终汇钢3MW饱和蒸汽技术方案1022220 222250.docx

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终汇钢3MW饱和蒸汽技术方案1022220222250

转炉及加热炉3MW饱和蒸汽发电工程

技术协议

中航工业成都成发科能动力工程有限公司（以下简称乙方），就汇钢（以下简称甲方）两台50T转炉和四台加热炉所产生的饱和蒸汽，配套建设1座装机容量为3MW饱和蒸汽发电工程，提供如下技术方案。

一、工程概述

1、项目意义

为充分利用业主剩余饱和蒸汽，解决环境污染、创造更好的经济和社会效益，建设与之配套的综合利用工程。

符合国家产业政策，是实现循环经济和可持续发展建设企业的环保项目，该项目充分利用了二次能源，又解决了本公司因富裕蒸汽排放造成本地区环境污染问题，减少公司购电，降低成本。

本项目集中建设，循环冷却水系统共用。

2、项目概况

2.1项目建设单位

项目建设单位：

玉溪汇溪金属铸造制品有限公司。

2.2项目承包单位

项目承包单位：

中航工业成都成发科能动力工程有限公司

2.3项目名称

工程名称：

玉溪汇溪金属铸造制品有限公司3MW饱和蒸汽发电工程

2.4工程地点

工程地点：

玉溪汇溪金属铸造制品有限公司厂内

2.5工程规模及主要装机容量

项目

参数

备注

装机容量

3MW

装机数量

1套

汽轮机装机容量

3MW

发电机

3MW

循环水系统

供水量～1800m3/h

压力？

自动化系统

仅供电站用

发配电系统

仅供电站用

3、工程范围

3.1工程项目包含的内容

本项目包含的主要内容有：

3.1.1工程设计：

1.项目范围内的工艺流程及工艺管道设计；

2.热力系统和汽轮机发电机组主厂房设计；

3.循环水系统的设计；

4.项目范围的自动化控制系统的设计；

5.项目范围的发配电系统的设计；

6.项目范围内的检修平台和操作平台设计；

7.厂房和站区的所有照明设计；

8.余热蒸汽发电项目的可研报告书。

注：

土建设计包含总图、暖通、消防，给排水、建筑本体防雷接地、照明。

3.1.2设备成套供货：

电站范围内主辅设备成套供货。

3.1.3设备安装调试

1.汽轮发电机组及厂房内设备的安装调试；

2.循环冷却塔的安装，冷却塔至埋地循环冷却水管的连接，电站各冷却水管至埋地循环冷却水管的连接；

3.汽、水热力管道的连接；

4.电气及自动化设备安装调试，包含电气施工材料、电缆、电缆桥架；厂房、站区照明的安装施工。

5.保温工程、设备及管道内部耐磨处理；

6.主厂房行车采购及安装；

3.1.4工程验收

竣工验收分为分步验收和性能验收。

当设备安装完毕后，机组启机前乙方应分别对循环水系统，化学水系统，抽真空系统，凝结水系统，高低压及热控系统或单体设备进行单体试车，对安装质量进行分步验收；单体调试完成后，电站将进入连续72小时试运行，72小时试运行完成后，进入性能考核。

性能考核通过则视为整体项目验收通过，如果甲方提供的工况条件无法达到，乙方给一周的时间进行调整，一周后还无法达到技术协议约定条件，则自动视为性能验收通过。

72小时试运行后，乙方着手消缺工作，1个月内完成消缺。

无需消缺的子项72小时运行后进入质保期，消缺项待消缺完成后进入质保期。

如果由于甲方单方面原因，乙方无法完成消缺的子项，质保期延至18个月，从72小时运行后计时。

3.1.5培训与服务

乙方应对业主相关人员进行技术培训和服务，具体服务次数双方遵从主要设备和系统的约定。

乙方仅负责设备成套供货的项目，乙方免费服务次数应该小于20人日。

超过服务天数，交通费用由甲方负责，每人日服务费按照500元进行计算。

3.2乙方负责的项目内容

经过甲方和乙方双方的协商，双方负责工程项目如下：

序号

项目

甲方负责

乙方负责

备注

1

工程设计

★

2

设备成套供货

★

3

设备安装调试

★

甲方不提供主辅材料

4

工程验收

★

5

培训与服务

★

注：

①安装主材为成型管道、标准型材、板材；②主材提供方如需要另行约定，则在差异表中体现。

3.3本工程不包含的范围

a）电站范围内的土建工程，环境影响评估，厂区绿化、电站通讯；电站专门设计围墙；

b）发电站建设平面布置范围内的拆迁、三通一平；厂区道路及路面设施、地面硬化；厂区初勘、详勘；

并网手续的办理，与电力局的电量计量（如需）；

c）试运转、试生产用所有原材料、药剂、试剂；化学水系统检测仪器；

d）生产工器具、生活设施工具、办公家具，工人安全防护、劳保用品等；

e）施工过程中如发现受国家法律保护的历史文物、文化遗迹等，由此发生的费用和对工程进度产生的影响由业主承担；

f）按照国家相关规范要求需要建设单位承担的工作范围。

g）电站生产用水水源、取水及原水处理工程。

h）电站消防用水供水系统新增设备、水池。

3.4能源介质交界点

各种能源介质的交接点位置如下：

a）转炉产生的饱和蒸汽由乙方接至主厂房（D273*6管道约30m）；

b）加热炉产生的饱和蒸汽由乙方负责接至主厂房（D219*6管道3个加热炉计约310米,未包括高线加热炉210m包括与其连接阀门）。

管道沿现有管道支架敷设。

需要做门字支架和托座。

循环冷却水及其补充水：

由甲方供至接至循环水池外1米处，并提供水质报告，若甲方提供的水质满足不了要求，则由乙方报出水处理方案及设备。

c）生活水及消防水：

由甲方提供接点位置至相应厂房外1米，其余由乙方负责；消防手续申报由甲方负责，乙方提供相关资料和设计图纸。

d）排水：

乙方在施工过程中的排水，接至厂房外总排水沟处。

约15m长。

e）发电机并网线路由乙方负责接至变电站（总长度为400m，准确长度根据设计图纸站区出线柜位置，待定，线缆截面根据乙方设计确定），该线路的保护由乙方负责设计，上级接入系统所增加的联络柜（一台）利旧，是否符合设计要求，由乙方最终确认是否重新采购。

保护模块及光纤、并网电缆的采购、安装、调试等工作均由乙方负责；电缆敷设增加30米桥架（具体长度根据设计图纸站区出线柜位置，待定）。

电缆敷设沿原电缆桥架、电缆沟敷设。

f）站区用电（启动电源）：

甲方负责在变电站内提供10kV高压一路、高压出线柜（10kV）1台（变电站已有）。

乙方负责接至余热发电站区，总长度约400米（具体长度根据设计图纸——变压器位置，待定。

线缆截面根据乙方设计容量确定）。

电缆、变压器、辅材、安装、调试等工作均由乙方负责。

电缆敷设沿原电缆桥架、电缆沟敷设，电缆敷设增加约30米桥架（具体长度根据设计图纸——变压器布置。

待定）。

g）

h）电站DCS系统与生产线DCS之间通讯的网络分界点设在余热电站DCS系统的网络连接口上。

i）电站仪表阀门控制用压缩空气、液压源：

由乙方接至厂房外1米。

j）其它能源介质接口：

由乙方从厂房外1米接入，其它由甲方负责。

3.5其它

甲方及时向乙方提交设计基础资料及其他依据性文件，并对其完整性、正确性及时限负责。

甲方提供施工场地380V、容量：

？

的施工电源、水源、交通线路等施工外部条件，乙方施工按表计量，按当地价格付费。

甲方免费提供设备、材料堆放场地和施工用临时设施场地。

本工程的地震基本烈度：

本工程按7度设防。

二、设计方案

1、原始资料

1.1技术参数

1.1.1气象条件：

1.1.1当地的气象资料（甲方提供）：

年平均温度：

16.2℃

夏季平均温度：

22.7℃

冬季平均温度：

7.6℃

年平均湿度：

77%

夏季平均湿度：

84%

冬季平均湿度72%

年平均大气压力：

81.5kPa

冬季平均大气压力：

83kPa

夏季平均大气压力：

80kPa

1.1.2蒸汽参数：

现转炉2座50t，加热炉4座。

平均产汽量为～24t。

1.2.3公辅介质：

（用量可按使用要求调整）

生活用水：

深井水压力0.15~0.25MPa

电源：

系统方案

2.1热力系统

利用甲方2座转炉和4座加热炉转炉所产生的～24t,0.6MPa饱和蒸汽，配套1台3MW饱和蒸汽汽轮机组进行发电。

甲方提供饱和蒸汽进入汽轮发电机组做功发电，做功后的蒸汽进入凝汽器冷凝成水，通过凝结水泵送到转炉汽化软水箱里（D108*4管道,约210m），做为气化冷却补水循环利用。

主蒸汽管道采用单元制，饱和蒸汽经管道输送进汽轮机。

凝结水系统：

机组设置2台凝结水泵，1用1备。

2.1.1汽轮机

2.1.1.1汽轮机参数

型号：

N3-0.6型

额定功率：

3MW

额定进汽压力：

0.6MPa

额定进汽温度：

饱和

额定进汽流量：

～24t/h

额定工况排汽压力：

12kPa

额定/最高冷却水温：

27℃/33℃

额定转速：

3000r/min

2.1.1.2汽轮机基本技术性能

（1）汽轮机为凝汽式；

（2）汽轮发电机组室内布置，单层布置；

（3）汽轮机基本性能符合GB5578-85规定；

（4）汽轮发电机组年运行大于8000小时，且在额定负荷下保证其汽耗率。

（5）汽轮机通流部分适应业主发电系统蒸汽特点。

（6）汽轮机制造厂应将汽轮机至发电机组整个轴系的振动，临界转速，润滑油系统负责统一归口设计，保证机组的正确组装和稳定性。

（7）汽轮机必须设有成熟可靠的危急保安系统，防止超速。

危急保安器必须有两种形式：

即机械式和电气式。

复位转速应高于额定转速。

危急保安器还应设有可靠的动作指示器，并应设有运行中能活动危急保安器的实验装置。

（8）汽机自动保护装置应能至少在下列条件下关闭主汽门、调节汽门、紧急停机：

1）汽机的转速超过危急保安器动作转速；

2）润滑油压下降低于跳闸值；

3）转子轴向位移超过跳闸值；

4）推力瓦温度超过跳闸值；

5）轴承金属温度超限；

6）汽机振动达到跳闸值；

7）发电机保护动作。

（9）随本体供应的元件、仪表及控制设备应选用通用产品，并符合国家有关标准。

（10）所有阀门及附件都应操作灵活，开启、关闭速度稳定。

（11）汽轮机应考虑必要的防火设备及防火措施。

2.1.1.3汽轮机主要技术标准（但不限于）

GB5578-85固定式发电用汽轮机技术条件

GB8117-87电站汽轮机热力性能验收试验规程

GB9782-88汽轮机随机备品备件供应范围

GB11120-89L-TSA汽轮机油

GB/T13399-92汽轮机安全监视装置技术条件

JB/T1329-91汽轮机与汽轮发电机连接尺寸

JB/T1330-91汽轮发电机组中心标高与安装尺寸

JB/T2862-92汽轮机包装技术条件

JB/T2900-92汽轮机油漆技术条件

JB/T2901-92汽轮机防腐技术条件

JB/T3344-93凝汽器性能试验规程

ZBK54015-88凝汽器加工装配技术条件

ZBK54018-88汽轮机主要零部件（转子部分）加工装配技术条件

ZBK54021-88汽轮机主要零部件（静子部分）加工装配技术条件

ZBK54022-88汽轮机总装技术条件

ZBK54023-88汽轮机主要零件理化检验

ZBK54033-89汽轮机凝汽器技术条件

ZBK54037-90汽轮机调节系统技术条件

2.1.2发电机

2.1.2.1发电机参数

额定功率3MW

额定电压10.5KV

功率因数0.8

频率50HZ

发电机转速3000r/min

励磁方式静止可控硅励磁或者无刷励磁

冷却方式空气冷却

2.1.2.2性能要求

（1）在额定功率因数，电压变化±5%和频率±2%范围内，发电机应能保证连续输出额定功率；

（2）除非另有协议，发电机旋转方向从汽轮机端向发电机看为顺时针方向，旋转方向应表示在电机上，且在出线端子上用字母U、V、W表示定子电压的时间相序；

（3）发电机定子绕组接成Y型；

（4）发电机在出厂前均应做介电试验、直流耐压试验、交流耐压试验，试验方法遵照JB6204、GB755规定执行。

结果应符合规定所列要求；

（5）发电机运行声压级限应不超过92dB；

（6）电机的设计使用寿命不小于30年，额定负荷下连续运行全年不小于8000小时。

大修周期为四年。

（7）发电机励磁系统随发电机成套。

（8）发电机应能保证在10%的过负荷情况下仍能够安全可靠运行。

2.1.5.3技术标准

《透平型同步电机技术要求》GBT7064-1996

《中小型旋转电机安全通用要求》GB14711-1993

《三相同步电机试验方法》GB/T1029-1993

《旋转电机装入式热保护、热保护器通用规则》GB13232-1991

《旋转电机绝缘结构功能性评定总则》GB/T17948-2003

《高压电器和套管的接线线端子》GB5273-85

《中小同布发电机励磁系统技术要求》GB/T10585-1989

《同步电机励磁系统定义》GBT7409.1-1997

《同步电动机半导体励磁装置总技术条件》GB12667-90

2.1.6冷凝器抽真空系统

为保证泠凝器能够正常运行，机组配套冷凝器抽真空系统。

主要任务是将漏入凝汽器的空气和不凝结的气体连续不断的抽出，保持凝汽器始终在较高的真空下运行。

抽气器可以分为射水和射汽抽气器两种。

本项目采用射汽抽气器。

2.1.7疏放水系统

机组配套1台本体疏水扩容器，汽机本体、主汽阀、调节汽阀等疏水均疏入该扩容器，经扩容后进入凝汽器。

2.1.8循环冷却水系统

来自循环水泵房的冷却水向汽轮机冷凝器、供油系统的冷油器、发电机空冷器提供冷却水，冷却水回至循环水冷却塔。

饱和蒸汽发电机组选用3台卧式离心式循环水泵，每台水泵按最大给水量110%设计，2台运行1台备用。

循环冷却塔采用机力通风冷却塔，冷却塔供水能力满足饱和蒸汽发电工程冷却需要。

2.2电气系统

2.2.1执行标准

（1）高压系统设备

GB3906-91《10-35kV交流金属封闭开关设备》

GB1984-89《交流高压断路器》

GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》

GB311.1-83《交流输变电设备的绝缘配合》

BG/T11022-89《高压开关设备通用技朮条件》

SD318-89《高压开关柜闭锁装置技朮条件》

（2）低压系统设备

GB4064-83《电气设备安全设计导则》

GB1497-85《低压电气基本标准》

GB4720-84《低压电器、电控设备》

GB3797-87《低压成套开关设备》GB998-82《低压电器基本试验方法》

GB9466-88《低压成套开关设备基本试验方法》

2.2.2主要设备技术规范

2.2.2.110.5kv配电装置

（1）概述

10.5kv系统具备下列安全防护功能:

采用机械闭锁方式，保证10.5kv母线上的所有可能向母线供电的开关被可靠隔离后，才允许母线被接地；当母线接地后能防止所有有可能向母线供电的开关被送至工作位置。

10.5kv开关插座隔离档板及地刀装有机械挂锁。

10.5kv配电装置采用金属铠装中置手车式开关柜（KYN28-12型）。

10.5kv进线和馈线回路根据需要配置相应的保护设备（选用氧化锌避雷器三叉戟型或阻容吸收装置）。

10.5kv配电装置配有防潮电加热器，设切换开关，带自动投入功能。

10.5kv配电装置的布置整齐、美观。

总包方确保每个开关柜内有10%的备用接线端子。

开关柜具有如下操作闭锁装置，但不限于此：

高压开关柜具备防止误拉、合断路器，防止带负荷分、合隔离开关（或隔离插头），防止带接地刀闸（或接地线）送电，防止带电合接地刀闸（或挂接地线），防止误入带电间隔等五项措施。

防止误操作的具体措施，符合SD318《高压开关柜闭锁装置技术条件》的要求。

（2）断路器（选用国产VS1型）

断路器单元应有确定的试验位置。

在该位置上，断路器的高压侧触头必须加以隔离。

断路器满足以下循环操作：

（O-0.3S-CO-180S-CO）

真空断路器设有防跳跃措施。

同级断路器能互换。

如果断路器控制电源发生故障，断路器可通过机械方式断开。

（3）接地设备

在10.5kv开关柜（电源进线柜除外）的底部固定安装接地开关，接地开关与相应的断路器间设有机械闭锁装置。

（4）电流互感器

电流互感器固定安装在10.5kv开关柜内。

测量精度：

准确级0.5（计费用准确级0.2）

保护精度：

准确级10P20

差动保护精度：

准确级10P20

电流互感器并满足短路电流的动、热稳定要求。

（5）电压互感器

准确级0.5（计费用准确级0.2）

电压互感器采用环氧树脂绝缘。

电压互感器的次级采用熔断器保护。

同一互感器用于不同的目的（如：

测量、保护、计量）时，每一电压互感器次级单独采用带辅助触点的熔断器。

（6）控制、信号

控制电压：

开关设备控制电压为DC220V。

控制方式：

用于电压互感器保护的小型断路器的脱扣状态单独指示。

所有开关柜上指示器有指示灯测试装置。

开关柜内的布线：

开关柜断路器推车和固定部分之间的所有辅助接点采用插件式连接。

插件的布置不影响开关柜推车互换。

原则上，开关柜中的所有二次设备均接至端子排上。

电流、电压互感器次级回路与开关柜上的端子排相连。

对于电流互感器在端子排上装设短接片。

2.2.2.2继电保护及综合自动化系统

（1）保护测控装置

10.5kv系统继电保护装置采用微机综合自动保护装置，微机型保护测控装置主要包括线路保护测控装置、发电机主保护装置、线路光差保护、发电机后备保护装置、发电机转子保护装置、微机备用电源自投装置、发电机失步解列装置等。

微机保护测控装置具有完善的保护和监控功能，具有通讯接口，可实现后台机系统的遥信、遥控、遥测和遥调功能。

（2）微机同期装置

微机同期装置用于发电机与电网之间的自动准同期并列，（也可手动同期并网）可自动检测同期点两端的电压和相位差，自动调节发电机的电压和频率，自动扑捉同期点和选择合闸提前角实现同期合闸，该装置采用不同的硬件和软件组成的相互独立的两个通道，提高了同期装置的可靠性，最大限度地防止非同期合闸。

具有国际标准通讯接口与后台机相连，可实现后台机遥控操作。

（3）直流系统及UPS电源

本工程直流系统设一组直流蓄电池组，为汽轮机组的控制、测量、信号、继电保护、自动装置等控制负荷；交流不间断电源，事故照明等动力负荷提供直流电源。

每台机组设置一组220V阀控式密封铅酸蓄电池组。

选用开关式高频充电模块，控制与动力负荷共享一组蓄电池，控制与动力母线合一。

直流系统接线为单母线、辐射状供电方式，设一套带冗余的高频充电装置。

直流系统设置微机直流系统交流监控单元、直流监控单元、开关量监控单元、绝缘检测装置、电池巡检单元等，可检测直流系统的运行情况。

（4）电度计量

（5）综合自动化

综合自动化系统的基本框架由中央通讯管理机、保护、监控设备、智能电度表、智能直流屏、微机后台监控防误系统及站内通讯局域网构成。

各模块在功能上是相互独立的，彼此之间通过现场总线所构成的站内通讯局域网实现通讯联系。

综合自动化系统网络结构分为三层：

第一层为人机接口层，第二层为通讯管理层，第三层为控制测量层

主要功能包括：

数据采集及规约处理、模拟量处理及限值监视、开关量状态监视、算术逻辑运算及判断、电度量处理、遥控、遥调控制、电网事件、报警及事故处理、事故追忆（PDR）、事件顺序记录（SOE）、双机备用及自动／手动切换处理子系统等功能。

2.2.2.30.4kV配电装置

（1）概述

低压开关柜柜体为金属外壳，用于室内安装。

（2）结构要求

开关柜柜体具有足够的强度。

内部各工作单元之间通过金属挡板或相当的材料隔离。

带电部分加以适当的保护以防止触电。

在其它单元带电的情况下能更换和改接电缆。

所有的辅助电路以插接件连接。

相同型号的单元不需更改接线就可互换。

对于电缆馈线开关柜，每个开关柜装有宽度不小于300mm的电缆小室。

抽屉式单元的抽取只能在电路开断时进行。

因此在每个插件或抽屉单元上配有机械或电子连锁装置。

每个抽屉式单元有防止意外合闸的措施。

所有的装置、电缆接线端采用耐久性材料加以注明，并与相关的项目表和接线图相对应。

所有用于操作和监视的重要设备（如：

开关、按钮信号灯等）都用固定的铭牌加以标明。

所有装置都具有良好的接地。

每一开关柜均直接与就近的接地网相连，其接地线满足设备短路电流热稳定的要求。

0.4kV开关柜为三相四线（L1、L2、L3和N）系统，并能满足短路电流动、热稳定的要求。

（3）电流互感器

对于电源进线回路，电流互感器可装于开关柜固定位置。

电流互感器采用环氧树脂浇注，绝缘型电流互感器，其动、热稳定能达到开关柜和相关GB、DL、IEC标准的要求。

电流互感器选用适当的容量和变比以保证保护的可靠性、计量与测量的准确性。

电流互感器二次侧额定电流为1A。

测量精度：

准确级0.5

保护精度：

准确级10P20

电流互感器提供用于保护和测量的独立线芯。

（4）就地指示

开关柜的控制、信号和位置指示信号进入DCS系统。

采用带钥匙的选择开关来选择试验或运行以及就地或远方方式。

（5）断路器控制

断路器的控制电源为220VDC。

断路器具有失压脱扣功能。

（6）就地辅助继电器和测量仪表

所有的辅助继电器均为插件式。

对冲击敏感的测量仪器和继电器均能防震。

测量仪表接变送器二次侧（需送入DCS系统的电气量），准确级1.0，采用平镶式安装。

按要求至少采用下列就地测量仪表：

·所有安装断路器进、出线回路的三相电流指示；

·带手动操作开关的插件式单元采用单相电流显示；

·采用带七路选择开关的电压表来测量L1－N、L2－N、L3－N，以及开关柜所有0.4kV进线各相之间的电压；

（7）远方显示与测量

每个主回路：

·无控制电压（作为组信号）；

·保护装置启动（作为组信号）；

·无母线电压；

（8）开关柜内部布线

插件单元和开关柜固定部分之间的辅助触点采用插接式。

插接式触点的接线使相同型号的插入式单元无需更改接线就可互换。

独立的仪表用互感器的次级回路必须接至插入式单元和开关柜端子排上。

对于电流互感器装上必要的短接片。

（9）备用回路

交付使用的0.4kV开关柜及配电箱（柜）有10％（包含各种容量）的备用回路，备用馈线柜具有完整的配置（不包括测量、控制、信号进入DCS的I/O点），在现场不需添加任何组件即可使用。

2.2.3电站接入系统

电站的接入系统由总包方与业主方的设计单位具体衔接，以保证发电能安全并入业主方的总降10.5kv母钱上。

2.3仪表及DCS系统

总包方负责电站仪控部分的全部控制设备、全部仪表、全部安装材料、全部专用工具、全部实验设备的供货。

总包方的供货范围和深度应以能够完成整个电站仪表和控制系统功能及与整个公司自动化系统接口功能，满足施工、调试、运行、管理、检修要求，并通过相关的验收、测试，最终移交商业运行为原则。

2.3.1引用标准及规范

（1）国内标准和规范

《火力发电站设计技术规程》DL5000-2000

《火力发电站热工自动化设计技术规定》NDGJ16-89

《发电站、变电所电缆选择与敷设设计技术规程》SDJ26-89

《电力工程电缆设计规范》GB50217-94

《火力发电站与变电所设计防火规范》GB50229-96

《电力建设施工及验收规范》热工仪表及控制装置篇SDJ279-90