【正文】 策 霍煤鴻駿鋁電公司自備電廠熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)改造 項(xiàng)目具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質(zhì)量、增加電力供應(yīng)等綜合效益，是 城 區(qū)治理大氣污染和提高能源綜合利用率的必要手段之一，是提高 市 區(qū)居民生活質(zhì)量的公益性基礎(chǔ)設(shè)施，符合國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 該項(xiàng)目的建設(shè)符合城市發(fā)展的總體規(guī)劃，也符合國(guó)家發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)等有關(guān)能源建設(shè)方針、政策，不僅保證了城市集中供熱和供電的需 求，也是煤耗低、排放少、節(jié)水、節(jié)能的環(huán)保項(xiàng)目，符合建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)要求。 滿足 霍林郭勒 城市供熱發(fā)展的劇增需求，提高供熱質(zhì)量 隨著 霍林郭勒市 的 發(fā)展，規(guī)劃和在建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多，建設(shè)投資非?；钴S，工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)的建設(shè)速度猛增，供熱需求劇增?，F(xiàn)階段開(kāi)發(fā)區(qū)的集中供熱建設(shè)規(guī)模已明顯滯后于城市建設(shè)發(fā)展的需要，造成一些用戶的用熱需求得不到滿足，越來(lái)越多的熱用戶都采用自建小 鍋爐房和小油爐自行供熱，致使能源浪費(fèi)、環(huán)境污染嚴(yán)重，這不但影響 的城市形象，也在一定程度上阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為改善 霍林郭勒市 的環(huán)境質(zhì)量 ，有效的控制和減少該區(qū)域的大氣及水質(zhì)污染，提高當(dāng)?shù)厝嗣裆钏?，只有采用熱電?lián)產(chǎn)作為熱源的支撐，變分散供熱為集中供熱，取消眾多的采暖小鍋爐，才能滿足 霍林郭勒市 日益發(fā)展的熱負(fù)荷需要。因此，霍煤鴻駿鋁電公司自備電廠熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)改造 的建設(shè)顯得尤為迫切和重要。 根據(jù)《 內(nèi)蒙古霍林郭勒市集中供熱工程可行性研究 》， 熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)改造 后的 霍煤鴻駿鋁電公司自備電廠 成為 整個(gè)城市 供熱區(qū)域的供熱熱源，近期可供采暖面積 150 萬(wàn)平方米，中期（ 2021 年）可達(dá)到 260 萬(wàn)平方米 ，遠(yuǎn)期（ 2021 年）可達(dá)到 400 萬(wàn)平方米。 霍林郭勒市具有豐富的 煤炭資源，又在鴻駿鋁業(yè)集團(tuán)自備電廠附近具有充分的工業(yè)蒸汽余力，與其它城市相比，該市發(fā)展集中供熱具有獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)。 在北方地區(qū)，靠近城市的自備電廠有責(zé)任向附近地區(qū)或城市供熱，滿足周邊用戶的供暖需求，這對(duì)提高投資的社會(huì)收益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都是極其有利的。 寒冷地區(qū)搞城市集中供熱是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，有利于提高城市工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的水平，提高區(qū)域的競(jìng)爭(zhēng)能力。 綜上，作為 霍林郭勒市 重要的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，電廠 熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)改造 將對(duì) 霍林郭勒市 的供熱及改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量、平衡地區(qū)供電缺口將起到重要的作用。同時(shí)，對(duì)帶動(dòng)地 區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。本項(xiàng)目建設(shè)是非常迫切和必要的。 工作簡(jiǎn)要過(guò)程 2021 年 12 月內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電公司與東北電力設(shè)計(jì)院就本工程項(xiàng)目的可行性研究工作進(jìn)行了初步磋商，與我院簽訂了設(shè)計(jì)咨詢委托合同 。 2021 年 12 月28 日東北院專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)收資， 雙方 就 供熱改造 可行性報(bào)告編制的主要技術(shù)原則在現(xiàn)場(chǎng)召開(kāi)了協(xié)調(diào)會(huì)，并 形成了會(huì)議紀(jì)要 。 東北電力設(shè)計(jì)院于 2021 年 1 月 4 日正式啟動(dòng)了可行性研究報(bào)告的編制工作，在霍煤鴻駿公司的大力支持下，于 1 月 18 日 取得了主機(jī)廠初步熱平衡資料 ， 東北院根據(jù) 設(shè)計(jì)咨詢合同、會(huì)議紀(jì)要， 依據(jù)行業(yè)有關(guān)規(guī)程規(guī)定以及本工程區(qū)域的實(shí)際條件， 于 2021 年 2 月，編制 完成 本工程可行性研究報(bào)告。 在此對(duì)給與東北電力設(shè)計(jì)院工作大力支持的霍煤 鴻駿鋁電 公司的相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)和同志表示誠(chéng)摯謝意。 2 自然條件 地理環(huán)境條件 電廠廠址位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部霍林格勒市境內(nèi)?；袅指窭帐须`屬內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市，在通遼市西北部，錫林郭勒盟東部，興安盟西南部。距通遼市約 310km?；袅趾用簶I(yè)集團(tuán)公司總部就設(shè)在此地。該市以煤炭及副產(chǎn)品的生產(chǎn)為支柱工業(yè)，城市人口為 近 10 萬(wàn)人。 霍林河煤業(yè)集團(tuán)公司自備電廠工程項(xiàng)目廠址位于內(nèi)蒙古自治區(qū)霍林郭勒 市南側(cè)，距市中心約 。電廠廠址處于霍林河西岸一級(jí)階地與丘陵接觸部位，南面和西面是丘陵，北面臨近市區(qū)，東面是霍林河。廠址自然地面高程在~ 之間，地面自然坡度約為 ％。廠址地下水屬基巖裂隙水，分布不連續(xù)，鉆進(jìn)中可見(jiàn)水位約 9m，穩(wěn)定后水位在 8m 左右，具微承壓性。 氣象條件 霍林河煤業(yè)集團(tuán)公司自備電廠 2100MW 機(jī)組工程廠址地處大興安嶺余脈山地，大興安嶺西坡。為山地向內(nèi)蒙古平原的過(guò)渡地帶，屬于寒溫帶大陸季風(fēng)氣候，其特點(diǎn)是：冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，春季干旱多大風(fēng)，夏季短暫涼爽，晝夜溫差大 ，秋季降溫迅速。一般 6~8 月炎熱， 11 月末到次年 3 月寒冷， 5 月中至 9 月底為雨季，10 月到次年 5 月上旬是雪季。全年日最低氣溫等于或低于 0℃ 的日數(shù)為 220 天左右，無(wú)霜期僅 70 天左右。大風(fēng)日數(shù)多， 5 級(jí)及 8 級(jí)以上大風(fēng)天數(shù)年平均為 173 天和 59 天?；袅趾託庀笳練v年實(shí)測(cè)氣象資料統(tǒng)計(jì)如下： 多年平均氣溫 極端最高氣溫 186。C 極端最低氣溫 186。C 多年平均降水量 mm 年降水量最大值為 mm(1998) 年降水量最小值為 mm(1999) 一日最大降水量為 mm() 多年平均蒸發(fā)量 mm 多年平均風(fēng)速 m/s 極端風(fēng)速 30 m/s 多年平均相對(duì)濕度 68 % 歷年最大絕對(duì)濕度 mb 歷年絕對(duì)濕度 mb 多年平均氣壓 hPa 最大積雪深度 150 mm 最大凍土深度 268 cm 主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋? 全年主導(dǎo)風(fēng)向 C(18%)， WNW(14%) 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 C(19%)， WNW(10%) 冬季主導(dǎo)風(fēng)向 C(14%)， WNW(13%) 氣象要素統(tǒng)計(jì)成果見(jiàn)表 。 霍林河氣象站氣象要素 統(tǒng)計(jì)表 表 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 平均氣壓 (hpa) 平均氣溫 (186。C) 相對(duì)濕度 (%) 75 73 62 49 47 63 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 年均 平均氣壓 (hpa) 平均氣溫 (186。C) 相對(duì)濕度 (%) 75 75 66 59 67 72 68 頻率為 P=10%的干球溫度為 ，與之相應(yīng)的相對(duì)濕度 65%，氣壓。 工程水文 本區(qū)河流有三條：霍林河為本區(qū)的主要河流，發(fā)源于煤田南部的罕山北麓，流經(jīng)礦區(qū)東緣；和熱木特河為季節(jié)性河流，位于沙爾呼熱區(qū)北部，流程不到 16km，注入霍林河；在沙爾呼熱區(qū)南部邊緣有查格達(dá)布拉格河，流程約 9km，同樣匯入霍林河。 霍林河煤業(yè)集團(tuán)公司自備電廠廠址位于霍林郭勒市南側(cè)，距市中心約 。廠址處于霍林河西岸一級(jí) 階地與丘陵接觸部位，南面和西面是丘陵，北面臨近市區(qū)，東面是霍林河。廠址自然地面高程在 ~ 之間，地面自然坡度約為 %。百年一遇的洪水位為 。 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)況 廠址一帶位于大興安嶺兩翼中生代形成的霍林河煤田斷陷盆地之東南邊緣，地層主要有上侏羅系底部的火山碎屑巖，和上侏羅系或下白堊系的砂﹑泥巖等。 地層走向北東，微傾向北西，第四系松散堆積物不整合覆蓋于其上。 本區(qū)位于新華夏系大興安嶺褶皺隆起帶西緣的二級(jí)槽地中，燕山運(yùn)動(dòng)早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，出現(xiàn)了一系列北北東，北西向斷層，形成山間 斷陷盆地，燕山晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)趨緩和，盆地內(nèi)建造了上侏羅系或下白堊系地層。本區(qū)主要斷裂有北東向和北西向兩組，經(jīng)物探查證，這兩組斷裂派生的次一級(jí)的三條斷層通過(guò)廠址區(qū)，其中兩條大致平行，走向呈北西，傾向北東，傾角 70о左右，為正斷層，另一條正交于這兩條斷層，呈北東走向。這三條斷層之破碎帶寬度約 20~30m。更新世晚期廠址一帶處于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的平靜時(shí)期，接受第四紀(jì)沉積，形成厚度 8m 左右的砂礫石及粘性土層，強(qiáng)烈進(jìn)行著夷平作用和流水堆積作用。 工程地質(zhì)條件 廠址地表平坦，略向東傾斜，標(biāo)高多在 839~847m 之間，地貌上段處 于山前與河流之間的沖洪積臺(tái)地上，地基土主要由第四系松散堆積物和侏羅系或白堊系軟質(zhì)泥砂巖構(gòu)成，一般基巖面起伏較穩(wěn)定，多在地表下 7~8m 左右，鉆探結(jié)果地基土主要層位及力學(xué)性質(zhì)如下： 粘性土層： 以粉質(zhì)粘土為主，黃褐色，硬塑狀態(tài)，厚度在 2~3m，一般為季節(jié)性凍土，不宜做建筑物持力層。 砂礫石層： 以礫石、礫砂為主，間接少許中、細(xì)砂，一般厚度在 2~4m，厚度由山前向河流方向增大，稍密到密，承載力為 220~250kPa。 殘積土： 由泥巖和砂巖風(fēng)化而成，多以泥巖形成為主，從塑性指數(shù)段屬粉質(zhì)粘土，褐黑、灰色為主，可塑 ~堅(jiān)硬狀態(tài)，很濕，飽和度多在 80%以上，不均勻，厚度變化大，一般約 ~6m，承載力為 150~170kPa。 強(qiáng)風(fēng)化泥、砂巖： 以泥巖居多，黑褐、灰色，泥巖風(fēng)化成塊體狀，裂隙發(fā)育，砂巖體顆粒強(qiáng)度降低，手感稍有塑性，承載力為 220~230kPa。 本工程主要建筑物地基暫按天然地基考慮。 工程地質(zhì)穩(wěn)定 從區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震地質(zhì)分析，本區(qū)斷裂均不屬活動(dòng)斷裂?；袅趾拥貐^(qū)地震基本裂度為 VI 度。地震動(dòng)峰值加速度 ，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 。 3 熱負(fù)荷 供熱區(qū)范圍及供熱現(xiàn)狀 霍林郭勒市目前供熱區(qū) 范圍相對(duì)比較集中。據(jù) 2021 年的統(tǒng)計(jì)，大致以哲里木大街為界，北區(qū)現(xiàn)有供熱面積 萬(wàn)㎡，熱源有五臺(tái) 20T/h 鍋爐；以哲里木大街以南的南區(qū)現(xiàn)有供熱面積 萬(wàn)㎡，也有五臺(tái) 20T/h 鍋爐；另有東機(jī)修廠供熱面積 萬(wàn)㎡，設(shè)有四臺(tái) 4T/h 鍋爐；西機(jī)修廠供熱面積 萬(wàn)㎡，設(shè)有三臺(tái) 6T/h鍋爐。 由供熱現(xiàn)狀可知現(xiàn)有供熱面積與其相配的鍋爐噸位很不相符，不是預(yù)留鍋爐噸位太大就是鍋爐燃燒效率很差。根據(jù)一般框算，一噸鍋爐可帶 1 萬(wàn)㎡采暖面積，由此可見(jiàn)分散供熱的浪費(fèi)相當(dāng)可觀，不但造成能源的浪費(fèi)，同時(shí)也造成城市污染的增加。 采暖熱指標(biāo)及采暖熱負(fù)荷 采暖熱指標(biāo) 根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ CJJ342021）推薦的居住區(qū)熱指標(biāo)（未采用節(jié)能措施）為 60~67W/㎡，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況， 當(dāng)?shù)毓峁咎峁┑臒嶂笜?biāo)為110w/㎡，與規(guī)范差距較大，經(jīng)過(guò)建設(shè)方與當(dāng)?shù)毓峁玖私鉁贤?，供熱公司明確當(dāng)?shù)匾约跋嘟貐^(qū)（如伊敏等 地 ）均按照 110w/㎡進(jìn)行設(shè)計(jì)， 本 項(xiàng)目可研階段暫按照 110W/㎡設(shè)計(jì) ，由于今后新建筑 將 按節(jié)能措施進(jìn)行 ，所以取此熱指標(biāo)，從發(fā)展的眼光看是有 富 余的。 采暖熱負(fù)荷 近期 采暖熱負(fù)荷詳見(jiàn) “采暖熱負(fù)荷一覽表 ”（表 ）。 中期采 暖熱負(fù)荷 根據(jù)霍政函發(fā) [2021]26 號(hào)文確定 2021 年供熱面積為 260 萬(wàn) m2，遠(yuǎn)期至 2021 年供熱規(guī)劃暫按照 400 萬(wàn) m2。熱負(fù)荷匯總見(jiàn)表 。 采暖負(fù)荷一覽表 表 序 號(hào) 項(xiàng) 站 名 2021 年 2021 年 面積 （萬(wàn)㎡） 熱負(fù)荷（ MW） 面積 （萬(wàn)㎡） 熱負(fù)荷（ MW） 1 機(jī)修廠 16 2 第三土建公司 13 3 煤業(yè)股份 12 13 4 礦物局公安處 10 13 5 東方汽修 10 13 6 活動(dòng)中心 10 14 7 市建設(shè)局 10 13 8 配件服務(wù)站 13 9 旱冰場(chǎng) 11 13 10 第一幼兒園 10 13 11 印刷廠 13 16 12 合計(jì) 115 150 96 供熱熱負(fù)荷匯總表 表 年度 最大熱負(fù)荷（ GJ/h） 實(shí)現(xiàn)供熱面積 (萬(wàn)平方米 ) 折算到電廠出口 最大熱負(fù)荷（ t/h） 當(dāng)前 600 150 282 2021 1040 260 490 2021 1600 400 753 說(shuō)明：電廠出口供熱蒸汽參數(shù)為 ， 130℃ . 供熱介質(zhì)為高溫?zé)崴┗厮疁囟葹?12080℃ . 依據(jù)上述熱負(fù)荷需要，為滿足 2021 年最大供熱熱負(fù)荷 1600GJ/h，實(shí)現(xiàn)供熱面積 400 萬(wàn)平方米，確定電廠出口供熱參數(shù)如下： 表 項(xiàng)目 單位 400 萬(wàn)平方米 年平均供熱量 GJ 5913600 小時(shí)最大供熱量 GJ/h 1600 小時(shí)平均供熱量 GJ/h 1120 供水溫度 ℃ 120 回水溫度 ℃ 80 熱網(wǎng)循環(huán)水量 t/h ~9510 熱網(wǎng)補(bǔ)水率 ％ 采暖小時(shí)數(shù) h 5280 4 機(jī)組改造方案、熱平衡 機(jī)組改造方案 根據(jù)熱負(fù)荷需求，考慮各階段的具體供熱要求，電廠 分階段進(jìn)行改造，即可滿足當(dāng)?shù)毓岬男枨螅挚杀ＷC自備電廠電負(fù)荷的要求。根據(jù)當(dāng)前供熱面積確定為 150 萬(wàn) m2， 已經(jīng) 首先改造 了 一期 2x100MW 機(jī)組，到 2021 年供熱面積需求為260 萬(wàn) m2，繼續(xù)改造 了 一期 2x50MW 機(jī)組，遠(yuǎn)期至 2021 年供熱規(guī)劃面積為 400萬(wàn) m