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1、红河州紫燕水泥有限公司2000t/d水泥生产线技改工程余热发电系统试 车 方 案编 制：审 核：批 准：编制单位:中国十四冶红河紫燕水泥技改PC工程项目指挥部二0一0年七月十八日施工组织设计（方案）报审表 A2工程名称：红河州紫燕水泥有限公司2000t/d水泥生产线技改工程 编号： 致：重庆赛迪工程咨询有限公司紫燕2000t/d水泥技改工程项目监理部 我方已根据施工合同的有关规定完成了余热发电系统试车方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予审查。 附： 余热发电系统试车方案 1份 承包单位（章）： 项目经理： 日 期：项目监理机构审查意见：（专业）监理工程师： 日 期：项目监理机构审
2、查意见：总监： 项目监理机构（章）日 期：建设单位审查意见：建设单位（章）： 业主代表： 日 期：目 录一、工程概况二、试车方法三、机械设备单机试车方案四、分系统空负荷联动试车方案五、锅炉试压方案六、煮炉方案七、冲管方案八、联动试车方案九、日常维护及保养十、安全注意事项十一、试车工作领导组织机构及职责一、工程概况1、工程概况红河州紫燕水泥有限公司2000t/d水泥生产线技改工程余热发电系统是利用熟料水泥生产线生产过程中所产的纯低温余热发电，在水泥线的窑头、窑尾各设置1台AQC炉、SP炉，配备1套3.5MW的汽轮发电机组。主要包括以下几个工艺流程：窑头余热锅炉（N470-703-PEC）、窑尾余
3、热锅炉（N470-702-PEC）、汽轮发电机房（N470-711-PEC）、锅炉水处理（N470-704-HC）、室外汽水管线（N470-706-PEC）等工艺流程。2、工艺流程简介：1）烟气流程：出窑尾一级筒的废气（约330）经SP炉换热后温度降至210左右，经窑尾高温风机送至原料磨烘干原料后，通过除尘器净化达标排放，取自窑头篦冷机中部的废气（约360）经沉降室沉降将烟气的含尘量由50g/Nm3降至810 g/Nm3后进入AQC炉，热交换后与篦冷机尾部的废气混合后进入收尘器净化达标后由引风机经烟囱排入大气。2）水、汽流程：原水经预处理后进入锅炉水处理车间，由反渗透及钠床装置进行处理，达标后
4、的水作为发电系统的补充水补入发电系统的除氧器。经化学除氧后的软化水由锅炉给水泵送至AQC炉的省煤器段，经过省煤器段加热后的约170的热水按一定比例分别进入AQC炉、SP炉的蒸发段、过热段后，AQC炉产1.1Mpa、330的过热蒸汽，SP炉产1.1Mpa、300的过热蒸汽，混合后进入汽轮机主进汽口，供汽轮机做功发电。经汽轮机做功后的乏汽进入凝汽器冷凝成凝结水后，由凝结水泵送至化学除氧器除氧，再由锅炉给水泵将除氧后的冷凝水和补充水直接送至AQC炉，完成一个汽水循环。3）排灰流程：SP炉的排灰为窑灰，可回到水泥生产工艺流程中，与窑尾除尘器收下的窑灰一起用输送装置送到生料均化库或入窑提升机。AQC炉产
5、生的粉尘和窑头收尘器收下的粉尘一起回到熟料输送机进入工艺流程。4）窑头余热锅炉（AQC炉）:本锅炉采用立式结构，自然循环，单压设计。锅炉本体由省煤器、蒸发器和过热器组成。受热面采用螺旋鳍片管作为受热面，传热效果好，受热面均采用逆流顺列的布置结构形式。5）窑尾余热锅炉（SP炉）:本锅炉采用立式结构，自然循环，单压设计。锅炉本体由蒸发器和过热器组成。受热面受到自上而下的烟气横向冲刷。受热面管束均采用锅炉钢管，由水平前后方向弯制成的上下蛇形管束组成，采用逆流顺列布置形式。为防止烟气颗粒磨损，烟气入口截面上管束与弯头等受气流冲刷严重的位置均设置防磨罩。6)汽轮发电机系统：余热锅炉过热器产生的过热蒸汽，
6、经电动隔离阀、主气门、调节阀进入汽轮机做功后，排至凝汽器。乏汽在凝汽器中凝结成水后，汇入热井，然后由凝结水泵送往除氧器，再经给水泵泵入余热锅炉循环使用。循环冷却水泵将水池中冷却水打入凝汽器后，再排往冷却塔进行冷却，经过冷却的水最后回到水池循环利用。发电机冷却介质为空气，冷却方式为闭式循环通风冷却。汽轮机热力系统主要由主蒸汽系统、轴封系统、疏水系统、凝结水系统、真空系统和循环水系统等组成。（1）主蒸汽系统：来自余热锅炉的新蒸汽经隔离阀至主汽门，再经调节阀进入汽轮机作功，做完工后的乏汽进入凝汽器凝结为水，经凝结水泵、除氧器、给水泵送回锅炉。汽轮油泵、汽封加热器、均压箱所需新蒸汽的管道，连接在主蒸汽
7、主汽阀前，为防止汽封加热器喷嘴堵塞，汽封加热器前蒸汽管道上装有滤汽器。（2）轴封系统：为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失，在轴伸出气缸的部位均装有轴封，分别由前汽封、后汽封和隔板汽封，汽封均采用高低齿型迷宫式。（3）疏水系统：在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，要把主蒸汽管道及其分支管道、阀门等部件中集聚的凝结水迅速地排走，否则进入汽轮机通流部分，将会引起水击，另外会引起其它用汽设备和管道发生故障。汽轮机本体疏水设计有： a. 自动主汽阀前疏水； b. 前后汽封疏水； c. 自动主汽阀杆疏水； d. 自动主汽阀后疏水、汽轮机前后汽缸、轴封供汽管疏水，引至疏水膨胀箱。（4）凝结水系统：凝汽器热
8、井中的凝结水，由凝结水泵经汽封加热器送至除氧器。汽轮机启动和低负荷运行时，为了保证有足够的凝结水量通过汽封加热器中的冷却器，并维持热井水位，在汽封加热器后的主凝结水管道上装设了一根再循环管，使一部分凝结水可以在凝汽器及汽封加热器之间循环，再循环水量的多少由再循环管道上的调节阀门来控制。汽轮机启动时，凝汽器内无水，这时应由专设的除盐水管向凝汽器注水。（5）真空系统：汽轮机运行需要维持一定的真空，必须抽出凝汽器、凝结水泵中的空气，它们之间均用管道相互联通，然后与射水抽气器连在一起，组成一个真空抽气系统。（6）循环水系统：凝汽器、冷油器以及发电机的空气冷却器必须不断地通过冷却水，以保证机组的正常工作
9、，冷却水管道、循环水泵、补充用的工业水管道及冷却循环水的冷却设备总称为循环水系统。（7） 给水除氧系统：锅炉补充水和汽轮机回收的凝结水进入除氧器，进行除氧，杜绝水中的溶解氧对锅炉受热面的氧腐蚀。7)给水系统：电站部分给水分为循环冷却给水系统、化学水处理系统、生产、生活及消防给水系统。(1）循环冷却水系统本工程设备冷却用水采用循环系统。机组的循环冷却水系统包括循环冷却水泵、冷却塔、循环水池及循环水管网。系统运行时，循环冷却水泵自循环水池抽水送至各生产车间供生产设备冷却用水，冷却过设备的水利用管网的余压送至冷却塔降温，再进入循环水池，供循环水泵继续循环使用。为确保该系统良好、稳定的运行，系统中设置
10、了加药和旁滤设备。(2）化学水处理系统本工程余热锅炉属于低压蒸汽锅炉，为满足锅炉及机组的正常运行，锅炉给水指标应满足中华人民共和国水质标准（GB1576-2001）中的低压锅炉的给水水质指标要求和业主的特殊要求。为了满足余热锅炉电站给水水质标准，同时考虑避免频繁清洗锅炉，本工程的化学水处理方式采用“预处理+反渗透+钠床”系统。处理流程为：自厂区给水管网送来的水进入过滤器处理，出水经反渗透处理后进入钠床处理，达标后软化水进入除盐水箱，再由除盐水泵将水送至除氧器除氧后供锅炉使用。锅炉汽包水质的调整，是采用药液直接投放的方式，由加药装置中的加药泵向余热锅炉汽包投加Na3PO4溶液来实现。(3）生产、
11、生活、消防给水系统电站汽轮发电机房火灾危险分类为丁类，耐火等级为二级（变压器室耐火等级为一级），化水车间和冷却塔火灾危险分类为戊类，耐火等级为三级。电站建成后全厂仍按同一时间内发生一次火灾、灭火历时2小时计，电站消防水量室内10L/s，室外15L/s，合计25L/s，即每次270m3/次。由于本工程电站设在水泥厂内，水泥厂的消防用水量为40L/s，即432m3/次，且电站区域内已敷设有相应的不小于DN100的消防给水管道，在100m范围内均布置有2只室外消火栓，消防给水可以满足余热发电区域消防需要。电站循环冷却系统的补充水、锅炉水处理用水、生产、生活给水均由水泥厂生产、生活及消防给水管网提供。
12、8)排水系统本工程电站排水系统包括化学水处理车间、余热锅炉排污、循环水排污等生产废水和雨水及少量的生活污水。电站使用的锅炉为小型低压锅炉，锅炉补充用水采用反渗透+钠床工艺，制水过程中使用少量的酸和碱，废水经中和池处理后PH值达标排放，排水量月1t/d；锅炉水处理车间主要废水为过滤器反洗水，无毒无害，可以直接排放，排水量约为8t/d；余热锅炉排污总水量约为15t/d，进入排污降温井处理后排放；循环水系统最大排污水量10t/d，除浊度略有提高外，基本不含有毒有害成分，可以直接排放，也可处理后供生产线增湿塔喷水；电站部分新增少量生活污水，水量约为3t/d，经化粪池处理后排入工厂现有污水处理系统，经处
13、理达标后排放。3、余热发电电气1）电力系统 (1) 电源：设有总降压站，总降室内设有主变。 (2) 余热电站接入系统：本项目厂内用电电压为10kV，本项目发电机出口电压也选用10kV，经过电缆进入原水泥线总降压站配电室与系统并网运行。(3) 直流系统：直流系统的负荷包括正常工作负荷和事故负荷，考虑投资、维护和管理费用，余热发电系统设独立的直流系统，供控制、保护用，容量为150AH，设充电装置一套，直流分流屏一套。(4) 启动电源：3500kW余热发电系统启动功率大约为360kW，由水泥厂总降压站通过余热电站10kV母线倒送提供。(5) 二次线、继电保护、自动装置：根据余热发电的特点，将采用机、
14、电、炉集中的控制方式，10kV母线设备、汽轮发电机、余热锅炉及其他电站用辅机将在中央控制室进行集中控制。化学水处理设单独的控制室。发电机的继电保护系统及控制：发电机继电保护A) 发电机纵联差动保护；B) 发电机复合电压启动过流保护；C) 发电机定子接地保护；D) 发电机过负荷保护；E) 发电机转子一点、两点接地保护。发电机控制A) 发电机控制集中在中央控制室；B) 发电机励磁系统采用可控硅励磁装置，具有电压自动调节(AVR)功能；C) 发电机同期系统采用手动及自动控制，对发电机运行设有工作、警告、事故的信号；D) 汽轮机事故停机时，通过联锁装置使发电机主断路器自动跳闸；E) 发电机运行故障时，通过联锁装置给汽轮机热控进行处理；F) 监控发电机系统的运行参数，设发电机电压、电流、功率回路监视、中央信号报警等。(6) 过电压保护及接地过电压保护A) 雷电过电压保护：根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620-1997的有关要求及电厂的实际情况，主厂房为钢筋混凝土结构，屋顶为钢制结构，锅炉为钢制结构，可利用主厂房钢制屋顶、余热锅炉的钢柱、屋顶避雷带的接地来防止直击雷。B) 侵入雷电波保护：采用电缆进线的保护层一端直接接地，另一端采用保护间隙接地，同时采
