煤矸石热电厂可行性研究报告

双欣坑口2200MW矸石电厂初步可行性研究1项目概述11项目概况双欣坑口矸石电厂2200MW机组工程拟建于内蒙古自治区鄂尔多斯市棋盘井镇高载能工业园区。棋盘井镇位于鄂尔多斯高原西部，西与宁夏石嘴山市隔黄河相望，是鄂尔多斯市西部与宁夏相连的重要交通枢纽，堪称鄂尔多斯西部地区经济发展的“金三角”。双欣坑口矸石电厂由内蒙古双欣化工有限责任公司融资建设，所发电力主要向内蒙古双欣化工有限责任公司供电，还可向棋盘井镇高载能工业园区部分企业提供电力，该电厂的建设不仅可以解决棋盘井镇高载能工业园区部分用电需求，而且可以利用当地煤矿、焦化厂废弃的煤矸石和洗中煤，从而搞活地方经济。棋盘井镇高载能工业园区是内蒙古自治区人民政府立足棋盘井地区丰富的矿产资源，以及较为完善的工业基础优势而开发设立的。棋盘井地区矿产资源丰富，现已探明的矿产资源有几十种，尤其是原煤、硅石、石灰石、铁矿石、石英石、高岭土等矿产资源储量相当可观，闻名于区内外。其中，煤炭储量443亿吨，为发展电力工业提供了十分优越的条件。现已形成了高载能冶金、煤炭、建材、制药、化工等产业。内蒙古双欣化工有限责任公司是一家以生产结晶硅为主的中型企业，现拥有13500KW电炉两座，12500KW电炉六座，6300KW电炉五座，其结晶硅和电石的生产能力均达到6万吨，产值和利税分别达到7亿元和15亿元。公司拥有自营进出口权，并通过了国家进出口商品质量认证中心CQCIS09002质量体系认证，90的产品销往国外。是鄂尔多斯市确定的“重点企业”，被鄂尔多斯市建行评为“AA”级信誉企业。双欣坑口矸石电厂建设规模为2200MW机组工程，计划于2006年两台机组全部投产。该项目已被内蒙古自治区经贸委列入电力行业“十五”规划，内蒙古电力集团有限责任公司已同意该电厂2200MW机组接入蒙西电网。12设计依据1内蒙古双欣化工有限公司委托书2内蒙古电力集团有限责任公司文件内电计2003号关于同意内蒙古双欣2200MW坑口矸石发电厂并网有关意见的批复暂缺3内蒙古双欣化工有限公司与鄂托克旗棋盘井煤矿签订的矸石、洗中煤供应意向书4内蒙古双欣化工有限公司与星光煤炭集团签订的矸石、洗中煤供应意向书5内蒙古双欣化工有限公司与鄂托克旗隆达煤焦有限公司签订的矸石、洗中煤供应意向书6内蒙古双欣化工有限公司与蒙泰鄂托克煤焦有限公司签订的矸石、洗中煤供应意向书7内蒙古双欣化工有限公司与鄂托克旗欣源煤焦有限公司签订的矸石、洗中煤供应意向书8洗中煤和煤矸石煤质分析报告单9鄂托克旗交通局文件鄂交通字20034号关于内蒙古双欣化工有限公司2200MW坑口矸石综合利用发电厂公路运输的复函LO鄂托克旗人民政府文件鄂政发20032号鄂托克旗人民政府关于将棋盘井新水源地列为双欣化工公司电厂自备水源的批复11鄂尔多斯市水利局文件鄂水发200325号关于对内蒙古双欣化工有限公司2200MW坑口煤矸石综合利用发电厂项目新水源地取水的意见。12内蒙古自治区环境保护局内环字200344号内蒙古自治区环境保护局关于内蒙古双欣2200MW坑口煤矸石综合利用发电厂项目立项环境保护审查意见的函。13鄂尔多斯市人民政府文件鄂国土资字20032号关于鄂托克旗棋盘井镇为实施土地利用总体规划2003年第一批次建设用地农用地转用的批复14鄂尔多斯市人民政府文件鄂国土资字20033号关于鄂托克旗棋盘井镇为实施土地利用总体规划2003年第二批次建设用地农用地转用的批复15鄂托克旗棋盘井镇人民政府文件旗政发20039号关于内蒙古双欣化工有限公司2200MW坑口矸石电厂项目申请用地的批复16鄂托克旗超宇水泥有限公司关于使用内蒙古双欣2200MW坑口矸石发电厂粉煤灰的意向17鄂托克旗蒙特水泥有限公司关于使用内蒙古双欣2200MW坑口矸石发电厂粉煤灰的意向18鄂托克旗桌子山永新水泥有限公司关于使用内蒙古双欣2200MW坑口矸石发电厂粉煤灰的意向19鄂尔多斯市蒙西建材有限公司关于使用内蒙古双欣2200MW坑口矸石发电厂粉煤灰的意向其他依据性文件有关规程规定和内蒙古自治区地质调查院编写的内蒙古自治区鄂托克旗棋盘井镇新水源地可行性评价报告。13设计范围1按建设2200MW空冷燃煤机组论证建厂条件2工程设想及厂址方案优化3投资估算及方案技术经济比较14城市概况鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇地处鄂尔多斯高原西部，是鄂尔多斯市重点高载能工业规划发展区，其西邻乌海市与宁夏石嘴山市隔黄河相望东南北三个方向均与阿尔巴斯苏木接壤。棋盘井镇周边地区具有丰富的硅石、石灰石、煤炭、煤矸石、高岭土等资源和大量可利用的荒漠化土地。由于资源丰富1992年棋盘井镇被鄂尔多斯市列为八大经济开发区之一，1996年被内蒙古自治区确定为“百镇工程”试点镇，1998年进入鄂尔多斯市十强乡镇行列。镇区面积273平方公里，人口2万人，已初步形成以煤炭、建材、冶金、化工、制药为支柱的产业体系。棋盘井工业园区建于2000年，其位置在镇区西南方向的109国道两侧，园区东西方向4公里，南北方向4公里，占地面积16平方公里。园区内企业享受高载能工业区的有关各项优惠政策，其220KW变电站、供水管路、供电线路、通讯、道路等基础设施均已建成。目前园区已有20家硅铁、电石、结晶硅等企业入住，形成了10万吨铁合金、12万吨电石、1万吨电极糊、6万吨结晶硅的生产能力，其产值和利税分别达到12亿元和3亿元。棋盘井镇交通便利，是鄂尔多斯市通往宁夏和乌海市重要的公路交通枢纽，109国道和鄂托克旗至乌海公路均穿镇而过。棋盘井工业园区通往公乌素的铁路专用线已经建成，其长度约5公里。15电厂建设的必要性内蒙古双欣化工有限责任公司位于内蒙古自治区鄂尔多斯市棋盘井工业园区内。鄂托克旗棋盘井镇范围内矿产资源丰富，现已探明的矿产资源有几十种，尤其是煤、石灰石、铁矿石、硅石、石英石、高岭土等矿产资源储量非常丰富。鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇及周边地区有桌子山煤田，该煤田煤炭贮藏丰富，由于市场需求和铁路运输瓶颈制约，只能以销定产，造成400万吨年的煤炭生产能力闲置。棋盘井高载能工业园区现用电负荷400MW其中内蒙古双欣化工有限责任公司用电负荷150MW，预计到2005年电力负荷达到700MW，2010年电力负荷达到2000MW。棋盘井高载能区目前由蒙西电网供电，虽然蒙西电网即将完成二、三期技术改造，但改造后的供电能力仍不能满足园区的需要，形成园区内企业等电发展的局面，严重制约了高载能工业园区的经济发展。内蒙古双欣化工有限责任公司利用该地区严重积压的洗中煤和大量煤矸石兴建双欣坑口矸石电厂，符合国家的能源政策和“西部大开发”的政策，不仅能解决该地区煤炭企业继续发展的困难局面，而且能满足棋盘井高载能工业园区的供电要求，可促使该地区由资源优势向经济优势的转化。16主要设计原则1作出棋盘井地区电网的负荷预测和供电平衡，并提出电厂接入系统的设想。2锅炉容量2670FFH型式为超高压、一次中间再热、循环流化床锅炉3汽轮机额定功率2200MW型式为超高压、中间再热、三缸两排汽空冷机组4本期工程燃煤全部采用汽车运输，利用社会运力不列汽车。5除灰系统按干除灰考虑，除渣要对干除渣和湿除渣进行比较。因有灰渣综合利用协议，灰场储量按全部灰渣量的20考虑。6论述所选厂址的运输、出线和扩建条件，提出比选结果，并做出总平面布置方案设想。7水源为地下水，根据业主提供的资料，对供水方案进行优化。8设备年利用小时数按5500小时考虑，做5000和6000小时的敏感性分析。本工程的投资估算和经济评价，都是根据现行最新的设备、材料价格和概算定额进行编制的。9根据收集的当地地质资料对所选厂址进行比较，从地震地质角度确定其厂址场能否可以建设电建厂，并对地基是否需处理提出建议。17工作简要过程根据内蒙古双欣化工有限公司委托书和已取得的部分有关文件，内蒙古电力勘测设计院于2003年3月中旬，为建设双欣坑口矸石电厂2200MW机组工程展开了资料搜集工作，2003年3月2426日赴鄂托克旗棋盘井镇进行了现场踏勘，并完成了工程选址工作。参加本次现场踏勘的人员由内蒙古双欣化工有限公司和内蒙古电力勘测设计院的有关人员组成。根据业主要求，内蒙古电力勘测设计院将于2003年4月上旬前，完成本工程初步可行性研究报告的编制工作。2电力系统21电力系统现状及工程概况211内蒙西部电网现状内蒙西部电网（以下简称蒙西电网）位于内蒙古自治区西部地区，供电范围由西至东包括阿拉善盟的东部地区、乌海市、巴彦淖尔盟、鄂尔多斯市、包头市、呼和浩特市、乌兰察布盟和锡林郭勒盟的西部及南部地区。蒙西电网供电网络呈东西向狭条状分布，由西至东距离约1000公里。蒙西电网最高电压为500KV，到2002年底已形成了500KV的主干网架。蒙西电网内部有500KV线路四条，即达永I回、永丰I、II回、国华准格尔电厂永圣域I回，线路总长度50462公里；另外与华北电网的500KV联络线三条，线路总长度37288公里。500KV变电所1座，即永圣域变，变电容量750MVA。此外在达拉特电厂和丰镇电厂厂内各设有750MVA，500/220KV联络变1组。目前蒙西电网通过丰镇电厂万全的双回500KV线路、丰镇大同二电厂的单回500KV线路和双回220KV线路与华北电网相联；但因安全稳定的需要，丰同500KV线路与丰大双回220KV线路目前处于断开运行状态。蒙西电网目前以220KV线路为主供电网架。220KV线路西起乌海市的海勃湾电厂，经棋盘井和伊和变、临河东郊变、乌拉山电厂、包头地区的麻池变、古城变和达拉特电厂及呼市地区的东郊变和昭君变，东至乌盟的集宁变、前进变延伸至锡盟的明安图变。截止2002年底，蒙西电网共有发电厂13座，总装机容量6303MW。其中火电厂12座，装机容量5763MW；由内蒙和山西共同建设的万家寨水电站1座，其中3180MW接入蒙西电网。220KV变电所22座，变电容量3696MVA。220KV线路55条，长33065公里（包括与华北电网的联络线）。蒙西电网2002年最高供电负荷为2870MW，向华北电网最高送电1300MW。蒙西电网2002年现状地理接线图见图X01。目前蒙西电网存在的主要问题有1）目前蒙西电网在确保外送一定容量电力后，随着高载能电力负荷的迅速增长，系统的电源容量已显不足。乌海、包头、巴盟等地区已出现电力供应不足的现象。乌海地区由于电源容量不足，远距离送电又受海临断面稳定的限制，且压降过大，因此地区电压难以维持而处于限电局面。2）网内缺少必要的无功调节设备，配网的无功不足和主网的无功过剩都较严重，电网无功分层分区就地平衡很难实现，调压手段有限，从而造成蒙西电网高电压和低电压并存的局面。3）电网调峰能力不足。由于蒙西电网是一个火电机组占9143的电网，火电机组压出力调峰能力有限，造成了需要由火电机组启停进行调峰的局面，影响了机组运行的经济性和使用寿命。212与棋盘井地区相关的地区电网现状棋盘井地区位于鄂尔多斯市鄂托克旗的西北部，西与乌海市相临。从地理位置上看，棋盘井地区属鄂尔多斯市，同时棋盘井地区电网也受鄂尔多斯电业局管辖。但从供电区域上看，棋盘井地区一直属于乌海供电区域。下面分别介绍这几个区域的供电现状。1）鄂尔多斯电网现状鄂尔多斯电网位于蒙西电网的西南部，是蒙西电网过黄河向西南的延伸部分。由于地域广阔，鄂尔多斯市至今未形成统一的供电网络。按电源接入的不同，可分为伊克昭电网、准格尔旗、杭锦旗、鄂托克旗、神华煤田五个供电区域。伊克昭电网的电源主要来自达拉特电厂。主干网络为达拉特电厂东胜北郊变、达拉特电厂达旗地区变单回220KV输电线路。供电主网络为达旗东胜布尔台图克达布察克镇纳林河单回110KV输电线路，承担向达旗、东胜、伊旗、乌审旗以及准旗东北部地区供电的任务，为全市最大的供电区域。准格尔旗的供电由薛家湾220KV变和薛家湾变沙圪堵变以及薛家湾变榆树湾变单回110KV输电线路承担，准旗北部地区的用电主要由达旗白泥井110KV变提供。杭锦旗、鄂托克旗、鄂托克前旗的供电电源则分别来自邻近盟市。杭锦旗的用电由乌拉山电厂独贵塔拉锡尼镇110KV输变电设施承担。鄂托克旗主要由海勃湾电厂棋盘井乌兰镇输变电设施承担供电。鄂前旗由乌兰镇熬勒召其镇110KV输变电设施供电。神华煤田的用电由陕西及其自备电厂承担。截止2002年底，鄂尔多斯全市有火（水）电厂4座，分别为达拉特电厂（4330MW）、神华准格尔电厂（2100MW）、国华准格尔电厂（2330MW）、万家寨水电站（3180MW），总装机容量2720MW。现有220KV变电所4座,分别为棋盘井220KV变（1120MVA）、东胜北郊220KV变（190MVA）、达拉特旗地区220KV变（190MVA）、薛家湾220KV变（163MVA1120MVA），总变电容量483MVA。110KV变电所19座，变电总容量500MVA。全市拥有220KV输变电线路10条，线路总长度为3117公里；拥有110KV输电线路20条，线路总长度为943公里。2002年底，鄂尔多斯电网最大供电负荷为326MW。鄂尔多斯市电网2002年底电网现状见图X02。2）乌海电网现状乌海地区电网位于内蒙西部电网最西端。从地域上看，乌海供电区域除包括乌海市外，还包括鄂尔多斯市西部的鄂托克旗、鄂托克前旗和阿盟的阿左旗。乌海地区电网最高运行电压为220KV，目前乌海地区电网通过海勃湾棋盘井临河、伊和临河的两回220KV线路与蒙西电网相连。乌海市境内现有火力发电厂3座，即海勃湾发电厂、乌达发电厂和乌海热电厂。海勃湾电厂有600MW装机（21002200MW机组），其中2100MW机组通过三卷变分别升压220KV和110KV电压母线，2200MW机组则通过双卷变直接升压220KV电压母线；乌达发电厂共有112MW装机（42526MW），接于地区110KV、35KV电压系统；乌海热电厂有两台12MW供热机组，接入地区110KV系统，此外乌海地区还有部分企业自备电厂，自发自用，与企业自身负荷平衡，不向系统送电。截止2002年底，乌海供电区域共有220KV变电所4座，即伊和变、顺达变、棋盘井变和黄河变，总容量为660MVA；110KV变电站14座，总变电容量6739MVA，其中乌海市6座，变电容量469MVA，鄂尔多斯市西部3座，变电容量775MVA，阿左旗5座，变电容量1314MVA。全部三地区共有110KV线路28条676322公里。目前，乌海地区已形成海勃湾电厂伊和顺达海勃湾电厂的单回220KV环网，其中海勃湾电厂伊和为双回路。2002年乌海供电区域最大供电负荷620MW。乌海地区2002年电网现状地理图见X03。近年来，由于高载能负荷的迅速增长，乌海电网网架结构薄弱，供电能力不足等问题非常严重，主要存在以下问题（1）有功缺额大，无功容量不足，电压低的问题日益突出。随着2002年底海勃湾电厂二期工程的及时投产，乌海电网缺电局面暂时得到缓解，但仍不能满足地区快速增长负荷的供电需要。而且由于乌海电网有功缺额大，无功补偿容量不足等原因，乌海电网高峰负荷时电压偏低，只能采取避峰生产、拉路限电的手段才能保证系统电压的稳定，严重制约了电力负荷的发展。（2）电网结构薄弱，供电可靠性低。虽然乌海电网主网架结构已形成220KV单三角环网及多回110KV线路供电，但与快速增长的负荷相比，网架结构仍显薄弱。（3）变电容量严重不足，限制了负荷的发展。为了满足乌海地区快速增长的负荷需要，近几年乌海地区进行了大规模的电网建设，截止2002年底，乌海电网220KV变电容量已达660MVA。到2002年底，乌海电网最高负荷已达620MW（含阿盟及鄂尔多斯市鄂托克旗、鄂托克前旗地区），变电容量不足，而且乌海电网的三个供电区相距较远，变电容量不能相互支援。（4）乌海地区与蒙西电网中心地区联系较薄弱。乌海地区与蒙西电网中心地区联系较为薄弱，仅通过2回220KV线路与主网相连，在自电源建设速度较慢的情况下，无法从蒙西电网获取充足的电源供应，导致电力供应紧张，给地区电网安全稳定运行带来隐患。3）棋盘井地区电网概况棋盘井地区位于鄂尔多斯市鄂托克旗的西北部，西与乌海市相临。从供电区域上看，棋盘井地区一直属于乌海供电区域。目前，棋盘井地区只有一座220KV变电所，即棋盘井变，变电容量为120MVA，由海勃湾电厂出一回LGJQ2240的220KV线路供电；另外还有一座110KV变电所，即盘山变（1315140MVA）。棋盘井变以1回110KV线路与盘山变相连，又以1回110KV线路向鄂托克旗的乌兰变并经乌兰变向鄂托克前的熬勒召其镇变电站供电。此外，盘山变还有1回110KV线路与海勃湾电厂110KV侧相连。棋盘井地区存在的问题目前棋盘井地区最大供电负荷高达163MW。由于供电紧张，经常限电运行。随着负荷迅速增长，220KV变电容量不足，盘山变现已改由海勃湾电厂直接供电，棋盘井变正在进行2号主变的扩建，预计于2003年4月份投入运行，同步建成的还有海厂棋盘井的第II回220KV线路。213双欣化工有限公司及双欣坑口矸石电厂概况内蒙古双欣化工有限公司位于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井高载能工业园区，占地面积15万平方米，是一家以生产结晶硅为主的中型企业，现拥有13500KW电炉两座，6300KW电炉六座，形成年生产结晶硅6万吨，电石6万吨的生产能力，年实现销售收入7亿元，利税15亿元。公司拥有自营进出口权，并通过了国家进出口商品质量认证中心（CQC）ISO9002质量体系认证。2001年被鄂尔多斯市确定为“重点企业”，被鄂尔多斯建行评为“AA”级信誉企业。双欣化工有限公司在深入调研的基础上，结合当地资源优势，把目标定位为依托资源优势，逐年加大生产能力，形成国内最大的硅材料生产基地。2006年将形成生产结晶硅16万吨，电石6万吨的生产能力，年实现销售收入14亿元，利税23亿元，用电负荷达到300MW左右。根据企业自身用电需要和当地资源状况，在2006年建成双欣坑口矸石电厂2200MW工程，向公司高载能生产提供用电。在“十一五”期间公司将进一步发展硅铝合金、有机硅等产品，逐步形成硅电联营的综合性大型企业。双欣坑口矸石电厂拟建在鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井地区，本期建设规模2200MW，计划于2006年双投。双欣坑口矸石电厂推荐厂址距棋盘井220KV变电站1公里左右。建厂条件良好，场地平整，出线方便。22电力市场预测221双欣化工有限公司负荷预测根据双欣化工有限公司提供的资料，该公司现有负荷648MW，2003年以后新增的负荷较多，具体数据如下2003年，扩建6125MW环保型金属项目，总投资112亿元，采用国际先进的生产工艺和设备，选用独立的静电除尘系统，基本实现清洁生产。项目建成后年产优质结晶硅42万吨，可实现销售收入37亿元。项目已被自治区列为2003年“工业重点项目”，目前该工程已破土开工。2005年，扩建14125MW环保型结晶硅项目，年产优质结晶硅10万吨。届时双欣公司年产结晶硅可达16万吨，成为国内最大的结晶硅生产基地。2006年，公司用电负荷将达到300MW左右。公司在扩大生产规模的同时，抓紧进行硅铝合金、有机硅等下游产品的开发工作。双欣化工有限公司新增负荷表见下表。表21双欣化工有限公司新增负荷表项目名称2002年实际值（MW）预测值（MW）2003年2004年2006年当年新增负荷75175总负荷64813983148从表21可以看出，到2006年双欣公司的负荷将高达3148MW。222棋盘井地区电力负荷预测棋盘井地区矿产资源丰富，现已探明的矿产资源已有几十种，尤其是原煤、石灰石、铁矿石、硅石、高岭土等矿产资源储量相当可观，闻名于区内外。其中，煤炭储量443亿吨，以肥煤、肥气煤为主，由于煤炭工业的发展，每年有大量的煤矸石被废弃；硅石储量45亿吨，其中二氧化硅含量在975以上；石灰石储量100亿吨，其中碳酸钙含量96以上。棋盘井地区以其独特的地理位置、丰富的地矿资源、廉价的劳动力和建设成本成为发展煤炭、硅石、石灰石等高载能工业的理想地区，1998年内蒙古自治区在棋盘井地区批准建设高载能工业园区，内蒙古电力（集团）有限责任公司相继在该地区实施了开放负荷及优惠电价的措施，地方政府制定了一系列优惠政策，吸引了大批不适合内地发展的高载能工业来此落户，以硅石、硅铁加工为代表的高载能工业在该地区迅速发展起来，目前棋盘井高载能工业园区已形成了一定的规模。根据对棋盘井地区大负荷用户详细的调研，“十五”期间新上大负荷情况见下表表22棋盘井地区“十五”期间重点企业负荷调查情况序号单位名称投产进度需电力（KW）年需电量（万KWH）进展情况投产容量拟投产日期1三维铁合金公司363002003年2080013520在建363002003年2080013520在建2125002003年2750017875计划2125002004年2750017875计划2中鑫公司263002003年138609009在建3双欣化工公司6125002003年8250053625在建141250020052006年192500125125计划4星光公司1100002003年110007150在建5包头硅钙厂410002004年44002860计划410002004年44002860计划6伊化集团3100002004年3300021450计划小计438260284869需要说明的是表22中，高载能企业的负荷是考虑了10左右过载能力后的最大负荷值。棋盘井高载能工业园区这些项目共同的特点是投资较少、见效快，属短平快项目。大部分高载能项目用电弧炉产生热量熔化原料，而非常规的用电力获得旋转动力，因此负荷非常大。棋盘井地区原材料丰富，生产成本低，产品市场竞争力强，再加上有优惠的用电电价（相当于电力部门让利给这些用电企业），因此，到棋盘井地区投资建设的高载能工业企业不断增多，使棋盘井地区“十五”到“十一五”期间用电负荷成倍增长。在“十五”期间棋盘井地区新增负荷是比较明确的，用户都递交了用电申请报告。对“十五”期间新增的负荷考虑了同时率和一定的风险因素，预测出棋盘井地区“十五”期间的负荷。“十一五”期间，棋盘井工业园区内高载能工业仍将以较高的速度发展，因此“十一五”期间棋盘井地区总体按10左右的负荷增长率进行负荷预测。对“十五”和“十一五”期间棋盘井地区负荷预测见下表。棋盘井地区的负荷预测见表23。表23棋盘井地区电力负荷预测项目名称2001年实际值2002年实际值预测值（MW）递增率2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年01050510881182502954705155706256907505202100棋盘井地区由于高载能工业项目的开发建设，用电负荷增长迅速，表23负荷预测表明，地区负荷在2001年88MW基础上，到2005年增长到470MW，4年净增382MW，年平均增长率高达5202。“十一五”期间地区负荷仍以较高的速度增长，到2010年地区负荷将达到750MW。223内蒙西部电网负荷预测根据内蒙电力公司2002年对蒙西电网负荷的调查，预测出内蒙西部电网“十五”、“十一五”的负荷预测见表24（括号内的数据为考虑了双欣化工有限公司最新规划所增负荷后的数据）。从负荷预测可见，“十五”期间蒙西电网电力负荷增长较快，年平均增长率1778，到2005年全网最高供电负荷达到4800MW，五年间净增2682MW；“十一五”期间年平均增长率为793,继续呈快速增长趋势，到2010年全网最高供电负荷达到7030MW。蒙西电网电力负荷增长主要有以下几方面因素1）工业将加大结构调整的步伐，大力发展内蒙古具有比较优势的高技术产业，并利用低廉的电价和丰富的矿产资源吸引不适于内地发展的大、中型高载能项目落户蒙西地区。2）内蒙古自治区将进行大规模的中、小城市改造，兴建居民住宅小区和城市公用事业，相应增加部分负荷。3）内蒙古自治区将大力提高农民的收入，改造中低产田，增加水浇地面积，发展农牧产品加工业和与农牧业有关的高科技产业。在充分考虑到双欣化工有限公司负荷高速发展的情况下，“十五”期间蒙西电网电力负荷增长将更快，年平均增长率1841，到2005年全网最高供电负荷达到4930MW，五年间净增2812MW；“十一五”期间年平均增长率为821，到2010年全网最高供电负荷达到7315MW。23电力平衡及电厂建设的必要性231电力平衡内蒙西部电网的装机安排见表25（由于双欣坑口矸石电厂的2200MW机组新近列入计划，表中用括号单独表示）。双欣坑口矸石电厂2200MW机组，预计于2006年双投。20012005年期间，蒙西电网将新增装机3869MW（不包括托克托和正蓝电厂）。20062010年期间，蒙西电网将新增装机6455MW（不包括托克托和正蓝电厂）。双欣坑口矸石电厂属自备电厂性质，这两台机组的建设是随着双欣化工有限公司负荷的增加而建设的。该电厂所发的电力大部分是向双欣化工有限公司自己的负荷供电，在电力满足了本企业负荷的供电需求外，剩余的电力供给棋盘井高载能工业园区或蒙西电网的负荷。根据蒙西电网的装机安排及负荷预测，作出全网电力平衡见表26（括号内的数据为考虑了双欣化工有限公司最新规划所增负荷后的数据）。虽然棋盘井地区在地理位置上属于鄂尔多斯市，在供电区域上属于乌海供电区域。因此，在本报告中还作了乌海供电区域的电力平衡见表27（括号内的数据为考虑了双欣化工有限公司最新规划所增负荷后的数据）以及棋盘井地区的供电平衡见表28。由于托克托电厂和正蓝电厂将通过独立的通道送电，所以在全网平衡中将其单独列出。从全网电力平衡可见（不考虑托克托电厂和正蓝电厂的电力），蒙西电网是电力外送的电网。在“十五”期间，由于2003年全网新投产机组较少，所以2003、2004两年蒙西电网外送电力较“十五”初有所减少；在“十一五”期间，若规划装机都能按计划投产，则外送电力逐年递增。在不考虑双欣化工有限公司新增负荷及双欣坑口矸石电厂机组的情况下，到2005年蒙西电网稳定外送电力为1704MW，到2010年蒙西电网稳定外送电力为4020MW；若充分考虑到双欣化工有限公司新增负荷及双欣坑口矸石电厂新投产的机组，到2005年蒙西电网稳定外送电力为1579MW，到2010年蒙西电网稳定外送电力为4040MW。从乌海供电区域的电力平衡来看，乌海供电区域“十五”期间一直处于缺电局面，海勃湾电厂二期两台200MW机组已于2002年底投产，有效地缓解乌海供电区域的电力紧缺局面，但随着乌海供电区域负荷迅速增长，电力缺口依然逐年加大。2004年即使不考虑双欣化工有限公司的新增负荷，乌海供电区域缺少装机也达741MW；若充分考虑到双欣化工有限公司的新增负荷，则缺少装机达806MW。为满足地区的供电，乌海供电区域在20042006年计划先后投产海神热电厂2135MW机组、蒙华乌海热电厂扩建2200MW机组和海电三期2300MW机组以及双欣坑口矸石电厂2200MW机组。2006年若不考虑双欣坑口矸石电厂当年新投产的机组和双欣化工有限公司新增负荷的情况下，乌海供电区域缺少装机158MW；若考虑双欣坑口矸石电厂当年新投产的机组和双欣化工有限公司新增负荷的情况下，则地区电力供需基本持平。但随着负荷的增加，到2010年，乌海供电区域又将缺少装机965MW1136MW。从棋盘井地区的供电平衡来看，2006年以前该地区没有电源装机，为纯供电负荷，全部用电均由系统电网提供。2006年双欣坑口矸石电厂2200MW机组双投后，电厂电力主要是就地消耗。2006年在双欣坑口矸石电厂2200MW机组最大出力时，该地区仅缺少电力147MW，所缺电力需要由系统提供；有一台机组检修时，缺少电力将增加到331MW。随着棋盘井电力负荷的增长，而地区没有其他电源建设，从而该地区的电力缺额逐年加大。到2010年机组最大出力时缺少电力382MW，一台机组检修时缺少566MW。232电厂建设的必要性棋盘井地区位于鄂尔多斯市鄂托克旗的西北部。近年来，负荷飞速发展，而该地区本身又没有电源点，一直由乌海地区供电。近年来乌海供电区域（包括乌海市、阿盟东部地区和鄂旗、鄂前旗）内负荷发展甚是迅猛，电源建设严重滞后。因此，乌海供电区域缺电严重，棋盘井地区目前经常限电。在棋盘井当地建设电厂，优势明显，首先可以解决棋盘井地区的缺电问题，满足当地负荷发展的需求。其次电力就地消耗，不用远距离输送，在地区增加了电源支撑，保证了地区供电的质量，再次棋盘井地区有一定的电源装机，可以减轻乌海供电区域的供电压力，从而减少蒙西电网向乌海地区输送电力容量而增加“西电东送”能力。另外双欣坑口矸石电厂是一个燃烧煤矸石和洗中煤的电厂，电厂的燃料取自当地，既可以降低生产成本，又可减少煤矸石对环境的污染，符合国家能源政策。由电力负荷一节可知，棋盘井地区在“十五”、“十一五”期间负荷发展迅速，到2005年，该地区负荷将达到470MW，到2010年，该地区负荷将达到750MW。棋盘井地区如果不建设电源装机，乌海地区供电压力太大。2006年棋盘井地区安排了双欣坑口矸石电厂2200MW机组的建设，从棋盘井地区的供电平衡可以看出双欣坑口矸石电厂2200MW机组的电力就地消耗，可以减少棋盘井地区从乌海地区的所受电力。因此，为了满足棋盘井高载能工业园区经济发展对电力负荷的需求，应加紧双欣坑口矸石电厂2200MW机组的建设。24电厂接入系统方案241投产前网络状况双欣坑口矸石电厂的2200MW机组预计于2006年双投。届时其所属的乌海供电区域内乌海热电厂扩建的机组、海神热电厂和海勃湾电厂三期均已投产。根据三个项目审定的接入系统方案，海勃湾电厂三期2300MW机组接入海厂220KV母线，乌海热电厂扩建2200MW以220KV电压等级接入伊和220KV变电所，海神热电厂以110KV电压等级接入顺达220KV变电所。乌海500KV变电所约在2003年末、2004年初建成。乌海500KV变电所由达拉特电厂以1回500KV线路供电，其220KV侧破口接入海渤湾棋盘井的双回线路和伊和海厂的一回线路，到2006年时，伊和海渤湾电厂的II回线也将改接入乌海500KV变电所。届时电网方面则将形成海厂黄河变顺达变伊和变乌海500KV变海厂的220KV环网网架。棋盘井地区目前正在规划建设第二座220KV变电所（暂称棋盘井站），初步的接入系统方案为由乌海500KV变以双回220KV线路供电。242电厂接入系统方案考虑双欣坑口矸石电厂2200MW机组单机容量较大，电力主要供应当地消耗，由于该地区没有其它的电源点，因此双欣坑口矸石电厂2200MW机组考虑以220KV电压接入系统，满足棋盘井地区负荷发展的需要。根据其所属的乌海电网的网络结线，双欣坑口矸石电厂接入系统方案的考虑如下（接入系统方案示意图见X04）由于双欣坑口矸石电厂的电力主要是向自身企业的负荷供电，双欣化工有限责任公司在20042006年新增负荷较多，可达300MW，需要单独的供电设施。所以本次设计中考虑在双欣坑口矸石电厂附近建设一个220KV变电所（暂称双欣220KV变电所）。双欣坑口矸石电厂通过双欣220KV变电所与蒙西电网连接，即双欣坑口矸石电厂的电力经双欣220KV变电所降压后，在满足双欣化工有限公司本身的供电需求后，由双欣220KV变电所将剩余电力送入系统。根据双欣坑口矸石电厂的所选厂址，距棋盘井220KV变电所约2公里，则双欣220KV变电所可以就近以双回LGJQ2240的导线接入棋盘井220KV变电所。但是棋盘井220KV变电所的220KV间隔只有四个，现已占去三个，空余的间隔仅一个。如果考虑双欣220KV变电所接入棋盘井220KV变电所，则需要扩建棋盘井220KV变电所的220KV间隔，然而棋盘井220KV变电所的220KV扩建端紧邻110KV出线，扩建是十分困难的，而且改造工作量也很大。根据规划在棋盘井地区将建设棋盘井站，所以在本次设计中考虑双欣220KV变电所以双回LGJQ2240的导线接入棋盘井站。这样，双欣坑口矸石电厂的电力在双欣220KV变电所满足自身企业负荷的供电需求后，经棋盘井站将剩余电力送入蒙西电网内，没有改造工作量。电厂最终的接入系统方案，需在电厂接入系统中论证，并经上级主管部门审查后确定。25电气主接线本次设计对双欣坑口矸石电厂的220KV的主接线形式考虑了两个方案方案一双欣坑口矸石电厂的220KV的主接线采用双母线接线，2200MW机组以发电机变压器组形式接入厂内升压站220KV母线即可。方案二考虑到双欣坑口矸石电厂距双欣变较近，厂内不建升压站，双欣坑口矸石电厂的2200MW机组分别经变压器升压后各以1回220KV线路直接接入双欣变的220KV母线。方案一电厂送出的可靠性较高，适合于电厂今后继续扩建机组的接入，但投资较大。方案二厂内不建升压站，所以投资较省。由于双欣坑口矸石电厂距双欣变较近，线路故障的几率较低，因此电厂电力的送出还是有保障的，鉴于此，本设计推荐双欣坑口矸石电厂的主接线形式采用方案二。26电厂送出的输变电工程项目及投资估算根据推荐的电厂接入系统方案，电厂送出工程的输变电项目及投资估算如下1）建设双欣220KV变电所，投资约4500万元。2）新建双欣坑口矸石电厂双欣220KV变电所的220KV线路两回，约205公里，每公里按70万元估算，共约70万元。3）新建双欣220KV变电所棋盘井220KV变电所的220KV线路（LGJQ2240）两回，约2公里，每公里按70万元估算，共约140万元。以上各项共计4710万元。3燃料供应根据已取得的供煤及运输协议，双欣坑口矸石电厂2200MW机组工程的燃煤，由鄂托克旗棋盘井煤矿、星光煤炭集团、鄂托克旗隆达煤焦有限公司和蒙泰鄂托克煤焦有限公司供应。电厂建设2670T/H循环流化床锅炉及2200MW空冷汽轮发电机组，燃用以上煤矿和公司提供的洗中煤和煤矸石。31煤源概况棋盘井地处内蒙古西部桌子山煤田，矿产资源丰富，其中煤炭储量443亿吨，以肥煤、肥气煤为主，是我国重要的冶金焦煤生产基地。桌子山煤田棋盘井地区主要有棋盘井矿区、骆驼山矿区、阿尔巴斯矿区等，煤炭的分布情况如下名称储量（亿吨）距电厂（公里）棋盘井矿区6157阿尔巴斯矿区14912白云乌素矿区2829滴沥邦乌素矿区56610骆驼山矿区76715木耳沟矿区10522卡布其矿区24525合计2728棋盘井地区劣质煤的地质贮量达10亿吨以上，由于其发热量低，作为能源其使用价值较低，而循环流化床锅炉很适合燃用此类劣质煤。目前棋盘井地区煤炭的开采能力为1200万吨/年。该地区煤炭的洗选能力约为400万吨/年。主要有分布如下名称生产能力棋盘井煤矿60万吨洗煤厂冶金焦碳生产能力20万吨/年蒙泰鄂托克20万吨焦化厂原煤入洗能力50万吨/年隆达煤焦有限公司30万吨焦化厂原煤入洗能力80万吨/年西来峰煤焦有限公司30万吨焦化厂原煤入洗能力80万吨/年星光集团鄂托克20万吨焦化厂原煤入洗能力50万吨/年原煤洗选回收率平均在4550之间，年废弃煤矸石、中煤约为200万吨，其平均发热量在3500KCAL/KG以上。另外，神华集团在该地区正在筹建130万吨/年的捣固焦项目，一期工程70万吨/年项目已开工建设。该项目年入洗原煤380万吨，年废弃煤矸石、洗中煤约为180万吨，为建设双欣坑口矸石电厂2200MW机组工程提供了更为可靠的燃料保证。已签订的供煤协议详见附件37。32煤质分析根据已取得的供煤协议，本工程所燃用煤种为当地地方煤矿及焦化公司的洗中煤和煤矸石。本工程设计煤中按50洗中煤和50煤矸石考虑，依据业主提供的洗中煤和煤矸石煤质化验报告，得出了本工程的设计煤种的煤质分析如下项目符号单位设计煤种洗中煤煤矸石收到基碳AR389651952596收到基氢AR236314158收到基氧AR774638949收到基氮AR059089029元素分析收到基全硫T,AR120097143收到基灰分AR442629935859收到基水分470674266空气干燥基水分AD082135028工业分析干燥无灰基挥发分DAF35563000411215487190609840收到基低位热值QNETARKJ/KGKCAL/KG369945522350哈氏可磨性指数HGI70变形温度DT150015001450软化温度ST灰熔点熔化温度FT二氧化硅SIO25667三氧化二铝AL2O33059三氧化二铁FE2O3647氧化钙CAO188氧化镁MGO073氧化钾K2O070氧化钠NA2O026三氧化硫SO3070二氧化钛TIO2188灰成分五氧化二磷P2O501233耗煤量设计煤种全厂锅炉耗煤量如下表装机容量MW小时耗煤量T/H日耗煤量T/D年耗煤量104T/Y2200MW2222222222222227817855601529222200MW27855601529注1机组日利用小时数以20小时计；2机组年利用小时数以5500小时。电厂建设2200MW机组，年耗煤量约为1529万吨。从矿区目前及规划生产能力看，完全可已满足电厂的燃煤需要。34燃料运输供应本工程燃煤的各煤矿，基本上均位于电厂周边三十公里范围内，煤源分散而且运输距离较短，故电厂所需燃煤均采用汽车运输。双欣坑口矸石电厂已取得鄂托克旗交通局文件关于内蒙古双欣化工有限公司2200MW坑口矸石综合利用发电厂公路运输的复函详见附件9。为节省工程投资，电厂燃煤的运输全部依靠社会运力。4建厂条件41厂址方案概述双欣坑口矸石电厂2200MW机组工程厂址位于鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇以西高载能工业园区，西邻乌海市，与宁夏石嘴山市隔黄河相望，东南北三个方向均与阿尔巴斯苏木接壤。工程共选了两个厂址，厂址方案分述如下I厂址位于鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇以西约4公里处，其东南距棋盘井220KV变电所约20公里。该厂址距灰场约35公里，距水源地约20公里。厂址南北方向长1000米，东西方向宽700米，厂区占地面积为2005公顷。厂址东高西低，地形起伏不大，自然坡度1，四周较为开扩。厂址位于鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇以西约75公里，其东北距棋盘井220KV变电所35公里，厂址北侧有自然冲沟通过。该厂址距灰场约55公里，距水源地50公里。厂址南北方向长1000米，东西方向宽600米，厂区占地面积2316公顷。厂址东高西底，地形起伏不大，自然坡度15，厂址东西较为开扩。42交通运输棋盘井镇交通便利，是鄂尔多斯市通往宁夏和乌海市重要的公路交通枢纽，109国道和鄂托克旗至乌海公路均穿镇而过。棋盘井工业园区通往公乌素的铁路专用线已经建成，其长度约5公里。双欣坑口矸石电厂2200MW机组工程建设期间的大件设备和材料通过铁路运至乌海市公乌素站，再由109国道运输进厂，其他设备材料可直接通过109国道运输进厂。两个厂址交通运输分述如下厂址距109国道17公里，公路交通便利，其进厂道路与109国道相接，长度20公里。运煤道路也与109国道相接，其长度3公里。厂址距109国道15公里，公路交通便利，其进厂道路与109国道相接，长度17公里。运煤道路也与109国道相接，其长度25公里。43水文气象根据双欣坑口矸石电厂2200MW机组工程对水文气象专业的要求，水文气象专业人员于2003年4月初对拟选厂址的水文气象条件进行收资、分析、计算。现就该工程拟选厂址的水文气象条件提出如下报告。431水文本工程拟选两个厂址方案，分别位于公乌素至棋盘井公路北、南两侧，依据1999年航摄，2002年调绘的现状1/10000地形图分析，两个厂址的水文情势如下1）厂址位于鄂托克旗乌珠尔镇棋盘井西约4公里处，南距公乌素至棋盘井公路约2公里。厂址较平坦，植被均为草地，地形由东向西稍有倾斜，坡度为8左右，厂址平均高程为1270米左右。距厂址北界约08公里处，有一季节性河沟乌珠林沟，沟宽约400米左右，沟深2米左右，由东向西经公乌素、拉僧庙汇入黄河，该沟河面较宽，比降较大约为8左右，夏季山洪暴发洪水可迅速排走。另外，厂址北侧、乌珠林河南侧地形较高，高程在1272米左右，对乌珠林沟洪水起到阻隔作用。定性分析该沟百年一遇洪水不会危及厂址安全。2）厂址位于鄂托克旗乌珠尔镇棋盘井西南约8公里，西距公乌素约6公里，北距公乌素至棋盘井公路约2公里，厂址较平坦，植被均为草地，地形由东南向西北稍有倾斜，坡度为15左右，厂址平均高程为1265米左右，距厂址东北界05公里处有一季节性河沟查干好若图沟，沟宽约100米左右，沟深约1米左右，由东南向西北与乌珠林沟汇合后经公乌素、拉僧庙汇入黄河，该沟汇水面积较小，洪量不大，定性分析该沟百年一遇洪水不会危及厂址安全。另外距厂址西界约200米有一条无名小沟，宽约50米左右，该沟洪水对厂址不构成威胁。3）结论本阶段水文工作从现状地形图定性分析所选的二个厂址均不受百年一遇洪水威胁，具体设计洪水位在可行性研究阶段提供。431气象海勃湾地区深居内陆，具有典型的大陆性气候特征。干旱少雨，四季多风，冬季严寒，夏季炎热，日温差大，属中温带半干旱荒漠气候。距厂址最近的气象站为海勃湾气象站，距厂址约35公里，地形、气候条件基本相似，所以本工程设计气象条件采用海勃湾气象站19612000年共40年的实测资料进行统计、分析、计算。海勃湾气象站位于乌海市海勃湾区，地理位置为东径10648，北纬3941；观测场海拔高度为10916米；气压表海拔高度为10925米；于1061年1月建站，至今已有42年的连续观测记录。海勃湾地区设计气象条件如下1）气温项目一月二月三月四月五月六月七月平均气温884633118189237257平均最高气温172610318725530132平均最高低温1481093050120170197项目八月九月十月十一月十二月全年平均气温238179100066796平均最高气温2992441707400163平均最高低温182120385012335累年极端最高气温为402，发生于1999年7月28日。累年极端最低气温为326，发生于1971年1月22日。2）气压HPA时间一月二月三月四月五月六月七月平均气压HPA8988896889388909888888578841时间八月九月十月十一月十二月全年平均气压HPA8872892689718994899989293）相对湿度时间一月二月三月四月五月六月七月平均相对湿度51433529303444时间八月九月十月十一月十二月全年平均相对湿度4946464851424）蒸发量MM时间一月二月三月四月五月六月七月平均蒸发量MM41070518233382507254425265时间八月九月十月十一月十二月全年平均蒸发量MM4322312192889443732805）日照时间一月二月三月四月五月六月七月平均日照时数H2195217625422692313531123026时间八月九月十月十一月十二月全年平均日照时2872268025992230212731386数H6）降水量MM时间一月二月三月四月五月六月七月平均降水量MM13243652135178378时间八月九月十月十一月十二月全年平均降水量MM45720383301015987）积雪本地区累年最大积雪深度为9CM，发生于1971年1月，