合肥南区集中供热热源二期工程初步设计说明.doc
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1、 中国矿业大学2010届本科生毕业设计论文 第84页目 录第一部分 一般部分11总的部分11.1概述11.2厂址简述21.3热负荷及电厂容量41.4主要设计原则51.5节能、节水、节约用地及原材料措施111.6环境保护121.7噪声治理131.9设计定员141.10主要经济技术指标151.11存在问题及建议152热机部分152.1概述162.2热力系统及辅助设备选择182.3供热可靠性分析202.4主厂房布置202.5辅助设备212.6厂区内热网223节约能源233.1节约用水措施233.2节约原材料措施233.3节约用地措施234劳动组织及设定人员244.1劳动组织244.2设计成员24第二
2、部分 专题部分2475t/h循环流化床锅炉热力校核计算251循环流化床锅炉热力计算方法251.1简介251.2密相区热平衡式261.3稀相区热平衡式271.4循环倍率271.5燃烧份额分布291.6炉膛内传热模型291.7 尾部受热面的热力计算292 75t/h CFB锅炉热力校核计算302.1 锅炉主要技术参数302.2 燃料特性302.3 辅助计算302.4 炉膛热力计算372.5 尾部受热面传热计算48结论65致谢66参考文献67翻译原文68 第一部分 一般部分1总的部分1.1概述合肥南区集中供热热源二期工程属于区域性集中供热热电联产项目,该项目的建设法人为合肥众诚热电有限公司。公司由合
3、肥市建设投资公司、合肥安能热电有限责任公司、合肥市燃料总公司响应安徽省“碧水、蓝天、净土”计划而共同发起设立。2007年11月,根据合肥市政府做大做强合肥供热企业要求,将原天源热电、众诚热电、安能热电和合肥热力公司整合成立合肥热电集团有限公司,实现整个合肥市区集团化联网供热,众诚热电有限公司属于合肥热电集团有限公司全资子公司。根据合肥市城市热电联产规划,全市共分为七个热区,设立八个热源点。它们分别是:东热区的合肥安能热电有限责任公司、北热区的万大郢热电厂,西热区的国祯高新热电厂、经济技术开发区的南热电厂和北热电厂、龙岗工业热区的龙岗热电厂和双凤工业热区的双凤热电厂。本工程即是规划中的南热区唯一
4、的集中供热热源点,其供热范围为:东至美菱大道,北至屯溪路、贵池路,西至宁西铁路,南至312国道,包括合肥市政务文化新区。本项目建设的宗旨是:取代本供热区域内众多的分散供热锅炉房,提高能源利用率,减少污染物排放总量,达到节约能源、保护环境、美化环境、提高区域内居民生活质量的目的。1.1.1 工程概况合肥南区集中供热热源一期工程于2004年11月开工,建设规模为2台75t/h循环流化床锅炉,1台12MW抽凝式汽轮发电机组,工程已于2005年11月正式对外供热。二期工程系在一期工程预留场地上扩建,不需征地。二期工程与2006年9月由我院完成项目申请报告。本工程项目申请报告书已经国家发改委核准批复,环
5、境影响报告书已经国家环保总局批复,项目规划建设方案已经合肥市规划局审查同意。根据项目的可行性研究报告、项目申请报告及其审查、批复意见,本工程拟建厂址位于合肥市南七煤场内,东临金寨路,西临合作化路,北侧为合肥市地方铁路专用线,南侧为合肥市高压供电走廊。系利用一期工程预留场地建设。项目本期建设规模为:3台75t/h次高压循环流化床锅炉,1台6MW背压式汽轮发电机组,1台12MW背压式汽轮发电机组。1.1.2 设计依据1.1.2.1 合肥南区集中供热热源二期工程可行性研究报告,煤炭工业合肥设计研究院。1.1.2.2 合肥南区集中供热热源二期工程项目申请报告,煤炭工业合肥设计研究院。1.1.2.3 国
6、家发展和改革委员会发改能源(2007)895号国家发改委关于合肥南区集中供热热源二期工程的批复,2007年7月28日。1.1.2.4 合肥南区集中供热热源二期工程环境影响报告,煤炭工业合肥设计研究院。1.1.2.5 国家环境保护总局环审2006426号关于合肥南区集中供热热源二期工程环境影响报告书的批复,2006年8月17日。1.1.2.6 合肥众诚热电有限公司二期扩建工程(112+16兆瓦)接入系统设计,安徽省电力设计院。1.1.2.7 安徽省电网咨询有限公司皖电咨询200875号关于印发合肥众诚热电有限公司二期扩建工程接入系统设计评审意见的函,2008年4月10日。1.1.2.8 合肥众诚
7、热电有限公司提供的有关设计基础资料。1.1.2.9 小型火力发电厂设计规范(GB50049-94)。1.1.2.10 火力发电厂初步设计文件内容深度规定(DLGJ9-92)。1.1.2.11 有关本期工程总平面布置方案及主要设计技术原则的会议纪要。1.2厂址简述1.2.1厂址地理位置合肥南区集中供热热源二期工程厂址位于合肥市南七煤场内,距市中心4km,北邻合肥市地方铁路专用线,东面是金寨路,西为合作化路,南面是合肥市高压供电走廊,距二环路约0.5km。1.2.2厂址自然条件本工程厂区位于南七煤场西部,场地地貌单元属南淝河一级阶地,该处地势基本平坦,地面高程在33.0039.00m之间。一期工程
8、已对二期工程预留场地进行了平整,场地基本高程为34.70m。本期工程主厂房室内地坪设计高程同一期工程,确定为35.00m。根据业主提供的拟建工程所在区域的工程地质勘察报告,该地区基土构成简单均匀,除上部杂、素填土外,下部均由冲、洪积粘性土构成,地基土承载力特征值为260KPa。根据建筑抗震设计规范,合肥市抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,第一组。合肥市位于安徽省中部的江淮分水岭南侧,巢湖西北岸,地理坐标为东京1164011752,北纬31313237,属于季风副热带湿润气候,四季分明。总的气候特点是春季温暖多风,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季干冷少雨。具体气象条件如下:
9、气温年平均温度 15.7极端最高温度 41.0极端最低温度 -20.6最热月(七月)平均温度 28.5最冷月(一月)平均温度 1.9夏季通风室外计算温度 33.0冬季通风室外计算温度 2.0 气压年平均气压 101240Pa冬季最高气压 102320 Pa夏季最低气压 99890 Pa 湿度年平均相对湿度 76最冷月平均相对湿度 74最热月平均相对湿度 80 风向及风速常年主导风向 东北偏东风到南风,其次是东北风、西北风冬季主导风向 北、东北夏季主导风向 偏南风年平均风速 2.6m/s最大风速(10米高处) 21.3m/s风荷载(50年一遇) 350N/m2 降雨年平均降雨量 1008.1mm
10、 日最大降雨量 129.6mm小时最大降雨量 72.1mm10分钟最大降雨量 26.3mm 雪最大积雪深度 450mm最大冻土深度 300mm雪荷载(50年一遇) 600N/m21.2.3厂址周围环境合肥南区集中供热热源工程是合肥市热电联产规划中的合肥市南热区唯一集中供热热源点。厂区北侧为合肥市地方铁路专用线,铁路运输极为便利。厂区位于南七煤场内,厂区外有金寨路、合作化路等市政道路。厂区进厂道路及施工道路均与市政道路相连,通过市政道路与合徐、合巢芜、合宁、合安、合淮等多条高等级省道、国道相通,交通十分便利。厂址离骆岗机场约5Km,从提供的合肥市空间控制示意图看,厂址位于骆岗机场净空保护区域,该
11、厂区允许最大构筑物高度可达60m。1.2.4燃料供应本工程燃料煤来自两淮地区煤矿。燃料煤可以通过厂区北侧的合肥市地方铁路专用线运至厂区。1.2.5水路运输厂区距南淝河水运码头不到7Km,南淝河直通巢湖,能通行百吨级船舶,水路运输比较方便。1.2.6大件运输大件设备可通过合肥市地方铁路专用线运至厂区北侧,也可通过水路、公路运至厂内。1.2.7水源合肥南区集中供热热源工程生产、生活用水均由合肥市自来水公司供应,取自合作化路、金寨路来自水管网。1.2.8灰渣本期工程采用布袋除尘、气力除灰、干排渣系统,厂区内建灰库、渣库各一个。根据业主与合肥市燃料总公司签订的“煤渣购销合同”,煤渣将全部由合肥市燃料总
12、公司进行综合利用。1.2.9岩土工程根据业主提供的拟建工程所在区域的工程地质勘察报告,该地区基土构成简单均匀,除上部杂、素填土外,下部均由冲、洪积粘性土构成,地基土承载力特征值为260KPa。该地区地下水类型属上层滞水(分布在杂、素填土中)和下部轻亚粘土及沙层中的潜水,主要补给水来源为地表水的大气降水,根据水质报告,地下水和地表水对各种钢筋混凝土基础均无侵蚀性。1.2.10结论及建议综上所述,合肥南区集中供热热源二期工程选址与南七煤场内,充分利用南七煤场的闲置土地是可行的、合理的。1.3热负荷及电厂容量根据煤炭工业合肥设计研究院合肥南区集中供热热源二期工程可行性研究报告论述,南热区现有热用户9
13、5家,其中有44家与业主签订了供热协议;近期热用户74家,主要为民用热负荷,区域现有各类小锅炉约400台。关于南热区各类热负荷调查统计在可行性研究报告中已做了详细论述,本设计不再赘述。本期工程设计热负荷详见表1.3.1设计热负荷表表1.3.1 单位:t/h 时间热负荷采暖期制冷期非采暖期、非制冷期最大平均最小最大平均最小最大平均最小工业87.7385.2274.5269.2363.9158.5772.3468.8963.50采暖222.55202.32182.09空调制冷111.31101.1991.07生活热水8.427.656.897.626.936.248.017.296.56总计318
14、.70295.19263.50187.16172.03155.8880.3576.1870.06表1.3.1中热负荷包含一期工程热负荷,为合理确定本期建设规模及方便经济评价,一期工程采暖期按机组最大供热能力80t/h,制冷期、非采暖非制冷期按总热负荷的34分配热负荷,按此原则计算,二期工程设计热负荷如下:采暖期:最大238.70t/h 平均215.19t/h 最小183.50t/h制冷期:最大123.53t/h 平均113.54t/h 最小102.88t/h非采暖、非制冷期: 最大53.03t/h 平均50.28t/h 最小46.24t/h本期工程装机容量18MW,加上一期原有机组容量15MW
15、,电厂设计规划装机总容量为33MW。1.4主要设计原则1.4.1总图专业1.4.1.1按最终规模5炉3机及其配套设施规划布置。准确把握本期工程建设机组型式变化对总图布置的影响,合理安排扩建化水车间及干煤棚的布置。充分利用一期工程既有设施、设备能力、利用预留场地进行二期工程建设,不再征地。1.4.1.2贯彻现代化电厂设计理念,热电厂内不考虑大修设施,只考虑日常的维护及小修。1.4.1.3充分利用一期工程已建设的单身宿舍、食堂、浴室等生活福利设施,本期不建设。1.4.1.4总平面布置以投标方案设计为基础进行优化设计。总平面布置一主厂房为中心,以工艺流程合理为原则,充分利用场地地形、气象、地质条件及
16、周边环境,因地制宜将厂区划分为生活区和生产区。生产区分为主厂房区域和灰渣原煤储运区。整个厂区分区明确,人流、车流、物流自然分离,互不干扰。1.4.2热机专业1.4.2.1本期建设规模:锅炉375t/h次高压CFB锅炉;汽机112MW+16MW背压式汽轮机;发电机:112MW+16MW。总规划发电能力33MW,一期工程已设置两套减温减压装置,一套作为采暖期向外网补充供热,一套作为汽机检修时备用,本期无需增设。1.4.2.2主蒸汽、主给水等主要管道系统均采用母管制,与一期预留接口连接后形成分段母管制。本期母管留有分段阀门,便于工程分期实施。1.4.2.3冷渣器采用除盐水直接冷却,不设二次循环冷却交
17、换站,以节省投资,提高系统热效率。1.4.2.4所有设备冷却工业水,均采用循环冷却水,不单独设工业冷却水系统,设备回水管设水流观察装置,采用压力回水,以简化系统、节省投资,达到节约用水的目的。1.4.2.5在抽汽管道自动逆止门后设置普通逆止门,保证汽轮机运行安全。1.4.2.6油系统设置一套在线油净化装置,保证在运行中对汽轮机油进行处理。1.4.2.7鼓引风机采用电机变频调速,以达到节能目的,降低了厂用电。1.4.2.8锅炉采用半露天布置,锅炉房运转层以下封闭。1.4.2.9锅炉烟气除尘采用布袋除尘器,除尘效率99.95%,采用炉内投加石灰石粉系统,炉内脱硫,效率85%。1.4.2.10给煤机
18、统一布置在管道层。给煤机采用全密闭皮带称重式,便于对锅炉经济运行的考核管理。1.4.2.11在除氧煤仓间除氧层(14.5m)、运煤层(23.5m)设外走廊并通过平台钢梯与锅炉本体平台连接,方便运行人员巡视。1.4.2.12炉前煤斗采用钢筋砼内衬复合材料,并增设空气炮,防止堵煤。1.4.2.13工业水系统与循环冷却水系统合并,实现水的循环使用,节约用水。1.4.2.14工艺系统设计充分考虑环境保护、节能、节水、节约用地措施。1.4.3系统专业增设一回110KV联络线振宁220KV变电所。1.4.4电气专业1.4.4.1为简化主接线和节省投资,发电机出口电压与一期过程一致,采用10.5KV,两台发
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