煤层气热电联产项目可行性研究报告

目录1总论11项目背景12投资方及项目单位概况13研究范围与分工14工作简要过程及主要参加人员15项目概况16主要结论及问题和建议2电力系统21电力系统概况22电力负荷预测23电力电量平衡及分析24项目建设必要性25接入系统方案3热负荷分析31供热现状32设计热负荷33供热参数和介质34调峰方式35供热管网和工业用汽管网4燃料供应41气源42煤层气成份43燃料消耗量5厂址条件51厂址概况52交通运输53水文气象54电厂水源55地震、地质及岩土工程6工程设想61全厂总体规划及厂区总平面规划布置62装机方案63主机技术条件64热力系统65燃烧系统66电气部分67燃气输送系统68化学部分69热工自动化部分610动力岛布置611建筑结构部分612供排水系统及冷却设施613消防系统7环境及生态保护与水土保持71厂址环境概况72本工程执行的环保标准73环境空气污染物防治措施及影响评价74废水治理及水环境影响75噪声防治及环境影响76绿化及水土保持77总量控制78环境监测与管理79环保投资估算710结论及建议8劳动安全81遵循的相关规程、规范和标准82厂址安全条件83劳动安全危害因素84拟采取的劳动安全防护措施85预期效果9职业卫生91遵循的安全卫生规程和标准92职业病危害因素93拟采取的职业病危害防护措施10资源利用101原则要求102能源利用103土地利用104水资源利用105建筑材料利用11节能分析111项目设计中所采取的国家节能有关规定112项目设计中所采取的节能措施及效果113能源消耗种类和可控分析114建筑节能降耗措施115节能降耗指标分析116节能降耗结论意见12人力资源配置121人力资源及管理122电厂人力资源配置原则13项目实施的条件和建设进度及工期131项目实施的条件132项目实施的建设进度和工期14投资估算及财务分析141投资估算142资金来源即融资方案143财务分析15风险分析151市场风险分析152技术风险分析153工程风险分析154资金风险分析155政策风险分析156外协风险分析157风险评估及防范16经济与社会影响分析161经济影响分析162社会影响分析17结论与建议171主要结论172存在的问题及建议173主要技术经济指标附件目录序号编号文件名1附件12附件23附件34附件45附件56附件67附件78附件89附件910附件1011附件1112附件1213附件1314附件1415附件1516附件16附图目录图号图名备注FA04661KZ01厂址地理位置图及全厂总体规划图FA04661KZ02厂内总平面规划布置图方案AFA04661KZ03厂内总平面规划布置图方案BFA04661KZ04厂区竖向规划布置图FA04661KJ01热力系统图FA04661KJ02动力岛平面布置图FA04661KJ03动力岛横断面布置图FA04661KH01原则性化学水处理系统图FA04661KD01电气主接线FA04661KK01全厂自动化控制网络配置示意图FA04661KS01循环水系统图FA04661KS02全厂水量平衡图FA04661KQ01施工场区总平面规划布置图1总论11项目背景煤层气煤矿瓦斯是优质清洁能源，我国埋深2000米以浅煤层气地质资源量约3681万亿立方米，居世界第三位。国家发展和改革委员会、国家能源局在2011年12月发布了煤层气煤矿瓦斯开发利用“十二五”规划，明确指出要进一步加大能源结构调整力度，大力推进煤层气煤矿瓦斯开发利用。根据该规划到2015年沁水盆地将形成产能130亿立方米，产量104亿立方米，规划中明确XX为重点开发地区之一。XX省制定了XX省煤层气（天然气）产业“十一五”发展规划，确定了在2020年左右完成的战略目标，出台了推进煤层气产业发展的若干优惠政策，把发展煤层气产业摆在了突出位置。12投资方及项目单位概况XXXX有限公司由XXXX集团，经XX省人民政府批准设立，授权经营XX省范围内国家天然气资源项目的国有专业化公司。公司以国家级天然气资源为依托，从事省内天然气资源项目的勘探、开发和利用，负责全省长输管网的规划建设和经营管理，承担着全省各市和省级天然气干线沿途县（市、区）的天然气供给任务。公司已累计投资26亿元，建成了北起大同，南至运城，贯通全省南北，沟通国家级气源的省级天然气管网1374余公里，管输能力超过年65亿立方米，实现了国家级气源在省内的联通，全省的天然气管网架构基本成型，为全省最终形成“五横三纵”的天然气管网布局奠定了基础。XX煤层气热电厂由XXXX有限公司独资建设，注册资本金为20，其余80由银行融资。13研究范围及分工根据火力发电厂可行性研究报告内容深度规定，对本工程的建厂条件进行研究，包括接入系统、热负荷、气源、水源、交通运输、区域稳定性以及岩土工程、环境保护等主要建厂条件，投资估算、经济效益分析以及对本工程项目在技术上是否可行，经济上是否合理进行综合论证，提出可行性研究结论性意见。本可研报告对机组选型、总平面布置、主厂房布置、供水、化学水处理、电气、自动控制水平等工程方案提出设想，对主机选型、机组配置及提高供热能力的措施，进行较为详细的论证。由于XXXX液化煤层气公司简称LCBM与电厂紧邻，根据XXXX集团总体安排，经两家业主协商，将两厂的厂前区及附属设施区集中设置，两厂总平面统一规划。厂址区域将建成煤层气集输站已建、煤层气联合循环热电厂、液化煤层气公司（LCBM）、压缩天然气加气站（CNG）和液化天然气加气站（LNG）。国核电力规划设计研究院负责上述项目总体规划及电厂具体设计工作，陕西燃气设计院负责其他项目具体设计工作。LCBM厂所需的除盐水、循环冷却水和电力，由电厂提供。电厂所需的消防水和压缩空气由LCBM厂提供。14工作简要过程及主要参加人员141工作过程简述14112012年2月7日完成可研阶段现场第一次踏勘；14122012年3月19日业主组织完成了总平面的审查；14132012年3月9日和21日与LCBM厂及其设计院召开了两次设计联络会；14142012年4月15日完成外委技术条件书的编写；142主要参加人员分管总工程师；设计总工程师；专业人员组成序号专业主要设计人主任工程师1机务2电气一次3电气二次4土建结构5建筑6热控COMMENTS1气象资料需补充序号专业主要设计人主任工程师7水工工艺8化学9暖通10水工结构11技经12总交13环保14系统规划15水文气象16勘测17岩土15项目概况151项目所在地概况天气情况；152报告编制依据1XX省经济和信息化委员，XX信投资函XX号关于同意XXXX有限公司建设XX煤层气热电联产工程开展前期工作的复函2XXXX有限公司XXXX2X60MW煤层气热电联产项目勘察设计委托书；153电厂规划容量及本期建设规模本期工程建设一套120MW级煤层气联合循环二拖一供热机组，暂不考虑再扩建的条件。154建厂外部条件电厂用地已经征用。水源、气源、交通运输等均具备本期建设6B级燃气蒸汽联合循环供热机组的条件。155主要设计原则1贯彻执行国家有关基本建设方针和规范规程，方案经济合理，节约能源，节省投资，减少环境污染。2严格执行环保政策，满足污染物排放总量控制要求，各项废弃物达标排放。3贯彻节约用地、节约用水的原则。4根据“以热定电”的原则确定热电厂的装机容量。156主要技术原则1建设规模本期工程建设一套120MW级煤层气联合循环二拖一供热机组，工业热负荷为312T/H，采暖热负荷为475MW。2燃料采用煤层气，备用燃料天然气。3电力系统接入系统暂按电压为220KV。初步考虑从电厂以东18公里处的XX220KV变电站接入。4水源采用空冷机组，补充水源暂按蔡庄水库水。5加强供热机组可靠性研究,工艺系统布置合理,优化设备选型和配置。积极推广采用新工艺、新设备、新结构和新材料的技术方案，努力提高工程设计技术水平。6优化设计方案，控制工程造价。认真核定工程量，各项费用合理。在保证安全生产、方便维护检修的条件下，压缩建筑体积，减少钢材、管道、混凝土和电缆工程量。7全年发电设备利用小时数为6500小时。8冬季采暖期运行方式按照“以热定电”的方式运行，汽轮机为抽凝运行。9非采暖期运行方式结合气源情况，采用供电调峰方式运行。10严格执行国家颁布的电力标准、规程、规定及相关法律、法规。11电厂总平面规划充分注意到厂址地形特点和外部关系，本着节约用地，减少工程量，优化布置的原则进行规划。总平面布置按功能分区明确，工艺流程合理，各建筑物整齐、美观、协调，以达到最佳效果。12在编制本可行性研究报告时严格按照国家有关规定，采取各种保护防治措施，防止电厂建设对大气环境和水环境造成新的污染。电厂设计中严格执行国家环保标准，严格控制电厂大气污染物排放和废水排放。13主要技术经济指标14发电工程静态投资万元单位造价元/千瓦COMMENTS2待补充15发电工程动态投资万元单位造价元/千瓦16主要结论及问题和建议161主要结论本工程工业热负荷稳定可靠，具有良好的建设条件。每利用1亿立方米煤层气相当于减排二氧化碳150万吨。本工程建设一套120MW级煤层气联合循环二拖一供热机组，符合国家节能、高效、环保政策，可大幅度降低温室气体排放，保护生态环境。本项目的建设解决了XX地区对集中供热的要求，改善环境质量，保障城市集中供热安全运行和可持续发展。本工程不仅可以替代燃煤锅炉，有利于实现节能减排，还可以增强电网的稳定性和可靠性，提高电网的应急和调峰能力。本项目在技术上是可行的，工程的建设是完全必要的。162主要存在问题建厂外部条件还需要进一步落实，主要包括供热规划、接入系统专题、地质地震、水资源论证和环境评价等。163主要建议1、建议项目建设单位加紧接入系统、热负荷、水资源论证和环境评价等专项论证工作，推进本工程的进展。2、本项目要求在20XX年X月投运，工期非常紧张，需要尽快开展主机的招评标工作。2电力系统（最终以接入系统报告为准）21电力系统概况XX电网位于XX电网东部，通过XXXX双回220KV线路、XX娘店、XX海落湾220KV线路与主网相连。目前形成以XX220KV变电站为中心电源的辐射状供电网络结构。截至2010年底，XX电网有220KV变电站1座，即XX站，变电容量270MVA，110KV公用变电站4座，变电总容量2865MVA，用户110KV变电站1座，变电容量63MVA。35KV公用变电站7座，变电总容量9215MVA；用户35KV变电站1座，变电总容量515MVA。截至2010年底，XX电网有110KV公用线路11条151KM；220KV用户线路2条20KM；35KV线路16条19268KM。截至2010年底，XX电网没有统调公用电厂。2010年XX县全社会用电量89亿KWH，网供最高负荷622MW。2010年底XX电网地理接线示意图详见附图100FA04661KX01。22电力需求预测XX县位于XX省中部，全县总面积2100平方公里，所辖14个乡镇，206个行政村，总人口236万。XX土地广阔，资源丰富。XX县发展农业有着得天独厚的优势，是国家商品粮基地县。XX县矿产资源丰富，已探明煤炭总储量200亿吨，为全国重点产煤县，年生产能力500万吨。境内铝矾土、石膏、石料、紫砂等矿产资源也十分丰富。近年来，XX县加大项目融资力度，优先安排民生、重大基础设施建设项目的地方配套资金，以政府投资引导和带动社会资金投入，特别是带动企业投资。以创新方式招商引资，加快提升农业产业化水平，发展现代农业，打造生态农业大县。2010年XX县完成国民生产总值646亿元，增长237。随着经济的快速发展，XX县用电量和用电负荷也实现快速增长。2010年XX全社会用电量89亿KWH，网供最高负荷622MW。预计2013年XX县全社会用电量和网供最高负荷分别为165亿KWH、133MW，2015年分别达到250亿KWH、225MW，“十二五”递增率分别为229、293。XX电力需求预测表详见表221。表221XX县电力需求预测表单位亿KWH、MW2010年2011年2012年2013年2014年2015年十二五递增全社会用电量89109134165203250229网供最大负荷62278810313317322529323电力平衡及分析2010年底，XX电网没有统调公用电厂。2010年网供最大负荷为622MW,预计2013年、2015年XX电网网供最大负荷分别为133MW、255MW。“十二COMMENTS3对加强电网方面呢五”期间，XX县所需电力主要通过XX220KV变电站下负荷满足，2013年、2015年XX电网需从主网受电分别为133MW、255MW。因此，本工程260MW煤层气联合循环热电联产机组投产后，所发电力主要满足XX电网的电力需求。24项目建设必要性241建设必要性2411、满足XX县用电增长的需要，有利于提高电网安全稳定运行水平XX县目前所需电力通过XX220KV变电站从主网受电来满足。“十二五”期间，XX县网供最大负荷不断增长，预计2013年达到133MW、2015年为255MW。本工程位于XX县南燕竹镇，该工程投产后所发电力可满足XX县对电力的需求。2422节约能源和环境保护的需要热电联产项目既能生产电能又能生产热能，是一种高效率的能源利用形式，具有节约能源、改善环境的综合效益。因此XXXX煤层气联合循环热电联产工程的建设，可满足XXXX电网负荷发展的需要，具有节约能源、改善环境的综合效益，是国家支持发展的项目。242在系统中的地位和作用本工程属于煤层气联合循环热电联产工程，在系统中为环保节能性电源。25接入系统方案本工程位于XX县城西北约7公里处，距离南燕竹镇约2公里，位于龙门河的河滩地带。两台机组计划2013年底全部投产，最大出力合计120MW。根据本期机组单机容量及供电范围，结合XX电网情况，暂考虑本期机组接入系统方案如下经双绕组变压器接入电厂新建的220KV配电装置，电厂新建220KV出线2回，至XX220KV变电站，本期新建线路长度约22KM，采用LGJ300导线。220KV电气主接线采用双母线接线。最终接入系统方案以审定的接入系统方案为准。接入系统方案示意图见图100FA04661KX02。3热负荷分析31供热现状311采暖热负荷现状根据2009年年底XX县统计数据调查，县城现有常住人口1150万人，人均综合采暖建筑面积35M2，采暖建筑面积40250万M2，城市集中供热普及率5863，实现集中供热面积23600万M2。根据XX县热电联产专项规划，目前XX县城供热主要有以下三种形式构成一、区域集中锅炉房4座，供热面积为236万M2；二、分散锅炉房86余座，实现供热面积4890万M2，分散中小型锅炉房及其供热管网在各自供热范围内自成系统，可改造为热力站和二次管网；三、家用小炉具供热，实现供热面积11760万M2。312工业热负荷现状工业热负荷包括生产工艺热负荷和工业建筑的采暖、通风、制冷热负荷。XX县现共有工业热负荷用户3家，采暖期最大热负荷流量330T/H，平均热负荷流量280T/H。非采暖期最大热负荷流量290T/H，平均热负荷流量235T/H；热负荷用户基本以盘湾底工业园区为主。313工程建设的必要性由于大型集中供热没有形成规模，供热主要依靠分散的小锅炉与家用小炉具，布局散乱、热效率低，既浪费能源，又加剧环境污染。近年来，随着社会经济的快速发展，建筑面积增加，给城市热源和管网增加了很大的负担，现有热源和管网无法满足今后增加的建筑面积，严重制约了城市的发展。XX县未来的供热规划发展目标为进行热电联产，建设集中供热系统，满足县城供热需要。煤层气是一种高效清洁燃料，燃烧污染物排放较少，开发利用煤层气可有效减少温室气体排放，同时能提高瓦斯事故防范水平，具有良好的经济、环保、安全效益。因此，本工程通过合理开发煤层气资源，建设热电联产机组为县城提供集中供热，是非常及时且必要的。32设计热负荷321热负荷规划3211采暖热负荷规划根据XX县热电联产专项规划，XX县近期预测常住人口1270万人，县城近期总采暖建筑面积51517万M2，集中供热普及率80，集中供热面积41214万M2，集中供热热负荷20607MW；远期总采暖建筑面积65939万M2，集中供热普及率85，集中供热面积56048万M2，集中供热热负荷28024MW。XX县各供热分区采暖热负荷汇总如下表所示。XX县城供热规划期限供热区域总热负荷（MW）集中供热普及率（）集中供热热负荷（MW）近期城区257598020607合计2575920607远期城区329698528024合计3296928024根据规划，热力站暂时只考虑负责采暖期热负荷的交换和分配。供热系统综合热指标为50W/M2。供热采用两级管网，热网首站通过一级管网将热网循环水输送至热力站，在热力站进行热交换后，通过二级管网送至用户。3212工业热负荷规划XXXX液化煤层气有限公司制冷剂压缩机的输入功率为8000KW，需要采用工业汽轮机驱动，所需蒸汽由电厂提供。322设计热负荷3221采暖热负荷暂按最大供热能力考虑。在厂内设置供热首站，采用热水管网，供暖建筑面积为9499万M2，供暖热负荷为47497MW。设计采暖天数为149天，设备年利用小时数6500H。3222工业热负荷为XXXX液化煤层气有限公司（LCBM）园区内的LNG压缩机的用汽。LNG压缩机（轴功率为8000KW）拟采用小型工业汽轮机驱动，为了满足工业用汽汽源品质的需求，本部分用汽拟从余热锅炉新蒸汽供给，设计参数暂定为677MPA，465,进汽流量312T/H，压缩机转速暂定7000R/MIN。33供热参数和介质根据与主机厂初步配合，采暖供汽暂定为压力0294MPA，温度143，热网疏水温度为110。热网循环水供、回水温度暂定为110/70，循环水泵扬程暂定为120MH2O（供热半径暂按8公里考虑），供水压力18MPA，回水压力06MPA。工业用汽参数由于陕西燃气院未正式提资，进汽参数暂定为677MPA，465。34调峰方式本期工程厂内不考虑调峰措施，由XX县热力网统一在二级网进行调峰。35供热管网和工业用汽管网本工程供热首站设置在电厂汽机房固定端，采用汽水换热，将联合循环蒸汽轮机中间抽出的蒸汽以及余热锅炉低压蒸汽，送至热网加热器，热网参数暂定110/70，采用间接连接方式，一、二次热媒在各热力站经过换热后，二次网热水送至各采暖用户。本工程仅涉及热网首站部分。本期工程热网系统按最大供热负荷47497MW设计，总循环水量1300T/H,管径为630X11，PN25，材质Q235B。本工程紧邻XXXX液化煤层气有限公司（LCBM），其LNG压缩机用汽，拟从余热锅炉新蒸汽供给，蒸汽进入工业汽轮机做功，驱动压缩机工作，乏汽经冷凝后回余热锅炉循环加热。蒸汽管径为133X10，材质12CR1MOVG。4燃料供应41气源本工程采用煤层气作为燃气轮机的燃料。煤层气是指赋存在煤层中以甲烷（CH4）为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属于非常规天然气，其热值与天然气相当，可以与天然气混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是优质能源。煤层气空气浓度达到516时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将减低7085。煤层气的开发利用具有一举多得的功效提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为高效、洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。根据国家发改委发布的煤层气开发利用十二五规划，沁水盆地埋深2000米以浅煤层气资源量37万亿立方米，探明地质储量1834亿立方米，已建成产能25亿立方米，初步形成勘探、开发、生产、输送、销售和利用等一体化产业基地。“十二五”期间，将新建马必、XX、和顺等项目。到2015年形成产能130亿立方米，产量104亿立方米。本项目煤层气由中石油煤层气有限责任公司提供，备用燃料为天然气，经过调压站调压后进入燃机轮机燃烧做功。42煤层气成份根据业主提供的煤层气成份分析数据传真（文件编号SYSXSNPD0001），本工程燃料成分及参数见下表。气体成份摩尔百分比及参数序号项目单位数据1CH49267192C2H64088序号项目单位数据3C3H8073854IC4011965NC4013216IC5005677NC5002068C6011079CO21395310N2066711低位发热量LHVKJ/NM33250012高位发热量HHVKJ/NM336088注其余参数参照GB178201999二类气质标准。供气压力2532MPA。43燃料消耗量经与主机厂初步配合，联合循环机组正常运行时，煤层气耗量见下表所示。煤层气耗量指标每台燃机耗量NM3/H）年运行小时数H2台燃机耗气量108NM3数值126197491189注1表中耗量是指在1ATM，0状态下的体积流量。2燃料低位发热量为325MJ/NM3。3机组设备利用小时数为6500小时。5厂址条件51厂址概况51512厂址地理位置513场地条件COMMENTS4请总交补充煤层气的运输方式和接卸设施。厂址场地现为河滩地，地形属一级阶地地貌，地势平坦，自然地面标高在1047810522M（1985国家高程基准，下同）之间。场地呈西北东南向长条状，长约1200M，宽约220M。根据XXXX集团的统一安排，该场地南侧为本工程用地，北侧为液化煤层气项目用地。52交通运输521公路本工程公路交通条件便利。厂址东侧即为307国道，南侧即为216省道，南侧约1KM为太旧高速，交通运输条件便利。522铁路厂址东北侧约05KM即为地方铁路，厂址西南约5KM处为石太（太原石家庄）铁路，最近的铁路站是厂址东南约5KM的XX站。523水路厂址附近无水路运输条件。524航空距厂址最近的机场为西偏南方向约40KM的太原武宿机场。525大件运输对于燃机电厂，其大件设备均可通过铁路、公路运输。本工程大件设备初步考虑由产地经铁路运输至XX站，再由平板车经307国道运输至厂址。初步路线如下设备产地国铁石太铁路XX站307国道厂址。公路运输里程约7KM。具体运输方案以大件运输专题报告为准，还请业主尽快委托有资质的单位编写本工程大件运输专题报告。53水文气象（等待资料）54电厂水源541543由水文编写544电厂用水及水源综合评价1）本期工程生产用水水源为地表水，生活用水接自市政生活给水管网，本工程水资源论证正在进行中，暂认为地表水作为生产用水水源是可靠的，也是可行的。2）随着城市及周边地区的发展，其供排水管网将逐步完善，电厂水源将更可靠。3）建议尽快完成水资源论证，并申办相关用水协议。55地震、地质及岩土工程551场地地震效应5511场地土类型根据本次勘测成果和当地建筑经验，按建筑抗震设计规范（GB500112010）表413判定拟建厂址区场地土类型为中软土。5512地震动参数根据中国地震动参数区划图（GB183062001）、建筑抗震设计规范（GB500112010），本场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为010G，设计地震第二组。5513地震液化拟建厂址区20M深度范围内存在饱和粗砂、1细砂和细砂地层，根据建筑抗震设计规范（GB500112010）43节，对场地进行进行液化判别，并结合场地地层分布特点判断，该场地为非液化场地，本工程场地可不考虑地震液化的影响。5514建筑场地地段划分根据建筑抗震设计规范（GB500112010）411条及表411，并结合拟建厂址区的地质、地形、地貌条件判定，建筑场地属于建筑抗震一般地段。552区域地质构造地震安全性评价工作的外委专题正在进行，尚无法评价。553工程地质条件5531地形地貌拟建厂址区地形总体较为平坦，地面高程一般为104796105073M1985国家高程基准。地貌单元属河谷冲洪积地貌。见照片211照片213。照片211拟建场地地貌（镜向125）照片212拟建场地地貌（镜向300）照片213拟建场地外西南侧的龙门河（镜向330）5532地层岩性本次勘测勘探深度内揭露地层主要为第四系沉积层，成因以冲洪积为主。根据地质时代、成因类型、岩性及分布埋藏特征，场地地层由新到老描述如下耕植土黄褐色，稍湿、松散，土质不均匀。主要成分为粉质粘土，含植物根系，尤其在厂区主要建构筑物地段有大量树桩，在进行场地平整之前应挖除，以便有利于后期的基坑开挖及地基处理。该层分布于整个工程场地，揭露厚度050M，相应层底高程104746105023M。黄土状粉土褐黄色，稍湿，稍密。土质松软不均，虫孔较多，孔径一般小于5MM，最大孔径大于13MM，孔壁较多虫屎，多植物根孔，含少量煤屑或小砾石，少量钙质结核，具湿陷性，高压缩性，该层分布于整个工程场地，在地形高的地方黄土状粉土较厚（即场地的东北地段）。层厚030320米，平均厚度164M，层底埋深0837M，相应层底高程104546104938M。推荐地基承载力特征值FAK90110KPA。粗砂黄褐色褐灰色，湿饱和，松散稍密，主要以中粗砂为主，矿物成分为石英、长石及少量云母，含圆砾或卵石，园状，母岩主要为砂岩，直径径460MM,含量约为1030，夹粉土团块或薄层，均匀性较差。该层在场地均有分布，厚度070400M，平均厚度197M，层底埋深260690M，相应层底高程104308104673M。推荐地基承载力特征值FAK100120KPA。1细砂黄褐色，湿饱和，松散，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较均匀，夹粉土团块或薄层。该层在场地局部地段有分布，厚度070170M，平均厚度126M，层底埋深250400M，相应层底高程104598104788M。推荐地基承载力特征值FAK140160KPA。粉质粘土褐黄色，可塑硬塑，含粉土团块，局部夹薄层中砂或粉土层。干强度高，高韧性，摇振反应无，切面光滑。该层分布于大部分工程场地，揭露厚度060330M，平均厚度203，层底埋深510760M，相应层底高程104216104397M。推荐地基承载力特征值FAK150170KPA。细砂黄褐色，饱和，稍密中密，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较均匀，夹粉土团块，局部为中粗砂薄层。该层在场地均有分布，厚度040400M，平均厚度209M，层底埋深6201050M，相应层底高程103997104263M。推荐地基承载力特征值FAK180200KPA。粉质粘土褐红色，可塑硬塑，含粉土团块，局部夹薄层砂。干强度高，高韧性，摇振反应无，切面光滑。该层分布于大部分工程场地，揭露厚度090540M，平均厚度312，层底埋深8501200M，相应层底高程103591104143M。推荐地基承载力特征值FAK200220KPA。细砂黄褐色，饱和，中密密实，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较均匀，夹粉土团块，局部为中粗砂。该层在场地大部分地段有分布，厚度040300M，平均厚度153M，层底埋深10501380M，相应层底高程103461104023M。推荐地基承载力特征值FAK200220KPA。粉质粘土褐红色，硬塑坚硬，含粉土团块，局部夹薄层砂。干强度高，高韧性，摇振反应无，切面光滑。该层在工程场地均有分布，揭露厚度0951000M，平均厚度494，层底埋深12452050M，相应层底高程102763103827M。推荐地基承载力特征值FAK250270KPA。中砂黄褐色，饱和，中密密实，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较均匀，夹粉土团块，偶含圆砾。该层在场地大部分地段有分布，揭露厚度200360M，孔底埋深19702050M，相应孔底高程102798102997M。推荐地基承载力特征值FAK260280KPA。根据本次勘察结果，根据已有资料及当地建筑经验，综合推荐各层土的物理力学指标及钻孔灌注桩设计参数如下表COMMENTS5到哪里了5533水文地质条件（1）地下水类型及赋存条件场地勘探深度内地下水类型为上部潜水，上部潜水主要受大气降水和地表径流补给的影响而变化。勘测期间，场地地下水实测稳定水位埋深083357M，平均埋深217M，相应高程为104692104733M，地下水位变化幅度随季节变化，据区域地质资料，场地历史最高地下水位近地表。（2）地下水土腐蚀性评价本次勘测分别在2、17、18勘探点中各取水样1件进行水质腐蚀性分析试验，根据岩土工程勘察规范（2009年版）（GB500212001）第1221、1222、1223、1224条和附录G的有关规定与说明，场地环境类型为类，地层渗透性按A类考虑。根据水质腐蚀性分析试验成果，地下水中各离子含量变化范围及腐蚀性评价等级见表55331。表55331地下水腐蚀性分析评价成果表评价对象指标条件与离子类型各采样点分析结果范围值（MG/L）判定标准MG/L）腐蚀性评价SO42971717168300微腐蚀性MG2109034422000微腐蚀性环境类型（）OH043000微腐蚀性微腐蚀性PH值72074065微腐蚀性混凝土结构地层渗透性（A）HCO313979410MMOL/L微腐蚀性微腐蚀性CL（干湿交替）26005700100500微腐蚀性钢筋混凝土结构中的钢筋CL（长期浸水）2600570010000微腐蚀性综合评价场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均为微腐蚀性。根据附近煤气分输站资料，场地土对混凝土结构有微腐蚀性。5534地基评价（1）天然地基评价耕植土场地分布较为普遍，该层均匀性差，松散，含植物根系，工程性质较差，不可作建（构）筑物天然地基持力层。由于该层厚度较小，建议施工时予以挖除。黄土状粉土褐黄色，稍湿，稍密，具湿陷性，高压缩性。根据场地附近的煤层气分输站资料，该层黄土状粉土为非自重湿陷黄土，湿陷量1658MM,湿陷等级为级，轻微（具体湿陷性数据最终以本工程的试验数据为准）。地基土承载力特征值建议采用FAK90110KPA。当其强度、变形、厚度及均匀性等满足设计要求时，可作为一般建（构）筑物天然地基持力层。1细砂湿饱和，松散稍密，地基土承载力特征值建议采用FAK100120KPA，中等压缩性。当其强度、变形、厚度及均匀性等满足设计要求时，可作为一般建（构）筑物天然地基持力层。粗砂湿饱和，稍密，地基土承载力特征值建议采用FAK140160KPA，中等偏低压缩性。当其强度、变形、厚度及均匀性等满足设计要求时，可作为建（构）筑物天然地基持力层。粉质粘土可塑硬塑，地基土承载力特征值建议采用FAK150170KPA，中等偏低压缩性。当其强度、变形、厚度及均匀性等满足设计要求时，可作为建（构）筑物天然地基持力层。其它地层埋深较深不宜做为天然地基持力层。（2）人工地基评价当上部地层不能满足工程主要建构筑物对地基条件，或者需要消除黄土湿陷性时，需采用人工地基。消除黄土湿陷性可采用换填垫层法、碎石挤密桩。消除砂土液化采用碎石挤密桩等处理方法。根据勘测任务书要求，厂区主要建筑物单柱底部荷载初估6000KN，要求天然地基承载力特征值初估200KPA；余热锅炉及烟囱基础要求天然地基承载力特征值初估200KPA，空冷器钢平台基础要求天然地基承载力特征值初估250KPA，机力通风冷却塔基础要求天然地基承载力特征值初估200KPA。结合场地的的地层条件，采用天然地基不能满足厂区主要建（构）筑物对承载力的要求。本场地地下水位较浅，浅层地层承载力较低，可以考虑采用碎石挤密桩或CFG桩复合地基处理方法，也可考虑采用桩基础。碎石挤密桩、CFG桩可考虑以粉质粘土或粉质粘土作为桩端持力层。有关复合地基的施工参数以现场原体试验数据为依据。设计时也可结合建（构）筑物的上部结构形式和柱列线间距，采用混凝土预制桩或钻孔灌注桩，可考虑以粉质粘土作为桩端持力层。当采用混凝土预制桩，施工时在部分地段的粗砂和粉质粘土可能沉桩困难。根据地基土（岩）的物理力学性质，按建筑桩基技术规范（JGJ942008）表5351、表5352，将桩的极限侧阻力标准值QSIK和极限端阻力标准值QPK见表55341（其中，钻孔灌注桩参数按泥浆护壁钻（冲）孔桩取值）。表55341桩的极限侧阻力及极限端阻力标准值桩的极限侧阻力标准值QSIK（KPA）桩的极限端阻力标准值QPK（KPA）岩性名称混凝土预制桩钻孔灌注桩混凝土预制桩钻孔灌注桩耕植土黄土状粉土4038粗砂75751细砂2522粉质粘土7570细砂5550粉质粘土90852800900细砂60552500800粉质粘土959035001000注表中混凝土预制桩桩长按916M考虑；钻孔灌注桩桩长按1015M考虑。上述推荐值供参考，有关桩基的设计和施工参数、施工工艺等，应以试桩结果为准。6工程设想61全厂总体规划及厂区总平面规划布置611全厂总体规划6111厂址周边环境及电厂与周围工业企业的关系厂址距XX县城约75KM，除厂址南侧已建成的XX煤层气集输站，厂址周边无其他工矿企业。根据XXXX集团的总体安排，电厂原位于龙门河西侧，LCBM厂位于河东侧，后考虑到电厂和LCBM厂的厂前区及附属设施可共用，具有工艺流程互补、用地紧凑等优势，并能够有效的节省投资，故将两厂的厂前区及附属设施区集中设置在一处,两厂总平面统一规划。厂址区域将建成煤层气集输站、煤层气联合循环热电厂、煤层气液化厂（LCBM）、压缩天然气加气站（CNG）、液化天然气加气站（LNG）。国核电力规划设计研究院负责所有项目总体规划及电厂具体设计工作，陕西燃气设计院负责其他项目具体设计工作。其用地规划布置格局如下图所示本工程总体规划及总平面方案，按照电厂用地位于河东方案论述，位于河西的用地方案，仅做总平面布置。6112气源电厂气源来自厂址南侧的XX县煤层气集输站。6113电力出线本工程暂以220KV等级向东接至厂址东侧约1KM的XX变电站，最终接入系统方案待接入系统方案审查后确定。6114水源本期工程生产用水水源为地表水，生活用水接自市政生活给水管网，本工程水资源论证正在进行中，暂认为地表水作为生产用水水源是可靠的，也是可行的。6115电厂防洪厂址区域五十年一遇内涝水位尚未给出，目前厂区防洪暂按比河堤高3M考虑，即厂区室外地坪为10515M，可避免河流洪水位影响。最终方案待防洪评价专题报告审查后确定。6116电厂排水厂区排水系统分为雨水排水、生活污水和生产废水排水。厂区排水采用分流制，即生活污水管道系统，生产废水管道系统和雨水管道系统。厂区生活污水处理后用于厂区绿化用水。厂区生产废水由管道汇集后自流至生产废水调节池，处理为满足排放标准的工业废水后排至厂西侧河道。雨水管暂按自流排放考虑。厂区雨水经管道收集后多点排至厂区西侧的河流中。6117对外交通厂址东侧紧邻307国道，主要进厂道路及货运道路，均接自307国道。6118施工规划本工程施工区生产及生活区均位于厂址西南侧，即原电厂用地区，用地面积分别为44HM2和06HM2。612厂区总平面规划6121厂区规划格局1）建设规模本工程建设120MW等级煤层气联合循环热电机组，采用6B燃机双压卧式余热锅炉抽凝汽轮机，不考虑再扩建的条件。2）厂区总体布置格局本工程厂区总体布置格局主要根据以下条件确定A）气源在厂区东南侧，紧邻厂区，中间由30M宽绿化隔离带分开。B）厂区可利用场地为东南西北向，长约240M，宽约220M，基本为方形。C）厂区东侧紧邻307国道，对外交通均从该路引接。D）电厂与LCBM厂仅一墙之隔，LCBM厂位于电厂西北侧，两个厂共用厂前区。E）电厂采用直接空冷系统，风向对空冷平台朝向至关重要，目前厂址区域的气象资料尚未落实。如根据XX地区风玫瑰图，空冷平台可朝向南或东南方向较优；而考虑到厂区位于河谷区域，空冷平台布置宜平行于河谷方向，即空冷平台朝向东北或西南方向较优。F）厂区位于河西用地时，仅做总平面方案，不参与厂址位于河东用地总平面方案比较。根据以上分析，可确定厂区最优总体布置格局为厂前区、辅助设施区靠近LCBM厂布置、出入口靠近307国道布置、空冷平台朝向东北或东南、调压站靠近南侧集输站布置。根据以上总图规划布置格局，确定了以下三个方案，分别论述如下厂区总平面规划布置方案一详见FA04661KZ031）厂区主要建构筑物布置厂区建构筑物依厂区中部东北西南向主干道分为两排布置北侧一排主要为附属、辅助生产设施，自东北向西南依次为办公楼、综合楼、生活楼、水处理中心、综合水泵房、净水站、机力冷却塔。南侧一排主要为主生产区，自东北向西南依次为220KV屋内配电装置及网络继电通讯室、空冷平台、A列外变压器区、燃机汽机主厂房、余热锅炉及烟囱、污水处理设施、材料库及检修间、调压站。2）厂前区布置本工程厂前区与LCBM厂厂前区按照集中办公、统一规划布置考虑，厂前区布置在厂区北侧靠近LCBM厂及307国道，方便出入和集中办公的需求，该区分别布置了办公楼、综合楼、生活楼，三个建筑围合成一个小广场，办公楼位于广场前，正对主入口，形成良好的空间及景观效果。3）厂区出入口设置根据人货分流的原则，厂区设置两个出入口，均接至307国道电厂主入口位于厂区东北侧，货运出入口设在厂区东南侧。厂区总平面规划布置方案二详见详见FA04661KZ04方案二与方案一的主要区别在于空冷平台朝向东南，燃机、汽机厂房、空冷平台、配电装置等主要生产设施旋转90后布置在厂区西侧，辅助生产设施相应布置在主要生产设施东侧，厂前区布置在厂区最东侧。厂区总平面规划布置方案三详见详见FA04661KZ05方案三厂区布置在河西的位置，其主要生产设施靠近东侧河流侧布置，远离村庄，噪音影响最小，辅助生产设施布置在西侧，厂前区布置在最南侧，主要出入口向南接至216省道，货运出入口向东接至307国道，需要新建桥梁一座。6122厂区总平面布置方案比较及推荐意见总平面方案优劣对比如下A）方案一、二用地一样，技术指标相同。B）方案一主要生产设施远离LCBM厂，互相影响较小。C）方案一采用架空出线，方案二采用地下电缆出线，方案一投资较省。D）方案一、二空冷平台朝向，待气象资料更加明确后确定。F）方案三较方案一、二相比，在厂区位置上具有明显的劣势，在此不多做对比。综上所述，以上三个方案均是合理、可行的。本阶段结合业主意见，暂将厂区总平面布置方案一作为推荐方案。最终总平面布置将根据空冷气象观察数据进行相应调整。以下论述，均以方案一为基础。6123厂区竖向规划厂址区地势较为平坦，自然地面标高在1047810522M之间。综合考虑厂区地形及工艺条件，厂区竖向采用“平坡式”布置方案。由于目前厂址处50年一遇洪水位尚未给出，暂考虑厂址设计地坪标高为10515M。经计算本工程厂区填方量为982104M3，挖方量04104M3，护坡填方量为015104M3，总填方量为997104M3，挖方量04104M3。本期工程建（构）筑物基槽余土426104M3，可待基槽开挖后回填至厂区，用于厂区二次平整。本工程需外购土，按照最初松散系数为11考虑，需购土量约为584104M3。主要建（构）筑物标高如下主厂房室内地坪标高10520M办公楼楼室内地坪标高105215M除办公楼室内外高差为045M外，其余建（构）筑物室内外高差均为03M。62装机方案621机组选型原则为了鼓励和促进热电事业的健康发展，2000年1月原国家计委、经贸委、建设部和环境保护总局发布了新的关于热电联产的文件关于印发关于发展热电联产的规定的通知急计基础20001268号。规定中明确指出“热电联产具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益”，“各地区应结合当地的实际情况，因地制宜地制定发展和推广热电联产、集中供热的措施”，还进一步明确了“鼓励使用清洁能源，鼓励发展热、电、冷联产技术和热、电、煤气联产，以提高热能综合利用效率”。针对燃气蒸汽联合循环热电联产，文件中第十四条明确指出“积极支持发展燃气蒸汽联合循环热电联产”，而“以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统”，“具有效率高、占地小、保护环境、减少供电线损和应急突发事件等综合功能，在有条件的地区应逐步推广”。随着燃机技术的发展，以及国家能源结构的变化和对环保要求的提高，燃机电厂的发展势必会大大加速。燃气蒸汽联合循环装置以其建设周期短、启停速度快、污染物排放少和热效率高等诸多特点已成为目前电力调峰的主要手段之一，也是当前高速发展经济、加强环境保护和提高热能综合利用效率的措施之一。由于XX地区有充足的煤层气资源，因此本期工程优先考虑装设燃气蒸汽联合循环热电联产机组。选择机组型式及容量时要首先考虑满足热负荷的需求，其次要考虑煤层气的供应情况。为了提高机组热效率，达到提高能源综合利用率的目的，机组选型应根据热负荷需求进行。622燃气轮机比选燃气轮机分为工业重型燃气轮机和轻型燃气轮机。工业重型燃气轮机是专门为陆用发电而开发设计的，其特点是设备体积和重量较大，对燃料的适应性较强，既可燃用轻质油，也可燃用重油。机组启停也很快。工业重型燃气轮机的排气温度较高，当采用燃气蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较大，故汽轮机的发电出力和供汽量均较大，虽然该型燃气轮机单循环效率略低于轻型燃气轮机，但联合循环热效率略高。另外其设备的检修周期较长。工业重型燃气轮机既可带基本电负荷也可作调峰运行，如若两班制运行，则因启停次数多其寿命耗损将会比较严重。轻型燃气轮机系由航空燃气轮机派生，体积小，重量轻，设备部件精度高，对机组运行的环境条件要求也较苛刻。轻型燃气轮机启停迅速，单循环热效率较高，非常适宜于作调峰发电机组。轻型燃气轮机排气温度较低，当采用燃气蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较少，故汽轮机的发电出力和供热汽量均较小。另一方面，该型燃机初投资较高，而且燃气轮机的检修周期短，维修工作难度大，主要部件一般要返厂才能修理，运行维护费用较高。因此本工程考虑采用重型燃气轮机。根据机组容量，工程需配置2台40MW级重型燃气轮机组，主要机型有美国GE公司的PG6581B型燃气轮机，ABB公司的GT8型和西屋公司的251B10A型，性能参数详见下表。燃气轮机的型号与ISO性能参数厂家型号转速（R/MIN）ISO功率KW热耗率KJ/KWH热效率千瓦造格/KWGEPG6581B30004160011142323126701ABBGT863004850011342317432166西屋251B10A54204230011184321926005从上表中数据可以看出，GE的PG6581B型燃机其热耗率较低，热效率较高，其次为西屋的型251B10A和ABB的GT8型。GE的PG6581B型、ABB的GT8型和西屋的251B10A型的比价依次为26701USD/KW、32166USD/KW和26005USD/KW，可以发现，GE和西屋的两种型号比较接近，且比ABB的都要低。另外，在转速上，GE的是3000R/MIN，这与我国的50HZ用电要求是一致；而ABB和西屋公司的产品就需要进行速度转换。PG6581B型燃机已在南京汽轮电机有限公司实现了国产化，因此本阶段暂按南京汽轮电机有限公司生产的PG658