电厂机组供热改造工程项目可行性策划书.docx
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电厂机组供热改造工程项目可行性策划书
XX二电厂7、8号机组供热改造工程
可行性研究报告
工号：
中国市政工程XX设计研究总院
2009年5月
附图
1.概述
1.1项目概况及编制依据
1.1.1项目概况
（1）项目名称：
国电XX二电厂7、8号机组供热改造工程
（2）建设单位名称：
国电XX第二发电厂
（3）企业性质：
国有企业
（4）项目概况
XX市为XX省第二大城市，有丰富的煤炭资源及旅游资源，近年来，大力开展城市改造，市容面貌日新月异，作为城市基础设施的集中供热，也得到飞速的发展。
到2009年热电联产集中供热面积已达2000多万平方米，对改善当地的大气环境起了重要作用。
2009年XX市提出拆除已有的剩余采暖锅炉，新增一批建筑，共需增加供热面积800万平方米，经XX市与国电公司协商，国电公司同意将XX第二发电厂7#、8#机改为供热机组，以支持XX市的集中供热工作。
从2007年起XX第二发电厂已分批将厂内6×200MW凝汽机组改为供热机组，承担了XX市近一半的集中供热采暖面积，稳定的供热得到了相关单位及市民的一致好评。
7#、8#为国产600MW空冷机组，原为凝汽方式，改为供热在国内为首次。
本工程在哈尔滨汽轮机厂的配合下，从汽轮机中、低压联通管上打孔，引出蒸汽管道，至汽水换热站，加热热网循环水，蒸汽放热凝结后回汽机凝结水系统，热网循水加热升温后由厂内送入市区。
1.1.2编制依据
（1）国电XX第二发电厂对7#、8#机组供热改造工程可行性研究报告编制工作的委托书
（2）哈尔滨汽轮机厂：
XX600MW亚临界供热改造可靠性分析报告
（3）XX市政府办公会纪要
（4）二电厂供热改造技术方案研讨会会议纪要
（5）国家近期颁布的相关法律文件及业主提供的相关资料及要求等
（6）XX市热力有限责任公司关于热负荷的函
（7）城市热力网设计规范CJJ34-2002
（8）工业金属管道设计规范GB50316-2000
（9）城镇直埋供热管道工程技术规范CJJ/T81-98
1.2研究范围
1.2.1范围
研究范围为由汽机中低压缸导汽管开孔接管后的，（不包括蒸汽管道上为安全运行配套的各种阀门），机组旁固定支架后蒸汽管道开始，包括厂区热水管道，凝结水管路、汽水换热站的工艺、土建、电气、仪表自控等专业全部设计。
1.2.2总体布置及高参数抽汽的利用
（1）车间内抽汽管道的走向布置方式
（2）汽水换热站的布置方案
（3）高抽汽参数的合理利用的多方案论证
1.2.3工程设计
蒸汽管路、热水管路的设计，汽水换热站各专业设计。
1.2.4工程投资估算及经济评价
参照国家有关规定进行。
1.3工程建设的必要性
XX市为了加快城市建设进一步改善大气环境，要求拆除已有分散采暖小锅炉，加上2009年新增的供热面积共800万平方米。
已有的热电联产机组供热能力已饱和，新建供热机组无论从规划、环保各方面看都不可能，最现实的作法即把临近市区的凝汽机组改为供热机组，即不增加污染物总排放量，还由于小锅炉的停供起到节能减排的目的。
凝汽机组改供热，在技术上是要可行的，厂区环境的布置有可操作性，改造后具有较好的节能效益及社会效益，因此本项目的建设是非常必要的。
1.4主要设计原则
1.4.1提高能源利用，最大限度利用抽汽高品位的能量。
1.4.2节约合理用地，根据现场实际情况，减少不必要的拆除。
1.4.3管线布置不影响正常运行及检修，与主机接口及过渡利用机组的大、小修完成。
1.4.4设备及管路系统的应量按1000万平方米（两台机）选择，与外网配套。
1.5简要工作过程
2009年3月中旬XX第二发电厂邀请设计院去电厂作前期准备，我院派员到现场，了解机组性能，运行情况及制造厂提供的汽机抽汽改造方案。
2009年3月底派员参加XX二电厂去哈尔滨汽轮机厂洽谈，该厂对大二厂2×600MW空冷机组进行供热改造的可靠性分析，哈汽厂经过努力工作，提交了可靠性分析报告及供热工况图。
2009年4月初国电XX第二发电厂正式委托中国市政XX设计研究总院对2×600MW亚临界空冷机组供热工程进行可行性研究及设计。
市政XX设计研究总院提交了2×600MW（7、8号机）供热改造工程三个设计方案，XX二电厂于2009年4月13日组织有关专家进行了研讨，重点在于高参数抽汽的利用，针对提出的三个方案，进行了论证，形成会议纪要。
2.热负荷
根据XX市集中供热的发展，2009年供热面积增加800～1000万平米，绝大部分为居民采暖、并正在拆除小型锅炉房。
根据初步统计如下表共655万，城市规划和拆迁工作正在进行，最终规模按1000万m2计算，平均热指标64w/m2。
2009年XX市集中供热拆除小锅炉房统计表
序号
名称
位置
规模m2
1
经营公司华祥里小区
新建北路
15万
2
外贸小区
新建北路
15万
3
红卫里小区
新建北路
10万
4
邮政局小区
新建北路
10万
5
福园
新建北路
15万
6
岳秀园
新建北路
15万
7
五医院家属区
东风里后街
10万
8
酒厂家属区锅炉房
白泊洼
15万
9
市农业开发办
白泊洼卫星里1号
10万
10
铁路西一场锅炉房
白泊洼
10万
11
房产经营公司华安里小区
华安里
10万
12
迎宾园锅炉房
新建南路
15万
13
供热公司体育馆锅炉房
迎宾西路
15万+10万
14
邮电大楼
新建南路
10万
15
新南客运站
新建南路
10万
16
九龙出租汽车公司
新建南路
5万
17
XX必高汽贸
新建南路
5万
18
解放村
新建南路
5万
19
南郊地税局
府南路
10万
20
中铁十七局
迎宾东路
10万
21
三江物业
宾西路
15万
22
XX站锅炉房
站前街
10万
23
铁路局西锅炉房
局西
20万
24
雁北煤校
站东大街
10万
25
玄东花园
玄东门
20万
26
运输八公司
大北街
5万
27
煤管局小区
佛殿庙街21号
20万
28
房管局开发公司大东街
大东街
10万
29
供热公司十三校锅炉房
大东街
10万
30
供热公司皇城街锅炉房
皇城街
10万
31
XX艺术学校
大东街
5万
32
庆丰园
大庆路
10万
33
电力公司小区
大庆路
10万
34
飞达小区
大庆路
10万
35
农行家属院
大庆路
10万
36
XX市医药公司
大庆路
10万
37
金牛装饰城
南三环
15万
38
房管局开发公司七佛寺
小南街
15万
39
裕鑫宾馆
东关
10万
40
房产经营公司
玄东桥
5万
41
矿业公司车队
迎春里
5万
42
元件三厂
新建南路
10万
43
宝利达汽修
新建南路
5万
44
铁建宾馆
新华街
5万
45
XX市军用饮食供应站
新华街
5万
46
机车厂北生活区
大庆东路
20万两座
47
锅炉厂家属楼
大庆路
10万
48
福园小区
大庆路
10万
49
实验小学
西剑道1号
5万
50
云泉里小区
云泉里
15万+10万
51
水务局家属楼
黄花街
10万
52
空十军东院
西门外
15万
53
绿园三号院
同左路
20万
54
一医院
大十字街
5万
55
二医院
雁同西路
15万
56
三二二医院
新开南路2号
10万
57
四医院
工农路
10万
58
商业医院
新建南路
5万
合计
655万
3.工程方案
3.1热源
3.1.1概述
国电XX第二发电厂总装机容量3600MW，分三期建设，一期工程6×200MW1978年8月动工，1988年最后一台机投产，二期工程2×600MWW亚临界空冷机组于2005年投产，三期为2×660MW超临界空冷机组，已安装完毕。
其中一期6×200MW三缸三排汽凝汽机组已于2007～2008年先后改为供热机组，供热规模1000万平方米。
本工程是从二期2×600MW亚临界风冷机组上抽汽供热。
该机组为哈尔滨汽轮机厂生产，型号为NZK600-16.7/538/538，四缸四排汽。
3.1.2抽汽量的确定
（1）按供热负荷需求：
根据XX市的建设速度及市政府要求，需提供1000万m2建筑面积的热量，按平均热指标64W/m2计算，每台机要提供320MW，考虑热换失每台机供汽444t/h。
（2）按热网供热能力：
保温管直径DN1200，按允许流速3m/s计算，最大输送能力11500t/h，热网供回水温度55℃，每台机抽汽，506C/H，供热面积1265万m2，若温差为50℃时，抽汽464t/h，可供面积1150万平方米。
综合考虑，供汽量按500t/h计算。
供热约385MW，发电约510MW，热电比为0.75，符合要求。
3.1.3抽汽参数
由于汽轮机提供的热平衡图以抽汽量600t/h作为计算依据，本报告均以此为准，抽汽口压力0.8MPa，温度330℃。
3.1.4抽汽方式
由哈汽提供，在低压联通管上打孔，孔内径为φ1260mm，每个联通管后均设一蝶阀，用以调整抽汽压力，抽汽管道上装设止回阀，电动阀及快速关断阀，以防止汽机甩负荷时超速。
3.2供热方案
由于600MW汽轮机为空冷式凝汽机组，有防冻要求与常规的发电供热两用机相比，抽汽口参数高，如直接使用，将有26～30MW的发电能力未被利用，造成较大的能量损失，为了充分利用能源就此方面提出三种方案。
3.2.1第一方案——全部抽汽进背压机发电，排汽供热
抽热400t/h～500t/h进背压机，排汽压力0.3MPa，发电26～30MW，排汽进汽水换热器加热热网循环水。
3.2.2第二方案——部分利用抽汽作功
每台机抽汽的一部分约70t/h进两台背压小汽机，小汽机拖动单台1600KW的供热循环泵，背压0.3MPa（或0.25MPa）进热网加热器，与0.8MPa进汽的热网加热器混合进入或单独进入汽-水加热器。
3.2.3第三方案——直接使用抽汽供热
抽汽直接进入三台汽-水换热器，加热循环水供热。
3.3供热方案特点论述
（1）第一方案对热能利用充分，弥补了冷凝机供热的自身缺陷，尽管投资高，作为非标产品的背压机开发设计加工周期长，需一年多，但经济效益十分显著，若条件许可，是非常合理的方案。
经过反复现场测量布置，根据制造厂提供的设备初步尺寸，由于厂区场地狭窄，工程投资很大并设备及管道尺寸庞大，难以布置，没有可操作性。
（2）第二方案部分利用高温位抽汽，用小汽泵替代2×1600KW电动循泵，利用率15%左右，系统虽较复杂，但设备布置能容纳，且小汽机结构简单，占地面积小，调速灵活可靠，国内已有多台用于供热中运行，由于小汽机排汽热量比直接抽汽焓值低，需多增加8t/h抽汽为总，供汽量的1.6%，可节约厂用电833万度，供1000万平方米可节电1665万度，投资汽泵的费用一、二年即可回收。
（3）第三方案未考虑能量回收，因之占地少，系统简单，投资最低。
（4）在2009年4月13日由大二召集的方案研讨会上，与会专家经过充分论证，认为从现有实际条件出发，第一方案由于条件限制无法实现，第二、三方案作为可研中的比选方案，二、三方案流程图见R-4和R-5。
（5）两方案主要设备特性按④-1～④-3表。
第二方案主要设备表
序号
名称及规格型号
单位
数量
备注
1
背压汽
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