直接空冷系统技术规范书

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1、 直接空冷系统技术规范书直接空冷系统技术规范书 项目名称：。项目名称：。 。 。 。 。能源有限公司。能源有限公司 175t/h 中温中压尾气锅炉中温中压尾气锅炉 +112MW 汽轮发电机项目汽轮发电机项目 需需 方：。方：。 。 。 。 。热电厂。热电厂 设计单位设计单位: 。 。 。 。 。西安设计工程有限责任公司 使使 用用 方方: 。 。 。 。 。热电厂。热电厂 投投 标标 方：方： 2017 年 2 月 16 日 目目 录录 一一. .总则总则 二二. .设备的运行条件设备的运行条件 三三. .设备规范设备规范 四四. .技术要求技术要求 五五. .供货范围供货范围 六六. .设计

2、、制造、验收标准设计、制造、验收标准 七七. . 监造监造 八八. . 技术资料要求技术资料要求 九九.技术服务联络方式技术服务联络方式 一一. 总则总则 1.1 本规范书的使用范围，仅限于。 。 。 。 。能源有限公司。能源有限公司 175t/h 中温中压尾中温中压尾 气锅炉气锅炉+112MW 汽轮发电机项目汽轮发电机项目，本期工程共安装 1 台中温中压 75t/h 的炭黑尾气锅炉及 1 台 12MW 空冷抽凝式汽轮发电机组，汽轮机排 汽冷凝系统采用直接空冷系统。它包括本体、附属部件的功能设计、结 构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本规范书提出的是最低限度的技术要求，并没有对所

3、有技术细节作出规 定，也未具体引述有关标准和规范的条文。投标方应保证提供符合本规 范书和工业标准的优质产品。 1.3 如果需方有除本规范书以外的特殊要求，应以书面形式提出，并对每一 点都作详细说明，载于本规范书之后。 1.4 如投标方没有以书面对本规范书的条文提出异议。那么需方可以认为投 标方提出的产品完全满足本规范书的要求。 1.5本规范书为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。 二二. 设备的运行条件设备的运行条件 2.12.1 直接空冷系统的安装位置：主厂房汽机间尾部，架空于道路上，单直接空冷系统的安装位置：主厂房汽机间尾部，架空于道路上，单 排室外布置。排室外布置。 2.22.2

4、 设备运行环境条件设备运行环境条件 大气压力：年平均气压 904.8 mbar 相对湿度：年平均 52 % 年平均气温： 19 绝对最高温度 45.5 绝对最低温度 -19.9 风速及风向： 年平均风速 2.3 m/s, 主导风向： 年平均降雨量 501.6 mm 最大积雪深度 150mm 最大冻土深度 610 mm 地震烈度： 7 度 三三. 设备规范设备规范 3.13.1 设备名称：设备名称： 直接空冷系统岛 3.23.2 数量：数量： 1 套， 3.33.3设计和运行条件设计和运行条件 汽轮发电机组参数：（由买方提供） 汽轮机排汽背压： 15kPa 汽轮发电机组额定功率： 12MW 汽轮

5、机排汽量： 68t/h 排汽焓： 2598kJ/kg 额定排汽温度： 54 四、技术要求四、技术要求 4.14.1 技术要求技术要求 4.1.1 制造厂提供的设备应为国内先进水平的、全新的，经质量检验合格的产 品并对所提供设备的保证期负责。 4.1.2 直接空冷系统连续运行时间不低于 7500 小时；小修间隔一年，大修间 隔 4 年。直接空冷系统的设计使用寿命不小于 30 年。 4.1.3 整套机组能承受地震烈度为 7 度。 4.1.4 作为整体的直接空冷系统，为保证空冷凝汽器的散热性能、防冻保护和 安全经济运行等，卖方确保供货清单上所列各分系统（如：抽真空系 统、凝结水系统、排汽管道系统等）

6、的设备材料完整性，而且所选择 的这些设备和材料是技术上先进、成熟，经济上合理的产品，在各种 运行工况下能使系统安全、可靠地运行，并便于试验、检修和维护。 4.1.5 在夏季空气干球温度为 30，单台汽轮机的排汽量为 68t/h，排汽焓为 2598kJ/kg，风机 100转速的情况下，应保证汽轮机排汽口处背压不 大于 15kPa。 4.24.2 系统基本要求系统基本要求 4.2.1 空冷凝汽器系统空冷凝汽器系统 4.2.1.1 推荐主要数据如下（单台）： 空冷凝汽器总散热面积： 厂家定 迎面风速： 2.35 m/s 冷却单元数： 4 个 风机直径： 厂家定 风机配套电机功率： 厂家定； 电机防护

7、等级 IP54 空冷凝汽器平台高度： 厂家定 4.2.1.2 空冷凝汽器管束 直接空冷系统凝汽器管束采用防冻性能好和换热效率高的单排管产品 （单面覆铝钢基管，外部钎焊铝翅片）换热管型。 在所有的正常运行条件下，翅片管束不应有水平和垂直方向变形，其翅 片也不应有变形发生，翅片应有足够的刚度和强度，能够承受高压水冲洗而 不损伤变形。 4.2.1.3 空冷凝汽器管束布置 空冷凝汽器应由顺流（指蒸汽和凝结水的相对流动方向一致）管束和 逆流（指蒸汽和凝结水的相对流动方向相反）管束两部分组成。具体布置以 厂家供货为准。 为保证系统的真空气密性，冷凝器的管束、集管、蒸汽分配管道及阀门 均应采用焊接连接。 冷

8、却管束的安装及布置应不影响风机、电机等设备的起吊和检修。 4.2.2 空气供给系统空气供给系统 空气供给系统由立式轴流风机、齿轮箱、驱动风机的电动机、风筒、 防护网、振动开关等组成。每个空冷凝汽器冷却单元配置一台风机，单台 机组共配置 4 台风机组。 风机调节方式采用变频调速。由于变频调速是无级调速，可以任意改 变风机转速（逆流段风机可反转）来调节风机风量，使得汽轮机运行曲线 平滑，在冬季运行时，可以将汽轮机控制在较低背压下运行而不至于使散 热器冻结，从而提高机组在冬季运行的经济性。另外，采用变频调速后， 在夏季高温期，方案设计按照风机可达到 110%转速超速运行，这样可以增 大空冷散热器的通

9、风量，可以降低汽轮机的运行背压，提高发电量。 4.2.3 排汽管道系统排汽管道系统 主排汽管道和通向空冷凝汽器的排汽支管管径以厂家设计为准，供货 方应在其外部焊接加固环，并应在排汽主管道上设人孔门，用于检修以及 设置保护空冷凝汽器的爆破膜（安全隔膜） 。 排汽管道热补偿的设计原则是排汽管道热补偿的设计原则是：排汽管道由于温度变化以及其它荷载 引起的位移由设置在管道上的补偿器吸收。管道产生的位移和室外排汽管 道上作用的风荷载（包括地震荷载） 、以及由于不均匀沉降所产生的力和力 矩，都不允许在汽轮机低压缸座上产生不能承受的反作用力和力矩。在水 平布置的主排汽管道上设压力平衡式补偿器，在竖直布置的排

10、汽支管上设 铰链式补偿器。在管道不同位置设固定、滑动支座和弹簧支吊架。上述内 容将在基本设计中，利用管道应力分析软件，通过对排汽管道系统进行详 细的三维应力分析计算和受力管件有限元分析计算，确定具体补偿形式以 及支吊架形式和管道结构尺寸。供货方在供货时应提供排汽管道应力计算 书，供甲方参考使用。 4.2.4 凝结水收集系统凝结水收集系统 凝结水从每列逆流管束下部经管道引出，至空冷平台边缘汇总凝结水 管道，引入凝结水箱中。凝结水管道外应设计有保温层，以防过度散热。 4.2.5 抽真空系统抽真空系统 抽真空管道应从每列空冷凝汽器逆流冷却单元顶部接出，至空冷平台 边缘汇集到总管，再接至抽真空设备。

11、抽真空设备采用两台水环真空泵。 4.2.6 清洗系统清洗系统 设高压水冲洗系统，定期冲洗管束表面，以保持良好的换热性能。该 系统应包含以下各分系统： （1）输水管道系统由高压水泵、不锈钢与高压软管用快速连接器组成； （2）传动系统由同步齿带与同步轮带动清洗小车在不锈管矩管桁架上 纵向移动清洗喷头； （3）传动动力系统由步进电机和步进电机伺服放大器与 CNC 可编程 控制器组成； （4）不锈钢导轨； （5）控制馈电系统等。 （6）设计空冷岛定期冲洗蓄水箱，空冷岛系统实现自动冲洗。）设计空冷岛定期冲洗蓄水箱，空冷岛系统实现自动冲洗。 清洗系统垂直方向程控可自动移动。以保证此系统在空冷凝汽器热态 或

12、冷态均能够进行清洗。一年应清洗 23 次。 清洗设备由供货方成套提供。 4.2.7 仪表和控制系统仪表和控制系统 4.2.7.1 控制方式和控制水平 控制方式：直接空冷系统在机炉控制室由 PLC 进行控制。在就地人员 的协助下，实现直接空冷系统的正常启停；实现正常运行工况的监视和调 整；实现异常工况的报警和紧急事故的处理。 控制水平：空冷系统按分级控制水平考虑，提供空冷系统的组、子组 及驱动级控制的设计。空冷系统的启动、停止、正常、低负荷运行以及防 冻保护等作为一个组进行考虑；一个子组项被定义为某个设备组，如：抽 真空系统启动和运行或每组冷却风机及相关设备分别构成一个子组；对逻 辑规律性不强,

13、但需远方操作的辅机、阀门设驱动级控制。这些功能在顺序 控制系统（SCS）中完成，以便 SCS 通过联锁、联跳和保护跳闸功能来保 证被控对象的安全。同时系统向数据采集和处理系统（DAS）提供空冷系 统有关的重要测点信号及设备状态信号的设计，以便 DAS 系统及时向操 作人员提供有关的运行信息，实现安全经济运行。根据机组的负荷（空冷 凝汽器的热负荷）和环境温度，提供有关汽轮机背压、凝结水温度、抽真 空温度等参数控制的优化设计，这些功能在模拟量控制系统（MCS）中完 成，以确保汽轮机在允许安全运行的范围内经济运行。 控制系统的功能应包括：数据采集和处理系统（DAS） ；模拟量控制 系统（MCS） ；

14、顺序控制系统（SCS） 。各系统间通过总线共享信息。数据 采集和处理系统（DAS）连续采集和处理与空冷系统有关的重要测点信号 及设备状态信号，以便 DAS 系统及时向操作人员提供有关的运行信息， 实现安全经济运行。一旦发生任何异常工况，及时报警。基本功能如下： 模拟量控制系统（MCS）根据机组的负荷（空冷凝汽器的热负荷）和 环境温度，对有关参数如：排汽压力、凝结水温度、抽真空温度等参数进 行调节，以确保汽轮机在允许安全运行的范围内经济运行。 顺序控制系统（SCS）的设计以子组级控制水平为主，每个单独的系 统配备一个单独的功能组（FG）或称自动控制组。启动、正常和异常工况 以及停机时的控制由主控

15、功能组来实现控制。 一个子组项被定义为某个设备组，如：每组冷却风机及相关设备分别 构成一个子组。单台风机或风机组的启停是按照风机转速级配置并由汽轮 机排汽压力控制器来实现控制的。运行人员可以改变子组的运行/控制方式。 在手动方式下，运行人员可以操作子组中的所有设备。 自动运行方式下出现故障/人工中断指令，子组控制程序中断，停止在 中断位置或恢复到安全状态。 顺序控制系统的主要内容包括：真空泵系统的顺序控制、冷却风机的 顺序控制。 直接空冷系统的测点应齐全，位置准确，能真实反映系统的实际运行 情况。 4.2.7.2 热工检测系统 直接空冷系统的检测仪表应齐全，位置准确，能真实反映系统的实际 运行

16、情况，设计时应考虑设置必要的系统性能测试所需要的临时测点。设 计中考虑的主要测点应设置有：汽轮机的背压、温度，疏凝结水箱压力、 温度、水位，凝结泵进、出口压力，各列空冷凝汽器下联箱凝结水出口温 度和逆流区的抽气温度，环境温度、真空泵的入口压力，空冷风机电机的 电流、转速等。对于重要测点应采用 3 取 2 的方式来保证测量值的准确 性。 热电阻（Pt100 铂热电阻）采用三线制，仪表设备和机柜的防护等级， 室内为 IP32；室外为 IP55。 4.2.7.3 空冷凝汽器的控制原则 (1) 风机控制 ACC 系统的自动控制应以优化的热力计算结果为依据，按发电机组 热力计算的研究结果，以及工艺管道的布置结构，对风机的控制进行合理 的风机转速级配