【導讀】河曲發(fā)電廠二期工程?？尚行匝芯垦a充報告。節(jié)能和合理利用能源專題報告。山西省電力勘測設(shè)計院簽署頁。主要勘測設(shè)計人員。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、煤田北段，煤炭儲量豐富，達100多億噸。河曲發(fā)電廠是國家確定的“十五”期間“西電東送”北通道的主要電源點之一。期工程安裝2×600MW國產(chǎn)亞臨界燃煤發(fā)電機組，所發(fā)電力全部送往河北南網(wǎng)，2020. 年7月12日，國務(wù)院總理辦公會批準了國家計委計基礎(chǔ)1255號文《關(guān)于河曲電。廠新建工程可研報告的批復》，2020年8月20日一期工程全面開工建設(shè)，于2020年1月2. 五”期間的總體戰(zhàn)略要求，為了進一步滿足用電市場的需求，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，擬。到各主管部門的認可。臨界空冷機組進行了補充可行性研究，編制了河曲發(fā)電廠二期工程可行性研究補充報。告，于2020年2月通過了電力規(guī)劃設(shè)計總院組織的審查并下達審查意見。站項目規(guī)劃和建設(shè)有關(guān)問題的要求》及《企業(yè)投資項目核準暫行辦法》的要求2020年

　　

【正文】 的出水干管及主要用水支管上設(shè)置計量和調(diào)節(jié)、控制裝置，有針對性的進行水量控制。 （ 11） 加強水務(wù)管理和節(jié)水的宣傳力度，提高全廠人員的節(jié)水意識，制定切實可行規(guī)章制度，將水務(wù)管理作為電廠運行考核的一項重要指標，使各項節(jié)水 措施得以最終落實。 通過采取節(jié)水措施，本工程（空冷、濕法脫硫）設(shè)計裝機取水量為 m3/，符合國標《取水定額第一部分火力發(fā)電》（ GB501892020） 要求。不采用地下水完全能夠滿足電廠 2 600MW 機組用水量的要求。 降低廠用電耗 一、設(shè)備部分 本工程設(shè)計設(shè)備參數(shù)部分節(jié)能設(shè)計原則為：電氣設(shè)備參數(shù)匹配而在保證出力情況下河曲發(fā)電廠二期（ 2 600MW）工程 可行性研究補充報告節(jié)能篇 山西省電力勘測設(shè)計院（ SXED） 第 26 頁 而不浪費容量以達到節(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量，降低廠用電率。 1）發(fā)電機： 型式：水、氫、氫冷卻方式的三相 同步汽輪發(fā)電機。 參數(shù)選擇原則： 在額定氫壓、額定頻率、額定電壓、額定水溫，額定功率因數(shù)條件下，發(fā)電機連續(xù)輸出的容量 (MVA)與汽機最大連續(xù)出力 (TMCR)工況相匹配。 以避免發(fā)電機功率不足或過大。 2）主變壓器： 型式：考慮到運輸條件的限制，主變壓器選用強迫油循環(huán)風冷單相雙繞組銅線圈240MVA 無激勵調(diào)壓變壓器，電壓變比為 5502 %/22kV，阻抗 Ud=14%。 參數(shù)選擇原則：主變壓器的容量按發(fā)電機的最大連續(xù)容量扣除一臺廠用工作變壓器的計算負荷和變壓器繞組的平均溫升在標準環(huán)境溫度或冷卻水溫度下不超過 65℃來選擇；選用低損耗、節(jié)能型變壓器，即 10型或 11型變壓器。 3）高壓廠用變壓器： 型式：選用三相油浸銅線圈分裂繞組無載調(diào)壓自冷變壓器。 參數(shù)選擇原則：高壓廠用變壓器選用自然冷卻型，降低廠用電率；選用低損耗、節(jié)能型變壓器，即 10型或 11 型變壓器。 4）低壓廠用變壓器： 型式：選用干式變。 參數(shù)選擇原則：低壓廠用變壓器選用低損耗、節(jié)能型變壓器，即 10 型或 11 型變壓器。 二、電氣設(shè)計部分 1）發(fā)電機出線部分選用全連式封閉母線，既可保證安全，又可減低剛構(gòu)架渦流效應(yīng)，降低出線損耗。 2）本工程廠用供電原則為：其 一，低壓廠用變壓器和大于、等于 200kW 的電動機由 高壓母線向全廠供電，小于 200kW 的電動機由 工作母線供電。這樣，既可以在降低工程造價，又提高了電動機效率；大容量電動機由高壓母線供電，還可以降低線路損耗。其二，廠區(qū)內(nèi)車間根據(jù)分片集中供電的原則設(shè)置，從而可以降低線路損耗。 河曲發(fā)電廠二期（ 2 600MW）工程 可行性研究補充報告節(jié)能篇 山西省電力勘測設(shè)計院（ SXED） 第 27 頁 三、廠用電率與同類型同容量機組全國平均指標的對比 本期工程根據(jù)高壓廠用負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)計設(shè)想 建筑節(jié)能設(shè)計 建筑節(jié)能是貫徹科學發(fā)展觀的重要舉措 。促進全社會的經(jīng)濟、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，逐步構(gòu)建節(jié)約型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，是當前全社會的一個重點工作。 2020 年以前我國電廠的建筑設(shè)計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。與國際先進水平相比，存在著資源消耗高、浪費大、環(huán)境污染嚴重等問題。因此電力工業(yè)的生產(chǎn)要符合國情、要保持持續(xù)、快速、健康的發(fā)展，并以足夠的電力來保證國家經(jīng)濟和社會的發(fā)展，必須進行電廠建筑的節(jié)能設(shè)計，采取有效的措施，節(jié)能、降噪、減排。 國家建設(shè)部已明確提出在建筑的建造和使用過程中，要求切實做到節(jié)約使用土地、能源、水和材 料，并陸續(xù)頒布了一系列建筑節(jié)能設(shè)計標準，首先從居住建筑開始，逐步到公共的建筑、然后是工業(yè)建筑，陸續(xù)提出了節(jié)能設(shè)計的階段性目標和要求。 2020 年出臺了《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》 (GB501892020)，對新建公共建筑的設(shè)計建造提出了更高的節(jié)能要求。通過全面推進建筑節(jié)能工作，要求 2020 年新建采暖公共建筑做到節(jié)能 50%；到 2020 年在此基礎(chǔ)上再節(jié)能 30%。 建筑節(jié)能是指按建筑節(jié)能設(shè)計標準進行設(shè)計、建設(shè)，降低其在使用過程中采暖、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。節(jié)能建筑通過使用的節(jié)能材料和 節(jié)能產(chǎn)品，使得建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能和氣密性得到提高，從而達到現(xiàn)行的節(jié)能規(guī)范的要求。 現(xiàn)狀分析 電廠是能源生產(chǎn)基地，也是耗能大戶。電廠是一個功能復雜、體量龐大的工業(yè)建筑群。廠區(qū)內(nèi)有廠房、生產(chǎn)車間，也有辦公樓、招待所、食堂、公寓等公共建筑，在以往的設(shè)計中，沒有采取有效的節(jié)能措施。如建筑的外墻圍護結(jié)構(gòu)選材不當，大多采用傳統(tǒng)建筑材料（如：普通磚砌體），材料熱工性能指標低下，缺乏足夠的保溫隔熱措施；主河曲發(fā)電廠二期（ 2 600MW）工程 可行性研究補充報告節(jié)能篇 山西省電力勘測設(shè)計院（ SXED） 第 28 頁 體結(jié)構(gòu)存在大面積熱橋現(xiàn)象；屋面保溫層厚度不夠，保溫材料熱工性能指標差；出入口直接對外開敞；窗墻比過大；門窗 氣密性能差等，而上述原因帶來的能源耗費很大，勢必導致在采暖、空調(diào)設(shè)備選型和運行成本大幅提高。因此，在建筑節(jié)能設(shè)計的問題上應(yīng)采取有效的措施降低建筑能耗，會大大減少電廠運營費用，縮短投資回收期，降低綜合造價，給業(yè)主帶來實際效益。 在所有能耗中，因設(shè)計未考慮節(jié)能措施而產(chǎn)生的建筑能耗占相當大的比重。通過建筑體形控制、門窗面積控制和合理細部節(jié)點構(gòu)造措施等一系列處理手法 , 采用指標先進的節(jié)能材料，改善圍護結(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)約建筑運營中能耗，是最有效的節(jié)能辦法。 節(jié) 能措施 河曲發(fā)電廠廠址位于晉西北的河曲縣城的東北方向。 該地區(qū)歷年年平均氣溫為℃，極端最高氣溫 ℃，極端最低氣溫為 ℃，屬于嚴寒地區(qū)，針對電廠的建筑特點，在節(jié)能設(shè)計中采取以下措施： 1） 在廠區(qū)整體規(guī)劃布置中，進行功能分區(qū)。在建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑間距、冬季季風主導方向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進行合理設(shè)計，利用規(guī)劃設(shè)計來優(yōu)化建筑的微氣候。各建筑間距以及建筑與道路布置緊密銜接，布局緊湊，節(jié)約用地，節(jié)約土地資源以達到節(jié)能的目的。 2） 對主廠房、輔助車間等生產(chǎn)性廠房， 在設(shè)計中根據(jù)工藝要求，對建筑內(nèi)部設(shè)備布置分模塊細化，多方案比較分析，采用緊湊的平面布局，嚴格控制建筑層高，充分利用和分配建筑空間，盡量減少廠房、車間的體積，減少占地面積，減少廠房的耗能。廠區(qū)所有建筑的圍護結(jié)構(gòu)材料根據(jù)地方材料的特點均采用燒結(jié)多孔磚，改變了一期工程采用粘土磚的做法，節(jié)約了土地資源，減輕了結(jié)構(gòu)荷載；在汽機房屋頂布置平天窗，使廠房照度均勻，既節(jié)電又使人感到舒適；控制建筑外窗面積與合理選擇門窗材質(zhì)。建筑設(shè)計在滿足建筑采光、通風等功能性要求的同時，嚴格控制建筑開窗面積。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，減少冷風滲透，達到降低建筑熱能損耗的目的。 3） 提高建筑墻體保溫性能：嚴寒地區(qū)主要考慮建筑的冬季防寒保溫，建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對建筑的采暖能耗影響很大，因此，對本工程地處嚴寒地區(qū)，依據(jù)本工程氣河曲發(fā)電廠二期（ 2 600MW）工程 可行性研究補充報告節(jié)能篇 山西省電力勘測設(shè)計院（ SXED） 第 29 頁 象數(shù)據(jù)和所屬氣候區(qū)特點，電廠內(nèi)公共建筑節(jié)能設(shè)計以圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的限值作為節(jié)能設(shè)計的主要依據(jù)。對電廠中有人員長時間滯留的辦公、生活場所以及生產(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。 4） 提高 屋面的保溫性能：首先屋面保溫層不宜選用密度大的、導熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；其次屋面保溫層不宜選用吸水率較高的保溫材料以防保溫層吸水而降低保溫效果，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層不易排出的水分。屋面保溫材料有：加氣混凝土、珍珠巖、水泥珍珠巖、水泥蛭石、巖棉、聚苯板、擠塑聚苯板、水泥聚苯板、聚氨脂，通過對以上各類保溫材料分析比較，擠塑聚苯板所具備的不透水性、良好的保溫性、使其具有良好的價格性能優(yōu)勢，在本工程中，將采用擠塑聚苯板作為有高標準節(jié)能要求建筑屋面的保溫材料，更有利于保證工程質(zhì)量、提 高節(jié)能能效。對電廠中有人員長時間滯留的辦公、生活場所以及生產(chǎn)建筑內(nèi)部有空調(diào)要求的生產(chǎn)房間，其屋面保溫材料為 90 厚的擠塑聚苯板，達到《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》的節(jié)能要求。 5） 熱橋部位的保溫措施；圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位是指嵌入墻體的混凝土或金屬梁柱，墻體和屋面板中的混凝土肋或金屬件，裝配建筑中的板材接縫以及墻角、屋頂檐口、墻體勒腳、樓板與外墻、內(nèi)墻與外墻連接處等部位。這些部位保溫薄弱，熱流密集，內(nèi)表面溫度較低，可能產(chǎn)生程度不同的結(jié)露和長霉現(xiàn)象，影響圍護結(jié)構(gòu)使用和耐久性。在進行保溫設(shè)計時，對這些部位的內(nèi)表面溫度進行驗算 ，以便確定是否低于室內(nèi)空氣露點溫度。當該部位內(nèi)表面溫度低于室內(nèi)空氣露點溫度時，應(yīng)在熱橋部位的外側(cè)或內(nèi)側(cè)采取保溫措施。對于室內(nèi)環(huán)境要求高的辦公、生活場所采用輕質(zhì)高效的保溫材料粘貼在墻體基層上做成復合墻體，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，保護主體結(jié)構(gòu)延長建筑壽命。本工程的集中控制樓建筑的熱橋部位均采取保溫措施，外貼 70厚的擠塑聚苯板保溫材料 ,以保證室內(nèi)熱環(huán)境效果，達到節(jié)能目的。 建筑物照明 本期工程全廠均優(yōu)先選用高效率照明燈具、長壽命的電光源、新型節(jié)能燈用。集中控制室主環(huán)采 用阻燃柵格的光帶照明 ,電子設(shè)備間及繼電器室采用由帶柵格的熒光燈組成的發(fā)光帶。 河曲發(fā)電廠二期（ 2 600MW）工程 可行性研究補充報告節(jié)能篇 山西省電力勘測設(shè)計院（ SXED） 第 30 頁 各個車間燈具選擇原則為：照度即可滿足運行、檢修、維護需要即可。 工藝系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能措施 各工藝專業(yè)在系統(tǒng)設(shè)計中進行優(yōu)化，以選擇最佳的系統(tǒng)方案，提高全廠熱效率，降低廠用電率，節(jié)約能源。 主廠房設(shè)計全面貫徹二十一世紀新型電廠的設(shè)計思路，并參考已建同類工程的成熟經(jīng)驗，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)計方案，使各工藝系統(tǒng)簡潔安全，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。 廠區(qū)總平 面布置中，合理布置生產(chǎn)工藝各車間位置，以減少室外管道、溝道和電纜長度。 主蒸汽及冷、熱再熱蒸汽管道均按單管系統(tǒng)設(shè)計，簡化管道布置、節(jié)省投資、消除熱偏差、減少阻力。 除氧器采用定壓 滑壓運行方式，即： 在啟動和低負荷時，用輔助蒸汽站的蒸汽加熱，通過調(diào)節(jié)閥維持除氧器定壓 運行。機組正常運行時，用汽輪機四段抽汽加熱，滑壓運行，取消蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，減少了節(jié)流損失。 每臺加熱器內(nèi)有蒸汽凝結(jié)段和疏水冷卻段兩個傳熱區(qū)段。 正常疏水采用逐級回流以利用疏水熱量，簡化系統(tǒng)，提高熱效率。 加熱器事故疏水及除氧器溢放水引 至凝汽器，以回收工質(zhì)。 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、送風機、一次風機、空氣預熱器等鍋爐輔機冷卻用水，減少設(shè)備、降低廠用電率。 工業(yè)冷卻水系統(tǒng)采用開式和閉式相結(jié)合的方式即：工業(yè)冷卻水取至輔機循環(huán)水泵出口管道上，冷卻水回水至循環(huán)水系統(tǒng)。對于水質(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水以回收熱量。 設(shè)立全廠統(tǒng)一的壓縮空氣系統(tǒng)，供 2 600MW 機組各用氣點用氣 , 6 運 3 備，優(yōu)化了系統(tǒng)，減少了備用容量。 運煤系統(tǒng)設(shè)計中經(jīng)多方案比選，優(yōu)化了帶式輸送機寬度使其 與煤場的斗輪堆取料機堆取料能力、與煤槽下口葉輪給煤機出力相匹配。使來煤能直接經(jīng)帶式輸送機運至主廠河曲發(fā)電廠二期（ 2 600MW）工程 可行性研究補充報告節(jié)能篇 山西省電力勘測設(shè)計院（ SXED） 第 31 頁 房原煤斗，減少動用煤場機械，以節(jié)約能源。 配備入廠、入爐煤計量及標定裝置。 主輔機設(shè)備選擇中考慮節(jié)能的措施 選用高效節(jié)能型機組，降低煤耗和廠用電率，提高全廠熱效率。本工程汽輪機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％。投資上與混凝式間接空冷系統(tǒng)相比，可降低工程投資 ％；與表凝式間接空冷系統(tǒng)相比，可降低工程投資％。 送、引風機、一次風機采用動葉可調(diào)軸流風機，該風機效率高，變負荷特 性好，低負荷時，節(jié)電效果顯著。 全廠采用高效節(jié)能燈，在同樣功率下，光通量較普通光源大，從而達到提高光效和節(jié)約能源目的。電動機變壓器均采用高效率、低損耗的設(shè)備，降低廠用電消耗。 本工程擬選用無頭式除氧器，無頭式除氧器 除氧效果好、運行平穩(wěn)可靠。由于采用蒸汽與水直接接觸，不會出現(xiàn)蒸汽跑漏現(xiàn)象，在排除非凝結(jié)氣體時伴隨排放的蒸汽量少，熱效率高。 熱工自動化控制 熱工自動化節(jié)約和合理利用能源具體體現(xiàn)在以下幾個方面： 節(jié)能措施 1)認真做好控制系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選擇。本工程將采用招標方式選擇主要設(shè)備供應(yīng)商 ，對設(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、成熟，同時在投資和運行方面上又具有經(jīng)濟性。采用低熱耗、高效率的 DCS控制設(shè)備，選用實用的優(yōu)化軟件，盡可能地提高電廠熱效率。 2)系統(tǒng)、設(shè)備的布置在滿足安全運行，方便檢修的前提下，盡可能做到合理、緊湊，以減少各種電