《版大中型火力发电厂设计规范》 .doc

附件1 UDC 中华人民共和国国家标准 P GB/T ××××200× 大中型火力发电厂设计规范 Code for Designing Large and Middle Fossil Fuel Power Plants 征求意见稿 200×-××-×× 发布 200×-××-×× 实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国质量监督检验检疫总局 联合发布 中华人民共和国国家标准 大中型火力发电厂设计规范 Code for Designing Large and Middle Fossil Fuel Power Plants GB ××××-200× 主编部门中国电力企业联合会 批准部门中华人民共和国建设部 施行日期200× 年 × 月 × 日 中国××出版社 200× 北 京 前 言 本规范根据建设部关于印发2006年工程建设标准规范制订、修订计划第二批的通知建标2006136号的要求制定。 本规范共分24章和3个附录主要包括总则、术语、电力系统对电厂的要求、厂址选择、总体规划、机组选型、主厂房区域布置、运煤系统、锅炉设备及系统、除灰渣系统、烟气脱硫系统、烟气脱硝系统、汽轮机设备及系统、水处理设备及系统、信息系统、自动化系统、电气系统及设备、水工设施及系统、辅助及附属设施、建筑与结构、采暖通风和空气调节、环境保护、劳动安全与职业卫生、消防等。 本规范由住房和城乡建设部责管理和对规范的解释由中国电力企业联合会负责具体管理、中国电力工程顾问集团公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中请各单位结合工程实践认真总结经验如发现需要修改或补充之处请将意见和建议寄交中国电力工程顾问集团公司地址北京市西城区安德路65号邮政编码100120以供修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人 主编单位中国电力工程顾问集团公司、中国电力工程顾问集团东北电力设计院、中国电力工程顾问集团华东电力设计院、中国电力工程顾问集团中南电力设计院、中国电力工程顾问集团西北电力设计院、中国电力工程顾问集团西南电力设计院、北京国电华北电力工程有限公司、中国电力建设工程咨询公司 参编单位国家电网公司、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司、中国神华国华电力分公司 主要起草人略 目 次 1 总则 . 1 2 术语 . 2 3 电力系统对发电厂的要求 . 6 4 厂址选择 . 10 5 总体规划 . 14 6 机组选型 . 26 7 主厂房区域布置 . 28 8 运煤系统 . 36 9 锅炉设备及系统 . 42 10 除灰渣系统 . 57 11 烟气脱硫系统 . 63 12 烟气脱硝系统 . 68 13 汽轮机设备及系统 . 70 14 水处理系统 . 79 15 信息系统 . 86 16 仪表与控制 . 90 17 电气设备及系统 . 109 18 水工设施及系统 . 126 19 辅助及附属设施 . 134 20 建筑与结构 . 136 21 采暖通风和空气调节 . 143 22 环境保护和水土保持 . 150 23 劳动安全与职业卫生 . 154 24 消防 . 156 附录A 机组设计标准煤耗率的计算方法 . 157 附录B 火力发电厂厂用电率的估算方法 . 159 附录C 厂用电的负荷计算 . 161 本规范用词说明 . 164 1 1 总则 1.0.1为了使大中型火力发电厂在设计方面满足安全可靠、技术先进、经济适用的要求制定本规范。 1.0.2本规范适用于超高压及以上初参数、单台机组容量在125MW及以上、采用直接燃烧方式、主要燃用固体化石燃料的大中型火力发电厂。 本规范中的大型火力发电厂的范围亚临界及以上初参数并且单台机组容量300MW。 本规范中的中型火力发电厂的范围超高压及以上初参数并且单台机组容量125MW但300MW。 按上述定义的火力发电厂在后文中统一简称发电厂。 1.0.3发电厂的设计必须符合国家的法律、法规和现行的强制性标准的规定。 1.0.4发电厂的设计必须符合国家节约能源、节约资源以及环境保护等相关政策的要求。 1.0.5发电厂的设计必须符合国家电力发展规划的要求热电厂的设计必须符合城市集中供热规划和热电联产规划的要求。 1.0.6发电厂的设计工作应按照基本建设程序进行其内容深度应符合国内相关标准的规定。 1.0.7 发电厂的设计应以政府部门对工程项目的批准或核准文件为依据以审定的工程项目可行性研究报告为基础。 1.0.8发电厂的设计应以电网长期购电合同或协议中明确的技术要求为设计依据。 1.0.9发电厂的设计应以长期燃料供应合同或协议中规定的煤质资料为设计依据。 1.0.10发电厂设计中所需要的原始资料应真实可靠并满足相应的设计需要。 1.0.11发电厂的设计应充分合理利用厂址资源条件统筹规划本期工程与远期工程。 1.0.12 发电厂的设计应积极应用经运行实践证明的先进技术、先进工艺、先进材料和先进设备。 1.0.13发电厂的工艺系统设计寿命应达到30年。 1.0.14发电厂的设计中宜采用全厂统一的标识系统。 2 2 术 语 2.0.1本规范中出现的术语除本章规定外均符合国家标准电工术语 GB/T2900和电力工程基本术语标准GB/T50297的规定。 2.0.2 电力系统 Power System 电力系统是由发电、供电输电、变电、配电、用电设施和为保证这些设施正常运行所需的继电保护和安全自动装置、计量装置、电力通信设施、自动化设施等构成的整体。 2.0.3发电企业 Power Generation Enterprise 并入电网运行 拥有单个或数个发电厂 的发电公司或拥有发电厂的电力企业。 2.0.4 并网 Grid Connected 发电厂机组与电网之间或电力用户的用电设备与电网之间的物理连接。 2.0.5 并网点 Entry Point 发电厂机组接入电网的连接点或电力用户的用电设备与电网的连接点。 2.0.6 可用发电容量 Available Generation Capacity 发电机组在实际运行中所能提供的可靠发电出力。 2.0.7 最小技术出力 Minimum Generation Output of a Unit Power Plant 发电机组发电厂在稳态运行情况下的最小发电出力。 2.0.8 最大技术出力 Maximum Generation Output of a Unit Power Plant 发电机组发电厂在稳态运行情况下的最大发电出力。 2.0.9 计划检修 Scheduled Maintenance 为检查、试验、维护、检修电力设备电网调度机构根据国家及有关行业标准参照设备技术参数、运行经验及供应商的建议所预先安排的设备检修。 2.0.10 计划停运 Scheduled Outage 电网调度机构根据电网运行和设备维护、检修需要参照设备技术参数、运行经验及供应商的建议预先安排的设备停运。 2.0.11 非计划检修 Non-Scheduled Maintenance 计划检修以外的所有检修。 2.0.12非计划停运 Non-Scheduled Outage 计划停运以外的设备停运。 2.0.13 辅助服务 Ancillary Services 为保证供电安全性、稳定性和可靠性及维持电能质量需要发电企业、电网企业和用户提供的一次调频、自动发电控制、调峰、备用、无功电压支持、黑启动等服务。 2.0.14 黑启动 Black Start 3 当某电力系统因故障全部停运后通过该系统中具有自启动能力机组的启动带动系统内其他无自启动能力机组逐步恢复系统运行的过程。 2.0.15建厂条件 construction conditions 在规划选厂和工程选厂阶段必须落实的、以保证拟建发电厂安全、满发需要的建设场地、地质、煤、水、电气出线、灰渣处理、交通运输、环保等各项技术规范要求的条件。 2.0.16厂区 plant area 以发电厂生产和辅助附属设施永久性用地围墙所包围的区域。 2.0.17 厂区总平面布置general layout 根据发电厂生产和辅助附属设施的功能结合厂址场地自然地形、地质、交通运输、水源、电气出线、环保等条件对厂区各设施及道路的平面定位规划设计。 2.0.18 厂区竖向布置vertical arrangement 根据发电厂自然地形和地质条件考虑土石方和地基处理工程量、防洪及厂内外交通引进等因素对厂区各功能区域的场地及道路的高程、坡度进行的规划设计。 2.0.19 土石方工程量volume of earth and stone 各项土石方工程发生的挖方和填方之总和。 2.0.20厂区土石方挖填综合平衡 balance of site earth and stone for excavation and fill 在考虑厂区及与厂区密切相关的施工区挖方、填方建构筑物的基础余方根植土不能回填的淤泥或建筑垃圾以及挖方松散系数等影响因素后使厂区场地区域内的挖方量和填方量最终接近的平衡。 2.0.21 岩土工程勘测investigation of geotechnical engineering 为查明工程建设场地的地质、岩土和环境特征等技术条件及其与工程建设之间可能的相互作用所进行的调查、测绘、勘探、测试与监测工作及对所获资料进行工程分析、计算、预测、评价在此基础上提出岩土体的利用、改造、加固等设计、施工措施或方案建议与相应的设计基准、参数等工作的总称。 2.0.22 危险源source of danger and risk 是指可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态。 2.0.23 坑口电厂power plant nearby coal mine 靠近大型煤矿矿井且燃料运输具备采用皮带运输的发电厂。 4 2.0.24 矿区电厂 power plant in coal mines area 地处煤炭产地区域且燃料依靠若干矿井燃煤运距一般在50km内的发电厂。 2.0.25 排烟冷却塔 cooling tower through which the flue gas discharged 发电厂循环水冷却水塔兼作锅炉烟气脱硫后净烟气排放的冷却塔。 2.0.27海水冷却塔 salt water cooling tower 冷却介质是海水或含盐量相当的地表水的一种湿式冷却塔。 2.0.28 干旱指数drought exponent 某地区年蒸发能力和年降雨量的比值。 2.0.29 空冷散热器air cooled heat exchangers 以空气作为冷却介质使间接空冷系统循环水被冷却的一种散热设备。 2.0.30 空冷凝汽器air cooled condenser 以空气作为冷却介质使汽轮机的排汽直接冷却凝结成水的一种散热设备。 2.0.31 深度水处理 advanced treatment 进一步去除常规二级处理所不能完全去除的污水中杂质的净化过程。 2.0.32水的预处理water pretreatment 为了对水进行深度处理而进行的粗处理。 2.0.33电除盐Electrodeionization 在电渗析器的淡水室中装填阴、阳混合离子交换树脂将电渗析与离子交换结合起来去除水中离子含量并利用电渗析过程中极化现象对离子交换树脂进行电化学再生的方法。 2.0.34主厂房结构 structure of main power house 主厂房结构是指由汽机房排架与除氧煤仓间或煤仓间框架组成的联合结构。 2.0.35空冷凝汽器支承结构supporting frame of air-cooling condensers 直接支承空冷凝汽器的结构由柱、平台包括支承风机的梁或桁架、运行检修平台或步道板等、翅片支承架、风机桥架和挡风墙等结构的总称。 2.0.36圆形封闭煤场 circular close coal yard 圆形封闭煤场由挡煤墙和半球形网架构成的大直径圆形室内储煤场。 2.0.37 4/3断路器接线 one-and-third breaker arrangement 对三个回路而言四台断路器串联跨接在两组母线之间且三个回路分别连接到中间两个断路器两端及中间的接线。 5 2.0.38 在线式UPS on line UPS 不管交流工作电源正常与否逆变器一直处于工作状态当交流工作电源故障时逆变器能通过直流电源逆变保证负荷的不间断供电且其输出为交流正弦波的不间断电源装置。 2.0.39 集中控制室 center control room 发电厂中对二台及以上的机组及辅助系统进行集中控制的场所。 2.0.40 单元控制室 unit control room 发电厂中对单元机组的锅炉、汽轮机、发电机及其主要辅助系统或设备进行控制的场所。 2.0.41 网络控制室 network control room 发电厂中对升压站的电力网络系统或设备进行控制的场所。 2.0.42 快速切换 high speed change-over 发电厂高压厂用电源事故切换时间不大于100ms的厂用电切换。 6 3电力系统对发电厂的要求 3.1基本规定 3.1.1不同类型的火电机组在电力系统中具有不同的定位和作用主要分为基本负荷机组、调峰机组、具有黑启动功能机组、热电联产机组和资源综合利用机组。 3.1.2对基本负荷机组在设计上应具有较高的可靠性和稳定性能较好地参与电网的一次调频和二次调频。 3.1.3 对调峰机组包括中间负荷机组与尖峰负荷机组在设计上应满足启动速度快负荷变化灵活、能够适应频繁启停等要求。 3.1.4对具有黑启动功能的机组在设计上应能够使机组在无任何外部供电的情况下由自身能力启动机组并网发电。 3.1.5对热电联产机组在设计上应兼顾发电和供热两个功能在对外供热期间应具有较高的供热可靠性。 3.1.6对资源综合利用机组包括燃用煤矸石、煤泥、页岩等低热值燃料发电的机组在设计上对机组的可靠性和灵活性不宜过高要求。 3.2对电厂接入系统的技术要求 3.2.1发电厂的接入系统应考虑的因素如下 1发电厂的规划容量单机容量输电方向和送电距离及其在系统中的地位与作用。 2. 简化电网结构及电厂主接线减少电压等级及出线回路数降低网损调度运行及事故处理灵活。 3.2.2发电厂接入系统的电压等级设计要求如下 1 发电厂接入系统的电压不宜超过两种。 2 根据发电厂在系统中的地位和作用不同规模的发电厂应分别接入相应的电压电网。为满足地方负荷所建的电厂单机容量在600MW以下宜接入330kV及以下电网。 3 在受端系统内建设的一些较大容量的主力电厂宜直接接入高一级电压电网。 4 对于向区外送电的电厂单机容量的在600MW及以上的机组宜直接接入高一级电压电网。 3.2.3 系统对发电厂电气设备技术参数要求如下 1 断路器开断容量满足装设点开断短路电流的技术要求。 7 2 系统对电厂主接线提出的要求 1若大型电厂处于电网结构比较紧密的负荷中心出两级电压时发电厂不宜装设构成电磁环网的联络变压器。 2系统需要解环、解列运行时应对有关的发电厂主接线方式提出要求。 3 主变压器的参数规范 1发电厂升压变压器一般可选用无励磁调压型。 2发电厂的联络变压器经调压论证有必要时可选用有载调压型。 3根据系统远景发展潮流变化的需要选择变压器的额定抽头及分抽头。 4发电厂有多台220kV及以下升压变压器时应有12台变压器中性点接地。 5每条110kV母线应有一台变压器中性点接地。 4 考虑限制工频过电压、限制潜供电流、防止自励磁、系统并列及无功补偿等多方面的要求决定电厂内是否装设高压并联电抗器。 3.3对机组运行调节性能要求 3.3.1运行性能要求 1、发电机组须装设连续式自动电压调节器AVR应有V/Hz过磁通限制、低励磁限制、过励磁限制、过励磁保护和附加无功调差功能。 2、励磁系统应具备电力系统稳定器PSS功能。 3、 发电机组须装设具有下降特性的调速器。 4、系统频率在50.5Hz48.5 Hz变化范围内应连续保持恒定的有功功率输出。 5、发电机组正常调节速率一般不小于1机组额定有功功率/min火电机组的调峰能力应满足所在电网电源结构和负荷特性对调峰的需求一般不小于50机组额定有功功率。 6、发电机额定功率因数处于电网送端的发电机功率因数一般选择不高于0.9滞后处于受端的发电机功率因数可在0.850.9滞后中选择。直流输电系统的送端发电机功率因数可选择为0.850.9滞后。 7、黑启动发电机组应能在辅助燃气轮机或备用柴油机启动后的2h内与系统同期并列。 3.3.2调节性能要求 1 并网发电机组均应参与一次调频。对机组一次调频基本性能指标的要求包括 1 死区: 电液型汽轮机调节控制系统的火电机组死区控制在±0.033Hz内 机械、液压调节控制系统的火电机组死区控制在±0.10Hz内 8 2 转速不等率Kc火电机组为45。 3 最大负荷限幅为机组额定出力的6。 4 投用范围机组核定的出力范围。 5 响应行为包括: 当电网频率变化超过机组一次调频死区时机组应在15s内根据机组响应目标完全响应 在电网频率变化超过机组一次调频死区的45s内机组实际出力与机组响应目标偏差的平均值应在机组额定有功出力的±3以内。 2 200MW新建125MW及以上火电应具备自动发电控制AGC功能参与电网闭环自动发电控制。发电机组月AGC可用率应不低于90。机组自动发电控制基本性能指标要求如下 1采用直吹式制粉系统的火电机组 AGC调节速率不小于1.0机组额定有功功率/ min AGC响应时间不大于60s。 2采用中储式制粉系统的火电机组 AGC调节速率不小于2机组额定有功功率/ min AGC响应时间不大于40s。 3AGC运行的火电的AGC最大调节范围为50至100机组额定有功出力实际运行中应避开调节范围内的振动区和空蚀区。 4AGC机组应能实现“当地控制/远方控制”两种控制方式间的手动和自动无扰动切换。 3 机组须具备执行自动电压控制AVC功能的能力能协调控制机组的无功出力已达到高压侧母线电压控制机组AVC装置应具备与能量管理系统EMS实现联合闭环控制的功能。 3.4关于发电机组非正常运行能力的要求 3.4.1异常的运行工况 1、电网频率电力系统的标准频率为50Hz。 2、特殊情况下系统频率在短时间内可能上升到51Hz或下降到48Hz。 1在48.5Hz50.5Hz范围能够连续运行。 2在48Hz48.5Hz范围内每次连续运行时间不少于300s累圃诵胁簧儆?00min。 3在50.5Hz51Hz范围内每次连续运行时间不少于180s累计运行不少于180min。 3、电网电压偏差在电力系统的每个并网点电力系统电压偏差应符合GB 12325电能质量供电电压允许偏差和SD 325电力系统电压和无功电力技术导则的要求。在事故等特殊情况下电力系统电压可以不受上述标准限制。 9 3.4.2 频率异常的运行 汽轮发电机的低频保护应能记录并指示累计的频率异.