250MW综合利用热电联产技改工程可行性报告.docx
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250MW综合利用热电联产技改工程可行性报告
编号：
0310K
密级：
一般
版号：
A
大同市经济技术开发区制药工业园区
2×50MW综合利用热电联产技改工程
可行性研究报告
核工业第七研究设计院
证书编号：
040003
二OO四年三月·太原
编号：
0310K
密级：
一般
版号：
A
大同市经济技术开发区制药工业园区
2×50MW综合利用热电联产技改工程
可行性研究报告
院长：
院总工程师：
设计总工程师：
核工业第七研究设计院
证书编号：
040003
二OO四年三月·太原
主要编写人员名单
专业
姓名
职称
负责人
朱藕新
正研高级工程师
热机
孙清国
高级工程师
输煤
杨保刚
工程师
除灰
何秀华
工程师
电气
黄彩霞
高级工程师
自控
张鹤
工程师
化水
杨文
高级工程师
给排水
郭素萍
高级工程师
暖通
李侃
高级工程师
总图
宋杰
工程师
建筑
冯刚强
高级工程师
结构
师建民
工程师
环保
曾丽坤
工程师
安全卫生
曾丽坤
工程师
投资估算
孙蓉
工程师
经济分析
崔改孝
工程师
1项目概述……………………………………………………………………1
2热负荷………………………………………………………………………6
3电力系统……………………………………………………………………23
4燃料供应……………………………………………………………………29
5机组选型及供热方案………………………………………………………32
6建厂条件……………………………………………………………………39
6.1场地概述……………………………………………………………39
6.2交通运输……………………………………………………………40
6.3电厂水源……………………………………………………………40
6.4灰渣处理及灰渣场……………………………………………………40
6.5岩土工程和地震性质…………………………………………………41
7工程设想………………………………………………………………………46
7.1全厂总体规划及厂区总平面规划布置………………………………46
7.2燃料系统………………………………………………………………49
7.3燃烧系统………………………………………………………………51
7.4热力系统………………………………………………………………54
7.5主厂房布置……………………………………………………………55
7.6除灰系统………………………………………………………………57
7.7供排水系统……………………………………………………………62
7.8化学水处理系统……………………………………………………69
7.9电气部分……………………………………………………………71
7.10采暖、通风及空调…………………………………………………75
7.11热力控制……………………………………………………………78
7.12土建部分……………………………………………………………80
8环境保护…………………………………………………………………………84
9劳动安全及工业卫生…………………………………………………………91
10消防…………………………………………………………………………96
11节约和合理利用资源………………………………………………………97
12工程项目实施的条件和轮廊进度…………………………………………99
13劳动组织及定员………………………………………………………………100
14投资估算与资金筹措………………………………………………………102
15财务评价……………………………………………………………………106
16结论…………………………………………………………………………137
附件目录
1、山西省国土资源厅大同经济技术开发区直属局的复函[2002]18号
2、中国人民解放军山西省大同县人民武装部的复函[2002]12号
3、大同市经济技术开发区文物管理局的复函[2002]008号
4、大同市开发区电厂用水供应意向书
5、大同市经济技术开发区规划管理局文件[2002]5号
6、大同市经济技术开发区交通局的复函[2002]006号
7、大同市经济技术开发区地质概况及地震资料
8、大同市经济技术开发区气候概况
9、山西省环境保局文件[2003]17号
10、山西省人民政府[1992]111号文件
11、山西省人民政府[2002]128号函
12、大同市开发区管委会[2002]33号文件
13、大同市开发区管委会[2002]40号文件
14、大同开发区管委会主任办公室会议纪要
15、中国商业银行文件及自筹资金的证明
16、土地征用协议
17、煤矸石、劣质煤供应意向书
18、大同市规划管理局文件
19、大同市水资源管理委员会办公室文件[同水资办（2003）第33号]
20、大同开发区污水处理有限责任公司供水意向书
21、大同县水泥厂供石灰石意向书
22、大同县大王石灰石料加工厂供石灰石意向书
23、大同市经济技术开发区交通局用渣意向书
24、大同市经济技术开发区市政公司用渣意向书
25、大同县水泥厂用渣意向书
26、砖厂用渣意向书
27、大同县建材厂用渣意向书
28、大同市经济技术开发区关于新建大型新型墙体材料生产线项目的情况说明
29、大同市规划管理局文件同规便字[2003]第1号
30、大同开发区煤矸石热电厂筹备处燃料检验报告
31、山西省电力公司文件[晋电计设字（2003）621号]
32、山西省经济贸易委员会文件[晋经贸专字设字（2003）146号]
33、山西省建设厅建设项目选址意见书
1项目概述
1.1大同市经济技术开发区概况
大同市经济技术开发区位于中国著名“煤都”，优秀旅游城市——山西省大同市。
大同市地处晋、冀、蒙三省（自治区）交界处，交通便利，资源丰富。
大同开发区是一九九二年十月经省政府批准设立的省级开发区，区内铁路、公路交通十分方便。
开发区总体规划面积37.2平方公里，首期开发8.2平方公里，常驻人口18500余人，流动人口12000余人。
经过几年发展，开发区经济和社会各项事业取得了长足发展，逐步形成了以生物制药、建材加工业为龙头的经济结构模式。
其中入区企业137家，三资企业24家。
投资商分别来自美国、加拿大、印度、澳大利亚、乌拉圭、新加坡、台湾、香港十多个国家和地区。
目前，已累计引进项目271个，投资总额22.8亿元。
此外，开发区狠抓基础设施建设，累计投资2.7亿元，使电力、道路、给水、排水、通讯、排污等基础设施初具规模，具备了接纳大中型企业入区建设的能力，使开发区功能承载力大大增强。
特别是近年来，开发区经济总量实现了高速增长，运行质量得到了很大提高，1999、2000、2001、2002年均被省政府授予“先进开发区”称号。
2002年，开发区工业总产值实现12.93亿元；技工贸总收入实现24.06亿元；财政收入完成6027万元；经济发展已经步入了“快车道”。
随着入区企业的不断增加，预计2003年至2005年期间还将引进大型项目30余项，其中制药企业十余家。
由于开发区经济的快速发展，对工业、民用热负荷和电力负荷的需求也迅速增加。
预计2005年，高峰期工业用热负荷126t=q·A×10-3kW
（1）
Qn：
采暖热负荷kW
q：
采暖热指标Wm2
A：
采暖建筑物的建筑面积m2
（2）采暖平均热负荷计算公式为：
kW
（2）
Qnp：
采暖平均热负荷
tn：
室内设计温度，℃（取18℃）
tp：
采暖期室外平均温度，℃
tw，n：
采暖室外计算温度，℃（-18℃）
（3）采暖期室外温度持续时间及相应的持续热负荷，见表2.8。
根据表2.8可绘制出采暖期年热负荷曲线图2.2。
表2.6现有采暖热负荷调查表
序号
单位名称
采暖面积
m2
采暖热量
104kJh
最大th
平均th
最小th
1
同领药业
20000
540
2.39
1.55
0.79
2
大同开发区国税分局
2000
54
0.24
0.16
0.08
3
大同开发区税务分局
1192
32.1
0.18
0.117
0.065
4
大同市自来水八水厂
1872
50.5
0.14
0.091
0.059
5
银湖水产
3000
81
0.45
0.2925
0.1625
6
普德药业
4500
121.5
0.68
0.442
0.246
7
泰福来食品
2285
61.7
0.34
0.221
0.123
8
大同市晋津保温管厂
477
12.9
0.072
0.0468
0.026
9
秀英制衣
897
24.2
0.135
0.0878
0.049
10
开发区一小
2566
69.2
0.385
0.25
0.139
11
阿拉宾度（生物）
36843.5
990.4
4.39
2.85
1.45
12
泰盛药业
8472.05
228.7
1.27
0.826
0.46
13
开发区中学
3717
10.0
0.56
0.364
0.202
14
开发区集中供热公司
5000
135
0.76
0.494
0.274
15
大同卡尔本炭素有限公司
4076
110
0.61
0.3965
0.22
16
大同市同心精细化工有限责任公司
6449
174.1
0.97
0.631
0.35
17
区党委、管委办公楼
6796.3
183.5
1.02
0.663
0.368
18
大同市众鑫房地产开发公司
36744.05
992.1
4.38
2.85
1.45
19
大同市星大食品有限公司
3131.36
84.5
0.47
0.3055
0.1697
20
大同市团城食品有限公司
5361.35
144.7
0.81
0.5265
0.2925
21
大同市星火药业有限公司
5000
135
0.76
0.494
0.274
22
解放部务东销售服务有限公司
4000
108
0.6
0.39
0.217
23
山西威特达药业公司
9000
243
1.07
0.7
0.35
合计
173379.61
4681
21.5
14.0
7.1
表2.7在建项目热负荷统计表
序号
单位名称
采暖面积
（m2）
采暖热量
104kJh
最大th
平均th
最小th
1
山西天丰药业有限公司
14800
399.6
1.76
1.15
0.58
2
大同泌怡食品有限公司
3500
94.5
0.42
0.273
0.14
3
大同宝盛实业公司
5000
135
0.6
0.39
0.2
4
大同维每制药公司
10000
270
1.19
0.77
0.39
5
开发区东湖公寓
31000
837
3.68
2.39
1.2
6
绿美佳实业有限公司
5000
135
0.6
0.39
0.2
7
大同市隆吉有限公司
15000
405
1.8
1.17
0.6
8
气象局雷达系统项目
2680
72.36
0.36
0.23
0.12
9
泰盛药业公司扩建项目
5000
135
0.6
0.39
0.2
10
三九同达药业扩建
15000
405
1.8
1.17
0.6
11
安邦建设公司
4000
108
0.47
0.31
0.16
12
市乳胶公司
5000
135
0.6
0.39
0.2
13
普德药业办公楼及扩建
15000
405
1.8
1.17
0.6
14
三圣药业
6380
172.3
0.76
0.49
0.25
15
龙飞降解塑料公司
15000
405
1.8
1.17
0.6
16
天顺饮品公司
15000
405
1.8
1.17
0.6
17
腾龙汽车销售公司
6000
162
0.71
0.46
0.24
18
威奇达药定扩建项目
43000
1161
5.1
3.32
1.1
19
开发区新村建设项目
300000
8100
35.6
23.1
11.78
合计
490360
13240
58.2
37.9
19.3
表2.8采暖持续热负荷
tw
℃
持续时间
h
小时热负荷
持续热负荷
th
GJh
t
GJ
+5.0～+4.1
256
32.4
64.7
8294.4
16563
+4.0～+3.1
169
34.9
69.7
5898
11779
+3.0～+2.1
211
37.3
74.6
7870
15741
+2.0～+1.1
210
39.8
79.6
8358
16716
+1.0～+0.1
263
42.3
84.6
11125
22250
+0.0～-0.9
257
44.8
89.6
11514
23027
-1.0～-1.9
249
47.3
94.5
11778
23530
-2.0～-2.9
258
49.8
99.5
12848
25671
-3.0～-3.9
226
52.3
104.5
11820
23617
-4.0～-4.9
184
54.8
109.5
10083
20148
-5.0～-5.9
128
57.2
114.4
7322
14643
-6.0～-6.9
145
59.7
119.5
8656
17327
-7.0～-7.9
154
62.2
124.4
9579
19158
-8.0～-8.9
141
64.7
129.4
9123
19158
-9.0～-9.9
156
67.2
134.4
10483
20966
-10.0～-10.9
143
70.3
139.4
10053
19934
-11.0～-11.9
112
72.3
144.5
8098
16184
-12.0～-12.9
117
74.7
149.3
8740
17468
-13.0～-13.9
86
77.2
154.3
6639
13270
-14.0～-14.9
94
79.7
159.3
7492
14974
-15.0～-15.9
81
83.1
164.2
6731
13300
-16.0～-16.9
60
84.7
169.2
5082
10152
-17.0～-17.9
65
89.1
174.2
5792
1132
-18.9～
113
94.1
179.2
10633
20250
总计
3912
202611
476045
采暖期平均温度-5.4℃，采暖期平均热负荷51.8t
额定功率因素：
0.8（滞后）
定子绕组接线方式：
Y
冷却方式：
采用空气冷却
5.1.2.2机组选择
根据热负荷情况及机组供热状况，进行机组热负荷平衡计算及装机方案经济指标计算结果，分别见表5.1，表5.2。
表5.1全厂蒸汽平衡表
序
号
项目
单位
3×240th+2×50MW
采暖期
非采暖期
最大
平均
最小
最大
平均
最小
一、锅炉新蒸汽
1
锅炉蒸发量
th
720
720
460.7
401.4
344.1
279.1
2
汽机进汽量
th
650.1
651.9
456.0
396.5
340.0
275.0
3
汽水损失及轴封用汽
th
9.9
8.1
4.7
4.9
4.1
4.1
4
锅炉富裕量
th
60
60
0
0
0
0
二、工业及采暖用汽
1
汽机抽汽量
th
390
368.8
256.6
240.6
210
146.7
2
汽水损失
th
7.2
7.2
4.2
4.2
4.2
4.2
3
厂区采暖及生活用汽
th
24.6
24
22
18
16.4
12
4
对外供汽量
th
358
337.6
230.4
218.4
189.2
130.5
5
外界负荷量
th
372.1
337.6
230.4
218.4
189.2
130.5
6
比较
-14.1
0
0
0
0
0
7
锅炉负荷率
%
100
100
75.8
61
52.1
42.3
表5.2装机方案热经济指标计算结果比较表
序号
项目
单位
采暖期
非采暖期
最大
平均
平均
最小
1
热负荷
热量
GJh
1079.1
979
548.7
378.4
汽量
th
372.1
337.6
189.2
130.5
2
汽机进汽量
th
650.1
651.9
340
275
3
汽机对外供汽量
th
358.2
337.6
189.2
130.5
4
对外供热量
GJh
1038.8
979
548.7
378.4
5
汽机凝汽量
th
162.5
163
90.1
69.5
6
发电功率
kW
100000
100000
50000
50000
7
锅炉减压减温供热量
GJh
0
0
0
0
8
锅炉蒸发量
th
660
660
372.7
237.5
9
尖峰锅炉供汽量
th
14.1
0
0
0
10
发电年均标准煤耗
kgkWh
0.268
11
综合厂用电率
%
11.7
12
供单位热量耗厂用电量
kWhGJ
5.73
13
发电厂用电率
%
5.5
14
供电年均煤耗率
kgkWh
0.283
15
供热年均标准煤耗
kgGJ
42.49
16
汽机年供热量
GJa
6489945.6
17
年发电量
kWha
60000×104
18
年供电量
kWha
52980×104
19
机组发电年利用小时数
h
6000
20
年供热量
GJa
6495833.8
21
全年耗标煤量
ta
426593
22
热化系数
0.985
23
年均全厂热效率
%
69.119
24
年均热电比
%
340
25
全年节约标煤量
ta
222328
从表5.1，表5.2中可以看出，只有在采暖期最大负荷时需要尖锋锅炉供14.1t。
再考虑一定的吹堵风，总计用气量约28m3min。
此外，本系统除了向除灰系统供应压缩空气外，同时也向主厂房供应检修用气，据此选用两台型号为LGD-167-X排气量为16m3min，排气压力为0.7MPa的螺杆式空气压缩机。
为使供气压力稳定，设2台2m3贮气罐，2台6m3输送气贮气罐，1台2m3控制气贮气罐，在灰库处设置1台2m3的贮气罐。
这样就可满足2~3根灰管同时吹灰的需求。
正常情况下空气压缩机2用1备，主厂房检修需用气或同时吹灰管更多时可同时工作，以满足系统运行用气的要求。
为满足输灰系统对压缩空气品质的要求，设置2台型号为SDL-16压力为0.7MPa,压力露点温度2℃的冷冻干燥器。
7.6.2.3.3控制系统
3台炉气力输灰系统采用1套PLC控制器对现场各台仓泵的工作过程进行监控。
在每台泵上还设有就地控制箱，PLC控制系统通过就地控制箱对仓泵上的进料阀、加压阀、吹堵阀、输送阀进行控制，就地箱带有独立的模拟显示面板，并具有手动操作功能。
控制系统的控制方式分为全自动控制和就地控制两种。
全自动控制为经常运行方式，除上面所说的联锁功能外，还具有以下功能：
a．运行人员可以通过控制柜对任一台仓泵发出投入和退出指令，选择投运和退出仓泵。
b．模拟显示当前仓泵工作情况，如仓泵上各动作中的阀门、料位、压力等情况，使操作人员随时掌握当前仓泵的工作情况，同时显示供气压力等情况。
c．当同时有两台仓泵料满要进行输送时，PLC控制系统能自动根据各电场仓泵的优先级别，选择优先级别较高的进行输送。
如一电场的仓泵的优先级别比二电场高，二电场仓泵的优先级别比三电场高等。
d.对各台仓泵运行情况进行监控，对运行中的各种不正常情况，发出声光进行报警，报警内容主要有以下几点：
（1）料位计失灵报警
（2）输送时间超时报警
（3）气源低压报警
（4）供气管道堵管报警
（5）灰库料满报警等
e．PLC控制系统能自动对工作中的一些不正常情况进行处理。
如料位失灵时能自动采用时间控制等，当PLC无法处理时，系统就保持工作现状或将该泵退出，由人工处理。
因此具有一定的人工智能。
就地控制箱为调试和维护仓泵时使用，在就地箱内设置了气动控制部分和就地电气控制部分，并带有模拟面板。
在系统自动工作时，与控制柜同步显示当前仓泵的工作情况。
调试和维护仓泵时，就地箱上的控制按钮可一对一操作仓泵上的阀门。
事故排灰
本电厂产生的灰渣全部供给大同市经济技术开发区交通局、大同市湖东经济开发总公司市政工程、大同县地方国营水泥厂、大同县倍加造镇砖厂、大同县倍加造村东风建材厂进行综合利用,当综合利用厂停产检修时，经双轴加湿搅拌机加湿的灰和渣运往距电厂1公里的废弃的砖瓦厂和距电厂10公里的三府坟村以西的荒沟压实填沟。
7.7供排水系统
电厂水源共有3个，一为自来水，二为污水处理厂中水，三为开发区生活水管网。
电厂除盐水供水可利用自来水供给；循环水补水、绿化及其它生产性用水可利用污水处理厂排放的中水，经处理达到杂用水标准后使用，生活用水可直接从开发区生活水管网上引。
7.7.1电厂用水量统计
主厂房
化水车间
320m3h（7680m3d）240m3h（5760m3d）
自来水
用于反冲洗设备
及双轴搅拌机
排放
80m3h（1920m3d）80m3h（1920m3d）
5.6m3h（8‰）蒸发风吹2.1m3h（3‰）
17.5m3h9.8m3h
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