StandardfordesignofwasteheatpowergenerationincementplantGB50588-2017发布日期：2017年08月31日实施日期：2018年03月01日发布部门：中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1665号住房城乡建设部关于发布国家标准《水泥工厂余热发电设计标准》的公告
现批准《水泥工厂余热发电设计标准》为国家标准，编号为GB50588-2017，自2018年3月1日起实施。其中，第7．1．1、15．0．8（2）条（款）为强制性条文，必须严格执行。原《水泥工厂余热发电设计规范》GB50588-2010同时废止。本标准在住房城乡建设部门户网站（www．mohurd．gov．cn）公开，并由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部2017年8月31日
前言
1总则
2术语
2．0．1余热利用wasteheatrecovery（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wasteheatpowergeneration（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airquenchingcoolerboiler（AQCboiler）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suspendpreheaterboiler（SPboiler）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bypassboiler（BPboiler）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combinedheatandpower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mainbuilding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percentageofauxiliarypower余热发电系统自用电量总和与总发电量之比。
3基本规定
4余热资源、热力系统与装机规模
4．1余热资源
4．1．1余热发电系统设计应根据水泥生产工艺要求，并应根据余热梯级利用的原则，确定合理的余热资源量。4．1．2水泥生产线热工标定及余热资源计算应符合现行国家标准《水泥回转窑热平衡测定方法》GB/T26282和《水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法》GB/T26281的有关规定。
4．2热力系统及装机方案
4．2．1热力系统应根据废气温度及废气量确定，并应使余热利用率最大化。4．2．2余热锅炉蒸汽参数应根据废气温度及风量确定，热力系统参数应根据余热条件、汽轮机内效率等因素确定。4．2．3当利用同一厂区2条水泥生产线的余热时，可选用1台汽轮机机组。当产量较低的1条水泥窑余热锅炉产汽量低于机组额定进汽量30％时，宜选用2台汽轮机机组。当利用同一厂区3条或3条以上水泥生产线的余热时，宜选用2台或2台以上汽轮机机组。
5总平面布置
5．1一般规定
5．1．1总平面设计除应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295的有关规定外，还应符合下列规定：1水泥生产线改建、扩建工程的余热发电车间应结合生产系统统筹规划，并应合理利用现有设施、减少拆迁和施工对水泥生产的影响；2余热发电车间与水泥生产线的衔接应紧凑、合理，功能分区应明确；3电站的建筑形式宜与水泥工厂的建筑风格相协调。5．1．2余热发电主厂房宜布置在现有生产线的预留扩建侧。5．1．3站区竖向布置标高、形式与排水设计，应与水泥工厂总平面布置、竖向设计、雨水排除设计相协调。5．1．4余热发电区域的绿化布置应符合下列规定：1当余热发电与水泥生产线同步建设时，绿化设计应统一规划；2当余热发电为改建、扩建工程时，车间周围的绿化设计应与水泥工厂绿化相协调。5．1．5建（构）筑物的耐火等级及最小防火间距应根据生产过程中的火灾危险性确定，各建（构）筑物之间的最小防火间距应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《水泥工厂设计规范》GB50295的有关规定，并应满足本标准附录A的规定。
5．2主要建（构）筑物的布置
5．2．1主厂房布置应符合下列规定：1主厂房位置应根据水泥生产线外部汽、水管线、道路条件及并网接入点等因素综合确定；2当同一厂区拥有3条及3条以上水泥窑时，经采取技术措施后，主蒸汽管线压力降仍超过0．2MPa或温降超过20℃时，宜分设主厂房。5．2．2冷却塔或喷水池，不宜布置在室外配电装置、主厂房及主干道主导风向的上风侧。
5．3站区道路
5．3．1站区道路布置应符合下列规定：1站区道路应满足生产、安装检修和消防要求，并应与绿化、管线、竖向布置相协调，应与厂内道路平顺简捷连接，路型、路面结构应与厂区协调一致；2消防车道设置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。5．3．2站区道路设计应符合下列规定：1为站区服务的支道可采用单行车道，道宽应为4．0m～5．0m，道路净空高度不应低于4．50m，最小曲率半径（道路弧线内边线）不宜小于15．0m，路肩宽度应为0．75m～1．5m；2车间引道道宽应为4．0m，最小曲率半径（道路弧线内边线）应为6．0m；人行道的宽度不宜小于1．0m:3站区道路及车间引道最大纵坡小应超过9％；4路面标高应与厂区竖向设计及雨水排除相适应。公路型道路标高应与附近场地标高相协调。城市型道路路面标高应低于附近车间室外散水坡脚标高，并应满足室外场地排水要求。
5．4管线布置
5．4．1热力管道可与水泥工艺管道同管廊、管架敷设；当管线综合布置发生矛盾时，处理方式应符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》GB50187的有关规定。5．4．2当地下管线布置在路面范围以内时，管线应经技术经济比较后确定直埋或地沟敷设。5．4．3架空管线布置应符合下列规定：1应利用水泥生产线建（构）筑物；2不应妨碍交通、检修及建筑物自然采光和自然通风，应做到整齐美观；3架空管线宦与地下管线对应布置。5．4．4地下管线水平净距，地下管线、架空管线与建（构）筑物之间的水平净距，地下管线之间或地下管线与铁路、道路交叉的垂直净距，应根据工程地质、构架基础形式、检查井结构、管线埋深、管道直径和管内介质等确定，且最小净距均应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295的有关规定。5．4．5改、扩建工程管线综合布置，不应妨碍现有管线正常使用。地下管线的间距应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295的有关规定。
6主厂房
6．1一般规定
6．1．1主厂房内部布置应为运行安全、操作方便创造条件，并应做到巡回检查通道畅通。厂房通风、采光、照明和噪声控制，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》GB50019、《建筑采光设计标准》GB50033、《建筑照明设计标准》GB50034和《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087的有关规定。6．1．2主厂房内应设置检修起吊设施和检修场地，并应设置设备和部件检修运输通道。6．1．3车间内部布置应根据热机、电气、土建、水工、热控、暖通等专业设计布置要求以及扩建条件等因素确定，预留扩建厂房宜与原有厂房协凋一致。
6．2主厂房布置
6．2．1主厂房各层标高应符合下列规定：1主控制室和汽轮发电机组运转层宜设置在同一层面；2除氧器、闪蒸器水箱的水位标高应满足锅炉给水泵进口不发生汽化的要求；3起重机轨顶标高应满足汽轮机及发电机安装及检修的起吊空间要求，并应结合规划建设机组确定。6．2．2主厂房柱距和跨度应根据汽轮机容量、形式和布置方式，规划建设容量确定，柱距应满足建筑设计统一模数的要求。
6．3检修设施
6．3．1汽轮机房底层的安装检修场地，应满足检修吊装最大件和翻缸要求。6．3．2汽轮机房内起重机设置应符合下列规定：1双层布置的汽轮机房内应设置检修用电动桥式起重机，起重机的轨顶标高，应按起吊设备中最大的起吊高度确定；2起重机的起重量应根据检修起吊最重件以及规划建设机组的规模确定。6．3．3起重机起吊受限的设备，设备顶部应设置检修设施。6．3．4汽轮机房运转层，应留有利用桥式起重机抽出发电机转子的场地和空间。汽轮机房的底层，应留有抽、装、清洗凝汽管的场地和空间。
6．4综合设施
6．4．1主厂房内管道阀门布置应方便检查和操作。阀门经常操作维护且人员难以到达的部位，应设置平台、楼梯，或设置可引至操作区域的阀门传动机构。6．4．2主厂房内通道和楼梯设置应符合下列规定：1汽轮机房零米层和运转层平面，汽轮机两侧应设有贯穿直通的纵向通道，通道宽度不应小于1．0m；兼作疏散通道时，通道净宽不应小于1．4m；2双层布置并设有中间层的汽轮机运转层至底层平面应设上下联系楼梯。6．4．3主厂房内的地下沟道、地坑、电缆隧道应设有防水、排水设施。6．4．4主厂房内应设有卫生间，汽轮机间零米层应设置冲洗设施和排水沟。6．4．5汽轮机间外应就近设置事故储油箱或储油池，储油箱或储油池的有效容积应大于系统总油量。
7余热锅炉及系统
7．1一般规定
7．1．1余热锅炉与烧成系统连接时应设置旁通烟风管道。7．1．2余热发电汽水管路的设计应保证任何一台余热锅炉能从发电系统中迅速解列。7．1．3余热锅炉应布置在废气热源附近。7．1．4余热锅炉进口、出口烟风道及旁通管道上应设置控制阀门。7．1．5余热锅炉厂房布置形式应根据当地室外气象条件确定，并应符合下列规定：1非寒冷地区应采用露天布置；2一般寒冷地区可采用露天布置，导压管、排污管等易冻损部位应采取伴热措施；3严寒地区的余热锅炉不宜采用露天布置。
7．2余热锅炉设备
7．2．1窑头余热锅炉及废气管道易磨损部位、阀门应采取防磨损措施，窑尾余热锅炉应设置清灰装置。7．2．2窑头余热锅炉的漏风系数不应大于1．5％，窑尾余热锅炉的漏风系数不应大于2．5％。
7．3余热锅炉与水泥生产线的连接
7．3．1余热锅炉进口、出口烟风气管道的设计应简捷顺畅、附件少、气密性高和具有较好的空气动力特性，并应符合下列规定：1窑头废气管道风速不宜大于12m/s，窑尾废气管道风速不宜大于18m/s；2烟风管道倾角应符合表7．3．1的规定，当不能满足规定时，应设置防积灰装置；3与设备连接的管道设计应满足设备对振动、热膨胀、荷载等要求；4管道支架设置应稳妥可靠。
7．3．2窑头余热锅炉前应设置废气粉尘分离装置。7．3．3余热锅炉的废气管道应进行应力计算。
8汽轮机设备及系统
8．1一般规定
8．1．1余热发电机组容量应根据余热资源条件，在保证水泥窑正常生产、提高热力系统整体循环热效率的前提下确定。8．1．2汽轮机宜采用凝汽式机组。8．1．3汽轮机机组可在额定负荷的30％～110％范围内运行，并应在额定负荷50％以上连续稳定运行。8．1．4当有2台或2台以上汽轮机组时，主蒸汽管道宜采用切换母管制系统。
8．2给水系统及给水泵
8．2．1余热锅炉给水系统应设置备用给水泵。8．2．2给水管道应采用母管制系统，并应符合下列规定：1给水泵吸水侧低压给水母管宜采用分段单母管制系统；2当给水泵出力与锅炉容量不匹配时，给水泵出口母管宜采用分段单母管制系统；当给水泵出力与锅炉容量匹配时，宜采用切换母管制系统；3给水泵出口宜设置再循环管和再循环母管；4备用给水泵吸水管，宜位于给水泵进口母管2个分段阀门之间；出口管道宜位于分段压力母管2个分段阀门之间或接至切换母管上。8．2．3锅炉给水泵总容量应保证在任何一台给水泵停用时，其余给水泵的总出力仍能满足全部锅炉额定蒸发量的120％。8．2．4给水泵扬程应满足系统最大给水压力要求，并应另加20％的富余量。
8．3除氧器及给水箱
8．3．1除氧器总出力应按全部锅炉最大给水量确定。8．3．2每台机组宜对应设置1台除氧器；多台相同参数的除氧器宜采用母管制系统。8．3．3给水箱总容量应为20min～30min的锅炉最大给水消耗量。
8．4凝结水系统及凝结水泵
8．4．1凝结水系统宜采用母管制。8．4．2每台汽轮机应设置2台凝结水泵，每台凝结水泵流量应为最大凝结水量的120％。8．4．3凝结水泵扬程应满足凝结水系统最大给水压力的要求，并应另加20％的富余量。
8．5凝汽器及其辅助设施
8．5．1当凝汽器冷却水有腐蚀性时，凝汽器水室、管板、管束应采用耐腐蚀材质。8．5．2凝汽器宜设置清洗装置。8．5．3缺水地区可选用空冷式凝汽器。
9给水排水及设施
9．1一般规定
9．1．1余热发电给水排水设计应与水泥生产线给水排水设计统一规划，并应符合现行同家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。9．1．2技术改造工程余热发电的水源宜在水泥生产线水源的基础上扩容。当另辟水源时，应符合现行同家标准《水泥工厂设计规范》GB50295的有关规定。9．1．3余热发电生产、生活、消防、给水和排水管网，应与水泥生产线对应的管网相接。9．1．4水工建（构）筑物及生产、生活、消防的给排水设计，应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295的有关规定。
9．2供水系统
9．2．1余热发电生产用水量应满足发电工艺要求。余热发电生活用水量、绿化与浇洒道路用水量、设计未预见水量，应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295的有关规定。9．2．2余热发电供水系统设计应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。9．2．3附属设备冷却用水应满足设备对水质和水温的要求，冷却水供水系统水质标准应符合现行同家标准《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050的有关规定。9．2．4余热发电补给水系统应设置流量计量装置。
9．3冷却构筑物和冷却水泵
9．3．1冷却塔塔间距以及与邻近建（构）筑物的距离应符合本标准附录A的规定。9．3．2机械通风冷却塔的数量不宜少于2台，总冷却水量应满足最大工况下的计算冷却水量的120％的要求，冷却塔风机宜选双速电机。9．3．3冷却水泵应设置备用泵。9．3．4运行的冷却水泵总流量应满足最大工况下冷却水量的120％的要求。水泵扬程应满足系统最高阻力的115％的要求，水泵电机宜变频控制。
10水处理设备及系统
10．1原水预处理及循环冷却水处理
10．1．1原水处理系统设计应根据全部可利用水源水量、水质全分析资料、水源变化规律确定。原水处理设备出力、处理方式、设施选型与设置，应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。10．1．2当冷却水系统内和凝汽器水侧有生物生长、腐蚀或结垢的可能时，防垢处理措施应符合现行国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050的有关规定。
10．2锅炉补给水处理
10．2．1锅炉补给水处理系统设计应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定，并应符合下列规定：1水处理系统出力不应小于热力系统中全部余热锅炉最大蒸发量的10％；2水箱容积应符合下列规定：1）清水箱总有效容积不应小于最大1台余热锅炉2h额定蒸发量的要求，同时应满足单台水处理设备反洗或清洗1次的用水量要求；2）中间水箱的总有效容积宜为每套水处理设备5min储水量且不小于2m3；母管制系统宜为水处理设备15min～30min储水量；3）除盐（软化）水箱总有效容积不应小于最大1台余热锅炉2h的最大蒸发量。10．2．2锅炉补给水处理车间可布置在主厂房内。
10．3给水、炉水校正处理及热力系统汽水取样
10．3．1给水、炉水校正处理系统宜选择在线取样、在线分析、在线监测及自动加药装置，并应设置手动取样装置。10．3．2热力系统应设置汽水取样器。汽水取样器布置应符合下列规定：1汽水取样器宜布置在余热锅炉附近。并应便于运行操作人员取样及通行；2露天布置锅炉汽水取样器应有防雨、防冻措施。
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》GB50049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
13电气设备及系统
13．1电气主接线
13．1．1发电机额定电压应符合下列规定：1发电机电压传输为直配线时．应根据水泥生产线电力网络发电机并网点的电压等级确定；2发电机与变压器组为单元连接时，宜根据水泥生产线电力网络中压系统电压等级确定。13．1．2发电机电压母线接线方式应根据余热发电机组数量确定，并宜符合下列规定：1当发电机为1台时，宜采用单母线接线；2当发电机为2台及以上时，宜采用单母线分段接线。13．1．3当发电机电压母线短路电流超过总降压变电站或厂区配电站断路器额定开断电流时，可在联络线出口开关处设置限流装置。
13．2站用电系统
13．2．1发电机出线电压等级应与水泥工厂一致。13．2．2站用变压器容量应按机组数量确定，并宜符合下列规定：1余热发电为单台机组时，可选用1台站用变压器，变压器负荷率不宜超过80％；2余热发电为2台机组及以上时，可选用2台站用变压器，并宜符合下列规定：1）当2台变压器采用暗备用方式配设时，每台变压器的负荷率不宜超过50％；2）当2台变压器采用明备用方式配设时，备用变压器的负荷率不宜超过80％。13．2．3站用变压器接线组别的确定，应使站用电源与备用电源之间的相位一致。13．2．4当余热锅炉距站用电力室较远时，余热锅炉的电源宜取自水泥生产线就近的电力室。
13．3站用电力室与主控制室布置
13．3．1站用电力室宜布置在主厂房内，高、低压配电设备可合并布置在同一电力室内。高压配电设备与低压配电设备之间应满足安全绝缘距离。配电柜之间应留有操作、检修距离以及巡检通道。13．3．2主控制室布置应符合卜列规定：1主控制室位于主厂房汽轮机运转层，主控制室面积应按机组规划容量设计；2主控制室盘柜布置应满足运行、维护和操作要求。13．3．3主控制室环境设施应符合下列规定：1主控制室面向汽轮机组一侧宜设置观察窗：2主控制室内应有采暖（制冷）、通风、照明、隔声、隔热、防火、防尘、防水等设施；3主控制室内不得布置汽、水管道：4电缆夹层或电缆主通道不得布置汽、水管道和油管道；5主控制室上层不宜设置产生振动的设备。
13．4直流系统
13．5电气测量仪表、继电保护装置
14热工自动化
14．1一般规定
14．1．1热工自动化设计应包括热工检测、热工报警、热工保护、热工控制。14．1．2当余热发电项目分期建设时，控制方式、设备选型、公共辅助生产系统等有关设施应统筹规划。14．1．3主控制室热工报警及保护应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。14．1．4电缆、导管和就地设备布置应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。
14．2控制方式
14．2．1余热锅炉系统、汽轮机系统、除氧给水系统、循环水系统控制，应采用分布式控制系统（DCS）；化学水处理系统等辅助车间的工艺系统宜在本车间控制。14．2．2主控制室应符合下列规定：1应实现运行工况的监视和控制；2应实现异常工况报警和紧急事故处理。14．2．3分布式控制系统（DCS）设计应与水泥生产线分布式控制系统（DCS）进行实时通信、数据互传实现联锁及程序控制。
14．3热工检测与自动调节
14．3．1热工检测设计应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。14．3．2分布式控制系统（DCS）设计应对主设备及发电系统运行工况的主要参数实现显示、累计、储存、数据处理及打印功能。14．3．3白动调节系统设置应符合下列规定：1余热锅炉汽包水位应自动调节；2汽轮机的主汽压力应自动调节；3除氧器和闪蒸器的压力应自动调节；4减温减压器的压力、温度应自动调节；5保持一定液位运行的容器应自动调节液位。
14．4联锁
14．4．1热力系统相应辅机的联锁应符合现行国家标准《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。14．4．2输灰装置与水泥生产线输送设备之间应设置联锁。14．4．3余热锅炉烟气进口、出口及旁通炯风道的各电动阀之间应设置联锁。
14．5电源
14．5．1热工仪表和控制系统应有安全可靠的电源。分布式控制系统（DCS）应采用不间断电源供电。14．5．2热工系统电源的配置应符合下列规定：1热工配电箱应设两路交流380V/220V电源进线；2热工控制盘应设两路交流220V电源进线，两路交流电源的进线应分别引自不同的低压站用母线段。
15采暖通风与空气调节
16建筑结构
16．1一般规定
16．1．1建筑结构设计应满足发电工艺设备布置要求，通道布置应简捷、顺畅。16．1．2建筑结构设计应根据环境保护、地区气候特点，满足采光、通风、防寒、隔热、节能、防水、防雨、隔声等要求，并应符合现行国家标准《建筑模数协调标准》GB/T50002、《厂房建筑模数协调标准》GB/T50006、《建筑设计防火规范》GB50016、《水泥工厂设计规范》GB50295和《水泥工厂节能设计规范》GB50443的有关规定。16．1．3主厂房、汽轮发电机基础、余热锅炉平台应设沉降观测点，沉降观测点的设置应符合现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8的有关规定。16．1．4汽轮发电机基础应满足设备要求，并应符合现行国家标准《动力机器基础设计规范》GB50040的有关规定。16．1．5地基基础形式及地基处理方式，应根据地质勘察资料、结构载荷确定。地基的变形及稳定性计算应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定。16．1．6汽轮机发电机间吊车梁，应按轻级工作制设计。16．1．7建（构）筑物的抗震设防应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定，抗震设防分类应符合表16．1．7的规定。
16．1．8余热锅炉建（构）筑物的设计宜符合下列规定：1余热锅炉可利用相邻车间楼梯、通道等设施；2余热锅炉系统炯风管道支架、操作平台等承载，经核算允许，宜利用相邻车间的构筑物。16．1．9室内环境、建筑构造与装修、生活与卫生设施、结构选型、结构布置、设计荷载等，应符合现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295、《小型火力发电厂设计规范》GB50049的有关规定。
16．2防火、防爆与安全疏散
16．3建筑、结构设计
16．3．1建筑物的节能设计应符合现行闰家标准《水泥工厂节能设计规范》GB50443的有关规定。余热发电主厂房使用性能、功能特征和节能要求分类，应为C类。16．3．2屋面设计应符合下列规定：1屋面坡度应根据防水面材料、构造及当地气象等条件确定。当为改、扩建工程时，防水面材料与构造的选择宜与水泥生产线建筑一致。当屋面为钢筋混凝土屋而时，单坡跨度大于9m的屋面宜做结构找坡，坡度不应小于3％，当用轻质材料或保温层找坡时，坡度宜为2％；金属压型板屋面坡度不宜小于1:10。2屋面的结构层及保温层或隔热层应采用非燃烧体材料。设保温层的屋面，应采取防结露措施。3高度超过6m的建筑物应设上屋面设施。设置垂直爬梯时应设护笼，护笼底部距梯段下端基准面的距离不应大于2．4m，护笼上端与屋面栏杆高度应一致。16．3．3厂房柱网应整齐，并应符合建筑模数要求；平面梁、板布置应规则。16．3．4厂房内大型设备基础、整体地坑应与厂房基础分开设置。
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》GB50295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》GB12348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
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》GB50049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
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》GB50016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。
本标准用词说明
1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑模数协调标准》GB/T50002《厂房建筑模数协调标准》GB/T50006《建筑地基基础设计规范》GB50007《建筑抗震设计规范》GB50011《建筑设计防火规范》GB50016《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019《建筑采光设计标准》GB50033《建筑照明设计标准》GB50034《动力机器基础设计规范》GB50040《小型火力发电厂设计规范》GB50049《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T00050《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50062《电力装置电测量仪表装置设计规范》GB/T50063《交流电气装置的接地设计规范》GB/T00065《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087《工业企业总平面设计规范》GB50187《电力工程电缆设计规范》GB50217《建筑内部装修设计防火规范》GB50222《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229《水泥工厂设计规范》GB50295《水泥工厂节能设计规范》GB50443《水泥工厂环境保护设计规范》GB50558《水泥工厂职业安全卫生设计规范》GB50577《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348《水泥回转窑热平衡、热效率、综合能牦计算方法》GB/T26281《水泥回转窑热平衡测定方法))GB/T26282《建筑变形测量规范》JGJ8
GB50588-2017
条文说明
编制说明
η=（3600×D）/∑Qi（1）
式中：η——热效率（％）；D——发电功率（kW）；Qi——可用于发电的总余热量（kj/h）。物理意义：发电功率即是余热发电系统输出功率（kW）。可用于发电的总余热量∑Qi由以下几部分组成，即：
∑Qi=QSP+QAQC+Qtt+Qqt（2）
Qsp为可用于发电的窑尾废气余热，其计算方法为：
Qsp=VZS（Tjs×Ctjs－Ths×Cths）+Vys（Ths×Cths－135×1．42）（3）
式中：Qsp——可用于发电的窑尾总废气热量（kJ/h）；Vzs——窑尾预热器排出的总废气量（标况，下同）（m3/h）；Tjs——窑尾预热器排出的废气平均温度（℃）；Ctjs——对应于Tjs的窑尾废气比热[kJ/（m3·℃）]；Ths——物料烘干所需要的废气平均温度（℃）；Cths——对应于Ths的窑尾废气比热[kJ/（m3·℃）]；Vys——扣除物料烘干所需窑尾废气量后剩余的窑尾废气量（m3/h）；135——扣除物料烘干所需窑尾废气量后剩余的窑尾废气进入收尘器金属构件不结露的允许最低温度（℃）；1．42——对应于135℃的窑尾废气比热[kJ/（m3·℃）]。QAQC为可用于发电的窑头废气余热，其计算方法为：
QAQC=VZA（TjA×CtjA-Tl×Ctl）（4）
4．2．1余热发电系统由于对熟料冷却机、窑尾预热器废气取热方式、系统构成、循环参数的不同，所形成的热力循环系统是不同的。目前国内水泥工厂余热发电采用的热力系统，基本可分为三种方式：单压热力循环系统、双压（或多压）混汽热力循环系统和带热水闪蒸器的混压热力循环系统。当经技术经济比较单压热力循环系统余热回收效率偏低、系统排出口废气温度较高时，应考虑采用双压（或多压）混汽系统或带热水闪蒸器的混压系统。非单压热力循环系统的选取，应根据废气参数、主厂房与余热锅炉的距离经技术经济比较确定。4．2．2为提高系统热效率，过热蒸汽温度应尽可能接近废气温度，蒸汽压力的选择则应综合考虑废气量、废气温度、汽轮机效率（单位汽耗）等因素，经过多方案技术经济比较后确定。4．2．3根据调查资料，同一厂区选用1台汽轮机机组的余热电站，具有投资省、机组运转率高的优点。当生产线规模不同时，产量较高的1条水泥窑运转率偏低或停产时，会造成汽轮机机组负荷率偏低，效率明显下降，若长期在低负荷下运行时甚至影响到汽轮机机组的寿命。在这种情况下也可选择2台或2台以上机组。
5．2．1余热发电是资源综合利用的重要手段，所求是最大限度地同收余热资源，避免汽水管道长距离输送的热力损失与压力损失，所以规定了主厂房应靠近余热锅炉。在改建、扩建工程中有时因场地紧张主厂房难有理想的就近位置，但也应创造条件尽可能靠近。另外，发电机的并网接入联络线出线顺畅是汽轮机房的朝向选择条件之一，考虑到余热发电的特点，主厂房布置在烧成车间附近，而工厂的总降压变电站位置、方位变化较多，要求出线顺畅确有困难，因此，本条仅提出“综合确定”主厂房位置的要求。当同一厂区拥有3条及3条以上水泥窑时，尤其是水泥生产线是规划外分期建设的，工厂总平面布置烧成系统不是很集中，如果集中建1个汽轮机房，势必造成有的余热锅炉到汽轮机房距离较长，较长的主蒸汽管道的温度降、压力降增大而降低余热发电系统热效率。当采取技术措施后，主蒸汽管线压力降仍超过0．2MPa或温降超过20℃时，如果通过技术经济比较，集中建1个汽轮机房不合理时，可另设1个汽轮机房。关于合理与否的判断，定性勉强可以掌握而定量确实较难，就是说控制压降0．2MPa或温降20℃也仅相对于日前一般技术与装备水平是“合理的”，故规定为“宜”分设主厂房。
5．4．2在改、扩建工程中场地紧张，经常碰到主厂房布置进去了，管线排不下。因此，规定了在困难的条件下，地下管线可布置在路面范围以内。为检修方便可做管沟、综合管沟或为节省投资直埋，因涉及路面结构做法，应慎重处置。因此,规定要经技术经济比较后确定敷设方式。5．4．4地下管线最小水平净距、地下管线架空管线与建（构）筑物之间最小水平净距、地下管线之间与铁路交叉的最小垂直净距，在现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295-2016中均有详细规定，涵盖了余热发电的相应管线。
6．1．1本条文是从安全生产、运行维护的方便的角度出发，对主厂房的布置提出了基本要求。安全运行不仅包括设备安全，要求环境条件符合防火、防爆、防冻、防腐、防毒等有关规定，预防发生设备损坏事故，保护人身安全，同时也包括巡检通道畅通和工作场所的空气、温度、湿度、采光、照明、噪声等符合国家现行标准的要求，以给生产运行、维护管理创造良好的环境。6．1．3主厂房车间内部布置时，应根据厂区规划，综合考虑热机、电气、土建、水工、热控、暖通等专业对主厂房布置的要求，同时考虑足否扩建，经比较确定合理的布置形式。分期建设时，主厂房布置应选择合适的厂房跨度尺寸和层高。在确定汽轮发电机组采用纵向布置或横向布置、各楼层、汽轮机房行车轨顶、除氧间的标高等，应结合机组当前与扩建容量统筹考虑。
6．2．1本条对主厂房各层标高做出了规定。1为操作和处理事故的交通便捷，主控制室的地面与双层布置的汽轮机房运转层标高尽量一致。2为了保证锅炉给水泵向余热锅炉正常连续供水，使入口在任何运行工况下不发生汽化，除布置中应注意尽量减少给水泵进水管的沿程阻力外，还应有足够的灌注高度，为此要求除氧器、闪蒸器的布置应有一定的高度。6．2．2主厂房柱网的柱距通常是根据汽轮机、发电机等主要设备的尺寸和布置确定的，并应符合建筑设计统一模数制定。主厂房的跨度对主厂房土建造价影响很大，跨度加大，主厂房造价也增加。由于跨度增大，桥式起重机的设备费用也随之增加，因此应合理确定主厂房的跨度，使其既满足运行、检修的需要，又尽量降低主厂房的造价。汽轮机房的跨度主要取决于汽轮机的容量、形式和布置。当汽轮机采用纵向布置时，汽轮机房纵向长度长而横向跨度小；当采用横向布置时，则汽轮机房纵向长度短而横向跨度大。采用什么布置形式，选用多大跨度合适，这应根据厂区的总平面布置，结合规划机组数量经技术经济比较后确定。
7．2．1窑头废气含尘浓度虽然不高，但粉尘颗粒较粗且较硬，磨蚀性很强，为了减少对余热锅炉的磨损，应采取有效的防磨损措施。窑尾废气含尘浓度较高，窑尾余热锅炉应采取有效的清灰设计，防止堵灰。
8．4．2凝汽式机组容量是以锅炉额定蒸发量和汽轮机最大进汽工况为基准的，每台凝结水泵的容量为汽轮机最大进汽工况下最大凝结水量的120％，主要考虑除氧器水位调节需要、余热锅炉蒸发量提高、凝结水泵老化和其他未估计到的因素。8．4．3凝结水泵扬程的计算与本标准第8．2．4条给水泵扬程的计算要求相似，计算凝结水流动阻力时，流量是采用取最大凝结水量，是不加富余量的。本标准第8．4．2条规定，凝结水泵流量应为最大凝结水量的120％，在这种工况下运行凝结水流动阻力将有增加，水泵扬程另加20％的富余量是必要的。
8．5．2一部分水泥厂凝汽器的冷却水水质较差，建议设置凝汽器清洗装置，如胶球清洗装置等，以保持凝汽器的清洁度。
9．1．1、9．1．2余热发电是水泥工厂的一个车间，从节约投资和统一管理的角度出发，应与水泥生产线供水统一规划。改、扩建工程的余热电站水源也宜在水泥工厂水源的基础上扩容，若需另辟水源，应经技术经济比较确定。9．1．3余热发电系统是水泥工厂生产系统的一个分支。余热发电的主厂房布置在烧成车间附近。为节省投资，规定了余热发电的锅炉辅机循环冷却水、生活、消防给水和排水管网应与水泥工厂对应的管网相接。
10．3．2考虑到水汽样品的准确性、代表性，规定水汽取样冷却器尽可能布置在余热锅炉附近，且取样管路不宜过长，以免因温度及压力随取样管路加长而改变，致使蒸汽中的杂质可能沉积而失去代表性。取样管及设备还应采用耐腐蚀的材质。露天布置的余热锅炉，水汽取样冷却器应有防雨措施，北方地区还应有防冻措施，在寒冷地区创造条件布置于室内也是不错的防冻措施。
11．0．3改建、扩建余热发电工程信息系统宜与原有生产线一致，无法一致时应与原有系统统一通信协议。11．0．5水泥企业已经向着集团化发展，为了提升管理水平，需要建立统一的运行管理系统，本条设置就是为了适应集团化管理的需求。
12．0．6为确保发电机及余热发电系统安全运行，所设置的发电机安全自动保护装置通常的做法：发电机出口断路器设置双高（高频、高压）解列保护装置；电站侧并网联络线断路器设置双低（低频、低压）解列保护装置。
13．1．1水泥工厂余热发电的主厂房建在烧成车间附近，一般都在水泥生产线的负荷中心。发电机的额定电压选择，可根据厂区总降压变电站二次侧电压等级或厂区配电站的电压等级确定，目前在国内，通常为6．3kV或10．5kV，必要时需经技术经济比较后确定。
13．2．2当选用2台低压站用变压器，并采用明备用方式配设时，考虑今后负荷发展和临时用电的需要，备用变压器负荷率不宜超过80％。13．2．3由于站用电源采用并联切换方式，站用变压器接线组别的选择，应使站用电源与备用电源之间的相位一致。13．2．4根据余热发电总图布置情况，当余热锅炉远离主厂房时，其电源可以取自水泥生产线就近的电力室。但考虑到企业内部的成本核算，余热锅炉系统电源进线端应增设电能计量装置。
13．3．1根据余热发电的特点，通常将站用电力室与主厂房合建，高压、低压配电设备可合并放置在同一电力室内，这样可以充分利用空间，减少占地。
14．1．1作为余热发电运行控制的重要手段，热工自动化包括热工检测、热工报警、热工保护、热工控制等，其设计内容如下：热工检测：各种一次测量元件、变送器、显示仪表、巡回检测仪、积算仪、液晶（LCD）屏幕显示、自动打印等仪表设备。热工报警：参数超限、重要设备故障的热工报警信号，重要的热工保护动作和自动调节设备故障信号，控制室与就地联系信号等。热工保护：对主辅机设备故障时的保护和操作联锁。热工控制：对主辅机设备运行工况的自动调节，主辅机设备的程序控制、联动操作和远方操作等。14．1．2规定要求在余热发电项目分期建设时，对控制方式、设备选型、公共辅助生产系统等有关设施，应通盘规划、合理安排，除注意兼顾整体协调和一致性外，也要注意兼顾和水泥生产线有关系统、设施的胁调性。
14．3．3本条对自动调节系统设置做出了规定。1余热锅炉汽包水位是锅炉运行的重要参数，故本款对余热锅炉汽包水位提出了要求。2余热电站一般采用滑参数运行，汽轮机主汽的压力决定着余热锅炉的工作压力，而余热锅炉的压力与蒸发量存在对应关系，对汽机主汽压力进行控制可以最大限度地提高余热电站的系统效率。5本款规定针对余热电站中任何对液位有要求的容器（如汽机热井水位、除氧器和除氧水箱水位、闪蒸器水位等）。
16．3．1建筑物的节能设计应根据其使用性质、功能特征和节能要求进行分类，根据不同类别执行相应标准。现行国家标准《水泥工厂节能设计规范》GB50443规定，余热发电主厂房属于有采暖或空调的生产建筑,应为C类。C类建筑的节能设计要求，可按现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176及室内外温度确定屋顶和外墙的最小传热阻。当外墙需要保温时，应采用外墙外保温措施。
17．0．4本条对噪声防治做出了规定。设计过程中应选用符合噪声标准的设备；但由于部分用户对噪声标准要求较高，部分设备（如发电机、汽轮机、给水泵等）有可能达不到要求，因此，需要采取一定的措施控制噪声传播，对设备采取外部防护等手段减少噪声。
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