中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GBXXXXX─2009
水泥工廠余熱發(fā)電設(shè)計規(guī)范(報批稿) Code for Design of Waste Heat Power Generation in Cement Plant 2009-XX-XX發(fā)布 2009-XX-XX實施
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 聯(lián)合發(fā)布 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 水泥工廠余熱發(fā)電設(shè)計規(guī)范(報批稿) Code for Design of Waste Heat Power Generation in Cement Plant GB XXXXX─2009 目 次 1 總則 . . (1)2 術(shù)語 .. . (2) 3 基本規(guī)定 . . (4)4 余熱資源的確定、熱力系統(tǒng)與裝機規(guī)模 .. .(5)4.1 余熱資源的定... .... (5)4.2 熱力系統(tǒng)及裝機方案 ... (5)5 總平面布置 .. (6) 5.1 一般規(guī)定 .. . (6)5.2 主要建筑物和構(gòu)筑物的布置 .. . (6)5.3 站區(qū)道路 .. . (7)5.4 管線布置 .. . (7) 6 主廠房布置 .. (9) 6.1 一般規(guī)定 . . . (9)6.2 主廠房布置 ... (9)6.3 檢修設(shè)施 ... (9)6.4 綜合設(shè)施 .. (10) 7 余熱鍋爐及系統(tǒng)... ... .. (11)7.1 一般規(guī)定 .. (11)7.2 余熱鍋爐設(shè)備 .. (11)7.3 余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)線的連接 .. (11) 8 汽輪機設(shè)備及系統(tǒng) . (13)8.1 一般規(guī)定 ..... . (13)8.2 主蒸汽系統(tǒng) . . (13)8.3 給水系統(tǒng)及給水泵 . (13)8.4 除氧器及給水箱 . ... .. (13)8.5 凝結(jié)水系統(tǒng)及凝結(jié)水泵. ... .. (14)8.6 凝汽器及其輔助設(shè)施 .. . . .. (14)9 給水排水及設(shè)施 . ... (15)9.1 一般規(guī)定 .... . (15)9.2 供水系統(tǒng) .... .. (15)9.3 冷卻構(gòu)筑物和循環(huán)水泵 . . (15)10 水處理設(shè)備及系統(tǒng) ... ... (16)10.1 原水預(yù)處理 . .. . (16)10.2 鍋爐補給水處理 . .. . (16)10.3 給水、爐水校正處理及熱力系統(tǒng)水汽取樣 . .. . (16)10.4 循環(huán)冷卻水處理 . .. . (16)11 電力系統(tǒng) ...... (18)12 電氣設(shè)備及系統(tǒng) . . (19) 12.1 電氣主接線 . ... (19)12.2 站用電系統(tǒng) . ... (19)12.3 站用電力室與主控制室布置 .. .. (20)12.4 直流系統(tǒng) .. .. (20)12.5 電氣測量儀表 .. .. (21)12.6 繼電保護和安全自動裝置 .. .. (21)12.7 電纜選擇與敷設(shè) . .. (21)12.8 過電壓保護和接地 . .. (21)12.9 廠內(nèi)通信 . .. (21)12.10 爆炸火災(zāi)危險環(huán)境的電氣裝置 ... (21)13 熱工自動化 . . (23) 13.1 一般規(guī)定 ... (23)13.2 控制方式 .... (23)13.3 熱工檢測與自動調(diào)節(jié) ... . (23) 13.4 聯(lián)鎖 . ... (24)13.5 電源 . . .. (24)13.6 電纜、導(dǎo)管和就地設(shè)備布置 . (24) 14 采暖通風(fēng) ... (25)15 建筑結(jié)構(gòu) . . (26)15.1 一般規(guī)定. ... (26)15.2 防火、防爆與安全疏散 . (27)15.3 建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計 . (27)16 輔助及附屬設(shè)施 . . (29) 附錄A 余熱發(fā)電、水泥生產(chǎn)線各建(構(gòu))筑物火災(zāi)危險性類別、耐火等級及zui小防火間距 . ... (30)本規(guī)范用詞說明 . . . (32)引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 . .. (33)附:條文說明 . .. (35)
1 總 則 1.0.1 為在水泥工廠余熱發(fā)電工程設(shè)計中,貫徹國家能源綜合利用基本方針政策,做到安全可靠、技術(shù)先進、降低能耗、節(jié)約投資,制定本規(guī)范。1.0.2 本規(guī)范適用于新建、擴建、改建新型干法水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電的工程設(shè)計。1.0.3 新建、擴建水泥工廠的余熱發(fā)電工程或既有水泥生產(chǎn)線改造增設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng),設(shè)計基本原則應(yīng)符合國家產(chǎn)業(yè)政策和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295和《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》GB50443。1.0.4 當(dāng)余熱發(fā)電工程設(shè)計內(nèi)容含有熱電聯(lián)供或設(shè)有補燃鍋爐時,相關(guān)部分應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的有關(guān)規(guī)定。1.0.5 水泥工廠余熱發(fā)電工程環(huán)境保護和勞動安全設(shè)計,必須貫徹執(zhí)行國家有關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。1.0.6 水泥工廠余熱發(fā)電工程設(shè)計,除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù) 語 2.0.1 余熱發(fā)電工程設(shè)計文件、圖紙使用術(shù)語應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定。本規(guī)范未納入與水泥工廠余熱發(fā)電工程相關(guān)的術(shù)語應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)余熱術(shù)語、分類、等級及余熱資源量計算辦法》GB/T1028、《電力工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》GB50297及國家有關(guān)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.0.2 余熱利用 Waste Heat Recovery以環(huán)境溫度為基準(zhǔn),對生產(chǎn)過程中排出的熱載體可回收熱能的利用。 2.0.3 窯頭余熱鍋爐 Air Quenching Cooler Boiler利用窯頭熟料冷卻機排出的廢氣余熱生產(chǎn)熱水或蒸汽等工質(zhì)的換熱裝置,簡稱AQC爐。2.0.4 窯尾余熱鍋爐 Suspension Preheater Boiler利用窯尾預(yù)熱器排出的廢氣余熱生產(chǎn)熱水或蒸汽等工質(zhì)的換熱裝置,簡稱SP或PH鍋爐。2.0.5 余熱發(fā)電 Waste Heat Power Generation僅利用工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的余熱進行發(fā)電,也稱純余熱發(fā)電。2.0.6 熱電聯(lián)供 Cogeneration余熱發(fā)電在生產(chǎn)電能的同時,還可生產(chǎn)熱水或蒸汽供熱。2.0.7主廠房 Main Power Building設(shè)有汽輪發(fā)電機組及附屬設(shè)備、設(shè)施的廠房。2.0.8閃蒸器 Flasher具有一定溫度和壓力的不飽和水進入壓力較低的容器中時,由于壓力的突然降低使不飽和水變成容器壓力下的飽和蒸汽和飽和水的容器。2.0.9 雙壓鍋爐 Dual-pressure Boiler 具有兩種蒸汽工作壓力參數(shù)的鍋爐。2.0.10補汽凝汽式汽輪機 Steam-Supplemented Condensing Turbine凝汽式汽輪機有多個不同參數(shù)蒸汽進口,較高參數(shù)蒸汽作為汽輪機主進汽,較低參數(shù)蒸汽進入汽輪機某一級,不同參數(shù)的蒸汽共同推動汽輪機做功。2.0.11單壓系統(tǒng) Single-pressure System產(chǎn)生同一壓力等級的窯頭、窯尾余熱鍋爐,與只有一個進汽參數(shù)而構(gòu)成的熱力系統(tǒng)。2.0.12 雙壓系統(tǒng)(雙壓鍋爐雙壓系統(tǒng)) Dual-pressure System雙壓余熱鍋爐與補汽凝汽式汽輪機構(gòu)成的熱力系統(tǒng)。2.0.13 閃蒸系統(tǒng)(熱水閃蒸混壓系統(tǒng)) Hot Water Flash Steam System由余熱鍋爐及閃蒸器與補汽凝汽式汽輪機而構(gòu)成的熱力系統(tǒng)。2.0.14 水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率 Thermal Efficiency of Waste Heat Power Generation System 可用于發(fā)電的水泥生產(chǎn)過程排放廢氣總余熱量轉(zhuǎn)化為電能的百分比。
3 基本規(guī)定3.0.1 新型干法水泥生產(chǎn)線余熱發(fā)電所利用的廢氣,應(yīng)是水泥燒成系統(tǒng)不再利用或不影響物料烘干等用途的廢氣。3.0.2 余熱發(fā)電工程的設(shè)計,應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 不應(yīng)影響水泥生產(chǎn)的正常運行。2 不應(yīng)提高熟料可比綜合能耗和降低熟料產(chǎn)量。3 宜在水泥生產(chǎn)線達產(chǎn)穩(wěn)定運行后、對運行工況進行熱工調(diào)查后實施。4 當(dāng)與水泥生產(chǎn)線同步建設(shè)時,廢氣參數(shù)可按已投產(chǎn)、條件相近的余熱發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)與水泥工藝設(shè)計參數(shù)確定。5 原有水泥生產(chǎn)線增加余熱發(fā)電系統(tǒng)時,應(yīng)對生產(chǎn)線中的相關(guān)設(shè)備能力進行核算。3.0.3 新建、擴建水泥工廠生產(chǎn)線的余熱發(fā)電設(shè)計指標(biāo)應(yīng)符合表3.0.3的規(guī)定。 表3.0.3 余熱發(fā)電設(shè)計指標(biāo) 指 標(biāo) 項 目 余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率 (%) 站用電率 (%) 相對于窯的運轉(zhuǎn)率 (%) 4000t/d及以上 20.0 8 95 2000 t/d~4000t/d (含2000t/d) 18.5 9 95 3.0.4 余熱發(fā)電系統(tǒng)控制水平不應(yīng)低于水泥生產(chǎn)線控制水平;廢氣調(diào)節(jié)閥門的調(diào)控應(yīng)征得水泥生產(chǎn)線中控操作授權(quán),其控制狀態(tài)、參數(shù)值應(yīng)反饋至各自控制系統(tǒng)。3.0.5 設(shè)計中應(yīng)選用安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟實用及節(jié)能設(shè)備,嚴(yán)禁選用已被淘汰產(chǎn)品和劣質(zhì)產(chǎn)品。4 余熱資源的確定、熱力系統(tǒng)與裝機規(guī)模4.1 余熱資源的確定4.1.1對已建成投產(chǎn)的水泥生產(chǎn)線增設(shè)余熱發(fā)電系統(tǒng)時,應(yīng)進行能源審計,確定合理的余熱資源量。4.1.2水泥生產(chǎn)線的熱工標(biāo)定及余熱資源的計算方法,應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法》JC/T733和《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》JC/T730的有關(guān)規(guī)定。4.1.3廢氣余熱的利用應(yīng)滿足水泥生產(chǎn)線物料烘干的要求。4.1.4應(yīng)依據(jù)梯級利用原則并確保在余熱回收系統(tǒng)不影響水泥生產(chǎn)用熱需求的前提下,確定余熱利用方案。
4.1.5余熱鍋爐的蒸汽參數(shù)應(yīng)經(jīng)過優(yōu)化后確定。4.2 熱力系統(tǒng)及裝機方案4.2.1 熱力循環(huán)系統(tǒng)的選取,應(yīng)根據(jù)廢氣參數(shù)、熱力系統(tǒng)對廢氣余熱的回收利用率確定。4.2.2 蒸汽參數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)余熱條件、汽輪機內(nèi)效率等因素確定。4.2.3 當(dāng)利用同一廠區(qū)兩條水泥生產(chǎn)線余熱時,可選用1臺機組。當(dāng)產(chǎn)量較低一條水泥窯余熱鍋爐產(chǎn)汽量低于機組額定進汽量30%或水泥窯運轉(zhuǎn)率低于60%時,宜選用2臺機組。4.2.4 當(dāng)利用同一廠區(qū)3條及以上生產(chǎn)線余熱時,宜選用2臺或多臺機組。5 總平面布置5.1 一般規(guī)定5.1.1 余熱發(fā)電總平面規(guī)劃設(shè)計的要求,除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)滿足下列要求:1 水泥生產(chǎn)線改、擴建工程的余熱發(fā)電,應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃,并應(yīng)合理利用現(xiàn)有設(shè)施、減少拆遷和施工時對生產(chǎn)的影響。2 余熱發(fā)電與水泥生產(chǎn)線的銜接應(yīng)緊湊、合理,功能分區(qū)應(yīng)明確。 3 余熱發(fā)電的建筑型式和布置,宜與水泥生產(chǎn)線的建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)。5.1.2 主廠房宜布置在現(xiàn)有生產(chǎn)線的擴建側(cè)。5.1.3 站區(qū)豎向布置的標(biāo)高與形式、排水設(shè)計,應(yīng)與工廠的總平面、豎向、排水設(shè)計相協(xié)調(diào)。5.1.4 余熱發(fā)電的綠化布置,應(yīng)符合下列要求:1 當(dāng)余熱發(fā)電與水泥生產(chǎn)線同步建設(shè)時,綠化應(yīng)由工廠設(shè)計統(tǒng)一規(guī)劃;2 當(dāng)余熱發(fā)電為改、擴建工程時,綠化設(shè)計應(yīng)與工廠綠化相協(xié)調(diào)。5.1.5 建筑物和構(gòu)筑物的耐火等級,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程中的火災(zāi)危險性確定,且應(yīng)符合本規(guī)范附錄A的規(guī)定。5.2 主要建筑物和構(gòu)筑物的布置5.2.1 主廠房位置的確定,宜符合下列要求:1 主廠房應(yīng)布置在余熱鍋爐附近,宜使并網(wǎng)接入聯(lián)絡(luò)線的出線順暢。2 當(dāng)同一廠區(qū)擁有三條及以上水泥窯時,經(jīng)采取技術(shù)措施后、主蒸汽阻力降仍超過0.2MPa或溫降超過20℃時,宜分設(shè)主廠房。
6.2.2 冷卻塔或噴水池,不宜布置在室外配電裝置、主廠房及主干道的冬季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。5.2.3 各建筑物和構(gòu)筑物之間的防火間距,除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016、《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)滿足本規(guī)范附錄A的規(guī)定。5.3 站區(qū)道路5.3.1 站區(qū)道路布置,應(yīng)符合下列要求:1 應(yīng)滿足生產(chǎn)、安裝檢修和消防要求,并應(yīng)與綠化、管線、豎向布置相協(xié)調(diào),同時應(yīng)與廠內(nèi)道路有平順簡捷的連接,路型、路面結(jié)構(gòu)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。2 應(yīng)按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016規(guī)定設(shè)置消防車道。5.3.2 站區(qū)道路設(shè)計,應(yīng)符合下列要求: 1 專為站區(qū)服務(wù)的支道,可采用單行車道,道寬應(yīng)為4.0~5.0m,zui小曲率半徑(道路弧線內(nèi)邊線)應(yīng)為9m,路肩寬度應(yīng)為0.75~1.5m。2 車間引道,道寬應(yīng)為4.0m,zui小曲率半徑(道路弧線內(nèi)邊線)應(yīng)為6m;人行道的寬度,不宜小于1m。3 站區(qū)道路及車間引道,zui大縱坡不應(yīng)超過9%。4 路面標(biāo)高的確定,應(yīng)與廠區(qū)豎向設(shè)計及雨水排除相適應(yīng)。公路型道路的標(biāo)高,應(yīng)與附近場地標(biāo)高相協(xié)調(diào)。城市型道路的路面標(biāo)高,應(yīng)低于附近車間室外散水坡腳標(biāo)高,并應(yīng)滿足室外場地排水的要求。5.4 管線布置5.4.1 熱力管道可與水泥工藝管道同管廊、管架敷設(shè);當(dāng)管線綜合布置發(fā)生矛盾時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》GB50187規(guī)定的原則處理。5.4.2當(dāng)?shù)叵鹿芫€布置在路面范圍以內(nèi)時,管線應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定直埋或設(shè)溝敷設(shè)。5.4.3 架空管線的布置,應(yīng)滿足下列要求:1 應(yīng)利用水泥生產(chǎn)線的建筑物、構(gòu)筑物;2 不應(yīng)妨礙交通、檢修及建筑物自然采光和自然通風(fēng),并應(yīng)做到整齊美觀;3 架空管線宜與地下管線重疊布置。5.4.4 管線至建筑物和構(gòu)筑物、道路、鐵路及其它管線的水平距離,應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、構(gòu)架基礎(chǔ)形式、檢查井結(jié)構(gòu)、管線埋深、管道直徑和管內(nèi)介質(zhì)等確定。地下管線zui小水平凈距,地下管線、架空管線與建筑物、構(gòu)筑物之間的zui小水平凈距,地下管線之間或地下管線與鐵路、道路交叉的zui小垂直凈距,宜符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的有關(guān)規(guī)定。6 主廠房布置6.1 一般規(guī)定6.1.1主廠房的布置應(yīng)為運行安全、操作方便創(chuàng)造條件,并應(yīng)做到巡回檢查通道暢通。廠房的通風(fēng)、采光、照明和噪聲等,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019、《建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50033、《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50034和《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》GBJ87的要求。6.1.2主廠房車間內(nèi)部的布置,應(yīng)根據(jù)廠區(qū)規(guī)劃及熱機、電氣、土建、水工、熱控、暖通等專業(yè)設(shè)計的布置要求以及擴建條件確定。擴建廠房宜與原有廠房協(xié)調(diào)一致。6.1.3主廠房內(nèi)應(yīng)設(shè)置檢修起吊設(shè)施和檢修場地,并應(yīng)設(shè)置設(shè)備和部件檢修所需的運輸通道。6.2 主廠房布置6.2.1主廠房應(yīng)由汽機房、高低壓配電室和主控制室、除氧間和閃蒸器間等部分組成。6.2.2主廠房各層標(biāo)高的確定,應(yīng)符合下列要求:1 主控制室的地面宜與雙層布置的汽機房運轉(zhuǎn)層同一標(biāo)高,主控制室下層空間可設(shè)置為高低壓配電室。2 除氧器、閃蒸器層標(biāo)高,必須滿足除氧器和閃蒸器水箱水位的要求,保證鍋爐給水泵進口在各種運行工況下不發(fā)生汽化。6.2.3 主廠房的柱距和跨度,應(yīng)根據(jù)汽機容量、形式和布置方式、結(jié)合建設(shè)(擴建)規(guī)劃容量確定,并應(yīng)滿足建筑設(shè)計統(tǒng)一模數(shù)的要求。6.3 檢修設(shè)施6.3.1 汽機房的底層,應(yīng)設(shè)置集中安裝檢修場地,其面積應(yīng)能滿足檢修吊裝大件和翻缸的要求。6.3.2 汽機房內(nèi)起重機設(shè)置,應(yīng)按下列原則確定: 1 雙層布置的汽機房內(nèi),應(yīng)設(shè)置一臺電動橋式起重機。單層布置的汽機房內(nèi),可設(shè)置手動單梁橋式或其它型式的起重設(shè)備。2 起重機的軌頂標(biāo)高,應(yīng)結(jié)合規(guī)劃建設(shè)機組確定,并應(yīng)滿足起吊物件zui大起吊高度的要求。3 起重機的起重量,應(yīng)按檢修起吊zui重件確定,不包括發(fā)電機定子,同時應(yīng)結(jié)合規(guī)劃建設(shè)機組確定。6.3.3 利用汽機房橋式起重機起吊受限的設(shè)備,其頂部應(yīng)設(shè)置必要的檢修吊鉤。6.3.4 汽機房的運轉(zhuǎn)層,應(yīng)留有利用橋式起重機抽出發(fā)電機轉(zhuǎn)子所需要的場地和空間。汽機房的底層,應(yīng)留有抽、裝、清洗凝汽器冷卻管的空間位置。6.4 綜合設(shè)施6.4.1 主廠房內(nèi)管道閥門布置,應(yīng)方便檢查和操作,凡需經(jīng)常操作維護的閥門而人員難以到達的場所,宜設(shè)置平臺、樓梯,或設(shè)置傳動機構(gòu)引至樓面或地面進行操作。6.4.2 主廠房內(nèi)的通道和樓梯的設(shè)置,應(yīng)符合下列要求:1 汽機房底層平面和運轉(zhuǎn)層平面,汽機兩側(cè)應(yīng)設(shè)有貫穿直通的縱向通道,其寬度不應(yīng)小于1.0m。當(dāng)兼作疏散通道時,其寬度不得小于1.4m。2 雙層布置并設(shè)有中間層的汽輪機運轉(zhuǎn)層至底層平面,應(yīng)設(shè)上下樓梯。6.4.3 主廠房內(nèi)的地下溝道、地坑、電纜隧道,應(yīng)設(shè)有防水、排水設(shè)施。6.4.4 主廠房內(nèi)應(yīng)設(shè)有衛(wèi)生間,各樓層地面應(yīng)設(shè)有沖洗水源。6.4.5 汽機房外應(yīng)設(shè)有一個事故儲油箱或油池。7 余熱鍋爐及系統(tǒng)7.1 一般規(guī)定7.1.1余熱鍋爐與燒成系統(tǒng)連接時,必須設(shè)置旁通管道。7.1.2余熱發(fā)電汽水管路的設(shè)計,應(yīng)保證任何一臺余熱鍋爐能從發(fā)電系統(tǒng)中迅速解列。7.1.3 余熱鍋爐應(yīng)布置在廢氣熱源附近。7.1.4余熱鍋爐的進出口管道及旁通管道上應(yīng)設(shè)置可靠的控制閥門。7.1.5余熱鍋爐廠房的布置方式,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐氖彝鈿庀髼l件,并符合下列規(guī)定:1 非寒冷地區(qū),應(yīng)采用露天布置。2一般寒冷地區(qū),可采用露天布置,應(yīng)對導(dǎo)壓管、排污管等易凍損的部位采取伴熱措施。3 嚴(yán)寒地區(qū)的余熱鍋爐,不宜采用露天布置。7.2 余熱鍋爐設(shè)備7.2.1窯頭余熱鍋爐應(yīng)采取防磨措施,窯尾余熱鍋爐應(yīng)設(shè)置清灰裝置。7.2.2窯頭余熱鍋爐漏風(fēng)系數(shù)不應(yīng)大于2%,窯尾余熱鍋爐漏風(fēng)系數(shù)不應(yīng)大于3%。7.2.3余熱鍋爐收集的粉塵應(yīng)回送到水泥生產(chǎn)系統(tǒng)。7.3 余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)線的連接7.3.1余熱鍋爐進、出口的廢氣管道的設(shè)計,應(yīng)簡捷順暢、附件少、氣密性高和具有較好的空氣動力特性,且應(yīng)符合下列規(guī)定:1 窯頭廢氣管道風(fēng)速不宜大于12m/s,窯尾廢氣管道風(fēng)速不宜大于18m/s。2管道傾角應(yīng)符合表8.3.1的要求,當(dāng)不能滿足表中條件時,應(yīng)設(shè)置防積灰裝置; 3 管道應(yīng)設(shè)熱膨脹補償;4 與設(shè)備連接的管道設(shè)計,應(yīng)滿足設(shè)備對振動、推力、荷載等要求;5 管道支架設(shè)置應(yīng)穩(wěn)妥可靠。 表7.3.1 管道傾角 氣流方向 管道名稱 上 行 下 行 窯頭余熱鍋爐煙風(fēng)管道 45 40 窯尾余熱鍋爐煙風(fēng)管道 50 45 7.3.2 進入窯頭余熱鍋爐的廢氣宜設(shè)置粉塵分離裝置。 8 汽輪機設(shè)備及系統(tǒng)8.1 一般規(guī)定8.1.1 余熱發(fā)電機組容量應(yīng)根據(jù)余熱資源條件在保證水泥窯正常生產(chǎn)、提高熱力系統(tǒng)整體循環(huán)熱效率的前提下確定。8.1.2 余熱發(fā)電宜采用凝汽式機組,當(dāng)有穩(wěn)定熱用戶時,可采用抽凝機組等型式。 8.1.3 余熱發(fā)電機組可在30%~110%負(fù)荷率的范圍內(nèi)運行。負(fù)荷率宜在50%以上連續(xù)運行。8.2 主蒸汽系統(tǒng)8.2.1 當(dāng)有2臺或2臺以上汽輪機組時,主蒸汽管道宜采用切換母管制系統(tǒng)。8.3 給水系統(tǒng)及給水泵8.3.1 給水管道應(yīng)采用母管制系統(tǒng),并應(yīng)符合下列要求:1 給水泵吸水側(cè)的低壓給水母管,宜采用分段單母管制系統(tǒng)。其管徑應(yīng)大于給水箱出水管徑1~2級。給水箱之間的水平衡管的設(shè)置,可根據(jù)機組的臺數(shù)和給水箱間的距離等確定。2 給水泵出口的壓力母管,當(dāng)給水泵出力與鍋爐容量不匹配時,宜采用分段單母管制系統(tǒng);當(dāng)給水泵出力與鍋爐容量匹配時,宜采用切換母管制系統(tǒng)。3 給水泵出口處,宜設(shè)有再循環(huán)管和再循環(huán)母管。4 備用給水泵的吸水管,宜位于給水泵進口母管兩個分段閥門之間;出口的壓力管道,宜位于分段壓力母管兩個分段閥門之間或接至切換母管上。
8.3.2 余熱鍋爐給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置1臺備用給水泵。8.3.3 鍋爐給水泵的總?cè)萘?,?yīng)保證在任何一臺給水泵停用時,其余給水泵的總出力,仍能滿足全部鍋爐zui大蒸發(fā)量的110%。8.3.4 給水泵的揚程應(yīng)按滿足系統(tǒng)zui大給水壓力要求進行計算,并應(yīng)另加15%的裕量。8.4 除氧器及給水箱8.4.1 除氧器的總出力,應(yīng)按全部鍋爐zui大給水量確定。8.4.2 每臺機組宜對應(yīng)設(shè)置一臺除氧器;多臺相同參數(shù)的除氧器可采用母管制系統(tǒng)。8.4.3 給水箱的總?cè)萘?,宜符合下列要求? 6MW及以下機組,水箱容量為20min~30min的鍋爐zui大給水消耗量。2 6MW以上機組,水箱容量為10min~15min的鍋爐zui大給水消耗量。8.4.4采用熱力除氧時,除氧器及水箱應(yīng)設(shè)置安全裝置。8.5 凝結(jié)水系統(tǒng)及凝結(jié)水泵8.5.1 余熱發(fā)電的凝結(jié)水系統(tǒng)宜采用母管制。8.5.2 凝汽式機組的凝結(jié)水泵的臺數(shù)、容量,宜符合下列要求:1 每臺凝汽式機組,宜設(shè)置兩臺凝結(jié)水泵,每臺流量應(yīng)為zui大凝結(jié)水量的110%。2 zui大凝結(jié)水量應(yīng)為下列各項之和: 1)汽機zui大進汽工況時的凝汽量;2)進入凝汽器的經(jīng)常補水量和經(jīng)常疏水量;3)進入熱井的其他水量。8.5.3 凝結(jié)水泵的揚程應(yīng)按滿足凝結(jié)水系統(tǒng)zui大給水壓力要求進行計算,應(yīng)另加15%的裕量。8.6 凝汽器及其輔助設(shè)施8.6.1 當(dāng)循環(huán)水有腐蝕性時,凝汽器的水室、管板、管束應(yīng)采用耐腐蝕的材質(zhì)。8.6.2 缺水地區(qū)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較,可選用空冷式凝汽器。 9 給水排水及設(shè)施9.1 一般規(guī)定9.1.1 余熱發(fā)電的供水設(shè)計,應(yīng)與水泥生產(chǎn)線供水統(tǒng)一規(guī)劃。9.1.2 技改工程的余熱發(fā)電水源宜在水泥生產(chǎn)線水源的基礎(chǔ)上擴容。當(dāng)需要另辟水源時,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的有關(guān)規(guī)定。9.1.3 在條件允許的情況下,鍋爐輔機循環(huán)冷卻水、生活、消防給水和排水管網(wǎng)應(yīng)與水泥生產(chǎn)線對應(yīng)的管網(wǎng)相接。9.1.4 取水構(gòu)筑物、水泵房、水工建筑物和生活、消防、給水、排水設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的有關(guān)規(guī)定。9.2 供水系統(tǒng)9.2.1 生產(chǎn)用水量應(yīng)根據(jù)發(fā)電工藝的要求確定。生活用水量、綠化與澆灑道路用水量、設(shè)計未預(yù)見水量的確定應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的有關(guān)規(guī)定。9.2.2 余熱發(fā)電供水系統(tǒng)設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的有關(guān)規(guī)定。9.2.3 附屬設(shè)備冷卻用水水質(zhì)和水溫,應(yīng)滿足設(shè)備的要求。冷卻塔循環(huán)供水系統(tǒng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》GB50050的有關(guān)規(guī)定。9.2.4補給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置水量計量裝置。9.3 冷卻構(gòu)筑物和循環(huán)水泵9.3.1 冷卻塔塔間凈距以及與附近建筑物的距離應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。9.3.6 循環(huán)水泵運行的總流量,應(yīng)采用zui大的計算冷卻水量。循環(huán)水泵宜設(shè)置備用泵。10.3 給水、爐水校正處理及熱力系統(tǒng)水汽取樣10.3.1 爐水校正處理的設(shè)施,宜布置在余熱鍋爐附近。每臺鍋爐應(yīng)設(shè)置1臺加藥泵,并宜另設(shè)1臺備用泵。10.3.2 熱力系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置水汽取樣器。其系統(tǒng)、布置及選材的設(shè)計,宜符合下列要求:1 水汽取樣冷卻器,宜布置在余熱鍋爐附近,并應(yīng)便于運行人員取樣及通行。2 露天布置鍋爐的水汽取樣冷卻器,應(yīng)有防雨、防凍措施。10.4 循環(huán)冷卻水處理10.4.1當(dāng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)和凝汽器水側(cè)有生物生長、腐蝕或結(jié)垢的可能時,其處理措施應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》GB50050的有關(guān)規(guī)定。11 電力系統(tǒng)11.0.1接入系統(tǒng)并網(wǎng)點的選擇、接線方式及并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線回路,應(yīng)符合下列要求:1 余熱發(fā)電與總降壓變電站或廠區(qū)配電站必須設(shè)置并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線;發(fā)電機組與電力系統(tǒng)接入點應(yīng)選擇在總降壓變電站低壓側(cè)某母線段,也可選擇在廠區(qū)某配電站的某母線段;聯(lián)絡(luò)線的回路數(shù)量宜根據(jù)發(fā)電機組數(shù)量確定。2 應(yīng)在發(fā)電機出口斷路器處設(shè)置余熱發(fā)電并網(wǎng)同期點。3 發(fā)電機組解列點可設(shè)置在并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的電站側(cè)、總降側(cè)或廠區(qū)配電站側(cè)斷路器處。11.0.2余熱發(fā)電的啟動電源設(shè)計,宜利用并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線,由總降或廠區(qū)配電站并網(wǎng)母線段系統(tǒng)提供。當(dāng)站用電系統(tǒng)僅為低壓負(fù)荷時,也可由水泥生產(chǎn)線就近電力室提供。11.0.3電力負(fù)荷計算應(yīng)包括水泥工廠現(xiàn)有及新增的生產(chǎn)規(guī)模、主要電力負(fù)荷的容量、年耗電量、用電負(fù)荷的組成及其性質(zhì)、計算負(fù)荷等基礎(chǔ)資料。11.0.4用電自給率應(yīng)按余熱發(fā)電年供電量占水泥生產(chǎn)線年總用電量的百分比計算。11.0.5系統(tǒng)保護設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》GB50062的有關(guān)規(guī)定。11.0.6發(fā)電機出口斷路器、并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線斷路器應(yīng)設(shè)置安全自動保護裝置。11.0.7系統(tǒng)通信及系統(tǒng)遠動設(shè)計、余熱發(fā)電的照明設(shè)計,應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《小型力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049有關(guān)規(guī)定。12 電氣設(shè)備及系統(tǒng)12.1 電氣主接線12.1.1 發(fā)電機額定電壓應(yīng)按下列要求選擇:1 發(fā)電機電壓為直配線時,應(yīng)根據(jù)水泥生產(chǎn)線電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)電機并網(wǎng)點的電壓等級進行選擇。2 發(fā)電機與變壓器組為單元連接時,宜根據(jù)水泥生產(chǎn)線電力網(wǎng)絡(luò)中壓系統(tǒng)電壓等級進行選擇。12.1.2發(fā)電機電壓母線的接線方式,應(yīng)根據(jù)余熱發(fā)電的機組數(shù)量確定,并宜符合下列要求:1 當(dāng)發(fā)電機為1臺時,宜采用單母線接線。2 當(dāng)發(fā)電機為2臺及以上時,宜采用單母線分段接線。12.1.3當(dāng)發(fā)電機電壓母線的短路電流超過總降壓變電站或廠區(qū)配電站斷路器的額定開斷電流時,可在聯(lián)絡(luò)線出口開關(guān)處設(shè)置限流裝置。12.2 站用電系統(tǒng)12.2.1余熱發(fā)電站用高壓系統(tǒng)電壓宜為6kV或10kV,采用中性點不接地方式;站用低壓系統(tǒng)電壓宜為380V,采用中性點直接接地方式。12.2.2站用變壓器的容量確定,應(yīng)按機組數(shù)量并符合下列規(guī)定:1 余熱發(fā)電為單臺機組時,可選用1臺低壓站用變壓器。變壓器負(fù)荷率不宜超過80%。2 余熱發(fā)電為2臺機組及以上時,可選用2臺低壓站用變壓器。當(dāng)2臺變壓器采用暗備用方式配設(shè)時,每臺變壓器的負(fù)荷率不宜超過50%;當(dāng)2臺變壓器采用明備用方式配設(shè)時,備用變壓器負(fù)荷率不宜超過80%。12.2.3站用變壓器接線組別的選擇,應(yīng)使站用工作電源與備用電源之間相位一致,低壓站用變壓器宜采用 D,yn 接線。12.2.4當(dāng)余熱鍋爐距站用電力室較遠時,其電源也可取自水泥生產(chǎn)線就近電力室,并應(yīng)設(shè)電能計量裝置。12.3 站用電力室與主控制室布置12.3.1 站用電力室宜布置在主廠房內(nèi),其高、低壓配電設(shè)備可合并布置在同一配電間內(nèi)。高壓配電設(shè)備與低壓配電設(shè)備應(yīng)保持一定的安全絕緣距離和操作、檢修距離,以及必要的巡檢通道。12.3.2 余熱發(fā)電主控制室的布置,應(yīng)符合下列要求:1 主控制室應(yīng)位于主廠房的汽機運轉(zhuǎn)層。主控制室的面積宜按規(guī)劃容量設(shè)計。2 主控制室的盤柜布置應(yīng)滿足運行、維護和操作的要求。12.3.3 余熱發(fā)電主控制室的環(huán)境設(shè)施,應(yīng)符合下列要求:1 主控制室面向汽輪機組的一方,應(yīng)設(shè)便于觀察的玻璃窗。2 主控制室內(nèi)應(yīng)有良好的采暖、通風(fēng)、照明、隔音、隔熱、防火、防塵、防水等設(shè)施。3 主控制室內(nèi)不應(yīng)有任何工藝管道穿行通過。4 主控制室下的電纜夾層或電纜主通道,不應(yīng)有高溫汽、水管道、熱風(fēng)管道和油管道穿行通過。5 主控制室上層不宜設(shè)置有振動的設(shè)備。12.4 直流系統(tǒng)12.4.1 余熱發(fā)電直流系統(tǒng)設(shè)計,除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:1 直流電源裝置應(yīng)為雙電源380/220V輸入,并應(yīng)設(shè)置雙電源自動切換裝置,宜采用高頻開關(guān)電源裝置。直流電源宜采用1組鉛酸免維護蓄電池,并宜配置2組充電、浮充電設(shè)備,同時每只電池應(yīng)帶有在線自動監(jiān)測功能,站用電事故停電時間應(yīng)按1h計算。2 直流輸出應(yīng)設(shè)置合閘母線和控制母線,控制母線應(yīng)帶有自動調(diào)壓功能,輸出電壓宜為220V或110V。3 高壓開關(guān)柜合閘電源、直流潤滑油泵動力電源、事故照明電源等均應(yīng)引自合閘母線,電站系統(tǒng)所需的直流控制電源均應(yīng)引自控制母線。4直流動力電源及控制電源開關(guān)選擇,應(yīng)選用直流型微型斷路器或直流型塑殼斷路器,并應(yīng)按各回路容量選擇斷路器的額定電流。12.5 電氣測量儀表12.5.1 余熱發(fā)電的電氣測量儀表設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》GBJ63的有關(guān)規(guī)定。12.5.2 設(shè)置在并網(wǎng)計量關(guān)口的雙向計量電能表、CT的精度為0.2s級,PT的精度為0.2級。12.6 繼電保護和安全自動裝置12.6.1 余熱發(fā)電的繼電保護和安全自動裝置設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》GB50062的有關(guān)規(guī)定。12.7 電纜選擇與敷設(shè)12.7.1 余熱發(fā)電的電纜選擇與敷設(shè)的設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》GB 50217的有關(guān)規(guī)定。12.8 過電壓保護和接地12.8.1 余熱發(fā)電的過電壓保護和接地,應(yīng)符合現(xiàn)行相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)《交流電力工程接地設(shè)計規(guī)范》GB50065的有關(guān)規(guī)定。12.9 廠內(nèi)通信12.8.1 余熱發(fā)電的廠內(nèi)通信,應(yīng)包括余熱發(fā)電系統(tǒng)與水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)通信和發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度通信??衫盟嗌a(chǎn)線程控交換總機的富裕量,增加各崗位生產(chǎn)管理和調(diào)度通訊。12.8.2 余熱發(fā)電主控制室應(yīng)設(shè)置與地調(diào)通訊的直撥。12.10 爆炸火災(zāi)危險環(huán)境的電氣裝置12.9.1 余熱發(fā)電爆炸火災(zāi)危險環(huán)境的電氣裝置的設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058的有關(guān)規(guī)定。13 熱工自動化13.1 一般規(guī)定13.1.1 熱工自動化的設(shè)計,應(yīng)包括熱工檢測、熱工報警、熱工保護、熱工控制等方面內(nèi)容。13.1.2 當(dāng)余熱發(fā)電分期建設(shè)時,對控制方式、設(shè)備選型、公共輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等有關(guān)設(shè)施,應(yīng)全面規(guī)劃、合理安排。13.1.3 主控制室熱工報警及保護,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》
GB50049的有關(guān)規(guī)定。13.2 控制方式13.2.1 余熱鍋爐系統(tǒng)、汽輪機系統(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、化學(xué)水處理系統(tǒng)的除鹽水泵等,應(yīng)采用DCS系統(tǒng)進行控制。輔助車間的工藝系統(tǒng)(如化學(xué)水處理系統(tǒng)等),宜在本車間控制。13.2.2 電站主控制室集中控制時,應(yīng)滿足下列要求:1 應(yīng)能實現(xiàn)運行工況的監(jiān)視和控制;2 應(yīng)能實現(xiàn)異常工況的報警和緊急事故的處理。13.2.3 余熱發(fā)電DCS系統(tǒng)的設(shè)計,應(yīng)能實現(xiàn)內(nèi)部、或與水泥生產(chǎn)線DCS系統(tǒng)的實時通訊、數(shù)據(jù)互傳、聯(lián)鎖及程序控制。13.3 熱工檢測與自動調(diào)節(jié)13.3.1 熱工檢測的設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的有關(guān)規(guī)定。13.3.2 余熱發(fā)電DCS系統(tǒng)設(shè)計,應(yīng)能對主設(shè)備及發(fā)電系統(tǒng)運行工況的主要參數(shù)實現(xiàn)顯示、累計、儲存、數(shù)據(jù)處理及打印功能。13.3.3 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)置,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 余熱鍋爐汽包水位,應(yīng)設(shè)自動調(diào)節(jié)。2 當(dāng)余熱鍋爐設(shè)有噴水混合式減溫時,宜設(shè)過熱蒸汽溫度自動調(diào)節(jié)。3 汽機自動調(diào)節(jié)項目,應(yīng)根據(jù)發(fā)電系統(tǒng)的特點和汽機設(shè)備的要求確定。4 除氧器和閃蒸器應(yīng)設(shè)壓力和水位自動調(diào)節(jié)。5 減溫減壓器應(yīng)設(shè)壓力、溫度自動調(diào)節(jié)。6 需要保持一定液位運行的容器,宜設(shè)液位自動調(diào)節(jié)。13.4 聯(lián)鎖13.4.1 熱力系統(tǒng)重要輔機的自動聯(lián)鎖,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的有關(guān)規(guī)定。13.4.2 余熱發(fā)電系統(tǒng)的輸灰裝置與下游的水泥工藝系統(tǒng)輸送設(shè)備之間應(yīng)設(shè)置電氣聯(lián)鎖。13.4.3 設(shè)置在水泥工藝系統(tǒng)煙風(fēng)道上的余熱鍋爐進口、出口及旁通煙風(fēng)道的各電動調(diào)節(jié)閥之間,應(yīng)設(shè)置電氣聯(lián)鎖。13.5 電源13.5.1 熱工儀表和控制應(yīng)設(shè)安全可靠的電源。DCS系統(tǒng)應(yīng)采用不間斷電源供電。13.5.2 熱工系統(tǒng)電源的配置,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 熱工配電箱應(yīng)設(shè)兩路交流380/220V電源進線。2 熱工控制盤應(yīng)設(shè)兩路交流220V電源進線。兩路交流電源的進線應(yīng)分別引自不同的低壓站用母線段。13.6 電纜、導(dǎo)管和就地設(shè)備布置13.6.1 電纜、導(dǎo)管和就地設(shè)備布置,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的有關(guān)規(guī)定。13.6.2 露天布置的熱控設(shè)備及導(dǎo)管、閥門等部件,應(yīng)采取防塵、防雨、防凍、防高溫、防震、防腐、防止機械損傷等措施。在寒冷地區(qū)布置時,要采取有效的伴熱措施。14 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)14.0.1 采暖設(shè)計應(yīng)符合下列要求:1 位于非集中采暖地區(qū)的余熱發(fā)電如要求采暖時,其主廠房、控制室、值班室及化學(xué)水、循環(huán)水泵房等,可設(shè)置集中采暖。2 設(shè)置集中采暖的生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)建筑,在非工作時間或中斷使用時間,應(yīng)按5℃設(shè)置值班采暖。14.0.2 采暖通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)室外氣象計算參數(shù),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019的規(guī)定選用。當(dāng)該規(guī)范中無建廠地區(qū)的氣象資料時,可采用周圍地理條件相似地區(qū)的氣象資料。14.0.3 余熱發(fā)電采暖熱媒應(yīng)與工廠的采暖熱媒保持一致。當(dāng)由余熱發(fā)電供熱時,采暖熱媒應(yīng)選用熱水。一般地區(qū),宜采用95℃~70℃低溫?zé)崴?;?yán)寒地區(qū),宜采用110℃~70℃高溫?zé)崴?4.0.4 當(dāng)由余熱發(fā)電向廠區(qū)采暖供熱時,供熱系統(tǒng)中僅有一臺水泥窯設(shè)有余熱鍋爐時,應(yīng)設(shè)置備用熱源。當(dāng)有兩臺及以上水泥窯設(shè)有余熱鍋爐時,可不設(shè)置備用熱源。 當(dāng)位于非集中采暖地區(qū)設(shè)有集中采暖時,可不設(shè)置備用熱源。14.0.5 炎熱地區(qū)有人值班的控制室可設(shè)置單體空調(diào)器。14.0.6 汽機房以外各建筑的通風(fēng)設(shè)計,應(yīng)根據(jù)消除有害氣體計算風(fēng)量,當(dāng)缺乏必要資料時,可按房間換氣次數(shù)確定。換氣次數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的規(guī)定。14.0.7 主控制室、計算機房、工程師站等,當(dāng)通風(fēng)不能滿足工藝對室內(nèi)溫度、濕度要求時,應(yīng)設(shè)空氣調(diào)節(jié)裝置。14.0.8 站用高、低壓開關(guān)柜室的通風(fēng),應(yīng)符合下列規(guī)定:1 事故通風(fēng)量,應(yīng)按換氣次數(shù)不少于12次/h計算。事故排風(fēng)機宜兼作通風(fēng)換氣用。2 事故通風(fēng)通風(fēng)機的電氣開關(guān),應(yīng)分別設(shè)置在室內(nèi)、室外便于操作的位置。14.0.9 北方地區(qū)露天布置的酸、堿貯罐應(yīng)設(shè)有伴熱保溫設(shè)施。14.0.10加氯間和充氯瓶間,應(yīng)設(shè)有不小于15次/h換氣次數(shù)的機械排風(fēng)裝置,排風(fēng)口設(shè)在房間的下部,風(fēng)機應(yīng)選用防腐型。14.0.11 化驗室、天平室等應(yīng)根據(jù)工藝要求設(shè)置通風(fēng)裝置。14.0.12 采暖通風(fēng)設(shè)計,除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295、《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的規(guī)定。15 建筑結(jié)構(gòu)15.1 一般規(guī)定15.1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)滿足發(fā)電工藝設(shè)備布置要求,通道布置應(yīng)簡捷、順暢。15.1.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)根據(jù)環(huán)境保護、地區(qū)氣候特點,滿足采光、通風(fēng)、防寒、隔熱、節(jié)能、防水、防雨、隔聲等要求,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1、《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ1、《建筑模數(shù)統(tǒng)一協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ2、《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295、《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》GB50443的規(guī)定。15.1.3 主廠房、汽輪發(fā)電機基礎(chǔ)、余熱鍋爐平臺應(yīng)設(shè)沉降觀測點,沉降觀測點的設(shè)置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007的規(guī)定。15.1.4 汽輪發(fā)電機基礎(chǔ)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50040并按制造廠的要求設(shè)計;汽機房的吊車梁,應(yīng)按輕級工作制設(shè)計。15.1.5 地基基礎(chǔ)的設(shè)計,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探資料、結(jié)構(gòu)載荷,因地制宜地確定基礎(chǔ)型式及地基處理方式。必要時,應(yīng)驗算沉降及穩(wěn)定。 改、擴建工程的窯頭、窯尾余熱鍋爐的基礎(chǔ)型式及地基處理方式,應(yīng)考慮對原有建筑物的影響。15.1.6建筑物、構(gòu)筑物的抗震設(shè)防應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011執(zhí)行,并應(yīng)符合表15.1.6的規(guī)定 。表15.1.6 建筑物、構(gòu)筑物抗震設(shè)防分類 抗震設(shè)防類別 建筑物、構(gòu)筑物 乙類 主廠房(含主控制室、站用電力室) 丙類 窯頭余熱鍋爐、窯尾余熱鍋爐、水泵房、冷卻塔、化學(xué)水處理車間 丁類 除乙、丙類以外的建、構(gòu)筑物 15.1.7余熱鍋爐建筑物、構(gòu)筑物的設(shè)計,宜符合下列要求: 1 余熱鍋爐可利用相鄰車間的樓梯、通道等設(shè)施;2 余熱鍋爐系統(tǒng)的煙風(fēng)管道支架、操作平臺等的承載,經(jīng)核算允許,宜利用相鄰車間的構(gòu)筑物。15.1.8余熱發(fā)電的室內(nèi)環(huán)境、建筑構(gòu)造與裝修、生活與衛(wèi)生設(shè)施、結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、設(shè)計荷載等,除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295、《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的規(guī)定。15.2 防火、防爆與安全疏散15.2.1建筑物、構(gòu)筑物構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016的有關(guān)規(guī)定。15.2.2汽輪機頭部主油箱及油管道閥門外緣水平5m范圍內(nèi)的鋼梁、鋼柱,應(yīng)采取防火隔熱措施,其耐火極限不應(yīng)小于1h。主油箱上方的樓板開孔時,開孔水平邊緣周圍5m范圍所對應(yīng)的屋面鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件應(yīng)采取防火隔熱保護措施,其耐火極限不應(yīng)小于0.5h。15.2.3配電室、主控制室等電氣間的室內(nèi)裝修應(yīng)采用不燃燒材料。15.2.4每層建筑面積大于400m2的主廠房,安全出口不應(yīng)少于2個。當(dāng)相鄰車間設(shè)有能直接通向室外的門時,可將通向相鄰車間的門兼作第二安全出口。主廠房內(nèi)工作地點到zui近外部出口或樓梯的距離不應(yīng)超過50m。15.2.5主廠房至少應(yīng)設(shè)2部樓梯,其中應(yīng)有一部樓梯通至各層平面和樓梯所處位置的屋面。主廠房的疏散樓梯可為敞開式。15.2.6配電室內(nèi)zui遠點到疏散出口的直線距離不應(yīng)大于15m。15.2.7控制室、電纜夾層的安全出口不應(yīng)少于2個,當(dāng)建筑面積小于60m2時可設(shè)1個。15.2.8配電室、電纜夾層、控制室的門應(yīng)向疏散方向開啟。當(dāng)門外為公共走道或其他房間時,該門應(yīng)采用乙級防火門。15.2.9主廠房內(nèi)疏散走道的zui小凈寬度不宜小于1.4m。門的zui小凈寬度不宜小于0.9m。15.2.10主控制室內(nèi)裝修應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》GB50222。15.2.11余熱發(fā)電其它防火設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016、《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB50229的有關(guān)規(guī)定。15.3 建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計15.3.1 建筑物的節(jié)能設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》GB50443的規(guī)定。余熱發(fā)電主廠房的使用性能、功能特征和節(jié)能要求的分類,應(yīng)為C類。15.3.2 屋面設(shè)計,應(yīng)符合下列要求:1 屋面的坡度應(yīng)根據(jù)防水面材料、構(gòu)造及當(dāng)?shù)貧庀蟮葪l件確定。當(dāng)為改、擴建工程時,防水面材料與構(gòu)造的選擇宜與水泥生產(chǎn)線建筑一致。 鋼筋混凝土屋面坡度不應(yīng)小于1:50,金屬壓型板屋面坡度不宜小于1:10。2 各類屋面的結(jié)構(gòu)層及保溫(隔熱)層,應(yīng)采用非燃燒體材料。設(shè)保溫層的屋面,應(yīng)采取防止結(jié)露的措施。 3 凡高度超過6m的建筑物,應(yīng)設(shè)有上屋面的設(shè)施。當(dāng)垂直爬梯的高度超過6m時,應(yīng)設(shè)有護籠。15.3.4廠房的柱網(wǎng)應(yīng)整齊,并應(yīng)符合建筑模數(shù)的要求;平面梁、板的布置應(yīng)規(guī)則。15.3.5廠房內(nèi)的大型設(shè)備基礎(chǔ)、整體的地坑等,應(yīng)與廠房柱基礎(chǔ)分開設(shè)置。16 輔助及附屬設(shè)施16.0.1 余熱發(fā)電的日常檢修應(yīng)充分利用水泥工廠已有的維修設(shè)施及力量;大修應(yīng)利用社會協(xié)作條件,可采取外包或地區(qū)協(xié)作。16.0.2 余熱發(fā)電備品備件的貯存,應(yīng)符合水泥工廠設(shè)計規(guī)劃。16.0.3 余熱發(fā)電設(shè)備、管道保溫和油處理設(shè)計,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的有關(guān)規(guī)定。
附錄A 余熱發(fā)電、水泥生產(chǎn)線各建(構(gòu))筑物火災(zāi)危險性類別、耐火等級及zui小防火間距表A 余熱發(fā)電、水泥生產(chǎn)線各建(構(gòu))筑物火災(zāi)危險性類別、耐火等級及zui小防火間距 序 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ⒑ ⒒ ⒓ ⒔ ⒕ ⒖ ⒗ ⒘ ⒙ ⒚ ⒛ 生產(chǎn)火災(zāi)危險性類別 丁 丙 戊 戊 戊 戊 丁 丁 戊 戊 戊 乙 丙 丁 丙 丙 丙 zui低耐火等級 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 一 二 二 二 一 二 序 號 生產(chǎn)火災(zāi)危險性類別 zui低耐火等級 建(構(gòu))筑物名稱 間距 建(構(gòu)) 筑物名稱 余熱發(fā)電 主廠房 站用電力室 機力通風(fēng)冷卻塔 自然通風(fēng)冷卻塔 循環(huán)水泵房 化學(xué)水處理 窯頭余熱鍋爐 窯尾余熱鍋爐 水泥生產(chǎn) 原料預(yù)均化堆場 鋼筋混凝土圓庫 原料、水 泥 粉 磨 煤粉制備 窯頭點火油庫 熟料儲存庫 輔助生產(chǎn) 總降壓變電站 車間變電所 中央控制室 車間辦公室 廠內(nèi)道路路邊 廠內(nèi)鐵路中心線 8 丁 二 窯尾余熱鍋爐 13 13 25 20 15 15 12 - 13 13 13 13 12 12 15 13 13 14 6 9 7 丁 二 窯頭余熱鍋爐 10 10 25 20 10 10 - 12 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6 9 6 戊 二 化學(xué)水處理 10 10 25 20 10 - 10 15 10 10 10 10 10 10 15 10 10 10 6 9 5 戊 二 循環(huán)水泵房 10 10 25 20 - 10 10 15 10 10 10 10 10 10 15 10 10 10 6 9 4 戊 二 自然通風(fēng)冷卻塔 20 20 15 - 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 10 15 3 戊 二 機力通風(fēng)冷卻塔 25 25 - 15 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 15 25 2 丙 二 站用電力室 10 - 25 20 10 10 10 13 10 10 10 12 12 12 15 12 10 12 6 6 1 丁 二 主廠房 - 10 25 20 10 10 10 13 10 10 12 12 12 10 15 12 10 12 6 9 注:1 防火間距應(yīng)按相鄰兩建筑物、構(gòu)筑物外墻的zui近距離計算; 2 整個一座廠房或一座廠房應(yīng)按其中火災(zāi)危險性zui大的部分來決定;3 主廠房應(yīng)含電站主控制室,主控制室的生產(chǎn)火災(zāi)危險性類別應(yīng)為戊類;4 噴水池距總降戶外變壓器應(yīng)為50m~80m,距煤露天堆場應(yīng)為50m,距其它建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)為30m; 5 當(dāng)采暖室外計算溫度為-20℃以下地區(qū)時,冷卻設(shè)施與建筑物、構(gòu)筑物的間距,應(yīng)按表列數(shù)值增加25%;6 天橋的生產(chǎn)火災(zāi)危險性類別:煤粉應(yīng)為乙類;煤輸送應(yīng)為丙類;橋下設(shè)有電纜橋架的應(yīng)為丙類;其它應(yīng)為戊類。物料輸送天橋的zui低耐火等級應(yīng)為三級;行人天橋的zui低耐火等級應(yīng)為二級;7 當(dāng)改、擴建工程的已有車間防火間距無法滿足本表規(guī)定時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016的有關(guān)要求采取相應(yīng)措施。
本規(guī)范用詞說明1 為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴(yán)格程度不同的用詞,說明如下:1) 表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的用詞: 正面詞采用 必須 ; 反面詞采用 嚴(yán)禁 。2) 表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞: 正面詞采用 應(yīng) ; 反面詞采用 不應(yīng) 或 不得 。3) 表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞: 正面詞采用 宜 ; 反面詞采用 不宜 。4) 表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞:采用 可 。2 條文中指定應(yīng)按其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時,寫法為 應(yīng)符合 的規(guī)定 ,或 應(yīng)按 執(zhí)行 。 (報批稿)1 總 則1.0.1 本條是本規(guī)范制定的目的,是zui基本的要求。為貫徹國家的能源綜合利用基本方針政策制定本規(guī)范。本條將體現(xiàn)《國務(wù)院批轉(zhuǎn)國家經(jīng)貿(mào)委等部門關(guān)于進一步開展資源綜合利用意見通知》(國發(fā)[1996]36號)、國家發(fā)改委等8部委局的《關(guān)于加快水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見的通知》(發(fā)改運行〔2006〕609號)的基本要求。1.0.3 余熱發(fā)電是資源綜合利用、提高資源的有效利用率的主要手段,是國家《清潔生產(chǎn)促進法》、能源政策所提倡的。水泥工廠的余熱發(fā)電應(yīng)符合國家產(chǎn)業(yè)政策,這些政策有國家八部委《關(guān)于加快水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見的通知》、《水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》和《水泥工業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃》等,政策要求淘汰落后生產(chǎn)能力、提高新型干法水泥比重、采用余熱發(fā)電生產(chǎn)線、 十一五 期間水泥單位產(chǎn)品綜合能耗下降25%等。規(guī)劃中明確提出繼續(xù)支持大型新型干法水泥,鼓勵余熱發(fā)電項目,一些省市對2000t/d及以上生產(chǎn)線應(yīng)同步規(guī)劃余熱發(fā)電(可分步實施),作為水泥項目的核準(zhǔn)依據(jù)。因此,作為設(shè)計基本原則如廢氣余熱資源的定位、利用要求在本規(guī)范第3章有明確地規(guī)定。在工程設(shè)計方面,為了保證在水泥生產(chǎn)線建成以后較合理的利用廢氣余熱,在水泥生產(chǎn)線的設(shè)計中應(yīng)預(yù)留相關(guān)系統(tǒng)接口的可能,包括工藝流程、場地、總降變電站、給水系統(tǒng)等,以利在以后建設(shè)過程中能順利進行,在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295中也都有明確的規(guī)定。1.0.4 當(dāng)余熱發(fā)電為熱電聯(lián)供或設(shè)有補燃鍋爐的余熱發(fā)電設(shè)計時,相關(guān)部分如熱負(fù)荷、換熱站、運煤系統(tǒng)、燃煤制備、除灰渣系統(tǒng)等與小型火力發(fā)電相同,應(yīng)執(zhí)行《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049;燃煤進廠、儲存及爐渣、粉煤灰利用的儲存運輸?shù)扰c水泥生產(chǎn)線密切相關(guān),應(yīng)執(zhí)行《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的規(guī)定。1.0.5 余熱發(fā)電是附屬于水泥生產(chǎn)線的余熱資源回收綜合利用工程,部局在水泥生產(chǎn)線中間,是水泥工廠的一個車間。因而余熱發(fā)電的環(huán)保與勞動安全衛(wèi)生設(shè)計應(yīng)執(zhí)行待發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)(原是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))《水泥工業(yè)環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》、《水泥工業(yè)勞動安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定》,上述兩個規(guī)定已涵蓋余熱發(fā)電工程設(shè)計,故本規(guī)范不再重復(fù)規(guī)定。1.0.6 水泥工廠余熱發(fā)電設(shè)計,必須體現(xiàn)國家當(dāng)前的一系列技術(shù)經(jīng)濟方針、政策,執(zhí)行國家頒發(fā)的有關(guān)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。因此,做好水泥工廠余熱發(fā)電設(shè)計,除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外,還應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行的國家有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。2 術(shù) 語 2.0.1 制定本章的目的是將有關(guān)水泥工廠余熱發(fā)電工程的術(shù)語給予合理的統(tǒng)一和規(guī)范化,以利于該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展和國內(nèi)外技術(shù)交流。2.0.6 熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電聯(lián)供無本質(zhì)上的區(qū)別,都是在生產(chǎn)電能的同時還可供熱。熱電聯(lián)產(chǎn)-作為企業(yè)供熱的自備電站機組容量的確定原則是 以熱定電 ,在某種意義上是供熱是 主產(chǎn)品 , 副產(chǎn)品 是電力。余熱發(fā)電機組容量是 以余熱定電 ,電力是主產(chǎn)品,副產(chǎn)品可以兼顧供熱。關(guān)于供熱,水泥工廠的熱負(fù)荷往往不大,如生活用熱(洗?。⒈狈綇S的水泥磨、煤磨收塵器的伴熱保溫、廠區(qū)采暖等,在熱力系統(tǒng)設(shè)計中采取一些措施是可以兼顧供熱的。為區(qū)別于 熱電聯(lián)產(chǎn) 而采用了 熱電聯(lián)供 一詞,并明確在生產(chǎn)電能的同時可用熱水或蒸汽向用戶常年定時(洗?。?季節(jié)(采暖、伴熱保溫)供熱。2.0.7 火力發(fā)電廠的 主廠房 由汽輪發(fā)電機組、鍋爐間、煤倉間、除氧間、鍋爐給水泵間等組成。水泥工廠余熱發(fā)電由帶補燃鍋爐發(fā)展到不帶補燃鍋爐的純余熱發(fā)電,其主廠房的叫法也沿用下來,已約定俗成地將汽輪發(fā)電機組、除氧間、鍋爐給水泵間及同建筑內(nèi)的站用電力室、主控制室合稱為 主廠房 。3 基本規(guī)定3.0.1 新型干法水泥生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)的 廢氣 ,是指水泥生產(chǎn)系統(tǒng)不再利用或不影響如生料烘干、煤磨烘干用風(fēng)的風(fēng)溫、風(fēng)量要求的廢氣。3.0.2 本條規(guī)定了余熱發(fā)電工程建設(shè)的原則2 本款為強制性條文。要求余熱發(fā)電工程的建設(shè)不應(yīng)提高熟料可比綜合能耗和降低熟料產(chǎn)量。余熱發(fā)電的廢氣利用的前提是在保證水泥生產(chǎn)線設(shè)計指標(biāo)(熟料熱耗、熟料產(chǎn)量、熟料電耗)沒有負(fù)面影響的條件下進行,也就是說不能以提高熟料熱耗、電耗、降低熟料產(chǎn)量為代價。根據(jù)研究及實際生產(chǎn)情況,一般規(guī)律,當(dāng)熟料熱耗增加或減少7~8 4.1816kJ/kg時,噸熟料余熱發(fā)電量也相應(yīng)增加或減少1kWh以上。也就是說,為了多發(fā)電而增加燒成熱耗其結(jié)果是每多發(fā)1kWh電,窯系統(tǒng)將多消耗1kg左右標(biāo)準(zhǔn)煤的燃料。我國近年全國火電平均供電煤耗(標(biāo)煤)為357g/kWh,加上線損率6.85%,用戶的用電煤耗(標(biāo)煤)為381 g/kWh。采用提高熟料熱耗增加發(fā)電量的方法是能源的浪費,是不能提倡的。這里值得注意的是《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》GB50443-2007,給出了 可比熟料綜合能耗 的規(guī)定,其定義是 在統(tǒng)計期內(nèi)生產(chǎn)1t熟料消耗的各種能量,經(jīng)統(tǒng)一修正并折算成標(biāo)準(zhǔn)煤后所得的綜合能耗 。這應(yīng)包括烘干原、燃料和燒成熟料消耗的燃料、電耗,經(jīng)統(tǒng)一修正后折算成標(biāo)準(zhǔn)煤,這為余熱發(fā)電的余熱利用的考核提供了準(zhǔn)則。這就意味著如果因余熱發(fā)電對水泥生產(chǎn)工藝改造而增加的電耗或熱耗,應(yīng)計入燒成的綜合能耗,在計算余熱發(fā)電的系統(tǒng)熱效率時將增加的電耗或熱耗計入余熱發(fā)電用熱量。3 余熱利用的廢氣參數(shù)的正確確定,關(guān)系到余熱利用的充分性與可靠性。生產(chǎn)線的燒成系統(tǒng)設(shè)計一般是根據(jù)原料加工性能試驗推薦的方案進行熱工計算與選型,但投產(chǎn)后隨著原燃料的變化,又受管理水平、操作習(xí)慣影響,實際運行參數(shù)與設(shè)計確有差異。故本條規(guī)定在水泥生產(chǎn)線建成穩(wěn)定運行一段時間后進行熱工調(diào)查,熱工調(diào)查中通過熱工標(biāo)定取得實際運行參數(shù),再與運行紀(jì)錄進行對照分析后確定余熱利用的廢氣參數(shù)與熱力系統(tǒng)配置。這樣既使余熱得到充分地利用,又使熱力系統(tǒng)合理,既不影響燒成系統(tǒng)的熱工穩(wěn)定又確保生產(chǎn)的正常運行。其中 熱工調(diào)查 范圍較寬,工作中可視具體情況選擇熱工標(biāo)定、局部熱工數(shù)據(jù)測量、歷史數(shù)據(jù)收集分析等方式。 5 本款是針對改、擴建項目的強制性條文。在原有水泥生產(chǎn)線增加余熱利用系統(tǒng)時,因原生產(chǎn)線設(shè)計時沒有考慮余熱利用的因素,因此應(yīng)對相關(guān)設(shè)備如窯尾高溫風(fēng)機、窯頭風(fēng)機等的能力進行核算。針對核算結(jié)果,如原有設(shè)備能力不足時,可采取措施調(diào)整余熱發(fā)電設(shè)施的相關(guān)參數(shù)進行彌補,如減少余熱鍋爐系統(tǒng)煙氣阻力等措施以適應(yīng)原有設(shè)備,當(dāng)彌補措施不能滿足要求時,則應(yīng)對原有設(shè)備進行改造或更換。同時還應(yīng)對增加余熱鍋爐后對原水泥生產(chǎn)線的影響進行分析,如對增濕塔、窯尾除塵器、窯頭除塵器使用效果的分析,確保原有設(shè)備運行正常,如分析結(jié)果不能滿足生產(chǎn)要求或除塵器的排放標(biāo)準(zhǔn)達不到國標(biāo)要求時, 應(yīng)采取有效措施達標(biāo)。3.0.3 關(guān)于新建、擴建水泥工廠生產(chǎn)線的余熱發(fā)電設(shè)計指標(biāo)根據(jù)據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》的要求主要產(chǎn)品單位能耗指標(biāo):2010年總體達到或接近20世紀(jì)90年代初期國際先進水平,其中大中型企業(yè)達到本世紀(jì)初國際先進水平;2020年達到或接近國際先進水平。本條規(guī)定按照這個精神,其余熱發(fā)電涉及指標(biāo)應(yīng)有超前意識,但又應(yīng)是經(jīng)過努力可以做到的。關(guān)于評價余熱發(fā)電涉及的指標(biāo),國內(nèi)、國際上尚無一個明確的標(biāo)準(zhǔn),但在國內(nèi)似乎已形成 噸熟料余熱發(fā)電量 的高低就代表余熱發(fā)電技術(shù)水平的高下,但這是誤區(qū)。水泥燒成系統(tǒng)的熟料熱耗、熟料形成熱、原料烘干所需廢氣溫度與熱量等對余熱發(fā)電是有影響的。運用 噸熟料余熱發(fā)電量 的指標(biāo),其前提是當(dāng)熟料產(chǎn)量、熟料熱耗、用于發(fā)電的廢氣參數(shù)、用于原燃料烘干的廢氣參數(shù)條件大體相同的條件下,采用 噸熟料余熱發(fā)電量 來對不同的余熱電站技術(shù)方案進行評價是可行的;當(dāng)熟料的熱耗不同、原料水分不同(涉及原料烘干在窯尾取風(fēng)溫度不同),對余熱發(fā)電的影響是不同的,此時用 噸熟料余熱發(fā)電量 來衡量余熱發(fā)電技術(shù)的高低是不公平的。為此有的設(shè)計、應(yīng)用單位為說明自己有先進的水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)從而有很高的發(fā)電量,采用不報熟料熱耗、利用三次風(fēng)或其它水泥生產(chǎn)用的高溫氣體來發(fā)電、在發(fā)電機功率表上做手腳、低報熟料實際產(chǎn)量等不正當(dāng)手段進行不實宣傳。實際上是動用了生產(chǎn)工藝用熱風(fēng)來提高發(fā)電量,提高了燒成熱耗,降低了能源利用率,違背了純低溫余熱發(fā)電應(yīng)遵循的基本原則。有的設(shè)計單位和實施企業(yè)為多發(fā)電,動用了工藝用熱風(fēng)(如三次風(fēng)),發(fā)電量上去了,但熟料熱耗也上去了。正如前面所述,水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的內(nèi)涵,是將水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的并且水泥生產(chǎn)過程本身已不能再利用的余熱回收而轉(zhuǎn)化為電能。因此,采用理論上的 混合熱效率 (既不是熱效率,也不是相對熱效率,這里簡稱為 熱效率 )來對不同的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的熱量轉(zhuǎn)換效果進行評價是可行的,可以消除熟料熱耗、熟料形成熱、燒成系統(tǒng)設(shè)備散熱、原燃料烘干所需廢氣參數(shù)、電站熱力系統(tǒng)構(gòu)成方式及蒸汽參數(shù)、熟料實際產(chǎn)量和規(guī)模、廢熱取熱方式等因素的影響。故本規(guī)范的設(shè)計指標(biāo)采用了 熱效率 的概念。定義:水泥窯低溫廢氣純余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率,是指可用于發(fā)電的水泥窯廢氣總余熱量轉(zhuǎn)化為電能的比例。其數(shù)學(xué)表達式為: =(D 3600)/ Qi式中: 熱效率%; D 發(fā)電功率kW; Qi 可用于發(fā)電的總余熱量 kJ/h。物理意義:發(fā)電功率D:即是余熱發(fā)電系統(tǒng)輸出功率,單位為kW可用于發(fā)電的總余熱量 Qi由以下幾部分組成,即 Qi=QSP+QAQC+Qtt+Qgt,① QSP為可用于發(fā)電的窯尾廢氣余熱,其計算方法為:Qsp=Vzs(Tjs Ctjs-Ths Cths)+Vys (Ths Cths -135 1.42)式中:Qsp 為可用于發(fā)電的窯尾總廢氣熱量,kJ/hVzs 窯尾預(yù)熱器排出的總廢氣量(標(biāo)況,下同),m3/hTjs 窯尾預(yù)熱器排出的廢氣平均溫度,℃Ctjs 對應(yīng)于Tjs的窯尾廢氣比熱,kJ/m3 ℃Ths 物料烘干所需要的廢氣平均溫度,℃Cths 對于應(yīng)Ths的窯尾廢氣比熱,kJ/m3 ℃Vys 扣除物料烘干所需窯尾廢氣量后剩余的窯尾廢氣量,m3/h135 扣除物料烘干所需窯尾廢氣量后剩余的窯尾廢氣進入收塵器金屬構(gòu)件不結(jié)露的允許zui低溫度,135℃1.42 對應(yīng)于135℃的窯尾廢氣比熱,1.42kJ/m3 ℃② QAQC為可用于發(fā)電的窯頭廢氣余熱,其計算方法為: QAQC=VZA(TjA CtjA-Tl Ctl)式中:QAQC 可用于發(fā)電的窯頭總廢氣余熱量,kJ/hVZA 電站不投入運行時(或無余熱發(fā)電)冷卻機總排入大氣的廢氣量,m3/hTjA 電站不投入運行時(或無余熱發(fā)電)冷卻機出口總排入大氣的廢氣平均溫度,℃CtjA 對應(yīng)于TjA的冷卻機出口排入大氣廢氣比熱,kJ/m3 ℃Tl 余熱鍋爐zui低工段 熱水段理論上廢氣溫度的下限值,視系統(tǒng)配置不同通常在80℃~120℃之間,考核計算取值為100℃。Ctl 對應(yīng)于Tl的廢氣比熱,kJ/m3 ℃③ Qtt為用于發(fā)電的窯胴體廢熱熱量,單位為kJ/h。對于窯胴體廢熱熱量,目前有部分水泥工廠進行了部分回收,但未用于發(fā)電,其它絕大部分水泥工廠都未回收。當(dāng)將窯胴體廢熱熱量回收并用于發(fā)電時,計算發(fā)電系統(tǒng)熱效率應(yīng)按實際回收的窯胴體廢熱熱量計算。④ Qqt為用于發(fā)電的其它熱量,單位為kJ/h。對于不同的余熱發(fā)電技術(shù)或不同的水泥工廠,其用于發(fā)電的熱量除前述廢氣熱量外,有可能還利用其它熱量,如:為了多發(fā)電,利用窯的部分二次風(fēng)或三次風(fēng),這樣勢必增加熟料熱耗,因此應(yīng)將熟料增加的熱耗或抽取的用于發(fā)電的二次風(fēng),三次風(fēng)熱量應(yīng)計入發(fā)電用熱量;如果為了多發(fā)電,改變物料烘干方式,將原本用于烘干的廢氣全部用于發(fā)電,另用燃燒燃料的熱風(fēng)爐烘干物料,或者用其它方法烘干物料。但無論采用何種方式,應(yīng)將物料烘干所用的熱量計入發(fā)電用熱量。水泥生產(chǎn)燒成系統(tǒng)因配套建設(shè)余熱發(fā)電所增加的其它能源消耗(含電耗增加),換算為熱量后均應(yīng)計入發(fā)電用熱量。關(guān)于水泥窯余熱[MS1] 發(fā)電系統(tǒng)熱效率,依據(jù)不同規(guī)模的生產(chǎn)線、不同地區(qū)(南方、北方、沿海地區(qū)與西部地區(qū))的計算大致在20.5%~18.5%左右。關(guān)于水泥窯余熱[MS2] 發(fā)電系統(tǒng)站用電率,根據(jù)計算統(tǒng)計6MW以上機組北方地區(qū)在6%左右,南方地區(qū)在6.6%左右,3MW以下機組北方地區(qū)在7%左右,南方地區(qū)在7.5%左右。在調(diào)查過程中核查站用電率較為困難,多數(shù)拿不出準(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù),但大多認(rèn)為規(guī)范給出的數(shù)據(jù)可以做到,如精心管理肯定會低于給出數(shù)據(jù)。關(guān)于水泥窯余熱[MS3] 發(fā)電系統(tǒng)相對于窯的運轉(zhuǎn)率,根據(jù)編寫組函調(diào)、訪問、查詢我國水泥行業(yè)余熱發(fā)電的設(shè)計、運行數(shù)據(jù),選擇有代表性的運行在一年以上的17臺機組運行數(shù)據(jù)見表3.0.3。表3.0.3 新型干法純余熱發(fā)電系統(tǒng)相對于水泥窯的運轉(zhuǎn)率匯總表 序號 省市 企 業(yè) 名 稱 生產(chǎn)線 t/d 裝機 MW 生產(chǎn)線運行時數(shù) h/a 余熱發(fā)電運行 時數(shù) h/a 相對運轉(zhuǎn)率 % 備 注 浙江 1 xxxx水泥有限公司 4000 9 809. 7598 94.8 2 浙江xx水泥有限公司 1000 2 7530 7160 95.08 3 浙江省xx股份有限公司 1200 1.5 7947.8 7940.5 98.9 4 xxxxxx水泥有限公司 2500 6 7811 7882 100.9 5 xxxxxx建材有限公司 4000 6 7990 8000 100.1 6 xx集團xxxx建材有限公司 5000 6 7719 7767.5 100.6 江蘇 7 xx市xx水泥有限公司 2000 3 7488 7595 101.4 江西 8 xxxxx廠 2500 3 6851 6406 93.43 9 xx水泥 3 4200 18.5 20479* 8369 122.6 *單線平均6826 h/a 10 江西xxxx水泥有限公司 1200 1.5 7400 7000 94.6 安徽 11 xxxx水泥股份有限公司 2 2500 18.5 16834.92* 7208.78 85.6 *單線平均8418 h/a 12 安徽省xx水泥工廠 4000 6.48 8196.25 8196.25 100 5000 8.1 8204.48 8047.85 98.1 13 xxxx水泥有限公司 2 4500 17 16423* 8423 102.6 *單線平均8210.5 h/a 14 安徽xxxx水泥有限公司 4000+ 5000 16455.42* 7478.15 (余熱發(fā)電運行11個月) 91.7 *生產(chǎn)線折算運行11個月的平均時數(shù):8227-720=8155 河北 15 xxxx水泥股份有限公司 2 4000 18 7800 7200 92.3 16 xxxxx水泥有限公司 2500 4.5 8400 6984 83.1 山東 17 山東xx水泥有限公司 5000 6 7493.78 7200 96.1 從運行數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn),有的廠余熱發(fā)電的相對水泥窯的運轉(zhuǎn)率高于100%,究其原因是當(dāng)停窯后為保護設(shè)備安全需要,窯尾風(fēng)機應(yīng)延時停機,此時余熱鍋爐尚可換熱但產(chǎn)汽量逐減,此時余熱發(fā)電系統(tǒng)處于減負(fù)荷運行狀態(tài),因而形成余熱發(fā)電運轉(zhuǎn)時數(shù)多于燒成系統(tǒng)。另外有5臺機組是二條及以上生產(chǎn)線配置1臺機組的,其運行情況只要有1條窯生產(chǎn)而余熱鍋爐產(chǎn)汽量能滿足汽輪機組的zui低要求時,則發(fā)電系統(tǒng)就不停機??v觀這5臺機組的相對于水泥窯的運轉(zhuǎn)率由85.6%~122.6%不等,故余熱發(fā)電系統(tǒng)對應(yīng)水泥窯的運轉(zhuǎn)率不好確定。從上表1條窯帶1臺發(fā)電機組的12個廠13臺機組的統(tǒng)計數(shù)據(jù),余熱發(fā)電對應(yīng)的水泥窯運轉(zhuǎn)率在93%以下有2臺機組,95%左右有4臺機組,98%以上的有7臺機組。綜合上述情況水泥窯余熱[MS4] 發(fā)電系統(tǒng)相對于窯的運轉(zhuǎn)率定為95%是可行的。3.0.4 在生產(chǎn)控制上,余熱發(fā)電系統(tǒng)它是水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的一個分支,但它又有獨立于水泥生產(chǎn)系統(tǒng)之外的特點。為水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)電系統(tǒng)的安全,兩者之間的控制聯(lián)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸、必須及時、準(zhǔn)確、有效,故余熱發(fā)電系統(tǒng)的控制水平的不能低于水泥生產(chǎn)線。余熱發(fā)電的前提是確保生產(chǎn)線的正常運行,電站系統(tǒng)的控制需要廢氣系統(tǒng)投、切余熱鍋爐煙道閥門或調(diào)整閥門開度時,必須事先通知水泥線中控室進行相應(yīng)操控。因此,余熱鍋爐的進口、出口及旁通閥門的運行操作只能在水泥生產(chǎn)線中央控制室進行操控或授權(quán)操控,否則將影響水泥線正常生產(chǎn)。電站系統(tǒng)調(diào)節(jié)需要依據(jù)廢氣系統(tǒng)參數(shù)進行發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)控,因此閥門的開關(guān)量(對應(yīng)的風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)溫)必須反饋至電站控制系統(tǒng)和水泥生產(chǎn)線控制系統(tǒng)。 4 余熱資源的確定、熱力系統(tǒng)與裝機規(guī)模4.1 余熱資源的確定4.1.1水泥生產(chǎn)過程的廢氣是指水泥燒成系統(tǒng)的廢氣,一是窯頭熟料冷卻機在冷卻物料過程中產(chǎn)生的廢氣余熱;二是窯尾預(yù)熱器出口廢氣。這些廢氣在水泥生產(chǎn)上還要用于煤粉制備、生料粉磨烘干中使用,故余熱發(fā)電所用廢氣在梯級利用的原則下,既不能影響水泥生產(chǎn)用熱的要求,也能回收廢氣余熱用于發(fā)電,如窯尾廢氣余熱利用只能用出末級預(yù)熱器與生料粉磨要求風(fēng)溫之間溫差的余熱。在3.0.3條文說明中提到了單純追求余熱發(fā)電量指標(biāo)而影響水泥生產(chǎn)正常用熱需求,如為多發(fā)電,人為地提高廢氣溫度、占用三次風(fēng)等而加大了燒成熱耗,從而引起整個系統(tǒng)一次能源消耗的隱性增長,這是不符合我國能源政策的。4.1.1同規(guī)模水泥窯,由于生產(chǎn)操作和原、燃料成分及水分不同,可利用余熱資源量存在較大差異,所以在實施余熱發(fā)電前應(yīng)對工廠現(xiàn)有系統(tǒng)進行能源審計,審計中應(yīng)對余熱資源進行熱工調(diào)查,并對其能源使用的情況進行全面分析,對于能耗指標(biāo)明顯高于國內(nèi)平均水平的生產(chǎn)線,應(yīng)按評估進行整改后的參數(shù)確定合理的余熱資源量。4.1.3本條規(guī)定了窯尾預(yù)熱器出口廢氣余熱的利用應(yīng)滿足水泥生產(chǎn)線原、燃料烘干的要求,其要求就是廢氣到達磨機入口的風(fēng)溫應(yīng)滿足水泥工藝的要求??紤]到廢氣在管道輸送中的沿途溫降,因此在設(shè)計上余熱鍋爐出口廢氣溫度的設(shè)計取值應(yīng)高于原、燃料烘干要求風(fēng)溫,高多少應(yīng)由計算確定,必要時還應(yīng)加點裕量以確保水泥生產(chǎn)用熱要求。4.1.4水泥生產(chǎn)過程的廢氣是指水泥燒成系統(tǒng)的廢氣,一是窯頭熟料冷卻機在冷卻物料過程中產(chǎn)生的廢氣余熱;二是窯尾預(yù)熱器出口廢氣。這些廢氣在水泥生產(chǎn)上還要用于煤粉制備、生料粉磨烘干中使用,故余熱發(fā)電所用廢氣在梯級利用的原則下,既不能影響水泥生產(chǎn)用熱的要求,也能回收廢氣余熱用于發(fā)電,如窯尾廢氣余熱利用只能用出末級預(yù)熱器與生料粉磨要求風(fēng)溫之間溫差的余熱。在3.0.3條文說明中提到了單純追求余熱發(fā)電量指標(biāo)而影響水泥生產(chǎn)正常用熱需求,如為多發(fā)電,人為地提高廢氣溫度、占用三次風(fēng)等而加大了燒成熱耗,從而引起整個系統(tǒng)一次能源消耗的隱性增長,這是不符合我國能源政策的。4.1.5窯頭、窯尾余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽混合后一起進入汽輪機做功,兩臺鍋爐的參數(shù)應(yīng)相近。在余熱鍋爐蒸汽參數(shù)優(yōu)化中,避免壓差過大導(dǎo)致壓力較低的鍋爐產(chǎn)汽量不足,而當(dāng)窯尾溫度過低時,可適當(dāng)提高窯頭余熱鍋爐的蒸汽溫度,使混合后的蒸汽參數(shù)滿足汽輪機進汽要求,確保汽輪機的效率。4.2 熱力循環(huán)系統(tǒng)及裝機方案4.2.1 余熱發(fā)電系統(tǒng)由于對熟料冷卻機、窯尾預(yù)熱器廢氣取熱方式、系統(tǒng)構(gòu)成、循環(huán)參數(shù)的不同,所形成的熱力循環(huán)系統(tǒng)是不同的。目前國內(nèi)水泥工廠余熱發(fā)電采用的熱力系統(tǒng),基本可分為以下三種方式:單壓熱力循環(huán)系統(tǒng)、雙壓(或多壓)混汽熱力循環(huán)系統(tǒng)和帶熱水閃蒸器的混壓熱力循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較單壓熱力循環(huán)系統(tǒng)余熱回收效率偏低、系統(tǒng)排出口廢氣溫度較高時,應(yīng)考慮采用雙壓(或多壓)混汽系統(tǒng)或帶熱水閃蒸器的混壓系統(tǒng)。熱力循環(huán)系統(tǒng)的選取,應(yīng)根據(jù)廢氣參數(shù)、主廠房與余熱鍋爐的距離經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。當(dāng)汽輪機主廠房與窯頭余熱鍋爐距離較近時,采用雙壓或多壓混汽系統(tǒng)有一定的適宜性;當(dāng)汽輪機主廠房與窯頭余熱鍋爐距離較遠時,可考慮采用帶熱水閃蒸器的混壓系統(tǒng)。4.2.2 為提高系統(tǒng)熱效率,過熱蒸汽溫度盡可能接近廢氣溫度,蒸汽壓力的選擇則應(yīng)綜合考慮汽輪機效率(單位汽耗)等因素經(jīng)過多方案技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。4.2.3~4.2.4 根據(jù)調(diào)查資料,同一廠區(qū)建有二條或三條水泥窯時,選用一臺機組的余熱電站,具有投資省、建設(shè)快、機組全年停機時間短的優(yōu)點,但當(dāng)較大一臺水泥窯運轉(zhuǎn)率偏低時,會造成機組效率明顯下降,如長期在低負(fù)荷下運行時甚至影響到機組的壽命。5 總平面布置 5.1一般規(guī)定5.1.1余熱發(fā)電是水泥工廠一個車間,故余熱電站的總平面規(guī)劃設(shè)計的要求,應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的相應(yīng)規(guī)定。余熱發(fā)電是資源綜合利用、提高資源的有效利用率的主要手段,是國家能源政策所提倡鼓勵的,建設(shè)余熱發(fā)電是必然趨勢。因此,規(guī)定了余熱發(fā)電設(shè)計應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃。統(tǒng)籌規(guī)劃中當(dāng)余熱發(fā)電不與水泥生產(chǎn)線同步建設(shè)時,應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的規(guī)定 水泥生產(chǎn)線設(shè)計中宜預(yù)留窯頭和窯尾廢氣余熱利用的建設(shè)場地及系統(tǒng)接口 ,也就是說工廠的總平面規(guī)劃、設(shè)計也應(yīng)留有建設(shè)余熱發(fā)電的可能。統(tǒng)籌規(guī)劃的另一項工作就是合理利用現(xiàn)有設(shè)施、減少拆遷而節(jié)省投資和縮短建設(shè)周期。統(tǒng)籌規(guī)劃時要注意施工時對生產(chǎn)的影響縮小到zui低程度。5.1.2 一般情況下水泥生產(chǎn)線雖然沒有明確擴建規(guī)劃,出于規(guī)模效益理念擴建僅為時間早晚問題。對于余熱發(fā)電主廠房位置的選擇,考慮到水泥生產(chǎn)線擴建后,為便于管理與節(jié)省投資,應(yīng)避免形成兩個主廠房(汽機房),故要求將主廠房靠近二期工程側(cè)。5.1.3 余熱發(fā)電的各車間分布在燒成車間附近,不管與生產(chǎn)線同步建設(shè)還是后建設(shè)的改、擴建工程,它的綠化應(yīng)是工廠綠化的一部分,應(yīng)是統(tǒng)一協(xié)調(diào)的。關(guān)于綠地率,在《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295中規(guī)定:新建工廠不宜小于15%,改、擴建工程不宜小于10%;廠區(qū)綠地率不應(yīng)大于20%。當(dāng)余熱發(fā)電與生產(chǎn)線同步建設(shè)時,綠地率由工廠的總平面設(shè)計統(tǒng)一控制;當(dāng)余熱發(fā)電是改、擴建工程時,綠地率的控制指標(biāo)應(yīng)執(zhí)行不宜小于10%要求。如果水泥生產(chǎn)線本身已是改、擴建工程,在它的基礎(chǔ)上再建余熱發(fā)電,綠地率很難做到不宜小于10%的要求,鑒于這種情況,故本條沒有規(guī)定綠地率指標(biāo),僅要求與工廠綠化相協(xié)調(diào)。5.1.5 建筑物和構(gòu)筑物的耐火等級,本條規(guī)定為強制性條款。本條依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016、《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的規(guī)定,結(jié)合水泥工廠余熱發(fā)電生產(chǎn)過程中的火災(zāi)危險性類別,參照《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049、《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB50229的有關(guān)規(guī)定并保持相一致,確定了建筑物和構(gòu)筑物的zui低耐火等級。5.2 主要建筑物和構(gòu)筑物的布置5.2.1余熱發(fā)電是資源綜合利用重要手段,所求是zui大限度地回收余熱資源,避免長管道的熱力損失與壓力損失,所以規(guī)定了主廠房應(yīng)靠近余熱鍋爐。另外,發(fā)電機的并網(wǎng)接入聯(lián)絡(luò)線出線順暢是汽機房的朝向選擇條件之一,考慮到余熱發(fā)電的特點,主廠房布置是在燒成附近,而工廠的總降位置、方位變化多端,要求出線順暢確有困難,因此,僅提出 宜使┄出線順暢 的要求。當(dāng)同一廠區(qū)擁有三條及以上水泥窯時,尤其是水泥生產(chǎn)線是規(guī)劃外分期建設(shè)的,工廠總平面布置燒成系統(tǒng)不是很集中,如果集中建一個汽機房,勢必造成有的余熱鍋爐到汽機房距離較長,較長的主蒸汽管道的溫降、壓降增大而降低余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率。當(dāng)采取技術(shù)措施后、主蒸汽阻力降仍超過0.2MPa或溫降超過20℃時,如果通過技術(shù)經(jīng)濟比較集中建一個汽機房不合理時,只好另設(shè)一個汽機房。關(guān)于合理不合理的判斷,定性勉強可以掌握而定量確實較難,就是說控制壓降0.2MPa或溫降20℃也僅相對于目前一般技術(shù)與裝備水平是 合理的 ,故規(guī)定中是 宜 分設(shè)主廠房。5.2.3各建筑物和構(gòu)筑物之間的防火間距,是依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50049規(guī)定的各建(構(gòu))筑物間的zui小防火間距確定的,沒有放寬也沒有從嚴(yán)。編制中也參照了《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295、《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的規(guī)定,本條的附錄A也與其保持了一致。當(dāng)改、擴建工程廠房的防火間距確實滿足不了附錄A的規(guī)定時,附錄A的 注7 要求 應(yīng)按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50049的要求采取相應(yīng)措施后可適當(dāng)減少 。防火規(guī)范的措施要求大體上有:設(shè)防火墻、防火門窗、防火卷簾、水幕;門窗洞口面積之和不超過該外墻面積的5%,且門窗洞口不正對開設(shè)等。上述措施是不得已而為之,其前提是于改、擴建工程,當(dāng)余熱發(fā)電工程與工廠同步設(shè)計時不宜應(yīng)用此規(guī)定。
5.3 站區(qū)道路5.3.1 電站位于廠區(qū),故站區(qū)道路應(yīng)與廠內(nèi)道路有平順簡捷的連接,路型、路面結(jié)構(gòu)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。本條的2款關(guān)于消防車道的規(guī)定是強制性條款。國家現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006的6.0.6條規(guī)定: 工廠、倉庫區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)消防車道。占地面積大于3000㎡的甲、乙、丙類廠房 ,應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防車道,確有困難時,應(yīng)沿其建筑物的兩個長邊設(shè)置消防車道 ?!痘鹆Πl(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB50229中明確主廠房的火災(zāi)危險性類別為丁類,丁類廠房可不受該條的約束,如果退一步考慮汽機房因潤滑油系統(tǒng),其火災(zāi)危險性類別將升為丙類,但水泥工廠的余熱發(fā)電主廠房其占地面積一般不會大于3000㎡,按6.0.6條規(guī)定則可不設(shè)環(huán)形消防車道,但 工廠、倉庫區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防車道 的基本的要求應(yīng)該執(zhí)行。沿其建筑物長邊設(shè)置的消防車道有一側(cè)可能是盡頭式道路,此時盡頭按規(guī)定還應(yīng)設(shè)置調(diào)車場。主廠房通常是布置在燒成車間周邊,此區(qū)域建筑物較為密集,調(diào)車場在布置上有一定的困難,為安全還不如設(shè)置環(huán)形道路或?qū)⒈M頭式道路設(shè)法連接至附近道路而避開設(shè)置調(diào)車場的困難。因此,設(shè)計時要以安全為*要素去理解與執(zhí)行防火規(guī)范是極為重要的。5.3.2 余熱發(fā)電站區(qū)道路無生產(chǎn)性運輸任務(wù),其功能定位為支道,支道設(shè)計寬度《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295規(guī)定為4.5~3.0m。站區(qū)道路應(yīng)滿足安裝、檢修和消防的要求,《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50049-2006 強制性條款第6.0.9條規(guī)定消防車道凈寬不得小于4.0m,故本規(guī)范規(guī)定站區(qū)道寬4.0~5.0m。5.4 管線布置5.4.2 在改、擴建工程中,場地緊張,經(jīng)常碰到主廠房布置進去了,管線排不下。因此,規(guī)定了在困難的條件下,地下管線可布置在路面范圍以內(nèi)。為檢修方便可做管溝、綜合管溝或為節(jié)省投資直埋,這涉及到路面結(jié)構(gòu)作法,應(yīng)慎重處置。因此,規(guī)定要求要經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定敷設(shè)方式。5.4.4 管線至建筑物和構(gòu)筑物、道路、鐵路及管線與管線間的水平距離、垂直距離的規(guī)定,與《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295保持了一致。5.4.5 改、擴建、擴建工程中的管線綜合布置,有可能由于場地不足致使地下管線之間的zui小水平凈距難以保證《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的要求。故本條規(guī)定在采取措施可滿足施工安裝與維修可能的條件下,可適當(dāng)減少。6 主廠房布置6.1 一般規(guī)定6.1.1 本條文是從安全生產(chǎn)、運行維護的方便,對主廠房的布置提出了基本要求。安全運行不僅包括設(shè)備安全,要求環(huán)境條件符合防火、防爆、防凍、防腐、防毒等有關(guān)規(guī)定,預(yù)防發(fā)生設(shè)備損壞事故,保護人身安全。同時也包括巡檢通道暢通和工作場所的空氣、溫度、濕度、采光、照明、噪聲等符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求,以給生產(chǎn)運行、維護管理創(chuàng)造良好的環(huán)境。6.1.2在進行主廠房車間內(nèi)部的布置時,應(yīng)根據(jù)廠區(qū)規(guī)劃,綜合考慮機、電、土、水、熱控、暖通等專業(yè)對主廠房布置的要求,同時考慮是否擴建,經(jīng)比較確定合理的布置形式。如分期建設(shè)時,主廠房布置應(yīng)選擇合適的廠房跨度尺寸和層高。如:確定汽輪機采用縱向布置或橫向布置、各樓層標(biāo)高、汽機房行車軌頂標(biāo)高、除氧間標(biāo)高等,應(yīng)結(jié)合機組當(dāng)前與擴建容量統(tǒng)籌考慮。6.2 主廠房布置6.2.2為操作和處理事故的交通便捷,主控制室的地面與雙層布置的汽機房運轉(zhuǎn)層標(biāo)高盡量一致。為了保證鍋爐給水泵向余熱鍋爐正常連續(xù)供水,使它入口在任何運行工況下不發(fā)生汽化,除布置中應(yīng)注意盡量減少給水泵進水管的沿程阻力外還必須有足夠的灌注頭,為此需將除氧器、閃蒸器布置應(yīng)有一定的高度。6.2.3 主廠房柱網(wǎng)的柱距通常是根據(jù)汽輪機、發(fā)電機等主要設(shè)備的尺寸和布置來決定的。主廠房的柱距和跨度尺寸宜符合建筑設(shè)計統(tǒng)一模數(shù)制。主廠房的跨度對主廠房土建造價影響很大,跨度加大,主廠房造價也增加。由于跨度增大,橋式起重機的設(shè)備費用也隨之增加,因此合理確定主廠房的跨度,使其既滿足運行、檢修的需要,又能盡量降低主廠房的造價。汽機房的跨度主要取決定于汽機的容量、型式和布置。當(dāng)汽機采用縱向布置時,汽機房縱向長度長而橫向跨度小。當(dāng)采用橫向布置時,則汽機房縱向長度短而橫向跨度大。采用什么布置型式,選用多大跨度合適,這應(yīng)根據(jù)廠區(qū)的總平面布置,結(jié)合規(guī)劃機組數(shù)量經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。6.3 檢修設(shè)施6.3.1 當(dāng)汽輪機組采用島式布置時,機組的檢修在運轉(zhuǎn)層一般只能旋轉(zhuǎn)軸承、維修調(diào)速系統(tǒng)等小的部件,而汽機大件如汽缸、隔板、轉(zhuǎn)子等都需放到零米層專設(shè)的檢修場地。檢修場地的面積需滿足翻缸的要求。在檢修場地的設(shè)置時,要注意有無擴建需求,這一點很重要。例如有擴建要求時,設(shè)法將檢修場地設(shè)在汽機房的擴建端,可形成一塊檢修場地供2臺機組使用,既提高了建筑面積利用率又節(jié)約了投資。多臺機組的檢修場地的設(shè)置,為了減少橋式起重機來回行駛時間,以及減少對運行機組的干擾,設(shè)法將檢修場地放在兩機之間為好。6.3.2 為提高檢修工效,對于汽機房,明確提出應(yīng)設(shè)置一臺電動單梁或雙梁橋式起重機。對單層布置的汽機房內(nèi),考慮到機組容量較小起吊重量小,且起重操作人員有可跟隨起吊件行走的作業(yè)條件,故可設(shè)置手動單梁橋式起重機或其它型式的起重設(shè)備。起重機的軌頂標(biāo)高,應(yīng)按起吊設(shè)備中zui大的起吊高度來確定。起重機的起重量應(yīng)按起吊設(shè)備中zui大的起重件來確定,其中發(fā)電機定子檢修時的吹掃和試驗是在原地進行無需起吊,故起重機的起重量不考慮發(fā)電機定子。起重機的起重量和軌頂標(biāo)高的確定,要注意結(jié)合擴建機組統(tǒng)一考慮。余熱電站機組臺數(shù)較少,一臺起重機足可以滿足檢修要求,故所選擇的起重機不僅應(yīng)滿足當(dāng)前機組的檢修需要,還應(yīng)滿足擴建后較大容量機組檢修起吊的需要。6.3.3 為提高檢修工效,規(guī)定主廠房內(nèi)對于電動橋式起重機無法吊到的一些設(shè)備或部件的上方應(yīng)設(shè)有起吊鉤,為檢修提供方便。這主要是指雙層布置的汽機房在零米層的凝結(jié)水泵、射水泵、油泵、凝汽器端蓋、大型閥門等輔助設(shè)備和部件。6.3.4 當(dāng)發(fā)電機大修時,一般都要抽出轉(zhuǎn)子進行吹掃和試驗。主廠房布置不僅要設(shè)有適當(dāng)?shù)臋z修場地存放發(fā)電機轉(zhuǎn)子,同時要考慮在發(fā)電機轉(zhuǎn)子抽出方向預(yù)留一定的空間和場地。關(guān)于抽轉(zhuǎn)子的空間和場地,其他行業(yè)利用轉(zhuǎn)子抽出方向開門加陽臺的辦法來節(jié)省建筑面積達到降低投資的目的,這對水泥工廠余熱發(fā)電改、擴建工程中由于場地限制主廠房不能做到理想尺寸時,如何處置有積極地參考意義。 凝汽器的銅管因泄漏而堵塞在超過規(guī)定比例后,按檢修規(guī)程規(guī)定應(yīng)更換這部分銅管,因此要求在凝汽器水室的某一側(cè),應(yīng)留有更換銅管所需的作業(yè)空間。6.4 綜合設(shè)施6.4.1 為方便運行中的巡回檢查和操作,主體專業(yè)對一些主要的閥門的布置,應(yīng)考慮便于巡視檢查和操作的可能。本條的 人員難以到達的場所 是指需要維護、操作的主要閥門布置高度超過一般偏矮人員伸手不能及的部位,通常指所處平面上方2m~2.2m或者離開平臺邊緣較遠而人員操作有困難或可能造成意外傷害的,此時需設(shè)置維護操作平臺或設(shè)置傳動裝置引至樓/地面進行操作。6.4.2 本條1款為強條。關(guān)于通道寬度與《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006的3.7.5條規(guī)定保持一致,強調(diào)疏散通道不得小于1.4 m。本條2款的汽輪機運轉(zhuǎn)層至底層平面,應(yīng)設(shè)上下樓梯的要求,考慮到主廠房內(nèi),由于其很多輔機、輔助設(shè)備,如給水泵,凝結(jié)水泵、射水泵等布置在零米層,油箱、冷油器、油泵等布置在中間層,為運行人員巡檢方便和事故處置操作便捷,設(shè)置上下樓梯是必要的。當(dāng)布置沒有中間層時,就近樓梯可視為樓梯。6.4.3 設(shè)計回訪中發(fā)現(xiàn)多數(shù)余熱發(fā)電主廠房地下的管溝和電纜溝都有不同程度的積水現(xiàn)象。了解其原因:一方面是由于設(shè)計對地下設(shè)施不重視,地下溝道排水坡度小,防水措施不完善。施工中未按設(shè)計要求施工,交工前溝內(nèi)施工垃圾清理不凈。另一方面運行中的維護管理不善,亂鑿、亂接、亂放水、室內(nèi)排水溝槽不及時清掃疏通。余熱發(fā)電的設(shè)計必須十分重視地下溝道的防、排水設(shè)施的設(shè)計,采取有效的防堵、排水措施,溝底要有足夠大的排水坡度,避免電纜溝與其他溝道交叉。當(dāng)其交叉時,應(yīng)有良好的防水措施,嚴(yán)禁將電纜溝作其他管溝的排水通道。主體專業(yè)應(yīng)與土建專業(yè)密切配合做好主廠房的溝道設(shè)計。6.4.4 水泥工廠余熱發(fā)電自動化程度高定員少,尤其是主控制室的操作人員不能長時間脫崗,為此主廠房設(shè)置廁所是必要的。同時為了加強文明生產(chǎn),為主廠房做好清潔衛(wèi)生工作創(chuàng)造條件,規(guī)定主廠房各樓層應(yīng)設(shè)置清洗水源,配合清洗水源設(shè)置清洗水池是必要的。通常做法底層設(shè)置地面沖洗,而其他樓層采取拖地方式做衛(wèi)生。6.4.5 在汽輪機油系統(tǒng)事故時,為了及時排除汽輪機油系統(tǒng)內(nèi)貯存的油量,控制火災(zāi)蔓延擴大,規(guī)定在離汽輪機油系統(tǒng)不遠的汽機房外側(cè)設(shè)置一個事故儲油箱(池)。、7 余熱鍋爐及系統(tǒng)7.1 一般規(guī)定7.1.1本條為強條。為確保余熱發(fā)電系統(tǒng)故障時不影響水泥生產(chǎn)的正常運行,在余熱鍋爐的進出煙氣管道之間應(yīng)設(shè)旁通管道,并在鍋爐進出口和旁通煙道分別設(shè)置閥門。當(dāng)余熱發(fā)電系統(tǒng)故障時,通過開關(guān)煙道閥門實施余熱鍋爐從燒成系統(tǒng)中解列,而燒成系統(tǒng)仍可正常運行。 7.1.2由于余熱鍋爐設(shè)置于水泥生產(chǎn)zui主要的煙氣管道上,一旦發(fā)生事故(如鍋爐爆管、漏水、粉塵堵塞等)將影響水泥生產(chǎn)的正常運行。為防止此類情況發(fā)生,余熱鍋爐的汽水管路的設(shè)計必須設(shè)置余熱鍋爐事故、檢修狀態(tài)下從發(fā)電系統(tǒng)中迅速解列的措施。7.1.3本條要求余熱鍋爐應(yīng)盡量靠近水泥生產(chǎn)廢氣熱源布置,使廢氣管道緊湊合理,在減少熱損失的同時,也可降低管道及支架的投資。7.1.4本條主要從生產(chǎn)安全角度考慮,當(dāng)故障條件下余熱鍋爐需要從燒成系統(tǒng)中解列時,要求余熱鍋爐進出口管道及旁通管道上設(shè)置的控制閥門要可靠靈活,這些閥門在生產(chǎn)運行中只要不停窯或余熱發(fā)電系統(tǒng)不出故障它就沒有動作,時間可長達幾個月。因此,閥門的選型很重要,要確保運行的可靠性。同時為提高可靠性,在閥門處設(shè)置日常維護和故障操作維修平臺是十分必要的。7.2 余熱鍋爐設(shè)備7.2.1窯頭廢氣含塵濃度雖然不大,但粉塵顆粒較粗且較硬,磨蝕性很強,為了減少對余熱鍋爐的磨損,必須設(shè)置有效的防磨損措施。窯尾廢氣含塵濃度較高,窯尾余熱鍋爐必須采取有效的清灰設(shè)計,防止堵灰。7.2.3為減少粉塵的二次污染和資源的浪費,窯頭余熱鍋爐及粉塵分離裝置收集下的熟料粉塵應(yīng)送回到熟料輸送系統(tǒng),窯尾余熱鍋爐收下的生料灰應(yīng)送回到生料輸送系統(tǒng)。7.3 余熱鍋爐與水泥生產(chǎn)線的連接氣管道的設(shè)計做出了幾項規(guī)定。1 本款對管道風(fēng)速限制,一是考慮粉塵不在傾斜管道中沉降的zui低風(fēng)速,二是考慮到改、擴建工程水泥生產(chǎn)系統(tǒng)風(fēng)機裕量,限制管道的zui大經(jīng)濟流速,使之盡可能不更換原風(fēng)機。設(shè)計中如遇到水平或小傾角煙道時,管道風(fēng)速應(yīng)加大或不加大而采取排積灰措施,因此規(guī)定風(fēng)速控制是有條件的,故其用詞是 宜 。3 為了防止積灰,本款針對傾斜管道的傾角做出了要求。含塵管道積灰與風(fēng)速、傾角有關(guān)。關(guān)于管道的傾角,在《水泥工廠工藝設(shè)計手冊》(中國建筑工業(yè)出版社)推薦,管道溜角:窯灰40 ~45 ;熟料33 ~35 。為確保粉塵在煙風(fēng)管道內(nèi)不沉積,避免因余熱鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)故障而影響余熱發(fā)電正常運行,多年來設(shè)計上采取煙道傾角比手冊推薦的管道溜角再大5 ,考慮到窯頭余熱鍋爐煙風(fēng)管道風(fēng)速通常取值較低,其管道傾角又適當(dāng)加大一點。經(jīng)調(diào)查按本規(guī)定的角度設(shè)計,在實際使用上尚未發(fā)生過煙道積灰事故。7.3.2 窯頭廢氣粉塵顆粒較大硬度高,磨蝕性很強。為減少熟料粉塵對鍋爐受熱面的沖刷磨損,延長鍋爐的使用壽命,除8.2.1條要求增加防磨損措施外,從源頭減少粉塵濃度是治本的措施,故規(guī)定了窯頭余熱鍋爐廢氣入口前設(shè)置粉塵分離裝置。8 汽輪機設(shè)備及系統(tǒng)8.1 一般規(guī)定8.1.1 關(guān)于機組容量的確定,見本規(guī)范第4.1.1~4.1.5條的條文說明。8.1.2 廢氣余熱宜首先用于發(fā)電。一般情況下,由于余熱發(fā)電的進汽參數(shù)較低,推薦采用凝汽式機組。當(dāng)本地區(qū)其他熱(冷)負(fù)荷比較穩(wěn)定且連續(xù)時,通過技術(shù)經(jīng)濟比較也可以采用抽凝機組等型式,用于供熱(冷)或熱電聯(lián)供。當(dāng)采用抽凝機組供熱(冷)或熱電聯(lián)供時,要注意凝汽設(shè)備負(fù)荷選配應(yīng)適應(yīng)負(fù)荷的變化。8.1.3 余熱發(fā)電機組容量的選擇,應(yīng)充分考慮水泥窯廢氣參數(shù)波動的影響,在機組負(fù)荷率為30%~110%的范圍內(nèi),能夠安全、穩(wěn)定運行。因為余熱發(fā)電是受水泥窯的運行狀態(tài)起伏而波動的特征,往往低負(fù)荷是短時現(xiàn)象,為zui大限度地回收余熱資源此時可不考慮機組效率,這種合理利用汽輪機的變工況適應(yīng)能力,通過近幾年的生產(chǎn)運行是可行的。一般汽輪機不允許長期的超發(fā)和低負(fù)荷運行,考慮水泥窯的正常檢修時間一般在5~7天左右,故本條規(guī)定負(fù)荷率允許在30%運行,而長期低負(fù)荷運行,不僅汽輪機效率顯著下降,還會導(dǎo)致汽輪機末級葉片因帶水運行而造成的受損,因此在汽輪機訂貨時一定要特別注明超發(fā)和低負(fù)荷運行要求。8.2 主蒸汽系統(tǒng)8.2.1 當(dāng)有2臺或2臺以上汽輪機組時,主蒸汽管道設(shè)計應(yīng)做到安全、可靠與靈活的zui基本要求。在機組發(fā)生事故需切換管路時,對發(fā)電的影響應(yīng)降低到zui低限度。切換母管制系統(tǒng)的作法,為每條窯的余熱鍋爐與其對應(yīng)的汽輪機用兩只串聯(lián)的切換閥門組成一個單元,在兩只串聯(lián)的切換閥門之間T接管路并設(shè)切換閥門與母管相連。余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽,既可以直接供應(yīng)相對應(yīng)的汽輪機,也可以通過切換母管向其他汽輪機供汽,即汽輪機既可以從相對應(yīng)的余熱鍋爐受汽,也可以切換從母管受汽。 對于水泥工廠具有多臺窯的余熱發(fā)電系統(tǒng),水泥窯因故障突然停窯時有發(fā)生,要求主蒸汽管道應(yīng)有較高的調(diào)度靈活性和運行安全可靠性,因此采用切換母管制是必須的。在切換母管制中,為了便于母管檢修或?qū)頂U建需要時,母管可以用閥門分段。母管管徑一般按能通過zui大一臺窯的余熱鍋爐總蒸發(fā)量來確定。正常運行時切換母管應(yīng)為熱備用,并設(shè)置經(jīng)常疏水點以確保隨時啟動的運行安全。8.3 給水系統(tǒng)及給水泵8.3.1 為了提高余熱發(fā)電系統(tǒng)運行的安全性、可靠和靈活性,給水系統(tǒng)應(yīng)采用母管制系統(tǒng)。 給水泵吸水側(cè)的給水母管管徑的選擇,當(dāng)采用分段母管時,其管徑比給水箱出水管徑大1~2級。給水箱之間水平衡管的設(shè)置,根據(jù)不同情況通常作法:當(dāng)2臺機組時,2臺給水箱之間距離不遠時,可用低壓給水母管兼作水平衡管;當(dāng)有3臺及以上機組,或給水箱之間距離較遠、低壓給水母管難以平衡各給水箱的水位時,應(yīng)單獨設(shè)置水平衡管。當(dāng)給水泵出力與余熱鍋爐容量不匹配時,所有給水泵產(chǎn)生的高壓給水先送往給水泵出口壓力母管集中后,再由該母管送往各機組的余熱鍋爐。為提高系統(tǒng)的可靠性,用閘閥將母管分為兩個或以上的區(qū)段。正常運行時,分段閥門開啟;當(dāng)發(fā)生某臺窯停運、事故或分段檢修時,將分段閥門關(guān)閉,其他管段及設(shè)備仍能繼續(xù)運行。
當(dāng)給水泵出力和鍋爐容量相匹配時,給水泵與余熱鍋爐之間的給水管的連接,為使系統(tǒng)靈活可靠,也宜采用切換母管制系統(tǒng)。 為了防止給水泵在啟動和低負(fù)荷時產(chǎn)生汽化,設(shè)置循環(huán)管是必要的。具體可在給水泵出口處設(shè)置給水再循環(huán)管和再循環(huán)母管,把給水送回給水箱。 備用給水泵應(yīng)位于低壓給水母管和壓力分段母管的兩個分段閥門之間,這樣便于分段閥門任何一側(cè)的給水泵停運檢修時,備用泵能接替其工作。8.3.2 本條為強條。為確保余熱鍋爐的安全運行其給水泵應(yīng)設(shè)置一臺備用泵。8.3.3 根據(jù)已建余熱發(fā)電的運行經(jīng)驗,本條規(guī)定余熱鍋爐所需的給水量為鍋爐額定蒸發(fā)量的110%。這是因為給水泵出口流量,除應(yīng)滿足鍋爐額定蒸發(fā)量時的主蒸汽流量外,還應(yīng)考慮給水泵的老化、汽包爐水位調(diào)節(jié)的需要、鍋爐連續(xù)排污量、鍋爐本體吹灰及汽水損失量、備用給水泵暖泵流量等因素。余熱鍋爐額定蒸發(fā)量已包含了水泥窯產(chǎn)量上浮廢氣余熱增加的因素,給水泵的總出力為鍋爐額定蒸發(fā)量的110%不宜再突破。余熱鍋爐蒸發(fā)量也受燒成熱工變化而帶來的影響,例如特殊情況下的強燒,此時廢氣溫度的提高必然造成余熱鍋爐蒸發(fā)量增加,又如某階段熟料品種變化而帶來燒成熱工變化等,這種變化是不可預(yù)測與定量的,故本條沒有考慮這些因素。8.3.4 給水泵的揚程計算,當(dāng)計算從除氧器給水箱出口至窯尾余熱鍋爐進口的給水系統(tǒng)總阻力時,采用的流量為鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水流量,采用母管制給水系統(tǒng)時也包括母管的阻力,按此計算是不含流量裕量的,因而按此計算出的給水系統(tǒng)總阻力,需另加15%的裕量。8.4 除氧器及給水箱8.4.2 對于余熱發(fā)電,每臺機組按照鍋爐額定蒸發(fā)量的給水量配置一臺除氧器。汽輪機廠進行熱平衡計算時,按汽機額定工況計算了用于除氧器加熱的抽汽量,但其抽汽量有富裕。目前國產(chǎn)除氧器的容量一般與鍋爐容量相匹配,按鍋爐額定蒸發(fā)量每臺機組配置一臺除氧器。 在余熱發(fā)電系統(tǒng)中,相同參數(shù)的除氧器一般都并列運行。為了使運行工況一致,除氧器給水箱的汽空間和水空間分別設(shè)有汽、水平衡管相連。連續(xù)排污擴容器分離出來的蒸汽,一般送入汽平衡管。水平衡管可以用給水泵入口的低壓給水母管來代替,也可以單獨設(shè)置。為了適應(yīng)各種運行工況,多臺機組的加熱蒸汽、化學(xué)補給水、主凝結(jié)水、高加疏水、給水再循環(huán)管、疏水箱來水管等有母管相連為好。8.4.3 給水箱的功能是凝結(jié)水泵、化學(xué)補給水泵與給水泵之間的緩沖容器,在鍋爐爆管、機組啟動、負(fù)荷大幅度變化以及凝結(jié)水系統(tǒng)或化學(xué)補給水系統(tǒng)故障造成除氧器進水中斷時,可保證在一定時間內(nèi)不間斷地滿足余熱鍋爐給水的需要??紤]到余熱發(fā)電的控制水平及操作水平、余熱發(fā)電的負(fù)荷變化較大等因素,對于給水量小于或等于35t/h 的6MW及以下機組,宜按滿足全部余熱鍋爐額定蒸發(fā)量20min~30min的給水量確定。隨機組容量的增大,適當(dāng)減少給水箱容量,對設(shè)備布置和節(jié)約投資均有利,故對于給水量大于35t/h 的6MW以上機組,規(guī)定給水箱的總?cè)萘繛?0min~15min全部余熱鍋爐額定蒸發(fā)量時的給水量。 給水箱的總?cè)萘渴侵附o水箱正常水位至出水管頂部水位之間的有效容量。8.4.4本條為強條。當(dāng)采用熱力除氧時,除氧器和給水箱,在其超壓時,為保護設(shè)備和人身的安全,應(yīng)設(shè)置安全裝置。8.5 凝結(jié)水系統(tǒng)及凝結(jié)水泵8.5.2 凝汽式機組容量是以鍋爐額定蒸發(fā)量和汽機zui大進汽工況為基準(zhǔn)的,每臺凝結(jié)水泵的容量為汽機zui大進汽工況下zui大凝結(jié)水量的110%。裕量10%,主要考慮除氧器水位調(diào)節(jié)需要、凝結(jié)水泵老化和其他未估計到的因素。8.5.3 凝結(jié)水泵揚程的計算與8.3.4給水泵揚程的計算要求相似,計算凝結(jié)水流動阻力時,流量是采用取zui大凝結(jié)水量,是不加裕量的,故對凝結(jié)水流動阻力,則應(yīng)另加15%的裕量。為計算從凝汽器熱井到除氧器內(nèi)噴霧頭的凝結(jié)水流動阻力符合實際,采用的凝結(jié)水量,應(yīng)分兩段計算,當(dāng)裝有低加疏水泵時,在低加疏水并入主凝結(jié)水管道并入點之前的,按zui大凝結(jié)水量計算;在并入點之后的,則應(yīng)加上低加疏水量。8.6 凝汽器及其輔助設(shè)施 8.6.1 凝汽器管材的選擇是依據(jù)冷卻水水質(zhì),在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049的8.11.1條的條文說明中對各種管材的適用水質(zhì)范圍有較為詳細(xì)的闡述。9 給水排水及設(shè)施9.1 一般規(guī)定9.1.1~9.1.2 余熱發(fā)電是水泥工廠的一個車間,從節(jié)約投資和統(tǒng)一管理的角度出發(fā),應(yīng)與水泥生產(chǎn)線供水統(tǒng)一規(guī)劃。改、擴建工程的余熱電站水源也宜在水泥工廠水源的基礎(chǔ)上擴容,若是需另辟水源,應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。9.1.3 余熱發(fā)電系統(tǒng)是水泥工廠生產(chǎn)系統(tǒng)的一個分支。余熱發(fā)電的主廠房布置在燒成車間附近,為節(jié)省投資規(guī)定了余熱發(fā)電的鍋爐輔機循環(huán)冷卻水、生活、消防給水和排水管網(wǎng)應(yīng)與水泥工廠對應(yīng)的管網(wǎng)相接。9.2 供水系統(tǒng)9.2.1 本條規(guī)定余熱發(fā)電的用水標(biāo)準(zhǔn),其中生活用水量,綠化與澆灑道路用水量,設(shè)計未預(yù)見水量的確定應(yīng)按現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295的規(guī)定執(zhí)行。余熱發(fā)電生產(chǎn)用水量包括全部生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)各部位的用水,如:機械設(shè)備、化學(xué)水車間、鍋爐取樣冷卻等用水,隨機組規(guī)模,設(shè)備選型等因素而定,也應(yīng)結(jié)合有關(guān)的國家規(guī)范與多年設(shè)計生產(chǎn)的實際情況確定。9.2.3 為確保余熱發(fā)電系統(tǒng)的安全運行,附屬設(shè)備的冷卻用水的水質(zhì)和水溫,除應(yīng)滿足設(shè)備生產(chǎn)廠的有關(guān)技術(shù)要求外,尚應(yīng)執(zhí)行國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》GB50050的有關(guān)規(guī)定。如現(xiàn)有水源的水質(zhì)或水溫不能滿足要求時,可采取相應(yīng)處理措施或使用其它水源。相應(yīng)處理措施諸如除去水中雜物,當(dāng)水中含沙量較大,且沙粒較粗、較硬時,宜對冷卻用水進行沉沙處理等。補充水帶入的懸浮物在循環(huán)供水系統(tǒng)中沉積,加上水泥工廠的特殊環(huán)境粉塵對冷卻塔淋水裝置和集水池里都有不少污垢,給余熱發(fā)電的安全運行和檢修帶來麻煩。當(dāng)循環(huán)水補充水中各項指標(biāo)超過規(guī)定值時,作預(yù)處理是十分必要的。9.2.7 對于采用直流或混合供水系統(tǒng)的,其進水口、排水口的位置和型式的選定正確與否,直接關(guān)系到項目的投資、運行的安全性和經(jīng)濟性,以及對水域生態(tài)的影響。因此,應(yīng)根據(jù)河流的水文特性和河床地形、環(huán)境保護的具體要求,以及施工條件,通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定進水口、排水口的合理布置和型式。9.2.4 本條為強條。水作為一種資源應(yīng)予節(jié)約,為企業(yè)管理考核用水指標(biāo)和促進節(jié)約用水,本條中規(guī)定在補給水總管上及電站內(nèi)其它主要用戶的接管上裝設(shè)水量計量裝置以利管理。9.3 冷卻構(gòu)筑物和循環(huán)水泵9.3.1 本條規(guī)定了冷卻塔塔間凈距及其與附近建筑物的距離。在冷卻塔布置時,除應(yīng)考慮通風(fēng)、檢修、管(溝)布置、空氣動力干擾,以及山區(qū)和丘陵地帶濕熱空氣回流的影響,還要特別注意周邊環(huán)境對冷卻塔的影響,例如廠內(nèi)主干道行車粉塵、露天堆場粉塵對冷卻塔的污染,上述影響對于不同地區(qū)、不同氣象條件與附近建筑物的合理距離還需不斷摸索總結(jié),為設(shè)計提供更多的科學(xué)實踐依據(jù)。9.3.2為了提高余熱資源回收率,循環(huán)水泵應(yīng)設(shè)置備用泵。當(dāng)循環(huán)水泵故障時,火力發(fā)電廠可以通過少投煤來控制蒸汽量此時僅少發(fā)電而已,在能源上不會造成浪費。而余熱發(fā)電的蒸汽量是水泥燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)廢氣產(chǎn)生的,當(dāng)循環(huán)水泵故障時,而水泥窯仍在正常運行,只有通過余熱鍋爐旁通煙道的閥門調(diào)節(jié)放掉余熱減少蒸汽產(chǎn)量,這是浪費能源。所以本條文規(guī)定循環(huán)水泵應(yīng)有備用,以確保余熱的回收。 10 水處理設(shè)備及系統(tǒng)10.1 原水預(yù)處理10.1.1 設(shè)計應(yīng)根據(jù)全部可利用水源的水量、水質(zhì)全分析資料、水源變化規(guī)律,合理確定水處理系統(tǒng)。水處理系統(tǒng)的選擇的依據(jù)是原水的水質(zhì)全分析資料,要求提供的水質(zhì)全分析資料必須是將來鍋爐用水的水源。根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗,改、擴建工程的水質(zhì)全分析資料往往是多年前當(dāng)初建廠時的資料,由于我國的經(jīng)濟發(fā)展迅猛,無論是地表水還是地下水幾年間的變化是大的,多年前的資料反映不出目前真實狀況。為準(zhǔn)確合理制定水處理系統(tǒng),應(yīng)扎實做好水源、水質(zhì)分析等前期工作。關(guān)于原水預(yù)處理設(shè)備的出力、預(yù)處理方式、澄清過濾設(shè)施選型與設(shè)置,現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049第9.1節(jié)有詳細(xì)的規(guī)定可以執(zhí)行,故本規(guī)范不再重復(fù)作出規(guī)定。10.2 鍋爐補給水處理10.2.1 鍋爐補給水處理系統(tǒng)的選擇,應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、鍋爐給水和爐水的水質(zhì)的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》GB1576的要求、補給水率、設(shè)備和藥品的供應(yīng)條件以及廢液和其它有害物質(zhì)的排放等確定,在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049有詳細(xì)的規(guī)定,本規(guī)范不再重復(fù)規(guī)定。 根據(jù)目前國內(nèi)投產(chǎn)余熱發(fā)電的運行經(jīng)驗,系統(tǒng)水汽循環(huán)損失3%~5%、排污損失1%~2%,加上其他損失水處理設(shè)備的出力應(yīng)是鍋爐zui大蒸發(fā)量的5%~8%左右,但考慮到多數(shù)水泥工廠均存在超產(chǎn)的運行狀況,余熱鍋爐產(chǎn)汽量會有所增加,為確保余熱發(fā)電穩(wěn)定運行,適當(dāng)提高水處理設(shè)備的能力是必要的。故本條規(guī)定水處理設(shè)備的出力,應(yīng)不小于全部余熱鍋爐zui大蒸發(fā)量的10%。 為保證鍋爐補給水系統(tǒng)供水的連續(xù)性,清水箱的總有效容積按連續(xù)運行的zui大一臺余熱鍋爐額定蒸發(fā)量的2h出力計算。 中間水箱的容積以滿足水量調(diào)整為原則,不宜過小。本條按單元制和母管制系統(tǒng)分別做出規(guī)定,以便于選用。適當(dāng)增大除鹽(軟化)水箱容量,以適應(yīng)水泥窯、余熱鍋爐故障停運余熱鍋爐爐水回收和重新啟動上水的需要,同時也可減少離子交換水處理設(shè)備的投資。故規(guī)定:凝汽式機組的除鹽(軟化)水箱的總有效容積按zui大一臺鍋爐2h~3h 的額定蒸發(fā)量計算。如果是抽汽或抽凝機組,除鹽(軟化)水箱的總有效容積還應(yīng)加大,應(yīng)按供熱系統(tǒng)正常補水量來確定。10.2.2 考慮到改、擴建工程的余熱發(fā)電是在現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)建設(shè),場地比較緊張。故本條規(guī)定化學(xué)水處理設(shè)備可布置在主廠房內(nèi)單獨的房間里,且利于管理操作。10.3 給水、爐水校正處理及熱力系統(tǒng)水汽取樣10.3.1 目前,部分余熱發(fā)電的爐水磷酸鹽的加藥泵是一爐配一泵。該系統(tǒng)存在的問題是,若泵故障時,爐水加藥只能修好泵再運行,形成間斷運行,爐水的磷酸鹽濃度不易控制,故規(guī)定設(shè)1臺備用泵。10.3.3 考慮到水汽樣品的準(zhǔn)確性、代表性,規(guī)定水汽取樣冷卻器盡可能布置在余熱鍋爐附近,且取樣管路不宜過長,以免因溫度及壓力沿著取樣管路加長而改變,致使蒸汽中的雜質(zhì)可能沉積而失去代表性。取樣管及設(shè)備還應(yīng)采用耐腐蝕的材質(zhì)。露天布置余的熱鍋爐,水汽取樣冷卻器應(yīng)有防雨措施,北方地區(qū)還應(yīng)有防凍措施,在寒冷地區(qū)創(chuàng)造條件布置于室內(nèi)也是不錯地防凍措施。10.4 循環(huán)冷卻水處理10.4.1 在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在防垢處理方面,所采取的措施有石灰處理、加酸處理和專對水泥工廠余熱發(fā)電的專用配方,但均未能達到滿意的程度。近年來,采用添加緩蝕、阻垢劑處理的電站越來越多,并取得了一定的效果。值得注意的是阻垢劑若采用磷酸鹽類處理時,菌、藻繁殖較快,此時還宜同時進行加氯處理。加氯可阻止冷卻水系統(tǒng)內(nèi)的生物滋長,并能防止管材和硫化氫起作用。但氯是一種極毒物質(zhì),不利于環(huán)境保護,余氯排放應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。但氯對苔蘚蟲等一般不起作用。因此,也有采用其它類的氧化型防除劑,或在管內(nèi)壁加襯里等措施。鑒于上述種種原因,加上水泥行業(yè)循環(huán)水被污染的特點,循環(huán)水的處理方式可根據(jù)冷卻水水質(zhì)、藥品供應(yīng)等情況確定,尚應(yīng)在實踐中不斷總結(jié)與積累經(jīng)驗,故本條只提出原則要求未作具體規(guī)定。但處理措施應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》GB50050的有關(guān)規(guī)定。11 電力系統(tǒng)11.0.1水泥工廠一般配套建設(shè)有總降壓變電站或廠區(qū)配電站。余熱發(fā)電接入總降壓變電站或廠區(qū)配電站的電壓等級,應(yīng)根據(jù)發(fā)電機組的單臺容量、建設(shè)規(guī)模、總降壓變電站或廠區(qū)配電站的具體情況,在接入系統(tǒng)設(shè)計中,通常都是經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定的。
水泥工廠余熱發(fā)電通常采用并網(wǎng)運行方式,為此余熱發(fā)電與總降壓變電站或廠區(qū)配電站必須設(shè)置并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線,通常采用電纜聯(lián)絡(luò)線。發(fā)電機組與電力系統(tǒng)并網(wǎng)點宜選擇在總降壓變電站6kV或10kV某母線段或廠區(qū)配電站某母線段。余熱發(fā)電與總降壓變電站或廠區(qū)配電站的兩側(cè)均需設(shè)置聯(lián)絡(luò)線斷路器。關(guān)于并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的回路數(shù)量,規(guī)范中僅規(guī)定宜根據(jù)發(fā)電機組數(shù)量確定。通常做法單臺發(fā)電機組設(shè)置單回聯(lián)絡(luò)線,當(dāng)兩臺及以上發(fā)電機組才設(shè)置兩回或多回聯(lián)絡(luò)線。關(guān)于并網(wǎng)同期點的設(shè)置,可在發(fā)電機出口斷路器設(shè)置并網(wǎng)同期點,也可在電站側(cè)聯(lián)絡(luò)線斷路器設(shè)置余熱發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)同期點。當(dāng)余熱發(fā)電設(shè)置為單母線分段接線方式時,其母線聯(lián)絡(luò)斷路器也應(yīng)設(shè)置同期并列點。為安全起見,同期操作都設(shè)置在余熱發(fā)電側(cè)。11.0.2由于余熱發(fā)電zui終與電力系統(tǒng)并網(wǎng)運行,發(fā)電機組的啟動電源宜利用并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線,由總降或廠區(qū)配電站的并網(wǎng)母線段系統(tǒng)提供。發(fā)電機組啟動電源的投入將選擇同期閉鎖操作,閉合電站側(cè)聯(lián)絡(luò)線斷路器來實現(xiàn)。當(dāng)站用電系統(tǒng)僅為低壓負(fù)荷,且不設(shè)置站用變壓器時,此時余熱發(fā)電啟動電源也可由水泥生產(chǎn)線某就近電力室提供。11.0.6 為確保發(fā)電機及余熱發(fā)電系統(tǒng)安全運行,所設(shè)置的發(fā)電機安全自動保護裝置通常的做法:發(fā)電機出口斷路器設(shè)置雙高(高頻、高壓)解列保護裝置;電站側(cè)并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線斷路器設(shè)置雙低(低頻、低壓)解列保護裝置。12 電氣設(shè)備及系統(tǒng)12.1 電氣主接線12.2.1 水泥工廠余熱發(fā)電的主廠房建在燒成車間附近,一般都在水泥生產(chǎn)線的負(fù)荷中心。發(fā)電機的額定電壓選擇,可根據(jù)廠區(qū)總降壓變電站二次側(cè)電壓等級或廠區(qū)配電站的電壓等級確定,目前在國內(nèi),通常為6.3kV或9.5kV,必要時須經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。12.2 站用電系統(tǒng)12.2.2 當(dāng)選用2臺低壓站用變壓器,并采用明備用方式配設(shè)時,考慮今后負(fù)荷發(fā)展和臨時用電的需要,備用變壓器負(fù)荷率不宜超過80%。12.2.3 由于站用電源采用并聯(lián)切換方式,站用變壓器接線組別的選擇,應(yīng)使站用工作電源與備用電源之間的相位一致。低壓站用變壓器采用D,yn接線組別方式,可使變壓器的零序阻抗大大減小,減小各種類型的短路電流差異,提高承受三相不平衡負(fù)載的能力,并可簡化保護方式。所以本條規(guī)定宜采用D,yn接線組別。12.2.4根據(jù)水泥工廠余熱發(fā)電總圖布置情況,當(dāng)余熱鍋爐遠離主廠房時,其電源可以取自水泥生產(chǎn)線就近的電力室。但考慮到企業(yè)內(nèi)部的成本核算,余熱鍋爐系統(tǒng)電源進線端應(yīng)增設(shè)電能計量裝置。12.3 站用電力室的布置12.3.1根據(jù)水泥工廠余熱發(fā)電的特點,站用電力室與主廠房合建一個建筑物,高、低壓配電設(shè)備合并同一配電室,這樣可以充分利用空間,減少占地。13 熱工自動化13.1 一般規(guī)定13.1.1 作為余熱發(fā)電運行控制的重要手段的熱工自動化,它包括熱工檢測、熱工報警、熱工保護、熱工控制等,其包括內(nèi)容如下:熱工檢測:各種一次測量元件、變送器、顯示儀表、巡回檢測儀、積算儀、LCD屏幕顯示、自動打印等儀表設(shè)備。熱工報警:參數(shù)越限、重要設(shè)備故障的熱工報警信號;重要的熱工保護動作和自動調(diào)節(jié)設(shè)備故障信號;控制室與就地信號等。熱工保護:對主輔機設(shè)備故障時的保護和操作聯(lián)鎖。熱工控制:對主輔機設(shè)備運行工況的自動調(diào)節(jié);主輔機設(shè)備的程序控制、聯(lián)動操作和遠方操作等。13.1.2 規(guī)定要求在余熱發(fā)電項目分期建設(shè)時,對控制方式、設(shè)備選型、公共輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等有關(guān)設(shè)施,應(yīng)通盤規(guī)劃、合理安排,除注意兼顧整體協(xié)調(diào)和一致性外,也要注意兼顧和水泥生產(chǎn)線有關(guān)系統(tǒng)、設(shè)施的協(xié)調(diào)性。13.2 控制方式13.2.3 水泥工廠余熱發(fā)電與水泥生產(chǎn)線的生產(chǎn)運行狀況密切相關(guān),因此余熱發(fā)電DCS系統(tǒng)與水泥生產(chǎn)線DCS系統(tǒng)的實時通訊、數(shù)據(jù)傳送顯得十分重要,必須協(xié)調(diào)控制。余熱發(fā)電內(nèi)部的主、輔機設(shè)備和過程自動化,也應(yīng)在DCS系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)鎖及程序控制。13.4 聯(lián)鎖13.4.2 為保證水泥生產(chǎn)線窯頭、窯尾系統(tǒng)輸灰暢通防止堵料,輸送設(shè)備之間有必要設(shè)置電氣聯(lián)鎖。13.4.3 為保證水泥生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)安全運行,余熱鍋爐進口、出口及旁通煙風(fēng)道調(diào)節(jié)閥門應(yīng)按工藝操作要求設(shè)置電氣聯(lián)鎖,以保證水泥窯煙氣通路暢通。14 采暖通風(fēng)14.1 一般規(guī)定14.0.1 本條給出了設(shè)置集中采暖的條件及設(shè)置采暖的原則。對集中采暖地區(qū)的生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)建筑物,只要室內(nèi)經(jīng)常有人停留或工作,或工藝對室內(nèi)溫度有一定的要求時,均應(yīng)設(shè)置集中采暖。關(guān)于采暖地區(qū)的劃分問題,主要受到國家經(jīng)濟發(fā)展財力和物力的制約,這是一個政策性很強的問題。隨著人們的生活水平的提高,對工作環(huán)境的舒適要求也有所提高,這是可以理解的。由于企業(yè)的財力、物力以及對衛(wèi)生條件的要求,雖處于非集中采暖地區(qū)但要求采暖時,這是以人為本管理理念的充分體現(xiàn),應(yīng)與準(zhǔn)許?!端喙S設(shè)計規(guī)范》GB50295也有相應(yīng)的規(guī)定,余熱發(fā)電作為水泥工廠的一個車間,應(yīng)與企業(yè)保持協(xié)調(diào)一致,故本條規(guī)定了位于非集中采暖地區(qū)的余熱電站,如要求采暖時,在有人工作的建筑物及主廠房、輔助生產(chǎn)建筑,可設(shè)置集中采暖。關(guān)于設(shè)置值班采暖的問題,主要考慮到如汽機房和有水冷卻的設(shè)備在中斷使用的時間內(nèi),水管、汽管、和其它用水設(shè)備發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象。14.0.2 關(guān)于采暖通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)室外氣象計算參數(shù),本條明確按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019的規(guī)定選用。設(shè)計時經(jīng)常遇到暖通規(guī)范中無建廠地區(qū)的室外氣象資料,因此,規(guī)定了可采用周圍地理條件相似地區(qū)的氣象資料。執(zhí)行時請注意 地理條件相似 的要求,不要理解為僅是地理位置。14.1.3 余熱電站采暖熱媒的選擇,考慮到管理維護的簡單與統(tǒng)一,應(yīng)與工廠采暖熱媒保持一致。據(jù)調(diào)查水泥行業(yè)廠區(qū)采暖沒有采用蒸汽的均為熱水,僅工藝的除塵設(shè)備保溫采用蒸汽。因此,本規(guī)范規(guī)定當(dāng)由余熱電站供熱時,采暖熱媒應(yīng)選用熱水,這對于改、擴建工程的新舊采暖系統(tǒng)的順利銜接是有利的,符合改、擴建原則。關(guān)于熱水是采用低溫?zé)崴€是高溫?zé)崴緱l沒有規(guī)定,僅給出低溫?zé)崴透邷責(zé)崴?宜 采用溫度,為使用時提供了選擇的余地。關(guān)于北方地區(qū)水泥生產(chǎn)線的煤磨收塵器(袋收塵、電收塵)、水泥磨袋收塵器的防結(jié)露的保溫用熱,設(shè)備設(shè)計要求是蒸汽,通常都是采用0.15MPa~0.4MPa的飽和蒸汽。改由電站供熱后,如仍采用蒸汽時,閃蒸壓力偏低,抽汽供熱可滿足要求,但凝結(jié)水回收困難,返回的凝結(jié)水鐵含量往往超標(biāo),不處理不能用,要處理需費用,排放丟棄經(jīng)濟損失更大。除塵設(shè)備保溫構(gòu)造是設(shè)備外壁貼伴熱排管再做設(shè)備外保溫,排管內(nèi)通110℃~150℃蒸汽還是110℃熱水,其保溫效果差異不會很大。如改為高溫?zé)崴?,電站的連續(xù)供熱效果遠比鍋爐間斷供熱的效果好。綜上所述,工藝設(shè)備保溫用熱改為熱水是可行的。14.1.4 關(guān)于余熱電站供熱的備用熱源問題,如果僅有一臺水泥窯設(shè)有余熱鍋爐時,當(dāng)在采暖季節(jié)中停窯時,造成的凍害損失難以預(yù)測,設(shè)置備用熱源是有必要的。當(dāng)有兩臺及以上水泥窯設(shè)有余熱鍋爐時,設(shè)置備用熱源的必要性不大,兩臺窯同時故障有可能,但概率畢竟較小,備用熱源可不設(shè)。關(guān)于位于非集中采暖地區(qū)的余熱電站采暖問題,這是人們的生活水平提高后對工作環(huán)境的要求也提高的基本要求,由于企業(yè)的管理理念以人為本,在財力、物力允許才出現(xiàn)了在非采暖區(qū)設(shè)集中采暖的現(xiàn)象。非集中采暖地區(qū)冬天不是很冷,如僅有一條生產(chǎn)線,冬季因停窯不能供熱,致使工作環(huán)境條件暫時降低是可以理解的。另外生產(chǎn)系統(tǒng)中,怕凍的部位均有保溫、伴熱或放水等防凍措施?;谏鲜銮闆r,為節(jié)約投資不設(shè)置備用熱源是可以的。14.1.5 車間作業(yè)地點的夏季的室內(nèi)溫度,現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1,《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049、《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295都有規(guī)定。但隨著人們的生活水平的提高,對工作環(huán)境的要求也有所提高,是可以理解的,對于炎熱地區(qū)有人值班的控制室、值班室等,以人為本在夏季設(shè)置空調(diào)器是適宜的。14.0.8 本條為站用高低壓開關(guān)柜室的通風(fēng)做了規(guī)定。其中2款為強制性條文。1 站用高低壓開關(guān)柜室的通風(fēng)定位于事故通風(fēng),這是考慮到雖然已不采用油開關(guān),但設(shè)備、線路短路放炮還是有發(fā)生的可能,就有可能引燃塑料線而產(chǎn)生有毒煙氣,這些煙氣不及時排出將影響滅火、搶修的進行,故應(yīng)設(shè)置事故排風(fēng)。有時雖然很少或沒有使用,但不等于可以不設(shè),應(yīng)以預(yù)防為主。事故通風(fēng)的換氣次數(shù),現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019規(guī)定為每小時換氣次數(shù)不少于12次。高低壓開關(guān)柜室的電器設(shè)備也有一定的散熱量,其事故排風(fēng)機宜兼作通風(fēng)換氣用。2 事故通風(fēng)的通風(fēng)機,其開關(guān)裝置應(yīng)分別在室內(nèi)、外便于操作的地點,通常在外門開啟方向的門邊上便于操作的高度裝設(shè),以便一旦發(fā)生緊急事故時,使其立即投入運行。事故排風(fēng)的供電電源可靠等級應(yīng)由電氣設(shè)計確定,并應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。14.0.11 當(dāng)化驗室設(shè)有化學(xué)通風(fēng)柜時,其通風(fēng)設(shè)計按工藝選型的通風(fēng)柜及其要求設(shè)計排風(fēng)系統(tǒng)。14.0.12 余熱發(fā)電的采暖通風(fēng)設(shè)計,涉及主廠房的采暖熱負(fù)荷設(shè)計、通風(fēng)設(shè)計、化學(xué)建筑通風(fēng)設(shè)計、水泵房通風(fēng)設(shè)計等,在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295和《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》GB50049中均有規(guī)定,本規(guī)范不再重復(fù)。15 建筑結(jié)構(gòu)15.1 一般規(guī)定15.1.5 確定基礎(chǔ)方案是水泥工廠余熱發(fā)電工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要問題之一,在一般情況下,天然地基比人工地基經(jīng)濟,但對荷載較大的建(構(gòu))筑物和受場地條件限制時,天然地基不一定能滿足設(shè)計要求,故此時采用人工地基或樁基礎(chǔ)是不可避免的。 到目前為止我國新型干法水泥生產(chǎn)線同步設(shè)計余熱發(fā)電的很少,多數(shù)是改、擴建工程。余熱發(fā)電的特征是利用窯頭、窯尾廢氣余熱,余熱鍋爐必須布置在廢氣管道上或附近,由于在生產(chǎn)線設(shè)計時沒有規(guī)劃后續(xù)余熱發(fā)電工程的相關(guān)問題,故荷載較大的窯頭、窯尾余熱鍋爐基礎(chǔ)型式及地基處理方式對原有建筑物的影響必然存在,在設(shè)計中應(yīng)引起足夠地重視。15.1.6 表15.1.6是根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223,并結(jié)合余熱發(fā)電建筑物、構(gòu)筑物的特點,對其抗震設(shè)防分類的具體劃分。劃分時考慮到其使用功能的重要性,地震停產(chǎn)損失的大小和修復(fù)的難易程度等來劃分的,同時也保持了與《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》GB50295相關(guān)規(guī)定的一致。15.1.7 一般無論是窯頭余熱鍋爐還是窯尾余熱鍋爐都是露天布置,由于鍋爐是加到燒成窯頭和窯尾的廢氣管道中間,因而都是用框架將鍋爐高架起來,它的加藥、取樣操作層相應(yīng)也高,設(shè)計上利用相鄰車間的樓梯、通道到達余熱鍋爐的操作層可謂經(jīng)濟之舉。 同樣余熱鍋爐系統(tǒng)的煙風(fēng)管道支架、煙風(fēng)閥門操作平臺等都是相當(dāng)高的,如果都是從地面架設(shè)其工程量是可觀的,如果利用相鄰車間的樓面、平臺來承載,其經(jīng)濟性也是可觀的。余熱發(fā)電與水泥生產(chǎn)線同步建設(shè)比較好辦,支架設(shè)計可一并計算。但余熱發(fā)電為改、擴建后續(xù)建設(shè)時,當(dāng)要利用相鄰車間的樓面、平臺來承載時,應(yīng)經(jīng)核算允許方可采用。15.2 防火,防爆與安全疏散15.2.1余熱發(fā)電各類建筑物、構(gòu)筑物的墻、柱、梁、樓板、屋頂承重構(gòu)件、疏散樓梯、吊頂?shù)冉ㄖ?gòu)件的燃燒性能和耐火極限應(yīng)遵守《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016的有關(guān)規(guī)定,執(zhí)行中應(yīng)注意該部分規(guī)定有強制性條文。余熱發(fā)電主廠房的生產(chǎn)的火災(zāi)危險性類別為丁類,廠房的耐火等級一、二、三、四級都可以。高低壓配電室,主控制室,發(fā)電機出線小室,電纜夾層,電纜豎井等都存在一定的火災(zāi)危險性.為防止火災(zāi)蔓延,對隔墻的耐火極限及門窗的防火等級有不同的防火要求,設(shè)計中應(yīng)按其使用功能對照防火規(guī)范選取。15.2.2主廠房跨度較大,鋼結(jié)構(gòu)屋面系統(tǒng)應(yīng)用較為普遍。汽輪機頭部主油箱,油管路有火災(zāi)的可能?!督ㄖO(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006的3.2.4條規(guī)定: 下列二級耐火等級建筑的梁、柱可采用無防火保護的金屬結(jié)構(gòu),其中能受到甲、乙、丙類液體或可燃?xì)怏w火焰影響的部位,應(yīng)采取外包裹不燃材料或其他防火隔熱保護措施;1┄;2 丁、戊類廠房(倉庫) ,主廠房的火災(zāi)危險類別為丁類,汽輪機透平油閃點大于170℃,屬于閃點大于等于60℃丙類液體。因此考慮火災(zāi)時對周邊鋼結(jié)構(gòu)可能有影響,故規(guī)定在主油箱及油管附近的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采取涂刷防火涂料等防火隔熱措施,提高其耐火極限,提供充足時間滅火以減少火災(zāi)造成的損失。關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)涂刷防火涂料的耐火極限,《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006沒有規(guī)定,而《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-2006規(guī)定鋼梁、鋼柱為1.0h,屋面鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件為0.5h,考慮到余熱發(fā)的主廠房的電汽輪發(fā)電機間與火力發(fā)電廠相同,故本條做了與其相同的規(guī)定。15.2.3 配電室、主控制室等電氣間有一定的火災(zāi)危險,為防止火災(zāi)蔓延而造成更大的損失,故規(guī)定室內(nèi)裝修應(yīng)采用不燃燒材料。15.2.4 本條為強制性條文。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006的3.7.2條規(guī)定,廠房的一個防火分區(qū)內(nèi)的每個樓層不能少于2個安全出口,當(dāng)丁、戊類廠房每層建筑面積小于等于400m2,且同一時間的生產(chǎn)人數(shù)不超過30人的可以1個安全出口。余熱發(fā)電的主廠房火災(zāi)危險性類別為丁類;同一時間的生產(chǎn)人數(shù)即使是3臺機組(機率較低)也不會超過30人;主廠房的單層面積(包括高低壓配電室,主控制室等)基本上沒有小于400m2的,只有單臺3 MW及以下機組的略低于400m2。鑒于上述特征,本規(guī)定冠以 每層建筑面積大于400m2 為前提,規(guī)定 安全出口不應(yīng)少于2個 。當(dāng)不符合前提條件時,應(yīng)按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016的規(guī)定執(zhí)行。關(guān)于廠房內(nèi)任一點地點到zui近安全出口的距離的規(guī)定,余熱發(fā)電的主廠房均為丁類多層廠房,依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006的3.7.3條規(guī)定,要求耐火等級zui低為三級,當(dāng)耐火等級一、二級時距離不限,耐火等級為三級時不應(yīng)超過50m。出于安全考慮,規(guī)定為50m。15.2.5 主廠房室內(nèi)裝修的可燃材料極少,運行人員也很少。關(guān)于安全疏散,廠房內(nèi)除主樓梯外,還有工作梯,由于是丁類廠房,多年來都習(xí)慣做敞開式樓梯。為保障日常巡檢工作,設(shè)備檢修,安全疏散及消防人員撲救火災(zāi)要求,至少應(yīng)有一個樓梯通至各層和樓梯所處位置的屋面?;鹆Πl(fā)電主廠房通常由汽輪發(fā)電機間、控制室、上煤間、鍋爐房等組成,其火災(zāi)時往往需要上屋面通過天窗或側(cè)窗滅火或控制火勢。水泥工廠余熱發(fā)電主廠房沒有燃煤系統(tǒng)僅有汽機間、控制室,其火災(zāi)危險性遠遠小于火電廠的主廠房。余熱發(fā)電主廠房的zui高屋面是汽機間,由于水泥生產(chǎn)的行業(yè)特征要求,為防止外界粉塵飄落廠房不得開設(shè)天窗,那么在火災(zāi)情況下既使上到了主廠房的屋面也無法實施滅火作業(yè)。因此,本規(guī)定不要求上到zui頂層,僅要求樓梯通至所處位置樓層的屋面,在火災(zāi)時可上到該層屋面通過側(cè)窗對相鄰房間(主廠房)實施滅火作業(yè)。15.2.6 本條為強條。根據(jù)配電裝置室安全疏散的需要作此規(guī)定。本條規(guī)定與《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB50229保持了一致。15.2.7 主廠房內(nèi)主控制室是發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)運行指揮中心,又是人員比較集中的地方,為保證人員安全疏散,提出安全出口不應(yīng)少于2個的要求。電纜夾層均有一定的火災(zāi)危險性,所以也要求出口不應(yīng)少于2個。當(dāng)建筑面積小于60m2時,室內(nèi)任一點到門口的疏散距離不會超過15m,不違反15.2.5強條的規(guī)定,故可以設(shè)1個出口。15.2.9 本條為強條。配電室、電纜夾層、控制室的門都有疏散的功能,為避免在火災(zāi)發(fā)生時人們驚慌失措必定擁向門口,如遇內(nèi)開的門將造成壓緊門扇而打不開,使之貽誤逃生機會,因此規(guī)定門應(yīng)向疏散方向開啟。為避免火災(zāi)蔓延至公共走道或其它房間,按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016的7.4.3條要求采用乙級防火門。15.3 建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計15.3.1 建筑物的節(jié)能設(shè)計,應(yīng)根據(jù)其使用性質(zhì)、功能特征和節(jié)能要求進行分類,根據(jù)不同類別執(zhí)行相應(yīng)規(guī)范。在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》GB50443規(guī)定中,余熱發(fā)電主廠房屬于有采暖或空調(diào)的生產(chǎn)建筑,應(yīng)為C類。C類建筑的節(jié)能設(shè)計要求,可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50176及室內(nèi)外溫度確定屋頂和外墻的zui小傳熱阻。當(dāng)外墻需要保溫時,應(yīng)采用外墻外保溫措施。成本16 輔助及附屬設(shè)施16.0.1 本條對檢修設(shè)施水平做了規(guī)定,原則是節(jié)省投資、提益。關(guān)于檢修設(shè)施的設(shè)置水平,考慮到這樣幾個前提:首先,都是小機組且臺數(shù)不多,其檢修設(shè)施不應(yīng)追求 小而全 、 萬事不求人 ;二是,國家經(jīng)濟發(fā)展到目前水平,有社會協(xié)作條件。水泥行業(yè)的余熱電站在運行初期大多與周邊電廠建立了程度不等的協(xié)作關(guān)系,大修時可委托周邊有條件的電廠進行,本企業(yè)只按小修設(shè)置修配設(shè)施,以減少修配設(shè)備與維修定員,節(jié)省投資、提高運行效益;三是,余熱發(fā)電的定位,是企業(yè)的自備電站,應(yīng)充分利用企業(yè)的機電修的能力,應(yīng)企業(yè)的機電修車間內(nèi)聯(lián)合設(shè)置鍋爐、汽機、電氣、化學(xué)、管道等檢修間,并配置常用的檢修機具和工具。所謂常用的檢修機具和工具,主要是指臺鉆、砂輪機、電氣焊設(shè)備、鉗工臺、管工臺等,這些機具企業(yè)的機電修車間都有,所以企業(yè)只要調(diào)整一下機電修車間班組就可以滿足檢修的需求。 [MS1] [MS2] [MS3] [MS4]
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