热电厂可行性研究报告.docx
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热电厂可行性研究报告
1、概述
1.1任务依据
西梁热电厂200MW热电工程可研设计依据下列文件
1.1.1甘肃省发展计划委员会文件，西计基础[2003]1335号文《甘肃省计委关于呈批西梁热电厂2×200MW热电工程项目建议书的请示》见附件1
1.1.2甘肃省工程咨询院文件，西工咨能字[2003]96号《关于<西梁（丰收）热电厂初步可行性研究报告>的评估报告》见附件2
1.1.3西梁东城热电有限公司关于热电厂的可研设计委托书。
1.2项目概况
甘肃省地处中国东部沿海，是我国经济比较发达的地区之一，根据甘肃省十届人大一次会议审议通过的甘肃省国民经济和社会发展规划目标，“十五”期间，全省国民经济年均增长10%，到2005年国内生产总值达到14000亿元，到2010年，国内生产总值达到21000亿元，年均增长9%。
为满足未来10年甘肃省国民经济发展和人民生活水平提高对电力的需求，初步测算，“十五”全省电量预计年均递增12%，装机平均增长10%，至2005年发电量和装机分别达到1750亿千瓦时和32000MW。
根据甘肃省目前在建项目和后续项目前期工作进展情况分析，甘肃省在“十一五”初的电力平衡。
按照目前国家的安排方案甘肃省在2004、2005、2006年只能投产2000MW左右的容量，尚有4000MW以上的缺口，如果不采取积极措施，尽快安排开工新的发电项目，“十一五”又将出现电力供应紧张局面。
为此，西梁热电厂200MW热电联产工程，在“十五”期间开工建设，“十一五”初期投产是完全必要的。
目前，西梁市没有集中供热，工业、企事业单位、宾馆、医院、学校等用热单位全部是采用自备锅炉。
居民家庭取暖采用小煤炉、土暖器炉。
在本项目供热区域范围内共有大小锅炉88台，其中工业用锅炉33台，采暖用锅炉55台。
年耗煤量22.0万吨，年排灰渣量5.0万吨，并且没有完善的脱硫除尘设施，灰渣得不到很好的利用。
根据2003年统计，市区年废气排放量SO2为1270.65吨，烟尘为1562.66
吨，工业粉尘为1444.4吨，污水289.7万吨，严重污染了城市环境据计算SO2平均浓度超标2.5倍，TSP超标4.7倍，尤以每年1、2、12月污染最重。
这些排放物不但影响市区大气环境质量，而且影响着国际历史文化名城形象。
西梁热电厂建设投运，可向城市热网及工业热用户提供热源，替代现有大批能耗高、污染严重的小锅炉，有效改善城市环境，减小污染，提升旅游城市的环境水平，加快城市建设发展，提高人民生活水平质量。
项目建成后，不但能满足当地用热用电的需求，剩余的电量还可以送至甘肃东部缺电地区，提高甘肃电网的安全稳定运行水平。
西梁热电厂位于甘肃省西南部的西梁市，东风煤矿的北部，西梁市西部城市规划的工业区内，距西梁东城热电有限公司所属单家村煤矿约5km，该厂是由西梁东城热电有限公司投资建设的热电联产项目，也是与裕隆矿业集团有限公司实行煤电联营的坑口电厂。
本期工程建设规模为2×200MW燃煤凝汽式汽轮发电机组，在统筹考虑远期热负荷情况下，设备选型时采用了2×220MW汽轮发电机组由冷段排汽向外供热并配套建设脱硫装置。
该项目列入甘肃省“十五”电力发展规划的重点项目之一。
该工程建成后，年发电量为23.4303552亿度，年供热量为3456991.2GJ。
1.3可研设计范围
1.3.1落实建厂外部条件，对拟建厂址进行全面技术经济比较，提出推荐意见。
1.3.2电厂总体规划
1.3.3电厂围墙范围内全部生产及辅助生产系统，附属设施。
1.3.4供热热源以电厂围墙中心线外1.0m为界。
1.3.5220KV配电装置，以出线绝缘子串为界。
1.3.6电厂灰场，水源地及相应道路、管道的规划。
1.3.7补给水系统、循环水系统、生活、消防水系统、工业废水处理系统。
1.3.8除灰渣系统
1.3.9锅炉补给水系统及循环水处理系统。
1.3.10电厂厂区内燃油输送、储存系统。
1.3.11锅炉点火设施
1.3.12全厂总体布置、厂区道路、厂区绿化规划。
1.3.13电厂环境保护
1.3.14电厂投资估算及经济效益分析。
1.4城市概况
西梁市位于甘肃省的西南部，是一座历史悠久、文物古迹众多的文化旅游胜地，最为著名的文物古迹“四城”，被列入文化遗产。
距西海市120km，距文峰市45km，市区总面积813.6平方公里，全市辖六镇四乡两个办事处，总人口62.9万。
西梁市地处交通要地，铁路纵横交错，公路四通八达，西梁铁路斜穿西北，河东铁路复线和高速客运铁路的建设，西梁市的交通条件将会更加方便。
经过改革开放二十年的发展，西梁已形成一定规模的工业体系，全市工业门类齐全，基本形成了仪表、饮料、纺织、建材、化工橡胶、机械、电子、煤碳等八大行业，2002年全市工业总产值达6亿元。
丰富的旅游资源，不仅带动了第三产业，同时极大地促进了西梁经济和西梁大市的全面发展。
西梁属温带亚湿润气候，春秋短，冬夏长，夏季多雨，冬寒少雪，四季分明，多年平均气温14℃，历年平均最高气温19.4℃，极端最低气温-23.3℃，冬季室外采暖温度-7℃，室外平均风速3.1m/s，最大冻土深度37cm，采暖天数120天。
1.5主要设计原则
1.5.1本工程属新建电厂，规划容量按2×220+2×300MW考虑，本期建设规模的机组选用2×220MW凝汽式机组，冷段抽汽向外供汽,使其成为2×220MW供热机组。
1.5.2厂区总平面采用“三列式”布置并留有再扩建余地
1.5.3设计及校核煤种按业主提供的煤质资料
1.5.4锅炉点火及助燃采用0号轻柴油、卸油方式采用汽车卸油。
1.5.5磨煤机采用380/720低速球磨机。
1.5.6热力系统除工业用汽、辅助蒸汽系统采用母管制外，其他系统均采用单元制。
1.5.7燃煤采用汽车运输进厂，机械卸煤。
输送能力只考虑本期工程燃煤量。
1.5.8除灰渣系统采用灰渣分除，正压密相气力输送系统、飞灰汽车运输。
除渣系统为机械出渣方式。
灰渣综合利用。
1.5.9锅炉补给水采用地表水，处理系统采用高效纤维过滤加逆流再生阴阳离子交换器系统。
1.5.10循环补充水本期采用城市污水处理厂的中水经深度处理后的水源，处理系统用流动床生物膜加石灰石处理。
1.5.11循环水采用带双飞达线自然通风冷却塔的再循环扩大单元制供水系统。
一机配一座冷却塔，三台循环水泵冷却倍率夏季60倍，冬季45倍。
冷却塔淋水面积4500m2。
1.5.12本厂采用水消防，设计水泵二台、布置在综合泵房内。
并配制一定数量的移动式灭火设施，采用火灾探测与报警。
1.5.13接入系统以220KV电压方案进行设计，接入甘肃电网。
1.5.14本期工程2×220MW机组分别与一台260MVA双卷变压器组成单元接于220KV母线、220KV选用SF6断路器，采用双母线不带旁路接线。
1.5.15采用机、炉、电集中控制方式，两台机组设一个集中控制室，网控室设于集中控制外侧。
1.5.16本工程机组自动化水平，采用分散控制系统（DCS）对单元机组，发电机一变压器组及厂用电系统进行集中监控。
1.5.17主厂房汽机房与除氧煤仓间横向采用框排架体系，外侧柱纵向为框架钢支撑体系，主框架纵向为框架剪力墙体系，锅炉房两侧为单跨及双跨框架结构，集中控制楼与两侧的送风机房形成五跨双层框架结构。
厂房内均采用现浇钢筋砼结构。
汽轮发电机基座采用现浇钢筋砼结构，加热器平台系小岛式布置采用钢柱、钢梁钢筋砼现浇楼板。
1.5.18主厂房及辅助、附属建筑均采用热水采暖、输煤栈桥及转运站采用饱和蒸汽采暖。
1.5.19汽机房采用自然通风方式，屋顶内侧设屋顶通风器；锅炉运转层以下封闭，以上为露天，采用自然通风方式。
1.5.20电气等工艺专业房间的通风、采用自然进风机械排风的通风方式。
集控室及电子设备间采用全年性中央集中空调系统。
1.5.21对外供热采用再热冷段蒸汽经减压送至热用户，回水率为0。
电厂供汽出口设计压力0.98MPa，设计温度295℃。
采暖总面积按197.6万平方米。
采暖热负荷按单位面积220KJ/m2·h
1.6工作简要过程：
2004年3月，辛集省电力勘测设计院、达州达华电力工程设计咨询有限公司受甘肃西梁东城热电有限公司的委托进行西梁热电厂可行性研究设计。
我院和达华公司即组织设计人员于2003年12月25日赴甘肃西梁市，由西梁东城热电有限公司主持召开项目启动会，会上听取了热电公司领导对该项目情况介绍和对该项目的设计要求，会议期间踏勘了现场，并了解有关气象、环境、接入系统、水源、地质等有关资料。
还就设计原则与业主进行了充分讨论并取得了共识。
回院后向唐院长进行了汇报。
随后即组织成立东城工程组、开展设计。
参加本工程项目的主要人员如下：
西梁东城热电有限公司：
西梁市政府
辛集电力勘测设计院、达州达华电力工程设计咨询有限公司
2、热负荷
2.1供热现状
如前所述，西梁市目前没有城市集中供热管网，所有工业及采暖用热全部采用自备锅炉房，城区分散建设的锅炉计259台，其中工业锅炉33台，采暖锅炉226台这些锅炉均属小型低参数其容量在0.5~20t/h，压力在0.5~1.27MPa之间，温度＜300℃，而且大部分居民取暖仍采用落后的小煤炉，锅炉容量小，能耗高污染严重。
为加快西梁市的经济建设，发展旅游事业、提高市民的生活质量，根据城市统一规划，在以近期城市建设为中心，把城区划分为五大供热区，即老城供热区、东北供热区、东南供热区、西南供热区、西北供热区。
逐步实现集中供热。
2.2热负荷调查与核实
2.2.1现状热负荷
西梁市的热负荷分工业热负荷和采暖热负荷，根据西梁市热力公司和飞达市热力设计院2003年的调查，在热电厂供热范围内主要工业热负荷见表2-1。
西梁工业热负荷现状表
序号
单位
名称
产品名称
及产量
锅炉型号
台数
用气压力
年生产天数
生产班制
现有热负荷（t/h）
采暖期
非采暖期
最大
平均
最小
最大
平均
最小
西梁三林啤酒公司
啤酒万吨年
SLD10-B
2
SHL20-B
1
西梁纸业有限公司
造纸万吨年
DZL10-13
2
SZL10-10
1
DZLZ-10
1
林府家酒厂
白酒万吨年
DHL10-B
3
SHL6-13
2
4
甘肃林府药厂
牛黄蛇胆川贝液1.6万箱/年
SZL2-10
2
0.6
330
3
3.6
3
2.5
2.9
2.5
1.7
5
神力橡塑公司
三角带1000万米/年
XHL6-13
1
0.6
300
3
5.5
4.9
4
5.3
4.6
3.8
6
电缆公司
橡套1500电缆km/年
SZL-1-8
1
0.5
350
3
3.8
3.3
2.8
3.5
3
2
7
锦绣纺织公司
纱布1234万米/年
DZL4-8
2
0.5
350
3
6.5
5.8
4.5
3.8
3.1
2.6
8
慧迪化工公司
白乳胶6000吨/年
DZL2-8
2
0.6
300
3
3.3
2.7
2.3
2.9
2.1
1.6
9
圣旺集团
中药50万
DZL2-8
2
0.5
300
3
2.9
2.1
1.6
2.1
1.8
1.4
10
合计
22
102.6
82.8
58.7
104.5
81.1
57.1
采暖热负荷除工厂生产采暖外，主要是企事业单位、宾馆、学校、医院、居民等冬季采暖，面积共计43.47万m2。
由各单位的1~5t/h自备锅炉提供汽源，见表2-2
采暖热负荷现状一览表
序号
名称
采暖面积m2
现有锅炉
1
西梁技校
3800
1×1t
2
西梁中学
6000
1×2t
3
西梁市中行
2000
4
西梁市中行宿舍
6400
5
西梁林业局招待所
1500
1×1t
6
老干部局西梁接待处
1400
1×2t
7
西梁敬老院
3000
1×1t
8
西梁邮电局宿舍
5700
1×0.5t
9
西梁实验小学
6200
1×1+1×2t
10
西梁宾馆
3600
1×2t
11
甘肃水利学校
20000
1×2t
12
西梁供电局及宿舍
36000
1×4t+1×2t
13
西梁市农行
1800
1×1t+1×2t
14
西梁烟草专卖公司
8000
1×4t
15
交通局
10000
1×1t
16
公安局
4000
1×1t
17
西梁师范中学
44000
1×2t+1×4t+2×5t
18
西梁大酒店
12000
2×2t
19
西梁检察院
3000
1×1t
20
西梁农业局招待所
3000
1×1t
21
西梁市法院
5000
1×2t
22
西梁妇幼保健院
6000
1×1t
23
西梁市地税局
2800
1×1t
24
西梁小军宾馆
19700
1×4t
25
西梁卫生局
2400
1×0.5t
26
西梁南方宾馆
2500
1×0.5t
27
西梁长城宾馆
10000
1×2t
28
西梁旅游宾馆
12000
1×2t+1×2t
29
西梁医药公司
23000
1×2t
30
西梁龙喜宾馆
10000
1×2t
31
西梁乐力宾舍
20000
1×4t+1×2t
32
西梁西府饭店
5300
1×0.5t
33
西梁国道宾馆
8200
1×0.5t
34
西梁建行
2000
1×1t
35
西梁市政府
37000
1×4t
36
西梁自来水公司
3000
1×1t
37
西梁保险公司
3000
1×0.5t
38
老干部接待处
1600
1×1t
39
西梁市中医院
20000
1×1t
40
西梁市公路局
6000
1×1t
41
西梁远方宾馆
1800
1×1t+1×2t
42
城市信用社
2000
1×0.5t
43
机关招待所
8000
1×2t
44
西梁市委宿舍
31000
1×4t
45
西师大附中
11000
1×2t
合计
434700
54台100t/h
2.2.2规划热负荷
2.2.2.1工业热负荷
根据西梁市工业现状及近期远期发展，工业热负荷也呈稳步逆增趋势，近期主要是三林啤酒厂、西梁纸业有限公司、府家酒厂、神力橡塑公司、锦绣纺织公司等单位用汽量的增加。
远期将有一些新企业建立。
按推算近期及远期用汽需求量，并按用户要求的蒸汽参数压力0.5~0.7MPa，温度≤260℃，工业热负荷汇总表2-3
西梁市工业热负荷汇总表
名称
用汽压力
用汽温度℃
热负荷（t/h）
采暖期
非采暖期
最大
平均
最小
最大
平均
最小
近期工业热负荷
0.5~0.7
260
145.44
123.83
103.4
146.5
126.1
112
远期工业热负荷
0.5~0.7
260
182.1
168.7
153
182.8
170
155.1
2.2.2.2采暖热负荷
按西梁市总体规划要求，城区集中供热管网将按五大供热区分期分批实施，由西梁市热力公司铺设、经营、管理。
根据热力公司调查，西梁市近期将建设许多办公楼和居民小区，采暖负荷逐年增加，见表2-4
西梁市采暖面积逐年增长一览表表2-4
时间（年）
2004
2005
206
2007
2008
2009
2010
采暖面积
88万m2
99.6万m2
118.4万万m2
130.6万
万m2
147万
万m2
165.6万
万m2
179.6万
万m2
2.2.3热负荷核实
2.2.3.1工业热负荷
根据调查，西梁市的工业热负荷，从热负荷现状到远期发展，采暖期最大在102.6~178.6t/h，平均在82.8~165.46t/h之间，非采暖期最大在104.5~179.3t/h平均在81.1~166.7t/h之间，要求用汽压力0.7~0.5MPa，用汽温度约260℃左右。
蒸汽管道直接送至工业用户围墙外1.0m，全年生产天数在300~360天。
2.2.3.2采暖热负荷
按西梁市圣华热力有限公司的规划，城区热网分三条线敷设，蒸汽主管由电厂引出向东沿327国道，分为南、中、北三线布网，送至生活小区换热站经汽水交换后，向用户提供95℃采暖热水。
根据业主提供的资料并参照有关规定，西梁市采暖延续时间为120天，采暖设计室外温度为-7℃，采暖室外平均温度-0.9℃，户内温度平均18±2℃，设计采暖综合热指标平均值为220KJ/h·m2（包括管网热损5%），采暖期热负荷如下：
1）近期最大热负荷及规划最大热负荷
按业主提供的资料，2006年西梁热电厂建成投产的采暖面积为118.4万m2，2010年规划采暖面积179.6万m2计算。
2006年的最大热负荷为260.48GJ/h。
2010年的最大热负荷为395.12GJ/h.
2）平均热负荷
按西梁市采暖室外平均温度-0.9℃计算。
2006年的平均热负荷为196.7GJ/h。
2010年的平均热负荷为298.71GJ/h.
3）最小热负荷
在采暖设计室外温度5℃时的热负荷为最小热负荷
2006年的最小热负荷为135.28GJ/h。
2010年的最小热负荷为205.453GJ/h.
2.3设计热负荷
2.3.1工业热负荷
根据西梁市工业、采暖热负荷的现状及近期远期的发展，由于部分企业发展规划不落实。
工业热负荷按远期需求量，并按用户要求的蒸汽参数，同时考虑最大热负荷同时率0.88，平均热负荷折算系数0.9，最小热负荷折算系数0.88后，折算到供汽参数，工业热负荷汇总表见2-5
西梁市工业热负荷汇总表
名称
供汽压力
供汽温度℃
热负荷（t/h）
采暖期
非采暖期
最大
平均
最小
最大
平均
最小
近期工业热负荷
0.98
295
142.66
121.46
101.4
143.67
123.7
109.8
近期工业热负荷
0.98
295
178.6
165.46
150.12
179.29
166.7
152.1
2.3.2采暖热负荷
采暖热负荷按2004年至2010年采暖面积计算，采暖热指标220KJ/h·m2计算。
设计年供热量见表2-6
设计年供热量
时间
（年）
采暖面积（万m2）
单位面积热负荷（KJ/h·m2）
年采暖天数（d）
年采暖小时数（h）
小时供热量（GJ/h）
最大年供热量（GJ/a）
平均年供热量（GJ/a）
2004
88
220
120
2880
193.6
557568
421521.41
2005
99.6
220
120
2880
219.12
631065.6
477085.6
2006
118.4
220
120
2880
260.48
750182.4
567137.9
2007
130.6
220
120
2880
287.32
827481.6
625576.1
2008
147
220
120
2880
323.4
931392
704132.35
2009
165.6
220
120
2880
364.32
104924.16
793226.65
2010
179.6
220
120
2880
395.12
1137945.6
860286.87
按室外气温延续时间的年供热量见表2-7
按室外气温延续时间的年供热量
室外气温℃
室外气温延续时间h
累计时间h
对应汽温下单位热负荷KJ/hm2
采暖面积万m2
小时供热量GJ/h
年供热量GJ/a
-7
120
120
220
179.6
395.12
47414.4
-5
45
165
202.4
179.6
363.51
16357.95
-3
228
393
184.8
179.6
331.9
75673.2
-1
313
706
167.2
179.6
300.29
93990.77
1
435
1141
149.6
179.6
268.68
116875.8
3
732
1837
132
179.6
237.07
173535.24
5
1007
2880
114.4
179.6
205.46
206898.22
合计
2880
730745.58
按2010年采暖热负荷及上述参数计算，采暖用汽量见表2-8
采暖热负荷蒸汽消耗量
热负荷（GJ/h）
蒸汽量（t/h）
最大
平均
最小
最大
平均
最小
359.12
298.71
205.45
151.71
114.7
78.89
2.3.3设计热负荷及蒸汽量
工业热负荷按远期热负荷需用蒸汽量作为设计值。
采暖热负荷按2010年时采暖面积179.6万m2所需供热量作为设计依据。
供热汽源来自汽轮机组的高压缸排汽，由2.16MPa经减压到0.98MPa295℃。
将蒸汽直接送至工业用户，采暖经小区内设立的汽水换热站，将低温二次循环水加热到95℃送至热用户。
设计热负荷及蒸汽量见表2-9
设计热负荷及蒸汽量
负荷
压力
温度℃
单位
采暖期
非采暖期
最大
平均
最小
最大
平均
最小
工业
0.98
295
t/h
GJ/h
178.6
465.34
165.46
431.11
150.12
391.13
179.29
467.14
166.7
434.33
152.1
396.29
采暖
0.98
295
t/h
GJ/h
151.71
395.12
114.7
298.71
78.89
205.45
/
/
/
合计
0.98
295
t/h
GJ/h
330.31
860.46
280.16
729.82
229.01
596.58
179.29
467.14
166.7
434.33
152.1
396.29
3、电力系统
本工程接入电力系统设计已由甘肃电力工程咨询院进行。
根据该院的接入系统设计报告，本工程2×220MW机组的建设，适应甘肃省经济快速发展和电力负荷不断增长的需要。
该报告中接入系统方案考虑如下：
方案一：
本期2×220MW机组以2回220KV线路接入泰安电网，其中一回至金阳变，一回至汶口变。
方案二：
本期2×220MW机组分别以发电机一变压器一线路组单元接线直接接入西梁变。
从电厂设计的角度看，因电厂还要从220KV系统接入启/备变，以及
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