黄岛初设修改总说明书出版.docx
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黄岛初设修改总说明书出版
60-F1073C2-A01-01
山东黄岛发电厂三期扩建工程初步设计阶段
第1卷
总的部分说明书
（最终版初步设计）
西北电力设计院
2004年3月西安
本工程初步设计文件由以下各卷组成
第1卷总的部分
第2卷电力系统部分（暂缺）
第3卷总图运输部分
第4卷热机部分
第5卷运煤部分
第6卷除灰渣部分
第7卷电厂化学部分
第8卷电气部分
第9卷热工自动化部分
第10卷建筑结构部分
第11卷采暖通风及空气调节部分
第12卷水工部分
第13卷环境保护
第14卷消防部分
第15卷劳动安全及工业卫生
第16卷节约能源及原材料
第17卷施工组织大纲部分
第18卷运行组织及设计定员部分
第19卷烟气脱硫部分
第20卷电厂信息管理系统
第21卷概算部分
第22卷主要设备材料清册
批准人：
李学纪
审核人：
潘军
设计人：
潘军
目录
1概述1
1.1设计依据1
1.2电厂性质在电力系统中的作用和运行方式2
1.3设计范围与分工2
2厂址简述3
2.1厂址自然条件及建厂条件3
3电力负荷与发电厂容量18
3.1电力系统概况18
3.2电力需求预测及电力平衡20
3.3电力平衡及分析27
3.4电厂扩建在电力系统中的作用、建设的必要性及建设规模30
3.5电厂与系统的连接31
3.6电气主接线32
4主要设计原则32
4.1本工程的特点32
4.2各专业主要设计原则33
4.3主要设备及主要辅机选型44
4.4厂区总平面布置和主厂房布置47
4.5建筑结构设计49
5节能、节水及节约原材料50
5.1工艺系统设计中考虑节能的措施50
5.2辅机设备选择中考虑节能的措施51
5.3材料选择时考虑节能措施51
5.4节约用水措施52
5.5节能方面取得的效果53
6环境保护53
6.1环境现状53
6.2烟气污染防治54
6.3生活污水处理与工业废污水处理54
6.4灰渣治理及综合利用54
6.5噪声治理54
6.6绿化56
7劳动安全与工业卫生56
7.1防火、防爆56
7.2电气安全56
7.3防机械伤害57
7.4防尘、防毒与防腐57
7.5噪声防治57
7.6防暑降温58
7.7防电磁辐射58
7.8安全教育与卫生机构58
8运行组织和定员58
8.1组织机构及人员编制原则58
8.2本期机组人员指标58
8.3发电厂自动化水平59
8.4机组启动及注意事项59
9主要经济技术指标63
9.1总指标63
9.2总布置指标63
9.3主厂房指标64
9.4运行指标64
10提高本工程技术水平和设计质量的措施。
64
11存在问题及建议65
附件
附件1：
济南铁路局货运营销管理处文件济货管发[2003]1号《关于铁路
为电厂煤炭提供运力的答复》………………………………………
附件2：
青岛港务局前港分公司《关于黄岛发电厂三期工程所需煤炭接卸
及储存事宜确认函》…………………………………………………
附件3：
肥城矿务局和山东黄岛发电厂签定的《山东黄岛发电厂三期工程
供煤协议》……………………………………………………………
附件4：
兖州煤业股份有限公司和山东黄岛发电厂签定的《山东黄岛发电厂
三期工程供煤协议》及煤质资料等…………………………………
附件5：
青岛市发展计划委员会文件青计基础[2002]568号《关于青岛华欧
集团公司2×3000吨/日海水淡化工程项目建议书的批复》……
附件6：
诸城市矿产资源管理办公室：
《石灰石储量证明材料》…………
附件7：
山东黄岛发电厂和诸城市建友石灰厂签署的石灰石供应意向书…
附件8:
国电热工研究院（报告编号：
TPRI/T1-RC-205-2003）《电力用
煤（灰）物理化学特性试验报告》…………………………………
附件9：
国电热工研究院（报告编号：
TPRI/T1-RC-207-2003）《电力用
煤磨损特性试验报告》………………………………………………
附件10：
国电热工研究院（报告编号：
TPRI/T1-RC-196-2003）《粉尘比
电阻测定试验报告》…………………………………………………
附件11：
国电热工研究院（报告编号：
TPRI/T1-RC-218-2003）《煤、灰
中重金属检验试验报告》……………………………………………
附件12：
中煤建设集团公司输煤管道公司提供的煤质和灰成分分析报告
………………………………………………………………………
附件13：
中国国际工程咨询公司组织专家组初步设计专家组预审查意见
………………………………………………………………………
1概述
黄岛发电厂是青岛电网内主力电厂之一，一期工程安装2×125MW汽轮发电机组（经过改造目前实际出力为：
1号机140MW；二号机135MW），已分别于1980年8月和1981年7月投产。
二期工程安装了2×210MW前苏联汽轮发电机组（经过改造目前实际出力为：
2×225MW），于1989年和1990年投产。
在二期工程扩建时，一些必要的公用设施，如循环水取水、排水、输煤系统、出线走廊等在设计时均予留了三期工程扩建的条件。
本期工程为电厂三期扩建工程，建设2×660MW超临界燃煤机组（机组厂内编号分别为5号、6号机），厂区总平面布置留有再扩建一台同型660MW超临界燃煤机组的条件。
电厂一期工程机组原系山东电力集团公司所有，现划归中国华电集团公司；二期工程资产系青岛国信实业公司所有；三期工程由青岛国信实业公司全资建设。
本期工程于2002年3月27日由山东省计委以鲁计基础（2002）349号文件将《山东黄岛发电厂三期扩建工程（2×600MW）项目建议书》呈报国家发展和改革委员会，2002年12月19日由山东省计委将《关于山东黄岛发电厂三期扩建工程项目建议书的补充说明》呈报国家发展和改革委员会。
国家发展和改革委员会委托中国国际工程咨询公司于2003年3月3～6日在青岛市对黄岛发电厂三期扩建工程（2×600MW）项目建议书进行了评估工作。
中国国际工程咨询公司于2003年8月28～31日在青岛市对黄岛发电厂三期扩建工程（2×660MW）可行性研究报告进行了预审查工作。
中国国际工程咨询公司组织专家组于2003年12月8日至12日在西安市对山东黄岛发电厂三期工程初步设计进行了预审查工作。
1.1设计依据
1）山东黄岛发电厂和西北电力设计院签订的勘测设计合同。
2）中国国际咨询公司咨能源[2003]381号《关于山东黄岛发电厂三期扩建工程项目建议书的评估报告》。
3）国家发改委关于项目建议书批文（暂缺）。
4）中国国际咨询公司《关于山东黄岛发电厂三期扩建工程项目可行性研究预审查会专家组审查意见》。
5）国家发改委关于可行性研究报告书批文（暂缺）。
6）环评影响报告书及水土保持方案报告书专家评审意见（暂缺）。
7）电厂接入电力系统的审批文件（暂缺）。
8）黄岛发电厂与西北电力设计院共同讨论确定的“关于山东黄岛发电厂三期工程初步设计主要设计原则”。
9）山东黄岛发电厂“关于山东黄岛发电厂三期工程初步设计外部评审意见”。
10）本期工程可行性研究报告。
11）主机技术协议书。
12）本工程初步设计阶段勘测报告。
13）现行的国家及部颁行业有关规程，规定和规范。
1.2电厂性质在电力系统中的作用和运行方式
电厂位于青岛市黄岛区，工程建设条件良好，它的建设符合山东省电源发展规划、有利于提高山东电网安全稳定运行水平，并有利于优化山东省供电电源结构，提高环保质量，同时对缓解山东省的缺电局面和满足青岛市电力电量的增长将起到至关重要的作用。
本工程2台660MW机组带基本负荷为主，并具有一定的调峰能力。
锅炉设计燃用兖州煤，机组能在冷态、温态，热态及极热态几种不同方式下启动和自动升负荷，机组采用定-滑-定的运行方式。
机组年利用小时数按6000h计算。
1.3设计范围与分工
1.3.1西北电力设计院负责的设计范围包括：
1）厂区生产及辅助，附属生产设施的设备安装和土建工程设计。
2）配电装置以出线门型架为界，出线门型架以外由由业主另行委托设计。
3）循环水供、排水系统工程，排水管道以厂区围墙外2米处为界，以外部分由中交第一航务工程勘察设计院负责设计。
4）锅炉补给水处理系统工程，以海水淡化装置出口为界，海水淡化装置由黄岛发电厂和天津海水淡化研究所负责设计。
5）除灰、渣设施和贮灰场工程。
6）电厂厂内燃料输送、存储系统全部工程；当燃用管道来煤时包括厂外输煤系统全部工程。
7）污水处理系统工程以污水处理站进、出口为界，污水处理站由南京电力环保研究所负责设计。
8）电气主接线。
9）烟气脱硫系统工程接口设计。
10）全厂总体布置、竖向规划、地下设施、道路、绿化规划。
11）辅机冷却水及化学补给水系统工程。
12）厂内点火燃油设施工程。
13）厂内照明，上、下水管道，道路工程。
14）系统通讯、远动和继电保护设计。
15）厂内通讯工程。
16）厂区总平面布置。
17）废水处理工程。
18）厂区绿化规划。
19）概算编制。
20）业主需另行委托我院或外委其它设计单位的项目其概算仍由我院统一归口。
1.3.2业主方外委其它设计单位项目
1）电厂接入系统部分由山东电力工程咨询院负责。
2）海水淡化装置由黄岛发电厂和天津海水淡化与综合利用研究所共同负责，由华欧集团负责投资。
3）排水口工程由中交第一航务工程勘察设计院负责。
4）温排水热扩散物模试验。
5）三期工程取、排水口泥沙物模试验和流道试验。
2厂址简述
2.1厂址自然条件及建厂条件
2.1.1厂址自然条件及地貌
黄岛电厂位于青岛市黄岛区的中部东侧沿海区域，电厂东临胶州湾口，南及西南为前湾港码头，西北约4.7km为黄岛火车站。
电厂位于黄岛区的中部东侧沿海区域，东临胶州湾口，南及西南为前湾港码头，西及西北为电厂生活区，北侧为黄岛公园，东北侧2公里处海边为油码头及油港，三期工程建设场地位于二期工程扩建端，其场地自然标高在4～18米（黄海高程）之间，采用阶梯式布置，主厂房布置在8米高台阶层。
本工程厂区部分地段基岩裸露，其余地段基岩埋深浅，基岩为长英花岗岩是良好的天然地基持力层。
电厂的主要建构筑物可作天然地基，基础考虑设置在中等风化的花岗基岩上，如遇风化的软弱岩脉采用挖除置换混凝土处理，如基岩面有坡度应削平成台阶状，避免厂房基底置于斜面基岩上产生滑移。
根据前两期工程资料，厂区地下水具有酸性侵蚀性，与海水连通部分更应考虑其侵蚀性。
根据青岛市工程地震研究所2003年8月编制的“黄岛电厂三期扩建工程地震安全性评价工作报告”，本厂址50年超越概率10%的地震动峰值加速度即75cm/s2（0.076g）考虑，相当于地震基本烈度为Ⅵ度。
反应谱特征周期，厂区为坚硬场地，反应谱特征周期取0.35，灰场为软弱场地，反应谱特征周期取0.9。
2.1.2交通运输
处在经济迅速发展的黄岛，凭借有利的地势、地理位置，水路运输、铁路运输、公路运输设施均甚为完善，无论陆地、海上的通航十分发达。
2.1.2.1水路运输
电厂一期工程时，为迎接青岛大港煤码头装船的来煤，电厂自备1500t级自卸煤船，并在电厂一期范围东侧的煤场海边建有相应的煤码头，且留有一定的通道，考虑人、货兼用。
如今，由于燃料来源的变化使货运暂停，然而码头作为客运仍在正常运行。
电厂东北向1.5km处海边，建有与青岛市通航的黄岛客运输渡码头，除因受气候影响（主要是台风和雾气）停开外，白昼四季通航。
位于电厂东北向2km处海边的油码头及油港，是胜利油田管道输油及远洋进出口原油的分运转载基地，可停泊5万至30万吨级油轮，年吞吐量可达3000×104t。
随工农业发展及对外开放需求，青岛港的吞吐量迅猛增加，原有泊位远不能满足要求，压船压港严重，视地理位置青岛港区又无扩建新泊位的余地，为此，从八十年代起在黄岛的南及西南侧规划兴建新的港区――前湾港区。
按照国家计委计交〔1985〕1348号“关于青岛港前湾港区一期工程设计任务书的批复”明确：
其规模为建设深水泊位六个，年吞吐能力为1700×104t。
其中，木材、杂货、多用途泊位共四个，能力为200×104t；三至五万吨煤炭装船泊位两个，能力1500×104t。
目前前湾港一期和扩建的二期工程已投产作业，近期正在筹建三期工程。
前湾港区随着青岛港的地位和作用，其远景规划将发展成为我国北方综合性深水大港，主要中转能源物资和集装箱运输，最终要建成50个泊位，年吞吐量可达亿万吨。
2.1.2.2铁路运输
为与青岛前湾港区作业相配套，有效的运转、输送煤炭等货物，除及时的改造胶（胶州市）―济（南）铁路全线复线工程外，还修建了胶州市至黄岛的胶黄铁路线。
这样，货物进胶济线到胶州市后，转入胶黄线至黄岛站，经编组后直接进入前湾港区。
胶黄铁路已于1992年建成通车。
胶黄铁路线在电厂西面约4.7km处设黄岛站，站内设置机务段、上下行调车场、到发场及港区编发场等，计有到发线10股，调车线16股，牵出线1股。
前湾港内铁路布置呈贯通式，车场共设13股道，其中煤炭列车到达线6股（其中1股预留），库场装卸线7股；另有翻车机2台、螺旋卸煤机1台及其他作业设施。
港内调车线端头距厂、港界线直线距离仅130m，港内铁路轨顶标高为6.44m（大港高程）。
2.1.2.3公路运输
青岛现有城市道路已呈网络系统，主干道崇明岛路与电厂进厂道路端头衔接，交通运输甚为方便。
黄岛附近的主要地区性道路，北起胶州市，途经王台、薛家庄至胶南，折西后过泊里、日照与连云港相通。
黄岛与地区公路连接的主要通道有：
通过王（台）――黄公路，沥青路面，路面宽15m、路基宽22m，设计荷载汽－20和桂－100。
电厂一、二期工程施工时，其设备和器材主要通过该干道进入厂区。
由薛家庄路经辛安镇至黄岛的薛――黄公路，路面宽9m、路基宽12m，设计荷载汽－20和桂－100。
环胶州湾的青（岛）――黄（岛）高速公路，在黄岛由辛积路沿小珠山麓向南出境，经海堤、沿胶州湾直驱青岛市，全长68km。
青黄高速公路已与济青高速公路接通。
黄岛电厂的东面及南面均有规划的城市道路，进厂道路接自电厂北面的崇明岛路。
2.1.3电厂水源
2.1.3.1海水水源
循环冷却水采用海水一次直流冷却系统，海水泵房利用二期工程已建好的围堰，在二期海水泵房南侧预留位置上扩建，循环水排水排入与海水泵房相邻的前湾港工作船港池外。
2.1.3.2淡水水源
由海水淡化装置（能力1×3000t/d+1×10000t/d）满足本期工程用淡水的需求。
2.1.4工程地质
2.1.4.1地形地貌及不良地质作用
本期工程扩建主厂房、烟囱等地段原始场地地貌为剥蚀（海蚀）台地，地势西高东低，呈台地阶梯状分布，地形起伏较大，地面标高在3.10～18.90米之间，厂区均为基岩陡坎（表层覆盖1～2m的杂填土），其稳定好，厂区范围内无其它不良地质作用。
2.1.4.2地层岩性描述
场地经过平整后，上部为填土；下部为基岩，基岩以燕山晚期深层相粗粒花岗岩为主，穿插有煌斑岩、细粒花岗岩岩脉。
现将地层岩性由上至下叙述如下：
①杂填土，为整平场地时爆破的碎岩块和风化花岗岩砂砾质粘性土，局部为建筑或生活垃圾，呈松散状堆积。
第一台阶上变化大，东北部填海部分该层厚度为5～10m。
层底标高-1.2～6.00m。
②砂砾质粘性土（残积土、全风化带）：
灰白色～浅绿黄色，可塑状态，含有砂砾，厚约0.4m左右，主要沿岩脉分布。
③花岗岩（强风化带）：
浅肉红色，成分以长石、石英为主，黑色云母次之。
粗粒结构，块状构造，岩体破碎，节理裂隙发育，节理裂隙多有泥质充填，厚度为1.5～4m。
该层多沿破碎带、岩脉接触部位出现糜棱化带和高岭土带。
高岭土带遇水湿化，厚度为30～50cm。
④花岗岩（中等风化）：
浅肉红色，成分以长石、石英为主，黑色云母次之。
粗粒结构（局部为细粒结构），块状构造，节理裂隙发育，沿节理面矿物蚀变，见铁猛渲染。
结构面闭合较好，充填物极少，且连续性较差，使岩体呈现出20～50cm碎块状镶嵌结构。
该层岩性致密坚硬，分布广泛且厚度大，是良好的天然地基持力层。
花岗岩（强风化带）和花岗岩（中等风化）是良好的地基持力层和下卧层，可直接作天然地基持力层。
考虑爆破松动和开挖后岩体长时间暴露地表可能产生风化等，基坑开挖时宜预留适当厚度的保护层。
⑤煌斑岩脉：
浅黄绿色～墨绿色，主要矿物成分为长石、云母。
隐晶质或斑状结构，块状构造。
节理裂隙十分发育，节理面矿物蚀变强烈多呈铁锈色和黑色。
岩石风化强烈呈硬土状，易受机械力破碎崩散，遇水易软化。
本次揭露厚度0.5～17m。
2.1.4.3岩脉及断层
岩脉主要为煌斑岩，侵入到花岗岩体中，在主厂房各建筑地段均有分布，但分布的密度不等，在烟囱及炉后地段相对密集，走向大多为近东西向，少数为南北向及北西向，平面呈“X”型交叉。
大多为强风化煌斑岩脉，宽度为0.5～8m。
由于岩脉产状比较复杂，随花岗岩节理裂隙的产状而变化，因此，在不同的标高平面上，岩脉的位置是不同的。
据“地震安评报告”资料，厂区发育一条F1断层，宽约1.3m，由断层破碎带及厚2-3cm浅黄色断层泥组成，该断层晚更新世以来没有活动。
断层发育在粗粒花岗岩中，断裂面产状为155º∠76º。
岩脉和断层破碎带风化严重，全～强风化厚度大，局部已呈土状，尽管自身也有一定的强度（fak=300kPa），但与周围的花岗岩相比，其强度要低的多，相反变形就大的多，如果不经处理则可能带来不均匀问题，因此根据一、二期建设经验，对分布于基础底面下的岩脉或断层破碎带，一般宜采用毛石混凝土换填的地基处理方法，换填厚度可根据上部荷载及结构形式确定（根据前期经验对于主要建筑物换填厚度一般不小于2～2.5m且放宽1.5m）。
岩脉在暴露地表遇水后会迅速泥化，产生泥化层，但根据观察和前期资料其泥化层厚度一般为0.5～1m，为此建议对岩脉在开挖到预定深度时应及时进行处理，如不能及时处理则应预留一定厚度的保护层（一般不小于0.5m）。
2.1.4.4地震动参数及建筑场地类别
厂址地形相对平缓开阔，周围一定范围内无很陡峻的山体，地层结构中无淤泥质土、软土等存在。
无液化、震陷等不良地质作用，该场地处于建筑抗震有利地段。
建筑场地类别：
根据可研报告有关结论，为I～II类。
根据地震安评报告为I类，综合考虑大部分地段可按I类，填土较厚（大于5m）地段按II类。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A，黄岛地区抗震设防烈度为6度，属第二组。
根据地震安评报告，“50年超越概率63%、10%、3%的基岩加速度峰值分别为14.2、56.4、103.6厘米/秒2，50年超越概率63%、10%、3%的地表加速度峰值分别为18、75、128厘米/秒2，相应概率下平均土条件下的地震烈度值分别为5.4（V）、6.7（VI）、7.2（VIII）度。
工程场地的地震基本烈度为Ⅵ度”。
因此本区地震基本烈度按VI度考虑。
2.1.4.5物理力学性质指标
关于岩脉（即⑤层）和断层破碎带（即⑥层）的承载力特征值可以进行深度修正。
地基土物理性质指标
层号
指标名称
②
③
④
⑤、⑥
天然重度
γ（kN/m3）
一般值
19～21
22～25
24～26
23～25
推荐值
20
22
25
24
孔隙比e
一般值
0.6～1.0
0.4～0.5
0.04～2.8%
0.4～0.5
推荐值
0.8
0.4
2%
0.5
天然含水量
ω（%）
一般值
15～30
*12
0.1～0.7%
*12
推荐值
26
0.6%
饱和度Sr（%）
一般值
85～100
*92
*92
推荐值
92
92
92
液性指数IL
一般值
*0.63
推荐值
0.63
液限ωL（%）
一般值
*31.1
推荐值
31
注：
（1）表中②层土物理力学指标主要参考《工程地质手册》表3-1-22、3-1-4；
（2）带*号者主要参考一、二期资料；
（3）④层孔隙比项实际为孔隙率；
（4）④层含水量为吸水率。
地基土力学性质指标
层号
指标名称
②
③
④
⑤、⑥
直剪
抗剪
强度
C
（kPa）
一般值
10～50
2～6
10～50
推荐值
30
5
30
Ф
（°）
一般值
15～22
35～50
70～82
15～22
推荐值
20
50
70
20
抗压
强度（MPa）
一般值
75～110
10～15
推荐值
75
10
变形
模量
E0
（MPa）
载荷试验值
24～83
24～43
《工程地质手册》值
13～23
30～40
E=1～5×104
13～23
二期工程推荐值
ES=25
20～40
55
20～40
推荐值
15
40
60
（E=2000）
20
承载力特征值
fak
（kPa）
载荷试验值
350～900
350～400
地基规范值
270
150～500
1500～2500
150～500
一二期工程推荐值
250～300
500
1500
500
推荐值
250
500
500～800
300
注：
（1）地基规范值主要依据《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）；
（2）带*号者主要参考一期资料；
（3）④层直剪抗剪强度Ф值为似内摩擦角即考虑岩石的粘聚力在内的假象摩擦角；
（4）ES、E分别为压缩模量和静弹性模量。
地基土摩擦系数
层号
②
③
④
⑤、⑥
摩擦
系数
《建筑地基基础设计规范》
（GB50007-2002）值
0.35～0.45
0.40～0.50
0.65～0.75
0.25～0.30
《港口工程技术规范》
（1975年试行）值
0.30～0.40
0.50～0.60
0.35～0.45
《公路桥涵设计规范》
（1975年11月）值
0.30～0.40
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