哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告

哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告黑龙江省林业设计研究院二八年九月哈尔滨可行性研究报告项目法人哈尔滨哈投投资股份有限公司项目名称哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目项目编号Z030828院长杨连云总工程师孙继华专业院院长高晏飞专业院总工崔健生项目负责人邢忠和工程咨询证书编号工咨乙10920070046黑龙江省林业设计研究院二八年九月哈尔滨黑龙江省林业设计研究院编制人员专业院院长高晏飞专业院总工崔健生项目负责人邢忠和编制人员李兴国宋丽坤陈晓文赵玉香宋琦鲁军刘洋袁义彬曹荣哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第四章工程设想1141厂区总体规划1142总平面布置11421总平面布置原则11422总平面布置11423主要技术指标1243竖向布置、道路、运输、绿化13431竖向布置13432道路运输设计13433绿化布置1344燃料及燃烧系统14441燃料14442锅炉燃烧系统14443燃烧系统主要辅机选型1545热力系统16451主蒸汽系统16452给水除氧系统17453锅炉的排污系统17454热力系统主要附属设备选型1746主厂房布置17461一期主厂房布置17462二期主厂房布置19热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告47上煤及除灰渣系统19471燃料计算19472现状20473扩建后的工程设想2048除灰渣系统方案21481灰渣量计算21482现状22483扩建后的工程设想2249给排水及化学水处理23410电气部分244101概述244102电气接线及布置254103直流系统284104二次线、继电保护及自动装置284105过电压保护及接地29411热工控制294111设计范围294112控制系统概述304113控制水平304114控制方式314115DCS系统314116检测及控制32热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告4117主控制室布置334118热工保护、联锁与信号334119热工自动化设备选择3341110电源及接地3441111热工自动化试验室35412土建354121建筑设计354122结构设计36413采暖通风384131采暖参数384132采暖设备384133空调、通风设计38第五章环境保护3951设计依据3952环境影响的治理39521大气环境影响及治理39522噪声环境影响及治理41523灰渣对环境的影响及治理42524绿化42525锅炉房环境污染治理投资估算43第六章劳动安全卫生4461概述44热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告62设计依据4463建筑及场地布置4464生产过程中职业危害因素的分析及主要防范措施45641火灾的危险及防治措施45642烟尘污染及防治措施46643工艺安全措施46644卫生措施47645控制噪声设施48646照明48647改善繁重体力劳动强度措施4865预期效果及评价4966专用投资概算4967存在的问题与建议49第七章消防50第八章节能专篇5481编制依据5482节能措施综述5483项目节能评价5684结论56第九章生产组织和劳动定员57第十章工程实施及建设进度58第十一章投资估算与经济效益评价60热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告111投资估算（一期）601111项目建设总体规模601112编制依据601113基本预备费611114建设投资估算61112经济效益评价（一期）611121评价依据611122评价范围和评价方法611123工程概况611124资金的筹措621125增量收益621126增量成本621127经济评价结果621128敏感性分析631129结论64113投资估算（终期）641131项目建设总体规模641132编制依据641133基本预备费651134建设投资估算65114经济效益评价（终期）651141评价依据65热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1142评价范围和评价方法651143工程概况661144资金的筹措661145增量收益661146增量成本671147经济评价结果671148敏感性分析671149结论68第十二章招投标部分69121招（投）标依据69122本工程招标范围及项目69123招标组织形式及方式70124招（投）标工作的拟安排70第十三章原煤粉锅炉脱硫方案72131设计内容72132湿式石灰石膏法脱硫72133脱硫系统工艺流程与基本原理74第十四章结论76141主要技术经济指标76142结论76热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告附表投资估算及经济评价（一期）投资估算及经济评价（终期）附图附图1总平面布置图（Z01）附图2底层设备平面布置图一期（J01）附图3运转层设备平面布置图一期（J02）附图4设备剖面布置图（一期）（J03）附图5底层设备平面布置图二期（J04）附图6输煤系统图（一期）（M01）附图7除灰系统图（一期）（H01）附图8除灰系统图（二期）（H02）附图9电气原理接线图（D01）热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第一章总论11项目概况111项目名称哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告112项目承办单位哈尔滨哈投投资股份有限公司113项目建设地点哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂内主厂房隔道一侧的绿地上（一期）；热电厂锅炉房拆除原煤粉锅炉处（二期）。114可行性研究报告编制单位黑龙江省林业设计研究院115建设规模一期建设1130T/H循环流化床蒸汽锅炉；二期建设2130T/H循环流化床蒸汽锅炉。12编制依据1、热电联产项目可行性研究技术规定（计基础200126号）；热电设计PAGE1OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告2、小型火力发电厂设计规范GB5004994；3、相关部门的批复意见；4、哈尔滨哈投投资股份有限公司提供的基础资料；5、锅炉房设计规范（GB500412008）；6、国家有关法律、法规。13可行性研究的工作范围1、按原有厂区情况、厂房形式、场地面积及机组形式确定先进合理的供热工艺系统方案和设备选型；2、初步确定建设项目的建筑结构形式、给排水、电气、自控方案、节能措施和脱硫方式；3、对项目的实施条件、环境保护、劳动安全卫生、消防及锅炉脱硫系统等进行可行性研究；4、对项目的总投资、成本进行估算；5、对项目的经济效益进行分析；6、通过对成本、效益和投资回收情况的分析进行财务经济评价；7、对原有锅炉烟气系统脱硫改造方案进行投资估算。14企业概况哈尔滨哈投投资股份有限公司前身为哈尔滨岁宝热电股份有限公司，是以哈尔滨华工热电厂为主要发起人，并联合阿城市热电厂、岁宝集团（深圳）实业有限公司共同发起设立的股份有限公司。现总股本为54638万股，热电设计PAGE2OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告其中哈尔滨投资集团有限公司持股24286股，占总股本的44452，为哈投股份第一大股东，其他均为社会流通股。哈投股份目前是综合类的投融资股份上市公司。公司是哈尔滨市最大的地方发电、供热企业，下辖分公司哈投股份热电厂和哈投股份供热公司，年发电22亿千瓦时，供热面积780万平方米；现持有民生银行股权22亿股；公司总投资26749万元收购俄罗斯四家公司股权并增资森林采伐项目；现有一家控股子公司，持有黑龙江岁宝热电有限公司51控股权，是阿城区最大的发电供热企业；持有黑龙江新世纪能源有限公司（垃圾焚烧电厂）45的股权，属环保产业、风能、太阳能等新型环保能源的利用和开发；公司出资852亿元购买方正证券1065亿元的出资额，占泰阳证券注册资本的10135。公司截止2007年12月31日，资产总额501848万元，股东权益310403万元，营业收入54013万元，净利润31544万元，每股收益115元，净资产收益1003。哈尔滨哈投投资股份有限公司通过产业结构调整，目前确立了以发电、供热为基础，以森林采伐、金融股权投资为新的利润增长点的多元化的业务发展体系。哈投股份将要以此为契机，以突出投融资收益为先导，做大做强热电产业，不断优化产业结构，开创新的发展领域，使公司全方位发展，以创造公司价值和利润最大化，回报股东，回报社会。哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂（前身是哈尔滨化工热电厂）隶属于哈尔滨哈投投资股份有限公司，坐落在哈尔滨市化工区的中部，企业占地面积138万平方米。热电设计PAGE3OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告企业从事热力电力生产供应。现有资产199亿元，是哈市热电联产企业，现拥有三台130T/H燃煤蒸汽锅炉、二台12MW双抽汽轮机组、一台12MW背压机组、三台70MW热水燃煤锅炉。全年发电22亿千瓦时，年销售工业蒸汽49万吨，年采暖供热310万吉焦，担负着向北化工区、会展中心和开发区的供热任务。现有职工831人，具有技术职称人员218人，其中，高、中级技术职称人员93人。企业在各项管理工作中，建立了一整套科学管理体系，以求生存、求发展为宗旨，以经济效益为中心，以强化管理为手段，创造性的开展生产经营管理工作。几年来，企业先后荣获“无泄露工厂”、“标准化合格单位”、“省甲级绿化单位”、“国家二级档案管理”、“化工部清洁文明单位”、“省甲级绿化单位”、“哈尔滨企业管理优秀奖”、“省级先进企业”、“市精神文明建设标兵”、“重合同守信用单位”、“哈尔滨市节能减排工作先进单位”等荣誉称号，企业的两个文明建设得到了长足发展。15项目建设的必要性1、哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程是经国家计划委员会计投资【1998】63号文批准的大型集中供热项目，该供热项目现有两个热源为哈尔滨热电有限责任公司，提供100万平方米供热能力；其余热源全部由哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂提供。2、哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂是哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程主热源。根据国家及省市环保局“节能减排”的要求，哈尔滨市环保局要求各排放单位必须完成烟气脱硫项目整改，哈尔滨哈投热电设计PAGE4OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告投资股份有限公司热电厂三台130T/H燃煤蒸汽锅炉属于上述整改范围。通过建设循环流化床锅炉替代煤粉锅炉，可以解决烟气排放不达标问题。3、近两年来，煤炭价格大幅上涨，烟煤涨幅远远大于褐煤涨幅，褐煤价格相对低廉。循环流化床锅炉脱硫效率高、燃料适应性好、能够到达洁净燃烧、锅炉负荷调节能力强、可燃烧褐煤。通过建设循环流化床锅炉替代煤粉锅炉燃烧褐煤，可以节约燃料成本，提高电厂运行的经济性。4、现有三台煤粉炉设备已经运行20年，维修维护费用逐年增高，锅炉热效率差。5、如建设尾部脱硫设施需投入1500万元，年运行费用在450万元，增加生产成本。根据哈投股份热电厂面临的实际情况，拟分两期建设三台循环流化床锅炉替代现有煤粉锅炉，解决环保达标排放和燃煤经济性问题。16主要技术设计原则1、在哈尔滨哈投投资股份有限公司总体规划的指导下，结合电厂发电、供热事业的发展，合理布局、统筹安排、立足当前、兼顾长远。2、贯彻节能方针，选用燃烧效率高的锅炉、除尘效率高的烟气除尘器等设备，提高能源的有效利用率，以达到节约能源、改善环境、降低造价的目的，力求取得较好的经济效益和社会效益。3、坚持科学态度，积极采取国内外行之有效的新技术、新工艺、新材料、新设备和现代化技术手段，使设计做到技术先进、经济合理、安全可靠。热电设计PAGE5OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告17工作简要过程2008年9月中旬，我院收到了“哈尔滨哈投投资股份有限公司循环流化床锅炉替代煤粉锅炉项目可行性研究报告”的设计委托书，9月中旬我院针对该项目的特点组成了项目组，赴现场进行了实地考察，收集相关设计资料。2008年9月10月开展该项目可行性研究工作。2008年10月7日，将可研初稿移交建设单位初审，修改后于10月份中旬正式出版。热电设计PAGE6OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第二章热负荷21供热现状哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂现拥有三台130T/H燃煤蒸汽锅炉、二台12MW双抽汽轮机组、一台12MW背压机组、三台70MW热水燃煤锅炉。全年发电22亿千瓦时，年销售工业蒸汽49万吨，年采暖供热310万吉焦，担负着向北化工区、会展中心和开发区的供热任务。现有三台130T/H燃煤粉蒸汽锅炉设备已经运行20年，维修维护费用逐渐增高，锅炉热效率差（85以内）。22热负荷221采暖热负荷哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂现供热面积780万平方米，最大采暖热负荷时电厂汽轮机组供热150MW，热水锅炉供热200MW；平均采暖热负荷时电厂汽轮机组供热146MW，热水锅炉供热100MW；最小采暖热负荷时电厂汽轮机组供热60MW，热水锅炉供热30MW。年采暖供热310万吉焦。锅炉改造后由于容量未发生变化，所以仍可满足原有采暖热负荷需求。222工业采暖热负荷哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂采暖期外供最大蒸汽量为120T/H；外供平均蒸汽量为95T/H；外供最小蒸汽量为60T/H。非采暖期外供最大蒸汽量为60T/H；外供平均蒸汽量为40T/H；外供最小蒸汽量为热电设计PAGE7OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告20T/H。锅炉改造后由于容量未发生变化，所以仍可满足原有采暖期及非采暖期热负荷需求。热电设计PAGE8OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第三章锅炉选型及脱硫方式31机炉选型1、锅炉容量及台数的确定本工程的热负荷主要为哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂原有热负荷进行供热，根据需要替代锅炉容量、电厂可用场地情况及环保部门节能减排要求，替代后的锅炉容量既要与原锅炉容量一致，还要具有脱硫效果，基于以上几点要求，本次可研锅炉选型及建设方案如下一期建设规模1130T/H循环流化床锅炉；二期建设规模2130T/H循环流化床锅炉。2、锅炉燃烧方式的确定按目前常用的锅炉燃烧方式及煤质情况，拟选用悬浮燃烧，飞灰回燃的循环流化床锅炉，此型锅炉的优点是燃烧效率高，能燃烧劣质煤种和煤矸石，燃料在炉膛内停留时间较长，在炉内添加石灰石可以进行炉内脱硫，当钙硫比为225时，脱硫效率可达到90以上，完全可达到哈市环保要求。锅炉适应负荷变化的能力较好，在3050锅炉负荷范围内能稳定燃烧。32循环流化床锅炉脱硫系统本次工程脱硫系统采用循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫方式。循环流化床锅炉添加石灰石脱硫是其特出优点之一，它具有脱硫效率高，脱热电设计PAGE9OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告硫成本低，操作简单、无水污染等特点。循环流化床锅炉之所以在近年来能得到很大的发展，除了其燃料适应性广、负荷调节性能好、燃烧效率高（接近或达到煤粉炉效率）外，一个重要的原因是它具有优良的环保性能。一方面，由于低温燃烧和分级送风，有效抑制了NOX的生成；另一方面，通过炉内添加石灰石脱硫减少了SOX的排放。与煤粉燃烧锅炉的炉内喷钙脱硫相比，循环流化床锅炉炉内加钙（石灰石）脱硫的脱硫效率更高、运行费用更低、更具有实际应用价值。煤粉燃烧锅炉的炉内喷钙脱硫在CA/S比为2035时，脱硫效率仅50左右，而循环流化床锅炉炉内加钙脱硫在CA/S比为225时，脱硫效率一般可达90以上。与常规锅炉的尾部烟气脱硫（FGD）相比，循环流化床锅炉炉内加钙脱硫具有设备投资省、占地面积小、能耗低、操作简单、无水污染等优点。尾部烟气脱硫虽然也是一种实用化、工业化的脱硫方式，并在发达国家得到较为普遍地使用，但其设备投资巨大。循环流化床锅炉的燃烧脱硫过程是将脱硫剂（石灰石）送入炉内，脱硫剂进入炉内首先锻烧生成氧化钙，氧化钙再与燃料燃烧生成的二氧化硫气体反应。CACO（石灰石）CAOCO32CACOCAO2CO32CAOSO1/2OCASO224本次工程脱硫系统具体方案是新上一套石灰石输送系统。石灰石经料斗、给料机、输送带、卸料器输送到给煤皮带，和给煤一起进入炉内实现脱硫。热电设计PAGE10OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第四章工程设想41厂区总体规划本次项目扩建地点选址在厂区内，原主厂房固定端侧，厂区西部。42总平面布置421总平面布置原则1、满足总体规划以及生产性质、防火、安全、卫生、施工规范等要求；2、建、构物的平面和空间组合，应做到分区明确、合理紧凑、有利生产、造型协调、整体性好。在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下，建、构筑物等设施应联合多层布置。3、总平面布置应以主厂房为中心，以工艺流程合理为原则，应注意厂区地形、设备特点和施工条件的影响，合理安排、因地制宜地进行布置。422总平面布置扩建区域布置在原有厂房的西部，厂房由南至北为除氧煤仓间、锅炉间、渣楼和除尘器用地、引风机间、烟道。改建区域在原厂房内，由南至北为除氧煤仓间、锅炉间和除尘器用地。并且在除尘器东侧新建一座渣楼。整个厂区各建、构筑物布局合理，满足工艺要求。厂区内建筑物的外装修色调要统一协调。热电设计PAGE11OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告423主要技术指标主要建构筑物一览表序号项目名称单位建筑面积占地面积21除氧煤仓间米1080002160022锅炉间米11520057600新23除尘器用地米1629724引风机间米180001800025渣楼米75283764建26除渣栈桥米250027渣楼2米28278烟道米2260062改9除氧煤仓间米利旧210锅炉间米利旧建11除尘器用地米2利旧技术经济指标序号技术指标单位数量备注1厂区占地面积公倾14522建构筑物总占地面积米562829823道路广场占地面积米452170224绿化面积米4350000热电设计PAGE12OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告5建筑系数38826绿化系数30007场地利用系数700043竖向布置、道路、运输、绿化431竖向布置厂区竖向设计采用原有设计方案。主厂房设计室内地坪为12850米。厂区的地面雨水采取自然排水方式。432道路运输设计1、出入口设置保留原用地的出入口，作为本厂区的主入口和货运出入口。2、厂区道路厂区内新建道路宽60米，厂内新建道路与原有道路充分结合，呈环形布置，并与场外道路相连，转弯半径为60、90、120米,做法与原有厂区相同。满足运输、人流通行和消防的要求。3、运输运输方式为厂外采用公路运输，厂内采用道路运输方式。4、运输设备煤、灰渣运输按原有运输方式，不额外增加运输设备。433绿化布置厂区绿化采取点、线、面相结合的方法，在原有绿化的基础上对扩建厂区进行绿化布置。在新建厂房四周及道路两旁进行绿化布置沿道路两热电设计PAGE13OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告侧种植阔叶乔木，建筑物周围空地用草皮覆盖，并植以乔、灌木及花卉，做到厂区內无裸露的土地，以达到美化、净化环境之目的，绿化率30。44燃料及燃烧系统441燃料燃煤煤质分析如下煤质分析项目单位数量碳CAR4038氢HAR283氮NAR111氧OAR1025硫SAR035水分MAR3088灰分AAR1420合计100干燥无灰基挥发分VDAF4523收到基低位发热量QNETARKJ/KG13460442锅炉燃烧系统锅炉所用燃料从干煤棚经破碎机破碎后利用输煤皮带送至主厂房原煤仓中。脱硫使用的石灰石采购粉料，利用斗式升降机将粉料定量输送至二段输煤皮带上，随燃煤一起输送至三段皮带上，并分配给各炉原煤仓。每台原煤仓下为4台螺旋输煤机，将燃煤输送至锅炉进煤处，送入锅炉燃烧。热电设计PAGE14OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告锅炉按平衡通风方式运行，一次风与二次风从不同的部位以不同的风压鼓入燃烧室。烟气经省煤器、空气预热器后进入电除尘器除尘后，由引风机吸出，经烟道排至100M高烟囱排入大气。443燃烧系统主要辅机选型4431锅炉燃烧系统主要辅机选型（一期）1、一次风机一台QALG220D,Q117557M3/H,H17800PA电动机YKK5004800KW2、二次风机一台QALG2161D,Q78875M3/H,H10000PA电动机YKK4504315KW3、电除尘器一台三电场HEP1303130M2，除尘效率9984、引风机二台QAY5A20D,Q164573M3/H,H5775PA电动机YKK4506400KW5、返料风机二台Q1300M3/H,H46035PA电动机30KW4432锅炉燃烧系统主要辅机选型（二期）热电设计PAGE15OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1、一次风机二台QALG220D,Q117557M3/H,H17800PA电动机YKK5004800KW2、二次风机二台QALG2161D,Q78875M3/H,H10000PA电动机YKK4504315KW3、引风机四台QAY5A20D,Q164573M3/H,H5775PA电动机YKK4506400KW4、返料风机四台Q1300M3/H,H46035PA电动机30KW45热力系统451主蒸汽系统一期的锅炉出口蒸汽送至主蒸汽母管，主蒸汽管道采用集中母管制，主蒸汽母管由原厂房延伸至本期锅炉房管道夹层内。锅炉主蒸汽出口电动闸阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。二期的锅炉出口蒸汽仍送至主蒸汽母管，主蒸汽管道采用集中母管制，主蒸汽母管利用原有主蒸汽管道。锅炉主蒸汽出口电动闸阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。热电设计PAGE16OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告452给水除氧系统一期、二期建设由于锅炉总容量没有变化，所以除氧器及除氧水箱都利用原有设备。由于原有除氧器运行时间久，可能会出力不足的情况，故在实际建设时应考虑对其进行改造或更新，以提高其加热能力。锅炉的补给水也利用原有补水系统。各路疏水及回水在疏水箱汇合，经疏水泵加压后送至除氧器除氧。考虑事故情况，一期建设时在原汽机间新增一台汽动给水泵，二期不再增加。除氧后的水由给水泵加压后送至锅炉省煤器。453锅炉的排污系统锅炉的连续排污管接至原有连排扩容器，扩容后二次蒸汽进入除氧器，污水经连排冷却器后排入热网管道或冲灰管道。定期排污接至原有定排扩容器，扩容后蒸汽排入大气，冷却后的污水排入排水管道。454热力系统主要附属设备选型1、一期建设1）汽动给水泵一台Q155M3/HH603MPA2、二期建设没有新增设备。46主厂房布置461一期主厂房布置主厂房两列式布置，依次为除氧煤仓间和锅炉间。除氧煤仓间跨度与热电设计PAGE17OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告原厂房一致，仍为9M，纵向4个柱距，从与原厂房临近端起依次为46M共24M，运转层标高7M，除氧层标高135M，输煤层标高22M；锅炉间跨度24M，纵向4个柱距46M共24M，锅炉间运转层标高7M，屋架下弦标高43M。1、除氧煤仓间设备布置底层为变压器和电气配电间；4M层为管道夹层；7M运转层中间布置锅炉的炉控室；各炉炉前按锅炉要求搭设平台，平台上布置各炉给煤机；135M层为除氧层，布置四台给煤机；220M层为输煤层，布置输煤皮带，220M层下吊装有锅炉原煤斗。2、锅炉间设备布置锅炉为横向布置，在新建锅炉间24柱距间沿3柱距中心线布置一台蒸汽锅炉。在蒸汽锅炉间底层除锅炉各柱外，炉下出渣口附近还布置两台冷渣器，出渣机沿纵向布置在炉下，便于冷渣器出渣，并由扩建端出口输送灰渣至锅炉间外的渣仓中。炉后两侧布置一、二次风机。锅炉间运转层除锅炉外，尾部沿外轴线为各炉汽水取样冷却器及水槽，炉一侧为给水操作平台，炉前为锅炉给煤机，在锅炉的固定端和扩建端各留有一个吊装孔，在锅炉间屋架下弦各吊装有2T单轨电动葫芦，作为检修时吊装工具材料的起吊工具。3、除尘及引风机间设备布置在锅炉间尾部主厂房外，布置锅炉的电除尘器。除尘器后侧为引风机间，引风机间跨度75M，纵向长24M。在引风机间内纵向布置二台引风机，在引风机上方屋架下弦下纵向布置2T单轨电动热电设计PAGE18OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告葫芦，作为检修引风机的起吊工具。4、烟道及烟囱水平烟道架空布置，烟道底标高45M，延伸至原厂房烟道与之连接；烟囱利用原有，高100M，出口内径35M。462二期主厂房布置除氧煤仓间、锅炉间、引风机间、除尘器、烟囱都与一期相同。烟道利用原有，不进行改造。47上煤及除灰渣系统一期按扩建1130T/H循环流化床锅炉运行时所需要的燃料和扩建1130T/H循环流化床炉排出的灰渣量进行设计。二期按改建2130T/H循环流化床锅炉运行时所需要的燃料和改建2130T/H循环流化床炉排出的灰渣量进行设计。471燃料计算根据煤质分析资料，一期、二期燃料消耗量计算如下表一期燃料耗量计算表单位时间小时最大耗量日耗最大量年耗最大量44锅炉负荷石灰石（T）煤（T）石灰石（T）煤（T）石灰石（10T）煤（10T）05213001130T/H120430112889672264（0535）（1337）总计313147515361352（13905）注日耗燃料按24小时计，年耗燃料冬季按180天计，夏季按185热电设计PAGE19OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告天计，括号内数据为夏季年耗量。二期燃料耗量计算表单位时间小时最大耗量日耗最大量年耗最大量44锅炉负荷石灰石（T）煤（T）石灰石（T）煤（T）石灰石（10T）煤（10T）2130T/H24086022577921445281042600总计6262815030722704注日耗燃料按24小时计，年耗燃料冬季按180天计。472现状哈投股份热电厂现运行3130T/H煤粉锅炉，日最大耗煤量为2000多吨，煤由铁路专用线运至厂区煤场，煤场现有面积可存储燃煤量300000吨。煤场内配有两台装卸桥，用于卸煤、上煤之用，同时配有四台推土机用于上煤、运煤、倒煤之用。输煤系统按双路皮带设计，皮带宽度为650MM，筛碎设备选用两台反击式破碎机，输煤系统共由四段皮带机完成，同时配有电磁除铁器、电子皮带秤及检修装置。473扩建后的工程设想1、卸煤装置及贮煤设施一期燃煤仍然采用铁路运煤，由于日最大耗煤量增加了7515T/D，考虑不均衡系数12，每日进煤车皮数量增加了12节。经核算，扩建后煤场面积仍能满足要求，本期不再扩建煤场及增加煤场设备。热电设计PAGE20OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告二期燃煤仍然采用铁路运煤，由于日最大耗煤量增加了400T/D，考虑不均衡系数12，每日进煤车皮数量增加了8节。经核算，改建后煤场面积仍能满足要求，本期不再扩建煤场及增加煤场设备。2、运煤系统及运行方式经核算原有工程输煤系统可以满足扩建后的输煤能力，一期不考虑新建输煤系统。由于本期工程扩建循环硫化床锅炉，设计为按添加石灰石脱硫设计，在原3皮带机尾部增设两座石灰石钢仓，单个容积为19M3，可存石灰石约27T。同时设有两台斗式提升机将石灰石运至钢仓中。石灰石来料为粒度210MM以下的袋装成品，在3输煤栈桥下建石灰石贮库，面积为65M。将原输煤系统中碎煤设备换置两台摆锤式细粒破碎机。输煤层增加两路5皮带机，用于扩建锅炉的输送。经核算一期工程输煤系统仍能满足改建后的输煤能力，二期不考虑新建输煤系统。48除灰渣系统方案481灰渣量计算依据煤质分析资料，锅炉一期、二期出渣量如下表一期出渣量计算表单位时间4小时灰渣（T）日灰渣量（T）年灰渣量（10T）锅炉负荷灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量热电设计PAGE21OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告116707819471130T/H2718054505648433210812（1199）（080）（1999）注日按24小时计，年耗燃料冬季按180天计，夏季按185天计，括号内数据为夏季年耗量。渣占灰渣量的40，灰占灰渣量的60。二期出渣量计算表单位时间4小时灰渣（T）日灰渣量（T）年灰渣量（10T）锅炉负荷灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量2130T/H54361901129686642162423341563894注日按24小时计，年耗燃料冬季按180天计，渣占灰渣量的40，灰占灰渣量的60。482现状哈投股份热电厂现运行锅炉的除灰渣系统采用灰渣分除的方式，除渣系统采用机械除渣方式，每台锅炉下横向布置一台除渣机，而后倒入纵向布置的另一台除渣机内，送入锅炉间外的渣仓中。除灰系统采用干式除灰方式，电除尘器下灰斗的灰直接装入罐车运往用灰单位。483扩建后的工程设想本工程锅炉灰渣全部考虑综合利用，除灰方式采用灰渣分除的方式。1、除渣系统方案（一期）本期扩建工程除渣系统采用机械除渣方式，锅炉下的出渣口共配置两台冷渣机，冷渣机的冷却水来自除盐水。冷渣机出口横向配置一台1耐磨热电设计PAGE22OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告型埋刮板输送机（RMC40，Q10T/H），输送机将渣送入锅炉间一侧布置的另一台2耐磨型埋刮板输送机（RMC40，Q10T/H）内，2刮板输送机将渣送入锅炉房外的渣楼中，渣容积为30M3，可存渣42T左右。渣楼内设有检修设备、排尘设备和卸料装置。渣由汽车运出厂外砖厂及用渣单位。2、除渣系统方案（二期）本期改建工程除渣系统采用机械除渣方式，每台锅炉下的出渣口共设置两台冷渣机，冷渣机的冷却水来自除盐水。冷渣机出口横向布置一台1连续斗链输送机（DS400，Q20T/H），将渣倒入纵向布置的另一台2连续斗链输送机（DS400Q20T/H）内，2输送机将渣送入锅炉房外的斗式提升机内，斗式提升机将渣送入钢渣仓中，渣仓直径为6M，容积为190M3，可存渣260T左右。渣楼内设有检修设备、排尘设备和卸料装置。渣由汽车运出厂外砖厂及用渣单位。3、除灰系统方案（一期）除灰系统采用干式除灰方式，除尘器每个电场下为双灰斗，刮板输送机将三个电场的灰刮入一端后，由汽车散装机装入罐车送往用灰单位。4、除灰系统方案（二期）除灰系统采用干式除灰方式，除尘器每个电场下为双灰斗，刮板输送机将三个电场的灰刮入一端后，由汽车散装机装入罐车送往用灰单位。49给排水及化学水处理一期为新建一台130T/H循环流化床中温中压锅炉，新建后热电设计PAGE23OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1、化学水原电厂化学水系统设备出力能满足5台130T/H循环流化床中温中压锅炉补水量，实际电厂运行了三台锅炉，新建一台炉后，化学水系统不变，化学水系统设备出力不变，故不需新增设备。2、消防水新建厂房高度为43米，原厂房高度为32米，新旧厂房的高度都大于24米，根据建筑设计防火规范841规定，新旧厂房室内消火栓用水量相同；原电厂有一整套完善的消防给水设备，能满足新建一台炉后消防的用水量，故消防不需新增设备。3、工业水一台炉配两台冷渣器，冷渣器的冷却水量为70T/H。冷渣器冷却水系统采用闭式循环冷却水系统，经冷渣器的冷却水为除盐水。考虑到二期改造两台煤粉炉为循环流化床锅炉，冷渣器的冷却水量为140T/H。经经济比较，最终增加一台循环水量为300M3/H的逆流式玻璃钢冷却塔，2台循环冷却水泵。二期为改造两台130T/H煤粉炉为循环流化床中温中压锅炉，改造后锅炉的补水量不变，消防给水系统不变，故不需新增设备。工业水一期工程已增一台循环水量为300M3/H的逆流式玻璃钢冷却塔，2台循环冷却水泵，故本期工业水不需新增设备。410电气部分4101概述根据哈尔滨哈投投资股份有限公司委托，为解决哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂脱硫问题，按哈尔滨市环境保护局批复，拟将现有130T/H煤粉炉，分二期更换为三台130T/H循环流化床锅炉，以解决电厂脱硫环保热电设计PAGE24OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告达标排放问题。根据哈投股份热电厂实际情况，一期在现有锅炉房旁空地上，新建一台130T/H循环流化床锅炉，建设完毕投产运行后，拆除二台130T/H煤粉炉，利用原有厂房设备进行新建二台130T/H循环流化床锅炉。电气部分需配合工艺专业将电厂现有厂用部分相应改造。4102电气接线及布置41021现状电厂现有厂用部分设038/022KV及6KV两个电压等级，其中038/022KV配电系统采用中性点直接接地方式，6KV配电系统采用中性点经消弧线圈接地接地方式。全厂锅炉辅机磨煤机、排粉机、送风机、吸风机、给水泵及热网循环水泵碎煤机等200KW以上电机均为6KV高压电机，且起动方式均为直接起动，未安装变频调速等节能装置；全厂汽机辅机、锅炉辅机小容量电机、水处理及输煤除灰电除尘等公用负荷电机均选用038/022KV低压电机，且未安装变频调速等节能装置。厂用部分配置原则，038/022KV及6KV两个电压等级均按炉分段。6KV配电装置采用单母线接线；038/022KV配电装置采用单母线隔离开关分段。全厂三炉三机，故全厂共设三个6KV厂用工作配电段及一个6KV厂用备用配电段，6KV厂用工作配电段电源由电源引自6KV主配电装置的厂用电抗器引接，厂用备用段电源由现厂内6KV直配II段引接。全厂设6KV/038/022KV三台低压工作变压器，一台化水公用变压器热电设计PAGE25OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告及一台同容量的备用变压器，其容量均为800KVA。三台低压工作变压器为三段038/022KV厂用工作配电段供电，一台化水公用变压器为一段038/022KV化水配电段供电，备用变压器为038/022KV厂用备用配电段提供电源。1厂用变及化水变由6KV厂用I段供电，2厂用变由6KV厂用II段供电，3厂用变及备用变由6KV厂用III段供电。电厂现有化水变及其配电装置安装在化水车间，其余038/022KV及6KV厂用电装置均安装在主厂房中央框架BC轴及CD轴底层专用电气配电间内。41022改建后的工程设想1、一期工程一期工程在现有锅炉房旁空地上，新建一台130T/H循环流化床锅炉，即4锅炉，其厂用部分均为新建，故电气部分需新建6KV厂用IV段及038/022KV厂用IV段为其配电。6KV厂用配电装置采用单母线接线；038/022KV配电装置采用单母线隔离开关分段。6KV配电装置采用KYN2812型金属铠装中置式高压开关柜,本期需新增10面柜；038/022KV配电装置采用GGD型固定式低压开关柜,本期需新增10面柜。6KV厂用IV段电源，4厂用电抗器（6KV,800A）安装在原主控楼旁一层6KV主高压配电间备用厂用电抗器间内；原6KV主高压配电I段应扩建一台同型号的高压开关柜为4厂用电抗器供电。038/022KV厂用IV段电源，4厂用变压器（6KV/038/022KV,800KVA）由新建6KV厂用IV段供电。新建4厂用变压器、6KV厂用IV段及038/022KV厂用IV段配热电设计PAGE26OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告电装置均安装在新扩建的锅炉厂房专用配电间内。4锅炉辅机引风机、一次风机及二次风机等200KW以上电机均为6KV高压电机，采用高压变频调速节能装置控制；4锅炉辅机小容量电机及输煤除灰电除尘等公用负荷电机均选用038/022KV低压电机，由4厂用变压器供电，其中运行中负荷变化较大的高压返料风机及炉前给煤机安装低压变频调速节能装置进行调速。新扩建的锅炉房其配电间空间有限，故4锅炉辅机高压变频调速节能装置可安装在新建厂房运转层。根据厂用电负荷估算结果，4锅炉辅机及其相应公用设备高低压厂用电负荷安装容量PE3000KW,计算容量SJS2250KVA考虑变频节能因素，实用用电负荷较小。2、二期工程二期工程拆除二台130T/H煤粉炉，利用原有厂房设备进行新建二台130T/H循环流化床锅炉。原2、3锅炉高低压配电设备已经运行20年,原高压开关均为油开关，基本已到服役期，维修维护费用逐年增高，而本次更换的二台锅炉辅机除高压返料风机及炉前给煤机为低压电机外，引风机、一次风机及二次风机均为6KV高压电机，故二期工程拟将原6KV厂用II段、III段配电装置拆出，更换为新型KYN2812型金属铠装中置式高压开关柜，二期需拆出36面高压柜，新增24面高压柜（因循环流化床锅炉辅机数量少于煤粉炉锅炉辅机）。6KV厂用配电装置采用单母线接线。2、3锅炉038/022KV负荷仅为高压返料风机及炉前给煤机，每台炉容量仅为60KW,故原038/022KV厂用II段、III段配电装置保持不热电设计PAGE27OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告变，由原有配电柜备用回路为高压返料风机及炉前给煤机变频箱提供电源即可。2、3锅炉辅机引风机、一次风机、二次风机等200KW以上电机均为6KV高压电机，采用高压变频调速节能装置控制；原有3、4给水泵亦为高压电机，由6KV厂用II段、III段配电；2、3锅炉辅机小容量电机等公用负荷电机均选用038/022KV低压电机，由原038/022KV厂用II段、III段配电装置供电，其中运行中负荷变化较大的高压返料风机及炉前给煤机安装低压变频调速节能装置进行调速。2、3锅炉辅机高压变频调速节能装置可安装在原有厂房底层空闲房间内。根据厂用电负荷估算结果，2、3锅炉辅机及其相应公用设备，每台炉高低压厂用电负荷安装容量PE2800KW,计算容量SJS2100KVA考虑变频节能因素，实用用电负荷较小。4103直流系统热电厂采用直流操作方式，操作电压为220V。原有直流电源容量可以满足扩建一台炉改建二台炉的直流用电要求，故本期扩建直流电源无需增容。4104二次线、继电保护及自动装置41041控制方式热电厂设有电气主控楼，高低压厂用电源控制设备安装在主控室，在主控室控制屏台集中控制，在高压开关柜上手动控制。热电设计PAGE28OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告主厂房内主要电动机均由机炉DCS控制，主厂房内非重要电动机采用就地控制。主厂房以外电动机根据工艺要求采用集中控制或就地控制。41042继电保护本工程电气设备的保护装置装设原则按继电保护和安全自动装置技术规程及25条反措有关规定执行，保护选型采用微机型保护装置。41043自动装置高压厂用电抗器及低压厂用变压器均安装备用电源自投装置。41044测量仪表根据电力装置的电测量仪表装置设计规范的规定，配置相应的仪表。4105过电压保护及接地1、6KV厂用母线装有避雷器，作为入侵雷电波的过电压保护；2、新建锅炉房屋顶设避雷带作为防雷保护，防雷装置应与接地装置可靠相连；3、全厂设置联合集中接地装置，其接地电阻不大于1欧姆。411热工控制4111设计范围一期1130T/H循环流化床蒸汽锅炉；二期2130T/H循环流化床蒸汽锅炉；工业电视系统。热电设计PAGE29OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告4112控制系统概述控制系统由锅炉运行参数检测、燃烧变频控制调节、化学水处理运行参数监测控制组成的集散控制系统，即DCS系统。DCS系统将计算机、自动控制、网络技术结合在一起，完成集中监视、分散控制等功能，进一步提高经济性、安全性。DCS控制内容包括1、燃料量调节系统2、总风量调节系统3、一次风量调节系统4、二次风量调节系统5、二次风压调节系统6、床温调节系统7、料层厚度调节8、炉膛压力调节9、锅炉及公用系统热工参数监测；锅炉点火控制10、其它电动机控制。4113控制水平为节约能源，需调节的电机均采用变频调速控制，控制系统采用先进的运行模式，对过程参数进行监视、控制、显示、报警、记录及存储，实现全方位控制。热电设计PAGE30OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告4114控制方式根据热源厂主系统的特点，主辅机的可控性，确定控制方式采用控制室集中控制与就地控制相结合的方式。控制系统将现场控制信号采集到系统的I/O模件上，经隔离转换在显示器上显示，将主要调节信号输出到就地的执行装置上。在现场安装手动与DCS操作切换装置，可手动启停或调节各设备，锅炉主辅机启停可在DCS及就地实现，正常运行时由DCS发出指令，就地发现故障可切换到手动方式启停设备，状态可反馈到DCS系统中。锅炉点火控制柜与主机一同供货。锅炉热工保护及辅机联锁和热工信号均在DCS中实现，可发出声光信号。辅助车间系统根据工艺系统的划分和地理位置，采用程序控制，即PLC上位机形式，预留与DCS的接口，将信息送至DCS进行监视。4115DCS系统41151系统构成及功能1、热工控制室操作员站与工程师站主干网络为冗余以太网，它连接过程控制站、操作员站、工程师站，构成DCS系统。操作员站监控设备运行，可进行手动和自动操作，确保经济安全运行，完成报表、运行曲线、记录、报警和故障诊断等功能；工程师站进行系统调试和组态；2、过程控制站完成连续调节、逻辑控制、联锁、批处理等功能，实现模糊控制、优化控制等功能；热电设计PAGE31OF77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告3、现场信号模拟信号、开关量信号、总线数字信号进入I/O模块或总线接口，供DCS系统处理，由DCS输出调节信号控制现场设备。41152系统软件控制器软件、现场控制器运行软件、人机界面软件、浏览软件、工具包、设备管理系统。4116检测及控制41161