【正文】 充報(bào)告節(jié)能篇山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院（SXED） 第 1 頁(yè)第一章 概 述 項(xiàng)目概況及編制依據(jù)河曲發(fā)電廠位于山西省的西北部，在忻州地區(qū)的河曲縣境內(nèi)，與陜西省的府谷縣、內(nèi)蒙古自治區(qū)的準(zhǔn)格爾旗隔河相望。根據(jù)國(guó)家新的能源和產(chǎn)業(yè)政策，我院于 2022 年元月對(duì)本期工程安裝 2600MW河曲發(fā)電廠二期（2600MW ）工程 可行性研究補(bǔ)充報(bào)告節(jié)能篇山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院（SXED） 第 2 頁(yè)亞臨界空冷機(jī)組進(jìn)行了補(bǔ)充可行性研究，編制了河曲發(fā)電廠二期工程可行性研究補(bǔ)充報(bào)告，于 2022 年 2 月通過(guò)了電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院組織的審查并下達(dá)審查意見(jiàn)。 燃料河曲、保德兩縣地處山西省第二大煤田——河?xùn)|煤田的北段，煤炭資源豐富，易于開(kāi)采。黃柏井區(qū)的規(guī)劃建設(shè)可有力保證河曲電廠二期工程的機(jī)組燃煤供應(yīng)。二期工程的用水思路首先是通過(guò)一期工程的節(jié)水措施，將一期工程的循環(huán)水排污水回收用于二期工程，不足部分利用河曲縣縣城中水和上榆泉黃柏煤礦的礦井疏干水來(lái)補(bǔ)充，并考慮備用水源。山西魯能河曲電煤開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司以魯能電煤綜〔2022〕59 號(hào)文同意電廠二期工程使用礦井水并同意由電煤公司負(fù)責(zé)將疏干水處理后提供電廠使用。陰塔至火山段33公里，為工業(yè)企業(yè)鐵路Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。廠址位于黃河四級(jí)階地上；廠區(qū)內(nèi)地基土上部為黃土狀輕亞粘土，下部為卵石層，二迭系砂頁(yè)巖及泥巖互層，為優(yōu)良地基條件。 燃料及運(yùn)輸二期工程燃煤約 300104t/a，由與電廠二期工程配套建設(shè)的黃柏煤礦通過(guò)電廠鐵路專用線用底開(kāi)門車組成專列運(yùn)輸進(jìn)廠?；以捎闷囘\(yùn)送到貯灰場(chǎng)。高壓廠用啟動(dòng)/備用變壓器利用一期啟動(dòng)/備用變壓器 500kV 的一組高壓設(shè)備引自 500kVⅠ母線，一期的啟動(dòng)/備用變壓器通過(guò)一組高壓設(shè)備引自 500kVⅡ母線。系統(tǒng)安裝三套石灰石磨制漿系統(tǒng)（濕式球磨機(jī)）。根據(jù)調(diào)研太原一電廠進(jìn)行的粉煤灰碾壓滲透試驗(yàn)結(jié)果，正常情況下粉煤灰經(jīng)碾壓后滲透系數(shù)為 105～10 6cm/s,理想狀態(tài)下可達(dá) 107cm/s,不易滿足防滲要求。 生活區(qū)規(guī)劃電廠生活區(qū)已在一期工程中建設(shè)完畢，本期不再考慮。山西省雖然煤炭資源豐富，但節(jié)約能源，支援國(guó)家建設(shè)也義不容辭。煤田面積778km 2，10 8t。本礦區(qū)無(wú)瓦斯和煤層測(cè)定資料。1985年山西省地礦局217隊(duì)完成了河?xùn)|煤田河曲縣沙坪1露天精查勘探工作，布置11條勘探線，共施工103個(gè)鉆孔， 2。沙坪露天礦遠(yuǎn)景區(qū)面積約15km 2，儲(chǔ)量約2600010 4t，有待今后精查再擴(kuò)大范圍。山西組6號(hào)煤，太原組11號(hào)煤屬局部穩(wěn)定可采煤層。河曲縣目前煤炭利用概況是：河曲縣中小煤礦全年產(chǎn)煤約36010 4t，（不包括魯能黃柏煤礦、上榆泉煤礦在基建期生產(chǎn)的原煤）已建成的河曲發(fā)電廠一期工程（2600MW）10 4t，主要燃用在基建期生產(chǎn)的原煤，以2022年為例，縣內(nèi)民用占全縣產(chǎn)煤量的25%，主要工業(yè)用戶為兩個(gè)小型火電廠（現(xiàn)已拆除一座）、電石廠、小鐵廠、化肥廠、水泥廠以及民用，共用4010 4t。10 8t/a。屬低硫、低磷、中高灰分、高揮發(fā)分中高發(fā)熱值的長(zhǎng)焰煤。因此，煤源是落實(shí)的，也是有保證的?！?。兩礦井排水量總計(jì)為 233 m3/h，處理與收集損失按 10%計(jì)算，兩礦井礦坑水可利用量為 210 m3/h。本工程根據(jù)各系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的不同要求，擬采用將循環(huán)水排污水及中水用作二期工程脫硫和除灰系統(tǒng)用水；煤礦疏干水處理后作為電廠鍋爐補(bǔ)給水；地下水作為應(yīng)急水源及生活用水。h 7 發(fā)電廠用電率 ％ 8 供電標(biāo)煤耗 g/kW并且從灰熔融特性可以看出，屬于不結(jié)焦煤，根據(jù)《大容量煤粉燃燒鍋爐爐膛選型導(dǎo)則》第 條，宜優(yōu)先選用墻式或四角切圓燃燒方式。根據(jù)《關(guān)于火電廠工程基建階段燃油用量標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整的送審報(bào)告》 ，未采用節(jié)油技術(shù)，2600MW 機(jī)組在基建階段燃油用量標(biāo)準(zhǔn) 9242t 燃油，采用等離子點(diǎn)火按節(jié)約 80％燃油計(jì)算，兩臺(tái)機(jī)組在基建階段約節(jié)約 7394t 燃油，每噸燃油按 5000 元計(jì)算，并扣除多消耗的原煤約 10562 噸標(biāo)煤，標(biāo)煤價(jià)按 231 元/噸，節(jié)約燃料費(fèi)約 3453 萬(wàn)元。為此設(shè)計(jì)中采用了多種措施，以求盡量節(jié)約用水：本工程設(shè)計(jì)采取以上節(jié)水措施后，實(shí)現(xiàn)電廠廢水“零”排放。（7） 生活污水經(jīng)處理后用作一期循環(huán)水補(bǔ)充水。 降低廠用電耗一、設(shè)備部分河曲發(fā)電廠二期（2600MW ）工程 可行性研究補(bǔ)充報(bào)告節(jié)能篇山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院（SXED） 第 26 頁(yè)本工程設(shè)計(jì)設(shè)備參數(shù)部分節(jié)能設(shè)計(jì)原則為：電氣設(shè)備參數(shù)匹配而在保證出力情況下而不浪費(fèi)容量以達(dá)到節(jié)能的目的；選擇低損耗電氣設(shè)備，既降低了能量損耗，又降低設(shè)備發(fā)熱量而減少采暖通風(fēng)量，降低廠用電率。4）低壓廠用變壓器：型式：選用干式變。2022 年以前我國(guó)電廠的建筑設(shè)計(jì)僅僅是以滿足基本功能性要求為主，所建成的電廠僅能滿足生產(chǎn)工藝要求。 現(xiàn)狀分析電廠是能源生產(chǎn)基地，也是耗能大戶。該地區(qū)歷年年平均氣溫為℃，極端最高氣溫 ℃，℃，屬于嚴(yán)寒地區(qū)，針對(duì)電廠的建筑特點(diǎn)，在節(jié)能設(shè)計(jì)中采取以下措施：1）在廠區(qū)整體規(guī)劃布置中，進(jìn)行功能分區(qū)。對(duì)電廠中有人員長(zhǎng)時(shí)間滯留的辦公、生活場(chǎng)所以及生產(chǎn)建筑內(nèi)部有空調(diào)要求的生產(chǎn)房間，其外圍護(hù)墻體采用燒結(jié)多孔磚 240 厚，外表面粘貼 60 厚的擠塑聚苯板保溫材料，外窗為雙層塑鋼窗。對(duì)于室內(nèi)環(huán)境要求高的辦公、生活場(chǎng)所采用輕質(zhì)高效的保溫材料粘貼在墻體基層上做成復(fù)合墻體，將輕質(zhì)高效的保溫材料粘貼在墻體外表面還可以避免熱橋的產(chǎn)生，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)建筑壽命。主蒸汽及冷、熱再熱蒸汽管道均按單管系統(tǒng)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化管道布置、節(jié)省投資、消除熱偏差、減少阻力。對(duì)于水質(zhì)要求較高的冷卻設(shè)備可采取用除鹽水，冷卻回水至凝汽器，此部分除鹽水作為凝汽器的補(bǔ)水以回收熱量。送、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)采用動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)效率高，變負(fù)荷特性好，低負(fù)荷時(shí)，節(jié)電效果顯著。2)系統(tǒng)、設(shè)備的布置在滿足安全運(yùn)行，方便檢修的前提下，盡可能做到合理、緊湊，以減少各種電纜的能量損失。 脫硫部分河曲發(fā)電廠二期（2600MW）工程煙氣脫硫采用石灰石－石膏濕法脫硫工藝。其操作員站置于全廠輔助車間集中網(wǎng)絡(luò)控制室，完成對(duì)脫硫系統(tǒng)監(jiān)控。 節(jié)約原材料的措施 廠址附近可供選用原材料情況河曲發(fā)電廠二期（2600MW ）工程 可行性研究補(bǔ)充報(bào)告節(jié)能篇山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院（SXED） 第 35 頁(yè)施工所需的粘土磚、碎石、石灰、細(xì)砂等地方材料，當(dāng)?shù)鼗旧峡梢詽M足供應(yīng)。本工程擬采取以下措施：1）設(shè)置全廠水務(wù)管理控制系統(tǒng)，在各供水泵的出口均設(shè)置流量計(jì)量裝置，通過(guò)水網(wǎng)PLC控制系統(tǒng)控制各供水系統(tǒng)的供水量，減少水的浪費(fèi)和不合理排放。降低了投資和能耗。 節(jié)電措施1)在電子設(shè)備間布置時(shí)，采用就進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置電子設(shè)備間，以減少控制電纜長(zhǎng)度，減少電纜所消耗的電能。本工程將采用招標(biāo)方式選擇主要設(shè)備供應(yīng)商，對(duì)設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)也將提出相應(yīng)要求，使設(shè)備選型在技術(shù)方面先進(jìn)、成熟，同時(shí)在投資和運(yùn)行方面上又具有經(jīng)濟(jì)性。本工程汽輪機(jī)排汽冷卻采用直接空冷系統(tǒng)，其用水量比濕冷系統(tǒng)節(jié)水 70％。本工程不設(shè)工業(yè)冷卻水泵，利用氫冷升壓泵供給磨煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器等鍋爐輔機(jī)冷卻用水，減少設(shè)備、降低廠用電率。主廠房設(shè)計(jì)全面貫徹二十一世紀(jì)新型電廠的設(shè)計(jì)思路，并參考已建同類工程的成熟經(jīng)驗(yàn)，打破常規(guī)布置格局且充分利用了立體空間，優(yōu)化各工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，使各工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)潔安全，使廠房布置緊湊合理，容積大大減小，節(jié)省了管道和壓力損失，節(jié)省了投資。在進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)這些部位的內(nèi)表面溫度進(jìn)行驗(yàn)算，以便確定是否低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度。廠區(qū)所有建筑外窗均為塑鋼窗并提高窗氣密性，外門均為保溫門，以改善門窗保溫效果，減少冷風(fēng)滲透，達(dá)到降低建筑熱能損耗的目的。通過(guò)建筑體形控制、門窗面積控制和合理細(xì)部節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施等一系列處理手法, 采用指標(biāo)先進(jìn)的節(jié)能材料，改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱保溫、隔熱性能，降低能耗，以減少設(shè)備的配置與能耗, 節(jié)約建筑運(yùn)營(yíng)中能耗，是最有效的節(jié)能辦法。建筑節(jié)能是指按建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建設(shè)，降低其在使用過(guò)程中采暖、空調(diào)等各方面的能源消耗，也使得建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量得到改善。三、廠用電率與同類型同容量機(jī)組全國(guó)平均指標(biāo)的對(duì)比本期工程根據(jù)高壓廠用負(fù)荷分配及廠用變壓器容量，廠用電率(含脫硫)為 %.第三章 下階段節(jié)能設(shè)計(jì)設(shè)想 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)建筑節(jié)能是貫徹科學(xué)發(fā)展觀的重要舉措。3）高壓廠用變壓器：型式：選用三相油浸銅線圈分裂繞組無(wú)載調(diào)壓自冷變壓器。通過(guò)采取節(jié)水措施，本工程（空冷、濕法脫硫）設(shè)計(jì)裝機(jī)取水量為 m3/，符合國(guó)標(biāo)《取水定額第一部分火力發(fā)電》 （GB501892022）要求。脫硫系統(tǒng)外排廢水經(jīng)脫硫島廢水處理設(shè)施處理后，用于灰場(chǎng)噴灑，不外排。 節(jié)約用水“保護(hù)和合理利用水資源”已列為我國(guó)的基本國(guó)策,作為用水大戶的火力發(fā)電廠要采取有效的措施，積極開(kāi)展水資源的回收利用，大力提高水的綜合利用率，節(jié)省用水，對(duì)貫徹落實(shí)基本國(guó)策，保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)組試運(yùn)、投運(yùn)階段基本不耗燃油。 綜合各項(xiàng)比較和計(jì)算，本工程采用超臨界參數(shù)的裝機(jī)方案可滿足國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì) “發(fā)改能源〔2022〕864 號(hào)”文件第二條，在煤炭資源豐富地區(qū)規(guī)劃建設(shè)的煤礦坑口或礦區(qū)電站項(xiàng)目，直接空冷機(jī)組發(fā)電煤耗控制在 305 克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)以下的條件。對(duì)于 600MW 超臨界空冷機(jī)組，在設(shè)計(jì)和制造理論上是完全可行的，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)、制造超臨界空冷機(jī)組，預(yù)計(jì)在 2022 年以前會(huì)有投產(chǎn)運(yùn)行業(yè)績(jī)。其應(yīng)急水量通過(guò)以電廠投資當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、置換稅權(quán)的方式予以解決。上榆泉煤礦一期工程已于 2022 年 4 月投產(chǎn)，黃柏煤礦一期工程和上榆泉煤礦二期工程計(jì)劃與電廠二期同步建設(shè)，煤礦距電廠約 25km。3) 河曲縣縣城污水處理廠山西省環(huán)境保護(hù)局、山西省發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)晉環(huán)發(fā)〔2022〕184 號(hào)《關(guān)于火電工業(yè)要減少二氧化硫排放和節(jié)約用水的通知》：“……在城市周圍新建熱電聯(lián)產(chǎn)火電廠，要把城市污水處理與火電廠用水結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)污水資源化。上榆泉礦井二期和黃柏井建設(shè)規(guī)模根據(jù)電煤市場(chǎng)和地質(zhì)勘探情況再行確定……”。8號(hào)煤層厚度為～，；～，；11號(hào)～，；～，平均厚。目前山西魯能河曲電煤開(kāi)發(fā)有限公司已擁有河曲煤田黃柏、上榆泉總面積為，預(yù)計(jì)煤炭資源量2110 8t。 一次性能源（煤源）利用現(xiàn)狀河曲縣煤田煤炭資源儲(chǔ)量巨大，煤質(zhì)優(yōu)，煤層厚且連續(xù)穩(wěn)定，埋藏淺，露頭多，產(chǎn)狀平緩，構(gòu)造簡(jiǎn)單建礦開(kāi)采條件特別好，由于交通條件的限制造成多年來(lái)國(guó)家基本上沒(méi)有大的投入，使得全縣煤礦開(kāi)采水平仍然停留在70年代的水平，除山西魯能河曲電煤開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)建設(shè)的上榆泉煤礦外，沒(méi)有形成大規(guī)模的開(kāi)采。二、保德礦區(qū)保德礦區(qū)內(nèi)主要含煤地層為太原組和山西組，含煤地層總厚138m，共含15層。其中：（10 4t，10 4t）；生產(chǎn)能力（前期為12010 4t/a，后期為24010 4t/a）；10 4m3，（前期104m3，后期3485410 4m3）。1984年3月山西省地礦局215隊(duì)在河曲施工，提交了河?xùn)|煤田河保偏北部遠(yuǎn)景區(qū)普查地質(zhì)報(bào)告，普查區(qū)北起梁家磧，南至郝家也（不包括沙坪詳查區(qū)部分），西至黃河，東至磁窯溝、陽(yáng)坡泉，南北長(zhǎng)約30km，東西寬約10km，控制面積295km 2，布置5條勘探線，施工9個(gè)鉆孔，10 8t（因沙坪詳查區(qū)與普查同時(shí)施工，因河曲發(fā)電廠二期（2600MW ）工程 可行性研究補(bǔ)充報(bào)告節(jié)能篇山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院（SXED） 第 12 頁(yè)而普查區(qū)的各種數(shù)據(jù)不包括沙坪詳查區(qū)）。小煤礦開(kāi)采多采用殘拄式、房柱式開(kāi)采方式，太原組13號(hào)煤層和山西組8號(hào)煤層頂板多為沙巖，底板多為砂質(zhì)頁(yè)巖。河?xùn)|煤田北部跨忻州市屬的偏關(guān)、河曲、保德等地。本專題編制時(shí)，可行性研究報(bào)告及補(bǔ)充修改報(bào)告(第二版)、接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告、水資源評(píng)價(jià)報(bào)告、環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告、地震安全性評(píng)價(jià)，地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)、水土保持方案、鐵路專用線復(fù)核、勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生預(yù)評(píng)價(jià)已通過(guò)審批。汽輪發(fā)電機(jī)基座采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。③ 灰場(chǎng)防滲措施一期工程灰場(chǎng)只作黃土碾壓處理，設(shè)計(jì)排灰方案為分層碾壓、黃土覆蓋。 環(huán)境保護(hù)按照已經(jīng)審查并批復(fù)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告完善工程環(huán)保措施，并對(duì)二期工程的以新帶老的環(huán)境保護(hù)措施進(jìn)行落實(shí)。同時(shí)考慮由于中水的水量及其水質(zhì)的不穩(wěn)定性可能造成的影響及其應(yīng)采取的配置備用水源等措施。 增加儲(chǔ)煤場(chǎng)兩座，總儲(chǔ)量 104t，可滿足本期工程 天用量。 輔助及附屬設(shè)施盡可能利用一期工程現(xiàn)有設(shè)施。目前河曲發(fā)電廠二期（2600MW ）工程 可行性研究補(bǔ)充報(bào)告節(jié)能篇山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院（SXED） 第 5 頁(yè)已經(jīng)通車。 交通運(yùn)輸：鐵路：河曲發(fā)電廠鐵路專用線從神華集團(tuán)公司所屬的神(池)河(曲)鐵路火山站接軌。河曲發(fā)電廠二期（2600MW ）工程 可行性研究補(bǔ)充報(bào)告節(jié)能篇山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院（SXED） 第 4 頁(yè)上榆泉煤礦和黃柏煤礦是由山東魯能物礦公司和山西晉能共同投資開(kāi)發(fā)建設(shè)的發(fā)電廠配套工程。目前運(yùn)煤鐵路專用線已建成，具備投運(yùn)條件，運(yùn)煤通道能力是可靠的。2022年4月，年產(chǎn)30010 4t上榆泉煤礦已全面投產(chǎn)，確保了河曲電廠一期工程燃煤供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了大煤保大電的戰(zhàn)略要求。廠區(qū)地面自然標(biāo)高約950m（電廠獨(dú)立高程系） ；地勢(shì)平坦，場(chǎng)地開(kāi)闊，耕地土質(zhì)差，產(chǎn)量低；廠址的周邊環(huán)境良好，完全具備連續(xù)建設(shè)的條件。國(guó)家計(jì)委計(jì)基礎(chǔ)（2022）1255號(hào)文《關(guān)于河曲電廠新建工程可研報(bào)告的批復(fù)》中明確“電廠規(guī)劃建設(shè)容量240萬(wàn)千瓦”