电站技术改造增容工程可行性研究报告.docx
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电站技术改造增容工程可行性研究报告
第一章、工程概况....................................................................3
一、工程项目背景.........................................................3
二、工程项目建设的必要性............................................4
三、供电需求及负荷、电价预测....................................4
四、工程项目建设的任务和规模....................................4
五、机电设备.......................................................………4
六、工程施工组织......................................................…5
第二章、水文及水能计算.....................................................5
一、水文计算..............................................................…5
二、水能计算...................................................................6
第三章、水轮机车的选型及主要机电设备的选择............…6
第四章、技改工程主要项目...................................................8
第五章、工程施工...................................................................10
第六章、工程管理...................................................................11
一、工程投资估算表.......................................................11
二、分项工程造价估算..................................................12
三、工程效益...............................................................15
第八章、工程经济效益分析..............................................15
一、基本数据.........................................................…..15
二、经济效益指标投资回收年限的计算……………..16
第一章工程概况
一、工程项目背景
***电站位于****县东部，属***河支流***河下流，站址座落于**县***镇与***镇交界处，地属***镇步上村,距**城约29Km，有省道**至**公路由此经过，交通方便。
***电站水头34m，属引水式高水头电站，主要***河之水发电，电站引水陂上游集雨共计面积43km2，交通便利，施工方便。
电站陂头上游的植被条件好，均为全封山林区，雨量充沛，水源稳定。
镇***亭电站建于上世纪八十年代初，属于***镇镇办企业（从2003年12月1日起租赁给私营业主经营50年），装机二台共410KW，经近30年运行，取得了较好的经济效益，为当地经济发展作出了很大的贡献。
于2002年3月28日业经***市经济贸易局和***县经济贸易局批准立项进行更新挖潜改造。
二、工程项目建设的必要性
***亭电站建于上世纪八十年代初，装机二台共410KW，已运行近30年。
由于运行时间较长，且兴建时缺乏技术、缺少水泥等，该电站引水陂、引水圳、前池、厂房等水工建筑物老化损坏严重；而水轮发电机组由于当时条件所限，采用的是乡镇企业生产的，由于工艺较粗糙，现出力效率只有50—60%，近年来发电量均在100万KWh以内，而刚建成投产时发电量均在150万KWh以上，且常有多余水量排泄。
为保证电站安全运行，充分利用宝贵的水资源，为***工农业发展提供更多的电能,对该电站进行技改是非常必要的。
三、供电需求及负荷、电价预测.
***县的主要工业为建材工业，全县现有水泥厂生产能力达1000万吨。
全县年供电量达3亿KWh,而全县小水电年发电量仅1.2亿kwh,需大量外购电量才能满足我县工农业生产对用电的需求。
****电站技改增容后，每年可增加发电量100多万kwh,可为****经济发展贡献一份力量。
小水电为国家鼓励发展的可再生能源，当今能源日益紧张，石油、煤炭等不可再生能源日益枯竭，可预测，目前的电价只有上升空间，而没有下跃可能。
四、工程项目建设的任务和规模
1、****电站技改工程的工程任务是：
（1）加固改造引水陂、引水圳、压力前池、厂房、尾水渠等水工建筑物；
（2）更换压力钢管、拦污栅、闸门等；
（3）更换水轮发电机组等，将水轮发电机组容量由（160+250）KW增加到2×250KW，增加装机容量90KW。
2、根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，本工程等级别为Ⅴ等，工程规模为小
（2）型，主要建筑物及次要建筑物为5级。
3、本工程设计按30年一遇洪水标准设计。
五、机电设备
由原旧机组更换为：
HL220－WJ－42型水轮机二台和SFW250－6/740型发电机二台。
六、工程施工组织
本电站位于省道***至***公路边，施工、用电极为方便。
工程所需的块石、碎石，可在工程附近石场采购，河砂由****河购取。
本工程采用机械化施工，施工总工期为一年。
第二章水文及水能计算
一、水文计算
1、基本参数：
电站引水陂上游集雨面积为43Km2。
由1993年版《广东省水文图集》查得：
多年平均径流量为820mm,
多年平均变差系数CV＝0.43。
2、多年平均径流量及多年平均径流的计算：
多年平均径流量：
W年×43×106=35260000m3
多年平均流量：
Q年＝W年/365×24×3600＝1.118m3/s
3、设计代表年平均径流的计算：
设计代表年分别选取频率P=20%为设计丰水年，P=50%为设计平水年，P=80%为设计枯水年，取CS=2CV，查表计算各代表年平均径流，成果见下表。
表一Kp及三个代表年流量表
二、水能计算
1、设计流量的计算：
取多年平均流量的2.0倍作为电站的设计流量，则设计流量：
Q设×2.0＝2.236m3/s。
2、装机容量的确定：
根据净水头H净＝33m，设计流量Q设＝2.236m3/s，计算设计出力为：
N设××33＝553kw。
为充分发挥径流电站的作用，根据天然径流的特性，选定该电站的装机容量为：
2×250KW＝500kw。
各代表年来水量年内分配以长潭水文站1958年至1984年共26年水文资料为计算依据，选用的1965~1966年为枯水年（80%），1981~1982年为平水年（50%），1961~1962年为丰水年（20%）的月份分配百分数，分别计算各代表年各月径流量：
（见表二）
表二F=43km2各代表年各月径流量表
频率
月份
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
合计
20%
月分配（%）
10.1
100
月平均流量
（m3/s）
50%
月分配（%）
100
月平均流量
（m3/s）
6
80%
月分配（%）
100
月平均流量
（m3/s）
（1）设计流量的选定
由于本电站为迳流电站，为充分利用水资源，拟取设计流量
为多年平均流量的二倍，即Q设×3/s。
（2）各代表年发电量的计算
******电站集雨面积F=43km2，实测水头H=34m，净水头H净=33m,选定设计引用流量Q=2.236m3/s，考虑水资源时空分配情况和机械设备的综合利用率，取综合系数A=7.5，故该电站出力N=7.5Q设H；电量E=NT，计算结果列表如下（表三）
各代表年发电量计算表表三
频率
月份
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
合计
20%（丰水年）
流量（Q）
出力（N）
400
500
500
303
430
401
200
149
124
94
114
312
3527
电量（E）
36
36
31
254
50%（平水年）
流量（Q）
出力（N）
297
379
500
391
297
433
188
161
106
91
114
213
3170
电量（E）
36
80%（枯水年）
流量（Q）
出力（N）
146
470
490
240
284
79
173
131
74
57
62
94
2299
电量（E）
20.5
说明：
表三中，流量Q单位为m3/s；出力N单位为kw；电量E单位为万kwh。
（3）改造后多年平均发电量、年利用小时、保证出力的计算由表三得：
∑
则多年平均发电量：
Ē
×104/365×24=246kw
保证出力由p=80%查得，N保×104/365×24=189kw
多年平均利用小时T=215.9×104/500=4318小时
第三章水轮机的选型及主要机电设备的选择
根据水头H=34m，流量Q=1.1m3/s，单机最大出力为250KW，参照水轮机系列使用范围图选定水轮机及其配套机电设备，详见水轮机组主要机电设备选择表。
水轮机组主要机电设备表
结论：
所选水轮机机型的适用水头符合设计水头，满负荷流量接近设计流量，因此，所选机型是合理的。
第四章技改工程主要项目
1、机电部分
将现有1×250kw+1×160kw水轮发电机组更换为2×250kw，相应设备更换清单如下表：
****电站机电设备清单
2、土建部分
（1）引水陂加固工程
****亭电站引水陂长25m，高4m，陂顶宽2.2m，为浆砌石陂，由于使用时间较长，陂面破损严重，防渗效果不佳，此次维修加固项目包括：
C20砼截水墙、陂前粘土铺盖，维修加固陂身，翼墙加固、C20砼护陂面。
引水陂所在地基为坚实岩石地基。
（2）圳道改造加固工程
****电站引水圳全长3400m。
现圳道底宽1.4m，高1.5m正常水深1.2m，边坡1：
0.1，渠道坡降i=1/2000,过流量为1.6m3/s，扩容改造后需要引水流量为2.4m3/s，改造后圳道达到圳底平均宽1.9m,正常水深1.3m,圳高1.8m，圳墙平均增加0.3m。
由于运行时间较长，且兴建时缺乏技术、缺少水泥等，渠道水工建筑物老化损坏严重，防渗效果不佳，需全部拆除改造。
圳道改造加固采用厚40cmM7.5浆砌石衬砌，坡面用1：
2水泥砂浆批荡，渠底用厚10cmC20砼浇筑。
（3）前池加固工程
前池加固改造工程包括拆除原老化破损墙体、池底，重新用M7.5浆砌石砌筑墙体，池底先用厚30cmM7.5浆砌石砌筑，再用厚15cmC20砼浇筑。
长13m，宽4m，高3.5m。
（4）更换压力钢管
该电站有二条压力钢管，直径分别为700mm、900mm，长度L=76m，经计算，电站进行扩容后，二条压力钢管需要直径均为D=900mm，厚度δ=8mm,长度L=76m。
原钢管经近30年运行，多处出现破裂，需更换。
（5）重建管沟步级，沿管道设置3座镇墩，支墩每隔5m设置一个，支、镇墩均采用C15砼浇筑。
（6）重建发电厂房
发电厂房在原址重建，因此，需先拆除原厂房及机房内水工砼、尾水渠等，新建厂房长18m,宽10m，为一层钢筋混凝土框架工业厂房。
（7）重建宿舍、管理房
原宿舍、管理房为三合土房，经近30年风吹雨打，已破败不堪，不能正常使用。
新建宿舍为二层砖混结构，总建筑面积250m2。
第五章工程施工
1、施工条件
本工程离****约***km，***至***镇省道由此经过，陂址、厂址均可通车，交通较方便，工程所需块石、碎石可就地取材，河沙由石窟河、松口沙场提供，施工用电由***电管所供给，可利用原变压器，施工用水用胶管由山坑引用。
渠道、前池所需建材，采用人工肩挑转运，平均运距约1.5km。
2、施工工期：
工程于2006年9月准备，10月中旬动工，争取2007年4月底全面完成。
3、本工程主要工作量、主要材料用量
本工程主要工作量，土石方开挖12295m3,浆砌石6500m3,混凝土947m3。
本工程所需主要材料：
钢材32t,钢筋19t，水泥934.1t,木材料25m3,块石7670m3,碎石833m3,河沙3121m3。
第六章工程管理
本工程项目由私营业主出资改造，技改完成后，由私营业主经营管理。
工程建设应严格执行基建管理程序，实行项目法人责任制、施工招投标制、建设监理制和合同管理制，确保工程建设质量。
第七章 工程投资估算
一、工程投资估算表
二、分项工程造价估算
1、水陂加固工程造价
编号
工程项目
单位
数量
单价（元）
造价（元）
备注
1
基础土方开挖
立方米
125
15
1875
2
基础石方开挖
立方米
55
35
1925
3
M5浆砌块石
立方米
550
135
74250
4
C20砼
立方米
53
300
15900
5
控制闸
台/套
1
3500
6
抽水排水费
台班
55
65
3575
7
合计
101025
2、引水渠道加固工程造价
3、前池加固工程造价
编号
工程项目
单位
数量
单价（元）
造价（元）
备注
1
平台土方
立方米
250
15
3750
2
平台石方
立方米
25
35
875
3
池底土方
立方米
155
20
3100
4
池底石方
立方米
35
45
1575
5
M5浆砌块石
立方米
350
165
57750
含批挡
6
闸门、拦污栅等
套
1
4000
7
C20砼
立方米
4
250
1000
8
72050
4、压力管道工程造价
5、厂房及尾水工程造价
6、机电设备造价
7、配套工程造价
三、工程效益指标
1、多年平均发电量：
215.9万千瓦时；
2、发电年利用小时：
4318小时；
元/千瓦时。
第八章工程经济效益分析
一、基本数据
1、电站总投资：
K=265.1万元;
2、电站装机容量：
N=500kw；
3、设计多年平均发电量：
215.9万千瓦时;
4、单位千瓦投资：
5300元/千瓦；
5、单位电能投资：
1.23元/千瓦.时;
6、施工期：
m=0.5年；
7、税率：
6%；
8、售电价：
S=0.42元/千瓦时。
二、经济指标投资回收年限的计算
1、工程总投资
由投资估算表可知，***电站技改工程估算投资人民币265.1万元，因改造工程施工，电站将因停止发电损失，按前六年平均电量的半年电量计：
110万kw.h/2=55万kwh，则损失电费收入：
55万kwh×0.42元/kwh=23.1万元。
故计算总投资I=265.1+23.1=288.2万元；
2、发电效益：
****电站近六年平均发电量仅110万kwh，技术改造后多年平均发电量为215.9万kwh，每年净增发电量105.9万kwh，人员及费用不用增加。
经济分析如下：
工程总投资：
288.2万元；
自筹资金：
88.2万元；
争取上级拨款：
200万元；
固定资产形成率:
Ф
税收:
6%
电量损失率：
η=8%
（1）年增发电收入：
B=E.（1-η）.S=105.9×（1-0.08）×0.42
×
（3）固定资产折旧费（按20年折完计算）
A=1/20.Ф.I=1/20××
（4）年纯利润
（5）投资回收年限
×
（6）投资回报率
i=净利润/工程总造价
=25.5/288.2×0.9=0.098=9.8%
结论
经过上述分析论证，根据***电站所具有的水力资源、可开发的水能潜力以及对现电站多年发电情况的分析,结合****县工业农业对用电需求增长的预测可知，对该电站进行增容技改是可行的。
从经济评价分析，扣除折旧费及税收后,十年可收回全部投资，经济效益是显著的。
综述，对****电站进行增容技改是可行的，符合广东省十大“双优”技术改造工程专题目录第入款“重大节能与资源综合利用工程”第二条资源综合利用电站。
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