【正文】 大唐國際高井熱電廠燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)擴(kuò)建工程初步可行性研究報告(4350MW級燃?xì)夤釞C(jī)組)說明書2009年12月目 錄1 概 述 任務(wù)依據(jù)和工作概況 原有電廠概況 項目建設(shè)的必要性 研究工作的主要工程設(shè)計目標(biāo) 研究范圍2 電力系統(tǒng)3 熱負(fù)荷分析4 燃料供應(yīng)5 建廠條件 廠址概述 交通運輸 水源 水文氣象 廠址區(qū)域穩(wěn)定性與工程地質(zhì) 6 工程設(shè)想 全廠總體規(guī)劃及總平面布置 裝機(jī)方案及機(jī)組選型 化學(xué)水處理系統(tǒng) 電氣部分 水工部分 巖土工程 煙氣脫硝系統(tǒng) 項目實施條件和建設(shè)進(jìn)度及工期 7 環(huán)境和社會影響8 初步投資估算及財務(wù)與風(fēng)險分析9 結(jié)論及建議10 附 件 附件序號發(fā)文單位、文件名稱附件1北京軍區(qū)司令部作戰(zhàn)部《關(guān)于同意高井熱電廠在擬選廠址進(jìn)行工程改擴(kuò)建事》附件2北京市石景山區(qū)文化委員會《關(guān)于高井熱電廠改擴(kuò)建工程項目擬選廠址有關(guān)文物保護(hù)事項的批復(fù)》附件3地質(zhì)危險性評估報告?zhèn)浒傅怯洷砀郊?北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司《關(guān)于大唐國際北京高井熱電廠擴(kuò)建工程天然氣供應(yīng)有關(guān)事項的復(fù)函》附件5北京京城中水有限責(zé)任公司《供水意向書》附件6北京市京西醫(yī)療器械經(jīng)銷中心《大唐國際北京高井熱電廠擴(kuò)建工程氫氣供應(yīng)協(xié)議》附件7大廠回族自治縣永昌化工有限公司《大唐國際北京高井熱電廠擴(kuò)建工程液氨供應(yīng)協(xié)議》11 圖紙目錄初可報告附圖序號圖名編號1廠址地理位置及總體規(guī)劃圖F179ⅧG5A01Z012廠區(qū)總平面規(guī)劃布置圖(方案一：水冷方案)F179ⅧG5A01Z023廠區(qū)總平面規(guī)劃布置圖(方案二：直冷方案)F179ⅧG5A01Z034廠區(qū)總平面規(guī)劃布置圖(方案三：直冷方案)F179ⅧG5A01Z04 大唐國際高井熱電廠燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)擴(kuò)建工程初步可行性研究報告 說明書1 概 述大唐國際高井熱電廠是中國大唐集團(tuán)公司唯一在京電廠，大唐國際發(fā)電股份有限公司全資電廠，地處北京市最西部的門頭溝區(qū)與石景山區(qū)交界處，總裝機(jī)660MW，始建于1959年，是全國最早按照擴(kuò)大單元集中控制的火力發(fā)電廠，1974年6臺機(jī)組全部竣工投產(chǎn)。曾被譽(yù)為“電力工業(yè)戰(zhàn)線上的一面旗幟”。作為北京地區(qū)主力熱電廠，北京電網(wǎng)骨干電源支撐點和重要熱源點的高井熱電廠至今已運行了50年。高井熱電廠是首都電網(wǎng)220千伏和110千伏并聯(lián)點的通道，供熱面積超過1300萬平方米。自2003年以來，大唐國際發(fā)電股份有限公司先后投入17億元資金對高井熱電廠進(jìn)行供熱改造和脫硫、脫硝、布袋除塵、煤棚封閉等環(huán)保綜合治理。截止2007年底，高井熱電廠所有環(huán)保設(shè)備全部投入運行，成為國內(nèi)第一家完全實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。環(huán)保排放指標(biāo)全部達(dá)到北京市《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，兌現(xiàn)了履行社會責(zé)任的承諾。隨著國家“節(jié)能減排”的政策和北京市新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布實施，高井熱電廠于“十二五”期間擴(kuò)建熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，確保穩(wěn)定供熱。隨著北京市逐步向國際化大都市邁進(jìn)，集中供熱要求日益強(qiáng)烈。根據(jù)北京市熱力公司的供熱規(guī)劃統(tǒng)計，目前北京市(城八區(qū))集中供熱需求量約5億平方米，供熱缺口相當(dāng)大。針對石景山地區(qū)，待開發(fā)面積很大，特別是首鋼搬遷以及地塊發(fā)展方向規(guī)劃和環(huán)境影響等各方面綜合因素，其熱負(fù)荷增長速度將會非常迅速。目前，京西沿線熱負(fù)荷增長速度約為每年800～1000萬平方米，高井熱電廠現(xiàn)1300萬平方米的供熱能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足熱負(fù)荷需求。隨著北京地區(qū)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，北京地區(qū)高峰用電需求接近14240MW并逐年增加，周邊電廠只能提供3870MW電源支撐。外受電比例已達(dá)2/3，接近70%的電力靠遠(yuǎn)距離輸電方式送達(dá)北京負(fù)荷中心，這對北京的供電安全極為不利。高井熱電廠擴(kuò)建工程全部竣工投產(chǎn)后，增加了北京電網(wǎng)主力發(fā)電機(jī)組，減少了北京地區(qū)外受電比例，改善了北京電力供需平衡，加強(qiáng)了受端電網(wǎng)電源支撐，提高了北京供電可靠性，同時增強(qiáng)了抵御自然災(zāi)害和突發(fā)事件的能力。高井熱電廠擴(kuò)建工程計劃分二期建設(shè)，計劃一期4臺350MW級機(jī)組于2012年初投入使用。二期在廠區(qū)西南側(cè)規(guī)劃建設(shè)2臺350MW級機(jī)組。 任務(wù)依據(jù)和工作概況 任務(wù)的來源及編制依據(jù)(1) 大唐國際發(fā)電股份有限公司委托書(2) 《火力發(fā)電廠初步可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定》DL/T53742008(3) 《火電工程限額設(shè)計參考造價指標(biāo)》(2008年水平)(4) 《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL50002000版(5) 《燃?xì)?— 蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠設(shè)計規(guī)定》DL/T51742003 初步可行性研究主要設(shè)計原則 廠區(qū)總布置總平面布置方案為：在石景山區(qū)高井熱電廠新購置的160畝地布置4350MW等級燃機(jī)機(jī)組。該處緊鄰高井熱電廠，與該廠僅一墻之隔。要充分考慮直接空冷對氣象要素的要求。本期按4350MW等級燃機(jī)供熱機(jī)組進(jìn)行總平面布置方案設(shè)計?，F(xiàn)有廠區(qū)規(guī)劃2350MW等級燃機(jī)供熱機(jī)組位置。 熱機(jī)專業(yè)按4350MW等級燃機(jī)供熱空冷或水冷機(jī)組考慮，根據(jù)需要同步建設(shè)脫硝裝置。落實熱負(fù)荷，進(jìn)行裝機(jī)方案研究。主廠房結(jié)構(gòu)按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)考慮。 化學(xué)水處理系統(tǒng)根據(jù)高碑店污水處理廠二級排放水供水，按廠內(nèi)深度處理考慮設(shè)計水處理系統(tǒng)。 電氣部分應(yīng)根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展趨勢，論述電廠的作用和建設(shè)的必要性。出線電壓按 220kV考慮，對機(jī)組的出線方案提出推薦意見。電氣主接線方案應(yīng)根據(jù)電廠接入系統(tǒng)方案確定。 供水排水系統(tǒng)電廠冷卻系統(tǒng)按高碑店污水處理廠二級排放水供水，廠內(nèi)深度處理考慮，官廳水庫水備用，分析推薦供水方案，冷卻系統(tǒng)按直接空冷或水冷考慮。 環(huán)境保護(hù)根據(jù)全廠污染物排放情況進(jìn)行計算，落實本期工程污染物減排量及北京市環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。 機(jī)組年利用小時數(shù)年發(fā)電利用小時數(shù)暫按4000小時計算。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)投資估算按2008年指標(biāo)主廠房部分按類似工程的指標(biāo)，主廠房以外按各專業(yè)提供的資料進(jìn)行估算和分析。建設(shè)輪廓進(jìn)度為2010年10月1日開工，2012年6月1日第一臺機(jī)組投產(chǎn)，2012年10月1日第二臺機(jī)組投產(chǎn)。20個月第一臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，總工期24個月。 原電廠概況 電廠規(guī)模及機(jī)組狀況 電廠規(guī)模高井熱電廠地處北京市石景山區(qū)，距市中心約30km，是京津唐電網(wǎng)負(fù)荷中心，是保證北京安全供電的重要電源支撐點，也是北京市集中供熱，解決北京市西部小鍋爐環(huán)境污染的供熱中心。電廠始建于1959年，1974年全部竣工，總裝機(jī)容量660MW，分三期建成，包括6臺110MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組和8臺高溫高壓燃煤鍋爐。機(jī)爐具體配置如下：⑴ 2號110MW汽輪發(fā)電機(jī)組，配14號220t/h高溫高壓煤粉鍋爐，兩爐一機(jī)；⑵ 36號110MW汽輪發(fā)電機(jī)組，分別配58號4430t/h高溫高壓煤粉鍋爐，一爐一機(jī)； 機(jī)組狀況(1) 鍋 爐型式：單汽包、自然循環(huán)、固態(tài)排渣煤粉爐；鍋爐原始設(shè)計參數(shù)如下：名 稱14號鍋爐58號鍋爐額定蒸發(fā)量(t/h)2204430主蒸汽壓力(MPa)主蒸汽溫度(℃)540540效率(%)9090每臺爐小時耗煤量(t/h)(朔州)(大同)(朔州)(大同)(2) 煙 囪14號爐煙氣經(jīng)一個公用的煙囪排放，6號爐公用一個煙囪，8號爐公用一個煙囪，煙囪高120米，出口內(nèi)徑6米。(3) 《供熱改造工程》工程實施后，機(jī)組改為熱電聯(lián)產(chǎn)單抽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，每一臺機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：1） 全年供熱量 105GJ2） 全年發(fā)電量 109kWh3） 供熱標(biāo)準(zhǔn)煤耗 4） 供電煤耗 398g/kWh5） 發(fā)電熱效率 %6） 全廠熱效率 %2005年《供熱改造工程》完成后，全廠6110MW純凝汽式機(jī)組全部改為供熱機(jī)組，其中按4臺機(jī)組帶基本熱負(fù)荷和2臺帶尖峰熱負(fù)荷設(shè)計，全廠額定供熱量為2512GJ/h(600Gcal/h)。 原有電廠燃料來源根據(jù)電廠實際燃煤為大同、朔州等地的煤。電廠提供的典型的煤質(zhì)如下： 項 目單位朔州煤大同煤低位發(fā)熱量Qnet，arMJ/kg收到基灰份Aar%全水份Mt%干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf%硫Sar% 原有電廠水源原有循環(huán)水及工業(yè)水的補(bǔ)水水源取自永定河引水工程渠道。廠區(qū)及生活區(qū)生活用水使用距電廠約3km的麻峪水源地。水源地共有4眼深井，并建有二條DN300的鋼管，專給高井熱電廠供水。但由于北京地區(qū)地下水位下降，高井熱電廠又在廠區(qū)附近打了兩眼深井，供廠區(qū)及生活區(qū)生活用水。 原有電廠交通運輸鐵路：電廠鐵路專用線在豐沙線三家店站已經(jīng)接軌。公路：廠址東南側(cè)排洪溝的東側(cè)為電廠路，該路東北連石門公路，西南通雙峪路。并連接石景山發(fā)電廠和高井熱電廠。廠址西南側(cè)有雙峪路，該路西北通石門公路，西南通阜石路。雙峪路、石門公路為二級公路。廠址外部交通十分方便。目前廠區(qū)內(nèi)已有完整的道路系統(tǒng)，電廠的主干道已與市區(qū)主要干道相接。 原有電廠大氣污染排放狀況高井熱電廠從2002年開始進(jìn)行了環(huán)保綜合治理，各項環(huán)保指標(biāo)均達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，煙塵排放濃度截至2007年底已全部滿足北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/1392007《鍋爐污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》Ⅰ時段的排放限值，2008年上半年完成了脫硝系統(tǒng)改造，全廠煙氣污染物排放濃度均可滿足北京市排放標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ時段的排放限值。 原有電廠灰及灰渣處理高井熱電廠全廠8臺爐的除塵器全部改為布袋除塵器，灰渣處理方法如下：輸送方式飛灰封閉式正壓氣力輸送至貯灰?guī)?；爐渣為水力至脫水渣倉，水為循環(huán)使用貯存方式封閉式貯灰?guī)?、渣倉儲存，汽車外運至綜合利用用戶綜合利用及處理方式廠內(nèi)原設(shè)有干灰分選設(shè)備，灰渣均由專門粉煤灰公司統(tǒng)一包銷用于建工建材。 原有電廠總體布置高井熱電廠現(xiàn)有裝機(jī)容量6110MW凝汽機(jī)組，鍋爐8臺。自1961年到1974年陸續(xù)建成投產(chǎn)。電廠廠區(qū)用地約31hm2。主廠房布置在廠區(qū)中央部位。汽機(jī)房，固定端朝東南，擴(kuò)建端朝西北，鍋爐房朝西南。110kV、220kV屋外配電裝置布置在主廠房東北側(cè)。煤場及卸煤設(shè)施布置在主廠房西南側(cè)。輔助、附屬生產(chǎn)建筑布置在主廠房固定端東南面。廠區(qū)總平面布局呈三列式布置。電廠廠前區(qū)、主要出入口布置在廠區(qū)東南側(cè)。 項目建設(shè)的必要性(1) 北京市供熱的迫切需求。(2) 優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)(淘汰小機(jī)組，建設(shè)高參數(shù)大容量供熱機(jī)組)，促進(jìn)電力節(jié)能降耗的需要。(3) 減少污染物排放的需要。(4) 提高北京電網(wǎng)電壓支撐以及滿足京津唐電網(wǎng)負(fù)荷不斷增長的需要。(5) 節(jié)約水資源的需要。(6) 美化城市景觀，建設(shè)和諧社會，改善附近居民生活的需要。(7) 土地資源利用的需要。(8) 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需要。(9) 保持區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的需要。 研究工作的主要工程設(shè)計目標(biāo)(1) 選擇350MW級燃?xì)夤釞C(jī)組最大限度的節(jié)約能源消耗，提高機(jī)組整體效率。(2) 采用國際先進(jìn)環(huán)保技術(shù)，環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要優(yōu)于歐洲現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到北京市地方標(biāo)準(zhǔn)要求。(3) 使用城市再生水，最大限度的節(jié)約北方地區(qū)現(xiàn)已十分緊缺的水資源。采用直接空冷技術(shù)，最大限度的節(jié)約水資源。工業(yè)廢水、生活污水經(jīng)過廠內(nèi)深度處理，實現(xiàn)循環(huán)使用，做到污水“零排放”。 (4) 選擇使用當(dāng)前世界上最先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)，最大限度的體現(xiàn)科技含量。 (5) 控制噪聲污染，設(shè)備選型要采用超低噪聲設(shè)備，完善防噪措施，實現(xiàn)廠界噪聲達(dá)標(biāo)。(6) 符合城市總體規(guī)劃，精心設(shè)計，在滿足建設(shè)用地需求下，合理利用土地資源，減少用地。(7) 建筑設(shè)計上要體現(xiàn)美學(xué)理念，建筑新穎，更多的體現(xiàn)現(xiàn)代建筑的風(fēng)格，達(dá)到與周邊地區(qū)和諧。(8) 滿足社會需要，承擔(dān)社會責(zé)任，提供清潔電力，提高首都電網(wǎng)安全可靠性。(9) 緩解北京西部地區(qū)集中供熱的供需矛盾，提供經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全熱源，創(chuàng)建美好生活。(10) 廠區(qū)總平面布置在建廠條件可行的條件下優(yōu)化工程方案，認(rèn)真分析不同建廠條件和不同方案對投資和運行費用的影響，以成本最低為原則。根據(jù)以上設(shè)計目標(biāo)，我們提出本工程的總目標(biāo)為：把本工程建設(shè)成為綠色環(huán)保型城市示范電廠。 研究范圍按初步可行性研究深度規(guī)定的要求，對本工程的基本建廠條件進(jìn)行研究，包括水文氣象、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣源、廠區(qū)總平面布置、公路、環(huán)境保護(hù)、電力系統(tǒng)。并對接入系統(tǒng)、燃料運輸、廠區(qū)總平面布置、供水、供熱、環(huán)境保護(hù)等設(shè)計方案進(jìn)行原則性闡述，提出初步投資估算和經(jīng)濟(jì)效益分析。2 電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)概況 華北電網(wǎng)現(xiàn)狀華北電網(wǎng)由京津唐電網(wǎng)、河北南部電網(wǎng)、山西電網(wǎng)、內(nèi)蒙西部電網(wǎng)和山東電網(wǎng)組成，供電區(qū)域包括北京、天津兩直轄市和河北、山西、山東三省及內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)。截止2008年，華北電網(wǎng)已有500kV變電站79座，變壓器151臺，總變電容量約119660MVA，全網(wǎng)500kV線路229條。其中京津唐電網(wǎng)已有500kV變電站23座，變壓器52臺，總變電容量約44910MVA。截止2008年，，水電(含抽水蓄能)，直調(diào)裝機(jī)容量中直接接于500kV系統(tǒng)的容量達(dá)49090MW。其中京津唐電網(wǎng)直調(diào)裝機(jī)容量達(dá)38219MW，其中火電36999