燃煤电厂改造成联合循环建设可行性策划书

1、燃煤电厂改造成联合循环的可行性分析内容摘要 燃煤电厂，特别是小型的燃煤电厂，效率低、煤耗大、能源浪费，并产生大 量的SO污染环境。大量的 CQ产生温室效应，使地球逐年变暖，这是危及人 类生存、令人类担忧的问题。本文建议，将燃煤电厂改造成联合循环，是解 决这个问题的最有效措施之一。提出了改造配置方案例，改造后的性能以及 大约的投资费用。最后用技术-经济分析的方法确定改造方案的可行性和效 益。关键词燃煤电厂联合循环改造1燃煤电厂经济性现状和原因分析1998年，全国的电站装机总容量为 2.773亿千瓦，其中火电机2.1亿千瓦， 占总装机的75.5%;水电6507万千瓦，占23.5%;核电210万千瓦

2、，占0.8%。至 1999年，全国的电站装机总容量增加为 2.94亿千瓦，年增长6.1%。火电300MV及以上的燃煤机组（亚临界机）总共 6924万千瓦，占火电总装机 的33.0%。300MV以下（不含300MW的燃煤机组总共14493万千瓦，占火电总装 机的67.0%:其中高压100MV机 140台，1400万千瓦，占6.67%；超高压125MW 机134台，1675万千瓦，占7.98%；超高压200MW机 179台，3580万千瓦，占17.05%； 苏制超高压鲍曼级210MW 17台，357万千瓦，占1.7%。100MW以下（不含100MW的高压、中压、低压参数机组，共 7060万千瓦，占

3、 33.6%。300MW以下（不含300MW的燃煤机组，一般设计于 50年代末至70年代初， 但采用的都是前苏联四十年代的汽轮机设计技术。经济性低、煤耗大，相应的SO和CO的排放量也大，对环境产生较大污染。统计的供电效率和煤耗见表1-1，电站烟气排放见表1-2。表1-1火电机和燃气轮机电站效率比较简单循环联合循环汽轮机电站燃机电站燃气-蒸汽电站类型中压咼压超咼压亚临界超临界1200-1300双压/三压供电效率%21-23:29-3134-3537-3839-4132-42P 48-58折合的供 电标煤耗 克/度585-534424-396361-351332-323315-300384-293

4、256-212发电效率%29-3037-3841-4245-46 :47-49表1-2火电机和燃气轮机电站烟气排放比较汽机电站（有脱硫）联合循环电站NO 70 X 10自八十年代中期，德国陆续开始用燃气轮机来改造旧的燃煤电站，并在工业 实践中取得明显效果。图2-5余热锅炉型联合循环布置图2.2燃气轮机前置型联合循环这种改造方案的特点是：在现有电站的燃煤锅炉前，加装一台燃气轮机，通 过尺寸较大的高温管道，把燃气轮机的高温排气供向燃煤锅炉的燃烧器和磨煤系 统的磨煤风机，以取代原有电站中通过鼓风机和锅炉中的空气预热器，向燃煤锅 炉和磨煤风机供应高温纯空气的供风系统，即：把燃气轮机的排气作为燃煤锅炉

5、的高温燃烧用空气来使用。燃气轮机燃用天然气或液体燃料，在锅炉中仍然燃用 “非褐煤”型原煤。燃气轮机功率（Pg）与蒸汽轮机功率（Ps）比例选为：PG： PS =1：4-1：3（无辅助送风）和 PG： PS =1：6-1：4（有辅助送风） 原有的燃煤锅炉仍能保留使用，但要进行适当改造。锅炉内的空气预热器要 拆除，燃烧器也要改造，以适应在含氧浓度较低的烟气介质中，能够稳定和完全 燃烧煤粉的要求。当电站负荷变化时，应尽可能维持燃气轮机的负荷变动不大，而通过调节燃 煤量来控制汽轮机的功率，达到调节负荷的目的。当电站负荷增高到60-70%额定负荷工况时，则宜投入辅助送风机。这种机组的效率随负荷的变化关系是

6、比较平 坦的。汽轮机的本身和给水系统变动不大，但由于烟气型给水加热器的投入，就会 使供给其他给水加热器的蒸汽抽汽量有所减少。2.3 燃气轮机 -汽轮机并列型联合循环 在原有的燃煤电站基础上 , 并列地增设一台燃气轮机和一台产生蒸汽的余热 锅炉 , 燃气轮机燃用天然气或液体燃料 , 锅炉仍然燃烧原煤。 余热锅炉产生几种 不同压力和温度的蒸汽，将与原有的燃煤锅炉产生的主蒸汽和再热蒸汽一起，供 到原有的汽轮机中去作功 （减小原锅炉的燃煤量） 。在燃气轮机中产生的烟气通过 余热锅炉由烟囱排向大气。改造后的电站，燃气轮机和汽轮机可以单独运行。燃气轮机功率（Pg）与蒸汽轮机功率（FS）比大约为：1; 6

7、PG/Ps 1： 32.4 几种改造方案的评价 目前，在常规的不补燃的联合循环中，与燃气轮机相配的汽轮机参数一般都 不超过超高压参数， 即压力最高为 135bar 左右。因而超高压参数及以下的汽轮机 电站才有可能改造成常规的不补燃的联合循环电站。对于前置动力布置方式、并列动力布置方式的联合循环，没有蒸汽参数的限 制。通常，人们喜欢用这些方案来改造大型的亚临界参数、甚至超临界参数的燃 煤电站。供电效率n n=42%勺燃煤电站，用前置动力布置方式改造，联合循环电站的供 电效率将增高 2.8-4.0 个百分点；用并列动力布置方式进行改造后，联合循环电 站的供电效率将增高 2.8-3.2 个百分点。当

8、然，就提高燃煤电站的效率而言，将燃煤电站改造成常规的不补燃的余热 锅炉型联合循环方式是最佳的。用高压蒸汽参数、双压余热锅炉，电站的供电效 率很容易地增加到 52%以上，即大约增加 15 个百分点。2 燃煤电厂改造成联合循环的方案燃煤电厂改造成联合循环有多种配置方案，可采用1+1 （1台燃气轮机+1台汽轮机）、2+1、3+1和4+1和采用不同制造商生产的燃气轮机。目前世界上能设 计、自主生产燃气轮机的制造商有：GE ABB（ALSTOM Siemens和 Wh（三菱）。不同的配置方案有不同的经济性、投资和回报期，宜根据当地燃料价、上网电价、 年利用小时数等，进行技术-经济可行性分析，然后确定最后

9、的改造配置方案。表3-1燃煤电厂改造成联合循环的方案例现有汽机功率配燃机 型号燃机功率联合循环型号余热锅炉总功率总效率联合循 环单位 价燃机单位价燃机制造商KW/KW/KW%$/KW$/KW/48001 X LM160013350CC1-1600双压1790047.9830493GE62001 X GT3516900KA35-1双压2280043.3840399ABB84001 X FT825470FT8双压3230049.3799361P&W84001 X LM250022800CC1-2500双压3090049.8744400GE110001 X LM500034450CC1-5000双压

10、4450048.1806376GE120001 X GT1024630KA10-1双压3550050.5785378ABB130001 X LM600040500CC1-6000双压5300051.5670300GE240002X RB21127240RB211-2双压7570051.2806400RR250001 X 251B49200251B11-1双压7150048.3713258RR550001 X PG9171E123400S109E双压17800052450182GE955001 X PG9231EC166600S109EC双压25810053.8458183GE1200001 X

11、 PG9311FA221000S109FA三压34570055.3480188GE1954002 X PG9231EC333200S209EC三压52030054.2458183GE3013002 X 701G2609800MPCP2三压91110058.2482189三菱11 10图3-1 GE/PG9331FA型燃气轮机图3-2 GE/LM5000型燃气轮机机改进型燃气轮机4改造项目技术-经济分析确立任何一项投资，最重要的是作项目技术 -经济分析，分析项目的投资和效 益,以及投资回报期。这些分析包括较多的不确定性，有一定人为因素，因此含有一 定的风险。决策人的贡献就是根据可研报告，加上经验

12、/知识作出判断，将风险降至最小。下面以一台12000KW汽轮机电站为例，分析燃煤电厂改联合循环的技术可 行性和经济性.汽轮机电站改造成联合循环后,发电效率从28勉高到50.3%,大约提高22个 百分点，每公斤燃料发电量增加约一倍（表 4-1 ），燃料耗量大大减少，辅助系统 简化，运行成本降低。缺点是必须燃油或天然气，燃料价比煤高，减弱了效益的 幅度。但是，联合循环发电SO、CO排放少，是清洁电，电价应优质优价。表4-1改造后的技术指标电站类型单位煤电联合循环电效率/0.280.503热耗大卡/度；30711720燃料热值大卡/公斤70008000单位发电量公斤/度；2.34.65燃料价元/公斤

13、0.30.8每度电燃料价元/度0.13040.1720表4-2改造投资估算投资项目汽轮机燃气轮机余热锅炉改造费总费用功率KW1200025000比价$/KW600投资万兀已有1.2亿200010001.5亿表4-3改造效益估算电厂纯利元/度0.10.20.3煤电/0.1总功率KW370003700037000:37000总投资亿元1.51.51.53.7年利用小时5000500050005000年发电亿度1.851.851.85M.85年总利万兀1850370055501850投资回报期年8.14.052.7：20简要结论： 燃煤电厂改造为联合循环有很大的经济效益和环保社会效益，技术上也是成熟

14、的，国外已大量应用，有广泛的应用前景。 超高压及以下参数的燃煤电厂宜改为余热锅炉型联合循环，有最高的经济性，效率约提高15-20个百分点。大型亚临界及以上参数的燃煤电厂宜改为燃气轮 机前置型或并列型联合循环，效率提高的百分点小得多，约2-4个百分点。 建相同功率的电站，联合循环电站比燃煤电站的投资要省得多， 建造周期也短, 投资回报期约短一半。 联合循环的缺点是燃料价比煤价高，因此更适合于缺煤、多气、要求带调峰负 荷的沿海地区。内地煤价低的地区，适宜于用于改造那些国家政策要求关停的 50MW及以下的燃煤小电厂，并用热电联供。 联合循环发电污染小，是清洁电，电价应优质优价。 联合循环发电是方向，

15、是高新节能环保技术，是二十一世纪最主要的能源系统。 涉及国家发展，因此国家扶持是必要的，於国於民都有好处。一但煤气化技术完善后，这种改造的联合循环很容易再改成整体煤气化联合循环(IGCQo只需要增加一套煤气发生器和粗煤气净化装置。电站不用再燃油或气体燃料，而又可以燃煤，成为新一代燃煤电站。 目 录第一章 总论 错误！未定义书签1.1 项目名称与承办单位 错误！未定义书签1.2 研究工作的依据、内容及范围 错误！未定义书签1.3 编制原则 错误！未定义书签1.4 项目概况 错误！未定义书签1.5 技术经济指标 错误！未定义书签1.6结论 错误！未定义书签第二章 项目背景及建设必要性 错误！未定义

16、书签2.1 项目背景 错误！未定义书签2.2 建设的必要性 错误！未定义书签第三章 建设条件 错误！未定义书签3.1 项目区概况 错误！未定义书签3.2 建设地点选择 错误！未定义书签3.3 项目建设条件优劣势分析 错误！未定义书签第四章 市场分析与销售方案 错误！未定义书签4.1 市场分析 错误！未定义书签4.2 营销策略、方案、模式 错误！未定义书签第五章建设方案 错误！未定义书签5.1 建设规模和产品方案 错误！未定义书签5.2 建设规划和布局 错误！未定义书签5.3 运输 错. 误！未定义书签5.4 建设标准 错误！未定义书签5.5 公用工程 错误！未定义书签5.6 工艺技术方案 错误

17、！未定义书签5.7 设备方案 错误！未定义书签5.8 节能减排措施 错误！未定义书签第六章环境影响评价 错误！未定义书签6.1 环境影响 错误！未定义书签6.2 环境保护与治理措施 错误！未定义书签6.3 评价与审批 错误！未定义书签第七章项目组织与管理 错误！未定义书签7.1 组织机构与职能划分 错误！未定义书签7.2 劳动定员 错误！未定义书签7.3 经营管理措施 错误！未定义书签7.4 技术培训 错误！未定义书签第八章劳动、安全、卫生与消防 错误！未定义书签8.1 编制依据及采用的标准 错误！未定义书签。8.2 安全卫生防护原则 错误！未定义书签。8.3 自然灾害危害因素分析及防范措施

18、. 错误！未定义书签。8.4 生产过程中产生的危害因素分析及防范措施 错误！未定义书 签。8.5 消防编制依据及采用的标准 错误！未定义书签。8.6 消防设计原则 错误！未定义书签。8.7 火灾隐患分析 错误！未定义书签。8.8 总平面消防设计 错误！未定义书签。8.9 消防给水设计 错误！未定义书签。8.10 建筑防火 错误！未定义书签。8.11 火灾检测报警系统 错误！未定义书签。8.12 预期效果 错误！未定义书签。第九章 项目实施进度 错误！未定义书签。9.1 实施进度计划 错误！未定义书签。9.2 项目实施建议 错误！未定义书签。第十章 项目招投标方案 错误！未定义书签。10.1 招标原则 错误！未定义书签。10.2 项目招标范围 错误！未定义书签。10.3 投标、开标、评标和中标程序 错误！未定义书签10.4 评标委员会的人员组成和资格要求 . 错误！未定义书签 第十一章 投资估算和资金筹措 错误！未定义书签11.1 投资估算 错误！未定义书签11