闭式水热交换器及附属设备技术规范书.docx
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闭式水热交换器及附属设备技术规范书
1000MW燃煤机组工程
闭式水热交换器技术规范书
2008年10月
附件1技术规范
1总则
1.1本技术协议适用于1000MW燃煤机组工程的闭式循环冷却水热交换器（管式）设备，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本协议书中所提及的要求和供货范围都是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分地详述有关标准和规范的条文，但卖方保证提供符合本协议和工业标准的功能齐全的优质产品，满足国家有关安全、环保等强制性标准的要求。
1.3卖方执行技术规范所列标准，有不一致时，按较高标准执行。
卖方在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。
若卖方所提供的技术规范前后有不一致的地方，以更有利于设备安装运行、工程质量为原则，由买方确定。
在合同签订后，买方有权因规范、标准发生变化而提出一些补充要求，在设备投料生产之前，卖方在设计上予以修改，但价格不作调整。
1.4在签订合同之后，买方保留对本技术规范提出补充要求和修改的权利，卖方应承诺予以配合，具体项目和条件由双方共同商定。
1.5本工程采用KKS标识系统。
卖方提供的技术资料（包括图纸）和设备的标识必须有KKS编码。
KKS的编制原则由买方提出，具体标识由卖方编制。
编码范围包括卖方所供系统、设备、主要部件（包括分包和采购件）和构筑物等，由设计院统一协调。
1.6卖方对供货范围内的成套设备负有全责，即包括分包（或对外采购）的产品。
分包（或对外采购）的主要产品制造商须征得买方的认可。
1.7卖方所提供的设备、阀门的接口应和买方的规格和材料一致，卖方应保证在现场没有任何异种钢和异径管的焊接问题，如有不一致，卖方提供过渡段。
卖方所提供的阀门口径最终应满足设计院要求，除调节阀外，不得采用缩小口径加大小头的方法。
1.8对于卖方配套的控制装置、仪表设备，卖方应考虑和提供与DCS控制系统的接口并负责与DCS控制系统的协调配合，直至接口完备。
1.9合同签订后3个月，按本协议要求，卖方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给买方，买方确认。
1.10本技术协议文件为订货合同的附件，是产品质量保证和验收的依据，与合同正文具有同等效力。
2工程概况
本工程位于长江徐六泾河段南岸，电厂一期工程建有4×300MW燃煤机组，于1993年和1994年相继投产。
本期工程拟扩建2×1000MW等级超超临界燃煤机组，第一台机组计划于2010年投产，第二台机组计划于2011年投产。
3设计和运行条件
3.1工程主要原始资料
3.1.1气象特征与环境条件
本市主要气象特征值如下：
累年平均气温15.6℃
年极端最高气温39.1℃
年极端最低气温-11.3℃
最热月平均气温28.0℃
年平均气压1016.5hPa
年平均相对湿度79%
年最小相对湿度10%
平均风速3.2m/s
3.1.2地震烈度：
根据本期工程地震安全性评价报告结论，50年超越概率10%的地表地震动水平向峰值加速度为0.09g，相应地震基本烈度6度。
3.2安装运行条件
（1）热交换器设备布置在室内零米层。
（2）进入热交换器的水质
闭式循环水水质：
除盐水。
开式循环水水质：
本工程开式循环水直接取自长江，水质资料见下表：
水质分析资料（04年12月～05年3月）
序号
分析项目
单位
02.04
04.04
04.06
04.12
05.03
1
全固形物
mg/L
1225.50
593.4
381.40
242.30
264.50
2
悬浮固体
mg/L
638.29
237.5
207.50
47.90
77.00
3
溶解固形物
mg/L
587.21
355.9
173.90
194.40
187.50
4
灼烧减量
mg/L
216.50
168.0
108.60
75.20
70.20
5
pH（25℃）
7.79
7.76
7.78
8.24
7.68
6
总硬度
mmol/L
2.04
3.35
2.28
2.80
2.44
7
碳酸盐硬度
mmol/L
2.03
2.01
1.81
2.07
2.10
8
非碳酸盐硬度
mmol/L
0.01
1.34
0.47
0.73
0.34
9
全碱度
mmol/L
2.03
2.01
2.03
2.07
2.10
10
腐植酸盐
mmol/L
/
/
/
/
/
11
钙
mg/L
25.60
43.59
36.23
40.66
33.80
12
镁
mg/L
34.03
15.51
6.62
8.64
9.00
13
钠
mg/L
129.34
37.34
7.27
10.04
7.27
14
铁
mg/L
0.007
0.014
0.023
0.092
0.081
15
钾
mg/L
31.33
9.05
1.76
2.43
1.77
16
硫酸盐
mg/L
65.59
51.11
31.16
33.38
33.66
17
氯化物
mg/L
186.00
8.3
11.00
12.00
11.0
18
全硅
mg/L
17.30
28.00
8.60
8.20
10.40
19
活性硅
mg/L
5.37
5.19
5.83
6.46
6.24
20
CODMn
mg/L
4.95
2.42
3.23
2.23
2.41
21
电导率（25℃）
μs/cm
1100
638.0
305
270
270
根据上述水质分析质料中可以看出，厂址段的长江水在正常情况下含盐量在200～300毫克/升之间，但胶体硅含量较高。
在2002年4月的水质分析质料中显示出，此段长江水存在着海水倒灌现象。
3.3系统概况和相关设备
（1）设备名称：
闭式循环冷却水热交换器（管式）
数量：
每台机组2台
（2）主要技术参数
闭式循环冷却水热交换器正常运行时，一用一备，卖方根据下表的要求设计热交换器的结构和相关参数。
序号
名称
单位
壳侧（除盐水）
管侧（循环水）
1
最大工况流量
t/h
2400
4000
2
最大工况工作压力
MPa
0.7
0.2
3
设计/试验压力
MPa
1/1.5
0.6/1.0
4
压力降
MPa
<0.06
<0.025
5
最大工况进口温度
℃
46
33
6
最大工况出口温度
℃
37.5
38.1
7
设计温度
℃
80
80
8
介质流速
m/s
1.15
1.62
9
接口
mm
Φ700
Φ800
10
端差
C
≤4.5
11
热交换器有效面积
m2
1530
12
热交换器效率
%
99.9
13
传热量
MJ/h
85150
14
总的传热系数
W/m2*k
2687
15
换热管束规格
Фmm×mm
Φ19×0.8
16
换热管束材料
不锈钢TP316
17
清洁系数
0.85
在上述热交换器设计不变的条件下，复核两台热交换器同时打开时，对于单台热交换器闭式水侧流量减半，而开式水侧流量不变，此时闭式水出水温度可以从37.5℃降低到35.1℃，相关参数数据如下：
序号
名称
单位
闭式循环水侧
开式循环水侧
1
最大工况流量
t/h
1200
4000
2
最大工况工作压力
MPa（g）
0.7
0.2
3
设计/试验压力
MPa（g）
1/1.5
0.6/1.0
4
压力降
MPa
<0.04
<0.025
5
最大工况进口温度
℃
46
33
6
最大工况出口温度
℃
35.1
36.27
10
端差
℃
2.1
12
热交换器效率
%
99.9
13
传热量
MJ/h
54596
14
总的传热系数
W/m2*K
2092
（3）机组运行方式：
定－滑压运行。
负荷性质：
主要承担基本负荷，并具有调峰能力。
3.4设备技术规范（卖方提供具体值）
3.4.1型号：
_BLQW-1-1530_
型式：
卧式、表面式热交换器
数量：
每台机组2台
安装方式：
并联安装
连接型式：
壳体连接:
焊接连接
管板与水室连接:
法兰连接
管子与管板连接:
胀接+氩气保护密封焊接
管侧清洁系数：
0.85
设计余量：
5%
3.4.2结构尺寸
主要外型尺寸：
壳体外径φ1580×14
壳体长度：
L=8500
管子规格：
Φ19×0.8
管子数量：
2828×4
接管尺寸：
Φ820×12/Φ720×10
3.4.3重量
总重：
21.8t
满水重：
42t
3.4.4主要部件材质
换热管材料：
TP316
壳体材料：
Q235-B
水室材料：
Q235-B
管板材料：
不锈钢复合板
法兰、端盖材料：
16Mn锻、Q235-B
3.4.5附件
温度计：
制造厂名:
四川川仪
型式:
WSS-411BF
尺寸:
150mm
测量范围:
0~100℃
压力计：
制造厂名:
四川川仪
型式:
Y150-BF
尺寸:
150mm
测量范围:
0~1.6MPa
4技术条件
4.1设备性能要求
4.1.1闭式循环冷却水热交换器（以下简称热交换器）应为卧式、管式全焊接型，在不更换管束和其它主要部件的条件下，热交换器应能安全运行30年。
4.1.2卖方的设计应在堵管率为5%、管侧清洁系数为0.85的情况下，仍能保证闭式循环冷却水热交换器的换热性能，并留有余量。
4.1.3热交换器应能承受所连接管道的反作用力和热应力的变化。
4.1.4热交换器的管侧和壳侧设置安全阀。
壳侧的安全阀容量，当管子破裂时能保护壳体的安全，热交换器壳侧泄压阀的最小容量为10%的管侧循环水流量或一根热交换器管子破裂流出的水量，二者取较大值。
4.1.5热交换器的管侧和壳侧设置足够的放气、放水阀和壳侧内部挡板，以便在热交换器启动和连续运行期间排出不凝结气体。
管侧放水、放气阀应为耐腐型。
4.1.6热交换器应能适应变工况运行。
在超负荷或非正常工况下，热交换器的运行应没有异常噪音、震动和变形。
4.1.7热交换器的设计应能承受所有运行工况下可能出现的荷载最不利组合。
设计中应至少包括：
（1）设备运行中出现的最高压力及其压力波动；
（2）管侧、壳侧热胀力；
（3）运行或试验情况下设备自重及水重、管道重量、附加荷载；
（4）安全阀开启时的反作用力和力矩；
（5）外部管道系统传给接管座的作用力和力矩；
（6）支座反力；
（7）地震力。
4.1.8卖方应提交热交换器接口所允许的力和力矩。
4.1.9寿命要求
4.1.9.1卖方应保证所供设备及其附件的使用寿命为30年。
4.1.9.2设备及其附件的使用寿命，必须考虑到在设备使用期间经受各项环境条件的综合影响。
4.1.10噪声控制
卖方应提供必要的噪音处理装置，以便达到噪声控制设计目标。
最大允许的噪声水平为：
离开设备外表面1.O米距离处，噪声小于85dB（A）。
4.2设备制造要求
4.2.1热交换器应包括下列部件
（1）热交换器壳体
（2）换热管束
（3）活动、固定支座、管板及支撑板（包括支座地脚螺栓）
（4）检修用人孔
（5）各系统中的接口管座
（6）放水、放气阀门
（7）安全门
（8）仪表配件
4.2.2热交换器在壳侧进水口接管座内侧应设不锈钢防冲击板，以防止管束受冲击、振动和冲刷。
4.2.3热交换器应有充氮保护接口。
4.2.4设备制造过程的残余应力不得危害设备的安全运行。
4.2.5热交换器上的所有接口应伸出筒体表面不小于250mm。
卖方应在外形图上标明接口的尺寸、位置及焊接接口详图。
4.2.6卖方应做热交换器管束激振和自振振动计算和试验，并提供计算书。
热交换器管束采用专利折流杆技术设计制造（专利号：
ZL200420045541.8），壳程流体为纵向流。
管式热交换器管束的支撑有足够的数量，防止在所有运行工况下管子发生振动。
管孔两侧应去除毛刺。
4.2.7热交换器应设计成可拆卸壳体结构，以便进行管束检修。
4.2.8热交换器的壳侧和管侧均应设置放水管接口供热交换器停用时放水之用，对不能靠重力放尽积水的还应考虑热交换器干燥方式。
4.2.9卖方应在热交换器设备上装设起吊构件。
4.3设备材质要求
热交换器的主要材质适应换热介质的要求。
热交换器材料的选用应符合GB150-1998《钢制压力容器》第四章“材料”的规定。
管束材质为不锈钢TP316。
4.4仪表和控制
4.4.1卖方应成套提供满足设备安全启停和经济运行所必须的、安装在闭式循环冷却水热交换器供货范围内的所有仪表、一次元件、检测元件或传感器，以及与检测元件/传感器相连接的一次仪表。
4.4.2卖方配套供货的仪表和控制设备必须是符合国家最新标准和相应国际标准的市场主流产品，不得提供国家已公布淘汰或将淘汰的产品。
4.4.3卖方应提供完整的图纸和资料（KKS编码原则）以书面形式详细说明闭式循环冷却水热交换器的测点布置、供货范围、设计界面和控制要求、控制方式及联锁保护等方面的技术条件和数据。
4.4.4卖方供货范围内的仪表和控制设备，包括每一只压力表、测温元件及仪表阀门等都应详细说明其设备名称、KKS编号、型号和规范、安装地点、用途及制造厂商。
热工测量单位及接口规范应采用国家法定计量单位制。
4.4.5卖方应提供供货范围内由卖方提供的所有过程仪表的安装接口，包括压力、温度等，根据需要安装测温管座或一次阀门，并带有封头。
所有一次门后配供不锈钢连接短管（包括大小头或变径管）。
温度测点留有M33x2的螺纹管座。
压力表的过程连接为M20x1.5外螺纹接头。
4.4.6卖方提供的所有测点应设在介质稳定且具有代表性和便于安装维护的位置，并符合有关规范和规定的要求。
测点数量应满足对闭式循环冷却水热交换器进行监控和性能试验的需要。
4.4.7所有成套提供的测量仪表应根据有关规范和规定的要求配供相应的安装附件（一次门、二次门及排污门等）。
所有一次门前后均应配供不锈钢连接短管，仪表阀门材质采用不锈钢。
4.4.8就地指示仪表的精度为1级，盘面直径不小于100mm（气动控制设备的空气过滤器、定位器上的压力指示表除外）。
通常情况下，表计的量程选择使其正常运行时指针处在3/4量程位置。
就地温度计应采用万向型抽芯式双金属温度计。
就地压力指示表应采用不锈钢防振型。
4.5标准
4.5.1所提供的设备应符合但不限于下列规范与标准：
（1）GB150—1998《钢制压力容器》
（2）GB151—1999《钢制管壳式换热器》
（3）美国传热学会HEI《表面式给水热交换器标准》
（4）ANSI/ASME-B31.1《动力管道》
（5）GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》
（6）GBJ87-85《工业企业噪声控制设计规范》
（7）JB4730-94《压力容器无损检测》
（8）DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》
（9）JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》
（10）GB/T2650-89焊接接头冲击试验方法
（11）GB/T228-87金属拉伸试验方法
（12）GB/T242-97金属管扩口试验方法
（13）GB/T241-90金属管液压试验方法
（14）GB/T241-90金属管液压试验方法
（15）JB/T4700-2000《压力容器法兰分类与技术条件》
4.5.2设备应符合相应的工业设备抗震鉴定标准。
并能承受3.1节中的所提供的地震数据。
4.5.3上述标准和规定仅提出了基本的技术要求。
如果卖方提出了更经济合理的设计、材料、制造工艺等；同时又能使卖方提供的设备达到本标书之要求，并确保安全持续运行，在征得买方同意后，方可使用。
4.5.4从订货之日起至卖方开始投料之前的这段时间内，如果因标准、规程发生修改或变化，买方有权提出补充要求，卖方满足并遵守这些要求。
4.5.5卖方应在开始投料制造之前，向买方提供一份执行GB/T19000或ISO9000系列标准的质量管理和质量保证书以及准备正式使用的有关规范与标准的目录清单。
4.5.6对于采用引进技术产品的设备，在采用上述标准的同时，还应采用国外有关标准。
但不得低于相应的中国国家标准。
4.6性能保证
热交换器保证满足下述性能：
现场水压试验，应保证管侧、壳侧严密不漏。
在设备性能保证期，换热器管束不发生泄漏。
单台运行时管侧压力降：
≤0.025MPa；两台运行时管侧压力降：
≤0.025MPa。
单台运行时壳侧压力降：
≤0.06MPa；两台运行时壳侧压力降：
≤0.04MPa。
单台运行时端差为：
4.5℃；两台运行时端差为：
2.1℃。
（端差是指闭式循环冷却水的出口温度与开式循环冷却水的进口温度之差）
设备使用寿命：
30年。
噪声：
离开设备外表面1.0米距离处，噪声小于85dB（A）。
4.7设备的试验及要求
4.7.1材料试验
所用材料应根据有关标准做冲击试验、探伤试验、流体渗透试验。
4.7.2工厂试验
卖方通过试验，确保所提供的设备符合本规范书中的要求，卖方在厂内进行水压试验。
4.7.3现场试验
买方将在卖方代表的指导下进行现场试验，以验证所提供的设备能满足指定的性能要求。
5监造、检查和性能验收试验
见附件5:
设备监造（检验）和性能验收试验。
6设计与供货界限及接口规则
卖方负责设备设计和设备与其他设备的所有接口的配合。
6.1卖方的工作范围和责任
6.1.1卖方对设备本体的技术、性能、设计、安全、可靠性及加工制造的部件质量全面负责。
6.1.2卖方的工作范围包括设备的设计、制造、试验、包装和运输，还包括对设备的安装、运行所需的技术服务。
卖方应派出技术好、水平高、工作认真负责的技术人员、检查人员在设备安装、启动调试及投运期间进行现场技术指导和质量监督。
6.1.3卖方应提供设计、制造、安装、运行、检验、使用和维修的技术文件和图纸。
6.1.4卖方应提供备品备件及专用工具，并保证在设备寿命期内提供备品备件。
6.2买方技术配合
6.2.1买方无偿向卖方提供相关的技术资料；
6.2.2买方为卖方的现场技术服务提卖方便；
6.2.3买方组织总体验收。
6.3接口
6.3.1卖方提供的部件与非卖方提供的部件间的配合或系统中卖方提供的部件与非卖方提供的部件间热力参数的配合，在它们的衔接处即形成接口。
卖方负责至接口处，并负责解决接口的连接和性能、参数等的良好匹配，并保证接口范围内供货设备的完整性。
卖方提供的部件与非卖方提供的部件间的适应性。
凡遇个别特殊情况应经买卖双方协商后确定。
6.3.2机械部分的接口遵循低规格、低参数适应高规格、高参数的原则。
6.3.3卖方负责设备设计和设备与其它设备的所有接口的配合，开式循环水、闭式循环水的进、出口管路的接口位置为设备侧配对法兰，并提供设备的所有放水、放气阀及安全阀，包括所有设备、阀门外部接口反法兰及附件，并根据买方要求提供地脚螺栓和垫铁。
7清洁、油漆、标志、装卸、运输与储存
7.1清洁
7.1.1设备在出厂之前，应对设备进行清理。
7.1.2所有杂物，如金属碎片、铁屑、焊渣、碎布和一切其它异物都应从各部件内清除。
7.2油漆
7.2.1卖方应选择最好的涂层涂敷方式，以避免设备在运输、储存期间被腐蚀。
7.2.2设备出厂前应喷涂二层底漆三层面漆，油漆颜色由买方确定。
7.2.3卖方应提供防腐的完整说明，包括清洗和涂层工艺及所用涂料的特性说明。
7.3标志
7.3.1在设备的明显部位，应装设用耐腐蚀材料制作的金属铭牌，金属铭牌至少应包括下列内容：
设备名称、设备制造厂名称、制造年月、制造厂产品编号、制造许可证编号、设备型号、容器类别、设计压力、设计温度、额定出力、最高工作压力、设备净重。
7.3.2设备的金属铭牌型式、尺寸、技术条件和检验规则，应符合《产品标牌》的规定。
7.3.3包装标志
设备包装标志满足国家及行业有关标准要求。
7.4装卸、运输与储存
卖方所供设备均应按照国家标准和有关规定进行装卸、运输与储存。
备品备件应有表明为备品备件的特殊标示，且与主设备放在同一箱内一起发货。
卖方投标时提供包装标准及示意图。
卖方应保证提供设备的包装至少满足现场露天存放6个月的要求。
卖方所供设备均应按照国家标准和有关规定进行运输。
7.5编码要求
本项目采用统一的KKS编码标识系统，编码范围包括卖方所供系统、设备、主要部件和构筑物。
卖方在设计、制造、运输、安装、试运及项目管理的各个环节使用KKS编码。
设计院负责协调编码使用的规范、完整、统一。
8设备规范表格
卖方提供的数据与资料作为正式的文件，包含在本规范中，以表明卖方提供设备的所有保证性能、预期性能、连接特性、结构特点。
这些资料的准确性以及它与买方规定的所有性能要求的适合性，均由卖方负完全责任。
8.1设备参数表
序号
项目
单位
参数
备注
1
热交换器型号
BLQW-1-1530
2
外形尺寸（直径×壁厚×长度）
mm
1580×14×11000
3
壳侧设计温度
℃
80
4
壳侧设计压力
MPa
1.0
5
壳侧试验压力
MPa
1.5
6
管侧设计温度
℃
80
7
管侧设计压力
MPa
0.6
8
管侧试验压力
MPa
1.0
9
管侧最大流量
t/h
4000
10
管侧进口水温
℃
33
11
管侧出口水温
℃
38.1
12
壳侧最大流量
t/h
2400
13
壳侧进口水温
℃
46
14
壳侧出口水温
℃
37.5
15
壳侧压降
MPa
＜0.06
16
管侧压降
MPa
＜0.025
17
端差
℃
≤4.5
18
设计的通流面积
m2
0.66
19
设计的管内流速
m/s
1.62
20
传热量
MJ/h
85150
21
总的传热系数
kJ/m2h℃
9673.2
22
清洁系数
0.85
23
可堵管率
%
5
24
换热面积
m2
1530
25
管子数量
根
2828
26
管子材质
TP316
27
管子外径×壁厚×长度
mm
19×0.8×8500
28
管板材质
不锈钢复合板
29
管板厚度
mm
70+5
3
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