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文檔簡介
PAGE13-F01721E2K裕華熱電循環(huán)流化床熱水鍋爐工程可行性研究報告ISO900裕華熱電循環(huán)流化床熱水鍋爐工程可行性研究報告批準:邱世平審核:校核:編寫:張壯
第一章概述 11.1任務依據(jù)和工作概況 1第二章熱負荷 22.1熱負荷需求 22.2設計熱負荷及供熱保證性 4第三章工程設想 53.1廠區(qū)熱網規(guī)劃布置 53.2熱機部分 63.3熱控部分 93.4電氣部分 103.5化學部分 113.6水工部分 123.7 土建部分 133.8 采暖通風部分 16第四章環(huán)境保護 174.1環(huán)保概況 174.1.1電廠環(huán)保設施概況 174.2環(huán)境效益分析 194.3社會影響分析 21第五章技經部分 235.1工程概況 235.2估算編制原則 23第六章結論及存在的主要問題 29PAGE59第一章概述1任務依據(jù)和工作概況1.1任務依據(jù)河北華電石家莊裕華熱電有限公司發(fā)給河北省電力勘測設計研究院的委托書。業(yè)主提供有關資料。專業(yè)有效規(guī)程規(guī)范等。1.2工作過程2010年2月河北華電石家莊裕華熱電有限公司委托我院開展新建2X168MW循環(huán)流化床熱水鍋爐工程的可行性研究工作。1.3工程概況河北華電石家莊裕華熱電有限公司承擔著石家莊市南部的工業(yè)用汽和城市采暖的供熱任務。由中國華電集團河北華電石家莊裕華熱電有限公司負責籌建,工程規(guī)劃容量4×300MW供熱機組,一期工程#1機組于2008年底完成168小時,#2機組于2009年2月完成168小時,除鐵路未建成外已轉入商業(yè)運行。本項目任務是在一期汽車衡南部,鐵路外側,新建2X168MW循環(huán)流化床熱水鍋爐,熱網接入一期熱網。工程實施后,可以替代采暖小鍋爐,為石家莊市區(qū)的冬季供熱增添保障,對節(jié)約資源、降低能耗、改善環(huán)境具有良好的經濟效益和社會效益。1.4設計范圍(1)新建熱水爐的相關工藝、土建專業(yè)設計(含建筑、結構、設備安裝等)。(2)熱網疏水、補水管道。(3)設備基礎、管道支架土建設計。(4)相關系統(tǒng)電氣、熱工控制設計。(5)包括設計、材料、施工、監(jiān)理、調試等在內的本項目涉及范圍內的工程施工圖預算。第二章熱負荷2.1河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱區(qū)域河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱區(qū)位于主城區(qū)南部,根據(jù)《2006-2020年石家莊市中心城區(qū)熱電聯(lián)產規(guī)劃(審定版)》,供熱范圍為西至京廣鐵路,東至京珠高速公路,南三環(huán)以北,裕華路以南及竇嫗工業(yè)區(qū),包含東方熱電四廠的供熱范圍(根據(jù)上述“規(guī)劃”,東方熱電四廠屬于低效小機組,也將被關閉),供熱范圍內近期現(xiàn)有建筑面積1920萬m2,工業(yè)負荷26.1t/h。規(guī)劃容量為(4X300MW供熱機組+2X168MW熱水鍋爐)。河北華電石家莊裕華熱電有限公司一期(2x300MW)兩臺機組已于2009年投產,根據(jù)一期工程機組的供熱能力,一期工程投產后將實現(xiàn)集中供熱面積1187萬m2,供工業(yè)抽汽100t/h。根據(jù)《2006-2020年石家莊市中心城區(qū)熱電聯(lián)產規(guī)劃(審定版)》,二期工程將承擔至2020年石家莊中部南供熱區(qū)內除裕華熱電有限公司一期工程已承擔的采暖供熱熱負荷及工業(yè)熱負荷后剩余的規(guī)劃熱負荷(包括采暖熱負荷、工業(yè)熱負荷)。2.2河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱區(qū)域的供熱現(xiàn)狀根據(jù)《2006-2020年石家莊市中心城區(qū)熱電聯(lián)產規(guī)劃(審定版)》華電石家莊裕華熱電有限公司供熱區(qū)域內現(xiàn)有熱源點為河北華電石家莊裕華熱電有限公司一期工程(2x300MW)、東方熱電四廠。河北華電石家莊裕華熱電有限公司一期工程(2x300MW)兩臺機組已分別于2008年、2009年投產,一期工程投產后將實現(xiàn)集中供熱面積約1187萬m2,供工業(yè)抽汽100t/h。東方熱電四廠現(xiàn)有裝機3×75t/h+1×130t/h+1×260t/h配1×C12+1×B6+1×C25,熱電四廠現(xiàn)有裝機供熱能力:工業(yè)熱負荷430t/h,采暖建筑面積60萬m2。實際供熱負荷:工業(yè)熱負荷12.5t/h,采暖建筑面積580萬m2(其中循環(huán)水供熱50萬m2)。東方熱電四廠在二環(huán)路以內,該廠已無擴建余地,規(guī)劃近期熱電四廠維持現(xiàn)有規(guī)模,為其周圍用戶供熱,但由于采暖期東方熱電四廠1×260t/h高溫高壓煤粉爐經減溫減壓后對外供熱,浪費能源,河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期工程投產后,東方熱電四廠供熱區(qū)由河北華電石家莊裕華熱電有限公司替代。屆時將關閉東方熱電四廠。2.3河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱區(qū)域現(xiàn)有熱負荷及規(guī)劃熱負荷根據(jù)《2006-2020年石家莊市中心城區(qū)熱電聯(lián)產規(guī)劃(審定版)》,河北華電石家莊裕華熱電有限公司承擔石家莊市中部南供熱區(qū)的采暖熱負荷和工業(yè)熱負荷。石家莊市中部南供熱區(qū)的現(xiàn)狀熱負荷見下表:現(xiàn)狀熱負荷建筑面積采暖熱負荷生產熱負荷(t/h)10MW采暖期非采暖期1920963.6926.1017.40石家莊市中部南供熱區(qū)在近期(2010年)和中期(2015年)的熱負荷見下表:2010年熱負荷2015年熱負荷建筑面積采暖熱負荷生產熱負荷t/h建筑面積采暖熱負荷生產熱負荷t/h10MW采暖期非采暖期10MW采暖期非采暖期2555.581324.32150136350018552001642.4河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期工程的規(guī)劃熱負荷由上節(jié)可知,至2015年由河北華電石家莊裕華熱電有限公司承擔的采暖供熱面積為3500萬m2,工業(yè)熱負荷為200t/h。根據(jù)《2006-2020年石家莊市中心城區(qū)熱電聯(lián)產規(guī)劃(審定版)》,規(guī)劃中期裕華熱電有限公司二期工程2×300MW抽凝汽輪發(fā)電機組,于2013年開工建設,2015年建成投運,屆時河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱機組已達到規(guī)劃容量。同時將關停東方熱電四廠。至2015年,石家莊市中部南供熱區(qū)內除去河北華電石家莊裕華熱電有限公司一期工程(2x300MW)兩臺機組承擔集中供熱面積約1187萬m2,供工業(yè)抽汽100t/h,還需河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期工程承擔集中供熱面積2313萬m2,供工業(yè)抽汽100t/h。根據(jù)《2006-2020年石家莊市中心城區(qū)熱電聯(lián)產規(guī)劃(審定版)》,2015年河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱區(qū)域內的綜合采暖熱指標為53w/m2。采暖期室外計算溫度-8℃,采暖期室外平均溫度-2裕華(二期)熱電有限公司供熱區(qū)域內的最大采暖熱負荷為2313x53=1226MW;裕華(二期)熱電有限公司供熱區(qū)域內采暖期平均熱負荷:1226×[18-(-2)]/[18-(-8)]=943MW裕華(二期)熱電有限公司供熱區(qū)域內采暖期最小熱負荷:1226×(18-5)/[18-(-8)]=613MW2.5河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期設計熱負荷 根據(jù)汽輪機廠提供的熱平衡圖,二期工程每臺汽輪機在工業(yè)抽汽量為50t/h時,最大可提供采暖抽汽480t/h,折合采暖供熱能力為316MW。由供熱規(guī)劃可知,2015年裕華熱電有限公司供熱區(qū)域內的綜合采暖熱指標為53w/m2,由此可計算出河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期工程可供采暖面積為:1193萬m2,還有約1120萬m2的采暖供熱缺口(折合約594MW)。由以上分析可知,二期工程的設計熱負荷為: 工業(yè)汽(t/h)采暖供熱面積(萬m2)最小(t/h)采暖期1001193非采暖期10001062.6裕華熱電(2X168MW)循環(huán)流化床熱水鍋爐工程規(guī)劃熱負荷及可行性河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期預計于2013年開工建設,2015年建成投運,屆時河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱機組已達到規(guī)劃容量。還有約1120萬m2的采暖供熱缺口(折合約594MW)。若新建2X168MW熱水爐在2010年投產,其供熱能力為336MW,不影響河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期工程的建設。據(jù)熱電聯(lián)產規(guī)劃知:2010年河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱區(qū)規(guī)劃面積:2555.58萬m2(折合約1324.32MW)。河北華電石家莊裕華熱電有限公司一期已供1187萬m2,東方熱電四廠已供580萬m2,缺口788.58萬m2(折合約418MW)。另據(jù)河北華電石家莊裕華熱電有限公司提供的數(shù)據(jù):2010年河北華電石家莊裕華熱電有限公司供熱面積為:在一期供熱能力1187萬m2再增加480萬m2(折合約346MW)。由此可得出:2010年供熱熱源缺口大約為:346~418MW,既為2X168MW熱水鍋爐規(guī)劃熱負荷。結論:新建2X168MW熱水爐方案,其供熱能力為336MW,不影響河北華電石家莊裕華熱電有限公司二期的建設。亦可基本滿足2010年采暖熱負荷的需求。新建2X168MW熱水爐方案是可行的。規(guī)劃熱負荷346~418MW。第三章燃料供應3.1煤源河北華電石家莊裕華熱電一期工程建設2×300MW供熱機組,年耗煤量138萬噸。裕華熱電循環(huán)流化床熱水鍋爐工程建設2×168MW供熱鍋爐,年耗煤量16.81萬噸。燃煤擬由盂縣地方煤礦和西山地區(qū)的地方煤礦提供。經過對河北華電石家莊裕華熱電一期工程建設2×300MW時的煤源以及煤礦的裝車條件、煤炭的運輸?shù)葐栴}論證,認為采用山西盂縣煤和西山地區(qū)的地方煤礦在煤炭的供應、煤礦和集運站的裝車條件以及鐵路、公路運輸條件等可使河北華電石家莊裕華熱電一期工程和裕華熱電循環(huán)流化床熱水鍋爐工程的用煤要求都能得到滿足。河北熱電有限責任公司現(xiàn)已經取得山西煤炭運銷總公司陽泉分公司盂縣煤炭運銷公司和山西省煤炭工業(yè)綜合經營總公司同意提供40萬噸公路運煤和145萬噸鐵路運煤的燃煤供應協(xié)議。經業(yè)主提供資料河北華電石家莊裕華熱電一期工程大約將于今6月鐵路專運線接至場內翻卸系統(tǒng),故裕華熱電循環(huán)流化床熱水鍋爐工程先主要考慮公路運煤。故裕華熱電循環(huán)流化床熱水鍋爐工程煤源情況同河北華電石家莊裕華熱電一期工程。3.2煤質資料及耗煤量3.2.1煤質煤質分析資料如下:項目設計煤種校核煤種收到基低位發(fā)熱值Qnet.arMJ/kg23.03MJ/kg20.82MJ/kg收到基全水份Mar3.8%6%干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf18.33%18.66%收到基灰份Aar26.14%30.06%收到基碳Car62.88%55.43%收到基氫Har3.07%2.84%收到基氧Oar2.17%3.83%收到基氮Nar1.1%0.94%收到基硫Sar0.74%0.79%哈式可磨指數(shù)HGI6760灰變形溫度DT℃>1500>1500灰軟化溫度St℃>1500>1500灰熔化溫度FT℃>1500>1500原煤沖刷磨損指數(shù)Ke1.41.553.2.2燃煤量項目單位本期工程(2×168MW)設計煤種校核煤種備注小時耗煤量t/h58.3664.56日耗煤量t/d1400.731549.42年耗煤量t/a16.8076810418.593104注:1)小時耗量為額定負荷時耗量。2)日耗量按額定負荷24h計。3)年耗量按額定負荷2880h(120天)計。3.3石灰石來源、品質及耗量脫硫所需的吸收劑——石灰石的供應來源及可靠性是保證脫硫工藝正常運行的基本前提,本工程2×168MW機組擬采用爐內脫硫即在爐膛內加入石灰石脫硫劑進行脫硫,脫硫效率到85%。石灰石主要品質如下:石灰石特性分析(煅燒前)序號分析項目單位數(shù)值1CaCO3%94.062MgCO3%1.803H2O%0.084其它%4.06石灰石特性分析(煅燒后)名稱符號單位數(shù)值氧化鈣CaO%53.31三氧化鐵Fe2O3%0.16三氧化二鋁Al2O3%0.34二氧化硅SiO2%1.50氧化鎂MgO%1.19三氧化硫SO3%0.11氧化鈉+氧化鉀Na2O+K2O%0.11五氧化二磷P2O5%0.01其它%0.323.4石灰石消耗量項目耗量1×168MW2×168MW備注小時耗石灰石量(t/h)1.372.74額定工況日耗石灰石量(t/d)32.8865.76額定工況下運行24小時年耗石灰石量(t/a)3945.67891.2鍋爐年實際運行工況注:1)小時耗量為額定負荷時耗量。2)日耗量按額定負荷24h計。3)年耗量按額定負荷2880h計。本期工程建成后每年所需脫硫用石灰石粉約0.79萬噸,石家莊西部緊鄰太行山,附近石灰石儲量豐富,石灰石廠很多。由該地區(qū)的石灰石廠來提供是完全有保證的,可滿足電廠需要。電廠公路運輸條件優(yōu)越,其所需石灰石粉考慮由公路運輸來承擔。石灰石從塊料的開采到磨制成粉均由當?shù)仄髽I(yè)完成,合格的石灰石粉由密閉罐車送到廠內,通過罐車上自帶的輸送設備存放到石灰石粉庫內。由于石灰石情況同河北華電石家莊裕華熱電一期,下階段籌建單位應抓緊簽定本工程石灰石粉增加部分的增補供應協(xié)議。3.5點火油本工程采用循環(huán)流化床鍋爐,其點火用油為0#輕柴油,燃油品質見表。點火用油為短期間斷使用,用量不大。華電石家莊裕華熱電一期工程已建有點火油設施。本期工程鍋爐點火采用機械霧化,原有點火設施可滿足本期工程點火油用量及壓力要求,點火用油自廠區(qū)原有供油泵接出。燃油品質(#0輕柴油)質量指標單位數(shù)量密度(20℃0.835水分%痕跡運動粘度Mm2/s4.2閉口閃點℃70灰分%0.01硫含量%0.1機械雜質%無熱值MJ/kg43.043.6燃料運輸方式鐵路運煤和鐵路運煤路徑同河北華電石家莊裕華熱電一期。可詳參13-F1721C-M-SM。燃油運輸采用公路運輸。石灰石粉采用公路運輸。第四章廠址條件4.1廠址條件廠址位于石家莊市市區(qū)南部,南二環(huán)以南5公里處。廠址西側為京廣鐵路及107國道,相距約800米,距規(guī)劃的建設大街約110m;東側為規(guī)劃的體育大街相距約1公里廠址地處平原地帶,地形平坦,自然地面標高在63.2m(黃海高程),場地可利用范圍南北開闊,東西約105m,該場地可滿足要求。廠址處在欒城和鹿泉兩縣交界處,占用兩縣土地(基本農田)。場地無任何建筑物。4.2交通運輸依托一期工程運煤運灰進廠道路,并與南三環(huán)相連,同時與廠區(qū)道路聯(lián)通,交通運輸條件便利。本工程煤源為山西動力煤,年燃煤量約20萬噸。由于目前一期工程鐵路專用線尚未建成,本工程仍考慮公路運輸,利用現(xiàn)有公路及汽車卸煤設施。運輸路徑由石太高速公路或石太公路進入市內西三環(huán)、南三環(huán)進入電廠。4.3供水水源河北華電石家莊裕華熱電有限公司承擔著石家莊市南部的工業(yè)用汽和城市采暖的供熱任務。由中國華電集團河北華電石家莊裕華熱電有限公司負責籌建,工程規(guī)劃容量4×300MW供熱機組,一期工程#1機組于2008年底完成168小時,#2機組于2009年2月完成168小時,除鐵路未建成外已轉入商業(yè)運行。本項目是在一期汽車衡南部,鐵路外側,新建2×168t/h循環(huán)流化床熱水鍋爐,熱網接入一期熱網。石家莊裕華熱電一期工程補給水供水水源生活、消防用水采用城市自來水,生產用水采用石家莊市橋東污水處理廠的二級排放水經深度處理后的中水,為避免石家莊市橋東污水處理廠突發(fā)事故對電廠供水的影響,使電廠的供水更加可靠,將城市自來水作為電廠生產用水的應急備用供水水源。為節(jié)約水資源、保護環(huán)境,石家莊裕華熱電循環(huán)流化床熱水鍋爐工程生活、消防用水仍采用城市自來水,生產用水仍采用石家莊市橋東污水處理廠的二級排放水經深度處理后的中水,將石家莊市城市自來水作為生產用水的應急備用供水水源。采用先進的節(jié)水措施及經濟合理的水處理方式后,經水量平衡計算,本項目最大用水量約為166m3/h,全年需水量約為47.81×104m3(只有冬季采暖季節(jié)運行)。其中污水處理廠中水全年需水量約為47.51×104m3,城市自來水全年需水量約為0.3×4.3.1本工程所有生產用水采用石家莊市橋東污水處理廠的二級排放水經深度處理后的中水,利用石家莊裕華熱電一期工程已建成的中水深度處理站。本項目所需經深度處理后的中水最大水量為160m3/h,需要石家莊市橋東污水處理廠的二級排放水約1)石家莊市橋東污水處理廠概況:石家莊市橋東污水處理廠地處石家莊市南三環(huán)的北側,西面是規(guī)劃的體育南大街,東北為樓底村。服務范圍為京廣鐵路以東地區(qū)的生活污水、生產廢水及其它公建等污水。一期工程設計規(guī)模為日處理污水量50萬噸,現(xiàn)已投入運行。處理后的出水就近排入總退水渠,除兩岸灌溉消耗掉一部分水量外,其余水量排入蛟河流入滏陽河。根據(jù)城市污水系統(tǒng)進水水質情況,城市污水在石家莊市橋東污水處理廠采用A/O法中的缺氧/好氧工藝,進行生物脫氧、去除COD。其來水先通過粗格柵攔截污物,進水泵房升壓,再經細格柵進一步清污后,進入圓形漩流式曝氣沉砂池進行預曝氣,以降低臭味并提高一沉池的去除效率。經曝氣沉砂池處理后的污水進入圓形幅流式初沉池,上清液進入A/O池,A/O池按生物脫氮的曝氣池設計,分為缺氧段和好氧段。初沉池出水、回流污泥及內回流混合液,首先進入缺氧段,進行反硝化脫氮,之后進入好氧段,進行有機物降解及硝化反應,然后進入二沉池沉淀。經二級處理后,其主要水質指標見下表:污水處理廠出水水質指標單位:mg/L序號項目進水設計值二級處理出水設計值1BOD5200302CODcr4001203SS250304TN40155TP436NH3-N50257PH6~96~9從以上水質來看,采用A/O法處理后,雖然污水中的有害物質大大降低,但其出水水質尚不能滿足直接回用于電廠生產用水補水的要求,需要進行深度處理。城市中水(二級出水)經深度處理后可以作為電廠循環(huán)水系統(tǒng)的補水,國內外已有成功的工程實例,如果作為鍋爐補給水及熱網補給水水源,水質上還需經化學專業(yè)進一步處理才能滿足要求。2)污水處理廠供水可靠性分析1)電廠需水量保證程度分析石家莊市橋東污水處理廠設計處理規(guī)模為50×104m3/d,出水水質滿足石家莊裕華熱電一期、石家莊良村熱電一期工程4×300MW機組容量時需要橋東污水處理廠二級排放水最大補給水量約為3600m3/h(含電廠中水深度處理站自用水量),日最大需水量約為8.64×目前石家莊市橋東污水處理廠工程已投入正常運行。本項目利用城市污水作為主要水源是一項保護水資源,具有環(huán)境效益、社會效益、經濟效益的環(huán)保工程。石家莊市橋東污水處理廠向本項目供水從建設時間上及用水量上都是可行的、可靠的、有保證的。電廠應盡快和石家莊市橋東污水處理廠達成用水協(xié)議。電廠系統(tǒng)要求供水水源的保證率為97%。盡管污水處理廠從設計和運行管理諸方面均采取了提高供水可靠性的措施,但由于污水二級處理及深度處理系統(tǒng)較復雜,設備及系統(tǒng)尚存在事故的可能,運行經驗有待積累。因此,當中水水源故障時,電廠用水將受到一定的影響,但石家莊裕華熱電和良村東方熱電一期工程中水最大需水量為8.64×104m3/d(3600m3/h),污水處理廠目前設計處理能力為50×4.3.1)本項目采用石家莊市橋東污水處理廠二級排放水經深度處理后的中水作為該項目生產用水水源,是可行的、有保證的。此舉符合國家現(xiàn)行的環(huán)保、節(jié)能減排政策。2)本項目水源是落實的,是可靠的。4.4儲灰場結合工程特點,灰渣運至原裕華熱電工程的臨時儲灰場,臨時儲灰場是由綜合利用的水泥廠鹿泉東方鼎鑫水泥有限公司提供4萬噸的臨時儲存場地,由于運輸距離較近,擬采用密閉式灰渣專用運輸汽車將灰渣外運??紤]到電廠今后運行管理和降低成本、競價上網需要,電廠甚至可以不購置車輛而將灰渣外運對外承包或租賃經營。4.5工程地質4.5.1由于本工程位置緊鄰河北華電石家莊裕華熱電有限公司一期工程廠址,本階段依據(jù)河北華電石家莊裕華熱電有限公司一期工程施工圖階段巖土工程勘測報告各層地基土主要有如下特點:①層黃土類土的埋深及厚度比較穩(wěn)定,分布在表層,為中等壓縮性土,為Ⅰ級非自重濕陷性地基。從土工試驗、標準貫入擊數(shù)等指標可反映出①層黃土類土屬相對較硬地層,承載力較高。承載力特征值為160kPa。②粉細砂層,該層厚度不穩(wěn)定,局部地段含少量卵礫石,厚度1.20~7.7③-1層主要由粉土組成,中間夾細砂薄層,該層厚度不穩(wěn)定,厚度0.70~9.6③-2層主要由細砂組成,中間夾粉土薄層,該層厚度不穩(wěn)定,厚度1.00~6.2③-3層主要由粉土組成,中間夾細砂薄層,該層厚度不穩(wěn)定,厚度0.40~5.2④-1細砂層,該層整個場地均有分布,層厚0.80~8.6④-2層主要由粉土組成,中間夾細砂薄層,該層厚度不穩(wěn)定,部分地段缺矢,厚度1.00~4.8⑤中砂層,該層整個場地均有分布,含少量卵礫石,未揭穿,標貫擊數(shù)修正后的標準值為34擊,地基承載力300kPa,工程性能較好。場地地層表層為黃土類土,巖性主要為黃土狀粉土,局部夾黃土狀粉質粘土薄層或透鏡體。場地①層黃土類土屬Ⅰ級非自重濕陷性黃土地基,濕陷起始壓力Psh=80~110kPa,濕陷土層深度可按5.50m考慮?;A埋深5.00m的總濕陷量Δs為46.5mm。依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025—2004),地基濕陷量的計算值小于或等于主廠房、鍋爐基礎、煙囪基礎埋深暫定-5.5m,采用天然地基。其它主要生產建(構)筑物均采用天然地基,局部換填3:7灰土以消除地基土的濕陷性。第五章工程設想5.1全廠總體規(guī)劃5.1.1本項目新建2×168MW循環(huán)流化床熱水鍋爐,熱網接入一期熱網。不考慮再擴建。建設場地在一期汽車衡南側,一期工程鐵路西側側,由場地條件可以看出,場地可利用寬度僅為105m,西側緊鄰規(guī)劃的建設大街,北側為一期建設的汽車衡,南側開闊。場地可滿足本工程建設要求。同時考慮了對電廠二期擴建的影響。本工程建設場地由于與規(guī)劃的建設大街僅一墻之隔,已經侵入規(guī)劃紅線內,因此提醒建設單位必須取得石家莊市城市規(guī)劃部門的同意。廠區(qū)固定端朝東,擴建端向西,熱網向北與城市熱網相連。廠區(qū)規(guī)劃用地約2公頃,其中新征地約本工程生產用水來自一期工程化學水。廠區(qū)排水匯入一期排水系統(tǒng)。5.1.3燃煤擬由山西盂縣煤礦供給。運距約200公里5.1.4本期工程采用干除灰方式,灰渣全部綜合利用,專用汽車運出廠外。不設灰場。5.1.5施工場地位于廠區(qū)擴建端,租地約2公頃。5.1.2廠區(qū)總平面規(guī)劃布置根據(jù)場地條件、總體規(guī)劃及工藝流程等因素綜合考慮,總平面規(guī)劃了2個方案,分述如下:方案一:根據(jù)工藝特點,輸煤系統(tǒng)的運行方便,本工程輸煤系統(tǒng)與一期輸煤系統(tǒng)分開,單獨設置??紤]汽車運煤的方便,儲煤場采用露天條形煤場,同時設置防風溢塵網。布置在場地北端,現(xiàn)有汽車衡南側;主廠房布置在煤場南側,渣倉分別布置在鍋爐兩側;兩除塵器之間設除灰控制樓及空壓機房;煙囪西側布置兩座干灰?guī)?,靠近主廠房環(huán)形道路;上煤系統(tǒng)從煤場開始通過棧橋、轉運站、及碎煤機室進入主廠房煤倉間,擴建端上煤?;瘜W水車間在一期化學水車間擴建端擴建;供電電源新建2臺變壓器,布置在一期A列外。本方案占地面積約3公頃,其中新征地2.7豎向布置:因場地地形平坦,自然標高約63.1米。豎向布置采用平坡式。場地不需初平?;塾嗤涟?萬方估算,考慮到填挖方平衡,結合自然標高,主廠房區(qū)域擬定為63.50米方案二:與方案一不同的是輸煤系統(tǒng)接自一期,不單獨設置煤場,固定端上煤。主廠房位置與方案一基本一致。其它建筑物及設施與方案一基本相同。本方案占地面積約2公頃,其中新征地方案比較及推薦意見1)從場地條件看,2個方案均可行,不同之處僅為輸煤系統(tǒng)。2)從占地考慮方案二較方案一少1公頃。3)從環(huán)保角度考慮,廠址與規(guī)劃的建設大街較近,方案二影響較小。因此,推薦方案二。5.2熱機部分5.2.1河北華電石家莊裕華熱電有限公司緊鄰石家莊市區(qū),將要承擔著石家莊市區(qū)南部主要民用熱負荷。新建2×168MW循環(huán)流化床高溫熱水鍋爐,所供熱水參數(shù):130℃,1.6MPa,與一期熱水網參數(shù)相同,2臺熱水鍋爐將與一期2X300MW供熱機組熱網加熱器并列運行(熱水鍋爐供、回水管道出鍋爐房向北出廠圍墻與外網供、回水管道相接),通過(供)熱水母管送至各用戶,可供采暖336MW,與熱負荷需求相比仍略有差距,并且未考慮對新熱用戶的開發(fā)。但本5.2.2熱水型號:QXF168-130/70/1.6-M型式:循環(huán)流化床熱水鍋爐額定供熱量:168MW額定供水溫度:1300C額定回水溫度:700C設計壓力:1.6MPa,設計熱效率:90.32%,空氣預熱器設計進風溫度:200C鍋爐本體水側阻力:150KPa鍋爐排煙溫度:1400C熱風溫度:2300C5.2.3燃料系統(tǒng)(見F01721E2K-J-015.2.3煤質分析資料如下:項目設計煤種校核煤種收到基低位發(fā)熱值Qnet.arMJ/kg23.03MJ/kg20.82MJ/kg收到基全水份Mar3.8%6%干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf18.33%18.66%收到基灰份Aar26.14%30.06%收到基碳Car62.88%55.43%收到基氫Har3.07%2.84%收到基氧Oar2.17%3.83%收到基氮Nar1.1%0.94%收到基硫Sar0.74%0.79%哈式可磨指數(shù)HGI6760灰變形溫度DT℃>1500>1500灰軟化溫度St℃>1500>1500灰熔化溫度FT℃>1500>1500原煤沖刷磨損指數(shù)Ke1.41.555.2.3項目單位本期工程(2×168MW)設計煤種校核煤種備注小時耗煤量t/h58.3664.56日耗煤量t/d1400.731549.42年耗煤量t/a16.8076810418.593104注:1)小時耗量為額定負荷時耗量,2)日耗量按額定負荷24h計。3)年耗量按額定負荷2880h(120天)計。石灰石特性分析(煅燒前)序號分析項目單位數(shù)值1CaCO3%94.062MgCO3%1.803H2O%0.084其它%4.06石灰石特性分析(煅燒后)名稱符號單位數(shù)值氧化鈣CaO%53.31三氧化鐵Fe2O3%0.16三氧化二鋁Al2O3%0.34二氧化硅SiO2%1.50氧化鎂MgO%1.19三氧化硫SO3%0.11氧化鈉+氧化鉀Na2O+K2O%0.11五氧化二磷P2O5%0.01其它%0.3石灰石消耗量項目耗量1×168MW2×168MW備注小時耗石灰石量(t/h)1.372.74額定工況日耗石灰石量(t/d)32.8865.76額定工況下運行24小時年耗石灰石量(t/a)3945.67891.2鍋爐年實際運行工況注:1)小時耗量為額定負荷時耗量。2)日耗量按額定負荷24h計。3)年耗量按額定負荷2880h計。5.2.3本工程采用循環(huán)流化床鍋爐,其點火用油為0#輕柴油,燃油品質見表。點火用油為短期間斷使用,用量不大。華電石家莊裕華熱電一期工程已建有點火油設施。本期工程鍋爐點火采用機械霧化,原有點火設施可滿足本期工程點火油用量及壓力要求,點火用油自廠區(qū)原有供油泵接出。燃油品質(#0輕柴油)質量指標單位數(shù)量密度(20℃0.835水分%痕跡運動粘度Mm2/s4.2閉口閃點℃70灰分%0.01硫含量%0.1機械雜質%無熱值MJ/kg43.045.2.4本工程采用循環(huán)流化床鍋爐,煤的粒徑要求為0~10mm,粒徑合格的煤經輸煤皮帶進入爐前2個約260m3原煤倉。石灰石粉采用成品進廠方式,主廠房內設約60本工程采用爐前給煤方式,燃料經4臺稱重式給煤機送至爐前4個落煤管,給煤量通過改變給煤機的轉速來調整。播煤風管連接在每個落煤管的端口,并配備風門以控制入口風量。石灰石脫硫系統(tǒng)采用鍋爐房內石灰石粉倉。石灰石粉由罐車運至主廠房外,由壓縮空氣輸送至石灰石粉倉內。本工程鍋爐煤倉間設置60m系統(tǒng)擬定主要根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的特點,滿足鍋爐安全可靠運行為原則,同時力求系統(tǒng)簡單、操作維護方便為目的。本工程裝設2臺168MW循環(huán)流化床鍋爐,每臺鍋爐配置一、二次風機各一臺、引風機兩臺、高壓流化風機三臺,二臺運行,一臺備用。鍋爐一次風分為三部分(去向),冷風通過與熱風再循環(huán)混合升溫后通入一次風機,由一次風機加壓后一部分作為給煤皮帶的密封風,送至給煤機,克服爐內正壓,防止爐膛煙氣倒流進入給煤系統(tǒng);另外兩部分風通過一次風空氣預熱器預熱后,風溫約230℃系統(tǒng)設一次風機一臺,一次風風量調節(jié)采用電動入口導葉調節(jié)裝置實現(xiàn)。二次風分為二部分(去向),冷風通過與熱風再循環(huán)混合升溫后通入二次風機,經二次風機加壓和二次風空預器預熱后,風溫約230℃系統(tǒng)設二次風機一臺,風量調節(jié)采用電動入口導葉調節(jié)裝置實現(xiàn)。在循環(huán)流化床鍋爐中,返料機構起著十分重要的作用,必須保持物料連續(xù)均勻返回爐膛。本系統(tǒng)通過高壓流化風機,將冷風加壓送至分離器回料處,以便物料返回爐膛并形成循環(huán)。系統(tǒng)設高壓流化風機三臺,二臺運行,一臺備用。每臺鍋爐設2臺離心式引風機,除克服鍋爐本體阻力和煙道的阻力外,還要克服布袋除塵器的阻力,需要較高的壓頭。根據(jù)環(huán)保對除塵效率的要求,每臺鍋爐配一臺布袋除塵器。正常運行時,除塵效率大于99.9%,總過濾面積約7200m2。除塵器支架為鋼結構。本工程二臺鍋爐共用一座煙囪,煙囪高度120m,出口直徑為φ35.2.4為防止鍋爐尾部低溫腐蝕,本工程采用空氣預熱器入口加熱風再循環(huán)系統(tǒng),使空氣溫度升高到20℃鍋爐配置床上、床下各兩只燃燒器,由點火油槍、高能電子點火器及火檢裝置組成。點火油槍為機械霧化,燃料為0#輕柴油。其中床下燃燒器為鍋爐起動時點火使用,床上燃燒器主要為鍋爐帶負荷使用。兩臺床上燃燒器布置在鍋爐兩側水冷壁上,每支油槍出力1000kg/h,油壓2.5Mpa,油槍所需助燃空氣為一次風。兩臺床下點火燃燒器并列布置在爐膛水冷風室后側。每支油槍出力800kg/h,油壓2.5Mpa,油槍所需助燃空氣為一次風。5.2.5熱力系統(tǒng)(見F01721E2K-J-02河北華電石家莊裕華熱有限公司一期2×300MW供熱機組,機組通過熱網加熱器換熱后通過熱水網向外供熱用戶。熱水管網設計參數(shù):供水130℃,1.6MPa;回水:70新建2×168MW循環(huán)流化床高溫熱水鍋爐,所供熱水參數(shù):130℃,1.6MPa,與原有熱水網參數(shù)相同,本工程循環(huán)熱水系統(tǒng)采用母管制,熱網70℃回水由回管道引入鍋爐房循環(huán)水泵間內,經除污器過濾后由熱網循環(huán)水泵升壓至鍋爐加熱成130℃高溫熱水后匯入河北華電石家莊裕華熱電有限公司現(xiàn)有熱水管網采用熱網循環(huán)水泵入口補水泵定壓。熱網補水泵間斷運行,補充系統(tǒng)水量。補水系統(tǒng)只考慮一期熱網的補水能力。本工程正常補水量為系統(tǒng)循環(huán)水量的2%,正常補水量為:96.3t/h;事故補水量為系統(tǒng)循環(huán)水量的4%,事故補水量為192.6t/h。根據(jù)《工業(yè)鍋爐水質》標準,鍋爐補水需進行除氧,本工程設一套大氣式熱力除氧裝置,除氧器出力200t/h。除氧器后設補水泵兩臺,一臺運行,一臺備用,事故補水時二臺補水泵運行,水泵采用變頻調速,補水泵揚程不變,通過改變電機轉速來適應系統(tǒng)補水量的要求。工業(yè)水系統(tǒng)為母管制,共分兩路。一路工業(yè)水主要向一次風機、二次風機、引風機等各輔助設備及軸承提供冷卻用水,其水質為深井水,由給排水專業(yè)供給,工業(yè)冷卻水循環(huán)利用。另一路主要向冷渣機提供冷渣用水,冷卻水經冷渣機升溫后回玻璃鋼冷卻塔降溫,再由工業(yè)循環(huán)水泵加壓后循環(huán)往復。該路冷卻水水質采用軟化水,以防止冷渣器內部結垢。5.2.6鍋爐房布置(見鍋爐房布置分煤倉間、鍋爐間、除塵設施。布置見F01721E2K-J-03、04。主廠房布置采用6m柱距,總長度63.5m,鍋爐間為半露天布置,各間跨距分別為:煤倉間9.0m,鍋爐間31.6m,鍋爐間后墻柱中心至煙囪中心距離為5.2.6.煤倉間零米為高、低壓配電及變壓器間和循環(huán)水泵間,層高5.0m,循環(huán)水泵間布置循環(huán)水泵和除污器,泵間內設水泵除污器等檢修起吊設施。5.0m層為管道和電纜夾層,8m層為運轉層,布置鍋爐控制室,14.5m層布置鍋爐給煤機、煤倉、石灰石倉和循環(huán)水熱母管。285.2.6鍋爐間零米層布置一次風機、二次風機、羅茨風機、冷渣機及啟動床料輸送裝置。8.0m層為運轉層。鍋爐間最后一列柱(G排)與煙囟之間布置風機吸風口、渣倉、布袋除塵器和空壓機房。引風機設置于磚煙道下方,引風機上方設有電機檢修用起吊設施。在主廠房的8.00m運轉層,設置辦公室、會議室、廁所等生活輔助用房。3.3運煤部分3.3.1燃料運輸系統(tǒng)本工程是在一期汽車衡南部,鐵路外側,新建2X168MW循環(huán)流化床熱水鍋爐。廠內運煤系統(tǒng)按照2×168MW容量設計。本工程有兩個方案,從兩個方案總平面布置來看,方案二較方案一征地面積少。而方案二接自河北華電石家莊裕華熱電一期運煤系統(tǒng),受河北華電石家莊裕華熱電一期運行條件限制,并且分流掉一部分河北華電石家莊裕華熱電一期2X300MW機組的煤儲量,而方案一條件較好,可單獨承接汽車來煤,不受制于河北華電石家莊裕華熱電一期運行。方案一較方案二多設出獨立的卸煤系統(tǒng)、儲煤設施,兩個方案的上煤系統(tǒng)、篩碎設備及附屬設備等基本相同,方案一相較方案二的投資要大很多,從經濟性方面來看方案二較優(yōu);且由于方案一儲煤設施形式為條形煤場,廠址與市區(qū)極為接近故需考慮一定的環(huán)保要求。方案一具體布置見:F01721E2K-M-01;方案二具體布置見:F01721E2K-M-02。3.3.2卸煤設施方案一:只考慮公路來煤,來煤車輛全部采用自卸汽車。煤場設2個3x3m的地下煤斗,通過推煤機將煤推向煤斗,由煤斗下膠帶機向系統(tǒng)供煤。煤斗下設振動給煤機,出力Q=200t/h。煤場包括地下煤斗附近地面可行駛80t左右的貨車。方案二:在河北華電石家莊裕華熱電一期6#帶式輸送機上設置2臺電動單側犁煤器,經落料斗直接給本工程1#皮帶上煤。3.3.3儲煤場及其設備本工程鄰近市區(qū),按照環(huán)保部門及場地的要求,宜采用封閉的儲煤設施,本階段儲煤設施按照露天煤場(四周設防風抑塵網)方案考慮。方案一:儲煤設施采用露天條形煤場。詳見F01721E2K-M-01。本工程儲煤設施采用1個100X31.5m的條形煤場方案,煤場堆高9米,總儲煤量約為1.428萬噸,可滿足2×168MW機組約10天的耗煤量;煤場機械采用橋式抓斗起重機,共1臺,橋式抓斗起重機的參數(shù)為L=31.5m,斗容5t,Q=200t/h;設1臺TY120型推煤機輔助作業(yè),用于煤場的整理、翻燒和壓實等工作。方案二:來煤源自河北華電石家莊裕華熱電一期運煤系統(tǒng),故未設儲煤設施。詳見F01721E2K-M-02。3.4.4篩碎設備運煤系統(tǒng)中共設一級破碎裝置,不設篩分裝置;破碎設備采用齒輥式破碎機,共2臺,出力Q=200t/h,滿足系統(tǒng)入料粒度≤10mm的要求。3.5.5輸送系統(tǒng)為了保證運煤主系統(tǒng)的安全,簡化運煤系統(tǒng)運行程序,本工程輸送系統(tǒng)全部采用雙路帶式輸送機,其中一路運行一路備用,并且雙路可同時運行。輸送機設計參數(shù)為B=650mm,V=1.6m/s,Q=3.6.6脫硫石灰石系統(tǒng)石灰石采用直接購買成品石灰石粉,建議廠內配備1臺專用罐車(也可使用河北華電石家莊裕華熱電一期專用罐車),用來采購成品石灰石粉,然后再通過罐車運到爐前,通過氣力輸送將石灰石粉直接輸送到石灰石粉倉。3.7.7運煤系統(tǒng)控制本工程運煤系統(tǒng)采用程序控制,入爐煤采樣裝置、電子皮帶稱及鏈碼校驗裝置等獨立運行的設備采用自成體系的程序控制。碎煤機室、轉運站、煤倉間等重要位置設電視監(jiān)控系統(tǒng)。3.8.8運煤系統(tǒng)輔助設施除鐵除雜運煤系統(tǒng)共有3級除鐵設施,方案一:在1#轉運站、碎煤機室、2#轉運站各裝有一級帶式除鐵裝置,所有除鐵器均為懸掛式電磁除鐵裝置。方案二:碎煤機室、2#轉運站各裝有一級帶式除鐵裝置,在2#帶式輸送機中部設有一級盤式除鐵裝置,所有除鐵器均為懸掛式電磁除鐵裝置。系統(tǒng)保護運煤系統(tǒng)設置有帶式輸送機跑偏裝置、速度檢測儀、縱向撕裂保護裝置,程控室可通過這些裝置發(fā)出的信號判斷系統(tǒng)運行情況,并采取相應的措施。帶式輸送機兩側還裝有雙向拉繩開關,可用于故障中緊急手動停車。檢修起吊設施及其它碎煤機室設有電動單梁橋式起重機一臺,起重量為12.5t,用于齒輥式破碎機及2#皮帶頭部滾筒的起吊檢修。1#、2#轉運站及煤倉間設有起吊用葫蘆用于膠帶運輸機及相關設備的起吊檢修。3.8.9煤塵防治帶式輸送機采取防跑偏措施,導料槽采取密封措施,頭部漏斗采用彈簧清掃器,犁煤器漏斗設置鎖氣檔板。系統(tǒng)中盡量減少交叉,盡量壓縮落煤管長度,無法避免時于落煤管上加裝緩沖鎖氣器。3.8.10除塵在破碎機出口、各轉運站導料槽、地煤斗等揚塵點均設置除塵器,以在上述各點阻止粉塵外溢。運煤系統(tǒng)地下建筑設置通風換氣系統(tǒng)。3.4除灰渣部分1.1主要設計原則除灰渣系統(tǒng)的設計將遵循如下原則:安全可靠、技術先進、經濟合理、施工運行方便、節(jié)約用水、節(jié)約用地和節(jié)約能源等。并積極地為灰、渣綜合利用創(chuàng)造條件,滿足“干濕分排、粗細分排和灰渣分排”的要求。在確保系統(tǒng)安全、可靠、經濟運行的前提下,力求系統(tǒng)簡化,以降低工程造價。1.2灰渣處理條件灰渣全部考慮綜合利用,當綜合利用受阻時運往灰場。1.3設計原始資料本工程安裝2×168MW級循環(huán)流化床高溫熱水鍋爐,除塵器擬采用布袋除塵器,除塵效率不低于99.91%。煤質資料參見熱機專業(yè)。2除灰渣系統(tǒng)設計2.1灰渣量1.設計煤種鍋爐灰渣量見下表:項目煤種小時灰渣量(t/h)日排灰渣量(t/d)電廠年排灰渣量(t/a)灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣1×168MW6.8072.929.727163.36870.08233.44819604.168409.628013.762×168MW13.6145.8419.454326.736140.16466.89639208.3216819.256027.522.校核煤種鍋爐灰渣量見下表:項目煤種小時灰渣量(t/h)日排灰渣量(t/d)電廠年排灰渣量(t/a)灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣1×168MW8.4483.62412.072202.75286.976289.72824330.2410437.1234767.362×168MW16.8967.24824.144405.504173.952579.45648660.4820874.2469534.72注:(1)灰渣分配比例:灰占70%,渣占30%,機械未完全燃燒損失q4=3%;(2)鍋爐日利用小時:24h;年運行小時數(shù):2880h;(3)除塵器效率最低為99.91%。2.2除渣系統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐的底渣排放采用連續(xù)排放方式,底渣輸送一般采用機械輸送或氣力輸送兩種方式,氣力輸送方式的系統(tǒng)投資及年運行、檢修費用較高,進料圓頂閥易磨損,更換頻繁,根據(jù)本工程的冷渣機的布置情況,輸送泵需要低位布置,布置較困難。相比較而言,機械輸送系統(tǒng)投資低,布置相對簡單,考慮到現(xiàn)有同等級循環(huán)流化床機組大部分采用機械輸送系統(tǒng),故本工程擬采用干式機械除渣方式。鍋爐的除渣系統(tǒng)設計出力按6~25t/h考慮,約為鍋爐燃用設計煤質排渣裕量的200%。冷渣機的型式采用水冷式滾筒冷渣機,干式機械除渣系統(tǒng)流程如下:埋刮板輸送機斗式提升機滾筒冷渣機鍋爐爐膛埋刮板輸送機斗式提升機滾筒冷渣機鍋爐爐膛汽車運至裕華熱電灰場雙軸攪拌機渣倉汽車運至裕華熱電灰場雙軸攪拌機渣倉汽車運至綜合利用場地干灰散裝機汽車運至綜合利用場地干灰散裝機本工程鍋爐尚未招標,在取得正式資料前,每臺鍋爐暫按配備2臺出力為6~25t/h的滾筒冷渣機考慮,冷渣機采用閉式循環(huán)水冷卻,可將鍋爐的底渣冷卻到150℃以下,閉冷水由熱機專業(yè)提供;2臺滾筒冷渣機出口下設一條耐磨型埋刮板輸送機,在埋刮板輸送機出口下設1臺斗式提升機,爐渣最后排入鋼制渣倉。本期工程每臺爐設1座渣倉,其有效容積為200m3,可滿足1臺鍋爐燃用設計煤質約48h以上的排渣量。每座渣倉底部設有干渣散裝機系統(tǒng),用于將渣裝車運往綜合利用除渣系統(tǒng)詳見圖F01721E2K-C-01、F01721E2K-C-02。2.3除灰系統(tǒng)本工程由于采用循環(huán)流化床鍋爐配爐內脫硫,灰具有高含量的CaSO4和CaO,若采用水力輸送方式,管道易結垢,堵塞泵,設備檢修維護工作量較大,不利于系統(tǒng)的正常安全運行。本期工程鍋爐的除灰系統(tǒng)擬采用正壓濃相氣力輸送方式?;跐庀噍斔拖到y(tǒng)采用低流速設計理念,并考慮本工程灰量大且循環(huán)流化床鍋爐所排灰的磨損特性指數(shù)高,輸灰直管道可采用普通碳鋼管,彎管采用耐磨材質的復合管道。在防止氣力輸送常見的堵管問題上,本系統(tǒng)設計理念變被動疏堵為主動防堵,通過實時監(jiān)測每一根輸送管道的壓力異常波動,聯(lián)鎖控制相應系統(tǒng)的進料閥,防止堵管事態(tài)擴大,經過短暫吹空后,系統(tǒng)即可恢復正常運行。在系統(tǒng)出現(xiàn)異常堵管時,系統(tǒng)設有簡潔可靠的正壓反抽式吹堵設施,取消了常見的吹堵管及吹堵組件。因此,本正壓濃相輸送系統(tǒng)具有系統(tǒng)可靠、經濟、簡單、運行維護工作量少等特點??紤]到系統(tǒng)的簡化,選擇每個灰斗配一個發(fā)送器,直接將干灰送至干灰?guī)斓恼龎簼庀噍斔拖到y(tǒng),取消其它中間環(huán)節(jié),使系統(tǒng)簡潔、可靠。同時這種布置還能夠大大降低除塵器及進、出口煙道的高度,取消除塵器下部除灰設備檢修平臺的設置,從而節(jié)省除塵器的投資。采用濃相輸送系統(tǒng),輸送灰氣比高,空氣消耗量小,系統(tǒng)所配空壓機和相關空氣凈化設備的容量相應減小,從而可降低系統(tǒng)初投資及運行能耗。系統(tǒng)工藝流程圖如下:除塵器灰斗除塵器灰斗發(fā)送器灰?guī)祀p軸攪拌機汽車運至舊煤坑干灰散裝機汽車運至綜合利用用戶除塵器灰斗空氣壓縮機發(fā)送器除塵器灰斗下均設置發(fā)送器,在壓縮空氣的作用下通過管道,將各灰斗內的排灰輸送至儲灰?guī)臁規(guī)煸O2座,單座灰?guī)斐叽鐬棣?0mx21m,有效容積為700m3,3座灰?guī)炜蓛Υ嬖O計煤種灰量~61h,校核煤種灰量~48h。除塵器一電場的干灰用一根輸灰管道、除塵器二、三、四電場的干灰合用一根輸灰管道,將干灰輸送至灰?guī)祉敳浚?座灰?guī)炜赏ㄟ^輸灰管道上的庫頂切換閥系統(tǒng)出力的確定:目前由于國內電廠煤質變化幅度較大,一般要求系統(tǒng)出力留有較大裕量去適應煤種的變化,同時,系統(tǒng)應滿足由于故障檢修、停運幾個小時后再啟動,短時間內將除塵器灰斗積灰全部送出等工況的要求。但系統(tǒng)出力裕量的大小直接影響系統(tǒng)各設備的配置。系統(tǒng)出力余量提高后,使得空壓機容量增加,輸灰管徑也相應加大,系統(tǒng)初投資費用則隨之增加。同時,出力余量的提高,會造成系統(tǒng)設備配置容量變大,運行電耗增加,對系統(tǒng)經濟運行不利。因此本工程每套系統(tǒng)出力按15t/h考慮,約為設計煤種灰量的2倍。飛灰綜合利用可供干灰也可供濕灰,均采取汽車運輸方式。系統(tǒng)圖見:F01721E2K-C-03。2.3.1壓縮空氣系統(tǒng)為減少占地面積和初投資,壓縮空氣系統(tǒng)擬采用全廠配氣中心的供氣方式,采用非常成熟的螺桿式空壓機供氣,空氣壓縮機出口設有空氣干燥器、除油、除塵等后處理設備,以杜絕壓縮空氣帶水引起輸灰管堵塞現(xiàn)象。壓縮空氣采用母管制供氣方式,空壓機的運行采用智能控制模塊進行控制,從而可以從空壓機的參數(shù)、臺數(shù)、運行方式上進行優(yōu)化配置,從而可降低設備初投資及運行費用??諌簷C容量和臺數(shù)的確定,隨氣力輸送系統(tǒng)類別而定。輸送壓縮空氣和控制壓縮空氣系統(tǒng)擬采用合并設計,即合用一套氣源系統(tǒng),以簡化系統(tǒng)、方便管理。本工程空壓機與空氣干燥器的臺數(shù)和容量,暫按配置3套排氣量為30Nm3/min,排氣壓力為0.85Mpa的螺桿式空壓機考慮,運行方式為2臺運行、1臺備用。最終方案根據(jù)確定的氣力除灰系統(tǒng)來確定。2.3.2儲灰、卸灰系統(tǒng)為了防止灰?guī)煜禄也粫?,在灰?guī)爝\轉層上設置2臺羅茨風機和2臺空氣電加熱器,灰?guī)斓撞客高^陶瓷氣化板均勻吹入熱空氣,使灰?guī)斓撞啃纬闪鲬B(tài)化層,加強灰的流動性。羅茨風機及空氣電加熱器為一對一布置,為各灰?guī)焯峁庠?。每座灰?guī)斓捻敳?,均配有布袋除塵器,以滿足灰?guī)焱馀趴諝獾暮瑝m量符合國家有關標準,使廢氣排放符合國家環(huán)保部門的有關標準?;?guī)祉敳窟€設有真空壓力釋放閥,保證灰?guī)煸诖罅啃痘一驕囟燃眲∽兓瘯r,平衡灰?guī)靸韧鈮毫?,從而保證灰?guī)斓陌踩?。每座粗灰?guī)煜略O有干灰排放口和濕灰排放口,細灰?guī)旄苫遗欧趴谙虏吭O有干灰散裝機,將干灰裝入罐車外運供綜合利用。濕灰排放口下部設有濕式攪拌機,將干灰加水攪拌制成含水率為15~25%的濕灰后,運至灰場碾壓堆放或供濕灰用戶。3灰渣廠外運輸結合工程特點,灰渣運至原裕華熱電工程的臨時儲灰場,臨時儲灰場是由綜合利用的水泥廠鹿泉東方鼎鑫水泥有限公司提供4萬噸的臨時儲存場地,由于運輸距離較近,擬采用密閉式灰渣專用運輸汽車將灰渣外運??紤]到電廠今后運行管理和降低成本、競價上網需要,電廠甚至可以不購置車輛而將灰渣外運對外承包或租賃經營。4除灰渣系統(tǒng)控制方式除灰渣系統(tǒng)控制擬采用計算機程序自動控制、遠方集中控制和就地手操三種控制方式,PLC+LED配置模式,設獨立的除灰控制室,可以控制本期工程鍋爐的除灰渣系統(tǒng)。除灰渣控制系統(tǒng)能對整個工藝系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、管理和自動順序控制,還可以實現(xiàn)遠方軟手操。為了加強運行管理,除灰渣控制系統(tǒng)留有與廠內MIS網的接口??紤]設備的檢修和緊急事故處理,在設備附近設有事故啟停開關。除灰控制室并入除塵除灰控制樓內,以節(jié)約投資。3.4電氣部分3.4.4廠用電引接本期兩臺熱水爐電負荷估算約為10000kVA,老廠廠用段剩余容量不能滿足要求。本期需在老廠兩臺機組發(fā)電機出口各T接一臺熱水爐工作變壓器,容量暫定為12500kVA。3.4.2廠用電接線本期廠用電按爐分段,共設兩段母線,兩段間設母聯(lián),互為備用,廠用電電壓采用6kV。低壓廠用設置兩臺互為備用的鍋爐變,為鍋爐、空壓機及熱網低壓負荷供電,變壓器容量暫按2000kVA考慮。3.4.3過電壓保護按《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》、全廠接地按《交流電氣裝置的接地》的有關要求進行設計。為保證人身和電氣設備的安全,所有電氣設備的金屬外殼及底座均應接地。與原廠高、低壓系統(tǒng)共用一個接地網。接地網由水平接地體和垂直接地極組成,以水平接地體為主。3.4.4換熱站內采用三防壁燈,光源金鹵燈,配電間采用吊燈,光源為熒光燈。正常照明電源引自380/220動力中心。事故照明采用自帶蓄電池的應急燈,應急照明時間不小于1小時。過電壓保護及接地按《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》和《交流電氣裝置的接地》的規(guī)定設置。高壓電力電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜,低壓電力電纜及控制電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。計算機和繼電保護等重要回路的控制電纜采用屏蔽電纜。電纜防火應遵守《電纜防火設計和施工驗收標準》DLGJ154-2000,《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217-2007,并應遵守國家、地方和消防行業(yè)現(xiàn)行的有關規(guī)范和標準。1電氣二次1.3直流系統(tǒng)和不間斷電源1.3.1直流系統(tǒng)根據(jù)《火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設計技術規(guī)定》DL/T5044-2004的有關規(guī)定,本期工程設計1組300Ah閥控蓄電池組,為動力、控制負荷及UPS供電,電壓采用220V。選用微機型高頻開關電源。1.3.2不間斷電源本期設置一套交流不停電電源裝置,容量40kVA。向熱工控制儀表、DCS系統(tǒng)及其它自動裝置供電。輸出電壓220V,單相50Hz。1.4控制、測量及保護1.4.1控制要求本期鍋爐采用控制室DCS集中控制方式,電氣設備的監(jiān)控采用與鍋爐合用DCS控制系統(tǒng)控制,常規(guī)測量及事故報警等均由DCS實現(xiàn)。其它工藝要求按《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》進行設計。1.4.2測量測量按照《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》GB/T50063-2008配置,由DCS系統(tǒng)監(jiān)測。1.4.3保護及信號本期新上2面熱水爐變壓器保護柜,用于機組主變大差保護CT回路分別進入原#1、#2機發(fā)變組保護。元件保護按《繼電保護和自動裝置設計技術規(guī)程》GB/T14285-2006的要求設置。6kV工作電源的差動保護及快切裝置裝設于柜內,采用微機型保護。6kV工作電源、低壓變壓器的保護采用微機型綜合保護裝置。6kV、380V的電機采用微機型綜保測控裝置??刂齐娫床捎媒恢绷?20V。3.5熱控部分3.5.1設計范圍本期工程熱工自動化設計范圍包括:2臺168MW高溫熱水鍋爐及相應的水、煙風和燃燒系統(tǒng),除灰系統(tǒng),除渣系統(tǒng),空壓機系統(tǒng),石灰石輸送系統(tǒng)、化學水處理系統(tǒng)以及火災報警等系統(tǒng)熱工監(jiān)控系統(tǒng)的設計。3.5.2熱工控制方式及設備間布置控制方式本工程采用爐、電集中控制方式,兩臺鍋爐設置一個集中控制室。在集中控制室內實現(xiàn)對機組運行的監(jiān)控,采用一套分散控制系統(tǒng)(DCS),并納入一期廠級監(jiān)控系統(tǒng)。輔助車間系統(tǒng)采用接入一期輔助車間集中控制系統(tǒng)??稍谝黄诩锌刂剖覍崿F(xiàn)對本期主機系統(tǒng)和主廠房外輔助系統(tǒng)進行監(jiān)控。集中控制室及電子設備間布置集中控制室布置、電子設備間布置在主廠房運轉層,標高為8.00m、1-6軸、A-B列內,面積為297.5m2,凈空高度為3.6m。集中控制室布置及電子設備間下設有電纜夾層,夾層高度為3.0m集中控制室布置鍋爐DCS操作員站、操作員站打印機,緊急停爐按鈕布置在操作臺上。除灰系統(tǒng)、空壓機系統(tǒng)PLC操作員站布置在集中控制室內。消防控制區(qū)域盤布置在集中控制室內。工程師室布置工程師操作員站,工程師站打印機。電子設備間主要布置熱控及電氣DCS機柜、繼電器柜、火檢柜、電源柜等。熱工自動化水平電廠的熱工自動化水平,綜合體現(xiàn)在控制方式、熱工自動化系統(tǒng)的配置與功能、運行組織、控制室布置、主輔設備可控性及運行管理水平等方面。1)為保證鍋爐安全經濟及合理的運行,擬設置較完整的熱工檢測、自動調節(jié)、聯(lián)鎖、控制、保護及熱工信號報警裝置。其自動化設備將使運行人員以DCS操作員站和輔助車間集中控制系統(tǒng)操作員站及LCD顯示器作為機組的監(jiān)控中心,在集中控制室內能夠完成鍋爐及輔助車間正常運行的全部操作和在事故狀態(tài)時的有關操作,對鍋爐熱力系統(tǒng)及主輔設備進行控制、監(jiān)視和調整,對鍋爐異常工況、事故工況及時報警和進行事故記錄,對有關參數(shù)進行數(shù)據(jù)處理。在現(xiàn)場操作人員的配合下,運行人員能夠在集中控制室內實現(xiàn)鍋爐的啟、停。鍋爐在集中控制室內可自動點火,也可在就地采用就地點火柜就地點火;鍋爐正常停爐可在集中控制室內自動實現(xiàn),異常情況自動停爐或通過控制室操作臺上緊急停爐按鈕實現(xiàn)停爐。按照上述對機組監(jiān)控的基本要求,本工程分散控制系統(tǒng)功能將包括:數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)(DAS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、順序控制系統(tǒng)(SCSB/T)、(SCSG/A)、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)。電氣部分的監(jiān)視與控制在DCS上實現(xiàn),電氣部分的保護和調整功能由獨立的裝置實現(xiàn),監(jiān)視和操作功能在DCS的人機接口上實現(xiàn),詳細功能參見電氣專業(yè)有關說明。2)每臺機組設置一套爐膛火焰工業(yè)電視及一套汽包水位電視。同時每臺設置兩臺46’3)空壓機系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)及電除塵系統(tǒng)采用PLC控制,PLC機柜布置于空壓機房控制室,操作員站布置于集中控制室操作員站。并與一期輔控系統(tǒng)聯(lián)網??稍谝黄诩锌刂剖冶O(jiān)視。4)除渣系統(tǒng)及吹灰程控系統(tǒng)納入機組DCS,由DCS直接控制,其控制、顯示可在DCS操作員站實現(xiàn)。5)化學水系統(tǒng)采用PLC控制,PLC機柜布置在化學水車間,操作員站布置于一期化學水控制室。并與一期水系統(tǒng)聯(lián)網,采用就地監(jiān)控,集中控制室集中監(jiān)視。6)本期工程將對一期工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)基礎上進行改造,將本期工業(yè)電視系統(tǒng)做為全廠工業(yè)電視的子站,與一期全廠工業(yè)電視聯(lián)網,可統(tǒng)一在一期工業(yè)電視系統(tǒng)監(jiān)控。全廠工業(yè)電視機柜布置于電子設備間,對于無人值班的輔助車間運行狀況、一些重要輔助設備的運行狀態(tài)及一些危險區(qū)域的情況,通過就地攝像頭、傳輸電纜把現(xiàn)場的視頻信號傳到各集中控制室等控制地點,在LCD終端上實時顯示,以便對全廠的各個生產及輔助生產場所進行直觀的監(jiān)視。7)本期新增火災報警系統(tǒng)將作為一期全廠火災報警系統(tǒng)的一個區(qū)域盤,納入全廠火災報警系統(tǒng)。8)本期只對一期廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)擴容,將本期機組DCS及輔助車間控制信息接入一期廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)。分散控制系統(tǒng)配置1)DCS主要硬件配置根據(jù)本工程預期自動化水平,DCS主要人機接口硬件配置如下:運行操作員站4套記錄打印機1臺彩色圖形打印機1臺工程師站1套(包括打印機)歷史數(shù)據(jù)站1套其他外設等2)本工程擬采用遠程I/O遠程I/O具有可靠性高、抗干擾能力強、可維護性和實用性強、性能價格比高的特點。利用遠程I/O站可以節(jié)省大量控制電纜和電纜敷設。遠程I/O的使用范圍如下:鍋爐爐頂測量汽包壁溫、過熱器、再熱器壁溫等;3)本工程分散控制系統(tǒng)的選型主要依據(jù)下列原則:所選的系統(tǒng)必須具有當今實踐證明是先進的應用技術,并且具有兩臺燃煤火力發(fā)電廠同容量以上機組使用業(yè)績。應為今后的維修服務和備品備件的來源提供方便,并能根據(jù)工程特點編制應用軟件。具有大容量電站鍋爐、汽機、發(fā)電機工程經驗,并且價格合理、服務周到。分散控制系統(tǒng)的最終選型,有待工程實施招標過程中,經過詳細的技術經濟比較后決定。就地設備其他3.3.13.3.2儀表閥門中高溫高壓部分儀表閥門采用進口閥門。3.5.3輔助車間控制方式本工程輔助車間包括化學補給水系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)及空壓機系統(tǒng),鑒于一期工程才有PLC控制,故本設計推薦采用以PLC及LCD為主要監(jiān)控設備,布置于本期集中控制室,實現(xiàn)對輔助車間工藝系統(tǒng)的運行監(jiān)控,并與一期輔助車間系統(tǒng)連接成輔助車間集中監(jiān)控網(BOP網),并在一期集中控制室集中監(jiān)控操作員站統(tǒng)一監(jiān)控。本期輔網數(shù)據(jù)可通過一期BOP網以通訊形式向廠級監(jiān)視信息系統(tǒng)(SIS)傳輸必要的運行數(shù)據(jù)?;瘜W補給水系統(tǒng)本期在原一期化學補給水系統(tǒng)基礎上增加超濾及反滲透設備,故本期新增設備的控制采用PLC控制,PLC布置與就地化學車間,增加一臺操作員站布置于一期鍋爐補給水控制室,實現(xiàn)對新增設備的監(jiān)控,并與一期水網聯(lián)網,進而可通過集中監(jiān)控網(BOP網)實現(xiàn)在一期集中控制室監(jiān)視功能。輸煤控制系統(tǒng)輸煤系統(tǒng)為全廠公用系統(tǒng),設置輸煤控制室集中監(jiān)控輸煤系統(tǒng),采用可編程控制器PLC,并將重要信息和重要設備狀態(tài)經通訊接口送輔助車間集中監(jiān)控網,并與廠級管理信息系統(tǒng)MIS設置獨立的通訊接口。(詳見電氣部分有關說明)。除灰控制系統(tǒng)兩臺機組的除灰監(jiān)視控制共配置一套PLC程控系統(tǒng),作為除灰系統(tǒng)的監(jiān)控中心,并完成對除灰公用系統(tǒng)的監(jiān)控。空壓機系統(tǒng)同時納入除灰程控系統(tǒng),為提高控制系統(tǒng)可靠性,PLC采用冗余配置,設置兩臺操作員站,布置與本期集中控制室,實現(xiàn)對整個除灰系統(tǒng)及空壓機系統(tǒng)的監(jiān)控。本期除灰控制系統(tǒng)與一期輔助車間集中監(jiān)控網(BOP網)接口,將重要信息和主要設備狀態(tài)送一期輔助車間集中監(jiān)控網。兩臺機組的除渣系統(tǒng)監(jiān)控納入本期分散控制系統(tǒng)(DCS)。布袋除塵控制系統(tǒng)的監(jiān)控設在集中控制室,電袋除塵控制系統(tǒng)與輔助車間集中監(jiān)控網(BOP網)有通訊接口將重要信息和主要設備狀態(tài)送輔助車間集中監(jiān)控網。鍋爐布袋除塵控制系統(tǒng)具體描述見電氣專業(yè)說明書。與單元機組關系密切的輔助系統(tǒng)的控制方式及控制水平1)鍋爐吹灰控制系統(tǒng)鍋爐吹灰控制系統(tǒng)動力柜及就地設備由鍋爐廠成套供貨,采用DCS直接控制方式,其監(jiān)視、控制可在DCS操作員站實現(xiàn)。2)除渣系統(tǒng)除渣控制系統(tǒng)采用DCS直接控制方式,其監(jiān)視、控制可在DCS操作員站實現(xiàn)。輔助車間控制系統(tǒng)選型1)因一期輔助車間系統(tǒng)采用PLC控制,本期欲與一期聯(lián)網,故本期推薦PLC控制,PLC選用優(yōu)質進口產品。2)電磁閥選用進口設備。3)閥位開關選用進口或合資生產廠產品。4)壓力、液位、流量、溫度保護用信號采用優(yōu)質開關。5)變送器采用進口智能型產品。分析儀表采用國產優(yōu)質產品。3.5.4電源交流不停電電源(UPS)每臺機組設一套交流220V不停電電源(UPS),電源切換時間不大于5ms。該電源供熱工自動化系統(tǒng)(包括機組DCS等設備)、檢測儀表、執(zhí)行機構等設備用電。在廠用電中斷的情況下,不停電電源系統(tǒng)應能保證連續(xù)供電30分鐘。該UPS裝置由電氣專業(yè)設計。UPS交流220V后備電源保安電源作為UPS的后備電源。交流動力電源(380VAC)主廠房內的鍋爐熱力配電箱等各自從廠用電及保安電源引入兩路380V/220V交流電源,以供電動門等設備用電。直流電源每臺機組將引入兩路互為備用的220VDC電源至熱控電子設備間直流電源柜,供一些熱工保護系統(tǒng)及設備的直流用電。3.5.5氣源主廠房內控制系統(tǒng)儀用氣源來自專用的儀用空壓機,經過除油、除水、除塵、干燥等空氣凈化處理。儀用凈化氣源品質滿足如下要求:供氣壓力:一般為0.5-0.8MPa露點:工作壓力下的露點,應比工作環(huán)境的最低溫度低10含塵:凈化后的氣體中,含塵微粒直徑應不大于3um含油:氣源裝置送出的氣體,含油量應控制在8ppm以下。有害氣體:供出的氣源不得含有SO2、H2S、HCL、NH3、CL2等有害氣體。電廠內氣動執(zhí)行機構的用氣及其它儀用氣源均應來自無油、無水、無雜質凈化氣源。3.5.6本期不設置熱工實驗室3.5化學部分3.5.1概述本工程建設新建2X168MW循環(huán)流化床熱水鍋爐,熱網接入一期熱網.本期工程熱網補水水源可能采用的有兩路:一期中水島來高效反滲透產水和石家莊水廠自來水。石家莊水廠自來水水質分析報告見表-1.1.3-1。表-1.1.3-1石家莊水廠自來水水質分析報告物理和化學性質的分析透明度透明嗅其他項目項目含量懸浮物9.5mg/L味全硬度262mg/LCaCO3顏色和色度碳酸鹽硬度175mg/LCaCO3離子分析非碳酸鹽硬度87mg/LCaCO3離子含量過剩堿度mg/L腐植酸鹽補正陽離子K+甲基橙堿度175mg/LCaCO3Na+39.12酚酞堿度Ca2+70.14酸度Mg2+21.16PH值7.29Fe2+游離CO2Fe3+全硅19.64mg/LAl3+膠體硅mg/L合計130.42活性硅mg/L陰離子Cl-25鐵鋁氧化物mg/LSO42-117.28全固形物420.5mg/LHCO3-213.5溶解固形物411mg/LCO3-灼燒減量mg/LNO3-18化學耗氧量2.4mg/LNO2-電導率μs/cmF-PO43-0.04合計373.82總計504.24由于一期中水島正處于調試階段,產水量沒有達到設計值,不能保證本工程用水,故現(xiàn)階段根據(jù)兩類水源分別制定熱網補水處理方案。本工程熱網補水質量標準執(zhí)行國家標準《工業(yè)鍋爐水質》(GB/T1576-2008)有關規(guī)定。溶解氧mg/L硬度mmol/L濁度FTU全鐵mg/L≤0.1≤0.6≤5≤0.3pH值(25℃油mg/L磷酸根mg/L7.0~11.0≤2.05.0~50.0熱網補水處理系統(tǒng),供水系統(tǒng)等。3.5.2熱網補水處理方案一:PCF過濾器+超濾+反滲透工藝流程為:石家莊水廠自來水→生水箱、生水泵→PCF過濾器→超濾裝置→超濾水箱、水泵→保安過濾器→高壓水泵→反滲透裝置→淡水箱→熱網補水泵→熱網。方案二:直接采用高效反滲透產水補入熱網工藝流程為:一期中水島來高效反滲透產水→熱網補水泵→熱網相比而言,方案二系統(tǒng)更加簡單,節(jié)省投資,如果中水運行穩(wěn)定,產水量滿足要求,推薦采用方案二。目前,根據(jù)中水島調試情況,產水量很不穩(wěn)定,為了保證本工程用水穩(wěn)定,暫按方案一進行。3.5.3系統(tǒng)出力每臺鍋爐額定負荷循環(huán)水量為2407t/h。本期工程設計循環(huán)水量為4814t/h。補充系統(tǒng)水量。正常補水量為系統(tǒng)循環(huán)水量的2%,本期工程正常補水量為:96.3t/h;事故補水量為系統(tǒng)循環(huán)水量的4%,本期工程事故補水量為192.6t/h。根據(jù)熱水鍋爐及熱網水水質要求,管網正常補水:采用軟化、除氧后的水;管網事故補水:50%為經軟化、除氧后的水,50%為工業(yè)水。本期工程化學熱網補水處理系統(tǒng)出力定為100t/h.主要設備參數(shù)1生水泵Q=75m3/hH=0.臺32PCF過濾器凈出力:Q=75m套23超濾裝置凈出力:Q=70m套24超濾水箱V=500臺15超濾給水泵Q=70m3/hH=0.臺26保安過濾器Q=70m臺27反滲透高壓泵Q=70m3/hH=臺28反滲透裝置凈出力:Q=50m套29淡水箱
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