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XX有限公司轉爐、燒結蒸汽余熱發電工程可行性研究報告

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2018-07-31
簡介
(1)本項目為xx有限公司余熱電站項目。本項目可充分利用鋼鐵冶煉工藝所產生的余熱蒸汽,進入汽輪發電機組發電,回收電能。為此確定本項目為余熱回收項目,立項符合國家能源產業政策。 (2)本項目根據余熱蒸汽等條件確定機爐選型,即選用1×6MW凝汽式汽輪發電機組的方案具有很好的節能減排功效。 (3)本項目所選凝汽式汽輪發電機組完全按余熱參數進行選取,其運行調節范圍大的特點能保證汽輪機能較平穩運行。項目主機選型技術上是可行的。 (4)本項目投建可有效的回收余熱,提高能源利用率,節能減排,提高公司競爭力。 (5)本項目工程動態總投資X萬元,項目財務內部收益率(稅后)為23.49%,投資回收期5.18年(稅后),項目經濟效益較好。 綜上所述,本項目節能減排效果顯著,投資效益較好,技術方案可行,立項建設符合國家基本建設方針,應盡快促其實施,早日發揮效益。

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1總論1.1項目背景www.jpclaat.com.cn1.2投資方及項目單位概況1.2.1項目建設單位基本情況www.jpclaat.com.cn1.2.2投產規模和資金籌措方案本工程由XX有限公司出資建設,發電工程靜態投資X萬元,單位投資為X元/kW。項目資本金由xx有限公司自籌。1.3研究范圍與分工1.3.1本報告研究范圍與分工利用回收轉爐、燒結生產工藝所排放的熱能及回收煉鋼、軋鋼生產過程中所產生的飽和蒸汽情況,研究本期工程建設1×6MW低溫余熱凝氣式汽輪發電機組的可行性。根據XX工業區電網電力系統現狀及電力市場需求預測,進行電力電量平衡,論證電廠建設的必要性,裝機規模與建設進度;提出可能的電廠接入系統方案、出線電壓等級及出線回路數。根據蒸汽的來源、供應能力、品質等論證電廠汽源供應的可靠程度。研究本工程的廠址條件、電廠水源、區域穩定與工程地質,論證本工程建設條件。提出和研究本工程的總平面布置、主廠房布置、機組選型、電氣主接線方案、電氣設備配置、熱工控制水平及電廠各有關系統的設想、各建(構)筑物的結構型式選擇、地基處理、基礎選型等。按國家頒布的有關環保政策、法令、標準和規定,提出工程建設項目對環境的影響及防治措施原則;從擬選廠址周圍環境對建成后的電廠生產運行、勞動安全和工業衛生有無影響進行論證,并提出防治措施。認真貫徹節約能源、合理利用能源的要求,研究在主要工藝系統設計中可采取的節約能源的措施。對本工程進行投資估算和經濟效益分析,提出影響造價的主要因素,論述造價水平的合理性,對本工程作出論據充分、科學合理、實事求是的經濟評價。通過綜合技術經濟比較提出總的評價及主要結論意見,并提出存在問題和建議。1.3.2另外委托項目接入電力系統報告環境影響評價報告勞動安全性評價報告水資源評價報告地震安全性評價報告地質災害評估報告水土保持評價報告職業病危害評價報告節能評價報告1.4工作過程及主要參加人員1.4.1工作過程www.jpclaat.com.cn1.4.2主要參加人員總工程師:設計總工程師:機務專業:電氣專業:熱控專業:土建專業:1.5項目概況1.5.1編制依據本可行性研究報告依據下列文件、國家規定、技術資料等進行編制。(1)《鋼鐵產業發展政策》(中華人民共和國國家發展和改革委員會令第35號文件)(2)《鋼鐵工業“十二五”發展規劃》(3)《A市工業和信息化發展“十二五”規劃》(4)《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》(5)其他國家有關設計的法令、法規、標準及各專業的設計技術規程等。(6)國家現行的相關設計規范、規程、標準。(7)業主提供的有關資料及可研設計范圍和設計原則的會議紀要。1.5.2主要設計原則(1)本項目機組選擇遵循“充分利用余熱”原則,實現節能和環境效益最大化。(2)根據現狀蒸汽平衡計算,按1×6MW凝氣式汽輪發電機組規模進行可行性研究。(3)總平面布置在業主劃定的范圍內實施,以節約用地和不妨礙企業長遠發展用地規劃為目標。(4)本項目生產、生活及消防用水取自在XX有限公司原有煤氣電站廠區內相應管網。本工程廢污水排放至原有煤氣電站的污廢水管網。(5)廠用電為高壓10kV;低壓380V。(6)工業冷卻水回收利用。(7)本工程電氣、儀表采用DCS控制系統。(8)接入系統:待接入系統確定后。(9)機組年利用小時數:按7200h設計。(10)投融資:本工程由XX有限公司全額出資建設。1.6主要結論及問題和建議1.6.1項目建設的必要性(1)項目提出的背景XX有限公司現有1080m3高爐系統2套;180m2燒結機2臺;20000m3/h制氧機2臺。現有的3座60t轉爐設有汽化冷卻系統,蒸汽產量約為24t/h,運行壓力約1MPa;現有燒結、軋鋼余熱爐產蒸汽約15.5t/h;目前,企業無余熱回收裝置,剩余的蒸汽大量放散,既浪費了能源,同時還造成環境污染,因此煉鋼余熱蒸汽回收利用符合國家和企業利益。為合理利用這些蒸汽,創造良好的環境效益和經濟效益,盡快投建1×6MW飽和蒸汽凝氣式汽輪發電機組。(2)項目的提出符合規劃要求《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》明確提出:“堅持把建設資源節約型、環境友好型社會作為加快轉變經濟發展方式的重要著力點。深入貫徹節約資源和保護環境基本國策,節約能源,降低溫室氣體排放強度,發展循環經濟,推廣低碳技術”;在“綠色發展建設資源節約型、環境友好型社會”一篇中指出:“按照減量化、再利用、資源化的原則,減量化優先,以提高資源產出效率為目標,推進生產、流通、消費各環節循環經濟發展,加快構建覆蓋全社會的資源循環利用體系。”《鋼鐵產業發展政策》(中華人民共和國國家發展和改革委員會令第35號文件)是指導我國鋼鐵工業發展的首個綱領性文件。在《鋼鐵產業發展政策》中指出,“鋼鐵企業必須發展余熱、余能回收發電”,“建立循環型鋼鐵工廠”。同時要求企業應根據發展循環經濟的要求,建設污水和廢渣綜合處理系統,采用干熄焦,焦爐、高爐、轉爐煤氣回收和利用,煤氣-蒸汽聯合循環發電,高爐余壓發電、汽化冷卻,煙氣、粉塵、廢渣等能源、資源回收再利用技術,提高能源利用效率、資源回收利用率和改善環境。同時按照可持續發展和循環經濟理念,提高環境保護和資源綜合利用水平,節能降耗。最大限度地提高廢氣、廢水、廢物的綜合利用水平。余熱電站可提高能源利用率,降低產品能耗,減少污染物排放強度,符合國家“十二五規劃”的要求;通過提高能源利用率,可有效的降低產品生產成本,提高產品的競爭力,并提高了企業的用電安全可靠性,為企業今后的更好發展,提供了保障。綜上所述,本項目的實施具有顯著的經濟效益和社會環境效益,是政策鼓勵的項目,且可提高企業的競爭力,項目建設是完全必要的。1.6.2項目建設的可行性1)蒸汽供應可靠本工程1×6MW飽和蒸汽凝氣式汽輪發電機組的汽源主要由燒結余熱蒸汽及轉爐余熱蒸汽提供。XX有限公司的兩臺燒結冷卻機各配置一臺余熱鍋爐,回收廢氣余熱生產蒸汽,設備運行穩定性高,可為本工程提供連續穩定的汽源。三座轉爐所產余熱蒸汽匯入同一母管,并設置蒸汽蓄熱器進行負荷波動調節,使富余蒸汽得以平穩輸出。2)水源條件落實可行本項目用水主要包括生產用水和生活用水,生產用水主要包括工業水和循環水補水,生產補水和生活用水由老廠煤氣電站現有新鮮水管網提供。目前,煤氣電站廠區內的新鮮水由現有的5眼地下井提供,單井出水量為65m3/h,現有設施用水量在135m3/h左右,因此新鮮水供應充足,能夠滿足項目需要。3)工程建設場地條件落實本工程建設在XX有限公司現有煤氣電站內,場地大小可以滿足本工程建設用地要求。廠址地勢平坦開闊,所占用土地現狀為公司規劃用地,廠址處無名勝古跡、文物保護區、自然保護區、通訊設施及地下礦藏等影響建廠的條件,廠址處無拆遷,因此,本期工程建設場地落實、確定。4)工程地質條件適宜擬建廠址區域內無活動斷裂通過,距離已有的活動斷裂滿足規范要求的安全距離,屬地震構造較穩定區,適宜建廠。5)環境保護本期工程裝設1×6MW凝氣式汽輪發電機組,不產生包括煙塵、SO2、NOX和HCl等,從環保角度看本工程建設是可行的。1.6.3主要結論及問題和建議本項目的建設符合國家發展規劃及鋼鐵產業發展政策,符合國家相關能源、土地、環保政策,提高了能源利用率,并且利于環境改善,屬于綠色能源工程,是國家倡導建設節約型、節能型社會的具體實踐。項目的實施具有良好的經濟效益、社會效益和環境效益。本項目根據余熱所產生的蒸汽確定機組選型,即選用1×6MW飽和蒸汽凝汽式汽輪發電機組的方案具有很好的節能減排功效。項目主機選型技術上是可行的。本項目工程動態總投資X萬元,項目財務內部收益率(稅后)為23.49%,投資回收期5.18年(稅后),項目經濟效益較好。本余熱電站工程建設目的是為利用回收燒結生產工藝所排放的熱能及回收煉鋼、軋鋼生產過程中所產生的飽和蒸汽,項目承辦單位和有關方面應通力促成本項目盡早實施,以確保余熱可被充分利用,避免財產損失、能源浪費和環境污染。同時應進一步落實項目建設條件:如電力并網等。2電力系統2.1電力系統現狀及公司內電力平衡目前接入點總降壓變電所兩臺50MW主變安裝投入,可以滿足XX有限公司的200萬噸鋼鐵項目用電,但主變負荷率偏高。高爐、轉爐剩余煤氣發電和回收蒸汽發電設施投入后,可以補充部分供電能力,主變負荷率下降,供配電更趨合理,其中一臺主變至公司WM一線。本期工程擴建一臺6MW汽輪發電機,發電機出口電壓等級為10.5kV,發電機出口設高壓斷路器,10kV母線段采用單母線接線,兩段母線。兩路聯絡線分別引至市電(作備用電源)和公司WM一線,一路電纜線路接入原有廠用10kVⅠB段。根據負荷預測結果,結合現狀,XX有限公司電力平衡如下表:XX有限公司電力平衡表序號項目負荷容量1全公司運行設備裝機容量2公司目前實際用電負荷3公司目前機組可供電負荷4公司需購電最大負荷5公司目前年外購電6發電機組裝機容量(擬建)由上表可知,目前公司需購電最大負荷50MW,XX有限公司是一家綜合性鋼鐵企業,工業企業是耗能大戶。為響應國家十一五規劃,減少能源取用,做好能源的二次回收和利用勢在必行。本工程投產后年發電量4.32×107kW.h,除本項目機組年自用電0.28×107kW.h外,還可向B鋼鐵有限公司年供電4.04×107kW.h,減少B鋼鐵有限公司外購電4.04×107kW.h,因此本項目建設是非常有必要的。2.2電氣主接線及系統對電廠的要求2.2.1電氣主接線www.jpclaat.com.cn2.3系統繼電保護及安全自動裝置2.3.1系統繼電保護www.jpclaat.com.cn2.3.2安全自動裝置為了保證電力系統的安全運行和提高供電系統的自動化水平,在發電機組電氣室設一套供電系統綜合自動化監控保護系統。該系統采用分層分布式系統,用于對整個發電機組電力系統內各10kV設備的監控。包括對高壓開關柜的狀態檢測。綜合自動化監控保護系統具有保護、遙測、遙控、遙信、監視、報警、報表和自診斷等功能,由兩大部分構成,一部分是安裝在高壓開關柜或保護屏上的測控保護綜合單元,一部分是安裝在控制室的顯示及數據處理系統(后臺系統)。后臺系統通過網絡通信不僅與安裝在開關柜或保護屏上的各個測控保護綜合單元相連,并且與直流屏等相連。綜合自動化監控保護系統不僅預留與相應發電機組DCS系統的通訊接口,而且預留有與上級變電站通訊的調度通訊接口。3汽輪機汽源3.1蒸汽來源及供應條件3.1.1汽源本項目裝機容量為1×6MW凝氣式汽輪發電機組,汽輪機進汽汽源主要由以下四部分組成:(1)轉爐余熱飽和蒸汽24t/h,壓力為1MPa,溫度為180℃;(2)燒結余熱飽和蒸汽10t/h,壓力為1MPa,溫度為180℃;(3)軋鋼加熱爐余熱飽和蒸汽5.5t/h,壓力為1MPa,溫度為180℃;(4)老廠煤氣電站內的一臺電動給水泵改造成汽動給水泵,拖動給水泵的小汽輪機排汽9.6t/h,壓力為0.981MPa,溫度為328℃。3.1.2蒸汽消耗量蒸汽消耗量見下表:蒸汽消耗量表時耗量(t/h)日耗量(t/d)年耗量(104t/a)1×6MW49.11080.235.35注:1、鍋爐年利用小時數按7200小時考慮。2、日平均利用小時數按22小時考慮。3.2供汽方式本工程飽和蒸汽均從余熱鍋爐(汽源壓力為1MPa)處通過架空管道輸送至汽輪機進口。蒸汽流速控制在30m/s左右,廠區架空管線長約800m,根據《火力發電廠汽水管道設計技術規定》中要求進行管線壓降估算,飽和蒸汽從余熱爐至汽輪機主汽門前管路壓降約0.247MPa。廠區管線設計盡量采用補償器,減少彎頭數量,從而降低管線壓降保證汽輪機進汽要求。4廠址條件4.1廠址概述廠址地理位置:XX有限公司位于Q省XX工業區(現已劃入規劃的A西部工業區)。緊臨J、Q鐵路干線,且有Z火車站倉儲專用線直通廠區,專用線有寬闊的上下貨場,便于原料及產成品的鐵路運輸;公司南側緊靠20X國道、XX高速公路,北側20km處為XX高速公路及10XX國道,陸路運輸十分便利;公司東南、西南與A港、N港、G相望。區域位置優越。4.2地理環境、交通及氣象略4.3.3可靠性分析目前,現有的給水管網可供余熱電站的水量充足,取水泵房設有備用電源、備用泵,且公司廠區給水管網為環裝布置,大大提高了供水的可靠性。本工程分兩路從管網不同管段進行取水,提高余熱電站的供水可靠性。4.3.4結論1)根據以上分析可知,本工程水源采由現有的給水管網提供,從水質、水量上均是有保證的。2)現有的供水管網為環狀管網,本工程分兩路從管網不同管段進行取水,取水安全是有保證的。5工程設想5.1廠區總平面布置5.1.1總平面布置原則(1)充分利用老廠現有場地條件,因地制宜,減少工程費用;(2)工藝流程合理,功能分區明確;(3)物流流向合理,交通運輸便捷;(4)滿足電廠總圖運輸的有關設計規范、規定要求;(5)根據氣象、日照合理布置建構筑物,改善廠內工作生活環境。5.1.2總平面布置依據(1)《鋼鐵企業總圖運輸設計規范》GB50603-2010(2)《小型火力發電廠設計規范》GB50049-2011(3)《火力發電廠總圖運輸設計技術規程》DL/T5032-2005(4)《火力發電廠及變電站設計防火規范》GB50016-2006(5)《建筑設計防火規范》GB50229-20065.1.3廠區總平面布置www.jpclaat.com.cn(1)生產區:本期生產區建筑為余熱發電站,是在老廠25MW煤氣電站的東側擴建,余熱發電站由北向南依次為蓄熱器站、主控配電室、汽機房。廠區管線順暢短捷,電站四周有環行道路,滿足消防要求。(2)冷卻塔區:冷卻塔區位于生產區西側,本期工程僅需在原有的綜合泵房及冷卻塔區域由南向北進行擴建。(3)化水區:該區布置在原有煤氣鍋爐的西側,主要包括化驗樓、化學水車間及化學水處理室外設施。化學水處理區距主廠房較近,便于節省化學水管道長度,便于室外管線布置的短接順暢,節省工程造價。總平面布置以發電站為中心,以工藝流程合理為原則進行布置。余熱發電站主出入口朝向西側主干道;人流出入方便。功能分區明確,布置緊湊合理。5.1.4主要建構物一覽表:序號建(構)筑物名稱總建筑面積(m2)建筑體積(m3)1汽機房793.89525.62配電室、除氧間669.64519.83循環水泵房157.41857.85.1.5廠區綠化廠區綠化能凈化空氣,消除或減弱噪音,美化環境,改善勞動條件。本工程廠區綠化用地系數不小于15%,主要在房屋四周和道路的兩側種植綠籬、花、灌木叢等低矮的常綠花木,圍墻附近可栽些樹木,空隙地段可鋪設適宜當地生長的草坪。5.2裝機方案5.2.1汽機選型本工程為能源綜合利用項目,因此其建設規模取決于XX有限公司燒結工藝所產生的廢棄熱能及轉爐、軋鋼工藝系統熱量利用的產生的蒸汽量,具體蒸汽參數表見下:蒸汽參數表蒸汽來源轉爐余熱燒結余熱軋鋼加熱爐余熱老廠給水泵拖動用小汽輪機排汽流量(t/h)24105.59.6壓力(MPa)1110.981溫度(℃)180180180328依據上述的蒸汽品質本工程選用適合飽和蒸汽發電的蒸汽汽輪機,國內飽和蒸汽汽輪發電機技術已成熟可靠。此機型啟動快,且可頻繁啟動,在蒸汽量變化較大的情況下,由于采用自動多路進汽閥控制,它能平穩工作并充分利用蒸汽作功,負荷調節范圍寬,可在20%~100%負荷范圍內穩定運行;自動化水平高,可自動解列和自動上網,運行管理簡單方便;機組緊湊,占地面積小,設備基礎簡單;具有電——液調節系統,可方便地實現包括余熱發電站在內的整個工程的DCS控制;發電機組使用壽命長,一般可達25年以上。根據XX有限公司可提供的蒸汽量以及其他各種因素,本期工程建議投建1×6MW凝氣式汽輪發電機組。5.3主機技術條件5.3.1汽輪機項目單位參考數據型號/形式額定功率MW額定進汽量t/h額定進汽壓力(變化范圍)MPa額定進汽溫度(變化范圍)℃額定轉速r/min旋轉方向/臺數/5.3.2發電機項目單位參考數據型號/額定功率MW額定電壓V額定轉速r/min臺數/發電機冷卻方式/5.4熱力系統5.4.1原則性熱力系統擬定本期工程熱力系統由汽輪機及相應輔助設備組成,系統的擬定力求簡潔、經濟、切換方便。本工程的熱力系統圖采用單元制。其原則性熱力系統圖詳見附圖F1741K-J01。5.4.2主蒸汽系統本期工程主蒸汽系統管道均選用材質為20鋼的無縫鋼管。主蒸汽系統中轉爐來汽為間斷供汽,轉爐余壓飽和蒸汽爐一部分進入蓄熱器內,通過內部充熱裝置噴入熱水中,由于蒸汽溫度高于水溫,蒸汽迅速冷凝、放熱,使蓄熱器內部水升溫,產生連續的飽和蒸汽;一部分飽和蒸汽經調壓后與蓄熱器出來的飽和蒸汽混合后,與其余蒸汽一并進入汽水分離器,供給余熱汽輪機做功發電。5.4.3凝結水系統機組擬設置2臺100%容量凝結水泵。由凝汽器將汽輪機乏汽冷卻成水后進入凝汽器熱井,再經凝結水泵輸出,經過廠區凝結水管網,一部分進入化水車間原水箱作為補水,另一部分進入轉爐、燒結、軋鋼等處余熱系統回用。為防止凝結水泵在小流量時發生汽蝕及保證軸封加熱器真空度的最小流量要求,在凝結水管道設置最小流量再循環管道。5.4.4抽真空系統機組擬設置2臺射水泵以及2臺射水抽氣器,容量按正常工況的100%選取,正常運行時,1臺射水泵和1臺射水抽氣器運行,機組啟動時,2臺射水抽氣器以及2臺射水泵同時運行。5.4.5熱力系統主要附屬設備配置熱力系統主要附屬設備配置編號設備名稱規格及規范臺數1凝結水泵臥式Q=46~68t/h,H=60~54mH2O2射水泵臥式Q=100t/h,H=50mH2O3射水抽氣器CS1-15-44蓄熱器V=150m35汽水分離器V=1.37m35.5電氣部分5.5.1電氣主接線本期工程建一臺6MW汽輪發電機組,發電機出口電壓等級為10.5kV,發電機出口設高壓斷路器,10kV母線段采用單母線接線,兩段母線。兩路聯絡線分別引至市電(作備用電源)和公司WM一線,一路電纜線路接入原有廠用10kVⅠB段,詳見附圖F1741K-D01。5.5.2廠用電接線高壓廠用電電壓為10.5kV,設10kV母線段,采用單母線接線,高壓廠用備用電源由市電引接,采用手動切換。低壓廠用電電壓為380/220V,由老廠煤氣電站引來兩路380/220V作低壓廠用電電壓。當廠用電失壓時,通過備自投裝置自動合原380VⅠ段與廠用電分段開關或380VⅡ段與廠用電分段開關。低壓廠用電系統中性點為直接接地系統。5.5.3短路電流計算及主要設備選型由于沒有發電機的詳細參數和系統短路參數,故待落實相關參數后在下階段再進行短路電流計算。10kV開關柜選用KYN28-12型金屬鎧裝抽出式中置開關柜,內配開斷能力暫定為31.5kA的高壓真空斷路器;低壓廠用開關柜采用GGD固定式開關柜。5.5.4電纜選型及線路敷設所有電氣一次選用阻燃交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯電力電纜。電纜主要采用沿電纜溝,架空電纜橋架及直埋方式敷設。5.5.5照明及檢修網絡5.5.5.1照明照明為正常照明、事故照明及應急照明供電電壓均為交流220V。主廠房內設事故照明配電箱,事故照明配電箱的電源有直流供電系統引來。主廠房的樓梯間及各主要出入口還要采用應急照明,應急照明燈具采用帶蓄電池的照明燈具,當停電時應急燈具的供電時長要超過1小時。在其它輔助生產車間也設有應急照明,應急照明燈具采用帶蓄電池的照明燈具,當停電時應急燈具的供電時長要超過1小時。在濕氣及粉塵集中地區域采用防腐防塵防水燈具。廠區為露天工作場所的照明,照明電源就近引自車間照明配電系統。照明燈具以投光燈為主,布置在馬路兩側,路燈燈桿為金屬燈桿不宜超過6米。在重要地區可以加設立桿的遠距投光燈具。5.5.5.2檢修網絡本工程各電氣室的檢修插座與工作照明共用供電網絡。各車間內根據工藝要求,在主廠房零米層及運轉層及其它需要的地方設置檢修配電箱,由工作電源單獨提供供電回路進行供電。5.5.6防雷和接地本工程在10kV系統各回路和各母線上裝設組合式過電壓吸收裝置,在發電機中性點上裝設氧化鋅避雷器,以防止雷電波入侵過電壓和操作過電壓。本工程各電氣室、廠房均按第三類防雷建筑物考慮防雷設計。在廠房各層做接地線,在廠房屋頂做避雷帶,廠區要做完整的接地網。廠房內防雷接地系統及保護接地、工作接地共用接地網,接地電阻≤0.5Ω;管道設置防靜電接地,各管道接地電阻值按工藝要求設置。5.5.7防震,防火及安全措施為保證電氣設備安全正常運行,在高低壓配電室、發電機小間、集中控制室,電纜夾層等電氣設備房間內設有火災自動報警裝置。在主廠房及廠區電纜溝道和電纜出、入口處待電纜敷設完后,用專用耐火堵料將所有孔洞封堵,以免發生火災后事故擴大。各電氣建筑物均按國家有關防火等級標準設防,在各配變電室,控制室安裝專用滅火器。根據國家有關條文,全廠電氣設備安裝,均應按相關規程規定采取抗震加固措施,及相應防火措施。5.5.8二次線部分5.5.8.1不停電電源系統電氣后臺配UPS電源兩套,輸出電壓220V,每套容量3kVA,三相50Hz。5.5.8.2直流系統根據《電力工程直流系統設計技術規程》DL/T5044-2004的有關規定,直流電系統采用動力、控制合并的供電方式。本期工程直流電源由原有煤氣電站中直流電系統引來。5.5.8.3發電機勵磁系統發電機的勵磁系統與發電機成套,采用制造廠推薦的成熟型式。5.5.8.4控制、監視、測量采用集控室的控制方式。高低壓廠用電動機的控制、測量、信號納入熱工DCS系統。發電機,高低壓廠用電源的斷路器的控制、監視、測量納入電氣監控系統,其中重要信號(各斷路器的控制等)采用硬接線接入電氣監控系統,其余非重要信號采用通訊口接入電氣監控系統。高壓電動機引至熱控DCS的開關量信號:①已啟動;②已停止;③裝置告警;④保護動作;⑤啟動事故音響。以上信號為干接點,引自高壓電動機測控裝置。發電機,廠用電系統的測量按照《電氣測量儀表裝置設計技術規程》配置納入電氣監控系統。向電氣監控系統傳送的模擬量信號為4~20mA標準信號。5.5.8.5保護及安全自動裝置元件保護按照《繼電保護和安全自動裝置技術規程》GB14285-2006配置,保護選型推薦采用微機型保護。電動機及廠變的保護采用微機型綜合保護,布置于開關柜內。(1)發電機保護:a.發電機差動保護b.發電機復合電壓閉鎖過電流保護c.發電機定子接地保護d.發電機對稱過負荷保護e.發電機勵磁回路接地保護:一點接地動作于信號,兩點接地動作于跳閘。g.勵磁變壓器速斷過流保護f.勵磁變壓器過負荷保護h.失磁保護(2)10kV聯絡線保護配置a.縱差保護b.過流速斷保護c.零序過流保護(3)低壓廠用工作及備用變壓器保護:a.電流速斷保護b.過電流保護c.高壓中性點零序過流保護d.低壓中性點零序反時限過流保護e.干變溫度f.低壓備用分支過流及后加速保護(4)廠用高、低壓電動機保護:高壓電動機保護a.電流速斷保護b.過電流保護c.零序過流保護d.過負荷保護e.過熱保護f.負序過流保護g.低電壓保護75kW以上低壓電動機裝設速斷,負序過流,零序過流,過負荷,堵轉保護,低電壓保護。75kW以下低壓電動機裝設脫扣器及熱偶。(5)自動裝置:備自投:設低壓廠用電備用電源自動投入裝置:a.應保證工作電源斷開后,才投入備用電源;b.手動斷開工作電源時,應閉鎖自動投入裝置:c.工作電源電壓消失時,自動投入裝置應動作;d.自動投入裝置應只動作一次;e.自動投入裝置動作,如備用電源投入于故障,應使保護加速動作。自動解列:解列點設在聯絡線斷路器,解列方式為低壓、低周解列。(6)同期系統:a.采用原有同期系統。b.同期點:發電機母線側斷路器、10kV聯絡線斷路器、10kV母聯斷路器。自動準同期裝置要求自動調整發電機的電壓、轉速,實現同期合閘。5.5.9電氣設備布置發電機出線設備布置在發電機出線小間內,10kV高壓配電設備布置在主廠房0米BC列內的高低壓配電室內,380V/220V低壓配電柜布置在主廠房0米BC列內的高低壓配電室內。發電機出線小間布置在汽機房0m,主廠房電氣控制設備布置在位于主廠房BC列運轉層的主控室內。5.6化學部分因本期工程僅為利用余熱鍋爐所產生的飽和蒸汽進行發電,并將所產生的凝結水進行充分回收,所以本期工程的投建對化學水量需求并沒有明顯的變化,故本期不需對老廠化學部分進行改造。5.7熱工自動化部分5.7.1設計對象及范圍熱工控制范圍為1×6MW凝汽式汽輪發電機組及其輔機。根據主、輔機工藝流程,熱工控制范圍如下:1.汽機熱工控制。2.公用系統熱工控制。5.7.2控制方式為了使電站處于最佳運行狀態,節約能源,提高勞動生產率,本工程在主廠房內設集中控制室,并采用技術先進、性能可靠的DCS控制系統對各系統進行集中控制,集中管理。系統參數的報警、監視和自診斷功能高度集中在LCD上,并能在打印機上打印,控制系統盡可能在功能和物理上進行分散,保護系統的安全性。通過DCS的操作員站進行顯示、報警、控制、操作、打印。對少數主要工藝參數在儀表盤上配置顯示儀表、操作器等。汽機的運行以DCS的操作員站監控為主。正常情況下,在就地人員的配合下,操作人員可通過DCS系統對汽機的啟、停及正常運行進行監視和操作。DCS的功能覆蓋范圍包括:數據采集系統DAS、模擬量控制系統MCS、順序控制系統SCS、汽輪機數字電液調DEH、汽輪機緊急跳閘系統ETS。5.7.3硬件描述共配置2臺操作員站,1臺工程師站,2面控制站。DEH機柜由汽機廠供貨。系統本身帶通訊接口,可以完成與企業自動化信息網的連接。整個系統配置UPS電源。配置打印機。5.7.4控制水平5.7.4.1在控制室內對機組的控制達到下列要求:在就地運行人員配合下實現機組的起停;實現正常運行工況的監視和調整;實現異常工況的報警和緊急事故處理。5.7.4.2自動調節的設置為保證運行工況的穩定,設凝汽器水位、蓄熱器水位等自動調節。5.7.5儀表選型汽機的運行以DCS為核心。因此,DCS應選用安全、可靠、經濟、實用的控制系統,并有在同類型機組中…
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