(免费下载)GB 50588-2017 水泥工厂余热发电设计标准
1 总 则
1.0.1 为规范水泥工厂余热发电工程设计,做到安全可靠、技术先进、节能环保,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、改建、扩建新型干法水泥生产线余热发电工程的设计。
1.0.3 水泥生产线余热发电系统设计,应符合国家产业政策和现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB 50295和《水泥工厂节能设计规范》GB 50443的有关规定。
1.0.4 当余热发电工程含有热电联供时,相关部分设计应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049的有关规定。
1.0.5 水泥工厂余热发电工程的环境保护、劳动安全和职业卫生设计,应符合现行国家标准《水泥工厂环境保护设计规范》GB 50558及《水泥工厂职业安全卫生设计规范》GB 50577的有关规定。
1.0.6 水泥工厂余热发电工程设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 余热利用 waste heat recovery(WHR)
以环境温度为基准,对生产过程中排出的余热进行回收利用的系统。
2.0.2 余热发电 waste heat power generation(WHG)
利用水泥生产过程中排出的余热进行发电。
2.0.3 窑头余热锅炉 air quenching cooler boiler(AQC boiler)
利用窑头熟料冷却机排出的废气余热生产热水、蒸汽等工质的换热装置,简称AQC锅炉。
2.0.4 窑尾余热锅炉 suspend preheater boiler(SP boiler)
利用窑尾预热器排出的废气余热生产热水、蒸汽等工质的换热装置,简称SP或PH锅炉。
2.0.5 旁路放风余热锅炉 bypass boiler(BP boiler)
利用窑尾旁路放风废气余热生产热水、蒸汽等工质的换热装置,简称BP锅炉。
2.0.6 热电联供 combined heat and power
余热发电在生产电能的同时,还可以热水或蒸汽的方式对外供热。
2.0.7 主厂房 main building
汽轮发电机间以及相应车间组成的联合厂房。
2.0.8 闪蒸器 flasher
具有一定温度和压力的热水,由于压力降低使热水变为一定压力下的饱和蒸汽和饱和水的容器。
2.0.9 解列 disconnection
余热锅炉与水泥生产线脱离运行的过程。
2.0.10 自用电率 percentage of auxiliary power
余热发电系统自用电量总和与总发电量之比。
3 基本规定
3.0.1 余热发电应利用水泥生产工艺不再利用的余热。
3.0.2 余热发电工程设计原则应符合下列规定:
1 余热发电工程不应影响水泥生产正常运行;
2 余热发电工程不应提高熟料可比综合能耗和降低熟料产量;
3 余热发电工程宜在水泥生产线达产稳定运行后,对运行工况进行热工标定或调查后实施;
4 当与水泥生产线同步建设时,废气参数可按已投产、条件相近的余热发电系统参数与水泥工艺设计参数确定;
5 原有水泥生产线增加余热发电系统时,应核算生产线中相关设备能力。
3.0.3 余热发电设计指标应符合表3.0.3的规定。
表3.0.3 余热发电设计指标(%)
3.0.4 余热发电系统自动化控制水平不应低于水泥生产线,余热发电系统的相关工艺参数应与水泥生产线控制系统进行通信。
3.0.5 余热发电系统消防设计应符合现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229的有关规定。
4 余热资源、热力系统与装机规模
5 总平面布置
6 主厂房
7 余热锅炉及系统
8 汽轮机设备及系统
9 给水排水及设施
10 水处理设备及系统
11 信息系统
11.0.1 余热发电信息系统应包括管理信息系统、视频监控系统及门禁管理系统。信息系统设计应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049的有关规定。
11.0.2 当余热发电与水泥生产线同步建设时,余热发电信息系统应与水泥生产线统一规划。
11.0.3 改建、扩建余热发电工程网络和硬件系统,应与水泥生产线信息系统通信协议一致。
11.0.4 当余热电站分期建设时,信息系统网络和硬件配置应统一规划,并应预留扩容能力。
11.0.5 余热电站宜设置远程监控操作系统。
12 电力系统
12.0.1 接入系统并网点的选择、接线方式及并网联络线回路应符合下列规定:
1 余热发电与总降压变电站或厂区配电站应设置并网联络线;发电机组与电力系统的接入点宜选择在总降压变电站低压侧母线段,也可选择在厂区配电站的母线段;联络线的回路数量宜根据发电机组数量确定;
2 在发电机出口断路器处应设置并网同期点;
3 发电机组解列点可设置在并网联络线的电站侧、总降压变电站侧或厂区配电站侧断路器处。
12.0.2 余热发电启动电源设计宜利用并网联络线,由总降压变电站或厂区配电站并网母线段系统提供。当站用电系统仅为低压负荷时,也可由水泥生产线就近的电力室提供。
12.0.3 电力负荷计算应根据水泥工厂现有及新增生产规模、主要电力负荷的容量、年耗电量、用电负荷组成及性质等基础资料确定。
12.0.4 用电自给率应按余热发电年供电量占水泥生产线年总用电量的百分比计算。
12.0.5 系统继电保护设计应符合现行国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T 50062的有关规定。
12.0.6 发电机出口断路器、并网联络线断路器应设置安全门动保护装置。
12.0.7 系统通信及系统远动设计应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049的有关规定。
12.0.8 余热发电照明设计应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049、《建筑照明设计标准》GB 50034和《水泥工厂设计规范》GP 50295的有关规定。
13 电气设备及系统
14 热工自动化
15 采暖通风与空气调节
15.0.1 采暖设计应符合下列规定:
1 非集中采暖地区有采暖要求时,可设置采暖设施;
2 设置集中采暖的生产和辅助生产建筑,在非工作时间或中断使用期间,值班采暖宜按5℃设计。
15.0.2 采暖通风、空气调节室外空气计算参数的选用,应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的有关规定。
15.0.3 余热电站采暖热媒应与水泥工厂一致;当厂区由余热电站供热时,采暖热媒应选用热水。
15.0.4 当由余热电站向厂区采暖供热,且供热系统中仅有1条水泥窑设有余热锅炉时,应设置备用热源;当位于非集中采暖地区设有集中采暖时,可不设置备用热源。
15.0.5 值班场所宜设置空调器。
15.0.6 汽轮机房以外各车间通风设计应根据消除有害气体计算风量,也可按房间换气次数确定。换气次数应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB 50295的有关规定。
15.0.7 主控制室、计算机房、工程师站等场所,当自然通风不能满足设备对室内温度、湿度要求时,应设空气调节装置。
15.0.8 站用高、低压开关柜室的通风设计应符合下列规定:
1 事故通风量,应按换气次数不少于12次/h计算;事故排风机宜兼作通风换气用;
2 事故通风机电气开关应在室内、室外分别设置,并应设置明显标识。
15.0.9 寒冷地区露天布置的酸、碱储罐应设有伴热保温设施。
15.0.10 加氯间和充氯瓶间,应设有不少于15次/h换气次数的机械排风装置,排风口应设在房间的下部,风机与管材应选用防腐型。
15.0.11化验室应设置通风装置。
15.0.12 采暖通风设计应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB 50295、《小型火力发电厂设计规范》GB 50049的有关规定。
16 建筑结构
17 环境保护
17.0.1 环境保护设计应采取防治废水、粉尘、噪声对环境污染的措施。污染治理措施应满足环境影响报告书及批复意见的要求。
17.0.2 废水处理设计应符合下列规定:
1 余热发电系统应提高水循环利用率,有中水利用条件的应采用中水作为冷却水的补水;
2 废水处理后的使用应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB 50295的规定,并应符合下列规定:
1) 酸碱废水应采用中和处理工艺;
2) 含油废水应采用油水分离处理工艺;
3) 生活污水应做生化处理。
17.0.3 余热锅炉收集的粉尘应回送到水泥生产系统,并应采取防止扬尘的措施。
17.0.4 噪声防治应符合下列规定:
1 余热发电产生的噪声对周边环境的影响应符合现行国家标准《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348的有关规定;
2 噪声防治应选择符合国家噪声控制标准的设备;
3 对生产过程中产生的噪声应采取有效控制措施。
18 劳动安全与职业卫生
18.0.1 劳动安全与职业卫生应贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的设计方针,相关设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
18.0.2 劳动安全设计应符合下列规定:
1 应埘危险因素进行分析、划分危险区域并采取相应防护措施;
2 设备裸露的运动部分,应设有结构可靠的安全防护措施。工作场所的孔、洞、沟道、邻边、平台等有坠落危险处,应设置盖板或防护栏杆并加警示标志;
3 表面温度大于50℃的设备和管道,应对人员容易接触到的位置采取防护措施,并应设置警示标志。
18.0.3 职业卫生设计应符合下列规定:
1 应对危害因素进行分析,并应采取相应的防护措施;
2 对储存和产生腐蚀性物质或产生有害气体的场所,使用含有对身体有害物质的仪器和设备,应设有安全防护设施;防护设施设计应符合国家对工业企业卫生设计及工作场所有害因素职业接触限值的有关规定;
3 余热锅炉除灰系统应采取负压密闭运行,工作场所的粉尘浓度控制应符合国家对工作场所有害因素职业接触限值的有关规定;
4 防暑、防寒及防潮设计应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的有关规定;
5 工作场所有害因素职业接触限值应符合国家对工作场所中化学有害因素、物理有害因素职业接触限值的有关规定。
19 辅助及附属设施
19.0.1 余热发电系统的日常检修应充分利用水泥工厂已有的维修设施及力量;大修应利用利用社会协作条件,可采取外包或地区协作的方式。
19.0.2 备品备件储存宜纳入水泥工厂统一管理。
19.0.3 余热发电设备、管道保温和油处理设计,应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB 50049的有关规定。
19.0.4 当项目为技改工程时,余热发电设计前应对水泥生产线进行评估,对影响余热利用部分应进行改造。
附录A 余热发电和水泥生产线建(构)筑物的火灾危险性类别、耐火等级及最小防火间距
附录A 余热发电和水泥生产线建(构)筑物的火灾危险性类别、耐火等级及最小防火间距
表A 余热发电和水泥生产线建(构)筑物的火灾危险性类别、耐火等级及最小防火间距
续表A
续表A
注:1 防火间距应按相邻两建(构)筑物外墙的最近距离计算;
2 建(构)筑物与厂内道路的防火间距,应按建(构)筑物外墙至道路近端边缘计算;
3 建(构)筑物与厂内铁路的防火间距,应按建(构)筑物外墙至铁路中心线计算;
4 最小防火间距应按其中火灾危险性最大的部分确定;
5 主厂房应含电站主控制室,主控制室的生产火灾危险性类别应为戊类;
6 当采暖室外计算温度为-20℃以下地区时,冷却设施与建(构)筑物的间距.应按表列数值增加25%;
7 天桥的生产火灾危险性类别:煤粉应为乙类,煤输送应为丙类,桥下设有电缆桥架的应为丙类,其他应为戊类;物料输送天桥的最低耐火等级应为三级,行人天桥的最低耐火等级应为二级;
8 当改建,扩建工程的车间防火间距不符合本表规定时,应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关要求采取相应措施;
9 喷水池距总降户外变压器应为50m~80m,距露天煤堆场应为50m,距其他建(构)筑物应为30m。

