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能源部关于颁发火力发电厂设计若干技术问题

来源: 时间:2019-03-05 18:07:11

能源部关于颁发《火力发电厂设计若干技术问题的补充规定》的通知

《火力发电厂设计技术规程》SDJ1—84,自1984年底颁发以来,对全国火电厂设计工作起到了很好的指导作用,随着经济建设与电力技术的发展,以及工程实践经验的积累,部决定对原规程进行修订,将在1993年颁发执行。但为了满足当前设计工作的需要,现对该规程中急需补充的部分内容先做出若干技术原则规定颁发执行。本规定适用于机组容量为50—600MW火力发电厂工程(侧重300—600MW机组)。在通知下达后原规程中与此不符之处,以本规定为准,本规定内容将纳入新规程中。技术在前进,人们对事物的认识也在发展。对电厂设计在实践中要进一步完善和提高,达到降低造价,方便运行。 附:火力发电厂设计若干技术问题的补充规定 1.新建或扩建的发电厂应以煤为主要燃料。供应来源可靠的油或天然气(包括其他可燃气体)可作为燃煤发电厂锅炉点火或低负荷助燃用燃料。 燃烧低热值煤(低质原煤、洗中煤、褐煤等)的凝汽式发电厂宜建在燃料产地附近;有条件时,应建矿口电厂。矿口电厂或煤电联营电厂所在的煤矿区,应有足够的可采储量和可靠的开采量,其规模应能连续供应发电厂规划容量所需燃煤30a及以上。 对运煤距离较远(超过1000km)的发电厂,宜采用热值高于21000kj/kg的动力煤。 对位于环保标准要求高的地区的发电厂,宜采用硫份低于1%的优质煤。 无烟煤或易结焦等煤种,宜集中定点供某些电厂燃用,并相应采取必要措施。 2.发电厂的机组容量应根据系统规划容量、负荷增长速度和电结构等因素进行选择。最大机组容量不宜超过系统总容量的10%。对于负荷增长较快的形成中的电力系统,可根据具体情况并经技术经济论证后选用较大容量的机组。对于已形成的较大容量的电力系统,应选用高效率的300MW、600MW机组。机组调峰性能,特别是不投油最低稳燃负荷指标应考虑系统调峰的需要。 3.发电厂厂址的地震基本烈度应按国家地震局颁布的现行中国地震烈度区划图确定;对位于烈度分界线附近、强地震区内或地震工作程度低的地区的新建厂址,应由设计归口管理部门视具体情况决定是否进行烈度复核或进行地震危险性分析。 4.发电厂的总体规划,必须贯彻节约用地的原则。全厂用地面积,应符合《电力工程项目建设用地指标》的规定。厂前区用地面积应根据规划容量和本期规模,按《用地指标》规定严格控制。对位于城市及其近郊的发电厂,生活区宜结合城市规划进行安排。 5.发电厂厂区行车道路的宽度和铺砌场地面积应根据车流、人流和消防的需要确定,道路和铺砌场地面积与厂区用地面积的比值,可按是否汽车运煤、运灰渣,分别控制在11—13%和9—11%内。 6.主厂房布置应采用已批准的通用(参考)设计,其可比容积(包括锅炉前运转层以下部分、煤仓间、除氧间、汽机房和炉侧的单元控制楼、电气楼或辅助建>)对200MW机不宜大于0.70立方米/kW对300MW机组不宜大于0.59立方米/kW。 7.储煤场的容量和煤储存设施,应根据运输方式和运距、气象条件、发电厂容量和发电厂在系统运行中的作用,以及系统中水电与火电所占的比重及其调度等因素统一考虑。 储煤场的设计容量宜按下列原则确定: (1)经过国家铁路干线来煤的发电厂,储煤场的容量为全厂15—20d的耗煤量。300MW及以上机组或200MW及以上供热机组为20d的耗煤量。 在水电比重较大的电中的发电厂和严寒地区的发电厂,储煤场容量可按15—25d耗煤量设计。 在无防止自然有效措施的情况下,煤场容量不宜大于10d,最大不超过15d耗煤量。 (2)不经国家铁路干线或采用单路长皮带机来煤的发电厂,储煤场容量为全厂5—10d耗煤量。在确保发电厂供煤和稳发满发的条件下,经过专题论证,可以不设储煤场。 (3)水路来煤的发电厂,按全厂15—20d的300MW及以上机组或200MW及以上供热机组20d的额定耗煤量考虑。水陆联运海运为主,远离矿区的发电厂可按25d耗煤量考虑。 (4)储煤场宜分成常用煤堆和储备煤堆,同种煤>连存放,常用煤堆取7—10d耗煤量,储备煤堆应考虑压实和做好计划翻烧。 (5)当远距离来煤不均衡性较大时,大型发电厂储煤场的布置,在必要时可以通过辅助手段(例如使用推煤机)使储煤场的最大容量达到或超过30d的耗煤量。 (6)对于多雨地区的发电厂,应根据煤种、制粉系统、煤场设备型式等条件,确定是否设置干煤储存设施。当需设置时,其容量按3—4d耗煤量考虑。计算储煤场总容量时应包括干煤储存设施的容量。 8.当电内有必要结合新建扩建工程来扩大储煤能力,设置区域性煤场时,应有正式可行性研究报告批准文件作为设计依据。 9.当在正压直吹式制粉系统中采用三分仓空气预热器时,冷一次风机的计算风量应考虑运行磨煤机在设计煤种下额定出力时的风量,提供磨煤机的密封风量以及空气预热器的漏风量,并应根据长期运行后漏风量的增加和运行方式等因素考虑适当的裕量。 10.热加热站可布置在主厂房内。对选用大型卧式热加热器的热站,在非严寒地区宜采用露天布置。 11.超高压及以上参数机组宜采用水汽集中取样装置。 12.在下列情况下可采用分布式控制系统: (1)单机容量600MW的工程; (2)上期工程已采用分布式控制系统进行试点并取得成功经验的扩建工程; (3)进口机组且供货商具有应用分布式控制系统的成功经验的工程; (4)经我部批准开发或引进技术的分布式控制系统提供的必要试点工程; (5)经批准实行“新厂新办法管理”的单机300MW及以上容量的机组。 13、锅炉炉膛安全监控系统配置原则为: (1)配200MW机组的锅炉应装设具有全炉膛火焰监视保护、炉膛压力(正、负压)保护和炉膛吹扫闭锁的三功能锅炉炉膛安全监控系统,并满足远方点火的要求。 (2)配300MW及以上机组的锅炉应装设具有层火焰监视或单火焰监视为基础的全炉膛灭火保护、炉膛压力(正、负压)保护和炉膛吹扫闭锁的三功能锅炉炉膛安全监控系统,并满足自动点火的要求。 (3)燃烧器管理系统按下列规定装设: (a)300MW及以上机组,当采用中间储仓式制粉系统时可装设根据负荷(在不投油稳燃负荷范围内)自动切投燃烧器的管理系统; (b)采用分布式控制系统的300MW机组工程,当采用直吹式制粉系统时,可装设单个磨煤机系统自动启停以及“快速减负荷”(RB)时自动停止磨煤机系统的燃烧器管理系统; (c)600MW机组工程当采用直吹式制粉系统时,可装设根据负荷(在不投油稳燃负荷范围内)自动启停磨煤机系统的燃烧器管理系统; (d)进口机组且供货商具有成功的实践经验时,可配置根据负荷自动启停磨煤机系统的燃烧器管理系统。 锅炉炉膛安全监控设备宜采用可编程序控制器或微机控制器。对于采用分布式控制系统的工程,如厂商有成功的运行经验,也可把它纳入分布式控制系统中。 14.机组自动调节系统应按实用可靠的原则设计。机炉主控系统的运行方式考虑“机炉协调”、“机跟炉”、“炉跟机”和“手动”四种方式。不宜考虑“快速切负荷”(FCB)功能。当燃烧器管理系统不具备“快速减负荷”(RB)功能时,自动调节系统也不配置“快速减负荷”(RB)功能。 自动调节系统宜采用组>组装仪表,或采用带微处理器的控制器。 15.汽机控制系统的功能按机组可控性配备如下: (1)带纯电调的300、600MW机组的汽机控制系统,应配置“操作员自动”(OPC)功能,至于根据热应力等进行闭环自动升速(或升负荷)的“自动汽机控制”(ATC)功能,可在试点取得经验的基础上积极稳妥地推广。汽轮发电机组监测信息宜用通讯方式送到单元机组计算机监视系统中。 (2)电液并存或切换的汽机控制系统应有可靠的与机炉协调控制系统的接口。在没有取得成熟经验前,不宜配置由操作员设定目标转速(或负荷)和升速率(或升负荷率)进行启动的“操作员自动”(OPC)功能和“自动汽机控制”(ATC)功能。汽轮发电机组的监测信息应直接送入单元机组统一的计算机监视系统中。 (3)不考虑包括辅机程序控制等在内的汽机全自动启动的要求。 (4)成套引进机组,在供货商有成功运行经验时,应配置OPC和ATC功能。除>班制运行外,不宜考虑汽机全自动启动的要求。 16.300MW及以上机组热力循环的主要辅机系统,可配置程序控制系统,控制水平以实现一套辅机系统内设备的程序控制(即子组级控制水平)为主。 辅机程序控制设备可采用可编程序控制器,对于采用分布式控制系统工程,经技术经济论证也可纳入分布式控制系统中。 17.当机组容量为300MW机组时,每两台机组可设一台(组)高压启动/备用变压器;当低压厂用备用电源采用专用备用的方式时,每台机组宜设一台低压厂用备用变压器。 设置在主厂房及控楼内的低压厂用变压器可采用干式变压器,其他辅助车间的低压厂用变压器可采用油>式。 在选择厂用电6kV系统开断设备时,当产品经过鉴定,经使用证明成熟可靠且技术经济上合理时,也可选用真空断路器和熔断器加真空接触器(FC)的组合方案。频繁操作电动机的厂用电6kV馈线回路可选用真空断路器。 18.当电压为220kV,且有条件时应采用高型或半高型屋外配电装置。 在大气严重污秽地区(如沿海、工业污秽区等)或在狭窄场地建设时,220kV及以下配电装置,宜采用屋内式配电装置;必要时经技术经济论证可采用气体绝缘全封闭组合电器(GIS)。 对330—500kV配电装置,在大气严重污秽地区或在狭窄场地建设时,可采用全封闭组合电器(GIS)。 19.220kV断路器型式的选择应按系统远景短路电流计算确定,当短路电流周期分量有效值在40kA及以下时,宜选用少油式断路器,有条件时可采用SF6 断路器,但不应设旁路母线;大于40kA时可选用SF6 断路器,有条件时可不设旁路母线。 20.当选择江河作为供水水源时,取水口位置必须选择在河床全年均稳定的地段,并不受泥沙、草木、冰凌、漂浮物、排水回流等影响,以确保发电厂常年取水的可靠性。必要时应进行模型试验。 21.在发电厂设计中应通过水务管理,编制全厂水量平衡图,达到合理用水、节约用水、降低废水污染的目的。水务管理设计应符合下列要求。 (1)统一调度,综合平衡和全面规划全厂供、用、排、处理水的各项设计。通过优化比较达到一水多用,综合利用和重复循环使用,以降低电厂耗水指标; (2)应协调和完善各水系统水量计量和水质的监测装置; (3)>次循环供水系统每1000MW容量耗水量不宜超过1立方米/s。 22.在缺水或环保有要求的地区宜采用干除灰。干灰输送方式应结合不同工程的具体情况,通过技术经济比较确定。干灰场的设计必须符合下列要求: (1)应对整个灰场进行合理规划,分块分期使用,边填灰至设计标高、边复土造地还田,或植被绿化; (2)当灰场四周有汇水流量时,应将汇水量截流引入下游,不得将汇集雨水流入灰场内; (3)应配备必需的铲运、碾压灰渣的施工运行机具,并有适当的备用量; (4)为防止灰尘飞扬,应配备必需的喷洒设施。 23.单机容量为300MW及以上或规划容量为800MW及以上的发电厂以及特别重要工矿企业的自备电厂,其主厂房主体结构、锅炉炉架、烟囱、烟道、运煤栈桥、碎煤机室与转运站、主控制楼(集中控制楼)、屋内配电装置楼、不得中断通信的通信楼、控制楼等应按《建>抗震设计规范》GBJ11—89中的乙类建>进行抗震设防。 24.发电厂建>物的围护结构和侧窗设计应考虑建>节能和便于洁净。应避免设置大面积玻璃窗。建>物采光应按《工业企业采光设计标准》进行设计。汽机房采光等级按V级设计,当汽机房跨度在30m及以上时,采光设计宜采用侧面和顶部采光两种方式,采光计算点分别为跨中和距内侧墙面1m处。 25.汽机房运转层楼面应采用平滑、耐磨、易清洗材料,如水磨石或陶板等块料面层。除氧器管道层也应采用水磨石面层。锅炉房零米层应采用高强度混凝土地面。表面光滑、方便冲洗。 26.所有室内外沟道、隧道、地坑和地下室等均应有排水规划设计和可靠的防排水设施。当不能保证自流排水时,必须采用机械排水并有防止倒灌措施。 室内外所有可开启的钢筋混凝土沟盖板均应按双面配筋进行设计,满足强度、变形要求。对于室内开启频繁的沟盖板,宜在板边及沟沿设置角钢。 27.位于炎热地区的大型发电厂,其热量室、精密仪表室,天平室及气相色谱室宜设置空气调节装置。 电除尘器控制室宜设置空气调节装置。 28.当工艺无特殊要求时,车间内经常有人工作地点的夏季空气温度,不应超过下表所列温度限制值。 车间内工作地点的夏季空气温度规定(℃)--------------------------------------|夏季通风| | | | | | | | | ||室外计算|≤22|23|24|25|26|27|28|29>32|≥33||温 度| | | | | | | | | ||----|---|--|--|--|--|--|--|-----|---||允许温差| 10| 9| 8| 7| 6| 5| 4| 3 | 2||----|---|--|--|--|--|--|--|-----|---||工作地点|≤32|32|32|32|32|32|32|32>35| 35|-------------------------------------- 当采用自然通风车间内工作地点夏季空气温度达不到表列温度限制值时,应设置机械通风。当机械通风达不到要求时,可设置空气调节装置。 29.发电厂烟气中的SO排放应达到国家或地方规定的排放标准,如需进行脱硫,应经过专门技术经济论证确定,必要时可先预留脱硫场地。 30.凡有条件进行综合利用的工程,其综合利用项目的可行性研究报告应与电厂可行性研究报告同步按程序报批,以保证综合利用项目与发电厂工程项目同时设计、同时施工、同时投产。 31.发电厂劳动安全与工业卫生应坚持“安全第一、预防为主”的方针。 新建、扩建和改建的发电厂工程设计,各种有害因素的治理和安全设施必须与主体工程同时设计和审批,同时施工,同时验收、投产使用。 32.大型发电厂应设劳动安全与工业卫生基层监测站。并根据职工人数及离城市远近条件,设置相应的卫生机构和救护设施。 33.当机组容量为200MW及以上时,主变压器和高压厂用变压器,应设置水喷雾或其它灭火装置,其设计喷水强度不低于101/mim.平方米。 34.当设置电气设备、油系统的水喷雾消防给水系统时,应考虑能排泄消防废水,并应有防止火灾蔓延的措施。 35.当机组容量为200MW及以上时,应在下列部位设置火灾检测和自动报警装置。 (1)汽机房运转层架空电缆处; (2)锅炉房零米以上架空电缆处; (3)主要的电缆隧道及电缆竖井; (4)汽机房至主控制楼电缆通道; (5)在电缆交叉、密集及中间接头部位; (6)主变压器和厂用高压变压器; (7)集中控制室及其电缆夹层,计算机室; (8)在生产房外独立设置的主控制楼,络控制楼及通信楼; (9)主厂房内的厂用配电装置; (10)其它需要设置的部位(如输煤层、汽机油系统附近等)。 火力发电厂设计若干技术问题的补充规定附加说明 黄毅诚部长今年多次指示:火力发电厂设计一定要体现“节省占地、节约投资、方便运行”的原则。为此,本补充规定在减少厂前区用地;靠近城市的电厂生活区与城市规划相结合;适当放宽GIS使用条件;主厂房不搞大面积玻璃窗;主厂房各层楼(地)面的标准要有利于文明生产;燃用低热值煤宜建矿口电厂;电厂自动化水平要适应采用新厂新管理办法的要求等等方面,做了一些区别原规程的规定。 本规定共35条,其中有几个问题需做些解释,故加此“附加说明”,以利执行时准确掌握。 1.第4条 火力发电厂建设中厂区用地必须贯彻“十分珍惜和合理利用每寸土地,切实保护耕地”的基本国策,应符合《电力工程项目建设用地指标》的规定(其送审稿于今年五月已通过审查,即将由建设部和国家土地管理局联合批准颁发),因此文中不再重复。 近几年来,在已建和在建工程中确实存在大厂前区、大广场的情况,有的还搞大花坛和大喷水池,今后应予扭转。厂前区的建>在《用地指标》中规定包括行政办公楼、培训楼、单身宿舍、招待所、食堂、值班休息室、浴室、医务室、哺乳室、警卫传达室、行政生活车库、消防车库及自行车棚等。《用地指标》中厂前区用地规定(见附表)是在调查了全国已建和在建近四十个电厂,并结合国情进行综合分析后定出的。厂前区面积有了明显压缩,例如利港电厂和沙岭子电厂厂前区分别为10h平方米和7.46h平方米,而《用地指标》规定为4.8h平方米,分别节省了108%和55%。单机容量200MW的指标,也比锦州、耒阳电厂实际发生的压缩了60%。装机容量为4×300MW的潍坊电厂、鹤岗电厂厂前区用地均已按《用地指标》控制在4h平方米以内,比过去未按《用地指标》的大连四厂(实际用地5.4h平方米)节约35%。 对位于城市或距离城市边缘在30km以内的发电厂现要求生活区宜结合城市总体规划统一安排,既节省电厂占地,又有利于城镇规划和职工生活。 在规定中之所以用“宜”而未用“必须”,主要目的是担心地方政府以此来提高用地费用,不利于节约投资,在具体设计执行中均应按此执行。 2.第6条 主厂房可比容积值系根据200MW>300MW机主厂房通用(参考)设计方案计算,并在总结已有工程实践加以归纳分析后确定的。它与概算中主厂房体积指标计算的区别是锅炉房部分:附表50—600MW机组厂前区用地指标----------------------------------|档次|规划容量| 机组组合(MW) |厂前区用地(h平方米) || | | (台数×单机容量) | ||--|----|-----------|------------|| | 200| 4×50 | 1.80 ||1 | 300| 6×50 | 2.20 || | 300|2×50+2×100 | 2.20 || | 400|4×50+2×100 | 2.80 ||--|----|-----------|------------|| | 400| 4×100 | 2.60 ||2 | 600| 6×100 | 3.20 || | 600|2×100+2×200| 3.20 || | 800|4×100+2×200| 3.80 ||--|----|-----------|------------|| | 800| 4×200 | 3.60 ||3 |1200| 6×200 | 4.00 || |1000|2×200+2×300| 4.00 || |1400|4×200+2×300| 4.40 ||--|----|-----------|------------|| |1200| 4×300 | 4.00 ||4 |1800| 6×300 | 4.40 || |1800|2×300+2×600| 4.40 || |2400|4×300+2×600| 4.80 ||--|----|-----------|------------|| |2400| 4×600 | 4.40 ||5 |3600| 6×600 | 5.00 |---------------------------------- 即不论锅炉是屋内还是露天,都不计算锅炉本体所占体积,不计算炉前高、低封及炉纵向两侧运转层以下体积,只计算炉前运转层以下的部分体积。 近年来200MW机组工程可比容积一般为0.69>0.73立方米/kW(本规定为≤0.7立方米/kW),300MW机组工程一般为0.55>0.64立方米/kW(本规定为≤0.59立方米/kW)。 3.第18条 目前国内已能定型生产110>330kV的GIS设备,并少量供应,而500kV的GIS尚待试制,不能供货,需要进口。经比较,500kV的GIS造价高一倍以上,如进口则高3倍以上。对220kV的GIS比屋外中型管母配电装置高一倍左右、比屋内配电装置高50%左右。根据技术经济分析和发展趋势综合考虑,确定110kV以上采用GIS原则为: 1)大城市中心地区或地下变电所; 2)沿海地区污秽严重的变电所或升压站; 3)场地特别狭窄的变电所或升压站; 4)高海拔地区的变电所或升压站; 5)-40℃以下严寒地区对断路器有特殊要求的变电所或升压站; 6)地震高烈度区又受场地限制的变电所或升压站。 4.第24条 发电厂各建>物的侧窗设计应按照《工业企业采光设计标准》进行,从节能和维护方便上也不应设置过多的大面积玻璃窗。主厂房采光试验研究结果和近年来工程实践表明,汽机房运转层以上一般在A列墙设>条带形窗已能满足采光标准要求,当汽机房跨度在30m及以上时,采用侧面和顶部混合采光方式较为经济合理。 5.第25条 为满足文明生产需要,锅炉房零米地面应考虑水冲洗条件和运输、检修需要以及便于维修,推荐采用高强度(≥C20)混凝土地面,并严格按施工验收规范要求,面层应仔细压光,以利于冲洗洁净。由于锅炉房零米大二、重>设备多,水磨石地面损坏后不易修复,故不少运行单位也反映高强度混凝土地面较好。 第152号文颁发了“火力发电厂输煤系统煤尘治理设计技术暂行规定”NDGJ93—89。该规定总结了许多电厂治理煤尘的实际经验和措施,内容包括防尘、除尘、积尘清扫,通风等,对输煤、热机、电气、土建、水工、暖通等专业都有具体要求。其中规定输煤建>的楼(地)面面层应平整、光滑、不积尘、易冲洗。输煤栈桥地面宜做1:2水泥砂浆面层。其余输煤建>宜做水磨石地面。对输煤建>内表面和平顶(天棚)要求平整,地下部分宜做1.8m高瓷砖(或瓷釉)墙裙,地上部分宜做1.2>1.8m高浅色耐水涂料(或耐水油漆)墙裙。以上要求已正式颁发执行,故在本规定中不再重述。