高井热电厂燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告

说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 1 页 燃气热电联产 扩建工程 初步可行性研究报告 (4 350 燃气供热机组 ) 说明书 1 概 述 大唐国际 高井热电厂是中国大唐集团公司唯一在京电厂，大唐国际发电股份有限公司全资电厂，地处北京市最西部的门头沟区与石景山区交界处，总装机 660建于 1959年，是全国最早按照扩大单元集中控制的火力发电厂， 1974年 6台机组全部竣工投产。曾被誉为“电力工业战线上的一面旗帜”。作为北京地区主力热电厂，北京电网骨干电源支撑点和重要热源点的高井热电厂至今已运行了 50 年。高井热电厂是首都电网 220千伏和 110千伏并联点的通道，供热面积 超过 1300万 平方米 。 自 2003 年以来，大唐国际发电股份有限公司先后投入 17 亿元资金对高井热电厂进行供热改造和 脱硫、脱硝、布袋除尘、煤棚封闭等环保综合治理。截止 2007年底， 高井热电厂所有环保设备全部投入运行，成 为国内第一家完全实现清洁生产的热电联产企业。环保排放指标全部达到北京市锅炉大气污染物排放标准，兑现了履行社会责任的承诺。 随着国家“节能减排”的政策和北京市新的环保排放标准的颁布实施 ， 高井热电厂 于 “十二五” 期间 扩建热电联产机组，确保稳定供热。 随着北京市逐步向国际化大都市 迈进，集中供热要求日益强烈。根据北京市热力公司的供热规划统计，目前北京市 (城八区 )集中供热需求量约 5 亿 平方米 ，而能满足集中供热的仅为 平方米 ，供热缺口相当大。 针对石景山地区，待开发面积很大，特别是首钢搬迁以及地块发展方向规划和环 境影响等各方面综合因素，其热负荷增长速度将会非常迅速。目前，京西沿线热负荷增长速度约为每年 800 1000万 平方米 ，高井热电厂现 1300万 平方米 的供热能力已远远不能满足热负荷需求。 随着北京地区经济的飞速发展，北京地区高峰用电需求接近 14240逐年增加，周边电厂只能提供 3870源支撑。外受电比例已达 2/3，接近 70%的电力靠 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 2 页 远距离输电方式送达北京负荷中心，这对北京的供电安全极为不利。 高井热电厂扩建工程全部竣工投产后，增加了北京电网主力发电机组，减少了北京地区外受电比例，改善了北京电力供需平衡， 加强了受端电网电源支撑，提高了北京供电可靠性，同时增强了抵御自然灾害和突发事件的能力。 高井热电厂 扩建 工程计划分二期建设，计划一期 4台 350012年 初投入使用 。 二期在厂区西南侧 规划 建设 2台 350 任务依据和工作概况 任务的来源及编制依据 (1) 大唐国际发电 股份 有限公司委托书 (2) 火 力发 电厂初步可行性研究 报告 内容深度规定 53743) 火电工程限额设计参考造价指标 (2008年水平 ) (4) 火力发电厂设计技术规程 (5) 燃气 蒸汽联合循环电厂设计规定 5174 初步可行性研究主要设计原则 厂区总布置 总平面布置方案为：在 石景山区 高井热电厂 新购置的 160亩地布置 4 350组。该处紧邻 高井热电厂 ，与该厂仅一墙之隔。要充分考虑直接空冷对气象要素的要求 。 本期按 4 350行总平面布置方案设计。 现有厂区规划 2 350 热机专业 按 4 350冷 或水冷 机组考虑，根据需要同步 建设 脱硝 装 置 。落实热负荷，进行装机方案研究。 主厂房结构按钢筋混凝土结构考虑。 化学水处理系统 根据高碑店污水处理厂二级排放水供水， 按 厂内深度处理考虑设计水处理系统。 电气部分 应根据电力负荷的发展趋势，论述电厂的作用和建设的必要性。出线电压按 220机组的出线方案提出推荐意见。电气主接线方案应根据电厂接入系统方案确定。 供水排水系统 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 3 页 电厂冷却系统按高碑店污水处理厂二级排放水供水，厂内深度处理考虑，官厅水库水备用，分析推荐供水方案，冷却系统按直接空冷 或 水冷 考虑。 环境保护 根据全厂污染物排放情况进行计算，落实本期工程污染物减排量及北京市环保标准的要求。 机组年利用小时数 年发电利用小时数暂按 4000 小时计算。 技术经济 投资估算按 2008年指标 主厂房部分按类似工程的指标，主厂房以外按各专业提供的资料进行估算和分析。 建设轮廓进度为 2010 年 10月 1日开工， 2012 年 6月 1日第一台机组投产， 2012年 10月 1日 第 二台机组投产。 20个月第一台机组投产发电，总工期 24个月。 原电厂概况 电厂规模及机组状况 电厂规模 高井热电厂地处北京市石景山区，距市中心约 30京津唐电网负荷中心，是保证北京安全供电的重要电源支撑点，也是北京市集中供热，解决北京市西部小锅炉环境污染的供热中心。电厂始建于 1959年， 1974年全部竣工，总装机容量 660三期建成，包括 6 台 110汽式汽轮发电机组和 8 台高温高压燃煤锅炉。机炉具体配置如下： 1、 2 号 110轮发电机组，配 1 220t/h 高温高压煤粉锅炉，两炉一机； 3 110轮发电机组，分别配 5 410、 430t/h 高温高压煤粉锅炉，一炉一机； 机组状况 (1) 锅 炉 型式：单汽包、自然循环、固态排渣煤粉炉；锅炉原始设计参数如下： 名 称 15额定蒸发量 (t/h) 220 410、 430 主蒸汽压力 (蒸汽温度 ( ) 540 540 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 4 页 效率 (%) 90 90 每台炉小时耗煤量 (t/h) 州 )同 ) 州 )同 ) (2) 烟 囱 1炉烟气经一个公用的烟囱排放， 5、 6 号炉公用一个烟囱， 7、 8 号炉公用一个烟囱，烟囱高 120 米，出口内径 6米。 (3) 供热改造工程工程实施后，机组改为热电联产单抽凝汽式汽轮发电机组，每一台机组热经济指标： 1） 全年供热量 105） 全年发电量 109h 3） 供热标准煤耗 J 4） 供电煤耗 398g/h 5） 发电热效率 6） 全厂热效率 2005年 供热改造工程 完成 后，全厂 6 110中按 4 台机组带基本热负荷和 2 台带尖峰热负荷设计，全厂额定供热量为2512GJ/h(600h)。 原有电厂燃料来源 根据电厂实际燃煤为大同、朔州等地的煤。电厂提供的典型的煤质如下： 项 目 单位 朔州煤 大同煤 低位发热量 J/到基灰份 水份 燥无灰基挥发份 原有电厂水源 原有循环水及工业水的补水水源取自永定河引水工程渠道，永定河引水渠距电厂 区及生活区生活用水使用距电厂约 3源地共有 4眼深井，并建有二条 钢管，专给高井热电厂供水。但由于北京地区地下水位下降，高井热电厂又在厂区附近打了两眼深井，供厂区及生活区生活用水 。 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 5 页 原有电厂交通运输 铁路：电厂铁路专用线在丰沙线三家店站已经接轨。 公路：厂址东南侧排洪沟的东 侧为电厂路， 该路东北连石门公路 ，西南通双峪路。并连接石景山发电厂和高井热电厂。厂址西南侧有双峪路， 该路西北通石门公路 ，西南通阜石路。双峪路、 石门公路为二级公 路 。厂址外部交通十分方便。目前厂区内已有完整的道路系统，电厂的主干道已与市区主要干道相接。 原有电厂大气污染排放状况 高井热电厂从 2002 年开始进行了环保综合治理，各项环保指标均达到了国家排放标准，烟尘排放浓度截至 2007年底已全部 满足北京市地方标准 39炉污染物综合排放标准 时段的排放限值， 2008 年上半年完成了脱硝系统改造，全厂烟气污染物排放浓度均可满足北京市排放标准 时段的排放限值。 原有电厂灰及灰渣处理 高井热电厂全厂 8 台炉的除尘器全部改为布袋除尘器，灰渣处理方法如下： 输送方式 飞灰封闭式正压气力输送至贮灰库；炉渣为水力至脱水渣仓，水为循环使用 贮存方式 封闭式贮灰库、渣仓储存，汽车外运至综合利用用户 综合利用及处理 方式 厂内原设有干灰分选设备，灰渣均由专门粉煤灰公司统一包销用于 建工建材。 原有电厂总体布置 高井热电厂现有装机容量 6 110炉 8台。自 1961年到 1974年陆续建成投产。电厂厂区用地约 31 主厂房布置在厂区中央部位。汽机房，固定端朝东南，扩建端朝西北，锅炉房朝西南。 110220外配电装置布置在主厂房东北侧。煤场及卸煤设施布置在主厂房西南侧。辅助、附属生产建筑布置在主厂房固定端东南面。厂区总平面布局呈三列式布置。电厂厂前区、主要出入口布置在厂区东南侧。 项目建设的必要性 (1) 北京市供热的迫切需求。 (2) 优化电力结构 (淘汰小机组，建设高参数大容量供热机组 )，促进电力节能降耗的需要。 (3) 减少污染物排放的需要。 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 6 页 (4) 提高北京电网电压支撑以及满足京津唐电网负荷不断增长的需要。 (5) 节约水资源的需要。 (6) 美化城市景观，建设和谐社会，改善附近居民生活的需要。 (7) 土地资源利用的需要。 (8) 循环经济的需要。 (9) 保持区域经济增长的需要。 研究工作的主要工程设计目标 (1) 选择 350热机组最大限度的节约能源消耗，提高机组整体效率。 (2) 采用国际先进环保技术，环保排放标准要优于欧洲现行标准，达到北京市地方标准要求 。 (3) 使用城市再生水，最大限度的节约北方地区现已十分紧缺的水资源。采用直 接空冷技术，最大限度的节约水资源。 工业废水、生活污水经过厂内深度处理，实现循环使用，做到污水“零排放”。 (4) 选择使用当前世界上最先进的自动化控制系统，最大限度的体现科技含量 。 (5) 控制噪声污染，设备选型要采用超低噪声设备，完善防噪措施，实现厂界噪声达标。 (6) 符合城市总体规划，精心设计，在满足建设用地需求下，合理利用土地资源，减少 用地。 (7) 建筑设计上要体现美学理念，建筑新颖，更多的体现现代建筑的风格，达到与周边地区和谐。 (8) 满足社会需要，承担社会责任，提供清洁电力，提高首都电网安全可靠性。 (9) 缓解北京西部地区集中供热的供需矛盾，提供经济、环保、安全热源，创建美好生活。 (10) 厂区总平面布置在建厂条件可行的条件下优化工程方案，认真分析不同建厂条件和不同方案对投资和运行费用的影响，以成本最低为原则。 根据以上设计目标，我们提出本工程的总目标为：把本工程建设成为绿色环保型 城市 示范 电厂。 研究范围 按 初步可行性研究深度规定的要求，对本工程的基本建厂条件进行研究，包括 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 7 页 水文气象、工程地质、水文地质、 气 源、厂区总平面布置、公路、环境保护、电力系统。并对接入系统、燃料运输、厂区总平面布置、供水、供热、环境保护等设计方案进行原则性阐述，提出初步投资估算和经济效益分析。 2 电力系统 电力系统 概况 华北电网现状 华北电网由京津唐电网、河北南部电网、山西电网、内蒙西部电网和山东电网组成，供电区域包括北京、天津两直辖市和河北、山西、山东三省及内蒙古自治区西部地区。 截止 2008 年 ， 华北电网已 有 500电 站 79 座， 变压器 151 台， 总变电容量约 119660网 500路 229 条，线路总长 约 其中京津唐 电网已有 500 23座， 变压器 52台， 总变电容量约 44910 截止 2008 年 ， 华北电网 网调及各省调直调装机容量达 电 (含抽水蓄能 )电 调装机容量中直接接于500统的容量达 49090中京津唐 电网 直调装机容量达 38219中火电36999电 1220调装机容量中直接接于 5009960 2008 年 华北电网从东北电网 净 受电 津唐电网向 山东 2008年华北电网最高发电负荷为 114020比增长 2008 年，华北 500网已形成以京津冀区域为受端负荷中心，以内蒙西部电网、山西电网为送端，省网间西电东送有 11 回 500路 (不包括托克托、岱海、上都等直送线路 )的较坚强电网；山东电网电力供需基本自平衡，通过辛安聊城双回 500 华北电 网内主要电力走向为西电东送、北电南送。华北电网共有七个西电东送通道：内蒙古电网外送通道由丰万顺双回路、汗海沽源太平双回路组成；托克托电厂外送通道由托克托浑源安定 (霸州 )4回路组成；山西电网外送通道由大房双回、神保双回、侯石单回、潞辛双回共计 7 回组成。上都电厂承德的双回500 在华北电网内部，京津唐电网、河北南网、山西电网、蒙西电网和山东电网均已形成各自较强的 500干电网。山西电网以大同至运城的南北之间 500回 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 8 页 线路组成华北电网西部纵向通道；河北南 网以保北至辛安的南北之间 500回线路组成华北电网中部纵向通道，并通过房保双回向北延伸至京津唐电网；由京津唐电网的姜家营安各庄芦台滨海线路和河北南部的黄骅沧西武邑辛安线路逐渐形成华北电网南北之间的第三纵。华北电网“七横三纵”主网架格局已初具规模。 到 2008年 底华北 电网 地理 接线 示意 如图 北京电网现状 北京电网位于京津唐电网的西部，除承担为首都供电的任务外，还向相邻的天津、唐山等相邻的京津唐东部电网、河北省部分地区转送西电东送电力，在京津唐电网中处于十分重要的地位 。 到 2008年底，北京电网 50022020京电网共有 11054座，变电容量 500电所 9座， 2205座。 北京 地区电网统调电厂 19 座，装机容量 中，电装机容量 213水蓄能装机容量为 800电装机容量为 到 2008年底，北京地区累计供电量 去年同期的 整点最大负荷 去年整点最大负荷 瞬间最大负荷 去年瞬间最大负荷 随着京津唐电网的不断扩大和发展，北京电网原有的 500网结构也在逐步发生变化，随着 2008 年朝阳站、门头沟站、兴都站的投产，北京目前形成了昌平 顺义双回、顺义 通州双回、通州 安定单回、安定 房山单回、房山 门头沟单回、门头沟 昌平单回的 500网。中心城区有城北、朝阳、兴都 3 个500由 500网上的两个不同方向的枢纽站提供电源。 500网和区外有 8个联络通道，分别为张南 昌平双回、大同二厂 房山双回、房山 保北双回、浑源 安定双回、盘山电厂 通州单回、万全 顺义三回、太平 顺义双回、津北郊 安定单回。 目前北京 220网正常方式下断开石吕双回、苑老双回、华营双回、上清三回、东奥双回，分为 5 个分区运行，分别为昌平 城北分区、城北 顺义 通州分区、通州 安定分区、兴都 房山 门头沟分区、门头沟 昌 平分区。正常方式下珠聂双回备用和张家口电网断开电磁环网，韩涿双回备用和河北南网断 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 9 页 开电磁环网，安龙单回备用以满足安定 220母线运行，龙河由霸州方向提供电源，大屯由安定方向提供电源，北京电网和廊坊南部电网断开电磁环网，廊坊北部电网通过三河 北寺线路和北京电网保持联系，蓟北双回备用和天津电网断开电磁环网。 2008年北京电网接线图如图 电力市场预测 京津唐地区属华北经济发达地区，目前京津唐电网电力供需基本平衡。预计今后十年，京津唐地区经济将继续保持平稳发展，用电量也将稳定增长。 近年来，京津唐地区夏季持续高温高湿天气，使空调制冷负荷增势迅猛，导致夏季负荷水平升高，出现夏、冬两个用电高峰季。近 几年， 京津唐电网最高供电负荷均出现在夏季。今后气候对供电负荷的影响将增大。 根据华北各地区国民经济发展目标，分析电网历史情况、特别是 1990 年以来的用电量情况，对京津唐电网全社会用电量和发购电负荷进行了预测。根据 华北电网规划负荷预测 ， 2010年京津唐电网全社会用电量预计达 2710亿 高发购电负荷预计达 42600京电网社会用电量预计达 426亿 高发购电负荷预计达153002012 年京津唐电网全社会用电量预计达 3290 亿 高发购电负荷预计达 52500京电网社会用电量预计达 950 亿 高发购电负荷预计达17700津唐电网负荷发展预测见下表所示。 表 京津唐电网及北京电网用电量、负荷预测结果 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 全社会用电量 (247600 271000 298600 329000 353400 379700 408000 其中：北京 77000 85000 90000 95000 100000 105300 110800 最高发购电负荷 (38400 42600 47292 52500 56889 61646 66800 其中：北京 14200 15300 16600 17700 18700 19800 21000 装机安排及电力平衡 电源建设情况 由于煤炭、水利等资源的限制，京津唐电网无法依靠本地区电源建设来满足电网电力负荷的需求，从西部能源基地山西、内蒙及西北地区接受电力来满足本地区 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 10 页 电力负荷的需求已成必然趋势。 根据国家发改委 批准和列入优选的电源项目 ，列出京津唐电网 2009 2015年 电源装机安排见 表 示 。 表 京津唐电网电源项目 单位： 目 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 京津唐电网合计 5866 4591 1230 1596 750 1350 1198 (一 ) 水电 /蓄能 600 600 丰宁抽蓄 600 600 (二 ) 火电 5317 3417 980 300 1 大同三 期 1320 2 津东北郊供热 660 3 北疆 1000 1000 4 唐山新区热电 600 5 张家口热电 300 300 6 宣化热电 330 330 7 军粮城五期 350 350 8 曹妃甸一期 600 9 首钢自备 507 507 10 北塘热电 330 330 11 天津南疆热电 300 300 12 开滦煤矸石 600 (三 ) 其他电源合计 549 50 50 750 电机组 549 50 50 750 电力平衡 电力平衡原则 (1) 考虑到联网效益，京津唐电网的备用容量按最高发电负荷的 18%计。 (2) 对于电源中的燃机、油机、小水电等按受阻容量计入。因各种原因不能按额定容量发电的机组的少发部分按受阻容量考虑，在平衡中扣除。 (3) 新投产机组当年不能完全发挥作用，在平衡中当年投产容量计入 1/3 1/2。 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 11 页 (4) 凡电力直送京津唐电网的电厂，均计入京津唐电网平衡。 (5) 风电机组不参加电力平衡。 京津唐电力平衡 根据前面负荷预测和装机安排，对京津唐电网作出相应的电力平衡。京津唐电网电力平衡结果见 表 表 京津唐电网的电力平衡 结果 单位： 号 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 最高发购电负荷 38400 42600 47292 52500 56889 61646 66800 2 需要发电装机 45312 50268 55804 61950 67130 72742 78824 3 新增装机容量 5866 4591 1230 1596 750 1350 1198 4 网对网送受电 4450 3150 3150 3150 3150 4150 4150 5 规划从特高压交流受电 0 0 500 500 1500 1700 4300 6 呼盟直流送唐山 0 0 0 4000 4000 4000 4000 7 外蒙直流送天津 0 0 4000 4000 4000 4000 4000 8 外蒙直流送霸州 (京津唐 ) 0 0 0 0 0 0 0 9 装机盈亏 1131 215 689 7892 京津唐电网电力平衡结果显示， 仅 计入发改委已核准的和 同意开展前期工作 的电源 项目， 考虑 从 蒙西电网 、山西电网、东北电网受电，扣除转送山东电网和河北南部电网电力 后，并 考虑特高压受电后，京津唐电网“十一五”后两年电力基本平衡，进入“十二五”后， 2011 2013 年电力缺额 2008002014 年、 2015 年京津唐地区缺少装机 57457892 北京电网电力平衡 北京 电网电力平衡结果见 表 由北京电网电力平衡可以看出，考虑北京电网中 发改委已核准的和 同意开展前期工作的电源， 2010 年北京电网装机市场空间约122202012年北京电网有装机空间约 143002015年有装机空间 17000考虑从 500千伏电网和特高压受电以满足北京电网的负荷需求。 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 12 页 表 北京 电网的电力平衡 结果 单位： 号 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 最高发购电负荷 14200 15300 16600 17700 18700 19800 21000 2 需要发电装机 16756 18054 19588 20886 22066 23364 24780 3 新增装机容量 0 300 600 0 600 600 0 4 年末可用装机 5683 5833 6283 6583 6883 7483 7783 5 装机盈亏 12221 14303 15881 接入系统方案 电厂本期 4 350组暂考虑以 220考虑 以 3 4回 220 具体方案待接入系统设计审查后确定。 系统对电厂的要求 电气主接线 系统对电厂电气主接线没有特殊要求。 短路电流水平 电厂本期电气设备短路水平可按不小于 50择。 机组功率因数 建议电厂机组应具备满负荷时功率因数在 相 ) 相 )运行的能力。 系统调峰对电厂的要求 要求机组在非供热期调峰能力应不小于额定容量的 60%。 项目建设必要性 (1) 满足北京电网负荷需求 京津唐电网是 华北电网的负荷中心之一，北京电网是京津唐电网中电力负荷发展较快的地区，随着北京城市规模扩大，用电负荷的持续高速增长，加上本地电源 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 13 页 建设受燃料运输、水资源及环境等条件的制约，北京电力供需平衡问题越来越突出。根据北京电网电力平衡， 考虑北京电网中 发改委已核准的和 同意开展前期工作的电源， 2010 年北京电网装机市场空间约 122202012 年北京电网有装机空间约143002015年有装机空间 17000因此，本工程的建设对改善北京的电力供需平衡，提高北京供电可靠性，改善地区供电质量均具有积极意义。 (2) 满足北京地区供热的需要 本工程的建成投产， 满足市区中心西部及海淀、石景山、门头沟地区的供热需求， 符合国家“热电联产”政策 。 (3) 为北京电网提供必要的电压支撑 随着北京城市规模扩大，用电负荷的持续高速增长，加上本地电源建设受燃料运输、水资源及环境等条件的制约，北京电力供需平衡问题越来越突出。从 1980年开始，北京地区的电力供应不能满足地区需要，逐步扩大从区外受电，而且受电比重越来越高。 1990 年，北京的外受电比例在 30%左右，为了保证北京的供电安全，加强了电网建设，形成了 220网结构，并开始建 设 500络接受西部电力；2000 年，北京电的外受电比例达到了 60%左右，为了保证北京的供电安全，继续加强 500网建设，形成北京 500网，并且加强北京 500网与天津、河北南网等外区电网的联系，增强电网共同抵御大事故的能力；目前北京地区的区外受电比例已经达到 2/3，接近 70%，在这种情况下，为了保证北京地区的供电安全，华北电网公司又进一步加强北京 500网与外区电网的联系，形成京津冀 500网，并适当断开北京部分 50000路电流，提高设备安全水平。 在北京地 区外区受电比例逐年增加的情况下，本工程的建设，增加北京电网的主力发电机组，这无疑对改善北京的电力供需平衡，加强受端电网电源支撑，提高北京供电可靠性，改善地区供电质量均具有积极意义。 为满足北京电网的安全稳定供电的要求，在北京地区建设一定容量的支撑电厂是十分必要的。北京电网内部电源支撑严重不足，在夏季大负荷期间更为突出。因此，在增加西电东送容量的同时，应相应增加北京电网的大电源支撑，特别在北京负荷中心周边地区合理布局必要的大电源，本工程位于北京的负荷中心，其建设将增加北京电网 220统的大电源支撑，增加电 压稳定储备，可有效地增加正常及事故情况下的受电能力，防止发生电压崩溃和频率崩溃。 (4) 满足北京地区 环保 的需要 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 14 页 本工程采用机组效率高、能源利用率高、环保指标高的大型燃气 以提供清洁的电力、热能，本工程的建设大大减少区域供热小锅炉房的建设，减少大大小小烟囱的建设，有利于改善城西地区的空气质量和城市景观，有利于绿色北京建设。 因此，本工程的建设有利于优化电力结构，提高本地区的供电可靠性，促进电力节能降耗减排，满足北京电网负荷和供热需求，更为受端系统提供无功电压支撑、提高严重故障时 系统的支撑能力，因此该工程的建设是必要的。 大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告说明书北京国电华北电力工程有限公司第15页辛安河南省益都山东省省徽安枣庄江 苏沂蒙泰山华德郓城聊城电厂聊城邹县长清济南淄博淄川滨州省潍坊日照海崂山莱阳黄海黄嘉祥运河汶上内蒙古自治区包头呼和浩特陕西省河北省山东省渤海河北省山西省天津北京太原阳泉长治晋城运城邯郸邢台石家庄衡水保定沧州唐山秦皇岛承德张家口达拉特永圣域宁格尔托克托大同二厂雁同神头二厂侯村临汾蔺河邯峰至河南廉州霸州保北西柏坡吴庄滨海北郊安定房山昌平沙岭子万全顺义盘山姜家营至高岭神头一厂浑源沧西蔚县高新乌海运城安各庄清苑晋中榆社布日都汗海河曲榆社定洲吉兰太德岭准格尔霍州古交兆光王滩岱海承德上都潞城王曲黄骅沧东石北上安武乡丰镇丰泉城北 008年华北500步可行性研究报告 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 16 页 榆管营莲花池定福庄上庄怀柔至太平李遂顺义北寺至三河昌平十三陵至张南东北郊太阳宫北三环北四环朝阳门孙河西沙屯清河知春里西直门八里庄高井电科院至万全高丽营通州台湖至北郊2 2 0 k V 变电所5 0 0 k V 变电所火电厂2 2 0 k V 线路5 0 0 k V 线路1 1 0 k V 变电所2 2 0 k V 电缆图 例王四营华能老君堂左安门长椿街草桥王府井南苑安定大兴芦城白庙吕村张仪房山石景山西大望至京西至大同二厂燕化东风韩村河聂各庄至保北宝山荣华通州平谷三热城北黄寺下庄八达岭昆玉河奥运村红军营青云店阎村北垡头密云朝阳兴都回龙观东升去淑阳草厂2 x 1 8 02 x 1 8 02 x 1 8 02 x 1 8 02 x 1 8 03 x 1 8 03 x 1 8 03 x 1 8 0门头沟仁和至浑源至大屯至龙河京阳电厂郑常庄4 x 1 8 0至蓟县至涿州至盘山图 北京电网 2008 年现状示意图 大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程 初步可行性研究报告 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 17 页 3 热负荷 热负荷现状 西地区供热现状 目前北京市西部供热主要以市政集中供热、燃气或燃煤锅炉房为主。 北京市集中供热西部管网运行系统为：高井热电厂、石景山热电厂作为西部管网的基本负荷热源和双榆树供热厂联网运行。 近几年来，北京市经济 、 建设迅猛发展，集中供热负荷增长迅速，需求量远大于实际供热能力。北京市西部现有的集中供 热热源已全部达到最大出力。 随着近些年来治理工作的力度加大，北京市城区目前基本已经取消了 20 吨 /时以下的燃煤锅炉房，目前市区西部还存在一些 20 吨 /时 以上燃煤锅炉房。 针对这些锅炉房的整合方案，目前相关部门已经开始着手制定。其中有一部分肯定会由市政热网来接纳。 综上所述，为了保障北京市的发展，实现北京市治理大气污染的目标，有必要对西部现有热源进行改、扩建，新建大型热电联产源点，积极发展热电联产，加强大型热源支撑。 高井电厂供热现状 北京高井热电厂始建于 1959年， 1974年全部竣工，安装有 6台 110汽式汽轮发电机组和 8台高温高压燃煤锅炉，总装机容量 660满足京西地区集中供热需求，电厂在 2002 2004 年间将凝汽机组改造为采暖供热机组， 现在 供热面积 已超过 1300万平方米。目前，京西沿线热负荷增长速度约为每年 800 1000万 平方米 ，供需矛盾很大，电厂的供热能力已远远不能满足热负荷发展需求。 高井 热 电厂实施扩建工程的必要性 随着经济社会的快速发展， 城市规模不断扩大，相应的供热需求增长非常迅速，同时也充分暴露了集中供热热源不足的问题。 2007 2008 采暖季北京市集中供热西 部热网中的高井热电厂已经处于最大出力状态，并且电厂内的备用机组也投入使用，这对整个供热区域的用户用热安全极为不利。 北京城市总体规划 (2004 )中对北京市中长期发展进行了详细的说明。其中供热需求发展规划说明 :2000市供热面积年均增加 3200万平方米，年均增长 按照此种增长方式发展，到 2010 年全市城镇供热需求不低于 2020年达到 10亿平方米。 大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程 初步可行性研究报告 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 18 页 北京集中供热管网已经是全国最大的热力管网，目前供、需存在严重的不平衡，集中供热热源点建设跟不上城市建设的发展 速度。一些没有纳入市政管网的地区还在建设区域供热锅炉，城市 建设的快速发展对集中供热热源需求极大。具体到北京西部，市政集中供热面积预计到 2010 年以前将还要新增 2400 万 平方米 ，到 2020 年要新增面积将达到近 1 亿 平方米 。根据北京城市总体规划，北京市域范围内 将构建起“两轴两带多中心”的城市空间结构。规划中的石景山区与门头沟新城共同构成城市西部发展带的重要节点，是城市综合服务中心之一，同时也是文化娱乐中心和重要旅游地区。因此根据北京西部地区的供热现状及首钢搬迁后 8 平方公里需要集中供热和未来发展规划需要新的热源 ，北京高井热电厂作为目前西部地区主要热源点之一，对其现有热源进行扩建，新建大型热电机组，这对实现市政发展规划，改善地区环境质量，节约能源都具有重要意义。 热负荷分布 北京热力集团初步规划了高井热电厂扩建供热规模，主要供热区域为北京城市中心区西部及海淀区、石景山区、门头沟区。规划的主要热负荷是： 1) 替代规划供热区域内现有小锅炉的热负荷。 海淀区、石景山区、门头沟区。目前该区域共有燃煤锅炉房 165 座，燃煤锅炉359 台，年耗煤量为 吨，供热面积 2857 万平方米 (详见表 1)。该热负荷可以由 高井热电厂新热源替代。 表 1 燃煤锅炉汇总表 行政区县 燃 煤 面积 (万 平方米 ) 住宅 (万 平方米 ) 锅炉房 (座 ) 锅炉 (台 ) 海淀 9 206 石景山 18 门头沟 8 135 小计 65 359 2) 石景山区新规划热 负荷， 新增供热面积 2000万平方米。 3) 门头沟区新规划热负荷 。 根据门头沟新城城区的划分及部分城区控制性详细规划，门头沟新城 2012年 新增集中供热面积 1200万平方米，到 2020年总建筑面积为 2650万平方米。 大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程 初步可行性研究报告 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 19 页 4) 北京市中心区西部规划热负荷 。 包括海淀区在内的北京中心区西部地区到 2010 年将新增供热面积 2400 万平方米。到 2020年要新增面积将达到近 1亿 平方米 。 西部规划供热范围预测图 从上述可知，近期热负荷总量达 8357万平方米，远期热负荷总量可达 方米。北京市西部现有高井热电厂和京能热电有限公司以及一些燃煤小锅炉总供热能力仅 4057万 平方米 ，由此可见高井热电厂扩建是十分必要的。 本工程将为新增热负荷 提供热源。 目建设必要性 足北京地区供热需求 根据北京市 四大热电中心规划 ， 高井热电厂 扩建 热电联产机组，新机 组 建成后可提供 2100万平方米 供热面积 ，为北京市提供清洁的热源支撑。 高井 五里坨地区 门头沟地区 上地 现状热负荷区域 先期热负荷区域 二期热负荷区域 大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程 初步可行性研究报告 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 20 页 目前，北京城市热网中的热电厂和尖峰锅炉房均已达到设计负荷，供热设施已经超出力运行。现在不仅缺少供热发展所需的热源，而且一旦某个热电厂或锅炉房的供热设施出现问题，都会因热源缺少而影响供热，这种供热方式存在很大风险。因此，高井热电厂扩建工程可为北京西部增加一个安全、稳定的热源，缓解当前热负荷供需紧张的矛 盾。 高能源利用水平，促进节能降耗减排 随着国家对节能、环保的高度重视，提高能源利用率、发展高参数、大容量、高效率的发电机组已成为当今乃至今后火电机组的发展方向。利用高参数大容量机组 实现 “节能减排”是目前供热机组的发展方向。 目前国家制定了相应的政策，大力支持热电联产集中供热。为实现我国能源的可持续发展战略，提高能源的综合利用率、实现节能减排、达到改善环境的目标，国家发改委、国家环保部等部委在关于发展热电联产的规定（急计基础 20001268号）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。热电厂的建设是城市治理大气污染和提高能源利用率的重要措施，是集中供热的重要组成部分，是提高人民生活质量的公益性基础设施”。 采用燃气 以发展热电联产，提高能源的利用率，缓解由燃煤发电引起的环保压力，改善首都北京的大气环境质量。既可以满足供热需求，也可以达到环保的要求。 本工程建设规模 本 期 工程建设规模为 4 350燃机组成的燃气 蒸汽联合循环发电供热机组。工程建成 后，机组供热能力 1086当于 934h)，折 合供热面积约为 2100万平 方 米。 热介质和参数 本工程供热仅考虑采暖热负荷。热网供回水温度暂按 130/70计算，热网循环水量约 16000t/h。 4 燃料供应 燃料来源 本 工程 燃料采用陕京 三 线天然气 (暂定 )。陕京第 三 条长输天然气管线的设计能力使每年输送到北京市的天然气将达到 150 170 亿 该 管线最迟于 2010 年 年底投入商业运营。 大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程 初步可行性研究报告 说明书 北京国电华北电力工程有限公司 第 21 页 燃料分析资料 天 然气成 分表如下 (摩尔百分比 )： 成分 23452 e 组 分 位发热量 32720： 20条件下 ) 燃料消耗量 当燃用上述天然气，天然气的耗量见下表： 季节 指标 冬季采暖期 非采暖期 全年合计 每台燃机小时耗气量 (h) 82861 77544 有效利用小时数 (h) 2880 1120 4000 4 台燃机 耗气量 ( 108、 20条件工况下的标准立方米； 2、 天然气燃料的低位发热量为 3、 非采暖期考虑机组起停、低负荷和老化因素，气耗增加 10%。 5 建厂条件 厂址概况 大唐 高井热电厂 扩建工程燃气 联合循环 机组 厂址 ， 位于北京市石景山区 高井热电厂 厂区西侧，距北京市区约 30 高井热电厂 厂区东南隔鬼子山距石景山发电厂约 厂址 西南有永定河自西北向东南流过，距电厂约 其 间有石门公路及丰沙铁路线 ，双峪公路沿河与厂址相邻， 高井热电厂 北、东北方向有永 定河引水渠环绕 。