設(shè)計(jì)基 概 裝置規(guī)模及組 公用物料和能量規(guī) 性能指 軟件及其版本說 建議采用 11工藝說 工藝原理及特 工藝流程說 工藝流程圖 物流數(shù)據(jù) 消耗 化學(xué)品消耗 公用物料消 電力消耗（暫定 界區(qū)條件 衛(wèi)生、安全、環(huán)保說 裝置中物料性質(zhì)及特殊的儲(chǔ)運(yùn)要 主要衛(wèi)生、安全、環(huán)保要點(diǎn)說 安全泄放系統(tǒng)說 三廢排放說 分析化驗(yàn)項(xiàng)目 工藝管道及儀表流程 建議的設(shè)備布置圖及說 工藝設(shè)備 工藝設(shè) 工藝設(shè)備說明（對(duì)于單臺(tái)ORC發(fā)電機(jī)組 主要安全泄放設(shè)施數(shù)據(jù)表附件 43聯(lián)優(yōu)機(jī)械（常熟），專業(yè)從事透平膨脹機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造和銷售服務(wù)，基于的高速透平膨脹機(jī)，聯(lián)優(yōu)機(jī)械自主開發(fā)了有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)余熱/廢熱（如和煤化、建材、化工、冶金和鋼鐵等行業(yè)）能量回收，還可應(yīng)用于地?zé)?、能光熱、海洋溫差等可再生能源利用。心連心化肥80萬噸/年尿素裝置，目前高調(diào)水低溫余熱是通過循環(huán)水把熱量帶走，為了回收這部分熱量轉(zhuǎn)化為電能，減少向環(huán)境的熱排放，心連心化肥有限公司與聯(lián)優(yōu)機(jī)械（常熟）聯(lián)合開發(fā)應(yīng)用于高調(diào)水熱量回收的ORC發(fā)電機(jī)組。熱水發(fā)電項(xiàng)目技術(shù)交流會(huì)議紀(jì)要(2015.3.19)高調(diào)水ORC發(fā)電項(xiàng)目開工會(huì)會(huì)議紀(jì)要(2015.05.30)石油化工裝置工藝設(shè)計(jì)包（成套技術(shù)工藝包）(SHSG-052-心連心化肥四高調(diào)水項(xiàng)目ORC發(fā)電裝置利用上述專利技術(shù)設(shè)計(jì)、齒輪箱工質(zhì)補(bǔ)充、系統(tǒng)和它們相應(yīng)的設(shè)施ORC工質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)如下支持系統(tǒng)不包括在項(xiàng)目范圍內(nèi)：熱源（分界點(diǎn)為蒸發(fā)器進(jìn)出水管口配對(duì)法蘭處冷源熱源（分界點(diǎn)為冷凝器進(jìn)出水管口配對(duì)法蘭處氮?dú)猓ǚ纸琰c(diǎn)為膨脹機(jī)撬塊處儀用壓縮空氣（分界點(diǎn)為膨脹機(jī)撬塊處消防水（分界點(diǎn)為膨脹機(jī)撬塊處高壓開關(guān)柜、PT柜、勵(lì)磁裝置供貨）塊）內(nèi)所有設(shè)施的設(shè)計(jì)供貨，其他由心連心化肥負(fù)責(zé)施工圖設(shè)計(jì)。電纜/電纜橋架（包括電氣，儀表，通訊ORC發(fā)電系統(tǒng)兩個(gè)撬塊（透平膨脹機(jī)撬塊、換熱器撬塊）至電氣設(shè)備間、控制室ORC發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)備間由心連心負(fù)責(zé)提供發(fā)器120℃，壓力1.1MPa（G）.供 回溫度 壓力 供水 回水溫度： 壓力：0.4 0.3水質(zhì)：符合《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050標(biāo)準(zhǔn)，其主要水質(zhì)指標(biāo)如下：污垢熱阻值：3.44×104m2.K/w碳鋼腐蝕率：＜0.125銅、銅合金、不銹鋼腐蝕率：＜0.005懸浮物：＜10（2015.5.5日分析數(shù)據(jù)NH3-℃℃℃℃℃℃℃臺(tái)1總凈發(fā)電量（輸出電量系統(tǒng)自用電（油泵、工質(zhì)泵V操作彈性（膨脹機(jī)運(yùn)行負(fù)荷%50-%%9.3*5.4*3.7（長(zhǎng)*寬*高年（*摘自聯(lián)合開發(fā)技術(shù)協(xié)議 1.2MW工質(zhì)額定流量 129847.8主氣門前壓力 主氣門前溫度 12710.534勵(lì)磁方 無刷勵(lì)絕緣等 冷卻方 空水防爆等 發(fā)電機(jī)效 接 1)新鮮2)循環(huán)冷卻3)消防0.7-1.2工廠空氣（新鮮干燥空氣，用于發(fā)電機(jī)吹掃氣源壓 0.4-0.8設(shè)計(jì)壓 1.0溫 設(shè)計(jì)溫 儀表空溫 環(huán)境溫壓 0.65質(zhì)量 油≤10mg/m3，塵≤1mg/m3，粒度≤3微米 氮氮?dú)鉂?壓 溫 沸點(diǎn)液體粘度(μPa-s)@沸氣體粘度(μPa-s)@沸 300 380V交11)UPS

220V交為發(fā)現(xiàn)河道、古墓、防空洞及其它人工設(shè)施等對(duì)工程不利的埋藏物。場(chǎng)地抗烈場(chǎng)地土類型為中軟場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為III類，建筑抗地段劃分為不利地段。場(chǎng)5.1-6.0m，絕對(duì)標(biāo)高：73.5m—75m1.0-2.0m，今年最高水位：5.2m，歷史最高水位1.0m，抗浮設(shè)防水位1.0m，水類型為潛水，主要受大氣降水補(bǔ)給和最高40.9℃、最低氣溫-12.8℃全年平均氣溫18℃日最大降水量:249.70mm最大動(dòng)土深度:21.00cm20年平均風(fēng)速ORC發(fā)電機(jī)組的性能保證試驗(yàn)在符合ASME或其他性能測(cè)試及計(jì)算方法的指導(dǎo)12.1%，等熵效率84%，工況1輸出電量1061.8kW。ORC發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用下列支持軟件ORC按要求高的即苛刻的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并且不得違背、性標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范（以2015年1月1日前 《工藝軟件包內(nèi)容和深度要求 SHSG-052-《化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定 HG/T20519-ASME標(biāo)準(zhǔn)（機(jī)械工程師GB150- 標(biāo) 齒輪制造商標(biāo) CAGI- （15）性能測(cè)試按照ASME- 離心式壓縮機(jī)測(cè)試標(biāo)中民國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)中民IEC（1）儀表InstrumentSocietyof（2）石油AmericanPetroleum國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組 InternationalStandardization國(guó)際電工技術(shù)InternationalElectrotechnical區(qū)劃分：APIR.P.中 土 遵循新鄉(xiāng)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)保溫：ASTM保冷：ASTM中國(guó)其 和國(guó)和規(guī)范。有機(jī)朗肯循環(huán)原理OrganicRankineCycleORC)是一種特殊的朗肯循環(huán)，即以4有機(jī)朗肯循環(huán)應(yīng)用于中低溫廢熱/余熱發(fā)電，就是通過ORC要求低，一般在200℃以下，熱源可以是多種形式：

氣、工業(yè)廢液、化工產(chǎn)品，工業(yè)煙氣、海水、地?zé)?、能光熱等等。徑流向心式高速透平膨脹機(jī)工作原理 透平膨脹機(jī)可廣泛應(yīng)用于空氣分離、氣體液化、差發(fā)電、余熱（溫差）發(fā)有機(jī)工質(zhì)特性1,1,1,3,3 無(1.0115.3℃/(1.01-107℃/-(kJ/kg1,1,1,3,3 無(1.0115.3℃/(1.01-107℃/-(kJ/kg(kJ/kgK)（1.01201520157聯(lián)優(yōu)機(jī)械（常熟 心連心化肥聯(lián)合開發(fā) 高調(diào)水項(xiàng) 和使用，違者將制冷劑R245fa是一種新型環(huán)保型安全工質(zhì)，非常適合低溫?zé)崮芑厥障到y(tǒng)，其熱力學(xué)HFCORC消耗潛能值（ODP）為0，全球變暖潛能值（GWP）為950，是一種環(huán)境友工質(zhì)。R245fa機(jī)的ORC發(fā)電系統(tǒng)是本高調(diào)水項(xiàng)目的最佳解決方案。從冷（condenser）熱側(cè)出口(點(diǎn)01)開作介質(zhì)是壓力2.15bara,溫度35.6℃的（preheater，工質(zhì)液體被預(yù)熱到126.5℃（點(diǎn)03），以接近飽和溫度進(jìn)入蒸發(fā)器（evaporator）進(jìn)行蒸發(fā)。143℃（11）133.2℃（12，然后再進(jìn)入預(yù)熱器，最后120℃（點(diǎn)13）返回尿素裝置。在蒸發(fā)器中工質(zhì)受熱蒸發(fā)形成127℃的蒸氣（點(diǎn)04），進(jìn)入下游透平膨脹機(jī)做功，經(jīng)齒輪箱驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做完功的乏氣壓力2.45bara，溫度60.4℃（點(diǎn)05）25℃的循環(huán)水（點(diǎn)21）冷卻，形成工藝流程圖1.PFD&ORC系統(tǒng)（除特別說明均按工況1有關(guān)數(shù)據(jù)本系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)100%容量的電泵作為工質(zhì)泵，裝置有效氣蝕余量（NPSHa）2.22MPa(a)，127℃的工質(zhì)蒸氣。熱源為尿素裝置過來的143℃工藝熱水。度為120℃，熱水流量為300t/h。熱源系統(tǒng)由心連心提供。ORC系統(tǒng)的冷卻水源由心連心提供，分別向冷凝器、潤(rùn)滑油冷卻器及發(fā)電機(jī)空氣冷卻器提供冷卻。循環(huán)冷卻水進(jìn)水溫度為25℃，出水溫度為35℃。工質(zhì)泵為泵，需要消耗冷卻水2t/h。壓力為0.35MpaG并設(shè)有冷媒回收裝置對(duì)的工質(zhì)進(jìn)行回收回收的工質(zhì)再回注至ORC2.3.81.PFD&項(xiàng)13項(xiàng)正常運(yùn)行消耗量最大消耗量1-23--456新鮮干燥空用于發(fā)7-電力消耗（暫定 電額定功率電壓等級(jí)1243值》GBZ2-2002中規(guī)定，ORC系統(tǒng)中R245fa工質(zhì)暫未列入屬于影響健康和安全的危根據(jù)《制冷劑方法和安全性分類》GB7778-2008,R245fa制冷劑安全分類為B1，是根據(jù)工質(zhì)供應(yīng)商霍尼韋爾(HoneywellMSDA(MaterialSafetyDataSheet)化（8）,R245faOEL﹤300ppm，請(qǐng)參必須采取必要的減緩和預(yù)防措施，使用過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫 年月 .2生產(chǎn)過程中的安全分主要職業(yè)危害因火災(zāi)、性分電氣性分的非帶電金屬外殼，由于漏電或靜電感應(yīng)等原因，有可能發(fā)生操作觸電事故。遵照《電業(yè)規(guī)程》的要求，設(shè)計(jì)中對(duì)電氣設(shè)備事故及電擊，各類建筑物的火災(zāi)，平臺(tái)樓梯的滑跌，吊裝孔洞的墜落，各種轉(zhuǎn)械外露部分及可能造成人組織措施和防護(hù)裝置、保險(xiǎn)裝置、信號(hào)裝置等技術(shù)，工業(yè)衛(wèi)生是改善有害職工身體健對(duì)部位設(shè)有安全標(biāo)志.避免引起。2）物質(zhì)等 提供方便ORC發(fā)電機(jī)組采用零米層低位布置，設(shè)有半封閉輕型鋼結(jié)構(gòu)棚子（由心連心負(fù)儲(chǔ)液罐、等設(shè)備。ORC發(fā)電系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)置集中控制室、電氣設(shè)備間、電子設(shè)備間，根據(jù)需要布置換熱蒸發(fā)器、預(yù)熱器板片材質(zhì)：304；殼體材質(zhì)Q345R冷凝器換熱管材質(zhì)：10工質(zhì)171m，葉輪材質(zhì)304。透平膨脹軸材質(zhì)ANSI4340，配套1臺(tái)平行軸齒輪箱（轉(zhuǎn)速比9630rpm/1500rpm。儲(chǔ)液ORC系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)儲(chǔ)液罐，Φ=600mm，H=1400mm，V=0.4m3材質(zhì)：本項(xiàng)目?jī)商譕RC系統(tǒng)布置在心連心化肥四廠區(qū)內(nèi)，每套ORC系統(tǒng)設(shè)置一套S7-300系統(tǒng)。ORC系統(tǒng)的控制以PLC為，以觸摸屏及機(jī)柜面板按鈕為主要操作；PLC通過MODBUS協(xié)議與心連心化肥DCS系統(tǒng)進(jìn)ORC機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行通過控制柜觸摸屏和機(jī)柜面板作實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟停操作，ORC機(jī)組主要參數(shù)，和特殊情況下緊急停機(jī)。能。該P(yáng)LC系統(tǒng)包含必要的電氣監(jiān)視和控制，如發(fā)電機(jī)出口、低壓廠用電源的。1臺(tái)PLC機(jī)柜布置在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，滿足防爆和防護(hù)等級(jí)要求，PLC柜設(shè)置燈和蜂鳴ORC系統(tǒng)（PLC）由處理單元、人機(jī)接口和通信系統(tǒng)組成，系統(tǒng)易于組態(tài)、使用和擴(kuò)PLC 功202)狀態(tài)，不致產(chǎn)生嚴(yán)重。順序根據(jù)運(yùn)行指令實(shí)現(xiàn)程序暫?；蛑袛嗄芨鶕?jù)運(yùn)行指令實(shí)現(xiàn)順序跳步功能順序執(zhí)行過程中發(fā)生故障時(shí)能中斷程序，必要時(shí)回到安全狀態(tài)觸摸屏上能顯示操作指導(dǎo)、設(shè)備和順序執(zhí)行狀態(tài)以及各種信息機(jī)組過程參數(shù)信號(hào)本項(xiàng)目不設(shè)置硬燈屏，過程參數(shù)越限或控制裝置故障，通過控制系統(tǒng)的觸摸屏畫面；對(duì)重要參數(shù)以及需要引起運(yùn)行特別注意的預(yù)告信號(hào)，在控制系統(tǒng)的觸摸屏設(shè)置的畫面，并引出接點(diǎn)接通故障蜂鳴器。后備故障、電源、HMI觸摸屏全部故障等，應(yīng)確保整個(gè)機(jī)組能緊急安全停機(jī)。用于保護(hù)PLCPLC模擬量輸入信號(hào)精度為±0.1%(高電平或電流)，±0.2%(低電平模擬量輸出信號(hào)精度為±0.25%(高電平或電流摸屏操作指令響應(yīng)時(shí)間不大于1秒。共模抑制比：差模電壓：差模抑制比：設(shè)備選型原則系統(tǒng)設(shè)備壓力表、壓力/差壓變送器主要電器設(shè)備電器選擇施耐德品牌，接觸器選用ABB、施耐德品牌。執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)柜在室外的盤、箱、柜防護(hù)等級(jí)均采用IP65。熱電偶及熱電阻1-1/2”連接；介質(zhì)特殊、高溫介質(zhì)、低溫介質(zhì)等選擇焊接式，整體轉(zhuǎn)孔類型；儀表閥門及附件儀表閥選用材質(zhì)為SS304產(chǎn)品，接頭M24*1.5，引壓管選用材質(zhì)為SS304品，管徑電總加分屏、B類阻燃、軟芯、計(jì)算機(jī)本安電纜。機(jī)組的電源配有安全柵和現(xiàn)場(chǎng)儀表的24VDC直流電源，24V直流電源選擇、菲尼克氣最大塵?！?微米，為大氣壓參考?jí)毫ο拢?6.4℃。儀用壓縮空氣由心連心提供。ORC系統(tǒng)正常啟動(dòng)自動(dòng)控制說明度，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，以較小的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速開始轉(zhuǎn)動(dòng)，如100rpm。當(dāng)速度穩(wěn)定后運(yùn)行情況，大約核對(duì)和確認(rèn)完所有運(yùn)行參數(shù)5分鐘后，再次用主氣并網(wǎng)后，打開透平進(jìn)口主氣門/主調(diào)門，增加透平膨脹機(jī)負(fù)荷。運(yùn)行時(shí)密封氣和潤(rùn)透平膨脹機(jī)停機(jī)，ORC系統(tǒng)以透平膨脹機(jī)旁路運(yùn)行自動(dòng)控制說明ORC系統(tǒng)的停機(jī)自動(dòng)控制說緊急停機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)控制說明一、工質(zhì)泵控制流程工質(zhì)泵泵出口閥控制;是儲(chǔ)液罐液位 R否泵啟動(dòng)泵啟動(dòng)/障是否否否30s是否否5s是是ARAA是儲(chǔ)儲(chǔ)液罐液位蒸發(fā)器液位 是是是是否工質(zhì)泵停機(jī)否5s是工質(zhì)泵停機(jī)故障否否是工質(zhì)泵出口否工質(zhì)泵出口流否是是三、透平膨脹機(jī)