空冷凝汽器技术规范书.docx

1、空冷凝汽器技术规范书久泰能源内蒙古有限公司100万吨甲醇10万吨二甲醚项目热电工程50MW抽凝机组直接空冷系统技 术 规 范 书久泰能源内蒙古有限公司2007年11月 本规范书适用于久泰能源内蒙古有限公司100万吨甲醇10万吨二甲醚项目热电工程汽轮机配套用直接空冷凝汽器系统及系统内附属设备的供货，它提出空冷系统的设计、性能及所属设备的功能、结构、制造、安装和试验等方面的技术要求，以及明确了设计和供货范围、设计接口等。本规范书仅限于招、投标阶段使用。1 项目说明1.1 项目名称：久泰能源内蒙古有限公司100万吨甲醇10万吨二甲醚项目热电工程1.2 业主名称：久泰能源内蒙古有限公司1.3 工程概况

2、本项目装机规模为：3240t/h高温高压循环流化床锅炉+150MW抽汽凝汽式汽轮发电机组。汽轮机由南京汽轮电机（集团）有限责任公司提供。交货地点为内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗大路工业园区该项目施工现场。2 技术要求2.1 总体要求2.1.1空冷器系统应由卖方保证整体性能，保证所提供的空冷器系统技术性能和经济指标处于国内先进水平，保证系统应持续、安全、高效地运行不低于30 年。2.1.2 卖方所提供的设备，应是全新、高性能、安全、运行经济、功能完整的空冷器系统，所有设备应无外部变形、振动或腐蚀。2.1.3 卖方负责系统的成套设计，设计时必须考虑空冷器系统的占地面积、重量和连接管道的阻力降，以减

3、少支撑结构的负担和保证汽轮机的正常运行。2.1.4 卖方应负责供货范围内设备的设计、制造、供货、服务、安装指导、调试和性能测试。2.1.5 本技术规范为空冷器系统的最低要求，并未规定所有的技术要求和使用标准，在不降低协议提出的安全度与可靠性的条件下，不限制新技术的使用。2.1.6 本技术规范中所提供的设备，应遵循所有相关规范和标准，以及安装现场所在地的法律和条例，包括卫生、安全和环保（H.S.E）。卖方应保证遵守。2.1.7 空冷器系统应满足本技术规范的文字说明、工作范围及附图陈述的所有要求，如果发生矛盾，以较高的要求为准并需由买方确认。2.2 具体要求2.2.1空冷器系统安装地点位于寒冷地区

4、，户外运行，结构件最低温度为-36.3。其钢结构及连接件、支吊架部件等，应防止冷淬事故发生，散热管翅片、风机叶片以及风筒的材质应适应当地极端最低温度-36.3环境，应达到C级低温标准并通过-5摄氏度的低温冲击试验，能在当地环境下长期稳定的运行，保证在冬季极端最低气温和最小负荷的运行条件下，空冷器系统特别是换热元件不结冰。停机时应能完全放空。2.2.2卖方应根据空冷凝汽器内部体积大、高真空状态运行的特点，对管道阀门、附件、焊口等易漏入空气的部位在设备质量及施工工艺上采取必要的防止空气漏入真空系统的措施，保证系统的严密性和长期安全运行。但如出现真空泄露，应能迅速找出并修复。2.2.3为了维护检修，

5、所有的主要部件提供吊装和搬运时的起吊钩、拉手和螺栓孔等。2.2.4 空冷器的振动应不超过相关标准的规定。对在风机减速箱和电动机外壳上测定的机械振动应按照相应标准的要求进行审核。2.2.5 每台风机不应因为阵风的影响或与其他风机同时运行而出现有害的振动及共振现象。2.2.6 空冷器系统应按照下述条件进行设计和制造。1）消除或降低内部件，如控制阀、旁通阀和类似装置引起的影响。2）能够承受由其他因素，如管道与钢结构的连接，或与螺旋、振动设备的连接引起的振动的影响。3）能够承受由其他因素引起的振动或机械或热膨胀。4）在地震时，整个系统和土建结构按规定有足够的安全度。2.2.7管束侧梁、格栅板，采用热侵

6、锌等的防腐工艺。钢结构构件，平台、爬梯花纹板和风机密封板外表面等喷涂防锈底漆，底漆厚度为70m。油漆之前必须达到SA2.5级喷砂标准。面漆现场处理，厚度为50m，买方协调，费用卖方承担。2.2.8卖方应提出环境温度从-36.3到38.5范围内空冷系统的性能考核的依据。2.2.9卖方要保证在图纸设计和材料选择方面应准确无误，加工工艺无任何缺陷和差错。技术文件及图纸要清晰、正确、完整，能满足风机安装、启、停及正常运行和维护的要求。2.2.10 不论空冷凝汽器内每排管束的温度是否一致，均应保证在所有运行的管束中充满蒸汽。2.2.11 冷却管束、集管和相关管道应采用自排水设计，其布置应便于蒸汽的均匀分

7、配及凝结水的回收。卖方应保证在运行和停机条件下凝结水排放的可靠性。2.2.12 卖方应采用有效措施，如管束两端应采用可靠有效的封堵等，保证管束在运输过程中及现场存放期间不在内表间形成锈蚀。2.2.13风机应便于维护，卖方应提供风机及驱动装置安全有效维护和拆除的通道、爬梯、平台、把手和起吊装置。在检修及正常维护时，临近的风机不应对维护人员造成危害。2.2.14 卖方应提供风机在100%运转和110%运转时的噪音值。2.2.15 风机（包括电机）噪音：按国家标准。2.2.16 卖方应满足冬季严寒季节汽轮机低负荷开车的防冻要求。2.2.17 卖方在仪电控的设计和选型时应符合本技术规范附件仪电控要求的

8、相关要求。2.2.18 卖方应给出在内蒙古地区沙尘大的情况下，空冷器表面沙土预防和清理措施。2.2.19 卖方提供的空冷器在出厂前应彻底除去内外表面的油污，沙土，机械杂质等。2.2.20 抽真空系统的功能是在机组启动和正常运行时排出汽轮机、空冷凝汽器和其它辅助设备和管道中的空气，建立和维持机组真空。真空维持设备采用水环真空泵，水环真空泵的抽真空能力应满足机组连续运行的要求。真空泵由供方提供选型计算（包括抽空气的容积），由需方确认并负责采购。抽真空设备在全部运行的条件下，夏季工况空冷凝汽器从当地大气压达到20kPa的时间不应超过45min，额定出力工况下空冷凝汽器从当地大气压达到15kPa的时间

9、不应超过60min。2.2.21在所有的运行条件下，翅片管束不应有水平和垂直方向变形，其翅片也不应有变形发生。翅片应有足够的强度，应能够承受高压水冲洗而不会变形。2.2.22设计中应考虑冷却单元之间的热空气回流和相互干扰。2.2.23风机的性能参数应通过优化计算确定，风机的静压效率不应低于60%。配套齿轮箱传动效率不低于90%，齿轮箱使用寿命不低于30年。2.2.24风机在其设计参数和叶片的倾角条件下应稳定运行，振动应在允许范围内，并应装设振动传感器。风机防护网应能承受1000N/m2的活动荷载。2.2.25供方应在基本设计阶段提供排汽管道（包括排汽管道的疏水系统）的设计计算以供需方确认，包括

10、管径选择计算、强度计算、支座的设计与布置、补偿器的选型计算、加固肋布置和选型计算、管道应力及推力计算、支吊架荷载分配等。排汽管道应有足够的强度、刚度，其设计应充分考虑减少振动、压损、噪音和真空泄漏量，布置应与空冷凝汽器的布置图相一致。管道设计应考虑足够的补偿,并应配有补偿器导向和限位装置。汽机房A列外的排汽管道要考虑厂址处的气象条件。在进行荷载计算时，除考虑管道、管件、阀门、补偿器自重等持续荷载外，还应考虑地震荷载，管道支架与排汽装置基础之间的差异，室外管道还应考虑风荷载、雪荷载等。排汽管的膨胀系统应考虑基础沉降给排汽管道带来的影响。在排汽管道上，应设置人孔以便对排汽管道内部进行检查和维护。供

11、方根据汽轮机安全压力，确定排汽管道上装设的安全阀或爆破膜的数量、排汽量、整定压力及安装位置。2.2.26空冷凝汽器至低压缸排汽装置之间的排汽管道应设必要的疏水，保证机组启、停和正常运行时管内不积水。2.2.27供方应提供一套冷却器高压水清洗系统（不含清洗水泵），该系统应该能够在机组运行或停运时对空冷凝汽器进行清洗。 供方应提供清洗系统的运行技术参数，在水泵入口和出口处的压力、流量。清洗系统应能够将冷却器清洗干净。高压清洗水泵的数量及安装位置由供方推荐，并提供规范书，由需方采购。2.3设备使用条件汽轮机组运行方式：定压运行。负荷性质：带基本负荷，可带最大负荷运行。机组布置方式：室内纵向布置，运转

12、层标高8m。周波变化范围：48.550.5HZ的周波变化范围内连续稳定运行。辅机循环冷却水：机械通风冷却塔循环淡水冷却。循环水夏季最高冷却水温：33凝汽器冷却方式：直接式空冷系统冷却。空冷系统与汽轮发电机组应分别招标，空冷式凝汽器本体、排汽管道等整个空冷系统均由凝汽器厂设计，汽机厂应配合向凝汽器厂提供以下设计依据：各运行工况下的汽机设计背压、排汽量、排汽焓、排汽接口允许承受的X、Y、Z方向的推力及力矩。汽机排汽接口的定位、规格、材质，凝汽器抽干空气量等问题由空冷器厂与汽机厂协商解决。空冷器厂与汽机厂的设计分界为低压缸排汽装置出口，汽机厂负责低压缸与排汽管道之间的排汽装置的设计与供货，排汽装置出

13、口为1个(暂定)，接管管径为3m(暂定)。 空冷器厂应配合向设计院及时提供必须的图纸资料。3 设计条件3.1 厂址条件(1) 降雨量最大年降雨量为 670.2mm最少年降雨量为 155.3mm多年平均降雨量 346.5mm汛期降水量（69月）占全年的76%左右。最大1次降雨量达 141.5mm最大1日降雨量 69mm最大1小时降雨量 44mm(2) 日照多年平均日照 3108.6h无霜期 170天(3) 风速、风向及频率平均风速为 3.2m/s最大风速多年平均极值 32m/s年平均风速为 1.93.4m/s多年瞬时最大风速为 36.2m/s多年10分钟平均最大风速 13.3m/s年最多风向 W

14、风年最多风向为W 风，出现频率14.1%，次多风向S风，频率11.6%；全年静风出现频率17.9%，冬季静风率最高，一月静风频率为31.8% (4) 大风日数（风速17.0m/s）多年平均大风日数为 5天多年最多大风日数 35天多年最少大风日数 0天(5) 气温历年年平均温度最高值： 7.4历年最热月平均温度最高值： 26.2多年极端最高气温为 38.5多年极端最低气温为 -36.3多年年平均气温为 7.7多年平均最低气温为 1.7最冷月平均气温（一月） -21最热月平均气温（七月） 22.9干球温度 27湿球温度 20.7(6) 海拔及气压海拔 1129m多年年平均气压为 900.9hPa，

15、多年极端最高气压为 926.9 hPa多年极端最低气压为 878.8 hPa(7) 蒸发量多年平均蒸发量为 1706. 6mm(8) 湿度多年平均相对湿度为 53多年最小相对湿度为 0%多年平均绝对湿度为 6.8hPa多年最大绝对湿度为 27.5hPa多年最小绝对湿度为 0.2hPa(9) 冻土多年最大冻土深度为 1.37m(10) 积雪多年最大积雪深度为 0.25m(11) 沙尘暴日数（能见度在1000m之内）多年平均沙尘暴日数为 8天多年最多沙尘暴日数 74天多年最少年沙尘暴日数 0天(12) 雷暴日数多年平均年雷暴日数为 31天多年最多年雷暴日数 43天多年最少年雷暴日数 18天风压（K

16、N/m2）雪压（KN/m2）N=10N=50N=100N=10N=50N=1000.350.550.600.250.400.45(13) 风压、雪压(14) 场地土类别取值类(15) 地震基本地震烈度 degree地震动峰值加速度为 0.1 g3.2 公用工程条件(1) 新鲜水温度：28压力：0.4 MPa(G)(2) 循环水上水温度：28上水压力：0.35 MPa(G)回水温度:：38回水压力：0.25 MPa(G)污垢系数：0.0004hm2/ kCal(3) 仪表空气压力：0.60.7MPa(G)温度：常温露点：-55含尘量：1mg/m3尘粒径：不大于3m含油量：不大于1ppm(4) 脱

17、盐水 压力 1.5MPa(G)， 温度 常温(5) 电压及频率电压：10000V（220kW以上电动机）380V（220kW及以下电动机）220V频率：50 Hz 三相3.3 空冷式凝汽器工艺数据以下主要设计依据由汽机厂负责向空冷器厂提供：序号项目单位正常工况 （三炉一机，空分器全开）最大工况 （夏季最大抽汽工况）两炉一机，开一台空分器两炉一机，开两台空分器一炉一机运行，空分器不开最大工况1汽机排汽流量t/h185.69142.762汽机排汽压力MPa(a)0.0150.0203汽机排汽温度54.0160.014汽机排汽排汽焓kj/kg2366.82391.95汽机出口流体相态-气相气相6冷凝

18、器出口流体相态-液相液相7凝汽器抽干空气量Kg/h注：汽轮机排汽口至空冷器入口的管道压损由空冷器制造厂考虑。4 空冷器系统的性能保证与考核空冷凝汽器所需散热面积按以下条件确定：当大气温度为28.2时，满足汽机正常工况的运行要求，即汽机排汽压力为 15 kPa。该系统应能满足各种条件下的工况（包括冬季、夏季、不同负荷、机组启停）运行，在冬季低负荷运行，以及机组在冬季的启停过程中要有可靠的防冻措施，保证空冷凝汽器管内极端寒冷的气温下不冻结。运行风机的调节要与环境气温、汽轮机排汽背压、凝结水温紧密结合，能够自动调节工作风机台数、转速等，以保证机组的出力。考核工况见下表序号项目单位考核设计参数1海拔高

19、度m11292平均气压（考核工况）hpa900.93环境温度（考核工况）28.24外界自然风速（考核工况）m/s3.25汽轮机排汽量（考核工况）t/h185.696排汽焓（考核工况）kj/kg2366.87汽轮机排汽背压（考核工况）kPa155 设计范围和供货范围5.1 总的要求由汽机低压缸排汽口法兰处经空冷器至凝结水调节阀出口前系统的设计和空冷器本体所需的全套设备（主要包括以下内容，但不仅限于此。） 卖方应提供全套的空冷系统本体设备和必要的证明设备性能的技术文件。作为整体的直接空冷系统，为保证空冷凝汽器的散热性能、防冻保护和安全经济运行等，卖方必须详细设计确保提供的技术资料满足其他范围内所列

20、各分系统（如：抽真空系统、凝结水系统、排汽管道系统等）的设备在各种运行工况下能系统安全、可靠地运行，并便于试验、检修和维护。5.2 直接空冷系统设计范围分两个设计阶段，即基础设计阶段和详图设计阶段。卖方应完成直接空冷系统的全部设计。直接空冷系统的整体性能由卖方保证。5.3 设计范围5.3.1 系统的优化计算；5.3.2 系统的热力计算、空气动力计算、水力计算、管道应力计算；5.3.3 直接空冷系统的总体布置设计；5.3.4 空冷凝汽器、风机组的设计；5.3.5 凝汽器支撑平台（包括空冷凝汽器钢结构平台及钢桁架、挡风墙、风机桥架、检修步道、钢梯、安全防护设施、管道支吊架等，分界线在0.00m钢筋

21、混凝土基础顶面）的设计。5.3.6 排汽管道系统的设计。排汽管道系统是指从汽轮机低压缸排汽装置出口到连接各空冷凝汽器的蒸汽分配管之间的管道；包括在排汽管道上设置的支座、膨胀补偿器、隔断阀门。由供方完成排汽管道系统的基本设计和满足施工图要求的详图设计。5.3.7 疏水系统的设计；5.3.8 抽真空系统的设计。包括从空冷凝汽器接口至汽机房A列外1m的抽真空管道的设计（包括真空泵的选型和计算）。由供方完成系统设计及管道布置的基本设计和设计接口范围内满足施工图要求的详图设计。5.3.9 凝结水系统的设计。包括从空冷凝汽器的凝结水出口至汽机房A列外1m的管线和设施（包括凝结水泵的选型和计算）。由供方完成

22、系统设计及管道布置的基本设计和满足施工图要求的详图设计。5.3.10 清洗系统的设计；5.3.11 控制系统的设计，包括下列内容：a.空冷凝汽器系统、空气供应系统、排汽管道系统、凝结水收集系统、抽真空系统、疏水系统、空冷凝汽器清洗等系统的PID图。b.空冷控制系统设计说明c.上述系统内的仪表、设备及材料清册（包括详细的型式，规范等）d.仪表控制系统的DCS I/O清单e.满足DCS编程、组态的调节系统框图（用SAMA符号表示）f.满足DCS编程、组态的空冷系统控制逻辑框图（用SAMA符号表示）g.供方供货范围内的仪表及控制设备原理图，安装接线图、电源系统图。h.供方应完成空冷凝汽器系统内的电缆

23、、电缆通道、电缆托架、电缆穿管、支吊架及电缆防火的设计。电缆桥架应按动力电缆（380V），控制电缆（220V），信号电缆（48V、24V），分层设计，接口点在空冷平台下地面0m。i.就地盘箱柜布置图。j.电源系统设计。5.3.12 需要业主采购的设备、材料技术规范书（如有）；5.3.13 空冷系统初步的调试、运行说明书及施工安装说明书。5.3.14 支撑空冷凝汽器平台的土建结构部分（钢筋混凝土支撑柱及其基础部分）不在卖方设计范围，但卖方有与这两部分设计进行相关的资料配合和工作配合的义务。5.3.15 提交买方审查的基本设计的文件包括基本设计说明书，图纸，系统防冻说明，系统启动、停机、正常运行和

24、变工况及异常工况运行的控制说明，直接空冷系统各种工况（包括冬季低气温运行工况）的性能曲线，设备技术规范书、各项计算书等完整的基本设计文件。5.3.16 空冷器系统的照明设计、并提供防雷设计配合。5.3.17 空冷器系统的保温、伴热不在卖方设计范围内，卖方仅提供设计要求。5.3.18电气系统的设计，包括：a、空冷系统照明、检修、防雷接地的设计。空冷系统的防雷接地、照明及检修等由供方设计并供货。空冷系统的防雷保护及地下接地网和设备的接地由供方负责设计，接地材料采用热镀锌扁钢，截面不小于508。防雷采用避雷带。空冷系统的地下接地网与需方部分的接地网在空冷岛外2m相接。b、空冷系统的电缆和电缆通道。起

25、点与终点均为供方设备的电缆由供方设计。一端在空冷系统而另一端在需方侧的电缆，设备本体至设计分界处的部分由供方设计并提供详细的电缆清册（长度、型号、始终端），设计分界处至需方侧由需方设计。在供方提供涉及本体侧电缆清册的基础上设计院负责电缆汇总。供方供货范围内的仪表和控制设备（与联控的除外）均接到接线盒（中间接线柜）内，接线盒（中间接线柜）放置在平台上距离控制电缆主桥架最近的便于安装接线的位置，与电机联控有关的控制点在变频控制柜内，由供方负责空冷管路控制元器件到中间接线柜，以及空冷平台电机到变频控制柜之间电缆的设计和供货，其他电缆由需方负责。5.3.19 其它的保证系统完善的设计，包括楼梯、步道、

26、起吊设施、阀门检修平台等。5.3.20 为使本系统的基本设计符合电厂当地的实际情况，需方配合提供供方需要的基础数据和参加对设计方案的讨论，具体的设计配合方式、双方的责任和义务等在联络会阶段以备忘录的形式确定。5.4 供货范围A、空冷凝汽器部分：空冷凝汽器管束（包括逆流管束和顺流管束）、管束联箱、蒸汽分配管、管束连接件、从汽轮机低压缸排汽装置出口到连接各空冷凝汽器的蒸汽分配管之间的排汽管道及管道上设置的支座、膨胀补偿器、隔断阀门等。B、风机部分：风机及配套电动机、变频器包括每个变频器柜，每个变频器柜包括：变频柜体、变频器、二次设备（包括信号灯、操作面板、端子排、二次线插头插座）、滤波设备、电抗器

27、、齿轮箱、导风筒及风机密封板、防护网、振动开关、振动传感器、防震减震设施。变频器采用ABB。风机采用保定螺旋浆制造厂的。减速机采用HANSEN的。电动机采用上海电机厂或湖南湘潭电机厂的。另外，卖方采用风机全变频电动机的方案。C、结构部分：管束的支承构架、风机单元起吊梁、风机桥架、空冷器单元之间的隔墙及门等、蒸汽分配管维修平台、各列单元中间步道、平台四周步道、钢桁架部分、钢梯及必要的连接件、风机装置起吊设施、风机桥架、连接件、土建柱顶埋件和连接件等D、ACC清洗系统：从买方供水水源和供电电源接口（至清洗水泵）以后的设备材料（包括水源侧接头、加药罐，水泵吸水管侧接头，接口到水泵的软管、清洗水泵、下

28、部高压软管、高压不锈钢管、平台上水源接口、阀门、上部高压软管、冲洗装置底架、驱动装置、喷嘴、导轨、连接件、控制盘）。E、仪表和控制系统：作为空冷凝汽器系统的一部分，供方供货范围内的工艺系统管道及设备上所需的测量仪表和控制设备应属供方供货，其供货范围应包括满足监视，调节和保护所需的全部仪表、控制设备及必要的就地盘、柜（控制系统DCS由需方提供），包括安装材料，其供货界限为供方提供的接线盒或仪表箱、柜的端子排上。就地仪表至接线盒的连接电缆由供方供货，需方仅从端子排上连接控制所需的信号。空冷凝汽器系统以外（以工艺系统管道供货界线为准）的仪表及控制设备，连接电缆，安装材料等由供方负责基本设计，需方供货

29、。供方应提供空冷凝汽器系统内所有的就地仪表（就地显示表和用于远传的一次元件），以实现全厂仪表控制策略。包括但不限于下列内容：所有的就地仪表，包括：压力、温度、振动、特殊仪表等及温度、振动等一次测量元件和变送器，过程驱动开关。所有的控制阀门、控制驱动装置及附件，包括执行机构、电驱动装置、定位器、位置发送器、I/P转换器、限位开关、力矩开关、电磁阀、连杆及手轮等；所有电动控制器及其附件。阀门配电装置属于供方的供货范围。所有就地安装的仪表、盘台、箱、柜和接线盒等，并包括安装在这些盘、台、箱、柜上的所有设备,所有仪表和驱动装置的配电由供方提供的电源柜负责，所有提供给外部的信号引接至接线盒，接线盒集中安

30、装在平台上适当位置，这些盘、台、箱、柜外壳采用不锈钢，穿线软管采用不锈钢软管。供方应提供空冷凝汽器系统内就地仪表安装所需的材料，以确保安装人员不再额外提供材料，由于供方原因引起的材料缺项或不足，供方应立即补齐，并且不影响安装进度。F、挡风墙：空冷凝汽器四周的挡风墙（包括挡风墙骨架、压型钢板、风墙支承杆、各种连接件）。G、执行机构部分：百叶窗的气动执行机构（仪用压缩空气母管买方提供至执行机构边）。H、与买方连接所需的配对法兰、螺栓、螺母、垫片，公制（HG20592-97 B系列）。（最终在开工会确定采用的标准和管道系列）I、开车备件和两年内所需的配件及特殊检修工具。J、抽真空及凝结水系统中供方设计范围内的管道、配件及阀门。K、由供方负责供货的电气设备范围包括：电动机、变频器及其附件、电梯电气系统及其附件。本体上的电缆、电缆桥架、照明设备和材料、检修电源设备、防雷和接地材料等由供方采购。设备本体上的电缆，起点与终点均为供方设备的电缆由供方供货。一端在本体，另端在配电间上的电缆，设备本体至设计接口处的电缆由供方设计并按