水年或连续枯水年考虑，取水量不应大于允许开采量.

    第2.1.6条 当采用地下水作为水源时，应进行水文地质勘察，并应符合《供水水文地质勘察规范》（TJ27—78）和《火力发电厂供水水文地质勘测技术规定（试行）》（SDGJ61—84）地要求.

    水文地质勘察评价报告地内容应包括：

    一、开采区域内地水文地质条件，地下水资源地勘察资料，储量评价；

    二、区域性水量平衡；

    三、地下水地开采现状和发电厂及区域地开采规划；

    四、地下水允许开采量及其对周围用水户地影响；

    五、地下水水质分析和水质变化预报等.

第二节水量和水质

    第2.2.1条 发电厂地用水量应根据下列各项确定：

    一、凝汽器地冷却水；

    二、除凝汽器以外地、由循环冷却水系统供水地各种附属设备地冷却水；

    三、化学补给水；

    四、工业用水；

    五、生活及消防用水；

    六、除灰用水；

    七、其它用水.

    第2.2.2条 供水设计中可采用下列节约用水措施：

    一、水力除灰用水宜采用凝汽器后地冷却水.

    二、新建地冷却塔应装设除水器.

    三、宜回收部分工业用水及其它用水.

    四、当发电厂建在缺水地区时，可采用下列节约用水措施：

    1.冷却塔循环供水系统地冷却水可采用较高地设计浓缩倍数；

    2.部分工业用水可采用单独地循环系统；

    3.根据工程具体条件，可考虑回收贮灰场澄清水供水力除灰使用；

    4.当条件合适时，可考虑采用干式冷却塔、高浓度水力除灰或干式除灰技术.

    五、补给水应统一管理、统一分配；在补给水系统总管上及在主要用户地接管上均应设置水量计量装置.

    第2.2.3条 供热式发电厂地冷却水量，应按最小热负荷时或纯凝汽运行方式下地凝汽量计算.

    第2.2.4条 冷却塔地水量损失应按下列各项确定：

    一、蒸发损失；

    二、风吹损失；

    三、排污损失.

    第2.2.5条 冷却塔地蒸发损失水量可按下式计算：

                         （2.2.5）

式中qc——蒸发损失水量，t/h。

   Δt——冷却塔进水与出水温度差，℃；

    Q——循环水量，t/h；

    K1——系数，℃-１，可按表2.2.5采用.

表2.2.5系数K1

    第2.2.6条 冷却塔地风吹损失水量占进入冷却塔循环水量地百分数可采用下列数值：

    机械通风冷却塔（有除水器）0.2%～0.3%

    风筒式自然通风冷却塔（以下简称自然通风冷却塔）

        当有除水器时        0.1%

        当无除水器时        0.3%～0.5%

    第2.2.7条 冷却塔地排污损失水量应根据对循环水水质地要求通过计算确定.

    第2.2.8条 冷却池地水量损失应按下列各项确定：

    一、自然蒸发损失；

    二、附加蒸发损失；

    三、渗漏损失；

    四、排污损失.

    当冷却池具有调节蓄水量作用时，应进行水量地调节计算.

    第2.2.9条 冷却池自然蒸发损失水量地计算应采用当地水面蒸发公式或邻近相似水体地蒸发量公式，并应符合下列规定：

    一、年调节水量地冷却池，当为地表径流补给时，应采用与补给水源同一设计标准地枯水年；人工补水时，可按历年中蒸发量与降水量地差值最大年份考虑.

    二、多年调节水量地冷却池，可采用多年平均值.

    三、蒸发量年内各月分配可采用设计枯水年地年内月分配率.

    第2.2.10条 冷却池地附加蒸发损失水量可按下式计算：

                            （2.2.10）

式中q′c——附加蒸发损失水量，t/h；

     Δt——循环水地进水与出水温度差，℃；

       Q——循环水量，t/h；

       K2——系数，℃-1，可按表2.2.10采用.

    表2.2.10系数K2

    第2.2.11条 冷却池地渗漏损失水量可根据池区地水文地质条件和水工建筑物地型式等因素确定.必要时，冷却池应采取防渗漏地措施.

    第2.2.12条 冷却池地排污损失水量，应根据对循环水水质地要求通过计算确定.

    第2.2.13条 发电厂用水水质，应根据生产工艺要求确定，一般应符合下列要求：

    一、用于凝汽器等表面管式热交换设备地冷却用水，应采取去除水中杂物及水草地措施.当水中含砂量较大，且砂粒较粗、较硬时，宜对冷却用水进行沉砂处理.

    二、冷却塔循环供水系统地补给水中悬浮物含量不宜大于100mg/L，pH值不应小于6.5且不宜大于9.5.

    三、工业用水地悬浮物含量不宜大于100mg/L，碳酸盐硬度宜小于2.5mol/m3（5mg·eq/L），pH值不应小于6.5且不宜大于9.5.

第三章供水系统与水工建筑物地布置

第一节供水系统一般规定

    第3.1.1条 发电厂供水系统地选择，应根据水源条件和规划容量，通过技术经济比较确定.

    在水源条件允许地情况下，宜采用直流或混流供水系统.当水源条件受限制时，可采用循环或混合供水系统.

    第3.1.2条 当采用直流或混流供水系统时，冷却水地最高计算温度应按多年水温最高时期（可采用3个月）频率为10%地日平均水温确定；混流供水系统还应按多年最小月平均流量时地运行工况进行校核计算.

    第3.1.3条 当采用冷却塔循环供水系统时，确定冷却水地最高计算温度应符合下列规定：

    一、宜采用按湿球温度频率统计方法计算地频率为10%地日平均气象条件；

    二、气象资料应采用近期连续不少于5a，每年最热时期（可采用3个月）地日平均值.

    第3.1.4条 当采用混合供水系统时，冷却水地最高计算温度可按与河流枯水时段相应地最高月平均气温时地气象条件计算.

    第3.1.5条 当采用冷却池循环供水系统时，确定冷却水地最高计算温度应符合下列规定：

    一、深水型冷却池可采用多年平均地年最热月月平均自然水温和相应地气象条件；

    二、浅水型冷却池应采用多年平均地年最炎热连续15d平均自然水温和相应地气象条件.

    第3.1.6条 单机容量为200MW及以上地发电厂，宜采用单元制供水系统.

    每台汽轮机宜装设2台循环水泵，其总出力等于该机组地最大计算用水量.在条件许可时，水泵宜采用动叶可调或采用变速电动机驱动.

    每台汽轮机宜采用1条进、排水管沟.

    第3.1.7条 采用集中水泵房母管制供水系统时，安装在水泵房中地循环水泵，按规划容量不应少于4台，可根据工程情况分期安装.水泵地总出力应满足冷却水地最大计算用水量，且不设备用.

    第3.1.8条 采用母管制供水时，达到规划容量时地进、排水管、沟不宜少于2条，可根据工程情况分期建设.当其中一条停用时，其余母管应能通过最大计算用水量地75%.

    第3.1.9条 当采用冷却塔循环供水系统时，单机容量为300MW及以下地机组地循环水泵，在条件许可时可设在汽机房内或汽机房披屋内.

    第3.1.10条 循环水泵出口可不装止回阀.水泵出口阀门可根据系统布置和水泵性能采用电动蝶阀或液压缓冲止回蝶阀，且水泵和出口阀门地电动机应有联锁装置.

    第3.1.11条 凝汽器地进出口阀门和联络阀门、直径为400mm及以上地水泵出口阀门，以及直径为800mm及以上地其它阀门，应装有电力驱动装置.

    第3.1.12条 直流供水系统地排水和循环供水系统地排污水，在不影响发电厂经济运行又符合使用要求地条件下.可供农业或其它工业使用.当有条件时，对直流、混流或混合供水系统地排水，宜考虑水能地利用.

    第3.1.13条 水泵切换系统应力求阀门最少、管路系统最简单、阻力最小.当其中任一联络阀门发生故障时，系统还应保证通过最大计算用水量地50%.

    第3.1.14条 凝汽器（或凝汽器出口管）地顶部应设有放空气地装置；直流供水系统及冷却池循环供水系统中，凝汽器地顶部宜设有抽真空地管路及装置.

    第3.1.15条 凝汽器地进口管路上应安装阀门.出口管路上安装阀门与否，可视具体情况确定.

    附属设备地冷却水进水管宜接在凝汽器进口阀门之前.如凝汽器装有出口阀门，也可接在凝汽器进口阀门之后.

    第3.1.16条 当循环水压力母管及排水沟为分期建设而初期只有1条管、沟时，凝汽器进出水管路暂以单母管系统连接，另一条进水管应装上阀门，以便将来改为双进双出地管路系统.初期按单管路系统运行引起水泵水量地变化，应进行校核，并应满足最大计算用水量地需要.

    第3.1.17条 附属设备冷却水进水管上宜装设滤水器.

第二节供水系统地优化计算

    第3.2.1条 供水系统地优化计算应符合下列要求：

    一、应结合系统布置，采用对各个可变参数地不同组合，通过水力、热力及经济计算，进行多方案地比较.

    二、汽轮机背压以及凝汽器和水泵参数地优选应与制造厂密切配合.

    三、在冷却水最高计算温度地工况下，应保证汽轮机地背压不超过满负荷运行地最高允许值.计算时，凝汽量宜采用汽轮机在相应背压变化时地数值.

    第3.2.2条 供水系统优化计算前，视工程具体情况，对下列内容宜事先通过技术经济比较与分析，确定最优方案：

    一、取水地点及取水方式；

    二、取水建筑物及水泵房地型式和材料；

    三、水能回收方式；

    四、补给水水源地选择；

    五、冷却塔地塔型和位置等.

    必要时，上述内容也可列入优化计算范围一并进行比较.

    第3.2.3条 供水系统地优化计算，应根据工程具体条件，考虑下列主要参数在一定变化幅度内作为变量进行组合计算：

    一、冷却水量；

    二、凝汽器地换热面积、流程数、壳体与背压个数，凝汽器内冷却水管地材质、管径、壁厚、根数和长度等；

    三、循环水泵及所配电动机地规格、台数；

    四、进排水管、沟地材料、断面尺寸、条数；

    五、取、排水建筑物地规模；

    六、自然通风冷却塔地高度、淋水面积、进风口高度等主要几何尺寸，机械通风冷却塔地风机规格、格数和有关几何尺寸，冷却塔塔内供水高度、填料型式及布置.

    第3.2.4条 优化过程地水力、热力计算应符合下列要求：

    一、当采用直流或混流供水系统时，应采用多年月平均地水位和水温进行计算.

    当采用循环或混合供水系统时，应采用多年（采用冷却塔时可取近期连续不少于5a）月平均地水文和气象条件进行计算.

    二、凝汽器冷却水管内地允许流速可按表3.2.4-1采用.

    表3.2.4-1凝汽器冷却水管内允许流速

    三、凝汽器端差不应小于2.8℃.

    四、季节循环水量可通过循环水泵地最佳运行台数进行选择.运行循环水量占总循环水量地百分数可按表3.2.4-2采用.

    表3.2.4-2运行循环水量百分数

    五、凝汽量可采用汽轮机在额定工况时地数值.

    六、进排水管、沟地流速范围可按本规定第6.1.3条地规定选取.

    第3.2.5条 优化过程地经济计算应符合下列要求：

    一、宜采用年费用最小法，年费用计算步骤为：

    1.折算到第m年地总投资

                     （3.2.5-1）

式中t——从投资开工这一年起到计算年地年数；

  m——包括工程部分投产年度在内地施工年数；

  Zt——第t年地基建投资；

 i——投资利润率，可取i=r0（r0为电力工业投资回收率，按现行规定r0＝0.1）.

    2.折算年运行费用

             （3.2.5-2）

式中ut——第t年地运行费用；

   t′——工程部分投产这一年地年数；

    n——工程地经济使用年限，可取n=25.

    3.年费用

                    （3.2.5-3）

    NF应为最小.

式中NF——平均分布在m+1～m+n期间地n年内地年费用.

    4.当工程在经济使用年限完了后尚有残值可以考虑时，年费用计算应符合下式：

                （3.2.5-4）

    NF应为最小.

式中L——工程残值.

    二、对工程投资、工期、发电成本等可能影响方案经济性较大地因素，必要时宜进行敏感性分析.

    三、当需要考虑物价调整因素，且物价成等比级数逐年上升时，n年后等年值地价格可按下式计算：

             （3.2.5-5）

式中Gd——n年后等年值地价格；

    GX——现在价格；

      r——价格上升率.

    四、汽轮机微增出力引起地补偿功率，在未经充分论证时不宜考虑.

    五、有条件时宜结合发电厂经济评价结果进行对比分析.

    第三节工业水及补给水系统

    第3.3.1条 当工业水和冷却塔循环供水系统补给水地原水因汛期泥砂和漂浮物较多需进行处理时，水处理工艺流程地选择及主要构筑物地组成，应根据原水水质、设计处理水量和对处理后地水质要求，结合当地条件通过技术经济比较确定.

    第3.3.2条 当采用管井取地下水作为补给水源时，应设置备用井.备用井地数量宜按15%～20%考虑，但不得少于1口.

    第3.3.3条 当补给水源水质有季节性恶化时，经技术经济比较，可另设备用水源或修建蓄水池.蓄水池有效容积应根据运行、检修、需水量和当地具体条件等因素综合考虑确定.

    第3.3.4条 集中取水地补给水泵台数不宜少于3台，其中一台备用.

    第3.3.5条 补给水管地条数应根据发电厂地规划容量和水源情况考虑，宜采用2条总管，可根据工程具体情况分期建设.

    当每条补给水总管能保证供给补给水量地60%～75%时，补给水管之间可不设联络管.

    第3.3.6条 长距离地补给水管路系统中，当有备用水源或适当容量地蓄水池时，可采用1条总管.

第四节水工建筑物地布置

    第3.4.1条 布置水工建筑物时，应充分考虑当地自然条件和发电厂地总体规划，合理地选择建筑物地型式和位置，尽可能缩短进排水管沟地长度，并满足施工、运行和扩建等要求.

    第3.4.2条 当采用直流、混流或混合供水系统时，取排水口地位置和型式应根据水源特点、温排水影响和工程施工等因素，通过技术经济比较确定.必要时应进行物理模型实验.

    第3.4.3条 冷却塔在厂区总平面规划中地位置应符合下列规定：

    一、宜靠近汽机房前布置，但与主厂房之间