某煤焦化能源有限公司热电联产综合利用项目可行性研究报告.doc

能源有限公司热电联产综合利用项目 可研阶段 xxxx煤焦化能源有限公司热电联产综合利用项目煤焦化能源有限公司热电联产综合利用项目 可行性研究报告可行性研究报告 xxxx新能源股份有限公司 2014年06月 批准： 审核： 校核： 编制： i 目目 录录 1. 概述.1 1.1项目背景1 1.2项目单位简介2 1.3研究范围和分工2 1.4可行性研究报告编制单位3 1.5项目概况3 2. 电力系统部分.6 2.1电网概况6 2.2接入系统方案6 2.3电气主接线7 3. 热负荷分析.8 3.1供热现状8 3.2设计热负荷8 3.3供热方式9 3.4凝结水回收情况9 4. 燃料供应9 4.1燃料供应9 4.2石灰石11 4.3锅炉点火燃料11 4.4燃料运输方式11 4.5电厂灰场11 5. 机组选型及供热方案.12 5.1机组选型及方案比较12 5.2供热方案15 6. 厂址条件16 6.1地貌概况16 6.2工程地质、地震烈度资料17 6.3气候条件17 6.4交通运输条件17 7. 工程设想18 7.1总图运输部分18 7.2燃料输送系统20 7.3热力系统23 7.4燃烧系统25 7.5主厂房布置26 7.6灰渣系统28 ii 7.7化学水处理部分29 7.8电气部分31 7.9水工部分32 7.10热工自动化部分34 7.11建筑结构部分37 7.12采暖、通风及空调系统40 8. 消防部分44 8.1概述44 8.2设计依据44 8.3消防设计的主要原则44 8.4火灾报警及控制系统44 8.5建筑物与构筑物要求45 8.6发电车间的消防措施45 8.7消防给水系统46 9. 环境保护46 9.1厂址与环境现状分析46 9.2环境保护设计采用的标准47 9.3拟建项目排放污染物情况分析48 9.4生态环境保护措施分析49 9.5拟建项目对生态环境的影响评价50 10. 资源利用与节能分析.52 10.1资源的综合利用52 10.2节约能源措施52 10.3节约原材料53 10.4节约用水54 11. 劳动安全与工业卫生.54 11.1设计原则54 11.2劳动安全及工业卫生设计中采取的主要防范措施 55 11.3防尘、防毒、防化学伤害60 11.4防电伤、防机械伤害及其他伤害62 11.5防暑、防寒、防潮63 11.6防噪声、防振动64 11.7其他安全措施66 11.8劳动安全及工业卫生机构与设施67 11.9综合评价67 12. 组织机构和人员编制.68 12.1发电分厂的运行管理及组织机构68 12.2供热发电机组的设计定员68 13. 项目实施的条件和轮廓进度69 13.1施工场地69 iii 13.2综合进度预安排69 14. 投资估算.70 14.1投资估算70 15. 财务效益评价及效益估算73 15.1财务效益评价73 15.2资金筹措73 15.3费用与效益估算75 15.4财务分析76 16. 可行性研究结论及建议.83 16.1结论83 16.2问题及建议83 17. 附 图.84 可研阶段 1 1.1. 概述概述 1.1 项目背景项目背景 煤矸石是煤炭生产和洗选加工过程中产生的固体废弃物。 “十二五”期间， 随着煤炭资源开发力度加大和境内煤矿的不断增多，每年排放煤矸石约 200 万 吨，煤矸石排放堆积，浪费资源，占压土地，污染环境。为了节能减排，综合 利用煤矸石等低热值资源，建设煤矸石发电厂势在必行。项目综合建设条件： xx 煤焦化能源有限公司有自己的煤矿及其他企业的煤矿，煤质以贫瘦煤为主， 发热量 7000 大卡左右，挥发分 11.98%。在煤炭开采过程中，煤矸石含量较高， 据统计资料分析，各矿选煤矸石率均在 10%左右，每年可提供 100 万吨的煤矸 石及劣质煤，足以保证建设煤矸石电厂的需求。该项目为融资性质的生产类项 目，国家发展改革委关于 2007-2010 年煤矸石综合利用电厂项目建设有关事 项的通知 ，也明确 2007-2010 年全国新建煤矸石综合利用电厂 50 座，总装机 规模 2000 万千瓦；国家能源局煤炭司司长方君实在全国煤炭工业节能减排暨 循环经济现场会上透露， “十二五”期间，国家将继续鼓励建设煤矸石电厂， 装机容量略高于“十一五”规模。煤矸石及劣质煤全部由境内煤矿供给，利用 矿区公路和城市规划道路汽车运输进厂。 xx 煤焦化能源有限公司还拥有年产 80 万吨焦炭的焦化厂，其副产品剩余 煤气作为发电工程的燃料。这样电站的电力又反哺煤化生产，这样最终形成综 合利用的循环经济发展模式，为区域经济健康持续发展做出贡献，为当地创造 税收，并解决当地的富余劳动力，为支援社会主义新农村建设作出贡献。 另外，随着黑龙江省 xx 市煤化工业的快速增长，对电力负荷的需求与日 俱增，xx 煤焦化能源有限公司综合利用项目 215mw 热电联产机组及配套 市政供热站的建设，将一定程度上缓解黑龙江 xx 市电网的压力，就地解决局 部电力负荷不足的问题，对当地的电力负荷起到有益的补充；还在一定程度上 缓解了黑龙江 xx 市 xx 县政供热的压力。 项目建设内容：建设 2130t/h 次高温次高压锅炉+115mw 抽汽凝汽式 汽轮发电机组+115mw 背压式汽轮发电机组（包括：热力系统，燃料运输系 统，煤矸石储存、焦炉煤气系统，防灰渣系统，供水系统，化学水处理系统， 电气系统，热工控制系统等）项目分两期建设；由于 xx 煤焦化能源有限公司 已建成热电联产项目（275t/h 次高温次高压锅炉+115mw 抽汽凝汽式汽轮 可研阶段 2 发电机组） ，所以本次新建工程两期分别为热电二期和热电三期。 1.2 项目单位简介项目单位简介 xx 选煤有限责任公司系 xx 企业集团下属企业。xx 集团于 2001 年创建， 下设有 xx 市 xxxx 选煤有限责任公司、xx 煤焦化能源有限公司、xx 市 xx 清洁煤有限责任公司、xx 县 xx 热力有限责任公司、xxxx 甲醇化工有 限责任公司、xxxx 城镇污水处理有限责任公司等六家企业，资产总额 30.37 亿元，净资产 13.46 亿元，固定资产 11.19 亿元，从业人员 3390 人。 集团本部设在 xx 县城北，占地面积 95.5 公顷，员工 1767 人。集团拥有 焦化厂一处，年产 80 万吨焦炭（2x4.3 米 60 孔侧装焦炉） ；洗煤厂二处，年入 洗能力 240 万吨；年产 8 万吨甲醇厂一处；装机 15 兆瓦煤矸石热电厂一处； 热力公司一处，城区供热面积 136.5 万平方米；生产煤矿 6 处，生产能力 60 万 吨；拟建双兴煤矿，设计能力 60 万吨；铁南煤矿 30 万吨，另有 3 个煤炭资源 勘探区，勘探面积 278 平方公里，资源储量约 1.5 亿吨。2010 年 210 万吨/ 年混凝土搅拌站建成投产，2 万吨/日污水处理厂正在建设之中。集团已初步形 成了集采矿、洗选、炼焦、化工、发电、供热于一体，生产发展与节能减排同 步进行，安全环保达标、链条式生产、循环经济模式的综合性生产企业。主要 产品有原煤、精煤、中混煤、焦炭、焦油、粗苯、硫铵、甲醇、发电和城区供 热等。 2010 年集团实现销售收入 15.71 亿元，纳税 2.37 亿元，利润 1.26 亿元。 生产精煤 44.6429 万吨、焦炭 63.9178 万吨、焦油 23,984.65 吨、粗苯 6,174.9 吨、硫铵 4,589 吨、甲醇 52,764 吨，发电 7,580.775 万千瓦时。 为了满足企业不断发展需要，该综合利用项目的发电工程规划装机容量为 225mw 热电联产抽凝发电机组及配套市政供热建设，分两期建设，本次可 行性研究报告编写进行一次性规划设计。 1.3 研究范围和分工研究范围和分工 本报告书主要研究煤矸石掺烧焦炉煤气配套的综合利用发电工程。 本发电工程作为煤矸石及焦炉煤气的资源综合利用项目，主要从资源上的 可利用性、现实性；环境保护上的改善性和迫切性；经济上的赢利性、合法性； 技术和设备的先进性、实用性、可靠性等方面对 xx 煤焦化能源有限公司煤矸 石及焦炉煤气综合利用发电工程进行研究和分析、得出研究结论，为项目法人 可研阶段 3 和行业主管决策、审批提供可靠的依据。主要范围包括： （1）概述； （2）电力系统部分； （3）热负荷分析 （4）燃料供应； （5）机组选型及供热方案 （6）厂址条件； （7）工程设想； （8）消防部分； （9）环境保护； （10）资源利用与节能分析； （11）劳动安全与工业卫生； （12）组织机构和人员编制； （13）项目实施条件及轮廓进度； （14）投资估算； （15）财务效益评价及效益估算； （16）项目可行性结论及建议； （17）附图 下列项目不属于可研论证的范畴： 水源地的开发和建设 工程地质 水文气象 环境影响报告书 电力接入系统 以上所列项目，由 xx 煤焦化能源有限公司另行委托有资质的专业机构承 担。 1.4 可行性研究报告编制单位可行性研究报告编制单位 建设单位：xx 煤焦化能源有限公司 可研报告编制单位：xxxx 新能源股份有限公司 xx 煤焦化能源有限公司 215mw 热电联产综合利用项目的可行性研究 可研阶段 4 报告由 xxxx 新能源股份有限公司编制、刊印。 1.5 项目概况项目概况 1.5.1 项目简介 xx 煤焦化能源有限公司煤矸石掺烧焦炉煤气发电综合利用项目，位于 xx 县 xx 路一号。215mw 热电联产综合利用项目，作为煤化综合工程的一 个独立发电车间，是整个循环经济产业链的一个环节。发电系统生产的电力上 网外供。 1.5.2 拟建厂址情况 xx 煤焦化能源有限公司是 xx 市大型煤化工循环经济试点企业，也是 xx 企业集团核心骨干企业。 xx 煤焦化能源有限公司于 2004 年 11 月建立，公司本部设在 xx 县城北 xx 路 1 号，主厂区占地面积 95.5 公顷。企业内设机构共有 15 个部室、13 个 分厂、车间。 公司有年产 80 万吨焦化厂一座；选煤厂两处，年入洗能力达 200 万吨； 热力公司城镇供热能力 160 万余平方米，同时在建供热站一处，两年之内供热 面积将超过 200 万平方米；有年产 10 万吨甲醇厂一处；年发电 15mw 干熄焦 电厂一座；210 万立方米混凝土搅拌站一座；年产 6000 万块煤矸石、粉煤灰 多孔烧结砖厂一座和日处理 2 万吨城镇污水处理厂一座；另有多处煤矿，资源 储量约 1.5 亿吨。目前企业已形成了集采矿、选煤、炼焦、化工、发电、供热、 污水处理、建材于一体，环保、安全达标，链条循环经济模式的综合性生产企 业。 1.5.3 可研报告编制依据 1）dl/t 53752008 火力发电厂可行性研究报告内容深度规定 2）gb400492011小型火力发电厂设计规范 3）该综合利用发电项目的咨询及委托文件。 4）xx 煤焦化能源有限公司提供的相关资料。 5）其他政府文件 6）现行相关国家标准和行业有关规程规范。 1.5.4 可行性研究报告编制的原则及指导思想 报告的编制遵照国家经贸委、财政部、国家税务总局关于进一步开展能 可研阶段 5 源综合利用的意见以及国务院关于加快发展循环经济的若干意见的有关 精神，遵循“安全保障、稳定可靠、技术先进、经济合理、降低能耗、节约投 资”的原则，并结合“统一规划、适度规模、分步实施和以热定电”的电力建 设方针，遵照执行以下准则： 1）遵守国家和地方的有关政策、法规；执行国家和行业有关规范、标准 规定。 2）贯彻可持续发展战略，严格遵守国家和地方有关环境保护的各项法令、 法规和政策，设计中坚持“三同时”原则，配套装置的环保设施，其“三废” 必须达标排放。 3）贯彻执行国家节能减排政策和要求，选用成熟、先进的工艺技术，进 行集约整合，建设规模化、洁净化、资源综合利用的高效能、绿色环保的典范 工程。 4）正确处理好主业生产以及辅助设施同综合利用发电工程的关系，努力 提高工程项目的社会效益和经济效益。 5）采取有效措施控制工程造价，如对于国内已经成熟和过关的产品或有 一定的实际使用业绩的产品，最好选用国产设备和产品，不主张采用进口设备 和产品。 6）在工艺技术路线的选择上，既要采用世界上的先进可靠技术，又要做 到经济合理，技术的先进性要服从经济的合理性和国家的产业政策，切实贯彻 节约用地、节约用水及节约能源的原则。 7）发电工程充分利用主业的生产和辅助设施，即可利用其共用工程、储 运设施、生产辅助设施、生活福利与服务性设施。 8）做好发电工程的整体规划，充分体现规划的总体、长远理念，使发电 工程与该公司的主业-煤化工的发展相匹配。 1.5.5 综合利用发电工程主要技术经济指标 表 1-1 综合利用发电工程主要技术经济指标 序号项目名称单位数值备注 1 循环硫化床锅炉 t/h 2130 2 汽轮发电机组 mw215 3 利用小时数 h7200 4 年发电量 mwh162000 可研阶段 6 5 年供电量 mwh 145800 厂用电率 10% 6 发电热耗率 kj/kwh5264 7 全厂热效率 %71.74 8 供热面积 241.46 9 年平均热电比 %444 10 劳动定员人 85 可研阶段 7 2.2. 电力系统部分电力系统部分 2.1 电网概况电网概况 本项目厂址地区位于 xx 市 xx 县。为更好地满足地区负荷持续增长的需 要，从 2009 年成立至今，xx 供电公司积极对上争取电网建设项目，在国网黑 龙江电力的支持下，加紧实施在建电网项目，2009 以来，累计完成电网建设投 资 7663.01 万元，进一步完善了区域电网网架结构。编制完成了xx 供电区 电网“十二五”发展规划 ，修编完善了xx 及 xx 供电区 2013 至 2020 年配 电网滚动规划 ，同时结合开展安全大检查，从电网规划的角度排查安全隐患， 开展地区电网负荷预测，分析电网薄弱环节，全面梳理 110 至 220 千伏电网结 构方面存在的问题，在充分考虑 xx 地区经济社会发展的实际情况下，优化调 整 xx 电网项目建设规模和时序，为城市重点大项目落地提供强力电源支撑。 xx 地区电网是黑龙江省东部电网的重要组成部分，现有 220 千伏共用变 电站 3 座，变电容量 510 兆伏安；110 千伏共用变电站 5 座，变电容量 266 兆 伏安；110 千伏专用变电站 2 座，变电容量 163 兆伏安。按照国网黑龙江电力 部署和要求，xx 供电公司从电网规划角度，全面梳理地区电网网架存在的问 题，编制完成了xx 供电区 110 千伏及以上电网网架结构分析及优化方案 ， 对指导 xx 供电区电网建设，保障电网安全稳定经济运行，促进地方经济发展 具有重要意义。 按照方案规划，到 2015 年，xx 供电区将建成以 500 千伏庆云变电站为支 撑，以 xx 电厂为电源的 220 千伏环网结构，除 110 千伏中心河变、110 千伏 岚峰变等终端变电所外，其余各 110 千伏变电站均能保证双电源供电。十二五 期间，该公司将最大限度利用现有电网，同时积极向上争取资金，努力将 110 千伏北山变扩建工程建设时序提前到 2014 年，同时考虑双回电源建设；将 220 千伏七北输变电工程和 110 千伏金沙输变电工程的建设时序适当提前至 2015 年，以满足地区负荷快速增长的需要，推进区域经济发展。 2.2 接入系统方案接入系统方案 新建二期和三期电站分别以一路 35kv 线路接入厂内新 35kv 升压站，最 终的并网方案应以上级电力部门的有关批复文件为准。电力接入系统由业主外 委相关单位进行设计，本系统由当地供电局确定设计单位。 可研阶段 8 2.3 电气主接线电气主接线 新建二期和三期电站分别为一炉一机。新建二期和三期电站分别出线一回， 送入厂内新 35kv 升压站，发电机出口接线方式为发电机主变压器组单元接 线，经主变压器升压至 35kv 送入厂内新 35kv 升压站 35kv 母线。再通过发电 机出口机压母线引接 6.3kv 厂用母线，厂用负荷按机炉对应原则分别由厂用母 线上引接。新建二期、三期电站 35kv 配电装置和原有一期 35kv 配电装置采 用单母线分段接线方式。 可研阶段 9 3.3. 热负荷分析热负荷分析 3.1 供热现状供热现状 xx 煤焦化能源有限公司主要还负责着黑龙江省 xx 市 xx 县的市政供暖。 由于 xx 市 xx 县发展迅速。以前该公司的供暖机组已经难以满足城市的发展 需求。 xx 热力公司主要热源为热力公司的热水小煤炉（615t/h+210t/h）供热 约为 110 万平方米和热电一期的一段抽汽额定供热能力约为 50 万平方米，最 大供热面积约为 80 万平方米，汽轮机低真空循环水供热面积约为 15 万平方米 左右。热电一期的两台热网首站（已建成） ，总供热能力为 500 万平方米，目 前主要投运 1 台 100 万平方米的热网首站。 根据 xx 热力公司 2013 年的 xx 市 xx 县总供热面积的统计约为 205 万平 方米左右，已完全达到热水小煤炉和热电一期的最大供热面积。且根据“xx 热力公司”的 xx 市 xx 县市政建设的最新数据统计，xx 县 2014 年最新增供 热面积约为 42 万平方米和 xx 市 xx 县建设发展的要求。 根据 xx 热力公司近年运行分析，随着当地经济等不断发展，供热面积会 进一步增加，且现有热水锅炉（总容量 110t/h）单台容量小、燃料要求高、效 率低且设置分散，不利于集中管理等，因而考虑将热水锅炉将逐步要求被取缔。 3.2 设计热负荷设计热负荷 xx 煤焦化能源有限公司根据目前已有供热负荷和 xx 市 xx 县市政建设 发展的要求。 本次规划热电二、三期将逐步根据 xx 市 xx 县市政建设发展的要求建设。 本设计主要以热定电，主要规划方案如下： 热电二期：1130t/h 次高温次高压锅炉+115mw 抽汽凝汽式汽轮发电 机组。建成后，热电机组额定抽汽量 50t/h，热量约 117.72gj/h ，供热面积约 50.3 万平方米，最大抽汽量 80t/h，热量约 188.35gj/h ，供热面积约 80.49 万 平方米，因此，可以满足 xx 县 2014 年新增供热面积及近期供热规划要求。 热电三期：1130t/h 次高温次高压锅炉+115mw 背压式汽轮发电机组 （部分新蒸汽来源为干熄焦余热锅炉，蒸汽量约为 54t/h） 。建成后，热电机组 额定排汽量约为 190t/h，热量约 447.42 gj/h ，供热面积约 191.16 万平方米。 可研阶段 10 因此，可以满足 xx 县供热规划及 xx 热力公司取缔热水小锅炉。 3.3 供热方式供热方式 本次设计主要是以热定电，在结合目前热电一期的供热机组及 xx 县发展 规划，对原有的供热系统进行升级改造。 锅炉产出的新蒸汽经汽轮机部分做功后（温度 300）经减温装置汇入蒸 汽母管，再由蒸汽母管进入换热站（换热站已建成） ，由换热站向城市进行供 热。为确保热源的稳定性，本工程锅炉出来的新蒸汽经减温减压后也进入蒸汽 母管，在汽轮机事故状态下的备用手段向换热站提供供热汽源。 3.4 凝结水回收情况凝结水回收情况 根据建设方提供的目前市政供热的资料和结合市政供热工程的经验，正常 供热情况下（平均热负荷）供热蒸汽凝结水量 80%左右，压力 0.40.8mpa（g） ，温度约为 70，考虑凝结水回送热损失，凝结水回水温度 按 90计。 4.4. 燃料供应燃料供应 4.1 燃料供应燃料供应 本工程拟采用常规循环流化床锅炉，主要燃料煤矸石、煤泥；所用煤矸石 及煤泥由 xx 煤焦化能源有限公司煤矿和洗煤厂及周边等地煤矿提供。目前公 司有洗煤厂二处，年入洗能力 240 万吨，另有多处煤矿年生产能力约 140 万吨， 另有 3 个煤炭资源勘探区，勘探面积 278 平方公里，资源储量约 1.5 亿吨。 锅炉主要掺烧（掺烧比例按 30%考虑）燃料为该公司焦化生产线产生的焦 炉煤气，煤气量约 2.4104nm3/h。 经计算，该工程建成后年耗煤量为 19.055 万吨，年耗焦炉煤气量为 6440.44 万 nm，该项目的煤矸石、煤泥、焦炉煤气供应稳定，完全能满足本 工程 2130t/h 锅炉的燃料用量。 根据业主提供的煤矸石及煤泥资料可以看出，设计燃料的含硫量较高。为 了满足环保排放要求，有效地保护环境，本工程采用循环流化床锅炉并加入石 灰石作为脱硫剂，实现炉内一级脱硫，脱硫效率约为 85%。同时将采用炉外烟 气脱硫进行二级脱硫，使烟气排放达标。 锅炉主要燃料见下表： 可研阶段 11 表 4-1 设计煤矸石成份分析 规定符号单位燃料 car%38.46 har%2.16 oar%4.65 nar%0.52 sar%0.61 aar%43.1 mar%10.5 vdaf%21.91 q.pkj/kg13536 表 4-2 设计煤泥成份分析 规定符号单位燃料 car%32.85 har%2.27 oar%7.02 nar%0.54 sar%0.8 aar%34.51 mar%22.01 vdaf%19.59 q.pkj/kg12060 注：煤的入炉粒度粒度范围 0-8mm。 表 4-3 锅炉用焦炉煤气成分分析 序号名 称符号单位体积比 1氢气h2%5560 可研阶段 12 2一氧化碳co%58 3氮气n2%37 4甲烷ch4%2327 5cmhn%24 热值：17165kj/nm3 4.2 石灰石石灰石 锅炉尾部烟气脱硫采用一炉一塔的石灰石石膏法脱硫，所用生石灰在当地 购买成品生灰粉。生石灰粉的成分分析见下表： 表 4-4 生石灰粉成分分析表 名称符号单位数值 氧化钙cao%51.38 氧化镁mgo%0.85 二氧化硅sio2%4.73 三氧化二铝al2o3%1.46 三氧化二铁fe2o3%0.84 其它成分%40.74 4.3 锅炉点火燃料锅炉点火燃料 本工程点火主要用焦化产生的焦炉煤气。 焦炉煤气成份 成份 h2ch4cocmhnn2 热值 数值5560 2327 58 24 3717165kj/m3 4.4 燃料运输方式燃料运输方式 本工程建成后在年耗煤量为 19.055 万吨，年耗焦炉煤气量为 6440.44 万 nm：从 xx 煤焦化能源有限公司煤矿和洗煤厂及周边地区来煤矸石主要采用铁 路和公路相结合的运输方式。其余燃料均采用公路汽车运输方式，方便、快捷。 本项目所用气体燃料为 xx 焦化提供的焦炉煤气，焦炉煤气由管道送入电 站锅炉的煤气接口供锅炉燃烧。xx 焦化焦炉煤气支管上设置快速切断阀、气动 调节阀、流量指示等安全设施及经济运行考核仪表。 4.5 电厂灰场电厂灰场 可研阶段 13 电厂锅炉主要燃烧煤矸石，锅炉为循环流化床锅炉，燃烧温度较低，锅炉 所排出的灰渣活性好，是水泥厂优质掺合材料。因为电厂灰渣基本供给水泥分 厂进行综合利用，所以本次不考虑设置灰场。 5.5. 机组选型及供热方案机组选型及供热方案 5.1 机组选型及方案比较机组选型及方案比较 5.1.1 机组选型的特定基本原则 1）热电二、三期满足市政供热正常用汽量平均 240t/h，（占全部运行时 间的 50%），用汽参数为压力 0.981mpa，温度 200的用汽负荷要求； 2）充分注意建设场地为规划用地，不宜考虑多种炉型的复杂方案。 此外，机组的选型方案还应优先考虑技术成熟先进、经济效益突出、有利 于兼顾未来发展、投资收益率高、节能及环保等多方面因素。 5.1.2 锅炉选型 在锅炉选型上，循环流化床燃烧技术是一种热效率高、煤种适应性广、负 荷调整范围较大，环保效果好（so2、nox等生成量较煤粉炉低） ，运行操作方便 的高效洁净燃烧技术。目前，国内循环流化床锅炉技术以相当成熟，运行稳定 可靠，因此，本工程锅炉拟选用循环流化床锅炉，且必须可以满足混烧焦炉煤 气。 5.1.3 机组配置方案比较 根据用户热负荷调查，热用户的采暖要求，结合热电一期的机组参数，热 电二期工程拟选用压力 5.29mpa，温度 485的次高温次高压循环流化床锅炉 配套 4.9/0.981mpa，温度 470/300的次高温次高压抽凝式汽轮发电机组；热 电三期选择和二期相同参数的锅炉，汽轮机采用次高温次高压背压式汽轮发电 机组从而提高供热面积。 可供选择的锅炉配置方案分述如下。 方案一：2130t/h+115mw 抽凝式汽轮发电机组+115mw 背压式汽轮发 电机组 方案二：1260t/h+115mw 抽凝式汽轮发电机组+115mw 背压式汽轮发 电机组 方案一的特点：根据市政部门的发展需求逐步能满足采暖的要求，且装机 可研阶段 14 方案有较高的热经济性及可操作性。 方案二的特点：260t/h 锅炉热效率略高于方案一，锅炉房占地面积及一次 性设备投资比方案一约低，但严重不足之处在于当一台最大容量的锅炉 （260t/h）停用时，供热将全部中断。 故本报告推荐方案一为本工程实施方案，以下均按方案一进行设计。 5.1.4 机组主要技术参数 1）锅炉技术规范 生产厂家： 某锅炉公司 型号： xx-130/5.29-m 锅炉额定出力： 130t/h 锅炉蒸汽出口温度： 485 锅炉蒸汽出口压力： 5.29mpa(g) 给水温度： 150 锅炉效率 88 炉内脱硫率： 86 锅炉最低稳燃负荷 35bmcr 排烟温度： 144 台数： 2 台 2）汽轮机技术规范 热电二期： 生产厂家： 某汽轮机公司 型号： c15-4.9/0.981 抽汽凝汽式汽轮机 额定功率： 15mw 纯凝额定功率： 15mw 纯凝最大功率： 18mw 额定进汽量： 100t/h 额定抽汽量： 50 t/h 额定转速： 3000r/min 转子旋转方向： 从机头看顺时针 主汽门前蒸汽压力： 4.9mpa（a） 可研阶段 15 主汽门前蒸汽温度： 470 额定工况排汽压力： 5.828kpa（a） 给水温度： 150 台数： 1 台 热电三期： 生产厂家： 某汽轮机公司 型号： b15-4.9 /0.981 背压式汽轮机 额定功率： 15mw 额定进汽量： 190t/h 额定转速： 3000r/min 转子旋转方向： 从机头看顺时针 主汽门前蒸汽压力： 4.9mpa（a） 主汽门前蒸汽温度： 470 额定工况排汽压力： 0.981mpa（a） 给水温度： 150 台数： 1 台 3）发电机技术规范 热电二期： 生产厂家： 某发电机公司 型号： qf-18-2 额定功率： 18mw 额定电压： 6.3kv 额定转速： 3000r/min 额定频率： 50hz 功率因数： 0.8（滞后） 相数： 3 相 冷却方式： 水冷、闭式循环 旋转方向： 从汽机端看为顺时针方向 励磁方式： 无刷励磁 额定转速： 3000r/min 可研阶段 16 台数： 1 台 热电三期： 生产厂家： 某发电机公司 型号： qf-15-2 额定功率： 15mw 额定电压： 6.3kv 额定转速： 3000r/min 额定频率： 50hz 功率因数： 0.8（滞后） 相数： 3 相 冷却方式： 水冷、闭式循环 旋转方向： 从汽机端看为顺时针方向 励磁方式： 无刷励磁 额定转速： 3000r/min 台数： 1 台 5.2 供热方案供热方案 xx 热力公司主要热源为热水小煤炉（615t/h+210t/h）供热约为 110 万 平方米和热电一期的一段抽汽额定供热能力约为 50 万平方米，最大供热面积 约为 80 万平方米，汽轮机低真空循环水供热约为 15 万平方米左右。热电一期 的两台热网首站（已建成） ，总供热能力为 500 万平方米，目前主要投运 1 台 100 万平方米的热网首站。 根据 xx 热力公司 2013 年的 xx 市 xx 县总供热面积的统计约为 205 万平 方米左右，已完全达到热水小煤炉和热电一期的最大供热面积。且根据“xx 热力公司”的 xx 市 xx 县市政建设的最新数据统计，xx 县 2014 年最新增供 热面积约为 42 万平方米和 xx 市 xx 县建设发展的要求。 因此热电二期工程配套 15mw 抽汽凝汽式发电机组，热电机组额定抽汽量 50t/h，热量约 117.72gj/h ，供热面积约 50.3 万平方米，最大抽汽量 80t/h，热 量约 188.35gj/h ，供热面积约 80.49 万平方米，因此，可以满足 xx 县 2014 年新增供热面积及近期供热规划要求。 随着当地经济等不断发展，供热面积还会进一步增加，又因为现有热水锅 可研阶段 17 炉单台容量小，效率低且设置分散，不利于集中供暖，因而考虑将热水锅炉取 缔，因此规划热电三期工程配套 15mw 背压式机组来满足供热需求，机组排汽 量为 190 t/h，可供热面积约 191.16 万平方米，除替代原有热水炉供热面积 110 万平方米之外，还可新增供热面积约 80.49 万平方米。 5.2.1采暖季节热负荷（冬季）工况 热电一、二期机组抽汽量 100t/h（最大 160 t/h） ，一期机组产汽量 50/h（最大 80t/h） ，二期机组产汽量 50 t/h（最大 80t/h）换热站额定用汽量 100t/h（压力 0.981mpa，温度 200） ，用热量 245.43gj/h，供热管网输送损失 按 4计,本工程供出热量为 235.43gj/h，采暖面积约为 100.61 万平方米。根据 最大抽汽量计算，热电一、二期最大供热面积将达到 160.97 万平方米。锅炉新 蒸汽（压力 5.29mpa，温度 485）经减温减压器后供换热站用汽，做为汽机 检修状态下的备用手段。 热电三期机组排汽量 190t/h，换热站用汽量 190t/h（压力 0.981mpa，温度 200） ，用热量 465.96j/h，供热管网输送损失按 4计,本工程供出热量为 447.32gj/h，采暖面积约为 191.16 万平方米。锅炉和干熄焦余热锅炉产生新蒸 汽（压力 5.29mpa，温度 485）经减温减压器后供换热站用汽，做为汽机检 修状态下的备用手段。 5.2.2 非采暖季节负荷工况 机组运行，纯凝状态下，产生的新蒸汽全部用来发电。 5.2.3 凝结水回收 根据 xx 煤焦化能源有限公司对已有供热机组蒸汽凝结水回收情况，回收 的凝结水送回锅炉房疏水箱，再由疏水泵送入除氧器，以减少化学补充水量。 从热用户回收的蒸汽冷凝水应能满足锅炉给水水质要求，否则应进行处理，达 不到锅炉水质要求的回收水不能用于锅炉。 6.6. 厂址条件厂址条件 6.1 地貌概况地貌概况 xx 市地处低山丘陵区，按地形变化可划分为低山丘陵、漫岗地、河滩地和 山间谷地四个地貌类型。全市总面积 6212 平方公里，其中 xx 县面积 4455 平 方公里。总的地势为东南高，西北低，由东南向西北逐渐倾斜。全市境内由倭 肯河及挠力河两大水系构成大小河流十一条。 可研阶段 18 xx 市处于中温带湿润气候区，四季分明，降水各季分布不均。冬季长而干 燥寒冷，夏季短而湿热多雨，春、秋两季气候多变，春季回暖快、风大而少雨 干旱，秋季降温快，来霜早。年平均温度 4.0。最冷月（一月）平均气温为- 18.3。极端最低气温达-39.0最热月（七月）平均气温为 21.9。 ，极端最 高气温 37.4。年平均无霜期为 128 天，年平均降水量 549 毫米，年平均日照 时数 2484.5 小时。五至九月降水量占全年降水量的 79%，七至九月降水量占全 年降水量的 60%。水热同季，昼夜温差大。 6.2 工程地质、地震烈度资料工程地质、地震烈度资料 工程地质及水文地质条件较好，地面允许承载力 150500kpa，厂区西北 侧厂界边缘地带地质条件复杂，有草碳及淤泥层，个别地段地质构造有局部发 育现象。 厂区地下水位在地表以下 4 米左右。 6.3 气候条件气候条件 xx 市气候 xx 县属寒温带大陆季风气候，冬季寒冷漫长且干燥，夏季炎热 短促且雨水集中。主要气象参数如下： 年平均气温: 5.9 年最高气温： 37.4 年最低气温： -34.8 全年日照总时数： 2647.7h 无霜期： 137 天 全年总降水量: 411.3mm 日最大降水量: -53.6mm 年最大降雪深度: 41cm 历年平均风速: 3.8m/s 采暖期天数: 181 天 采暖期平均气温： -10.2 采暖室外计算温度： -26 最大冻土深度: 195cm 冬季平均湿度: 62% 夏季平均湿度: 67% 可研阶段 19 全年主导风向： 西北、西南风 抗震设防烈度 6 度 6.4 交通运输条件交通运输条件 xx 市铁路交通十分方便快捷。牡佳、七勃铁路在境内形成“t”字形网络。 通过铁路经绥芬河至俄罗斯海参崴港、经哈尔滨市至大连港都十分快捷和方便。 xx 市高等级公路四通八达。向南 40 分钟可达鸡西市，2 个小时可达牡丹 江市；向东 2 个小时可达双鸭山市；向北 2.5 个小时可达佳木斯市；向西 5.5 个小时可达省会哈尔滨市。通过公路，2 个小时可达密山、虎林和绥芬河三个 通俄口岸。 牡丹江市和佳木斯市两个机场可为 xx 市共享。机场距 xx 市 1.5-2 个小 时，鸡西支线机场，地处鸡西市鸡东区东出口处 500 米左右，xx 市区出发 70 分钟即可到达。 7.7. 工程设想工程设想 7.1 总图运输部分总图运输部分 7.1.1总体规划 由于本热电联产工程在 xx 焦化的厂区内，根据公司厂区的统一规划，不 存在选址的情况。供热机组主要由汽机间、除氧煤仓间、锅炉、除尘器、脱硫 塔、烟囱、储料场、干料棚、破碎楼、输料栈桥等建（构）筑物组成。根据 xx 焦化生产工艺厂区总体规划、工艺要求、供热机组工艺要求、厂址场地地形及 外部条件、工程量及投资综合考虑，设想方案如下： 工程建设规模：总体按 2130t/h+115mw 次高温次高压抽凝汽式发电机 组+115mw 背压式发电机组进行一次性规划设计。 供水（含消防水）：根据 xx 焦化统一规划供给，本项目不再新建供水取 水等设施，拟从厂区供水母接引入，作为本工程用水水源。 供煤：根据市场经济的特点和现有煤矸石供应状况，本工程燃料采用汽车 运输。 除灰渣：本工程拟采用干式除灰渣，灰、渣分除，全部综合利用。 排水：本工程的生产、生活废污水拟送入 xx 焦化厂区进行统一处理，达 标后予以排放或重复利用。 可研阶段 20 防排洪：由整个 xx 焦化生产厂区根据防排洪要求统一进行规划布置。 。 石灰石粉供应：锅炉所用石灰石粉外购成品，用汽车运输，厂区内设石灰 粉库。 供热机组工程所需办公室、化验室、材料库、检修间等设施均由 xx 焦化 厂区统一考虑，室外消防系统与全厂消防合并考虑。 供热机组施工场地安排在本工程的空余场地上。 7.1.2厂区总平面设计 主要设计原则：根据厂址内、外部建厂条件、周边环境、城市及区域规划、 工艺和功能分区要求、交通运输、环境保护、节约用地用水、降低工程量与投 资、方便安全运行管理，以及有关规程、规范和国家的方针政策等诸多因素， 综合考虑。 场地地表排水拟采用散排水方式，经道路排至场外，排水坡度为 5，雨 水排水统一考虑的雨排水总管中。为考虑排水方便和结合地形地貌特点，供热 机组房室内设计标高高于室外的场坪标高。 燃料及灰渣均采用汽车运输。燃料主要由汽车从煤矿或洗煤厂运至干煤棚， 灰渣由汽车从灰库、渣库下装车运至综合利用用户。 主厂房建构筑物热电二期主要为热电一期主厂房预留扩建区域。自东向西 为扩建端。由南向北主要为汽机间、除氧煤仓框架、锅炉间、除尘器、引风机 室、脱硫塔、烟囱。烟囱位于发电区域的北端，常年风向西南风，烟囱粉尘对 发电车间及整个循环经济厂区影响最小；热电三期的汽机间热电一、二期主厂 房预留扩建区域，煤仓框架、锅炉间、除尘器、引风机室、脱硫塔、烟囱主要 位于整个厂区的北边。 电厂辅助生产车间（热电一期已全部规划）位于主干道的西边，噪音与污 染都相对较小，对毗邻办公区域也影响最小，依次为机力塔、循环水泵房、化 水车间，如此布置，满足工艺合理，管线最短的设计理念。 7.1.3厂区竖向布置 根据场地地形特点，厂区由南向北采用平坡式布置。场地地表排水拟采用 自流排水方式，经场地、道路有组织排至发电车间外。 7.1.4施工场地及扩建预留 本工程分两次性建成，分别为热电二期和热电三期，厂区内空余场地均可 可研阶段 21 作为施工材料堆存、机具作业、安装等场所。 供热机组工程公共建（构）筑物，如灰库、石灰石粉库、储料场、输料栈 桥、烟囱等均一次设计建成。 7.1.5绿化布置 绿化对于厂区环境，改善粉尘污染，搞好文明生产有着积极作用，厂区绿 化可结合当地土质、气候条件选择耐旱、抗风、抗尘树种以道路两侧行道树为 主，采用分散和重点相结合的布置方式，重点绿化景点可间植灌木、绿篱等。 7.2 燃料输送系统燃料输送系统 7.2.1运煤系统 本期工程建设规模按 2130t/h 次高温次高压循环流化床锅炉设计，一次 设计，分期建成。运煤系统按 2130t/h 循环流化床锅炉额定出力的耗煤量设 计，并在利用原有一期运煤系统的基础上建成双路运煤系统。 锅炉燃料耗煤量 根据 xx 煤焦化能源有限公司提供的资料，本工程设计需考虑三种工况： 1） 、供热工况时，两台锅炉同时满负荷运行，燃料供应由煤矸石（少量泥 煤）与焦炉煤气按 7:3 配给，此工况每年按 6 个月计算。 2） 、非供热工况时，一台锅炉运行，抽凝机组为纯凝运行工况，背压机组 停运。燃料供应由煤矸石（少量泥煤）与焦炉煤气按 7:3 配给，此工况每年按 6 个月计算。 3） 、最大工况时，焦炉煤气供给中断，两台锅炉同时满负荷运行，燃料全 部由煤矸石（少量泥煤）供给，此工况只是偶然出现但必须考虑。 以上三种情况下燃料说明以及燃料消耗统计按表 7-1、7-2 所述： 表7-1 2130t/h锅炉工况的燃料耗量表 工况名称燃料及比重 消耗量 单位（t/h） 燃料及比重 消耗量 单位：nm/h 背压机组 煤矸石（少 量泥煤） 70% 21.17 焦炉煤气 30% 7155.3 抽凝机组 煤矸石（少 量泥煤） 70% 21.17 焦炉煤气 30% 7155.3 供热工况 （6 个月） 共计 煤矸石（少 量泥煤） 70% 42.34 焦炉煤气 30% 14310.6 可研阶段 22 背压机（停） 抽凝机组 （纯凝工况） 煤矸石（少 量泥煤） 70% 10.59 焦炉煤气 30% 3579.5 非供热工况 （6 个月） 共计 煤矸石（少 量泥煤） 70% 10.59 焦炉煤气 30% 3579.5 背压机组 煤矸石（少 量泥煤） 100% 30.18 抽凝机组 煤矸石（少 量泥煤） 100% 30.18 最大工况 共计 煤矸石（少 量泥煤） 100% 60.36 表7-2 燃料消耗量统计 名称燃料类型 供热工况 （6 个月） 非供热工况 （6 个月） 最大工况 煤矸石 （少量泥煤） 931.48（t）232.98（t） 1327.92t 日消耗量 焦炉煤气314833.2（m）78749（m）无 煤矸石 （少量泥煤） 15.2424 万 t）3.8124 万 t）43.4592 万 t 年消耗量 焦炉煤气5151.82（万 nm） 1288.62（万 nm） 无 注：日运行时间为 22 小时，年运行时间 7200 小时 贮煤设施 煤矸石由自卸运煤汽车从各煤产地和洗煤厂直接输送到供热电站工程干料 棚，自卸汽车卸料，料场不再设卸料装置。 因本供热机组工程选用干煤棚和露天煤场贮煤。干煤棚新建一长 84m，宽 27m，另将原有的 60x27m 的干煤棚也扩建为长 84m，宽 27m，共 2916。可供 2130t/h 锅炉最大工况运行约 6 天的耗煤量；另在热电三期与热电二期锅炉 之间空地新建 10060m 的露天贮煤场，面积为 6000，可供 2130t/h 锅炉 最大工况运行约 10 天的耗煤量。 储煤场配置拟设两台推煤机和两台装载机，用于整理煤场和地下受煤斗供 煤用。 可研阶段 23 上煤系统 根据本工程远期用煤量较大和确保市政供热的需要，本工程运煤系统需满 足最大工况需要，故采用双路布置。 热电二期工程新建一路并与原一期运煤系统形成双路运煤系统。每路系统 输送能力按不小于 1130t/h+275t/h 锅炉额定出力耗煤量的 150%设计，带 式输送机选用 dt型，带宽 b=650mm，带速 v=1.25m/s，额定出力 q=110/h。 热电三期工程单独建设单路运煤系统，系统输送能力按不小于 1130t/h 锅炉额定出力耗煤量的 300%设计，带式输送机选用 dt型，带宽 b=650mm，带 速 v=1.25m/s，额定出力 q=110/h 由于循环流化床锅炉入炉煤粒度要求较小（入炉煤粒度8mm） ，而煤矸石 粒度不均匀，以细颗粒为主，部分粒度较大，但不超过 100mm，因此，系统按 一级筛分，一级破碎设计。在碎煤机室中设有两台出力为 150t/h 的滚筒筛 （并列运行）和两台出力为 150t/h 的环锤式碎煤机（并列运行） 。 在系统中配置有必要的辅助设备：盘式除铁器、带式除铁器、电子皮带秤、 皮带秤校验设备、除尘设备、带式输送机保护装置及检修用起吊设备等。 锅炉辅助燃料系统 焦炉煤气作为锅炉主要掺烧燃料。焦炉煤气量约为 2.4104nm3/h。焦炉 煤气经过除尘等处理后，由尾气母管，通过厂区内的管道支架，输送到锅炉房 内，再由输送母管引出两路支管，分别向热电二期、三期炉供气，通过锅炉的 尾气燃烧器送入锅炉内和煤矸石进行混合燃烧。 石灰石粉输送系统 作为炉内脱硫剂的石灰石（通常要求入炉粒度小于 2mm）以成品石灰石粉 入厂，厂内不再设石灰石破碎系统，仅考虑石灰石粉的储存和输送。 石灰石粉采用正压气力输送。输送一次性建成；输送能力按 2130t/h 循 环流化床