【正文】 投投資股份有限公司熱電廠是哈爾濱市原馬家溝機場開發(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、燃料適應性好、能夠到達潔凈燃燒、鍋爐負荷調(diào)節(jié)能力強、可燃燒褐煤。 根據(jù)哈投股份熱電廠面臨的實際情況，擬分兩期建設三臺循環(huán)流化床鍋爐替代現(xiàn)有煤粉鍋爐，解決環(huán)保達標排放和燃煤經(jīng)濟性問題。 熱電設計 Page 5 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 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目可行性研究報告”的設計委托書， 9 月中旬我院針對該項目的特點組成了項目組，赴現(xiàn)場進行了實地考察，收集相關設計資料。全年發(fā)電 億千瓦時，年銷售工業(yè)蒸汽 49 萬噸，年采暖供熱 310 萬吉焦，擔負著向北化工區(qū)、會展中心和開發(fā)區(qū)的供熱任務。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荷需求。 熱電設計 Page 8 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 第三章 鍋爐選型及脫硫方式 機爐選型 鍋爐容量及臺數(shù)的確定： 本工程的熱負荷主要為哈爾濱哈投投資股份有限公司熱電廠原有熱負荷進行供熱，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， 基于以上幾點要求，本次可研鍋爐選型及建設方案如下： 一期建設規(guī)模：1130t/h循環(huán)流化床鍋爐； 二期建設規(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)點之一，它具有脫硫效率高，脫 熱電設計 Page 9 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 硫成本低，操作簡單、無水污染等特點。煤粉燃燒鍋爐的爐內(nèi)噴鈣脫硫在Ca/S比為 ～ 時，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，脫硫效率一般可達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、構筑物等設施應聯(lián)合多層布置。并且在除塵器東側新建一座渣樓。主廠房設計室內(nèi)地坪 米。滿足運輸、人流通行和消防的要求。在新建廠房四周及道路兩旁進行綠化布置：沿道路兩 熱電設計 Page 13 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 側種植闊葉喬木，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，以達到美化、凈化環(huán)境之目的，綠化率30％。 熱電設計 Page 14 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 鍋爐按平衡通風方式運行，一次風與二次風從不同的部位以不同的風壓鼓入燃燒室。 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。鍋爐的補給水也利用原有補水系統(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容器，擴容后二次蒸汽進入除氧器，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 熱電設計 Page 17 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 原廠房一致，仍為 9m，縱向 4 個柱距，從與原廠房臨近端起依次為 46m共24m，運轉層標高7m，除氧層標高 ，輸煤層標高22m；鍋爐間跨度 24m，縱向 4 個柱距 46m 共 24m，鍋爐間運轉層標高 7m，屋架下弦標高 43m。爐后兩側布置一、二次風機。在引風機間內(nèi)縱向布置二臺引風機，在引風機上方屋架下弦下縱向布置2t 單軌電動 熱電設計 Page 18 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 葫蘆，作為檢修引風機的起吊工具。 上煤及除灰渣系統(tǒng) 一期按擴建 1130t/h 循環(huán)流化床鍋爐運行時所需要的燃料和擴建 1 130t/h 循環(huán)流化床爐排出的灰渣量進行設計。 現(xiàn)狀 哈投股份熱電廠現(xiàn)運行 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，擴建后煤場面積仍能滿足要求，本期不再擴建煤場及增加煤場設備。 由于本期工程擴建循環(huán)硫化床鍋爐，設計為按添加石灰石脫硫設計，在原3皮帶機尾部增設兩座石灰石鋼倉，單個容積為19m3，可存石灰石約 27t。 輸煤層增加兩路5皮帶機，用于擴建鍋爐的輸送。 二期出渣量計算表 單位時間 4 小時灰渣（t） 日灰渣量（t） 年灰渣量（10t） 鍋爐負荷 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 小時計，年耗燃料冬季按 180 天計，渣占灰渣量的40%，灰占灰渣量的60%。 除渣系統(tǒng)方案（一期） 本期擴建工程除渣系統(tǒng)采用機械除渣方式，鍋爐下的出渣口共配置兩臺冷渣機，冷渣機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)采用機械除渣方式，每臺鍋爐下的出渣口共設置兩臺冷渣機，冷渣機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，除塵器每個電場下為雙灰斗，刮板輸送機將三個電場的灰刮入一端后，由汽車散裝機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，改造后鍋爐的補水量不變，消防給水系統(tǒng)不變，故不需新增設備。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柜,本期需新增10 面柜； ,本期需新增10 面柜。 4＃鍋爐輔機引風機、一次風機及二次風機等 200kW 以上電機均為6kV高壓電機，采用高壓變頻調(diào)速節(jié)能裝置控制；4＃鍋爐輔機小容量電機及輸煤除灰電除塵等公用負荷電機均選用 ，由 4＃廠用變壓器供電，其中運行中負荷變化較大的高壓返料風機及爐前給煤機安裝低壓變頻調(diào)速節(jié)能裝置進行調(diào)速。 原 2＃、3＃鍋爐高低壓配電設備已經(jīng)運行 20 年,原高壓開關均為油開關，基本已到服役期，維修維護費用逐年增高，而本次更換的二臺鍋爐輔機除高壓返料風機及爐前給煤機為低壓電機外，引風機、一次風機及二次風機均為 6kV 高壓電機，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)流化床鍋爐輔機數(shù)量少于煤粉爐鍋爐輔機）。2＃、3＃鍋爐輔機高 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、繼電保護及自動裝置 控制方式 熱電廠設有電氣主控樓，高低壓廠用電源控制設備安裝在主控室，在主控室控制屏臺集中控制，在高壓開關柜上手動控制。 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。 熱電設計 Page 29 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 控制系統(tǒng)概述 控制系統(tǒng)由鍋爐運行參數(shù)檢測、燃燒變頻控制調(diào)節(jié)、化學水處理運行參數(shù)監(jiān)測控制組成的集散控制系統(tǒng)，即DCS 系統(tǒng)。 熱電設計 Page 30 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 控制方式 根據(jù)熱源廠主系統(tǒng)的特點，主輔機的可控性，確定控制方式采用控制室集中控制與就地控制相結合的方式。 鍋爐熱工保護及輔機聯(lián)鎖和熱工信號均在 DCS 中實現(xiàn)，可發(fā)出聲光信號。 系統(tǒng)軟件 控制器軟件、現(xiàn)場控制器運行軟件、人機界面軟件、瀏覽軟件、工具包、設備管理系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)設置冗余控制器，利用網(wǎng)絡連接各系統(tǒng) DCS 控制模塊，系統(tǒng)主要設備為操作員站、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。 熱工自動化設備選擇 檢測系統(tǒng) 設備選型的主要原則：符合國家技術規(guī)定，選擇節(jié)能型產(chǎn)品；考慮技 熱電設計 Page 33 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 術經(jīng)濟因素，選擇國內(nèi)可靠性高、適用性好的產(chǎn)品，重要保護、連鎖信號的壓力、差壓開關選用具有良好業(yè)績的進口產(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行配電。 電纜敷設及接地 電纜敷設：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、煙風道上，所有電纜通過電纜橋 熱電設計 Page 34 of 77 哈爾濱市原馬家溝機場開發(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目可行性研究報告 架引至控制室； 接地：根據(jù)計算機系統(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、鍋爐間運轉層的拆除，屋面 2 2 拆除面積為 m ，鍋爐間運轉層拆除面積為 m ，原鍋爐間屋面結構采用門式鋼架與原結構相結合的形式，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。 結構設計 設計依據(jù)：國家現(xiàn)行結構設計規(guī)范、標準及有關技術規(guī)范。 附屬建筑： 1）煙道采用架空煙道，現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構； 2）各種設備基礎及地下溝道采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，并考慮防水措 施； 3）引風機間單層布置，寬度 ，屋面下弦標高 9m，框架結構，屋 面現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，圍護結構采用陶?；炷疗鰤K，屋面下設 2t 電動葫 蘆一部