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锅炉
神华包头煤制烯烃项目热电站工程
启动锅炉
技术规范书
、
神华包头煤制烯烃项目热电站
二○○八年一月
编审程序
1.编制人:
2.专业配合:
3.审核:
4.批准:
内蒙古电力勘测设计院
2008年1月
目录
附件1技术规范……………………………………………………………
1总则………………………………………………………………………
2工程概况…………………………………………………………………
3设计和运行条件…………………………………………………………
4技术要求…………………………………………………………………
5质量保证…………………………………………………………………
6清洁、油漆、包装、运输与储存………………………………………
7安装调试要求……………………………………………………………
8技术数据表………………………………………………………………
附件2供货范围……………………………………………………………
1一般要求…………………………………………………………………
2供货范围…………………………………………………………………
附件3技术资料和交付进度………………………………………………
1一般要求…………………………………………………………………
2资料提交的基本要求……………………………………………………
附件4技术服务和设计联络………………………………………………
1供方现场和设计联络……………………………………………………
2培训………………………………………………………………………
3设计联络…………………………………………………………………
附件5分包与外购…………………………………………………………
附件6大(部)件情况……………………………………………………
附件7差异表……………………………………………………………
附件1技术规范
1总则
1.1本技术规范书适用于神华包头煤制烯烃项目热电站工程的启动锅炉设备,它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,供方应提供一套满足本技术规范书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。
如未对本技术规范书提出偏差,需方将认为供方提供的设备符合本技术规范书和标准的要求。
偏差(无论多少)都必须清楚地表示在投标文件中的附件10“差异表”中。
1.3供方须执行本技术规范书所列标准。
有矛盾时,按较高标准执行。
供方在设备设计和制造中所涉及的各项规程,规范和标准必须遵循现行最新版本的标准。
1.4合同签订1个月内,按本技术规范书的要求,供方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给需方,由需方确认确认。
1.5设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中,供方应保证需方不承担有关设备专利的一切责任。
1.6供方应提供高质量的设备。
这些设备应是成熟可靠、技术先进的产品,且制造厂已有相同容量机组合同设备制造、运行的成功经验。
1.7在签订合同之后,需方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的—些补充要求,具体项目由需供双方共同商定。
当主机参数发生变化时而补充的变化要求,
1.8本技术规范书为订货合同的附件,与合同正文具有同等效力。
1.9本设备为第一台机组启动前电厂采暖和第一台机组启动用,神华包头煤制烯烃项目热电站工程将安装1台20t/h汽包自然循环燃煤链条快装炉作为启动锅炉。
2工程概况
2.1总的情况
神华包头煤制烯烃项目热电站工程厂址位于内蒙古自治区包头市哈林格尔镇西南,包头市规划的九原区工业开发区南区内,距包头市昆都仑区约17公里,距神华万利煤矿约80余公里。
厂址北邻包头市南绕城公路和包兰铁路,距南绕城公路50米,距包兰铁路约400米。
东北距包钢厂区约10公里,东北距包钢集团公司尾矿坝1.7公里,东距宋昭公路约5.7公里,距昆都仑河约6.5公里。
南侧约1.3公里为当地土黑麻淖村、约10公里为黄河。
规划的九原区工业开发区地处呼包金三角区域内,周遍资源丰富,具有突出的地域优势,在《包头市城市近期建设规划》中已将开发区纳入规划。
厂址地势平坦、开阔,大部分为天然草地,部分为有林地,无人员居住;附近及周围没有密集的居民点,仅分布有少量农村居民点。
2.2工程简介
本期工程建设2X50MW汽轮发电机组配置3X480t/h煤粉锅炉,为神华包头煤制烯烃项目的自备热电站。
锅炉、汽轮机和发电机分别由华西能源锅炉厂有限责任公司、哈尔滨汽轮机厂和济南发电机厂设计、制造和供货。
2.3水文气象条件
厂址所在区域,属中温带半干旱和干旱大陆性季风气候。
主要气候特征:
降水时空分布不均匀,降水变率大,干旱、暴雨、山洪、冰雹、大风及沙尘暴是主要气象灾害。
气象要素特征值(资料年限1960年-2000年)
气象要素特征值(资料年限1960年-2000年)
多年年平均气温
7.2℃
多年极端最高气温
40.4℃
多年极最低气温
-31.4℃
最冷月-月平均气温
-17.6℃
最冷月-月平均最低气温
-21.3℃
多年平均气压
895.8hPa
多年年平均相对湿度
51%
多年年最大降水量
453.9mm
多年年平均降水量
297.6mm
多年年平均风速
2.6m/s
多年瞬时极大风速
23.3m/s
土壤最大冻结深度
157cm
2.4根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),厂址地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
厂址区地震基本烈度为Ⅷ度。
2.5场地土类型为中硬场地土,建筑场地类别为II类。
2.6电源:
交流电源供电电压:
10kV,380/220V
2.7燃煤
2.7.1根据业主提供的煤质资料,本工程启动锅炉设计煤种燃用李家壕煤,校核煤种燃用布尔台煤和神通煤。
煤质成分分析见下表:
名称
符号
单位
设计煤种
李家壕煤
校核煤种1
布尔台煤
校核煤种2
神通煤
收到基水分
Mt(Mar)
%
24.00
15.90
21.70
空干基水分
Mad
%
12.62
7.19
16.91
干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
33.13
35.77
38.85
收到基灰分
Aar
%
6.04
9.90
8.26
收到基碳
Car
%
55.00
59.29
54.60
收到基氢
Har
%
3.09
3.70
3.36
收到基氧
Oar
%
10.62
9.92
10.46
收到基氮
Nar
%
0.63
0.74
0.56
收到基硫
Sar
%
0.62
0.55
1.06
收到基低位发热量
Qar,net,p
kJ/kg
20240
22830
19900
kcal/kg
4840
5460
4759
哈氏可磨性系数
HGI
73
59
70
灰变形温度
DT
℃
1170
1200
1080
灰软化温度
ST
℃
1180
1260
1100
半球温度
HT
℃
1190
1270
1130
灰流动温度
FT
℃
1210
1280
1150
灰成分分析见下表:
序号
名称
符号
单位
设计煤种
李家壕煤
校核煤种1
布尔台煤
校核煤种2
神通煤
1
二氧化硅
SiO2
%
48.25
34.48
23.48
2
三氧化二铝
AL2O3
%
12.44
11.56
9.04
3
氧化铁
Fe2O3
%
9.95
23.68
17.19
4
氧化钙
CaO
%
13.66
14.42
18.96
5
氧化镁
MgO
%
1.43
0.42
6.37
6
氧化钠
Na2O
%
0.82
0.76
7
氧化钾
K2O
%
0.65
2.01
8
氧化钛
TiO2
%
0.43
1.25
0.49
9
三氧化硫
SO3
%
9.81
10
氧化锰
MnO2
%
3设计和运行条件
3.1系统概况和相关设备
启动锅炉将布置在室内,锅炉给水经大气式除氧器加热器除氧后由给水泵输送给启动锅炉。
锅炉燃烧需要的空气由送风机送出经锅炉空气预热器加热后送至热风室,启动锅炉采用微负压燃烧,烟气经过热器、省煤器、空气预热器和除尘器后再经引风机升压后进入烟囱排入大气。
本工程启动锅炉为快装炉,加煤斗及炉排传动装置等应布置在零米。
3.1.1锅炉主要技术参数
设备名称:
启动锅炉
布置位置:
室内
型式:
汽包自然循环燃烧链条炉
数量:
1台
最大连续蒸发量(不包括自用汽):
20t/h
过热器出口额定蒸汽压力:
1.27Mpa(g)
过热器出口额定蒸汽温度:
300℃
给水操作台入口给水温度(正常):
104℃
排烟温度:
≯160℃
锅炉设计效率(给水温度为104℃)≮80.7%
3.1.2给水与蒸汽品质
给水晶质:
PH值(25℃)>7
总硬度≤0.03毫克当量/升
悬浮物≤5毫克/升
含油量≤2毫克/升
含氧量≤0.1毫克/升
过热蒸汽品质应满足如下要求
钠≯15微克/升
二氧化硅≯20微克/升
3.1.3锅炉配套辅机
3.1.3.1除氧器
设备名称:
大气式除氧器
型式:
除氧水箱为卧式
除氧器出力:
≥40t/h
水箱有效容积:
≥20m3
加热蒸汽额定温度:
150~260℃
工作压力0.118MPa(a)
工作温度:
104℃
出水含氧量:
≤0.015mg/L
设备材质:
Q235-B
数量:
1台
3.1.3.2给水泵
设备名称:
电动给水泵
设计扬程:
___MPa(供方填写)
设计流量:
___m3/h(供方填写)
工作温度:
104℃
配套电机电压等级:
380V
配套电机防护等级:
IP55
数量:
3台
3.1.3.3定期排污扩容器
工作温度:
126℃
工作压力:
0.18Mpa
容积:
1.5m3
数量:
1台
设备材质:
根据室外环境温度和介质特性确定
3.1.3.4连续排污扩容器
工作温度:
104℃
工作压力:
0.118Mpa
容积:
1.5m3
设备材质:
Q235-B
数量:
1台
3.1.3.5垂直提升式上煤机
数量:
1台
3.1.3.6水浸式刮板捞渣机
数量:
1台
3.1.3.7送风机
入口管方向:
轴向
出口管方向:
右旋135°(暂定)
配套电机电压等级:
380V
配套电机防护等级:
IP55
数量:
1台
3.1.3.8多管除尘器
除尘效率:
≥95%
数量:
1台
3.1.3.9引风机
入口管方向:
轴向
出口管方向:
左旋45°(暂定)
配套电机电压等级:
380V
配套电机防护等级:
IP55
数量:
1台
3.1.3.10吹灰器
数量:
3台
4技术要求
4.1总的要求
4.1.1供方应保证锅炉在燃用招标书要求煤种时能安全可靠的运行,且在给水操作台入口给水温度为104℃时锅炉设计效率不小于80.7%。
在系统正常投运时,锅炉最大连续出力运行工况下的蒸汽参数应达到额定值。
供方应保证锅炉维持过热器出口额定蒸汽参数的最低负荷为70%额定负荷。
4.1.2锅炉从启动到最大连续负荷范围内,水循环应安全可靠。
4.1.3锅炉应采用平衡通风方式,炉膛与竖井部分应密封。
4.1.4锅炉设计中应考虑减小飞灰损失的措施,以提高燃烧效率。
4.1.5锅炉设计应考虑有效的停炉保护措施,供方应提供正常停炉状态下的保护措施说明书。
4.1.6锅炉受热面管子应便于检修人员接近,相互之间应留有足够空间。
管排间应留有适当间距,以防阻塞与积灰,并便于清除积灰。
锅炉站流管束应设有蒸汽吹灰器系统。
4.1.7锅炉应设有必要的取样点、监视点、加药点、排污点、放空气点和停用放水
4.1.8在正常情况下,进入给水操作台的锅炉给水温度为104℃。
当启动锅炉运行初期或当除氧器因故障不能投运时,这时进入给水操作台的锅炉给水温度为20℃。
在这种情况下,启动锅炉应能适应这种运行工况且保证能够达到满出力和额定参数。
4.1.9当除氧器正常运行,进入省煤器的锅炉给水的含氧量为0.1毫克/升时,应保证锅炉寿命不小于20年。
供方提供的就地温度显示仪表应选用抽芯式双金属温度计。
4.2汽包
4.2.1供方应保证厚壁压力元件设计、制造质量。
汽包有关接管必须有可靠的焊接及热处理工艺。
4.2.2汽包内部装置应严密,固定可靠,高效率的汽水分离装置应保证蒸汽品质合格。
4.2.3汽包水位计安全可靠,便于观察,指示正确。
4.2.4汽包的结构型式应能使汽包上、下壁温均匀,锅炉启、停速度加快。
4.2.5汽包上应有水位保护措施,汽包事故放水管的入口应与正常水位平齐。
4.2.6汽包上应装设有安全阀,其结构型式及排放量满足中国国家标准。
4.2.7汽包上应装设有人孔门。
4.2.8汽包的连续排污率应不大于5%。
4.3炉膛和水冷壁
4.3.1炉膛的结构和几何尺寸及其参数(包括炉室窖热负荷,辐射受热面积负荷,炉排面热负荷等)应适合燃用2.7节所列出的设计及校核煤种,并能够保证燃烧完全。
4.3.2炉膛整个后拱下部及点火拱均应涂以耐火涂料,以提高燃烧温度。
4.3.3炉膛承受外爆和内爆的能力应不低于在环境温度下的送风机和引风机试验台且应符合有关标准要求。
4.3.4水冷壁的结构应保证炉膛的严密性,水冷壁上装有必要的门和孔,以便运行人员检查,检修人员进出,门、孔最大部件的结构应能防止在运行中受热辐射而变形,正常运行时,门、孔能够关闭严密,并能闩住,避免自行开启。
4.3.5水冷壁管子的设计和布置应采用适当的措施,以保证水流分配和受热均匀,沿炉膛宽度均匀产汽,沿汽包全长水位均匀。
水循环回路设计合理,以保证足够的运动压头,防止发生停滞、倒流、水动力多值性等水循环不良现象。
4.3.6锅炉水冷壁的放水点装在最低处,保证水冷壁及其联箱内的水能放空。
4.4过热器与调温设备
4.4.1过热器为无缝钢管,必要时应采用合金钢管,过热器的设计应保证受热面在各种工况下均不会出现过热现象。
4.4.2过热器出口集箱应能承受主蒸汽管道的热膨胀推力及力矩。
4.4.3过热器应设有足够的温度测点。
4.4.4过热器出口集箱上应装设有安全阀,其结构型式及排放量满足中国国家标准。
4.4.5通过过热器的平均烟气流速应合理取值,平均烟速指进口和出口的几何平均值,并按烟气流通净面积计算,设计上能够使烟气速度场分布均匀,避免局部流速过高。
4.4.6过热蒸汽温度调节装置采用表面式减温器,蒸汽温度的调节应通过调节取自给水的减温水量的大小来实现,调节阀应带有智能一体化电动执行机构,其模拟信号应为4~20mADC,执行机构在电源或控制信号中断时能够保持原状态,应配有“锁定装置”。
减温水出口与锅炉给水在混合集箱中混合后进入省煤器。
4.5省煤器
4.5.1省煤器应采用光管式无缝钢管,并有防止烟气磨损装置。
4.5.2省煤器的平均烟气流速应合理取值,平均烟速指进口和出口的几何平均值,并按烟气流通净面积计算,省煤器设计应能够使烟气速度场分布均匀,避免局部流速过高。
4.5.3在汽包及省煤器的进口集箱之间应装设再循环管以防止启动时省煤器蛇形管烧损。
4.6空气预热器
4.6.1空气预热器采用立式管箱结构。
4.6.2空气预热器冷端传热元件应考虑防止低温腐蚀,且便于检修更换。
4.6.3空气预热器应考虑防磨措施。
4.7燃烧设备
4.7.1热风室应采用分段送风。
炉排下面的风室应隔成若干段,每段装有单独调节的风门,根据炉排上燃料层燃烧的需要对送风进行分段调节,每个风室下部应设置出灰门。
在空预器出口引接二次风,以利于褐煤的高挥发份燃烬,二次风喷嘴置于后拱喉口上部。
4.7.2炉排采用活芯(不漏煤式)正走。
前轴为主动轴,后轴为从动轴。
4.7.3炉排应有可靠的调节装置以调正链条的平行度。
4.7.4炉排后部装有挡渣器,以引导燃烧后形成的灰渣进入渣井。
4.7.5运动的炉排与两侧固定支架的墙板之间,应采用运行可靠的接触式密封。
4.7.6炉排传动装置应包适变频电动机、齿轮减速箱和联轴器。
炉排的转速应通过变频电动机来进行调节。
4.7.7布置在锅炉前墙的加煤斗应装设沿炉排宽度方向的煤闸门,煤闸门分左右两组布置。
4.8钢结构和平台扶梯
4.8.1锅炉采用全钢构架,应能承受招标书所提供地震烈度。
4.8.2锅炉钢结构设计应考虑支吊汽水管道和烟风道的荷载。
4.8.3钢结构设计应考虑运行和检修方便,不应妨碍通道。
4.8.4锅炉运行及检修用的平台和走道宽度不应小于800mm,扶梯宽度不应小于650mm。
扶梯一般布置成不大于45度。
4.8.5平台和走道的活荷载应不小于2000N/m2,挠度应不大于1/300,扶梯的活荷载应不小于2000N/m2。
4.8.6平台和扶梯均应装设栏杆。
栏杆高度符合《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》》(DLGJ158-2001)中的7.2条,平台应采用拉网钢板,并装设高度为100mm的踢脚板。
4.8.7供方应为面式减温器的检修在两台炉之间设置连接平台(共2个),两台锅炉中心线距离暂定为10m。
4.9砖衬和保温
4.9.1砖衬结构采用重型炉墙,炉膛内壁墙为耐火砖层,外壁为红砖层,在耐火砖与红砖中间应有硅酸铝纤维板保温层。
4.9.2耐火砖在高度方向上每隔一段间距,应留有伸缩缝以不妨碍耐火砖的膨胀。
4.9.3尾部烟道由红砖砌成。
烟道中隔墙由耐火砖砌成,空气预热器处隔墙用耐火砖砌成。
4.9.4前拱和后拱用耐火砖制成,炉顶用耐火混凝土浇制成。
4.10阀门
4.10.1阀门的设计应根据运行工况及有关的法规和标准。
4.10.2所有阀门及附件都应操作灵活、开启和关闭速度稳定。
4.10.3每只阀门都应带有指示开启和关闭方向的铭牌,对于安装于有特定流动方向的阀门,应在阀门上明确标明流动方向。
4.10.4应在需要的位置为阀门的操作和检修布置平台。
4.10.5供方应提供锅炉本体和辅机测点取源点一次阀门,4.0Mpa(g)及以上的工艺过程中的疏放水管,放气管和仪表管使用二只截止阀。
管道最低处应装有疏放水阀,最高处应装有放气阀。
4.10.6凡具有下列条件之一者,阀门应为动力操作:
(1)工艺过程的需要;
(2)启动和停机过程中经常操作的阀门;
(3)安装在不便手动操作的位置;
4.10.7安全阀应性能可靠,不会出现拒动或拒回现象,整定后的安全阀起座及回座压力正确、可靠,安全阀在运行压力下具有良好的严密性能。
4.10.8安全阀动作时,安全阀应能承受排汽管不可避免的传递给它的反力。
4.10.9安全阀均应配有调整后防止安全阀偏离整定值的装置或措施。
4.10.10安装安全阀的联箱和管座的强度能承受安全阀动作时的反作用力。
4.10.11安全阀在出厂前应完成安全阀起座压力和回座压力的整定试验。
4.11启动锅炉本体仪表和控制
4.11.1控制水平及控制装置技术要求
4.11.1.1启动锅炉控制系统采用PLC控制,LCD画面显示,集中控制系统包括给水系统的控制,给煤系统的控制,送、引风系统的控制,蒸汽温度、压力的控制,炉排装置的转速控制等,但不限于此。
。
启动锅炉控制系统采用可编程序控制器(PLC)。
卖方提供的程序控制系统符合常规程控系统配置要求。
启动锅炉控制系统基本过程控制功能在PLC完成,优化控制功能和过程管理功能在上位监控机完成。
具备停电后自恢复功能。
4.11.1.2PLC按Modicon、AB、GE系列的最新产品报价,并以最高价计入总价,最终选型由业主确定。
PLC双机热备、通讯模件冗余、交换机冗余配置。
4.11.1.3PLC控制系统的编程软件、监控软件、组态软件由需方确定。
4.11.1.4PLC具体要求如下:
4.11.1.4.1PLC系统能在高的电气噪声,无线电波干扰和振动环境下连续运行。
4.11.1.4.2所有在可编程控制器系统中的硬件能在环境温度为0~50℃相对湿度为5~95%的范围内连续运行,而无结露现象。
4.11.1.4.3系统有自诊断功能,并能在LCD上反映。
4.11.1.4.4系统通讯故障时,可编程控制器能继续工作。
PLC设有通讯模件,通讯模件支持的通讯规约将在设计联络会阶段确定,不产生任何价格因素。
4.11.1.4.5电源配有浪涌保护,电源故障属可恢复性故障,一旦重新受电,无需运行人员干预而能自动恢复系统的正常工作。
4.11.1.4.6中央处理单元CPU设置足够容量的存贮器,并考虑备60%备用量。
4.11.1.4.7电源故障时,RAM存贮器中保存的程序和数据靠蓄电池至少维持6个月,当更换电池时,不得导致程序或数据失落,并设置电池用完指示灯。
4.11.1.4.8控制系统采用标准信号制:
AI/AO信号为4—20mA,DI/DO信号为无源干接点,其接点容量为220VAC5A/220VDC1A,I/O模件到现场I/O点均有指示灯,当现场输入触点闭合或输出接通时,该指示灯亮。
所有输出模件都有熔断器。
4.11.1.4.9所有开关量I/O通道应有隔离装置,它能在该I/O模件对现场接线和对其它I/O模件之间提供1500V以上的有效隔离值。
4.11.1.4.10开关量输入模件对检测一对闭合触点而需要的最小门槛电流为10mA。
4.11.1.4.11每个模拟量输入点有一个单独A/D转换器,每一个模拟量输出点有一个单独A/D转换器,A/D、D/A转换器精度不低于12位。
每一路热电阻输入有独立的桥路。
此外,所有的输入及输出通道及其工作电源,均互相隔离。
4.11.1.4.124~20mA信号的模拟量输入,最大输入阻抗为250Ω,模拟量输出能驱动回路阻抗大于600Ω的负载能力。
4.11.1.4.13当负荷电流的需要量高于输出模件的输出触点的额定电流时,设置中间继电器来处理高负荷要求值。
4.11.1.4.14系统中所有模件是可带电插拔的,便于更换。
I/O模件的通道数量不超过16个。
每套PLC装置的各类型I/O点均留有15%的裕度,除此I/O插槽也留有15%的插槽裕度。
4.11.1.4.15所有程控逻辑均在可编程控制器内完成,而不采用外部硬接线。
4.11.1.4.16程控逻辑以逻辑图格式进行组态,可在操作站上按指令要求,以图形方式打印出已组态的逻辑。
4.11.1.4.17卖方负责所有的系统组态和LCD画面组态。
操作员站具有工程师站的所有功能。
系统监控软件采用中文版正版软件,卖方提供正版软件的版本系列号、资信证明,并接受巡查。
4.11.1.4.18卖方提供2套存贮所有组态软件的备用光盘。
4.11.1.4.19卖方提供的PLC预留出与现场的SIS系统和辅助车间网
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