【正文】 民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》、以及近期編制完成的《北京市 “ 十一五 ” 時期水資源保護及利用規(guī)劃》，到 2021 年，北京市再生水利用量必須達到 6 108m3 左右，才能實現(xiàn)全市水資源供需基本平衡?？紤]到北京水資源的嚴峻情況，根據(jù) 北京市 水務及有關部門的要求，對原工程功能作了調整，將輸水終點改向京西工業(yè)區(qū)，向高井、石景山熱電廠提供冷卻用水。 根 據(jù) 1985 年 3 月 29 日，北京市 (1985)57 號文：“??加速高井熱電廠四號冷卻塔的建設，保證九月底以前竣工投入使用，從十月份起，對高井熱電廠用水按 ”。廠址外部交通十分方便。 廠址區(qū)附近在歷史上未發(fā)生過 6 級以上的地震。廠址東北 為高井村。熱網(wǎng)供回水溫度暫按 130/70℃計算，熱網(wǎng)循環(huán)水量約 16000t/h。 目前國家制定了相應的政策，大力支持熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱。北京市西部現(xiàn)有高井熱電廠和京能熱電有限公司以及一些燃煤小鍋爐總供熱能力僅 4057 萬 平方米 ，由此可見高井熱電廠擴建是十分必要的。該熱負荷可以由高井熱電廠新熱源替代。具體到北京西部，市政集中供熱面積預計到 2021年以前將還要新增 2400 萬 平方米 ，到 2020 年要新增面積將達到近 1 億平方米 。目前，京西沿線熱負荷增長速度約為每年 800～ 1000 萬 平方米 ，供需矛盾很大，電廠的供熱能力已遠遠不能滿足熱負荷發(fā)展需求。近幾年來，北京市經(jīng)濟 、 建設迅猛發(fā)展，集中供熱負荷增長迅速，需求量遠大于實際供熱能力。 在北京地區(qū)外區(qū)受電比例逐年增加的 情況下，本工程的建設，增加北京電網(wǎng)的主力發(fā)電機組，這無疑對改善北京的電力供需平衡，加強受端電網(wǎng)電源支撐，提高北京供電可靠性，改善地區(qū)供電質量均具有積極意義。 系統(tǒng)調峰對電廠的要求 要求機組在非供熱期調峰能力應不小于額定容量的 60%。 北京電網(wǎng)電力平衡 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 15 頁 北京 電網(wǎng)電力平衡結果見 表 。 (2) 對于電源中的燃機、油機、小水電等按受阻容量計入。近 幾年，京津唐電網(wǎng)最高供電負荷均出現(xiàn)在夏季。中心城區(qū)有城北、朝陽、興都 3 個 500kV 負荷站，均 由 500kV環(huán)網(wǎng)上的兩個不同方向的樞紐站提供電源。華北電網(wǎng)“七橫三縱”主網(wǎng)架格局已初具規(guī)模。 2021 年 華北電網(wǎng)從東北電網(wǎng) 凈 受電 億 kWh；京津唐電網(wǎng)向 山東 電網(wǎng)送電 億 kWh。 根據(jù)以上設計目標，我們提出本工程的總目標為：把本工程建設成為綠色環(huán)保型 城市 示范 電廠。 工業(yè)廢水、生活污水經(jīng)過廠內深度處理，實現(xiàn)循環(huán)使用，做到污水“零排放”。 (6) 美化城市景觀，建設和諧社會，改善附近居民生活的需要。輔助、附屬生產(chǎn)建筑布置在主廠大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 7 頁 房固定端東南面。 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 廠內原設有干灰分選設備，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。 (3) 《供熱改造工程》工程實施后，機組改為熱電聯(lián)產(chǎn)單抽凝汽式汽輪發(fā)電機組，每一臺機組熱經(jīng)濟指標： 1） 全年供熱量 105GJ 2） 全年發(fā)電量 109kW 環(huán)境保護 根據(jù)全廠污染物排放情況進行計算，落實本期工程污染物減排量及北京市環(huán)保標準的要求。 熱機專業(yè) 按 4 350MW 等級燃機供熱 空冷 或水冷 機組考慮，根據(jù)需要同步 建設脫硝 裝置 。 高井熱電廠擴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，加強了受端電網(wǎng)電源支撐， 提高了北京供電可靠性，同時增強了抵御自然災害和突發(fā)事件的能力。環(huán)保排放指標全部達到北京市《鍋爐大氣污染物排放標準》，兌現(xiàn)了履行社會責任的承諾。曾被譽為“電力工業(yè)戰(zhàn)線上的一面旗幟”。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 ，而能滿足集中供熱的僅為 億 平方米 ，供熱缺口相當大。 任務依據(jù)和工作概況 任務的來源及編制依據(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 內容深度規(guī)定》DL/T53742021 (3) 《 火電工程限額設計參考造價指標 》 (2021 年水平 ) (4) 《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》 DL50002021 版 (5) 《燃氣 — 蒸汽聯(lián)合 循環(huán)電廠設計規(guī)定》 DL/T51742021 初步可行性研究主要設計原則 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4 350MW 等級燃機 機組。 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 3 頁 化學水處理系統(tǒng) 根據(jù)高碑店污水處理廠二級排放水供水， 按 廠內深度處理考慮設計水處理系統(tǒng)。 建設輪廓進度為 2021 年 10 月 1 日開工， 2021 年 6 月 1 日第一臺機組投產(chǎn)， 2021 年 10 月 1 日 第 二臺機組投產(chǎn)。 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。廠址西南側有雙峪路， 該路西北通石門公路 ，西南通阜石路。電廠廠區(qū)用地約 31hm2。 項目建設的必要性 (1) 北京市供熱的迫切需求。 (9) 保持區(qū)域經(jīng)濟增長的需要。 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 8 頁 (6) 符合城市總體規(guī)劃，精心設計，在滿足建設用地需求下，合理利用土地資源，減少用地。 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、山東三省及內蒙古自治區(qū)西部地區(qū)。 華北電網(wǎng)內主要電力走向為西電東 送、北電南送。 到 2021 年底，北京 電網(wǎng) 500kV 架空線路 ， 220kV 架空線路 ， 220kV 電纜線路長度 。正常方式下珠聶雙 回備用和張家口電網(wǎng)斷開電磁環(huán)網(wǎng)，韓涿雙回備用和河北南網(wǎng)斷開電磁環(huán)網(wǎng)，安龍單回備用以滿足安定 220kV 分母線運行，龍河由霸州方向提供電源，大屯由安定方向提供電源，北京電網(wǎng)和廊坊南部電網(wǎng)斷開電磁環(huán)網(wǎng)，廊坊北部電網(wǎng)通過三河 — 北寺線路和北京電網(wǎng)保持聯(lián)系，薊北雙回備用和天津電網(wǎng)斷開電磁環(huán)網(wǎng)。根據(jù) 華北電網(wǎng)規(guī)劃負荷預測 ， 2021 年京津唐電網(wǎng)全社會用電量預計達 2710 億 kWh，最高發(fā)購電負荷預計達 42600MW，北京電網(wǎng)社會用電量預計達 426 億 kWh，最高發(fā)購電負荷預計達 15300MW； 2021 年京津唐電 網(wǎng)全社會用電量預計達 3290 億 kWh，最高發(fā)購電負荷預計達 52500MW，大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 12 頁 北京電網(wǎng)社會用電量預計達 950億 kWh，最高發(fā)購電負荷預計達 17700MW。 (4) 凡電力直送 京津唐電網(wǎng)的電廠，均計入京津唐電網(wǎng)平衡。 表 北京 電網(wǎng)的電力平衡 結果 單位： MW 序號 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 1 最高發(fā)購電負荷 14200 15300 16600 17700 18700 19800 21000 2 需要發(fā)電裝機 16756 18054 19588 20886 22066 23364 24780 3 新增裝機容量 0 300 600 0 600 600 0 4 年末可用裝機 5683 5833 6283 6583 6883 7483 7783 5 裝機盈虧 11073 12221 13305 14303 15183 15881 16997 接入系統(tǒng)方案 電廠本期 4 350MW 級 機組暫考慮以 220kV 線路接入系統(tǒng)，暫考慮以3～ 4 回 220kV 線路 接入系統(tǒng)。 因此，本工程的建設對改善北京的電力供需平衡，提高北京供電可靠性，改善地區(qū)供電質量均具有積極意義。因此，在增加西電東送容量的同時，應相應增加北京電網(wǎng)的大電源支撐，特別在北京負荷中心周邊地區(qū)合理布局必要的大電源，本工程位于北京的負荷中心，其建設將增加北京電網(wǎng) 220kV 系統(tǒng)的大電源支撐，增加電壓穩(wěn)定儲備，可有效地增加 正常及事故情況下的受電能力，防止發(fā)生電壓崩潰和頻率崩潰。針對這些鍋爐房的整合方案，目前相關部門已經(jīng)開始著手制定。 《北京城市總體規(guī)劃 (20212020 年 )》中對北京市中長期發(fā)展進行了詳細的說明。因此根據(jù)北京西部地區(qū)的供熱現(xiàn)狀及首鋼搬遷后 8 平方公里需要集中供熱和未來發(fā)展規(guī)劃需要新的熱源，北京高井熱電廠作為目前 西部地區(qū)主要熱源點之一，對其現(xiàn)有熱源進行擴建，新建大型熱電機組，這對實現(xiàn)市政發(fā)展規(guī)劃，改善地區(qū)環(huán)境質量，節(jié)約能源都具有重要意義。 根據(jù)門頭溝新城城區(qū)的劃分及部分城區(qū)控制性詳細規(guī)劃，門頭溝新城 2021 年新增集中供熱面積 1200 萬平方米，到 2020 年總建筑面積為2650 萬平方米。 目前，北京城市熱網(wǎng)中的熱電廠和尖峰鍋爐房均已達到設計負荷，高井 五里坨地區(qū) 門頭溝地區(qū) 上地 現(xiàn)狀熱負荷區(qū)域 先期熱負荷區(qū)域 二期熱負荷區(qū)域 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電 華北電力工程有限公司 第 25 頁 供熱設施已經(jīng)超出力運行。 采用燃氣 蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠供熱的方案，可以發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，提高能源的利用率，緩解由燃煤發(fā)電引起的環(huán)保壓力，改善首都北京的大氣環(huán)境質量。 燃料分析資料 天 然氣成分表如下 (摩爾百分比 )： 成分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 CO2 N2 H2S He 組分 低位發(fā)熱量 32720kJ/Nm3(注： Nm3指在 ， 20℃條件下 ) 燃料消耗量 當燃用上述天然氣，天然氣的耗量見下表： 季節(jié) 指標 冬季采暖期 非采暖期 全年合計 每臺燃機小時耗氣量 (Nm3/h) 82861 77544 有效利用小時數(shù) (h) 2880 1120 4000 4 臺燃機 耗氣量 ( 108Nm3) Nm3指的是 ， 20℃條件工況下的標準立方米； 天然氣燃料的低位發(fā)熱量為 。地形比較平坦，自然地面標高在 — 之間。 從區(qū)域穩(wěn)定上綜合分析， 廠址 適宜建廠?，F(xiàn)就 3 個水源描述如下： 地表水源 北京高井熱電廠的地表水源取自永定河引水渠。 由于近年來電廠的節(jié)水技改工程起到了節(jié)水效果，現(xiàn)電廠的實際取用水量已控制在 ～ ，最大補水量為 。 官廳水庫 是永定河引水渠的上游水庫，該水庫 始建于 1951 年，設計總庫容 108m3。 根據(jù)現(xiàn)有水源條件，工程規(guī)模確定為日供水規(guī)模為 8 104m3，設計流量 ，年供水量 2900 104m3。高碑店污水處理廠建成以來平均日處理水量 70 104m3左右，年處理污水量 108m3。 該廠進水取自通惠河，設有兩個取水口，分別位于通惠河南岸東四環(huán)以西 200 米左右和南護城河龍?zhí)堕l南側東岸。北京京城中水有限責任公司將負責連續(xù)提供 104m3/d 城市 再生水至高井熱電廠，供水管道為 1 條 DN600 的 PVC管道， 輸水至北京高井熱電廠現(xiàn)有自然通風冷卻塔區(qū)的 循環(huán)水前池 ， 供水接口點壓力為 ～ 。另 官廳水庫 作為電廠工業(yè)用水的應急備用水源。 地下水 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電 華北電力工程有限公司 第 36 頁 考慮到北京高井熱電廠是一個老電廠，該電廠有著豐富的人力資源，本工程的電廠管理和運行人員全部考慮由現(xiàn)有電廠解決，因此其地下水用水量基本無變化，故其電廠的生活和消防用水水源仍采用電廠現(xiàn)有的地下水水源供 給。地下水小時耗水量為 ，日耗水量為 ， 全年地下水耗水量為 104m3/a。 基于上述已落實水源情況，本期工程的用水不可能完全立足于電廠現(xiàn)有水源來解決，考慮到廠區(qū)位置及區(qū)域自然氣象條件，本階段冷卻系統(tǒng)推薦采用直接空冷系統(tǒng)。 廠區(qū)氣象 氣象站概況 距離廠址區(qū)域較近的氣象站為北京石景山氣象站，位于廠區(qū)東北約6km 處，相距較近，且下墊面條件基本一致，代表性又較好，資料齊全。觀測項目包括：溫度、濕度、氣壓、風向風速、降水、天氣現(xiàn)象、日照 、地