1、F1572E01C-A01 忻州广宇供热扩能忻州广宇供热扩能工程工程 初步设计说明书 华北电力设计院工程有限公司 北京国电德安电力工程有限公司 2012-7-28 设计人员设计人员 项目总工：赵洪军 项目经理: 邢会明 序号 专业 主设人 电话 备注 1 热机 王向志 82286798 2 电气 李秀璞 82286749 3 自动化 邱明柱 82286751 4 总图 李启明 82286787 6 结构 齐曲 82286769 7 建筑 卢芳芳 82286742 8 暖通 郝思媛 82286158 9 技经 平公扬 目 录 1 1、概述、概述. 6 1.1 项目概述 6 1.2 热力负荷、发电
2、厂容量 6 1.3 主要设计原则 7 1.4 主要技术经济指标 7 2 2、总图部分、总图部分 8 2.1 厂址位置 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 老厂总平面布置现状 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.3 热网首站及附属建构筑物布置 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4 管网布置 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5 道路 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6 拆迁 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3 3、热机部分、热机部分 11 3.1 热机部分概述 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.2 汽轮机中、低压缸联通管开孔抽汽系统以及高排抽汽系统错误错
3、误!未定义未定义 书签。书签。 3.3 供热系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.4 工业蒸汽系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.5 热网加热器系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.6 热网循环水系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.7 热网疏水系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.8 热网补水系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.9 闭式循环冷却水系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.10 凝结水回收系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.11 热网首站布置 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.12 油罐区 错误错误!未定义
4、书签。未定义书签。 4 4、化学部分、化学部分 24 4.1 化学水系统现状 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.2 化学水处理系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.3 凝汽器补水系统改造 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.4 新增热网补充水系统 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5 5、电气部分、电气部分 25 5.1 设计范围及依据 错误 错误!未定义书签。未定义书签。 5.2 电源及供配电系统： 错误 错误!未定义书签。未定义书签。 5.3 电气设备和导体选择 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5.4 电缆设施 . 错误 错误!未定义书签。未定义书签。 5.5 照明
5、和检修网络 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5.6 过电压保护及接地 错误 错误!未定义书签。未定义书签。 5.7 电气二次线系统与设备 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6 6、热工自动化部分、热工自动化部分 . 27 6.1 控制方式 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6.2 控制水平 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6.3DCS 功能及配置 错误错误!未定义书签。未定义书签。 6.4 热工自动化控制设备选型 错误 错误!未定义书签。未定义书签。 6.5 电源和气源 错误 错误!未定义书签。未定义书签。 7 7、土建部分、土建部分 31 7.1 厂址自然条件及设计主要技术数据
6、错误错误!未定义书签。未定义书签。 7.2 主要建筑材料 错误错误!未定义书签。未定义书签。 7.3 设计基本要求 错误错误!未定义书签。未定义书签。 7.4 建筑风格与色彩设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 7.5 热网首站建筑设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 7.6 结构设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 8 8、水工、消防部分、水工、消防部分 . 32 8.1 水工设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 8.2 消防设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 9 9、暖通部分、暖通部分 34 9.1 设计依据 错误错误!未定义书签。未定义书签。 9.2 设计原始资料
7、错误错误!未定义书签。未定义书签。 9.2 采暖 错误错误!未定义书签。未定义书签。 9.3 通风 错误错误!未定义书签。未定义书签。 9.4 集中控制室空调 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1010、节约能源及原材料、节约能源及原材料 36 10.1 概述 34 10.2 系统及方案在节能方面的优化 34 10.3 设备选型在节能方面的优化 34 10.4 材料选择在节能方面的优化 34 10.5 节约用水的措施 错误错误!未定义书签。未定义书签。 10.6 建筑节能的措施 错误错误!未定义书签。未定义书签。 11、设备材料、设备材料 错误错误!未定义书签。未定义书签。 11.1 热机专
8、业设备材料清册 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 11.2 电气专业设备材料清册 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 11.3 热工自动化专业设备材料清册 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 11.4 水工专业设备材料清册 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 11.5 暖通专业设备材料清册 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 6 页 1 1、概述、概述 1.1 项目概述 忻州位于山西省中北部，2007 年底总人口 306.9 万，其中城镇人口约 102.7 万，农业人口 204.2 万。人口中以汉族为
9、主，占总人口的 99%以上。境内山地较 多，其中平原 0.27 万平方公里，约占 10.5%，丘陵 0.92 万平方公里，约占 36%， 山地 1.36 万平方公里，约占 53.5%。有黄河、汾河、滹沱河、桑干河等河流。 忻州古称“秀容”. 1949 年成立忻县专区,1970 年更名为忻县地区。1978 年改 名为忻县行政公署。1983 年改忻县为忻州市（县级市） ，改称忻州行署。2000 年经国务院批准，忻州行署改为忻州市（地级市） 。 改革开放以来，忻州经济和社会各项事业取得了长足发展，人民生活水平迅 速提高。全市能源、交通、通信等基础设施条件等得到明显改善，科技、教育等 社会事业全面发展
10、，社会文明程度不断提高。 根据忻州市城市发展思路， 要不断完善城市功能， 积极推进城市供水、 供暖、 供汽等基础设施的市场化和社会化，使城市基础设施体系更加完善。忻州市属于 高寒地区，全年采暖期达 147 天。近些年来，热电联产集中供热的比例有较大幅 度的提高。但随着城市供热需求增势迅猛，忻州市近些年出现了明显的热源不足 的现象。 目前，忻州市现有人口约 30 万人，人均居住建筑面积约 24 平方米/人，忻 州市现状居住建筑面积为 720 万平方米，依据规划预测 2015 年忻州市人口约 40 万人，人均居住建筑面积约 28 平方米/人，2015 年忻州市居住建筑面积为 1120 万平方米，而
11、现状城市集中供热热源的供热能力为 520 万平方米， 其热源主要由 忻州广宇煤电有限公司 2x135MW 机组提供； 忻州广宇煤电有限公司现有供热能力 仅能满足在初末寒期时 530 万平方米的供热需求，严寒时期还需单独隔离出 200 万平方米的供热面积由区域锅炉房单独供暖，供热能力严重不足。而且忻州市目 前还存在一些分散供热的用户，燃料利用效率低，供热保障差。为适应新城市发 展的需要，为保证国家节能减排的目标顺利达成，将这些分散供热用户纳入集中 供热的范围和是目前急需解决的问题。 忻州热电厂规模为 2135MW 空冷供热凝汽式汽轮发电机组。 锅炉为东方锅炉 （集团） 股份有限公司生产的 480
12、t/h 自然循环单汽包煤粉锅 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 7 页 炉，一次中间再热，紧身封闭，固态排渣，炉膛受热面采用全悬吊方式。 汽轮机为东方汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽 抽凝式直接空冷汽轮机。汽轮机型号 CZK135/112-13.2/0.245/535/535。 汽机低压缸排汽采用机械式直接空气冷却系统。 1、2 号机组于 2007 年投入商业运行，设计寿命 30 年。 本项目为忻州广宇热电集中供热扩能改造工程，它通过回收热电厂汽轮机低 压缸排汽余热，来提高热电厂供热能力。 1.2 设计原则 （1）严格遵守国家有关政策
13、和法规，坚持环境效益、社会效益和经济效益并举 的方针； （2）以忻州市城市总体规划为指导，与城市集中供热规划相协调； （3）采取优化措施，安全可靠、先进适用的设计原则，以确保本工程安全达标 投产。 （4）拟定合理的工艺系统，简化工艺系统、减少备用。 （5）设备布置格局应方便生产、安全运行，在缩短施工安装周期和满足检修维 护的条件下，大力压缩建筑体积、减少钢材、混凝土、管道和电缆工程量。 同时应考虑工作过程中的实际情况，确保运行人员安全生产、方便检修。 （6）与原厂建筑物风格和谐统一，与环境相协调。 （7）设备选择要采用节能、高效、环保型的产品，杜绝使用国家已淘汰的产品。 1.3 设计依据 （1
14、）设计委托书； （2）忻州广宇供热扩能工程可行性研究报告； （3）国家有关的规程规范； （4）会议纪要及热泵机组资料； 1.4 设计内容 （1）确定一、二级热泵机组及热网首站扩建的主要工艺系统的功能、控制方式、 布置方案； （2）一、二级热泵机组及热网首站扩建的概算； 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 8 页 2 2、总图部分、总图部分 2.1 概述 2.1.1 工程概述 （1）厂址概述 忻州热电厂位于忻州市忻府区东北方向约 6km 左右的符村西侧， 自然地面标 高 778.8779.5m。北侧约 3km 处有南云中河自西向东经过，西侧约 100m 处为
15、北同浦铁路，南侧约 500m 处为忻定公路。厂址处地势平坦，交通便利。 （2）厂址自然条件 主厂房零米高度(电厂高程)：780m 多年月平均大气压： 925.4hPa 基本地震烈度： 8 度 多年极端最高气温： 38.8C 多年极端最低气温： -30C 多年平均气温： 8.6C 多年平均相对湿度： 60% 日最大降水量： 130.7mm 平均风速： 1.6m/s 最大风速： 22.8m/s 最大积雪深度： 21cm 最大冻土深度： 109cm 采暖期室外计算温度： -14C 采暖期室外日平均温度： -3.9 C 室内计算温度： 18 C 地区采暖天数： 147 天 2.1.2 电厂情况概述 电
16、厂于 2007 年投产，建设规模为 2135MW 空冷供热凝汽式汽轮发电机组， 工程设计寿命 30 年。 锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的 480t/h 自然循环单汽包煤粉 锅炉，一次中间再热，紧身封闭，固态排渣，炉膛受热面采用全悬吊方式。 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 9 页 汽轮机为东方汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽 抽凝式直接空冷汽轮机。汽轮机型号 CZK135/112-13.2/0.245/535/535。 汽机低压缸排汽采用机械式直接空气冷却系统。 整个厂区大致呈长方形布置，主厂房位于厂区北部，主变压器位于主厂
17、房西 侧的空冷岛下方，煤场位于厂区东部。热网首站靠近厂区西侧围墙。 2.1.3 设计依据 1）与业主签订的设计合同 2） 规程、规范 大中型火力发电厂设计规范 （GB50660-2011） 小型火力发电厂设计规范 （GB50049-2011） 火力发电厂总图运输设计技术规程 （DL/T 5032-2005） 2.1.4 设计范围 包含工程范围内的总平面布置、竖向布置等内容。 2.2 工程总体规划 1）本工程为改造项目，设计过程中依据现场条件，本着工艺合理，符合规 范的要求进行布置安排。 2）预计工期：2012 年 8 月 15 日2012 年 10 月 15 日 3）厂区排水及防洪排涝 依据原
18、厂区设计标高，与原厂区防洪措施统一考虑。 2.3 本工程总平面布置 2.3.1 建设内容 本项目增加的内容有： 1 座一级热泵房，尺寸为 16m12m。 1 座二级热泵房，尺寸为 16m16m。 一座配套控制室，尺寸为 7m4m。 扩建原有热网首站，尺寸为 22m12m。 新建一条综合管架，由一级热泵站沿空冷岛西侧道路，至热网首站，综合管 架上布置两条 DN1000mm 热力管道。 2.3.2 总平面布置 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 10 页 由于电厂 A 列外各种管道密集，空余场地很少，本项目的布置十分困难。经 对场地的布置资料详细分析和现场查勘，
19、对总平面布置初步安排如下： 一级热泵房布置在主厂房与空冷岛北侧扩建端， 一级热泵房控制室紧邻泵房 东侧布置。 二级热泵房布置在空冷岛下南侧区域，位于冷凝液精处理间西侧，控制室紧 邻泵房西侧布置。 热网首站扩建部分紧贴原有热网首站东侧。 拆除精处理间西南角的废水泵房，移建至二级热泵房东南角。 具体位置见附图 F1572E01C-Z0101-01 2.4 管线及综合管架布置 综合管架由一级热泵房西侧起，沿空冷岛北侧道路向西约 50 米后南拐，沿 空冷岛西侧道路向南，约 150 米后西转，扩过厂区道路后，沿热网首站北侧进入 首站，全长约 230 米。 综合管架上布置两条 DN1000 热网循环水管道
20、。 2.5 竖向布置及土方工程量 1）由于本项目为老厂改造项目，不改变厂区原有的竖向布置。 2）建筑物零米标高：热泵房室内标高高于室外地平 0.3m。 2.6 交通运输 工程运输利用原电厂厂区内外道路，本项目不需要单独修建道路。 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 11 页 3 3、热机部分、热机部分 3.1 机组概况 忻州热电厂规模为 2135MW 空冷供热凝汽式汽轮发电机组。 锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的 480t/h 自然循环单汽包煤粉 锅炉，一次中间再热，紧身封闭，固态排渣，炉膛受热面采用全悬吊方式。 汽轮机为东方汽轮机厂生产的超高压、一
21、次中间再热、单轴、双缸、双排汽 抽凝式直接空冷汽轮机。汽轮机型号 CZK135/112-13.2/0.245/535/535。 汽机低压缸排汽采用机械式直接空气冷却系统， 根据 2 台汽轮机的供热能力 和忻州市城市建设的总体规划， 忻州热电厂建厂时热网首站设计最大供热面积为 321 万平方米，两台机组供热能力为 161MW，供热抽汽来自汽轮机五段抽汽， 额定供热工况抽汽量为 120t/h。 实际热网站运行时，利用外网的 2x80t/h 燃煤锅炉作为供热调峰，与电厂热 网首站共同承担 530 万平方米的供热面积。 3.2 乏汽余热利用后热负荷 为了合理的利用热源、汽轮机组进行了适当调整，调整后机
22、组正常回收汽轮 机排放大气中热量，并利用吸收式热泵回收进入冷却塔的部分热量，对整个电厂 的采暖抽汽进行了整合，提高了电厂的供热量。 原有热网结构及设计值： 热网首站 70 2745t/h 120 汽轮机抽 汽 240t/h 供热能力 161MW 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 12 页 目前电厂每台机组乏汽余热均通过空冷岛排放大气，将大量热源白白浪 费掉，采用吸收式热泵即是在采暖期回收这部分热量，增加对外供热量。本 期工程拟对二台机组的乏汽余热通过吸收式热泵加以回收利用，同时通过对 两台汽轮机组采暖进行调整额定工况单台机组采暖抽汽达170t/h，总增加供
23、 热能力301MW，其中乏汽余热利用234MW，采暖抽汽供热增加67 MW。热网首站 供热面积增大到840万平方米。合理的利用热源、利用吸收式热泵回收凝汽器 循环水中的热量，对整个电厂的采暖抽汽进行了整合，提高了电厂的供热能 力。 供热能力 462MW 3.3 热泵循环技术的利用 2009 年 9 月联合国气候变化峰会和 2009 年12 月的哥本哈根气候变化谈判 会议上，我国政府明确量化碳减排目标(到 2020 年，单位 GDP 二氧化碳排放比 2005 年下降 40%至 45%)，展示了中国在应对气候变化、履行大国责任方面的 积极态度。这充分表明我国不再单纯追求经济的增长速度，而是更加强资
24、源的有 效利用，关注可持续增长“节能减排”降耗已被摆在前所未有的战略高度。而提 高能源利用率、加强余热回收利用是节约能源、降低碳排放、保护环境是根本措 施。 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 13 页 吸收式热泵余热回收技术以其高效节能和具有显著经济效益的特点， 尤为引 人注目。吸收式热泵以溴化锂溶液作为工质，对环境没有污染，不破坏大气臭氧 层，而且具有高效节能的特点。配备溴化锂吸收式热泵，回收电厂部分凝汽器排 放大气中热量，达到节能、减排、降耗的目的。同时作为集中供热主热源的热电 厂而言，存在两个关键问题有待解决。一是汽轮机抽汽在加热一次网回水的过程 中
25、存在很大的传热温差，造成巨大的传热不可逆损失。二是目前大型抽凝式供热 机组存在大量的汽轮机凝汽器余热通过冷却塔或空冷岛排放掉， 该部分热量可占 燃料燃烧总发热量的 20%，为保证汽轮机末端的正常工作。将这部分凝汽用于 供热，相当于在不增加电厂容量，不增加当地排放，耗煤量和发电量都不变的情 况下，扩大了热源的供热能力，为集中供热系统增加了热量，提高了电厂的综合 能源利用效率，同时可以减少电厂循环冷却水蒸发量，节约水资源，并减少向环 境排放热量，具有非常显著的经济、社会与环境效益。 本项改造工程应用吸收式热泵可系统地解决目前热电联产集中供热系统存 在的问题。在吸收式热泵基础上，可系统解决热电厂存在
26、的以下问题。 1) 电厂的乏汽不再依靠空冷岛降温，而是作为各级热泵的低温热源，原本 白白排放掉的乏汽余热资源可以回收并进入一次网， 仅此一项即可提高综合能源 利用效率 20%左右。 2) 各级吸收式热泵仍采用电厂原本用于供热的蒸汽热源，这部分蒸汽的热 量最终仍然进入到一次网中，不存在能源转换的损失。 3）逐级升温的一次网加热过程避免了大温差传热造成的大量不可逆传热损 失，提高了热效率。 4）通过降低用户侧热网回水温度，吸收式换热机组将一次网供回水温差提 高，从而提高管网输送能力，在加大供热量的同时降低了二级热网改造的投资； 5）用户处二次网运行如完全保持现状温度，也使得该技术非常利于大规模 的
27、改造项目实施。 目前我国吸收式热泵发展较快， 如清华大学自主研制的利用蒸汽作为热源的 余热回收专用机组，再有我国多家企业引进了以溴化锂溶液为介质的吸收式热 泵。吸收式热泵（即增热型热泵） ，通常简称 AHP(absorption heat pump)，它 以蒸汽、废热水为驱动热源，把低温热源的热量提高到中、高温，从而提高了能 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 14 页 源的品质和利用效率。 电厂首站内设置余热回收专用机组，如图 3-1，以汽轮机抽汽为驱动能源 Q1，产生制冷效应，回收乏汽余热 Q2，加热热网回水。得到的有用热量（热网 供热量）为消耗的蒸汽热
28、量与回收的乏汽余热量之和 Q1+Q2。 图 3-1 吸收式热泵热收支图 溴化锂吸收式热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、热交换器、屏蔽 泵和其他附件等见图 3-2。 图 3 -2 吸收式热泵原理图 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 15 页 吸收式热泵以蒸汽为驱动热源，在发生器内释放热量 Qg，加热溴化锂稀溶 液并产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽进入冷凝器，释放冷凝热 Qc 加热流经冷凝器传热 管内的热水，自身冷凝成液体后节流进入蒸发器。冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器 传热管表面，吸收流经传热管内低温热源水的热量 Qe，使热源水温度降低后流 出机组，冷剂水吸收热量后
29、汽化成冷剂蒸汽，进入吸收器。被发生器浓缩后的溴 化锂溶液返回吸收器后喷淋， 吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽， 并放出吸收热 Qa， 加热流经吸收器传热管的热水。 热水流经吸收器、 冷凝器升温后， 输送给热用户。 吸收式热泵的供热量等于从低温余热吸收的热量和驱动热源的补偿热量之 和，即：供热量始终大于消耗的高品位热源的热量（COP1） ，故称为增热型热 泵。根据不同的工况条件，COP 一般在 1.651.85 左右。由此可见，溴化锂吸 收式热泵具有较大的节能优势。 吸收式热泵提供的热水温度一般不超过 98，热水升温幅度越大，则 COP 值越小。 驱动热源可以是 0.20.8MPa 的蒸汽，也可以是燃
30、油或燃气。 低温余热的温度15即可利用，一般情况下，余热热水的温度越高，热 泵能提供的热水温度也越高。 本工程选用余热回收专用机组的参数见表 3-1。 表 3-1 本项目余热回收专用机组选型 分类 项目 单位 数值 供热量 MW 270 10 4kcal/h 23241 一次水 供水温度 79 回水温度 35 流量 m 3/h 5121(a) 接口管径 DN 900 压力损失 kPa 200 蒸汽 蒸汽压力 MPa 0.245 蒸汽流量 t/h 60 管径 DN 2DN600 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 16 页 汽机乏汽 1#汽机乏汽 t/h 18
31、0 2#汽机乏汽 t/h 180 配电量 kW 100 重量 溶液量 T 90 运输重量（最大单体） T 74 运转重量 T 760 3.4 电厂设备参数 3.4.1 机组参数 汽轮机型号: CZK135/112-13.2/0.245/535/535 型 汽轮机型式： 型式为单轴、超高压、一次中间再热、双缸双 排汽、供冷供热凝汽式供热机组 冬季额定采暖时功率： 135MW 主蒸汽压力： 13.24MPa(a) 主蒸汽温度： 535 最大进汽量： 480t/h 再热蒸汽压力： 2.34MPa(a) 再热蒸汽温度： 535 采暖抽汽压力： 0.245MPa(a) 采暖抽汽温度： 131 额定采暖抽
32、汽量： 170t/h 额定采暖工况排气量： 180t/h（背压 15KPa） 3.5 余热泵站热力系统设计 3.5.1 热力系统 本余热利用工程的热泵房主要设备包括： 二台乏汽吸收式热泵、 四台疏水泵、 及相关辅助设备。见图 F1572E01C-A01-J-01 本项目的汽水流程为：从外网二级热力站返回热网回水母管的 35的热网 水首先全部接入一级余热利用泵房，利用 2 号机乏汽的余热加热到 54.1，然 后进入二级余热泵房，将热网循环水加热至 79，返回原新建热网首站及原有 热网首站，经热网循环水泵进入热网供水母管对外供热。当冬季负荷较大可利用 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电
33、德安电力工程有限公司 第 17 页 采暖抽汽在原热网加热器内进行进一步加热，加热至 110，经热网循环水泵进 入热网供水母管对外供热。下面是对各主要热力系统的描述： 3.5.2 加热蒸汽系统 本工程中一级热泵站热泵设备不需要驱动蒸汽汽源， 二级吸收式热泵站设备 的驱动蒸汽采用母管制，由原 1#，2#机组热网加热蒸汽母管 A 列外固定端的综 合管架处分别引一路1020x11 的管道，两根蒸汽管道汇成1020x11 母管后供 给二级热泵站，在二级热泵站出加热蒸汽母管分两路630x9 供给吸收式热泵作 为启动汽源。从 1#，2#机组热网加热蒸汽母管引出1020x11 的管道上装有电动 蝶阀， 两台机
34、组的热网加热蒸汽均可作为热泵的驱动汽源并互为备用，单台机组 故障时不影响热泵机组的运行。 3.5.3 热网水系统 由二级热力站返回的两根热网循环水母管，原回水母720x9，新增热网循 环水母管820x9，在回水母管流量装置前，电动蝶阀后分别引一路管道，并汇 合成1020x11 经厂区综合管架接至一级余热利用泵房，热网水经一级热泵加热 后进入二级余热泵房。热网水经两级热泵加热后返回新增热网首站，通过热网循 环水母管供给新增及原热网加热器进一步加热后供给场外热网循环水母管。 每级 吸收式热泵可独立运行，发生事故时可解列，不影响其它热泵运行。供热系统采 用质量双调方式运行：在供热高峰期，从热用户返回
35、的热网回水经除污器过滤， 由两级热泵机组升温后，经热网换热器再次加热升温后供至外网热用户，完成一 个供热循环，热水参数为 35/110；在冬季供热运行初期及末期，热网水供水 温度可在 79 至 110间调节。 3.5.4 热泵乏汽系统 分别从 1#、2#机空冷乏汽管道上接 DN3500 的管道接至一、二级余热泵房 热泵机组，作为热泵机组的低温热源； 3.5.5 热泵房疏水系统 本期热泵疏水系统每级热泵机组设置有 2 台管道式疏水泵，其中 1 台运行 1 台备用。每台热泵的疏水经219x6 的管道接至原 1#、2#机空冷凝结水母管，分 别排入两台机的热井。 3.6 设备选型 忻州广宇供热扩能工程
36、 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 18 页 热泵： HRU 型 制热量 274MW 1 组 疏水泵： 130m 3/h H=25m 4 台 3.7 余热利用泵房布置 3.7.1 余热利用泵房设计原则 3.7.1.1 本期工程拟按安装二级吸收式热泵设计。 3.7.1.2 由于地上建筑物和地下管线较多，一级余热利用泵房布置于扩建端 13 轴外垂直于主厂房 BC 列扩建端，二级热泵房布置在 1#机 A 列外凝结水精处理南 侧，平行与主厂房 A 列。 3.7.1.3 二级余热泵房分别设置两个集中控制室。 3.7.1.4 主厂房框架采用钢结构，外护彩钢板。 3.7.2 余热利用泵房主要
37、尺寸 余热利用泵房主要尺寸表（一台机组） 项目 名 称 单位 数 量 一级 热 泵 房 柱距 m 5 跨度 m 6 热泵中心线距A列柱轴线 m 6 屋顶标高 m 12 厂房总长度 m 16 二级 热 泵 房 柱距 m 6 跨度 m 6 热泵中心线距A列柱轴线 m 8 屋顶标高 m 9 厂房总长度 m 16 3.7.2 余热利用泵房布置及主要尺寸的确定 本期工程二级余热泵采用纵向顺列布置，热泵中心线平行与热泵房 AB 列， 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 19 页 一级热泵中心线距 A 列 6m，二级热泵中心线距 A 列 8m。 一级余热泵房外热网回水母管
38、布置与热泵房 1 轴平行，热泵分别设有 DN900 热网水进出口管道接口，在进入热泵前增加 1 个关断阀，热源利用 2 号机组乏汽 余热，热网水温度由 35升至 54，再进入二级余热泵房。 二级余热泵房外热网循环水管道布置与二级余热热泵房 1 轴平行， 热泵分别 设有一个 DN900 热网水进口，两个 DN600 热网水进口，在进入热泵前增加 1 个关 断阀， 热源利用 1 号机的乏汽余热和部分驱动蒸汽，将经过一级热泵机组加热的 的热网循环水温度由 54升至 79。二级热泵房因建在 1#机组空冷道范围呢， 为防止房屋过高而影响，夏季机组正常运行，二级热泵站布置在标高-1.5 米。 乏汽及热泵驱
39、动汽源经热泵放热后，疏水压力较低，通过设在疏水管道上的 管道泵，将疏水分别打入 1、2 号机组空冷凝结水母管 吸收式热泵与热泵房之间有宽 2m，便于日常的检修运行维护。详见附图 F1572E01C-A01-J-02，F1572E01C-A01-J-03。 3.8 热网站改造部分 3.8.1 原热网首站概况 忻州热电厂建厂时热网首站设计最大供热面积为 321 万平方米， 两台机组供 热能力为 161MW， 供热抽汽来自汽轮机五段抽汽， 额定供热工况抽汽量为 120t/h。 原热网站采用母管制系统，两台机组 DN1000 的采暖抽汽管道，从主厂房引 接至热网首站，汇总成 DN1400 的母管，供给
40、 4 台热网加热器。其疏水通过三台 热网疏水泵升压，回至主厂房两台机组的凝结水管道。 热网系统按循环水量 2720t/h 设计，设 3 台热网循环水泵，两用一备。热 网供回水温度 70/120。热网循环水供回水管径 DN700。 原热网站主要设备参数 序序 号号 名名 称称 规格与技术数据规格与技术数据 单单 位位 数数 量量 设备材料来源设备材料来源 1 热网加热器 BIU1300-790-2.2/0.8-2 型 设计参数 壳 0.8/管 2.2MPa,壳 260/管 150 工作参 数 壳 0.23/管 2.0MPa, 台 2 山东宏达科技 集团有限公司 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明
41、书 北京国电德安电力工程有限公司 第 20 页 壳（236/120）/管（70/120） 换热面积 790m2 2 热网循环水 泵 DFSS300-700 型 1500m3/h, 155mH2O, 1480r/min, =87% 台 2 上海东方泵业 (集团)公司 电动机 YKK500-4 型 6000V, 900kW, 1480r/min, =94.9%，空气冷 却 台 2 湘潭电机股份 有限公司 液力偶合器 YOTPC750/1500 型 输出功 率：510-1480 kW, 输入转速： 1480r/min, 输出转速：1457.8 r/min 台 2 大连福克液力 偶合器有限公 司 板式
42、冷却器 BR0.2-15 型，换热面积：15m2， 冷却水流量：27m3/h ,冷却水供 水压力：0.20.4MPa.a 台 2 大连福克液力 偶合器有限公 司 3 热网疏水泵 DFDG155-67x3 型 170m3/h, 170mH2O, 2950r/min, =72% 台 3 上海东方泵业 (集团)公司 电动机 Y315M-2 型 380V,132kW,2980r/min, =94.5%,空气冷却 台 3 上海东方泵业 (集团)公司 4 热网除氧器 XMC-56D 型，出力 56t/h, 设计 压力0.3MPa,工作压力0.02MPa, 设计温度 275, 工作温度 104 台 1 山东
43、北辰集团 有限公司 除氧水箱 有效容积 15m3 台 1 山东北辰集团 有限公司 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 21 页 5 热网补水泵 DFRW100-200B/2 型 62t/h, 35mH2O, 2900r/min, =72% 台 2 上海东方泵业 (集团)公司 电动机 Y160M2-2 型 380V 15kW, 防护等级 IP44, 空气 冷却 台 2 上海东方泵业 (集团)公司 6 工业补水泵 DFW100-200B/2 型 62t/h, 35mH2O, 2900r/min, =72% 台 1 上海东方泵业 (集团)公司 电动机 Y160M2
44、-2 型 380V 15kW, 防护等级 IP44, 空气 冷却 台 1 上海东方泵业 (集团)公司 7 热网疏水扩 容器 SK-2.0 型 有效容积 2.0m3, 工作压力 0.3MPa, 工 作温度 120 台 1 山东北辰集团 有限公司 8 热网除污器 LRW-C0.6/720/3000/2 型 1116, 出力 3000t/h, 设计压力 0.6MPa, 工作压力 0.3MPa 台 1 兰州兰瑞电力 设备有限公司 驱动装置(减 速机) BLD2-71-0.75 型 台 1 常州国泰 3.8.2 改造后热网负荷 改造后，进入热网加热器的蒸汽量，与改造前相比增加 40t/h，热网加热器 负
45、荷增大，加热功率约为 187MW。系统热网循环水量增量较大由原来 2745t/h 增 大到 5282t/h。需对原热网首站循环水管道及热网加热器做相应改造，以适应循 环水量增加，热网加热器作为二级加热，将循环水从 79加热到 110。因原热 网首站相应设备均需要进行较大规模扩建增容， 原热网首站内空间以不能满足新 增加设备，故需在原首站基础上进行扩建厂房，新增热网首站。 3.8.3 改造后热网负荷 忻州广宇供热扩能工程 初步设计说明书 北京国电德安电力工程有限公司 第 22 页 原热网首站设有三台循环水泵，两用一备，设计流量 1500m 3/h，原热网系 统循环水量为 2720t/h。 余热利用改造后，热网循环水量为 5282t/h，因此需增加两台台热网循环水 泵，并与原热网循环水泵进行并联，正常运行时 4 台运行，一台备用。满足规范 及改造后运行要求。 3.8.4 改造后热网加热器 原热网首站共设置 4 台热网加热器，单台出力 64.75MW,单台加热器最大循环 水通流能力 935t/h，正常运行工况四台热网加热器可提供热网循环水 300
