【正文】 熱工控制 熱工自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)范圍熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)范圍包括機(jī)、爐、電的主、輔系統(tǒng)，及附屬生產(chǎn)車(chē)間和公用系統(tǒng)的檢。同期接線(xiàn)采用單相同期，同期點(diǎn)的選擇為凡有可能并列的斷路器。選用一組400Ah閥控式免維護(hù)密封鉛酸蓄電池組，共用一套微機(jī)直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)儀，充電裝置選用微機(jī)高頻開(kāi)關(guān)電源，充電電流為60A，兩組充電裝置，充電浮充電兼用。%/， UK=%， Yn,d11低壓廠(chǎng)用變壓器及備用變壓器 S91600/10， 177。 主要設(shè)備選擇由于未接到系統(tǒng)資料。低壓廠(chǎng)用配電裝置及低壓廠(chǎng)用變壓器、備用變壓器，布置于主廠(chǎng)房BC列零米層。 電氣布置按《小型火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》本工程110kv配電裝置采用屋外配電裝置，110kv屋外配電裝置布置于主廠(chǎng)房的A列外；兩臺(tái)主變壓器采用屋外布置，布置于110kv配電裝置的南邊。將輔助車(chē)間的用電負(fù)荷和主廠(chǎng)房廠(chǎng)用負(fù)荷一起考慮，這時(shí)每段設(shè)一臺(tái)1600kVA的低壓廠(chǎng)用變壓器。 廠(chǎng)用電接線(xiàn)低壓廠(chǎng)用電電壓為380/220V，廠(chǎng)用電接線(xiàn)采用單母線(xiàn)分段的接線(xiàn)形式。發(fā)電廠(chǎng)擬以110kV并網(wǎng)線(xiàn)一回與就近的變電站聯(lián)網(wǎng)，110KV系統(tǒng)為擴(kuò)大單元接線(xiàn)。工業(yè)水由水工專(zhuān)業(yè)水泵送至主廠(chǎng)房外形成環(huán)網(wǎng)。上述設(shè)備冷卻水的回水排入循環(huán)水回水管至冷卻塔冷卻，冷卻后循環(huán)使用。低壓加熱器疏水疏向排汽裝置。熱力系統(tǒng)的補(bǔ)水，采用除鹽水補(bǔ)水直接補(bǔ)入除氧器。凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有1級(jí)低壓加熱器、1臺(tái)汽封蒸汽冷卻器和1臺(tái)大氣式除氧器。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置2臺(tái)水環(huán)式真空泵或一臺(tái)射水抽氣器，以及二臺(tái)射水泵。熱力系統(tǒng)的補(bǔ)水，采用除鹽水，補(bǔ)水直接補(bǔ)入除氧器。為保證給減溫減壓器及汽輪機(jī)電動(dòng)旁路提供減溫水，系統(tǒng)設(shè)置了一 根減溫水母管，分別接自每臺(tái)電動(dòng)給水泵出口管道。為防止給水泵在低負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生汽化，另設(shè)給水再循環(huán)管與再循環(huán)母管。設(shè)低壓給水母管、高壓給水冷母管、高壓給水熱母管。抽汽系統(tǒng)分別向1臺(tái)高壓加熱器、1臺(tái)除氧器和1臺(tái)低壓加熱器供汽。2臺(tái)汽輪機(jī)的進(jìn)汽管道，分別接自主蒸汽母管上，經(jīng)流量測(cè)量裝置及電動(dòng)主閘閥接到汽輪機(jī)主汽門(mén)。 主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)為切換母管制系統(tǒng)。其工藝流程如下：空氣壓縮機(jī)↓布袋除塵器灰斗→閘板門(mén)→發(fā)送器→灰?guī)臁虬鼨C(jī)（或干灰散裝機(jī)）→汽車(chē)（罐車(chē)）→綜合利用 熱力系統(tǒng)本期工程熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：主要考慮電廠(chǎng)運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。其料位信號(hào)加入氣力輸送系統(tǒng)的PLC程控?；?guī)煜略O(shè)2個(gè)下料口，布置一臺(tái)打包機(jī)以及一臺(tái)干灰散裝機(jī)。灰?guī)旄浇O(shè)置1m3貯氣罐一臺(tái)，為布袋除塵器及氣動(dòng)閥提供用氣。除灰空壓機(jī)室與布袋除塵器控制樓合并布置，位于控制樓的一層，內(nèi)設(shè)3臺(tái)空氣壓縮機(jī)及凈化裝置，1個(gè)10m3儲(chǔ)氣罐放在空壓機(jī)室室外。針對(duì)所輸送物料的介質(zhì)特性，在空壓機(jī)出口設(shè)置1套冷凍式干燥機(jī)、除油器、過(guò)濾器等凈化裝置，最終提供的壓縮空氣品質(zhì)至少達(dá)到：；殘余水分不大于10ppm；，壓力露點(diǎn)2176。為了便于設(shè)備的檢修維護(hù)，在每個(gè)灰斗出口設(shè)一個(gè)手動(dòng)檢修閥及補(bǔ)償器。除渣系統(tǒng)工藝流程如下：鍋爐排渣口→冷渣器→爐底刮板輸送機(jī)→鏈斗輸送機(jī)（斗式提升機(jī)）→渣倉(cāng)→打包機(jī)（干灰散裝機(jī)）→汽車(chē)（罐車(chē)）→綜合利用飛灰輸送系統(tǒng)本系統(tǒng)按兩臺(tái)爐為一個(gè)單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，每臺(tái)爐設(shè)一套濃相正壓氣力輸送系統(tǒng)。渣倉(cāng)底部可設(shè)打包機(jī)，通過(guò)汽車(chē)將渣運(yùn)輸?shù)接脩?hù)綜合利用。 除灰渣系統(tǒng)設(shè)想鍋爐爐底渣處理系統(tǒng)鍋爐采用循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐底渣溫度一般在800℃左右，經(jīng)冷渣器冷卻后，排入爐后刮板輸送機(jī)內(nèi)，刮板輸送機(jī)輸送的渣通過(guò)斗式提升機(jī)送入渣倉(cāng)內(nèi)。全廠(chǎng)鍋爐排灰渣量如下表： 鍋 爐 排 灰 渣 量鍋爐容量小時(shí)排灰量(t/h)日排灰量(t/d)年排灰量(噸/年)灰 量渣 量灰 量渣 量灰 量渣 量灰渣量175t/h231015403850275t/h462030807700注：日排灰量按20小時(shí)計(jì)；年排灰量按5500小時(shí)計(jì)；%。鍋爐尾部煙塵處理采用布袋除塵器。 除灰渣系統(tǒng) 設(shè)計(jì)原則：本工程設(shè)計(jì)規(guī)模為2爐2機(jī)。 壓縮空氣系統(tǒng)本期項(xiàng)目設(shè)立全廠(chǎng)統(tǒng)一的壓縮空氣系統(tǒng)，供全廠(chǎng)各用氣點(diǎn)用氣。燃燒系統(tǒng)主要設(shè)備：1. 螺旋輸送機(jī)：9t/h，每爐2臺(tái)2. 一次風(fēng)機(jī)：51000m3/h，9500Pa，每爐1臺(tái)3. 二次風(fēng)機(jī)：51000m3/h，7500Pa，每爐1臺(tái)4. 引風(fēng)機(jī)：195600m3/h，5200Pa，每爐1臺(tái)5. 布袋除塵器：除塵效率≥%，每爐1臺(tái) 鍋爐點(diǎn)火系統(tǒng)本工程按0號(hào)輕柴油設(shè)計(jì)點(diǎn)火油系統(tǒng)，僅作為鍋爐點(diǎn)火之用，不考慮低負(fù)荷助燃。除塵效率≥%。每臺(tái)鍋爐配1臺(tái)引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)壓頭應(yīng)能滿(mǎn)足煙道系統(tǒng)阻力的需要，并留有20%的壓頭裕量。每臺(tái)鍋爐配分別配置一、二次風(fēng)機(jī)各一臺(tái)，以保證燃料在爐膛內(nèi)充分燃燒。要求布袋除塵器的除塵效率≥ %。秸稈與其它燃料不同，它的容重小，在料斗及管道中易堵塞，干燥無(wú)灰基揮發(fā)份(Vdaf)高過(guò)65%以上，極易燃燒，因此，料斗容積不宜過(guò)大，以防止秸稈回火燃燒，造成大的火災(zāi)。 燃燒系統(tǒng) 燃料消耗量。3) 料場(chǎng)設(shè)備如前所述，料場(chǎng)有: 卸料、儲(chǔ)存、上料及二次搬運(yùn)，均采用六爪橋式吊車(chē)，供選用五臺(tái)同型號(hào)吊車(chē)互為備用，當(dāng)卸車(chē)時(shí)僅用三對(duì)爪一次卸6捆，上料時(shí)則用六對(duì)爪一次抓12捆。 廠(chǎng)內(nèi)料場(chǎng)布置及設(shè)備選擇1) 設(shè)計(jì)原則：a. 廠(chǎng)內(nèi)秸稈儲(chǔ)存車(chē)間與燃料處理車(chē)間(上料系統(tǒng))相連布置，以減少二次搬運(yùn)的運(yùn)輸距離；b. 廠(chǎng)內(nèi)秸稈儲(chǔ)存車(chē)間內(nèi)秸稈捆的堆高按6m；c. 按2臺(tái)75t/h鍋爐存放8天燃料量計(jì)算；2) 秸稈處理儲(chǔ)存車(chē)間布置在鍋爐房南端方向，布置一座秸稈處理儲(chǔ)存車(chē)間，車(chē)間長(zhǎng)160米，可供電廠(chǎng)兩臺(tái)75t/h鍋爐燃用8天左右。一臺(tái)六爪橋式吊車(chē)，可滿(mǎn)足兩臺(tái)鍋爐的上料要求。 燃料輸送系統(tǒng)燃料輸送系統(tǒng)流程圖及系統(tǒng)描述汽車(chē)進(jìn)廠(chǎng) 六爪橋式吊車(chē)卸 料 堆六爪橋式吊抓料 破碎機(jī)入口 勻速給料機(jī) 帶式輸送機(jī) 爐前秸桿料倉(cāng) 系統(tǒng)出力計(jì)算1) 鍋爐按設(shè)計(jì)燃料計(jì)算，二臺(tái)鍋爐每小時(shí)燃料運(yùn)輸量：＝，因此，系統(tǒng)出力應(yīng)大于每小時(shí)35t/h；2) 上料系統(tǒng)燃料供應(yīng)量，換算成捆數(shù)，則每套系統(tǒng)每小時(shí)約需上80捆/h。秸稈處理儲(chǔ)存車(chē)間內(nèi)安裝六爪橋式吊車(chē)3臺(tái)，一臺(tái)上料，一臺(tái)卸料，一臺(tái)備用?？晒╇姀S(chǎng)兩臺(tái)鍋爐燃用8天左右。 貯料系統(tǒng)廠(chǎng)內(nèi)設(shè)置棚式貯料場(chǎng)。六爪橋式吊車(chē)可用全程序控制、半全程序控制及手動(dòng)，并具有測(cè)水及稱(chēng)重功能。 廠(chǎng)內(nèi)燃料輸送廠(chǎng)內(nèi)燃料輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范圍：從汽車(chē)進(jìn)廠(chǎng)到將秸稈送入鍋爐爐前燃料倉(cāng)的整個(gè)工藝系統(tǒng)及輔助設(shè)施，包括卸料、貯料、計(jì)量、燃料輸送等有關(guān)系統(tǒng)。從收購(gòu)站到電廠(chǎng)的運(yùn)輸汽車(chē)，要求采用平板運(yùn)輸車(chē)為主。每捆重約690kg，每天消耗及需要運(yùn)輸?shù)慕斩捓?shù)。秸稈采用汽車(chē)運(yùn)輸，最大運(yùn)輸距離約50km左右。鍋爐容量設(shè)計(jì)燃料(16270MJ/kg)校核燃料(16518MJ/kg)小時(shí)耗量(t/h)日耗量(t/d)年耗量(萬(wàn)噸/年)小時(shí)耗量(t/h)日耗量(t/d)年耗量(萬(wàn)噸/年)175t/h275t/h注：鍋爐日運(yùn)行小時(shí)數(shù)按20小時(shí)計(jì)，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)按5500小時(shí)計(jì)。廠(chǎng)內(nèi)燃料堆場(chǎng)統(tǒng)以燃料輸送系均按滿(mǎn)足2臺(tái)75t/h鍋爐用量設(shè)計(jì)。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào)指標(biāo)名稱(chēng)單位數(shù)量備注1廠(chǎng)區(qū)占地面積h m22建筑占地面積m2325123場(chǎng)地利用面積520184道路及鋪砌占地m3195065建筑系數(shù)%6利用系數(shù)%7綠化面積m2184808綠化系數(shù)%20 供料系統(tǒng)燃料運(yùn)輸主要為廠(chǎng)內(nèi)燃料輸送。為了美化廠(chǎng)容、廠(chǎng)貌，改善環(huán)境，總圖布置充分考慮了綠化，廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)之間，設(shè)置防護(hù)綠化帶，綠化率達(dá)20％以上。 廠(chǎng)內(nèi)道路和路面結(jié)構(gòu)考慮到消防及運(yùn)輸要求，除東西向設(shè)2條主路外，沿圍墻設(shè)置環(huán)形道路，路寬7米，路面內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑為9米，路面結(jié)構(gòu)為混凝土，滿(mǎn)足防火規(guī)范的要求。坡度控制在5‰左右，廠(chǎng)區(qū)南側(cè)留排水口，與廠(chǎng)外排洪渠連接。 豎向布置方式擬建場(chǎng)地地勢(shì)較為開(kāi)闊，總體北低，南高。各種管線(xiàn)短捷順暢，人流、車(chē)流互不干擾，互不交叉，形成了一個(gè)有機(jī)整體。廠(chǎng)區(qū)貨運(yùn)進(jìn)口運(yùn)秸稈、運(yùn)灰渣路由公路在廠(chǎng)區(qū)西圍墻處引接。汽機(jī)間與鍋爐房呈三列式布置，綜合辦公樓、綜合服務(wù)樓、化學(xué)水處理間等布置于廠(chǎng)區(qū)西側(cè)，并自然形成廠(chǎng)前區(qū)?？绽淠?、汽機(jī)房、除氧間、鍋爐房。力求緊湊合理、節(jié)約用地、節(jié)省投資、有利生產(chǎn)方便管理。 總平面布置 總平面布置 總平面布置原則總平面布置應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝流程，遵守消防安全，符合運(yùn)輸條件及衛(wèi)生要求。爐后場(chǎng)地依次布置有布袋除塵器、吸風(fēng)機(jī)、煙囪。 除氧間布置除氧間底層布置10KV高壓配電裝置、低壓廠(chǎng)用變及廠(chǎng)用配電裝置。電動(dòng)給水泵靠B列側(cè)縱向布置在汽機(jī)房新建端零米設(shè)有檢修場(chǎng)地，可滿(mǎn)足機(jī)組大小修的要求。主廠(chǎng)房固定端朝西，A列朝北，主廠(chǎng)房由北向南依次布置直接空冷裝置、汽機(jī)房、BC列除氧間、鍋爐房、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙囪。主廠(chǎng)房的布置應(yīng)因地制宜，根據(jù)自然條件、主輔設(shè)備特點(diǎn)和施工條件等因素，為運(yùn)行安全和操作方便創(chuàng)造條件，做到巡回檢查通道暢通，投資較低。第7章 工程設(shè)想 裝機(jī)方案本項(xiàng)目新建2臺(tái)秸稈焚燒爐、配2臺(tái)15MW抽汽式直接空冷汽輪發(fā)電機(jī)組。 接入系統(tǒng)方案縣生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)工程位于縣龍泉工業(yè)園區(qū)，項(xiàng)目全部建成投運(yùn)后，所發(fā)電量、電力全部上網(wǎng)；考慮到本項(xiàng)目裝機(jī)容量不大，建議按110kV接入系統(tǒng)。為積極響應(yīng)國(guó)家資源整合和再生能源生產(chǎn)工作精神，根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件和開(kāi)發(fā)利用情況，建設(shè)生物質(zhì)電廠(chǎng)對(duì)提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展是非常有利的。 本項(xiàng)目建設(shè)在電力系統(tǒng)中的必要性縣生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)的建設(shè)，由于電廠(chǎng)裝機(jī)容量小，不能改變供電區(qū)域的缺電局面，但本項(xiàng)目屬于新能源電廠(chǎng)。新團(tuán)堡110kV變電站位于縣城南8公里處龍泉工業(yè)園區(qū)，站內(nèi)主變?nèi)萘繛?50MVA，電壓比為110／35／10kV。220kV變電站位于縣城南4公里處，主要擔(dān)負(fù)豐（臺(tái)）、沙（城）、大（同）電氣化鐵路以及、天鎮(zhèn)兩縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供電任務(wù)，站內(nèi)主變?nèi)萘繛?*120000KVA，電壓比為220／110／35kV，2003年全站最大負(fù)荷110MW。 GJ/h， GJ/h，采暖年供熱利用小時(shí)數(shù)2531h，；由汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)供給。1） 熱指標(biāo)熱指標(biāo)是供熱工程設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要參數(shù)，直接影響確定熱源對(duì)外供熱能力，本工程根據(jù)大同市建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及氣象條件，參照《城市熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的各類(lèi)建筑物采暖熱指標(biāo)確定采暖熱指標(biāo)：綜合熱指標(biāo)： 68瓦/平方米供熱面積為70萬(wàn)平米。 電廠(chǎng)水源 園區(qū)目前擁有3個(gè)水源，按園區(qū)水資源規(guī)劃未來(lái)將達(dá)到年供水量約7萬(wàn)噸，因此電廠(chǎng)用水量是有保證的。張（張家口至大同）公路從縣境西北部通過(guò)；大塘（大同至天津塘沽）公路和大陽(yáng)（大同至河北陽(yáng)原）公路從南部并行通過(guò)；神豐（神泉堡至豐鎮(zhèn)縣）公路貫通南北；1997年實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)通油路。鐵路有京包線(xiàn)和大秦線(xiàn)，京包線(xiàn)由西向東橫穿本縣北部?！妗?， 。由于地形影響，形成了南寒北暖的特殊氣候區(qū)。根據(jù)1990年《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》，該地區(qū)地震基本烈度為7度。擬建廠(chǎng)址在凹陷的南部大白登次級(jí)地壘之上，基地埋深40100m，故可不考慮地震對(duì)廠(chǎng)址穩(wěn)定的影響。根據(jù)廠(chǎng)址地段百年一遇洪水位（考慮上游水庫(kù)潰壩），故為了防洪，本工程廠(chǎng)址地面需填高至1038m。擬建廠(chǎng)址東側(cè)為白登河、白登河屬南洋河水系，永定河二級(jí)支流，發(fā)源于縣下深井東水頭，正峰洞、李家宅一帶，該河由南向北先后經(jīng)滴滴水、董高莊、張官屯、橋頭等村，在小安灘村轉(zhuǎn)向東流，共有大小支流40條，為盆地主要排泄河道。北部的盆地屬南洋河水系，南部的大同盆地屬桑干河水系。擬選灰渣場(chǎng)屬于丘陵區(qū)。本縣地貌按地理學(xué)形態(tài)劃分有山區(qū)、平川區(qū)和丘陵區(qū)三大類(lèi)，%、%%。現(xiàn)為山西省循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)園區(qū)，園區(qū)規(guī)劃面積36平方公里，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦開(kāi)闊?？h城西距大同市52公里，東經(jīng)張家口去首都北京320公里。北與內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)、興和縣交界，南與渾源、廣靈兩縣相連，東與天鎮(zhèn)縣、河北省陽(yáng)原縣接壤，西與大同市郊區(qū)、大同縣毗鄰。28′～114176。49′～40176?？h隸屬于大同市，位于山西省東北部，地處晉冀蒙三省（區(qū)）交界處，是通往河北、內(nèi)蒙古的“咽喉”之地。03′～40176。35′～114176。綜上所述，爐排爐和流化床鍋爐各有特色，但循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)勢(shì)比較明顯，特別是新建鍋爐將主要以秸稈為燃料，采用循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)勢(shì)更明顯，所以建議采用循環(huán)流化床鍋爐作為秸稈焚燒鍋爐。缺點(diǎn)a. 燃料適應(yīng)范圍窄；b. 過(guò)熱器處于高溫腐蝕環(huán)境中，需采用高溫耐腐蝕合金材料；c. NOx排放濃度高；d. 國(guó)產(chǎn)爐排尚不過(guò)關(guān)，進(jìn)口爐排價(jià)格高；e. 占地面積大。綜上所述，爐排爐和流化床鍋爐各有特色，現(xiàn)歸納總結(jié)如下表：爐排爐循環(huán)流化床爐優(yōu)點(diǎn)a. 秸稈只需進(jìn)行簡(jiǎn)單預(yù)處理就可入爐；b. 磨損相對(duì)較輕；c. 煙氣含塵濃度較低。（8）投資費(fèi)用：目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有完全掌握秸稈燃燒爐爐排設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，一般依賴(lài)進(jìn)口，而進(jìn)口層燃爐爐排造價(jià)很高。爐排爐通?？坎捎酶邷啬透g材料做過(guò)熱器，價(jià)格較高，而循環(huán)流化床鍋爐通過(guò)爐內(nèi)脫氯和設(shè)置外置式換熱器可有效減輕高溫腐蝕。（5）燃料預(yù)處理：爐排爐一般只設(shè)簡(jiǎn)單的預(yù)處理系統(tǒng)；而循環(huán)流化床燃燒爐對(duì)燃料預(yù)處理要求較高，對(duì)燃料粒徑具有較嚴(yán)格要求，需要將秸稈進(jìn)行一系列破碎、篩分等處理，使其尺寸、性