中北部供热规划调整方案.docx
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中北部供热规划调整方案
石家庄市中北部区域供热规划调整方案
1前言
2008年初，石家庄市委、市政府为贯彻落实省委、省政府关于省会城市建设“每年一大步、三年大变样”的重要指示和省会城市建设工作会精神，坚持以“东拓西进并举，以西进为主；南延北跨同抓，以北跨为主；主城改造与新区开发共上，以新区开发为主”原则，全力实施“主城改造、新区建设、道路畅通、品位提升、精细管理、市民素质”六大工程，确保城市建设“每年一大步、三年大变样”。
早在2006年，市政府委托有关部门先后编制了《》和《石家庄市中心城区热电联产规划（2006-2020）》，用以指导省会热源、热网建设以及热电联产项目的布局。
随着石家庄市“三年大变样”的实施，规划中的中心城区的热源点已不能适应热负荷的迅速增长。
加快热源点建设、提高现有热源点的供热能力和增加新的热源点已成为目前石家庄市城市建设的一项重要任务。
因此，有必要依据热负荷增长的实际情况，对现有的集中供热规划和热电联产规划进行相应修订。
目前，石家庄市政府正在委托专业研究部门开展以上两个规划的编制工作。
考虑到近期省会中北部区域热负荷增长与热源供应之间的矛盾十分突出，石家庄市建设局特别针对该区域制定了相应的供热规划调整方案。
2石家庄市集中供热概况
2.1全市集中供热现状及热负荷预测
截止2010年底，全市需供热面积9747万平方米，实现集中供热面积7961万平方米，供热缺口达到1786万平方米。
区域内华电国际、中电投两大供热企业，分别承担供热面积5286万平方米、2675万平方米。
2011年，全市可预见新增建筑面积3748万平方米（建筑情况统计见附表一），总建筑面积达到13495万平方米。
全市预计新增供热能力2350万平方米，总供热能力10311万平方米，供热缺口高达3184万平方米。
预计到2012年，全市规划建筑面积达到15930万平方米，总供热能力没有增加，预计供热缺口达到5619万平方米。
可以预见，2011、2012年省会集中供热能力严重不足，供需矛盾十分突出。
2.2石家庄市供热区域划分
按照现有集中供热规划，石家庄市城区以京广铁路、京珠高速公路为界分成三个供热区，京广铁路以西为西部供热区，京广铁路以东、京珠高速公路以西为中部供热区，京珠高速公路以东为东部供热区。
（见附图1）
3石家庄市中部区域供热情况
3.1中部区域热负荷情况
2010年，中部区域建筑面积4939万平方米，区域供热能力4167万平方米，供热缺口772万平方米。
预计到2012年，中部区域建筑面积将达到6600万平方米，而区域供热能力没有增加，造成供热缺口2433万平方米。
随着后续城中村改造工程的不断深入，供热缺口会进一步加大。
中部供热区热负荷表
规划
面积
年度
建筑面积（万㎡）
供热能力
（万㎡）
缺口
（万㎡）
160k㎡
2010年
4939
4167
772
2012年
6600
4167
2433
3.2热源规划和布局
结合省会“三年上水平”的要求，“十二五”期间中部供热区规划的重点支撑热源有，华电石热2×39万千瓦9F级燃气机组，裕华热电二期2×30万等级热电联产扩建工程。
中部供热区由裕华热电、华电石热、东方热电三厂进行供热。
中部区域热源规划分布
企业名称
锅炉装设容量（t/h）
汽机装设容量（MW）
供热能力（万m2）
石家庄热电厂
东厂：
6×220t/h+2×168MW
西厂：
4×410t/h+1×240t/h
东厂：
2×CB25+2×B25+1×CB70
西厂：
2×CC140/N200，
2×9F
采暖建筑面积3400万m2
2×9F燃气-蒸汽联合循环
采暖建筑面积700万m2
东方热电三厂
裕华热电厂
2×1025t/h
2×C225/N300
采暖建筑面积1400万m2
2×1025t/h+
2×C225/N300
采暖建筑面积1400万m2
4石家庄中北部区域供热情况
4.1供热区域现状
按照中部区域主力热源厂的供热范围进行划分，华电石热、东方热电三厂的供热区组成石家庄中北部供热区。
2010年，中北部区域采暖建筑面积3201万平方米，实际供热面积2881万平方米，供热缺口为320万平方米。
4.2预计热负荷发展情况
预计到2011年，石家庄热电厂和热电三厂供热区域预计可确定的新增供热面积分别是1091万和140万平方米，供热缺口将达到1551万平方米。
考虑到石家庄热电厂九期2×390MW燃机项目投产后，增加670万平方米供热面积，在不新增供热需求的情况下，区域内供热能力仍有881万平方米缺口。
由于热电三厂已经没有增加供热的能力，因此，只能由华电石热采取多种手段增加供热能力，解决中北部区域供热的矛盾。
5华电石家庄热电限公司供热现状
5.1供热区域
根据《2006－2020年石家庄市中心城区集中供热规划（审定版）》和《2006－2020年石家庄市中心城区热电联产规划（审定版）》，石家庄热电公司（含光华热电16号机组）的供热区域是石家庄市中部北供热区域，包括工商业和采暖两类热负荷。
目前，石家庄华电供热公司已建成了覆盖石家庄市中部北供热区域内的供热管网，供热范围是京广铁路-义堂路-胜利大街以东，滹沱河南岸以南，槐安路-民心河-槐中路以北，翟营大街以西。
5.2热负荷现状
石家庄热电有限公司有两种热负荷，分别是工业负荷和居民采暖负荷，2010年，石热公司有工业负荷550t/h，居民采暖负荷2506万平方米。
所辖管网覆盖京广铁路以东广大区域，包括制药、纺织、化工、印染等大型工业企业，省、市党政机关和直属单位，省会主要商贸区、大专院校、医疗单位、大型居民住宅区等。
2010年，石热公司采暖负荷按照供热介质分类，包括蒸汽采暖负荷和高温水采暖负荷，蒸汽采暖负荷为1384万㎡，高温水采暖负荷为1122万㎡。
石家庄热电有限公司热负荷分类统计表
热负荷分类
合计
工业蒸汽负荷
（t/h）
采暖蒸汽负荷
（万㎡）
采暖高温水负荷
（万㎡）
工业550t/h；
采暖2506万㎡
550
1384
1122
5.3热源现状
石家庄热电公司现安装有13台锅炉，包括4台220t/h煤粉锅炉，四台410t/h循环流化床锅炉，两台220t/h循环流化床锅炉，两台168MW尖峰热水炉，一台240t/h燃气尖峰锅炉。
安装有七台汽轮机，均为供热机组，包括两台25MW抽汽背压机组，两台25MW背压机组，两台200MW双抽机组，一台125MW单抽机组（即16号汽轮机）。
石家庄热电有限公司的汽网供热能力1146t/h（其中，供工业蒸汽550t/h，其余供居民采暖汽网），采暖水网供热能力为782MW。
各现状热源的装机容量及供热能力如下表：
石家庄热电有限公司现状热源统计表
参数
热源编号
锅炉型号
汽轮机型号
汽网供热能力
（t/h）
水网供热能力
（MW）
1、2号热水炉
2x168MW燃煤热水炉
/
0
2x168
七期12、13号汽轮发电机组
2x220t/h高温高压煤粉锅炉
2x25MW抽汽背压汽轮机
2x60
0
七期14、15号汽轮发电机组
2x220t/h高温高压煤粉锅炉
2x25MW背压汽轮机
2x163
0
尖峰炉
240t/h燃气锅炉
/
240
0
16号汽轮发电机组
2x220t/h循环流化床锅炉
1x125MW单抽汽轮机
100
0
八期21、22号汽轮发电机组
4x410t/h高压煤粉锅炉
2x200MW双抽汽轮机
2x180
2x223
合计
1146
782
6石家庄热电有限公司供热区热负荷规划
6.1近期热负荷发展
随着石家庄市城市建设的快速发展，“三年大变样”和“城中村改造”等工作的深入实施和开展，需集中供热建筑面积迅速扩大，而供热能力的增长远低于建筑面积的增长，造成了很大的供热缺口。
根据《石家庄市建设局关于做好2011年城区热源热网建设的通知》（石建办【2010】180号），2011年石家庄热电公司还将新增供热面积1091万㎡。
根据《国家发展改革委关于河北石家庄良村热电“上大压小”工程核准的批复》（发改能源【2009】469号），良村热电一期工程投产后，石家庄热电三厂将关停，由于其供热区域在石家庄热电公司规划区域之内，也将由石家庄热电公司替代。
根据《石家庄市发展和改革委员会关于实施东方热电三厂供热区域替代启动管网工程前期工作的函》（石发改能源【2010】93号），热电三厂供热区域现有供热负荷450万㎡。
因此，考虑新增加替代的热负荷，2011～2012采暖期，石家庄热电公司将增加采暖供热面积1541万㎡。
6.2热源规划
根据前面的论述，为满足供热区内近期新增和替代的热负荷，需加快热源点的建设。
具体措施如下：
1）近期规划新建石家庄热电九期2×390MW级燃机热电工程。
根据《石家庄热电九期2×390MW级燃机热电工程可行性研究报告》，石家庄热电九期2×390MW级燃机热电工程可承担670万m2的采暖供热面积。
2）根据《石家庄市人民政府办公厅关于2011年城区热源热网建设的建议》（市政办函【2011】1号文），暂缓关停石热公司15、16号机组。
本工程拟对16号汽轮机作背压机改造，增加16号汽轮发电机组的采暖供热能力约300万m2。
3）建议近期新建2×50MW背压机组或对石热八期2x200MW汽轮发电机组作背压机改造。
规划热源及其承担的热负荷统计如下表：
石家庄热电有限公司规划热源统计表表2.2-3
参数
热源
承担的新增供热面积
（万平米）
石热九期2×390MW联合循环机组
670
16号汽轮发电机组（改造为背压机）
300
新建2×50MW背压机组
或石热八期2x200MW汽轮发电机组（改造为背压机）
600
合计
1570
由表上表可以看出，如规划的热源点能按时投产，其供热能力完全可以满足供热区2011～2012年新增和替代的热负荷。
7新建背压机组、高温热水锅炉、#16机组背压改造方案比较
根据以上分析，华电石热可以通过对#16机组进行背压改造增加供热能力。
下面对新建背压机组、高温热水锅炉、#16机组背压改造三种方案进行比较，选择出节能效果好、供热能力强、建造时间短的最佳方案。
五、16机背压改造方案简介
16号机是武汉汽轮机厂生产的C100/N125-8.83/0.883型高压、冲动、抽汽凝汽式汽轮机，单轴、双缸（高中压合缸）、双排汽，具有一级可调整抽汽，汽轮机纯凝功率125MW，额定抽汽量100t/h，额定抽汽压力0.883Mpa。
于2005年9月投产。
技术改造方案分汽轮机本体、辅助系统改造、热网系统改造三个部分
1、汽轮机本体
（1）本体改造的原则
尊重原机组设计的基本数据，保证机组改造的可靠性；
保持汽轮机分缸压力基本不变；
基本保持轴系的固有频率，远离工作频率；
（2）本体改造方案
低压缸：
拆除低压内缸通流部分，保留低压外缸，设计并加工低压转子和低压外缸冷却风通道。
低压转子：
拆除低压转子上的叶轮和叶片，重新加以配重，重新对转子进行动静平衡校核。
封堵中压缸处四段抽汽口，并加疏水阀及管道。
校核中压缸末两级的叶片强度，保证能够满足背压运行的要求。
2、辅助系统改造方案
改造轴封溢汽管路系统，更换汽封加热器；
拆除凝汽器及凝结水泵、拆除抽真空系统、循环水系统；
汽轮机背压排汽管路接自从原机组中压缸排汽联通管接口，并在接口附近增设波纹补偿器；
机组本体疏水扩容器保留，增设1台管道疏水扩容器和1台低位疏水箱；
新安装两格直径4米的机力通风冷却塔，新建循环水泵房并安装两台循环水泵。
3、热网系统改造方案
汽轮机原有三段抽汽系统保持不变，背压排汽通至热网首站。
采暖热网为高温热水网，通过高温水对外供热，设计供回水温度为110/70℃，供水压力约1.35MPa，回水压力约0.25MPa。
热网首站安装两台管壳式热网加热器，三台离心式热网循环水泵，三台离心式热网疏水泵，以及热网补水定压泵，电源盘和起重设施等。
配套建设热网首站至高温水网北主干管的联络管线。
4、改造后的汽轮机参数和经济指标
改造后的汽轮机主要参数，发电功率70MW，主蒸汽压力：
8.83MPa，温度535℃，额定三段抽汽量100t/h，额定排汽压力0.2MPa.a，额定排汽量230t/h。
主要经济指标，年对外供热量2389600GJ，年发电量2016千万kW.h，年耗标煤量12.72万吨，年均供热标煤耗41.14kg/GJ，年均发电标煤耗171g/kW.h，全厂热效率83.6%。
改造后采暖期运行，相对于热电分产节省标煤约5.5万吨；相对于改造前年耗水量减少约190万吨，污染物排放量减少45%，具有良好的节能、环保效益。
六、供热规划及热电联产规划调整结论及建议
鉴于石家庄市中北部区域到2010年底采暖面积已达到3201万平方米，供热缺口320万平方米，2011年底预测采暖面积增长1231万平方米，没有新热源项目投产，供热缺口将达到1551万平方米。
建议：
1、暂缓关停＃15、16机机组并对＃16机进行背压改造，2011年采暖期运行，短期缓解300万平方米。
2、加快推进石热公司2×390MW燃机热电联产项目。
2012年采暖期运行投运，缓解670万平方米。
3、加快推进裕华二期2×300MW工程，2012-2013年投运，增加1400万平方米。
4、选址新建背压机或热水炉。
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