火力发电厂二期扩建工程建设可行性研究.docx
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火力发电厂二期扩建工程建设可行性研究
第一章概述
1．1设计依据
根据X省X万和发电有限责任公司发给我院“XX火力发电厂二期扩建工程建设可行性研究及调整方案委托书”的函，我院编制了本可行性研究报告调整方案。
1。
2工程概况
X电厂第一期工程2X200MW机组于1989年开始建设，*1、
*2机组分别于1991年9月和1992年3月投产发电。
X电厂二期
扩建工程原按国家能源投资公司、中国石油天然气总公司、X省建
设投资公司、X省X市商定，按3：
3：
3：
1的比例合资建设鹤
壁电厂二期2x300MW扩建工程，并签订了《合资建设与经营X电
厂二期协议书》。
1994年4月国家计委以能源（1993）663号文批准了
二期2X300MW扩建项目协议书，1994年1月国家计委以计能（1994）44
号文批复了可行性研究报告，1994年8月电力部以电规（1994）481号
文批复了初步设计。
在上述这些设计文件和批复文件中落实了煤源、
水源、运输及外送配套工程等外部条件。
扩建厂区已在一期工程中进
行了基本平整，完全具备了建厂条件，但由于建设电厂资金安排遇到
困难，致使一个煤源近（坑口供煤）、耗能少（常年自流供水）、效益好、
建厂条件优越的X电厂二期工程迟迟不能开工建设。
为推进二期工
程建设，最近经X省建设投资总公司（简称：
X建投），中原石油
勘探局（简称：
中原石油）和X市经济发展投资公司（简称：
X经投）
三方多次协商，以55％：
40％：
5％的的投资比例组成投资实体，实
行项目法人负责制。
1．3各投资方建厂条件
1．3．1合作各方：
X省建设投资总公司（简称：
X建投），出资：
55％
中原石油勘探局（简称：
中原石油），出资：
40％
X市经济发展投资公司（简称：
X经投），出资：
5％
1．3．2经营围：
合作公司的经营围为建设、拥有、运行和维护二期工程2x
300MW发电机组，销售二期项目生产的电力，以及从事节能项目的
开发和粉煤灰的综合利用。
1．3．3注册资本金：
二期工程的注册资本金数额为总投资的25％，按照三方的投资比
例分摊。
1．4电厂运行方式及年利用小时数
根据电网统计资料，X省电网近年来用电峰谷差越来越大，全
省机组几乎全为燃煤发电机组，调峰能力差，因此，X电厂二期2
X300MW机组运行方式也要考虑有一定调峰能力。
X电厂二期2x300MW机组年利用小时数为5250小时。
第二章厂址简述
X市位于X省北部，西依太行山，北连华北平原，汤壁铁路
和浚鹤铁路形成环线与通过市区的京广线连通。
公路运输四通八达，
京深公路（107国道）、京珠高速公路是境的公路干线，另有太白线、
安鹤线、鹤台线与省各地相通，并延伸至京、晋、冀、鲁等地。
这
里地处中原，南北贯通，东西衔接，交通方便。
X电厂位于X市行政区西19公里的尚庄与胡峰村之间。
厂
址为非文物重点保护区。
I期工程已建成2X200MW燃煤机组，本
期工程扩建2X300MW燃煤机组。
主厂房扩建厂区已整平，施工场
地宽阔，厂区地震裂度为7度。
厂址西南有一条冲沟，沟底与沟顶高
程相差7～13米左右。
冷却塔只能布置在冲沟的南边。
厂区原始地貌为丘陵、岗地和冲沟。
根据实地调查，主厂房扩建
端经I期工程建设已经整平，地形较为平坦。
冷却塔地段除有些冲沟
被回填外，基本保持原来地形地貌。
厂区在区域地质构造上位于新华夏第三隆起带太行隆折带，第二
沉降带华北沉降带和东西向小秦岭——嵩山构造带北支的复合部位，
西为鹤林隆起、东为汤阴地堑。
虽然区域地质构造复杂，但I期工程
已做了大量勘测工作，并有明确结论，为本期扩建提供了可靠依据。
根据前期资料，厂区未发现有活动性断裂。
从勘测资料看，厂区区域
地质条件稳定，扩建场地大部分地基土性状良好，扩建区未发现有矿
产资源，矿区采煤对扩建无影响。
电厂生产补充水由工农渠的南干渠自流进厂。
当遇到97％频率的
干旱年份或南干渠检修时，电厂设有一个备用水源，备用水源取自许
家沟的地下水源地，并能满足电厂1m3／s用水的需要。
X市有储量丰富的煤，本工程的电厂来煤与I期一样由X市
供应。
本工程国家统配煤120万吨／年，地方煤50万吨／年。
电厂的来
煤方式有两种，铁路的专用线与八矿接轨，可以满足国统煤的运输，
汽车受煤站可满足地方煤110万吨／年的运输要求。
锅炉点火及助燃
直接采用轻柴油，可以铁路运输，也可以汽车运输。
贮灰场利用I期已建成的黑连沟灰场，灰场距电厂1．5公里，在
电厂南边，本期工程只需在原有灰场的基础上土坝加高9米到标高192
米，就能满足1000MW电厂储灰10．6年的要求。
灰场最终可以加高
到标高为200米高。
电气I期220kV电压出线4回，110kV电压出线2回。
本期以220kV
电压出线，出线3回与系统联网。
第三章电力系统
3．1电力系统现况
3．1．1X电力系统现况
X省位于华中电网的北部，是华中电网的重要组成部分。
目前，X省已形成统一电网，全网分为18个供电区，按地理位置分
属三个大的区域，分别为：
豫北区域：
包括、、X、、、济源6个供电区。
豫中区域：
包括、、、、5个供电区。
豫南区域：
包括、、、、、、7
个供电区。
目前，X主网由500kV、220kV电网共同构成。
X省500kV电网目前仍处于发展初期。
2001年底全省拥有500kV变
电所（开关站）五座，土变总容量4500MVA，其中：
小变（1X
750MVA）、牡丹变（2x750MVA）、白河变（1X750MVA），
获嘉变（1X750MVA），嵩山变为500kV开关站；另孟电厂
有500／220kV联络变一组，变电容量750MVA。
500kV线路11回（
孟电厂—变1回、孟电厂—‘白河变1回、白河变—变1回、牡
丹变—嵩山变2回、嵩山变—变2回、嵩山变—获嘉变2回、白河变—
双河变2回），境线路总长度1018km。
2001年底X电网拥有220kV变电所73座，主变总容量16116MVA。
220kV线路180条，总长度6878km；其中变—前台变220kV线路有
78km为500kV线路降压运行。
2001年底，X电网以2回500kV线路（1、Ⅱ白双线）和2回220kV
线路与电网相联。
2001年底，X省电厂总装机容量为1764．13万kW（单机0．6万kW
以上机组），年发电量791．9x108kWh。
其中：
统调电厂总装机容量1292．4
万kW，年发电量566．6亿kWh；地方公用电厂及企业自备电厂总装机容
量471．73万kW，年发电量225．3亿kWh。
2001年X省全社会用电量为808．4x108kWh，最大负荷为1350万
kW；省网用电量为577．9亿kwh，省网最大负荷为1019万kW。
3．1．2、X供电区电力系统现况
供电区供电围为市区及所辖五县市（林州市、县、汤
阴县、黄县、滑县）。
目前，供电区拥有220kV变电站（开关站）7座，变电总容量
1360MVA，分别为：
杜家庵变（2X120MVA）、茶棚变（2X120MVA）、
汤阴变（2X120MVA）、家变（2X120+100MVA）、滑县变（1X150MVA）、
崇义变（1X150MVA）、文峰220kV开关站。
2001年底，供电区火电装机总容量为103．6万kW，统调电厂装机
85万kW，即电厂（2X30+2x10+5万kW），地方火电装机17．4万
kW。
2001年供电区供电量已达50．2亿kWh，最大供电负荷为85．6万
kW。
X供电区供电围为X市区、淇县及浚县。
目前，X供电区有220kV变电所1座，即灵山220kV变电所，主
变电容量1x180MVA；另外X电厂设220／110kV联络变一台，容量
120MVA．
2001年底，X供电区火电装机总容量为49．8万kW，统调电厂装机
40万kW，即X电厂2X20万kW，地方火电装机9．8Z-kW。
2001年X供电区供电量已达14．7亿kWh，最大供电负荷为24．8万
kW。
目前，、X地区部220kY电网已形成环形供电网络。
、
X地区220kV电网通过4回220kV线路与主网相联，分别为：
汤阴变—
火电厂2回，汤阴变—220kV变1回，X电厂—岳村变1
回。
3．2屯力系统发展规划
3．2．1X省和安鹤地区负荷预测
结合国民经济和电力负荷发展的趋势，依据华中与华北联网系统研究
推荐的负荷水平，我们对X电网“十五”、“十一五”、“十二五”期
间的负荷水平进行了预测。
详细情况如表2．1-1所示。
供电区2005年预测供电量为67．0亿kWh，最大供电负荷为109．6
万kW；2010年供电量为82．5亿kWh，最大供电负荷为135．5万kW；2015
年供电量为102．8亿kWh，最大供电负荷为174．6万kW。
X供电区2005年预测供电量为16．5亿kWh，最大供电负荷为30．6
万kW；2010年供电量为21．0亿kWh，最大供电负荷为39．6万kW；2015
年供电量为26．2亿kWh，最大供电负荷为51万kW。
3．2．2电源规划
根据前述负荷水平，我们对X省2015年以前统调装机进行调整，
2005、2010、2015年X统调装机容量分别为1554．4、1909．4、2459．4万
kW。
具体装机安排见表2．2—1。
3．3电力电量平衡
3．3．1X省平衡
（1）计算条件
●计算水平年：
2003-2015年。
●与外区联系：
三峡送X电力电量放在X省进行平衡计算。
●负荷水平与电源装机：
采用的负荷水平见表2．1—1、装机安排见表
2．2-1+
●电力平衡选用枯水年，电量平衡选用平水年。
●考虑到水电机组一般在汛前投产，当年投产水电机组均参与当年平
衡，当年投产火电机组不参与平衡（沁北电厂除外，该机组为汛前投产）。
●备用容量·
负荷、事故备用：
取系统最大负荷的8％，其中事故备用5％（热备用
3％）。
检修备用：
水电平均每台每年检修30天，在水电出力过程中扣除，火
电每台每年检修40天，抽水蓄能每台检修30天。
●火电最小技术出力
6055kW机组最小技术出力平均取0．5；引进35万kW机组最小技术
出力为0．55；现有30万kW机组最小技术出力为0．65，新增30万kW机
组最小技术出力为0．6；20万kW机组最小技术出力为0．75；12．5万kW
机组最小技术出力为0．8；单机容量为10万kW及以下机组考虑日夜可开
停运行。
（2）计算结果分析
X省电力电量平衡结果见表3，1-1和3。
1-2。
由表可见，“十五”期间X负荷增长较快，且受三峡送电影响，
丰水期明显缺电，2004年缺电力达143万kW。
2005年后随着三峡电能送
入增多，X后建机组的相继投产，缺电现象得到缓解，电力可满足需要，
但丰枯平衡电力盈亏极不均匀。
至2010年丰水期电力盈余25万kW，枯
水期电力盈余62．5万kW，2015年丰水期电力基本无盈余，枯水期电力盈
余79万kW。
由于X省以火电机组为主，因此其火电利用小时一般都不
低于5000小时。
纵观X电力电量平衡结果，自2009年开始，X接受外区送电都超
过90万kW，且有逐年递增趋势，而火电利用小时增加到5500小时以上，
这些表明此时X省电力电量都有所不足，由于计算是利用前一年火电装
机容量进行，因此从全省平衡考虑X电厂二期应在2008年开始装机。
3．3．2、X供电区电力平衡
安鹤地区在X的最北部，目前和地区一起靠地区电厂和电
厂供电。
在不考虑500kV降压变容量及X电厂扩建容量情况下，2005
年该地区，缺电力56万kW，2010年缺电力94万kW，2015年缺电力149
万kW。
由于“十五’’末将新建500kV变电所，因此安鹤地区缺电局
面将得到缓解。
至2008年，地区缺电超过70万kW，达到78万kW，此
时地区电厂加500kV变降压容量已显不足，且考虑到还需转供地
区部分负荷，因此建议2008年投产X二厂，以满足该地区电力需要。
安鹤地区电力平衡见表3．2-1。
3．4X电厂二期工程扩建必要性
1）满足、X地区及X省负荷增长需要
从平衡计算结果可知，无论是全省还是地区，2008年起电力都有不足，
及时进行X电厂扩建不仅可改善地区缺电局面，还可满足全省负荷增长需
要。
2）有利于加强受端电网，提高电网的供电质量
安鹤地区位于X电网的最北部，是受端电网。
X电厂的扩建
使X北部负荷中心有了一个较强的电源支撑点，对提高受端地区供
电的电能质量和整个电网的安全稳定水平，都将是十分有利的。
3．5建设规模
根据X省及地区电力平衡计算结果，X电厂二期扩建容量按2x30
万kW考虑较合适。
两台机组应于2008、2009年投产。
3．6接入系统方案
X电厂现有220千伏电压等级出线五回，根据电规规（1993）5号文：
X电厂二期主要供电、X、三个地区，因此决定扩建机组以220
千伏电压等级接入系统，向系统供电，并新建220千伏出线三回，一回去濮
阳方向，二回去高村桥方向。
3．7电气主接线
X电厂靠近负荷中心，且扩建后装机容量将超过百万，考虑到供电可
靠性、开停机灵活操作以及便于调峰等因素，推荐采用发电机、变压器组的
单元接线方式直接接入本厂I期的220kV配电装置母线上，并将原高压配电
装置的主接线改为双母线单分段带旁路，设置专用母联和旁路开关。
第四章总平面布置
4．1厂址概述及扩建条件
4．1．1厂址位置
X电厂位于X省北部X市西，西依太行山，北连华北平原。
京广铁路纵贯X市南北、汤鹤铁路和浚鹤铁路，形成环线与京广线
连通。
公路四通八达，107国道、京珠高速公路为境的公路干线，另
有太白线、安鹤线、鹤台线与省各地相通，并延伸至京、晋、冀、
鲁等地。
电厂地处中原，南北贯通，东西衔接，交通便利。
电厂位于X市鹿楼工业区南面，距该区约2公里，即在胡峰村
及尚庄之间。
厂区原始地貌为丘陵、岗地及冲沟。
I期工程中扩建端
场地已平整，地形较平坦，厂区南面有一条区域性排洪沟经过，切割
地面较深，距I期冷却塔扩建端约80米，故Ⅱ期冷却塔只能布置在冲
沟以南。
总之，Ⅱ期扩建场地上部大部分为回填土，但其地基土性能
良好，适宜扩建。
4．1．2水文气象
X气象站位于X市南郊，北纬35‘54’，东经114*10，’
海拔176．3米，该站建于1958年5月。
除冻土深度采用站资料外，
其余为X站的气象资料，其特征值如下：
多年平均气温14．2℃
极端最高气温42．3~C（1967．6．4）
极端最低气温·-15．5~（2（1967．1。
15）
多年最热月平均气温27~（2（7月）
多年最冷月平均气温·0．8℃（1月）
多年平均相对湿度59％
极端最小相对湿度0％（1968．1．14）
多年最冷月最小相对湿度0％
多年最热月最大相对湿度100％
多年平均湿球温度10．4~（2
电厂的土导风向北风和南风
频率分别为15．1％和15．2％。
多年最大风速24m／s，风向北风。
30年一遇风速26．0m／s
多年平均气压995．7mb
多年最高大气压1028．2mb
多年最低大气压911．1mb
多年平均降水量643．0mm
多年最大降水量1394．1mm
多年平均蒸发量2224．4mm
多年最大蒸发量2863．1mm（1968）
多年最小蒸发量1651．8mm（1984）
多年最大冻土深度35cm（1977．1．17）
多年最大积雪深度18cm（1975．1．1）
频率为10％湿球温度对应气象参数：
湿球温度25．3℃
干球温度28．2~C
相对湿度78．5％
．风速2．2m／s
大气压983．4mb
多年逐月平均气象资料见下表：
4．1．3扩建条件
电厂原规划容量为800MW，I期工程已建成2X200MW，一期土
厂房扩建端能满足布置2X300MW机组的场地，本期可以扩建2x
300MW机组，输煤设施沿用汽车受煤和铁路卸煤二套系统，相应扩建
汽车受煤站和煤场。
考虑，现有自然的排洪沟影响，加之I期出线紧
贴厂区西部围墙转角向南，故本期冷却塔布置在冲沟以南。
I期工程
厂附属建筑和公用系统已经建成。
本期按标准只增加少量附属建筑
物。
施工场地布置本期的扩建端，并利用I期已有的部分施工设施，部
分施工组合场地放在冲沟以南与主厂房对齐的台地上，并另有部分场
地待冷却塔区的冲沟回填后，布置施工设施，·汽车受煤站的北侧作为
施工的机动用地。
施工生活区：
尽量利用原有设施，因厂区扩建而被占用的原施王
生活区，由厂方与施工单位协商搬迁到适当位置，并尽量考虑生活方
便，上下班路径短捷。
本期新增生活区用地3．45公顷，其位置在原生活区西侧。
电厂采用二次循环供水系统，本期补充水量约需0．55m3／s，一期
工程的2X200MW机组用水0．45m3／s，取自于工农渠的南干渠，其取
水头部在电厂西北约1．2公里的尚庄村。
因在97％频率的枯水年份时，
电厂取水将与城市的工农业用水发生矛盾，为确保电厂的安全运行，
解决与城市发展用水的矛盾，X市政府已决定将许沟泉作为电厂的
备用水源地，保障抽取1．0米3／秒，供电厂使用。
另外，X市在淇河
上游正在兴建的盘石头水库，也为电厂二期供水提供了保障。
电厂出线电压220kV，本期出线三回，采用发电机变压器组开关单
元式结线，接入220kV母线。
电厂除灰系统采用灰渣混除方案，奥曼（WARMAN）泵输送系统贮
灰场利用I期工程中已建的位于电厂以南约1．5公里黑连沟灰场，I期
两台200MW机组年排灰渣量为27．3万吨，二期工程电厂年排灰渣量
30．64万吨，当全厂装机容量达1000MW时，电厂年排灰渣量为57．94
万吨，黑连沟灰场最终坝顶标高200米时，可供全厂贮灰20年。
4．1．4拆迁建筑及设施
本期工程沿原I期工程的有关功能区向围墙外扩建，主厂房沿I
期主厂房的扩建端脱开23米扩建，冷却塔向南沿原冷却塔中心线呈
“一”字形扩建，辅助厂房区沿原辅助厂房区向北扩建，煤场部分，沿
原斗轮机中心线向南扩建，需相应拆迁原推煤机库，改建煤水沉清池，
沉煤池，并需对原I期的灰管线进行改造。
。
4．2交通运输
4．2．1铁路运输
本期工程的铁路专用线沿用I期工程已建全程长6．2km的专用线，
最大限坡12％。
，接轨点标高143米，厂区煤场铁路轨顶标高为175．3
米，牵引定数为1570~屯。
I期厂配线：
卸煤线2股，走行线1股，存车线1股，机整线1
股，站修线1股，卸料线及电子轨道衡线各1股，列车计算长度350
米，车辆为27辆底开车。
本期新增底开车20辆，新建一期预留的停车线，相应增加一台
燃机车。
电厂燃煤经矿区铁路及专用铁路线运至电厂，矿区铁路的牵
引定数为1600~屯，年铁路运煤量为120；；5TM屯
列车编成辆数为20辆底开车，共二列；整列进厂，二次卸完，每
次10辆。
4．2．2公路运输
电厂位于X市鹿楼工业区南，通往电厂大门及汽车运煤的专用
公路已于一期工程施工时完工。
本期新增汽车运煤量50万吨／年，煤源
为地方煤矿，本期仍沿用原运煤专用公路。
电厂侧门道路及其它主干道宽6米，次干道宽4米，扩建的建筑
物周围均以道路围绕，以满足厂交通运输及消防通道的要求。
4．3厂区总平面
厂区总平面布置设计，根据I期工程形成的格局和本期扩建的自
然条件及工艺流程的要求，按主厂房、输煤系统、供水系统、电气系
统、化学水处理系统、辅助生产建筑及厂前生活区建筑等功能分区的
原则，在充分利用原有设施，不打破已有格局，并尽量与I期格局相
协调的前提下，进行有机的组合，力求达到生产安全经济、施工和扩
建方便、满足防火、排水、卫生、环境保护和生活便利等方面的要求。
根据工艺要求和I期工程已形成的三级台阶布置的格局，将生产
区划分为与I期相同的“三列式”布置，即由东向西依次布置贮煤场（含
汽车受煤站）●）主厂房呻220kV配电装置，并分别由低到高布置在三个
台阶上（冷却塔与主厂房在一个阶面上）。
主厂房：
主厂房采用二机一控布置方案与I期主厂房扩建端脱开23
米布置，A排柱与I期主厂房A排柱向西偏移5．1米，扩建端向南，汽
机房向西、锅炉房向东，炉后布置有电除尘器，电除尘控制室，灰浆
泵房、引风机室、烟囱、烟道、空压机室、检修综合楼，在I期的南
侧烟道与烟道后的道路之间布置本期的高压消防泵房，A排柱与烟囱
中心线距离为191米，主厂房长169．5米，出线方向向西，离开西侧厂
区围墙后转角向南。
主厂房零米设计标高182．5米（黄海高程，下同）。
厂区铁路：
厂铁路在I期工程中已形成规模，由厂区的东北侧
在厂设有二条卸煤沟，轨道衡，一条走行线，一条卸油线和机车库
以及二条施工安装线，本期需新增一股停车线，铺轨长480米。
轨顶
标高175．3米。
输煤系统：
主要将一期二条1．0米的胶带机改造为二条1．2米胶带
机，带速由2．0米／秒提高到2．5米／秒，在两主厂房之间由输煤栈桥相
连通。
贮煤场由I期贮煤场的南端围墙向南扩80米，增加一座挖掘机
库，相应改造原煤水沉清池、沉煤池，并新增二座沉煤池和一台斗轮
机。
贮煤场地坪标高175．15米。
供水系统：
供水系统采用冷却塔二次循环单元制供水系统，冷却
塔呈“一”字形布置，并与I期两座冷却塔的Y座标中心线对齐，每
机广塔一泵房，水泵房布置在冷却塔区，冷却塔紧靠冲沟南岸布置。
冲沟做钢筋混凝土涵洞引流，上部回填使冷却塔区与主厂房区连成一
片，以形成厂区的完整性，也有利于冷却塔基础的稳定。
填土区作为
Ⅲ期扩建的出线通廊，在I期冷却塔南侧布置本期循环水加药间和金
相实验室。
冷却塔零米标高183．00米。
电气布置：
在原I期配电装置区向南扩建三个间隔，二个备用，
一个为变压器进线，并增加一个母联，利用I期预留的二个间隔和2
号联变间隔作为220kV出线间隔，采用发电机畸变压器呻开关组单元
接入220kV母线，220kV采用双母线单分段带旁路接线，网控楼利用
I期已有的网控楼。
化学水处理系统：
因I期工程，化水系统为分散形布置，本期按
此格局进行扩建，I期化学水处理‘车间预留2x200MW水处理车间场
地，因本期按2X300MW扩建，需增大化学水处理车间，为便于管理，
本期在原化学车间位置向东增加一座机械搅拌澄清池2座除盐水箱和
化水车间，并在原化水试验楼增加一层试验室。
在原油罐和油泵房位
置向北扩建一座1000m3油罐和油泵房，在油罐区以北增建化学废水处
理站，在原制氢站向西扩建制氢站。
其它辅助和附属生产建筑物，按I期的布置格局，就地扩建，并
尽量按功能分区进行布置，在原材料库北侧新建材料库，危险品库，
以形成仓库功能区，布置主要以消防、安全、联系便捷为原则，在化
学废水处理站西侧布置污水处理站，并在紧邻汽车库的北侧预留汽车
力口油站的场地。
厂前区：
本期工程在进厂大门口的主干道东侧新建综合办公
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