【正文】 投投資股份有限公司熱電廠是哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程主熱源。循環(huán)流化床鍋爐脫硫效率高、燃料適應(yīng)性好、能夠到達(dá)潔凈燃燒、鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、可燃燒褐煤。 根據(jù)哈投股份熱電廠面臨的實(shí)際情況，擬分兩期建設(shè)三臺循環(huán)流化床鍋爐替代現(xiàn)有煤粉鍋爐，解決環(huán)保達(dá)標(biāo)排放和燃煤經(jīng)濟(jì)性問題。 熱電設(shè)計(jì) Page 5 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 工作簡要過程 2008 年9 月中旬，我院收到了“哈爾濱哈投投資股份有限公司循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉鍋爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告”的設(shè)計(jì)委托書， 9 月中旬我院針對該項(xiàng)目的特點(diǎn)組成了項(xiàng)目組，赴現(xiàn)場進(jìn)行了實(shí)地考察，收集相關(guān)設(shè)計(jì)資料。全年發(fā)電 億千瓦時(shí)，年銷售工業(yè)蒸汽 49 萬噸，年采暖供熱 310 萬吉焦，擔(dān)負(fù)著向北化工區(qū)、會展中心和開發(fā)區(qū)的供熱任務(wù)。鍋爐改造后由于容量未發(fā)生變化，所以仍可滿足原有采暖熱負(fù)荷需求。 熱電設(shè)計(jì) Page 8 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第三章 鍋爐選型及脫硫方式 機(jī)爐選型 鍋爐容量及臺數(shù)的確定： 本工程的熱負(fù)荷主要為哈爾濱哈投投資股份有限公司熱電廠原有熱負(fù)荷進(jìn)行供熱，根據(jù)需要替代鍋爐容量、電廠可用場地情況及環(huán)保部門節(jié)能減排要求，替代后的鍋爐容量既要與原鍋爐容量一致，還要具有脫硫效果， 基于以上幾點(diǎn)要求，本次可研鍋爐選型及建設(shè)方案如下： 一期建設(shè)規(guī)模：1130t/h循環(huán)流化床鍋爐； 二期建設(shè)規(guī)模：2130t/h循環(huán)流化床鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐添加石灰石脫硫是其特出優(yōu)點(diǎn)之一，它具有脫硫效率高，脫 熱電設(shè)計(jì) Page 9 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 硫成本低，操作簡單、無水污染等特點(diǎn)。煤粉燃燒鍋爐的爐內(nèi)噴鈣脫硫在Ca/S比為 ～ 時(shí)，脫硫效率僅 50％左右，而循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)加鈣脫硫在Ca/S 比為2～ 時(shí)，脫硫效率一般可達(dá)90%以上。 CaCO （石灰石）→CaO+CO 3 2 CaCO →CaO +2CO 3 2 CaO+SO +1/2O →CaSO 2 2 4 本次工程脫硫系統(tǒng)具體方案是新上一套石灰石輸送系統(tǒng)。在符合生產(chǎn)流程、操作要求和使用功能的前提下，建、構(gòu)筑物等設(shè)施應(yīng)聯(lián)合多層布置。并且在除塵器東側(cè)新建一座渣樓。主廠房設(shè)計(jì)室內(nèi)地坪 米。滿足運(yùn)輸、人流通行和消防的要求。在新建廠房四周及道路兩旁進(jìn)行綠化布置：沿道路兩 熱電設(shè)計(jì) Page 13 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 側(cè)種植闊葉喬木，建筑物周圍空地用草皮覆蓋，并植以喬、灌木及花卉，做到廠區(qū)內(nèi)無裸露的土地，以達(dá)到美化、凈化環(huán)境之目的，綠化率30％。 熱電設(shè)計(jì) Page 14 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 鍋爐按平衡通風(fēng)方式運(yùn)行，一次風(fēng)與二次風(fēng)從不同的部位以不同的風(fēng)壓鼓入燃燒室。 二期的鍋爐出口蒸汽仍送至主蒸汽母管，主蒸汽管道采用集中母管制，主蒸汽母管利用原有主蒸汽管道。鍋爐的補(bǔ)給水也利用原有補(bǔ)水系統(tǒng)。 鍋爐的排污系統(tǒng) 鍋爐的連續(xù)排污管接至原有連排擴(kuò)容器，擴(kuò)容后二次蒸汽進(jìn)入除氧器，污水經(jīng)連排冷卻器后排入熱網(wǎng)管道或沖灰管道。除氧煤倉間跨度與 熱電設(shè)計(jì) Page 17 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 原廠房一致，仍為 9m，縱向 4 個(gè)柱距，從與原廠房臨近端起依次為 46m共24m，運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高7m，除氧層標(biāo)高 ，輸煤層標(biāo)高22m；鍋爐間跨度 24m，縱向 4 個(gè)柱距 46m 共 24m，鍋爐間運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高 7m，屋架下弦標(biāo)高 43m。爐后兩側(cè)布置一、二次風(fēng)機(jī)。在引風(fēng)機(jī)間內(nèi)縱向布置二臺引風(fēng)機(jī)，在引風(fēng)機(jī)上方屋架下弦下縱向布置2t 單軌電動 熱電設(shè)計(jì) Page 18 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 葫蘆，作為檢修引風(fēng)機(jī)的起吊工具。 上煤及除灰渣系統(tǒng) 一期按擴(kuò)建 1130t/h 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)所需要的燃料和擴(kuò)建 1 130t/h 循環(huán)流化床爐排出的灰渣量進(jìn)行設(shè)計(jì)。 現(xiàn)狀 哈投股份熱電廠現(xiàn)運(yùn)行 3130t/h 煤粉鍋爐，日最大耗煤量為 2000 多噸，煤由鐵路專用線運(yùn)至廠區(qū)煤場，煤場現(xiàn)有面積可存儲燃煤量300000 噸。 經(jīng)核算，擴(kuò)建后煤場面積仍能滿足要求，本期不再擴(kuò)建煤場及增加煤場設(shè)備。 由于本期工程擴(kuò)建循環(huán)硫化床鍋爐，設(shè)計(jì)為按添加石灰石脫硫設(shè)計(jì)，在原3皮帶機(jī)尾部增設(shè)兩座石灰石鋼倉，單個(gè)容積為19m3，可存石灰石約 27t。 輸煤層增加兩路5皮帶機(jī)，用于擴(kuò)建鍋爐的輸送。 二期出渣量計(jì)算表 單位時(shí)間 4 小時(shí)灰渣（t） 日灰渣量（t） 年灰渣量（10t） 鍋爐負(fù)荷 灰量 渣量 灰渣量 灰量 渣量 灰渣量 灰量 渣量 灰渣量 2130t/h 注：日按 24 小時(shí)計(jì)，年耗燃料冬季按 180 天計(jì)，渣占灰渣量的40%，灰占灰渣量的60%。 除渣系統(tǒng)方案（一期） 本期擴(kuò)建工程除渣系統(tǒng)采用機(jī)械除渣方式，鍋爐下的出渣口共配置兩臺冷渣機(jī)，冷渣機(jī)的冷卻水來自除鹽水。 除渣系統(tǒng)方案（二期） 本期改建工程除渣系統(tǒng)采用機(jī)械除渣方式，每臺鍋爐下的出渣口共設(shè)置兩臺冷渣機(jī)，冷渣機(jī)的冷卻水來自除鹽水。 除灰系統(tǒng)方案（一期） 除灰系統(tǒng)采用干式除灰方式，除塵器每個(gè)電場下為雙灰斗，刮板輸送機(jī)將三個(gè)電場的灰刮入一端后，由汽車散裝機(jī)裝入罐車送往用灰單位。 工業(yè)水：一臺爐配兩臺冷渣器，冷渣器的冷卻水量為70t/h。 二期為改造兩臺130t/h 煤粉爐為循環(huán)流化床中溫中壓鍋爐，改造后鍋爐的補(bǔ)水量不變，消防給水系統(tǒng)不變，故不需新增設(shè)備。電氣部分需配合工藝專業(yè)將電廠現(xiàn)有廠用部分相應(yīng)改造。 6kV 配電裝置采用單母線接線；。1＃廠用變及化水變由 6kV 廠用 I 段供電，2＃廠用變由 6kV廠用II 段供電，3＃廠用變及備用變由6kV 廠用III 段供電。 6kV 配電裝置采用 KYN2812 型金屬鎧裝中置式高壓開關(guān)柜,本期需新增10 面柜； ,本期需新增10 面柜。 4＃鍋爐輔機(jī)引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)及二次風(fēng)機(jī)等 200kW 以上電機(jī)均為6kV高壓電機(jī)，采用高壓變頻調(diào)速節(jié)能裝置控制；4＃鍋爐輔機(jī)小容量電機(jī)及輸煤除灰電除塵等公用負(fù)荷電機(jī)均選用 ，由 4＃廠用變壓器供電，其中運(yùn)行中負(fù)荷變化較大的高壓返料風(fēng)機(jī)及爐前給煤機(jī)安裝低壓變頻調(diào)速節(jié)能裝置進(jìn)行調(diào)速。 原 2＃、3＃鍋爐高低壓配電設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行 20 年,原高壓開關(guān)均為油開關(guān)，基本已到服役期，維修維護(hù)費(fèi)用逐年增高，而本次更換的二臺鍋爐輔機(jī)除高壓返料風(fēng)機(jī)及爐前給煤機(jī)為低壓電機(jī)外，引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)及二次風(fēng)機(jī)均為 6kV 高壓電機(jī)，故二期工程擬將原6kV 廠用II 段、III 段配電裝置拆出，更換為新型KYN2812 型金屬鎧裝中置式高壓開關(guān)柜，二期需拆出 36 面高壓柜，新增 24 面高壓柜（因循環(huán)流化床鍋爐輔機(jī)數(shù)量少于煤粉爐鍋爐輔機(jī)）。2＃、3＃鍋爐輔機(jī)高 壓變頻調(diào)速節(jié)能裝置可安裝在原有廠房底層空閑房間內(nèi)。 二次線、繼電保護(hù)及自動裝置 控制方式 熱電廠設(shè)有電氣主控樓，高低壓廠用電源控制設(shè)備安裝在主控室，在主控室控制屏臺集中控制，在高壓開關(guān)柜上手動控制。 自動裝置 高壓廠用電抗器及低壓廠用變壓器均安裝備用電源自投裝置。 熱電設(shè)計(jì) Page 29 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 控制系統(tǒng)概述 控制系統(tǒng)由鍋爐運(yùn)行參數(shù)檢測、燃燒變頻控制調(diào)節(jié)、化學(xué)水處理運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測控制組成的集散控制系統(tǒng)，即DCS 系統(tǒng)。 熱電設(shè)計(jì) Page 30 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 控制方式 根據(jù)熱源廠主系統(tǒng)的特點(diǎn)，主輔機(jī)的可控性，確定控制方式采用控制室集中控制與就地控制相結(jié)合的方式。 鍋爐熱工保護(hù)及輔機(jī)聯(lián)鎖和熱工信號均在 DCS 中實(shí)現(xiàn)，可發(fā)出聲光信號。 系統(tǒng)軟件 控制器軟件、現(xiàn)場控制器運(yùn)行軟件、人機(jī)界面軟件、瀏覽軟件、工具包、設(shè)備管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)設(shè)置冗余控制器，利用網(wǎng)絡(luò)連接各系統(tǒng) DCS 控制模塊，系統(tǒng)主要設(shè)備為操作員站、控制臺、鍋爐DCS 控制盤、公用系統(tǒng) DCS 控制盤、各系統(tǒng)配電箱、熱工電源箱。 熱工自動化設(shè)備選擇 檢測系統(tǒng) 設(shè)備選型的主要原則：符合國家技術(shù)規(guī)定，選擇節(jié)能型產(chǎn)品；考慮技 熱電設(shè)計(jì) Page 33 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 術(shù)經(jīng)濟(jì)因素，選擇國內(nèi)可靠性高、適用性好的產(chǎn)品，重要保護(hù)、連鎖信號的壓力、差壓開關(guān)選用具有良好業(yè)績的進(jìn)口產(chǎn)品。 電源及接地 電源 熱工電源分別由電氣低壓配電裝置引來 2 路電源及由電氣 UPS 電源引來1 路至熱工電源箱自動切換裝置進(jìn)行配電。 電纜敷設(shè)及接地 電纜敷設(shè)：壓力及差壓變送器利用引壓管安裝在便于巡檢的地方，熱電偶、熱電阻直接安裝在爐墻、管道、煙風(fēng)道上，所有電纜通過電纜橋 熱電設(shè)計(jì) Page 34 of 77 哈爾濱市原馬家溝機(jī)場開發(fā)區(qū)集中供熱熱網(wǎng)工程循環(huán)流化床鍋爐替代煤粉爐項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 架引至控制室； 接地：根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及儀表制造廠的要求熱工控制系統(tǒng)接入電氣公共接地系統(tǒng)，電阻應(yīng)小于 1 歐姆。二期包括原主廠房屋面的拆除與改造、鍋爐間運(yùn)轉(zhuǎn)層的拆除，屋面 2 2 拆除面積為 m ，鍋爐間運(yùn)轉(zhuǎn)層拆除面積為 m ，原鍋爐間屋面結(jié)構(gòu)采用門式鋼架與原結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式，上鋪保溫彩鋼板。屋面防水采用柔性防水屋面，內(nèi)墻采用內(nèi)墻涂料，門、窗采用塑鋼門窗，外門采用防盜門，樓梯扶手采用不銹鋼。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)：國家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù)規(guī)范。 附屬建筑： 1）煙道采用架空煙道，現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； 2）各種設(shè)備基礎(chǔ)及地下溝道采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并考慮防水措 施； 3）引風(fēng)機(jī)間單層布置，寬度 ，屋面下弦標(biāo)高 9m，框架結(jié)構(gòu)，屋 面現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用陶?；炷疗鰤K，屋面下設(shè) 2t 電動葫 蘆一部