水泥工廠余熱發(fā)電設計規(guī)范

1總則1.0.1為在水泥工廠余熱發(fā)電工程設計中，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)線改造增設余熱發(fā)電系統(tǒng)，設計基本原則應符合國家產(chǎn)業(yè)政策和現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295和《水泥工廠節(jié)能設計規(guī)范》GB50443。1.0.4當余熱發(fā)電工程設計內(nèi)容含有熱電聯(lián)供或設有補燃鍋爐時，相關部分應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(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計，必須貫徹執(zhí)行國家有關法律、法規(guī)和標準。1.0.6水泥工廠余熱發(fā)電工程設計，除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。2術語2.0.1余熱發(fā)電工程設計文件、圖紙使用術語應符合本規(guī)范規(guī)定。本規(guī)范未納入與水泥工廠余熱發(fā)電工程相關的術語應符合現(xiàn)行國家標準《工業(yè)余熱術語、分類、等級及余熱資源量計算辦法》GB/T1028、《電力工程基本術語標準》GB50297及國家有關術語標準的規(guī)定。2.0.2余熱利用WasteHeatRecovery以環(huán)境溫度為基準，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AirQuenchingCoolerBoiler利用窯頭熟料冷卻機排出的廢氣余熱生產(chǎn)熱水或蒸汽等工質的換熱裝置，簡稱AQC爐。2.0.4窯尾余熱鍋爐SuspensionPreheaterBoiler利用窯尾預熱器排出的廢氣余熱生產(chǎn)熱水或蒸汽等工質的換熱裝置，簡稱SP或PH鍋爐。2.0.5余熱發(fā)電WasteHeatPowerGeneration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MainPowerBuilding設有汽輪發(fā)電機組及附屬設備、設施的廠房。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-pressureBoiler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-SupplementedCondensingTurbine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-pressureSystem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-pressureSystem雙壓余熱鍋爐與補汽凝汽式汽輪機構成的熱力系統(tǒng)。2.0.13閃蒸系統(tǒng)(熱水閃蒸混壓系統(tǒng))HotWaterFlashSteamSystem由余熱鍋爐及閃蒸器與補汽凝汽式汽輪機而構成的熱力系統(tǒng)。2.0.14水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率ThermalEfficiencyofWasteHeatPowerGenerationSystem可用于發(fā)電的水泥生產(chǎn)過程排放廢氣總余熱量轉化為電能的百分比。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)電工程的設計，應符合下列規(guī)定：1不應影響水泥生產(chǎn)的正常運行。2不應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當與水泥生產(chǎn)線同步建設時，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，應對生產(chǎn)線中的相關設備能力進行核算。3.0.3新建、擴建水泥工廠生產(chǎn)線的余熱發(fā)電設計指標應符合表3.0.3的規(guī)定。表3.0.3余熱發(fā)電設計指標指標項目余熱發(fā)電系統(tǒng)熱效率(％)站用電率(％)相對于窯的運轉率(％)4000t/d及以上≥20.0≤8≥952021t/d～4000t/d(含2021t/d)≥18.5≤9≥953.0.4余熱發(fā)電系統(tǒng)控制水平不應低于水泥生產(chǎn)線控制水平；廢氣調(diào)節(jié)閥門的調(diào)控應征得水泥生產(chǎn)線中控操作授權，其控制狀態(tài)、參數(shù)值應反饋至各自控制系統(tǒng)。3.0.5設計中應選用安全可靠、技術先進、經(jīng)濟實用及節(jié)能設備，嚴禁選用已被淘汰產(chǎn)品和劣質產(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)線增設余熱發(fā)電系統(tǒng)時，應進行能源審計，確定合理的余熱資源量。4.1.2水泥生產(chǎn)線的熱工標定及余熱資源的計算方法，應符合國家現(xiàn)行標準《水泥回轉窯熱平衡測定方法》JC/T733和《水泥回轉窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》JC/T730的有關規(guī)定。4.1.3廢氣余熱的利用應滿足水泥生產(chǎn)線物料烘干的要求。4.1.4應依據(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)的選擇應根據(jù)余熱條件、汽輪機內(nèi)效率等因素確定。4.2.3當利用同一廠區(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%或水泥窯運轉率低于60%時，宜選用2臺機組。4.2.4當利用同一廠區(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)劃設計的要求，除應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的有關規(guī)定外，尚應滿足下列要求：1水泥生產(chǎn)線改、擴建工程的余熱發(fā)電，應結合生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃，并應合理利用現(xiàn)有設施、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)線的銜接應緊湊、合理，功能分區(qū)應明確。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。5.1.3站區(qū)豎向布置的標高與形式、排水設計，應與工廠的總平面、豎向、排水設計相協(xié)調(diào)。5.1.4余熱發(fā)電的綠化布置，應符合下列要求：1當余熱發(fā)電與水泥生產(chǎn)線同步建設時，綠化應由工廠設計統(tǒng)一規(guī)劃；2當余熱發(fā)電為改、擴建工程時，綠化設計應與工廠綠化相協(xié)調(diào)。5.1.5建筑物和構筑物的耐火等級，應根據(jù)生產(chǎn)過程中的火災危險性確定，且應符合本規(guī)范附錄A的規(guī)定。5.2主要建筑物和構筑物的布置5.2.1主廠房位置的確定，宜符合下列要求：1主廠房應布置在余熱鍋爐附近，宜使并網(wǎng)接入聯(lián)絡線的出線順暢。2當同一廠區(qū)擁有三條及以上水泥窯時，經(jīng)采取技術措施后、主蒸汽阻力降仍超過0.2MPa或溫降超過20℃時，宜分設主廠房。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風向的上風側。5.2.3各建筑物和構筑物之間的防火間距，除應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016、《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的有關規(guī)定外，還應滿足本規(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，應符合下列要求：1應滿足生產(chǎn)、安裝檢修和消防要求，并應與綠化、管線、豎向布置相協(xié)調(diào)，同時應與廠內(nèi)道路有平順簡捷的連接，路型、路面結構應協(xié)調(diào)一致。2應按《建筑設計防火規(guī)范》GB50016規(guī)定設置消防車道。5.3.2站區(qū)道路設計，應符合下列要求：1專為站區(qū)服務的支道，可采用單行車道，道寬應為4.0～5.0m，最小曲率半徑(道路弧線內(nèi)邊線)應為9m，路肩寬度應為0.75～1.5m。2車間引道，道寬應為4.0m，最小曲率半徑(道路弧線內(nèi)邊線)應為6m；人行道的寬度，不宜小于1m。3站區(qū)道路及車間引道，最大縱坡不應超過9%。4路面標高的確定，應與廠區(qū)豎向設計及雨水排除相適應。公路型道路的標高，應與附近場地標高相協(xié)調(diào)。城市型道路的路面標高，應低于附近車間室外散水坡腳標高，并應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；當管線綜合布置發(fā)生矛盾時，應按現(xiàn)行國家標準《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》GB50187規(guī)定的原則處理。5.4.2當?shù)叵鹿芫€布置在路面范圍以內(nèi)時，管線應經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定直埋或設溝敷設。5.4.3架空管線的布置，應滿足下列要求：1應利用水泥生產(chǎn)線的建筑物、構筑物；2不應妨礙交通、檢修及建筑物自然采光和自然通風，并應做到整齊美觀；3架空管線宜與地下管線重疊布置。5.4.4管線至建筑物和構筑物、道路、鐵路及其它管線的水平距離，應根據(jù)工程地質、構架基礎形式、檢查井結構、管線埋深、管道直徑和管內(nèi)介質等確定。地下管線最小水平凈距，地下管線、架空管線與建筑物、構筑物之間的最小水平凈距，地下管線之間或地下管線與鐵路、道路交叉的最小垂直凈距，宜符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的有關規(guī)定。6主廠房布置6.1一般規(guī)定6.1.1主廠房的布置應為運行安全、操作方便創(chuàng)造條件，并應做到巡回檢查通道暢通。廠房的通風、采光、照明和噪聲等，應符合現(xiàn)行國家標準《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50019、《建筑采光設計標準》GB50033、《建筑照明設計標準》GB50034和《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GBJ87的要求。6.1.2主廠房車間內(nèi)部的布置，應根據(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)應設置檢修起吊設施和檢修場地，并應設置設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主廠房各層標高的確定，應符合下列要求：1主控制室的地面宜與雙層布置的汽機房運轉層同一標高，主控制室下層空間可設置為高低壓配電室。2除氧器、閃蒸器層標高，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，應根據(jù)汽機容量、形式和布置方式、結合建設(擴建)規(guī)劃容量確定，并應滿足建筑設計統(tǒng)一模數(shù)的要求。6.3檢修設施6.3.1汽機房的底層，應設置集中安裝檢修場地，其面積應能滿足檢修吊裝大件和翻缸的要求。6.3.2汽機房內(nèi)起重機設置，應按下列原則確定：1雙層布置的汽機房內(nèi)，應設置一臺電動橋式起重機。單層布置的汽機房內(nèi)，可設置手動單梁橋式或其它型式的起重設備。2起重機的軌頂標高，應結合規(guī)劃建設機組確定，并應滿足起吊物件最大起吊高度的要求。3起重機的起重量，應按檢修起吊最重件確定，不包括發(fā)電機定子，同時應結合規(guī)劃建設機組確定。6.3.3利用汽機房橋式起重機起吊受限的設備，其頂部應設置必要的檢修吊鉤。6.3.4汽機房的運轉層，應留有利用橋式起重機抽出發(fā)電機轉子所需要的場地和空間。汽機房的底層，應留有抽、裝、清洗凝汽器冷卻管的空間位置。6.4綜合設施6.4.1主廠房內(nèi)管道閥門布置，應方便檢查和操作，凡需經(jīng)常操作維護的閥門而人員難以到達的場所，宜設置平臺、樓梯，或設置傳動機構引至樓面或地面進行操作。6.4.2主廠房內(nèi)的通道和樓梯的設置，應符合下列要求：1汽機房底層平面和運轉層平面，汽機兩側應設有貫穿直通的縱向通道，其寬度不應小于1.0m。當兼作疏散通道時，其寬度不得小于1.4m。2雙層布置并設有中間層的汽輪機運轉層至底層平面，應設上下聯(lián)系樓梯。6.4.3主廠房內(nèi)的地下溝道、地坑、電纜隧道，應設有防水、排水設施。6.4.4主廠房內(nèi)應設有衛(wèi)生間，各樓層地面應設有沖洗水源。6.4.5汽機房外應設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，必須設置旁通管道。7.1.2余熱發(fā)電汽水管路的設計，應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設置可靠的控制閥門。7.1.5余熱鍋爐廠房的布置方式，應根據(jù)當?shù)氐氖彝鈿庀髼l件，并符合下列規(guī)定：1非寒冷地區(qū)，應采用露天布置。2一般寒冷地區(qū)，可采用露天布置，應對導壓管、排污管等易凍損的部位采取伴熱措施。3嚴寒地區(qū)的余熱鍋爐，不宜采用露天布置。7.2余熱鍋爐設備7.2.1窯頭余熱鍋爐應采取防磨措施，窯尾余熱鍋爐應設置清灰裝置。7.2.2窯頭余熱鍋爐漏風系數(shù)不應大于2%，窯尾余熱鍋爐漏風系數(shù)不應大于3%。7.2.3余熱鍋爐收集的粉塵應回送到水泥生產(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計，應簡捷順暢、附件少、氣密性高和具有較好的空氣動力特性，且應符合下列規(guī)定：1窯頭廢氣管道風速不宜大于12m/s，窯尾廢氣管道風速不宜大于18m/s。2管道傾角應符合表8.3.1的要求，當不能滿足表中條件時，應設置防積灰裝置；3管道應設熱膨脹補償；4與設備連接的管道設計，應滿足設備對振動、推力、荷載等要求；5管道支架設置應穩(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管道45°40°窯尾余熱鍋爐煙風管道50°45°7.3.2進入窯頭余熱鍋爐的廢氣宜設置粉塵分離裝置。8汽輪機設備及系統(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%負荷率的范圍內(nèi)運行。負荷率宜在50%以上連續(xù)運行。8.2主蒸汽系統(tǒng)8.2.1當有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給水管道應采用母管制系統(tǒng)，并應符合下列要求：1給水泵吸水側的低壓給水母管，宜采用分段單母管制系統(tǒng)。其管徑應大于給水箱出水管徑1～2級。給水箱之間的水平衡管的設置，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)應設置1臺備用給水泵。8.3.3鍋爐給水泵的總容量，應保證在任何一臺給水泵停用時，其余給水泵的總出力，仍能滿足全部鍋爐最大蒸發(fā)量的110%。8.3.4給水泵的揚程應按滿足系統(tǒng)最大給水壓力要求進行計算，并應另加15%的裕量。8.4除氧器及給水箱8.4.1除氧器的總出力，應按全部鍋爐最大給水量確定。8.4.2每臺機組宜對應設置一臺除氧器；多臺相同參數(shù)的除氧器可采用母管制系統(tǒng)。8.4.3給水箱的總容量，宜符合下列要求：16MW及以下機組，水箱容量為20min～30min的鍋爐最大給水消耗量。26MW以上機組，水箱容量為10min～15min的鍋爐最大給水消耗量。8.4.4采用熱力除氧時，除氧器及水箱應設置安全裝置。8.5凝結水系統(tǒng)及凝結水泵8.5.1余熱發(fā)電的凝結水系統(tǒng)宜采用母管制。8.5.2凝汽式機組的凝結水泵的臺數(shù)、容量，宜符合下列要求：1每臺凝汽式機組，宜設置兩臺凝結水泵，每臺流量應為最大凝結水量的110%。2最大凝結水量應為下列各項之和：1)汽機最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凝結水泵的揚程應按滿足凝結水系統(tǒng)最大給水壓力要求進行計算，應另加15%的裕量。8.6凝汽器及其輔助設施8.6.1當循環(huán)水有腐蝕性時，凝汽器的水室、管板、管束應采用耐腐蝕的材質。8.6.2缺水地區(qū)經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，可選用空冷式凝汽器。9給水排水及設施9.1一般規(guī)定9.1.1余熱發(fā)電的供水設計，應與水泥生產(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)線水源的基礎上擴容。當需要另辟水源時，應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的有關規(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)應與水泥生產(chǎn)線對應的管網(wǎng)相接。9.1.4取水構筑物、水泵房、水工建筑物和生活、消防、給水、排水設計應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的有關規(guī)定。9.2供水系統(tǒng)9.2.1生產(chǎn)用水量應根據(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、設計未預見水量的確定應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的有關規(guī)定。9.2.2余熱發(fā)電供水系統(tǒng)設計，應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(guī)定。9.2.3附屬設備冷卻用水水質和水溫，應滿足設備的要求。冷卻塔循環(huán)供水系統(tǒng)水質標準應符合現(xiàn)行國家標準《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》GB50050的有關規(guī)定。9.2.4補給水系統(tǒng)應設置水量計量裝置。9.3冷卻構筑物和循環(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符合附錄A的規(guī)定。9.3.6循環(huán)水泵運行的總流量，應采用最大的計算冷卻水量。循環(huán)水泵宜設置備用泵。10.3給水、爐水校正處理及熱力系統(tǒng)水汽取樣10.3.1爐水校正處理的設施，宜布置在余熱鍋爐附近。每臺鍋爐應設置1臺加藥泵，并宜另設1臺備用泵。10.3.2熱力系統(tǒng)應設置水汽取樣器。其系統(tǒng)、布置及選材的設計，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，應有防雨、防凍措施。10.4循環(huán)冷卻水處理10.4.1當循環(huán)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)和凝汽器水側有生物生長、腐蝕或結垢的可能時，其處理措施應符合現(xiàn)行國家標準《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》GB50050的有關規(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)絡線回路，應符合下列要求：1余熱發(fā)電與總降壓變電站或廠區(qū)配電站必須設置并網(wǎng)聯(lián)絡線；發(fā)電機組與電力系統(tǒng)接入點應選擇在總降壓變電站低壓側某母線段，也可選擇在廠區(qū)某配電站的某母線段；聯(lián)絡線的回路數(shù)量宜根據(jù)發(fā)電機組數(shù)量確定。2應在發(fā)電機出口斷路器處設置余熱發(fā)電并網(wǎng)同期點。3發(fā)電機組解列點可設置在并網(wǎng)聯(lián)絡線的電站側、總降側或廠區(qū)配電站側斷路器處。11.0.2余熱發(fā)電的啟動電源設計，宜利用并網(wǎng)聯(lián)絡線，由總降或廠區(qū)配電站并網(wǎng)母線段系統(tǒng)提供。當站用電系統(tǒng)僅為低壓負荷時，也可由水泥生產(chǎn)線就近電力室提供。11.0.3電力負荷計算應包括水泥工廠現(xiàn)有及新增的生產(chǎn)規(guī)模、主要電力負荷的容量、年耗電量、用電負荷的組成及其性質、計算負荷等基礎資料。11.0.4用電自給率應按余熱發(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)保護設計，應符合現(xiàn)行國家標準《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》GB50062的有關規(guī)定。11.0.6發(fā)電機出口斷路器、并網(wǎng)聯(lián)絡線斷路器應設置安全自動保護裝置。11.0.7系統(tǒng)通信及系統(tǒng)遠動設計、余熱發(fā)電的照明設計，應符合國家現(xiàn)行標準《小型力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049有關規(guī)定。12電氣設備及系統(tǒng)12.1電氣主接線12.1.1發(fā)電機額定電壓應按下列要求選擇：1發(fā)電機電壓為直配線時，應根據(jù)水泥生產(chǎn)線電力網(wǎng)絡發(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當發(fā)電機為1臺時，宜采用單母線接線。2當發(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)絡線出口開關處設置限流裝置。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2臺變壓器采用暗備用方式配設時，每臺變壓器的負荷率不宜超過50%；當2臺變壓器采用明備用方式配設時，備用變壓器負荷率不宜超過80%。12.2.3站用變壓器接線組別的選擇，應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，并應設電能計量裝置。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、低壓配電設備可合并布置在同一配電間內(nèi)。高壓配電設備與低壓配電設備應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，應符合下列要求：1主控制室應位于主廠房的汽機運轉層。主控制室的面積宜按規(guī)劃容量設計。2主控制室的盤柜布置應滿足運行、維護和操作的要求。12.3.3余熱發(fā)電主控制室的環(huán)境設施，應符合下列要求：1主控制室面向汽輪機組的一方，應設便于觀察的玻璃窗。2主控制室內(nèi)應有良好的采暖、通風、照明、隔音、隔熱、防火、防塵、防水等設施。3主控制室內(nèi)不應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，不應有高溫汽、水管道、熱風管道和油管道穿行通過。5主控制室上層不宜設置有振動的設備。12.4直流系統(tǒng)12.4.1余熱發(fā)電直流系統(tǒng)設計，除應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：1直流電源裝置應為雙電源380/220V輸入，并應設置雙電源自動切換裝置，宜采用高頻開關電源裝置。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、浮充電設備，同時每只電池應帶有在線自動監(jiān)測功能，站用電事故停電時間應按1h計算。2直流輸出應設置合閘母線和控制母線，控制母線應帶有自動調(diào)壓功能，輸出電壓宜為220V或110V。3高壓開關柜合閘電源、直流潤滑油泵動力電源、事故照明電源等均應引自合閘母線，電站系統(tǒng)所需的直流控制電源均應引自控制母線。4直流動力電源及控制電源開關選擇，應選用直流型微型斷路器或直流型塑殼斷路器，并應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計，應符合現(xiàn)行國家標準《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》GBJ63的有關規(guī)定。12.5.2設置在并網(wǎng)計量關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計，應符合現(xiàn)行國家標準《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》GB50062的有關規(guī)定。12.7電纜選擇與敷設12.7.1余熱發(fā)電的電纜選擇與敷設的設計，應符合現(xiàn)行的國家標準《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217的有關規(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，應符合現(xiàn)行相應國家標準《交流電力工程接地設計規(guī)范》GB50065的有關規(guī)定。12.9廠內(nèi)通信12.8.1余熱發(fā)電的廠內(nèi)通信，應包括余熱發(fā)電系統(tǒng)與水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)的聯(lián)絡通信和發(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)電主控制室應設置與地調(diào)通訊的直撥。12.10爆炸火災危險環(huán)境的電氣裝置12.9.1余熱發(fā)電爆炸火災危險環(huán)境的電氣裝置的設計，應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058的有關規(guī)定。13熱工自動化13.1一般規(guī)定13.1.1熱工自動化的設計，應包括熱工檢測、熱工報警、熱工保護、熱工控制等方面內(nèi)容。13.1.2當余熱發(fā)電分期建設時，對控制方式、設備選型、公共輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等有關設施，應全面規(guī)劃、合理安排。13.1.3主控制室熱工報警及保護，應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(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)、化學水處理系統(tǒng)的除鹽水泵等，應采用DCS系統(tǒng)進行控制。輔助車間的工藝系統(tǒng)(如化學水處理系統(tǒng)等)，宜在本車間控制。13.2.2電站主控制室集中控制時，應滿足下列要求：1應能實現(xiàn)運行工況的監(jiān)視和控制；2應能實現(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)的設計，應能實現(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熱工檢測的設計，應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(guī)定。13.3.2余熱發(fā)電DCS系統(tǒng)設計，應能對主設備及發(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)的設置，應符合下列規(guī)定：1余熱鍋爐汽包水位，應設自動調(diào)節(jié)。2當余熱鍋爐設有噴水混合式減溫時，宜設過熱蒸汽溫度自動調(diào)節(jié)。3汽機自動調(diào)節(jié)項目，應根據(jù)發(fā)電系統(tǒng)的特點和汽機設備的要求確定。4除氧器和閃蒸器應設壓力和水位自動調(diào)節(jié)。5減溫減壓器應設壓力、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，應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(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)輸送設備之間應設置電氣聯(lián)鎖。13.4.3設置在水泥工藝系統(tǒng)煙風道上的余熱鍋爐進口、出口及旁通煙風道的各電動調(diào)節(jié)閥之間，應設置電氣聯(lián)鎖。13.5電源13.5.1熱工儀表和控制應設安全可靠的電源。DCS系統(tǒng)應采用不間斷電源供電。13.5.2熱工系統(tǒng)電源的配置，應符合下列規(guī)定：1熱工配電箱應設兩路交流380/220V電源進線。2熱工控制盤應設兩路交流220V電源進線。兩路交流電源的進線應分別引自不同的低壓站用母線段。13.6電纜、導管和就地設備布置13.6.1電纜、導管和就地設備布置，應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(guī)定。13.6.2露天布置的熱控設備及導管、閥門等部件，應采取防塵、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采暖通風與空氣調(diào)節(jié)14.0.1采暖設計應符合下列要求：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、值班室及化學水、循環(huán)水泵房等，可設置集中采暖。2設置集中采暖的生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)建筑，在非工作時間或中斷使用時間，應按5℃設置值班采暖。14.0.2采暖通風、空氣調(diào)節(jié)室外氣象計算參數(shù)，應按現(xiàn)行國家標準《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50019的規(guī)定選用。當該規(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)電采暖熱媒應與工廠的采暖熱媒保持一致。當由余熱發(fā)電供熱時，采暖熱媒應選用熱水。一般地區(qū)，宜采用95℃～70℃低溫熱水；嚴寒地區(qū)，宜采用110℃～70℃高溫熱水。14.0.4當由余熱發(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有余熱鍋爐時，應設置備用熱源。當有兩臺及以上水泥窯設有余熱鍋爐時，可不設置備用熱源。當位于非集中采暖地區(qū)設有集中采暖時，可不設置備用熱源。14.0.5炎熱地區(qū)有人值班的控制室可設置單體空調(diào)器。14.0.6汽機房以外各建筑的通風設計，應根據(jù)消除有害氣體計算風量，當缺乏必要資料時，可按房間換氣次數(shù)確定。換氣次數(shù)應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的規(guī)定。14.0.7主控制室、計算機房、工程師站等，當通風不能滿足工藝對室內(nèi)溫度、濕度要求時，應設空氣調(diào)節(jié)裝置。14.0.8站用高、低壓開關柜室的通風，應符合下列規(guī)定：1事故通風量，應按換氣次數(shù)不少于12次/h計算。事故排風機宜兼作通風換氣用。2事故通風通風機的電氣開關，應分別設置在室內(nèi)、室外便于操作的位置。14.0.9北方地區(qū)露天布置的酸、堿貯罐應設有伴熱保溫設施。14.0.10加氯間和充氯瓶間，應設有不小于15次/h換氣次數(shù)的機械排風裝置，排風口設在房間的下部，風機應選用防腐型。14.0.11化驗室、天平室等應根據(jù)工藝要求設置通風裝置。14.0.12采暖通風設計，除應符合本規(guī)范外，尚應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295、《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的規(guī)定。15建筑結構15.1一般規(guī)定15.1.1建筑結構設計，應滿足發(fā)電工藝設備布置要求，通道布置應簡捷、順暢。15.1.2建筑結構設計，應根據(jù)環(huán)境保護、地區(qū)氣候特點，滿足采光、通風、防寒、隔熱、節(jié)能、防水、防雨、隔聲等要求，并應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016、《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》GBZ1、《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》GBJ1、《建筑模數(shù)統(tǒng)一協(xié)調(diào)標準》GBJ2、《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295、《水泥工廠節(jié)能設計規(guī)范》GB50443的規(guī)定。15.1.3主廠房、汽輪發(fā)電機基礎、余熱鍋爐平臺應設沉降觀測點，沉降觀測點的設置應符合現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007的規(guī)定。15.1.4汽輪發(fā)電機基礎應按現(xiàn)行國家標準《動力機器基礎設計規(guī)范》GB50040并按制造廠的要求設計；汽機房的吊車梁，應按輕級工作制設計。15.1.5地基基礎的設計，應根據(jù)地質勘探資料、結構載荷，因地制宜地確定基礎型式及地基處理方式。必要時，應驗算沉降及穩(wěn)定。改、擴建工程的窯頭、窯尾余熱鍋爐的基礎型式及地基處理方式，應考慮對原有建筑物的影響。15.1.6建筑物、構筑物的抗震設防應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011執(zhí)行，并應符合表15.1.6的規(guī)定。表15.1.6建筑物、構筑物抗震設防分類抗震設防類別建筑物、構筑物乙類主廠房(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、化學水處理車間丁類除乙、丙類以外的建、構筑物15.1.7余熱鍋爐建筑物、構筑物的設計，宜符合下列要求：1余熱鍋爐可利用相鄰車間的樓梯、通道等設施；2余熱鍋爐系統(tǒng)的煙風管道支架、操作平臺等的承載，經(jīng)核算允許，宜利用相鄰車間的構筑物。15.1.8余熱發(fā)電的室內(nèi)環(huán)境、建筑構造與裝修、生活與衛(wèi)生設施、結構選型、結構布置、設計荷載等，除應符合本規(guī)范外，尚應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295、《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的規(guī)定。15.2防火、防爆與安全疏散15.2.1建筑物、構筑物構件的燃燒性能和耐火極限，應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016的有關規(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，應采取防火隔熱措施，其耐火極限不應小于１h。主油箱上方的樓板開孔時，開孔水平邊緣周圍5m范圍所對應的屋面鋼結構承重構件應采取防火隔熱保護措施，其耐火極限不應小于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，安全出口不應少于2個。當相鄰車間設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)工作地點到最近外部出口或樓梯的距離不應超過50m。15.2.5主廠房至少應設2部樓梯，其中應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)最遠點到疏散出口的直線距離不應大于15m。15.2.7控制室、電纜夾層的安全出口不應少于2個，當建筑面積小于60m2時可設1個。15.2.8配電室、電纜夾層、控制室的門應向疏散方向開啟。當門外為公共走道或其他房間時，該門應采用乙級防火門。15.2.9主廠房內(nèi)疏散走道的最小凈寬度不宜小于1.4m。門的最小凈寬度不宜小于0.9m。15.2.10主控制室內(nèi)裝修應符合現(xiàn)行國家標準《建筑內(nèi)部裝修設計防火規(guī)范》GB50222。15.2.11余熱發(fā)電其它防火設計，應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016、《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》GB50229的有關規(guī)定。15.3建筑、結構設計15.3.1建筑物的節(jié)能設計，應符合現(xiàn)行國家標準《水泥工廠節(jié)能設計規(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，應為C類。15.3.2屋面設計，應符合下列要求：1屋面的坡度應根據(jù)防水面材料、構造及當?shù)貧庀蟮葪l件確定。當為改、擴建工程時，防水面材料與構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各類屋面的結構層及保溫(隔熱)層，應采用非燃燒體材料。設保溫層的屋面，應采取防止結露的措施。3凡高度超過6m的建筑物，應設有上屋面的設施。當垂直爬梯的高度超過6m時，應設有護籠。15.3.4廠房的柱網(wǎng)應整齊，并應符合建筑模數(shù)的要求；平面梁、板的布置應規(guī)則。15.3.5廠房內(nèi)的大型設備基礎、整體的地坑等，應與廠房柱基礎分開設置。16輔助及附屬設施16.0.1余熱發(fā)電的日常檢修應充分利用水泥工廠已有的維修設施及力量；大修應利用社會協(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，應符合水泥工廠設計規(guī)劃。16.0.3余熱發(fā)電設備、管道保溫和油處理設計，應符合現(xiàn)行國家標準《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的有關規(guī)定。附錄A余熱發(fā)電、水泥生產(chǎn)線各建(構)筑物火災危險性類別、耐火等級及最小防火間距表Ａ余熱發(fā)電、水泥生產(chǎn)線各建(構)筑物火災危險性類別、耐火等級及最小防火間距序號123456789⒑⒒⒓⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛生產(chǎn)火災危險性類別丁丙戊戊戊戊丁丁戊戊戊乙丙丁丙丙丙最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)火災危險性類別最低耐火等級建(構)筑物名稱間距建(構)筑物名稱余熱發(fā)電主廠房站用電力室機力通風冷卻塔自然通風冷卻塔循環(huán)水泵房化學水處理窯頭余熱鍋爐窯尾余熱鍋爐水泥生產(chǎn)原料預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13132520211512-13131313121215131314697丁二窯頭余熱鍋爐101025202110-1210101010101010101010696戊二化學水處理1010252021-101510101010101015101010695戊二循環(huán)水泵房10102520-10101510101010101015101010694戊二自然通風冷卻塔202121-202120212021202120212021202121153戊二機力通風冷卻塔2525-15252525252525252525252525252515252丙二站用電力室10-25202110101310101012121215121012661丁二主廠房-102520211010131010121212101512101269注：1防火間距應按相鄰兩建筑物、構筑物外墻的最近距離計算；2整個一座廠房或一座廠房應按其中火災危險性最大的部分來決定；3主廠房應含電站主控制室，主控制室的生產(chǎn)火災危險性類別應為戊類；4噴水池距總降戶外變壓器應為50ｍ～80ｍ，距煤露天堆場應為50ｍ，距其它建筑物、構筑物應為30ｍ；5當采暖室外計算溫度為-20℃以下地區(qū)時，冷卻設施與建筑物、構筑物的間距，應按表列數(shù)值增加25％；6天橋的生產(chǎn)火災危險性類別：煤粉應為乙類；煤輸送應為丙類；橋下設有電纜橋架的應為丙類；其它應為戊類。物料輸送天橋的最低耐火等級應為三級；行人天橋的最低耐火等級應為二級；7當改、擴建工程的已有車間防火間距無法滿足本表規(guī)定時，應按現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016的有關要求采取相應措施。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，對要求嚴格程度不同的用詞，說明如下：1)表示很嚴格，非這樣做不可的用詞：正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴禁”。2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的用詞：正面詞采用“應”；反面詞采用“不應”或“不得”。3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的用詞：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條文中指定應按其它有關標準、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為“應符合……的規(guī)定”，或“應按……執(zhí)行”。(報批稿)1總則1.0.1本條是本規(guī)范制定的目的，是最基本的要求。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)《國務院批轉國家經(jīng)貿(mào)委等部門關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《關于加快水泥工業(yè)結構調(diào)整的若干意見的通知》(發(fā)改運行〔2021〕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)電應符合國家產(chǎn)業(yè)政策，這些政策有國家八部委《關于加快水泥工業(yè)結構調(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2021t/d及以上生產(chǎn)線應同步規(guī)劃余熱發(fā)電(可分步實施),作為水泥項目的核準依據(jù)。因此，作為設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)線的設計中應預留相關系統(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，以利在以后建設過程中能順利進行，在現(xiàn)行國家標準《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295中也都有明確的規(guī)定。1.0.4當余熱發(fā)電為熱電聯(lián)供或設有補燃鍋爐的余熱發(fā)電設計時，相關部分如熱負荷、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，應執(zhí)行《小型火力發(fā)電廠設計規(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，應執(zhí)行《水泥工廠設計規(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)生設計應執(zhí)行待發(fā)布的國家標準(原是行業(yè)標準)《水泥工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)定》、《水泥工業(yè)勞動安全衛(wèi)生設計規(guī)定》，上述兩個規(guī)定已涵蓋余熱發(fā)電工程設計，故本規(guī)范不再重復規(guī)定。1.0.6水泥工廠余熱發(fā)電設計，必須體現(xiàn)國家當前的一系列技術經(jīng)濟方針、政策，執(zhí)行國家頒發(fā)的有關專業(yè)技術標準、規(guī)范。因此，做好水泥工廠余熱發(fā)電設計，除應執(zhí)行本規(guī)范外，還應執(zhí)行現(xiàn)行的國家有關的標準、規(guī)范的規(guī)定。2術語2.0.1制定本章的目的是將有關水泥工廠余熱發(fā)電工程的術語給予合理的統(tǒng)一和規(guī)范化，以利于該領域技術的發(fā)展和國內(nèi)外技術交流。2.0.6熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電聯(lián)供無本質上的區(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。關于供熱，水泥工廠的熱負荷往往不大，如生活用熱(洗浴)、北方廠的水泥磨、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(洗浴)/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、煤磨烘干用風的風溫、風量要求的廢氣。3.0.2本條規(guī)定了余熱發(fā)電工程建設的原則2本款為強制性條文。要求余熱發(fā)電工程的建設不應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)線設計指標(熟料熱耗、熟料產(chǎn)量、熟料電耗)沒有負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果是每多發(fā)1kWh電，窯系統(tǒng)將多消耗1kg左右標準煤的燃料。我國近年全國火電平均供電煤耗(標煤)為357g/kWh,加上線損率6.85%，用戶的用電煤耗(標煤)為381g/kWh。采用提高熟料熱耗增加發(fā)電量的方法是能源的浪費，是絕對不能提倡的。這里值得注意的是《水泥工廠節(jié)能設計規(guī)范》GB50443-2021，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)一修正并折算成標準煤后所得的綜合能耗”。這應包括烘干原、燃料和燒成熟料消耗的燃料、電耗，經(jīng)統(tǒng)一修正后折算成標準煤，這為余熱發(fā)電的余熱利用的考核提供了準則。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、操作習慣影響，實際運行參數(shù)與設計確有差異。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)查中通過熱工標定取得實際運行參數(shù)，再與運行紀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)線設計時沒有考慮余熱利用的因素，因此應對相關設備如窯尾高溫風機、窯頭風機等的能力進行核算。針對核算結果，如原有設備能力不足時，可采取措施調(diào)整余熱發(fā)電設施的相關參數(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原有設備，當彌補措施不能滿足要求時，則應對原有設備進行改造或更換。同時還應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，確保原有設備運行正常，如分析結果不能滿足生產(chǎn)要求或除塵器的排放標準達不到國標要求時,應采取有效措施達標。3.0.3關于新建、擴建水泥工廠生產(chǎn)線的余熱發(fā)電設計指標根據(jù)據(jù)《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2021-2021年)》的要求主要產(chǎn)品單位能耗指標：2021年總體達到或接近20世紀90年代初期國際先進水平，其中大中型企業(yè)達到本世紀初國際先進水平；2021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)電涉及指標應有超前意識，但又應是經(jīng)過努力可以做到的。關于評價余熱發(fā)電涉及的指標，國內(nèi)、國際上尚無一個明確的標準，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，其前提是當熟料產(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方案進行評價是可行的；當熟料的熱耗不同、原料水分不同(涉及原料烘干在窯尾取風溫度不同)，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)電技術的高低是不公平的。為此有的設計、應用單位為說明自己有先進的水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術從而有很高的發(fā)電量，采用不報熟料熱耗、利用三次風或其它水泥生產(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)量等不正當手段進行不實宣傳。實際上是動用了生產(chǎn)工藝用熱風來提高發(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)電應遵循的基本原則。有的設計單位和實施企業(yè)為多發(fā)電，動用了工藝用熱風(如三次風)，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化為電能。因此，采用理論上的“混合熱效率”(既不是絕對熱效率，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)電技術的熱量轉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)設備散熱、原燃料烘干所需廢氣參數(shù)、電站熱力系統(tǒng)構成方式及蒸汽參數(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)范的設計指標采用了“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化為電能的比例。其數(shù)學表達式為：η=(D×3600)/∑Qi式中：η—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，①Q(mào)SP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—窯尾預熱器排出的總廢氣量(標況，下同)，m3/hTjs—窯尾預熱器排出的廢氣平均溫度，℃Ctjs—對應于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件不結露的允許最低溫度，135℃1.42—對應于135℃的窯尾廢氣比熱，1.42kJ/m3·℃②QAQC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—對應于TjA的冷卻機出口排入大氣廢氣比熱，kJ/m3·℃Tl—余熱鍋爐最低工段—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—對應于Tl的廢氣比熱，kJ/m3·℃③Qtt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)熱效率應按實際回收的窯胴體廢熱熱量計算。④Qqt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或三次風，這樣勢必增加熟料熱耗，因此應將熟料增加的熱耗或抽取的用于發(fā)電的二次風，三次風熱量應計入發(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)，換算為熱量后均應計入發(fā)電用熱量。關于水泥窯余熱[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)拿不出準確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但大多認為規(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)。關于水泥窯余熱[MS3]發(fā)電系統(tǒng)相對于窯的運轉率，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相對運轉率％備注浙江1xxxx水泥40009809.759894.82浙江xx水泥100027530716095.083浙江省xx股份12021.57947.87940.598.94xxxxxx水泥2500678117882100.95xxxxxx建材4000679908000100.16xx集團xxxx建材5000677197767.5100.6江蘇7xx市xx水泥2021374887595101.4江西8xxxxx廠250036851640693.439xx水泥3×420218.520479*8369122.6*單線平均6826h/a10江西xxxx水泥12021.57400700094.6安徽11xxxx水泥股份2×250018.516834.92*7208.7885.6*單線平均8418h/a12安徽省xx水泥工廠40006.488196.258196.2510050008.18204.488047.8598.113xxxx水泥2×45001716423*8423102.6*單線平均8210.5h/a14安徽xxxx水泥4000+500016455.42*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15xxxx水泥股份2×4000187800720212.316xxxxx水泥25004.58400698483.1山東17山東xx水泥500067493.78720216.1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率高于100％，究其原因是當停窯后為保護設備安全需要，窯尾風機應延時停機，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)處于減負荷運行狀態(tài)，因而形成余熱發(fā)電運轉時數(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最低要求時，則發(fā)電系統(tǒng)就不停機。縱觀這5臺機組的相對于水泥窯的運轉率由85.6％～122.6％不等，故余熱發(fā)電系統(tǒng)對應水泥窯的運轉率不好確定。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)電對應的水泥窯運轉率在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、數(shù)據(jù)傳輸、必須及時、準確、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，因此閥門的開關量(對應的風量、風壓、風溫)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熱器與生料粉磨要求風溫之間溫差的余熱。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)電前應對工廠現(xiàn)有系統(tǒng)進行能源審計，審計中應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，對于能耗指標明顯高于國內(nèi)平均水平的生產(chǎn)線，應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)定了窯尾預熱器出口廢氣余熱的利用應滿足水泥生產(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溫應滿足水泥工藝的要求?？紤]到廢氣在管道輸送中的沿途溫降，因此在設計上余熱鍋爐出口廢氣溫度的設計取值應高于原、燃料烘干要求風溫，高多少應由計算確定，必要時還應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熱器與生料粉磨要求風溫之間溫差的余熱。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)應相近。在余熱鍋爐蒸汽參數(shù)優(yōu)化中，避免壓差過大導致壓力較低的鍋爐產(chǎn)汽量不足，而當窯尾溫度過低時，可適當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、窯尾預熱器廢氣取熱方式、系統(tǒng)構成、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)。當經(jīng)技術經(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，應根據(jù)廢氣參數(shù)、主廠房與余熱鍋爐的距離經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。當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綜合考慮汽輪機效率(單位汽耗)等因素經(jīng)過多方案技術經(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、建設快、機組全年停機時間短的優(yōu)點，但當較大一臺水泥窯運轉率偏低時，會造成機組效率明顯下降，如長期在低負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)劃設計的要求，應符合現(xiàn)行《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的相應規(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，建設余熱發(fā)電是必然趨勢。因此，規(guī)定了余熱發(fā)電設計應結合生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃。統(tǒng)籌規(guī)劃中當余熱發(fā)電不與水泥生產(chǎn)線同步建設時，應執(zhí)行現(xiàn)行《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的規(guī)定“水泥生產(chǎn)線設計中宜預留窯頭和窯尾廢氣余熱利用的建設場地及系統(tǒng)接口“，也就是說工廠的總平面規(guī)劃、設計也應留有建設余熱發(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)有設施、減少拆遷而節(jié)省投資和縮短建設周期。統(tǒng)籌規(guī)劃時要注意施工時對生產(chǎn)的影響縮小到最低程度。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。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)線同步建設還是后建設的改、擴建工程，它的綠化應是工廠綠化的一部分，應是統(tǒng)一協(xié)調(diào)的。關于綠地率，在《水泥工廠設計規(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)綠地率不應大于20％。當余熱發(fā)電與生產(chǎn)線同步建設時，綠地率由工廠的總平面設計統(tǒng)一控制；當余熱發(fā)電是改、擴建工程時，綠地率的控制指標應執(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，僅要求與工廠綠化相協(xié)調(diào)。5.1.5建筑物和構筑物的耐火等級，本條規(guī)定為強制性條款。本條依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016、《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295的規(guī)定，結合水泥工廠余熱發(fā)電生產(chǎn)過程中的火災危險性類別，參照《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049、《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》GB50229的有關規(guī)定并保持相一致，確定了建筑物和構筑物的最低耐火等級。5.2主要建筑物和構筑物的布置5.2.1余熱發(fā)電是資源綜合利用重要手段，所求是最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)定了主廠房應靠近余熱鍋爐。另外，發(fā)電機的并網(wǎng)接入聯(lián)絡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。當采取技術措施后、主蒸汽阻力降仍超過0.2MPa或溫降超過20℃時，如果通過技術經(jīng)濟比較集中建一個汽機房不合理時，只好另設一個汽機房。關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與裝備水平是“合理的”，故規(guī)定中是“宜”分設主廠房。5.2.3各建筑物和構筑物之間的防火間距，是依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》GB50049規(guī)定的各建(構)筑物間的最小防火間距確定的，沒有放寬也沒有從嚴。編制中也參照了《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295、《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》GB50049的規(guī)定，本條的附錄Ａ也與其保持了一致。當改、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“應按《建筑設計防火規(guī)范》GB50049的要求采取相應措施后可適當減少”。防火規(guī)范的措施要求大體上有：設防火墻、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等。上述措施是不得已而為之，其前提是僅限于改、擴建工程，當余熱發(fā)電工程與工廠同步設計時不宜應用此規(guī)定。5.3站區(qū)道路5.3.1電站位于廠區(qū)，故站區(qū)道路應與廠內(nèi)道路有平順簡捷的連接，路型、路面結構應協(xié)調(diào)一致。本條的2款關于消防車道的規(guī)定是強制性條款。國家現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》GB50016－2021的6.0.6條規(guī)定：“工廠、倉庫區(qū)域內(nèi)應設消防車道。占地面積大于3000㎡的甲、乙、丙類廠房…，應設置環(huán)形消防車道，確有困難時，應沿其建筑物的兩個長邊設置消防車道”?！痘鹆Πl(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》GB50229中明確主廠房的火災危險性類別為丁類，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)定則可不設環(huán)形消防車道，但“工廠、倉庫區(qū)內(nèi)應設置消防車道”的基本的要求應該執(zhí)行。沿其建筑物長邊設置的消防車道有一側可能是盡頭式道路，此時盡頭按規(guī)定還應設置調(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，為安全還不如設置環(huán)形道路或將盡頭式道路設法連接至附近道路而避開設置調(diào)車場的困難。因此，設計時要以安全為第一要素去理解與執(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，其功能定位為支道，支道設計寬度《水泥工廠設計規(guī)范》GB50295規(guī)定為4.5～3.0ｍ。站區(qū)道路應滿足安裝、檢修和消防的要求，《建筑設計防火規(guī)范》GB50049－2021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，這涉及到路面結構作法，應慎重處置。因此，規(guī)定要求要經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定敷設方式。5.4.4管線至建筑物和構筑物、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最小水平凈距難以保證《水泥工廠設計規(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、防毒等有關規(guī)定，預防發(fā)生設備損壞事故，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)行標準的要求，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。如分期建設時，主廠房布置應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、各樓層標高、汽機房行車軌頂標高、除氧間標高等，應結合機組當前與擴建容量統(tǒng)籌考慮。6.2主廠房布置6.2.2為操