1、9) 京能集团提出的4台机组循环水系统由并联改为串联系统。10) 投资估算及经济效益分析。1.2 工作过程 2010年4月中旬北京创时能源有限公司和华北电力设计院工程有限公司共同到京能石景山热电厂,洽谈循环水余热利用有关问题,创时能源有限公司并提供了京能循环水余热利用项目初步技术方案,并看了现场,之后华北电力设计院工程有限公司曾两次出版了“京能热电循环水余热回收工程设计初步技术方案设计”,并向京能集团进行了汇报。2010年5月中旬北京创时能源有限公司委托我院进行京能石景山热电厂循环水余热利用项目可行性研究阶段设计。2.0 设计基础资料2.1 厂址位置 京能石景山热电厂地处北京西郊石景山工业区,
2、距离市中心约25km,厂区三面为铁路环抱,东临首都钢铁厂(即将拆除)及城市规划道路,西靠丰沙干线及永定河,厂区地形狭长,厂区地形标高为90.5-91.50m,不考虑百年一遇洪水问题。2.2 地址、地震、水文气象2.2.1 工程地质 该厂位于永定河北岸,厂区内大部分范围原为永定河河床,相对地势较低。由于近十年来的逐步回填,地面高程发生了相对变化。地势平坦,地层主要为素填土和卵石,其分布规律比较稳定,只是局部见有杂土。 北京地区土壤标注冻结深度0.8m。 2.2.2 地震 根据国家地震局“中国地震烈度区规划图(1992)”,北京地区抗震设防烈度为8度。2.2.3 水文气象2.2.3.1 气温 1)
3、多年平均气温 11.8。 2)多年极端最高气温 42.2 (1961年6月10日发生) 3)多年极低气温 -22.9 (1966年2月22日发生) 4)多年最热月(7月份) 平均气温 25.7 5)多年最冷月(1月份) 平均气温 -4.22.2.3.2 湿度 1)多年平均相对湿度 56% 2)多年最大月平均相对湿度87%(1976年7月发生) 3)多年最小月平均相对湿度24%(1963年1月发生) 4)多年8月平均相对湿度 79% 5)多年1月平均相对湿度 39%2.2.3.3 降水 1)多年平均降水量626.4mm 2)多年月最大降水量473.5mm(1973年7月发生)3)多年一日最大降水
4、量161mm(1985年8月25日) 4)多年最长连续降水量285.4mm(1973年8月2日-8月21日) 5)多年最长连续降水日数124天(1984年10月10日-1985年3月12日)2.2.3.4 风速多年平均风速2.5m/s2.2.3.5 冻土深度多年最大冻土深度68cm(1968年2月发生,共5天)2.2.3.6 积雪深度 多年最大积雪深度22cm(1959年2月25日发生天)2.2.3.7 主导风向 多年平均主导风向:全年为南风和西北风。夏季为南风,冬季为西北风。2.2.3.8 最大风速30年一遇10m高10分钟平均最大风速为25.4m/s。2.3 循环水水质 目前电厂循环水采用
5、城市再生水,经再生水厂进一步处理后供应京能石景山热电厂。循环水水质见表2-1、表2-2表2-1 城市再生水水质全分析数据序号项目单位数据1PH(25) 7.277.802电导率(25)s/cm108012083总硬度mmol/L6.0 7.34总碱度2.5 3.95溶解性总固体mg/L4808126悬浮物(SS)1.672.27COD(cr)11.0768氨氮(以N计)0.61.29SO42-33.6128.810Cl-10512011PO43-0.71.612Ca2+40.587.413Mg2+8.165.114Cu2+g/L1.1428.015全硅(以SiO2计)5.218.616胶体硅2
6、.012.4表2-2 循环冷却水水质全分析数据 8.478.802030320810.7 18.54.18 8.5105917962.216422.5350.662.31623732203881282.4213.52051.552.72038.50.2925.42.4 煤质资料表2-3 煤质分析名称符号设计煤种校核煤种工业分析全水份WyQ%8.108.23内在水份Wynz1.472.80灰份Ay26.2429.61挥发份Vy27.1339.84低位发热量QydwkJ/kg(kcal/kg)19678(4700)18646(4410)元素碳Cy51.4447.25氢Hy3.353.54氧Oy9.
7、869.99氮Ny0.600.78硫SyQ0.41可磨系数K1.181.16灰熔点T11500T2T3表2-4 灰分析资料煤灰成烧失量0.57二氧化硅SiO249.04三氧化二铝AL2O337.91氧化亚铁FeO0.08三氧化二铁Fe2O3 %2.37二氧化钛TiO2氧化钙CaO氧化镁MgO0.48三氧化硫SO31.84氧化钾 K2O4.22氧化钠Na2O0.10五氧化二磷 P2O50.16氯离子0.50备注山西小峪矿商品煤石热1-3号混煤3.0 供热负荷 京能石景山热电厂4x200MW机组设计分两期工程建成。经过机组通流部分改造后提高了总的对外供热热量。目前热网分大网和南线。大网对外供给热水
8、量为9000t/h,分两级加热供回水运行温度为132.7/55。南网供给热水量为3700t/h,由尖峰加热器一级加热,供回水温度为130.2/66,电厂机组抽汽量已满负荷运行。热网加热器均为汽-水换热器,热源和冷源之间存在着传热温差。从热力学原理上讲,有温差传热虽然能量守恒,但必然存在做功能力损失。而回水温度低带来了供水温度降低,4号机组供应南线热网在增加高压抽汽量的同时又加大了各热网加热器间的换热温差。进而导致温差传热的做功能力损失加大。为了合理的利用这部分做功能力损失、回收部分余热,并利用吸收式热泵回收进入冷却塔的部分热量,对整个电厂的采暖抽汽进行了整合,提高了电厂的供热量。大网9000t
9、/h、55回水通过吸收式热泵利用4号机160t/h调节抽汽将55回水提升75,这样12号机组供汽量由810t/h减少到538t/h,即将75回水加热到109,然后通过3#机尖峰加热器由109提升到135供给热用户。南网3700t/h、66回水经新增加两台低压热网加热器利用12号机剩余蒸汽232t/h加热至108,然后进入4#机尖峰加热器,将外网的温度提升到147供给热用户,详见F002E62K-A01-J02图。京能电厂设计总供热量3669.16GJ/H,今后增加吸收式热泵和抽汽整合后,供热量可达4181.81 GJ/H,即增加供热量 512.65 GJ/H,综合供热指标按180KJ/m2计算,增加供热面积284.83万平方米。其中吸收式热泵可提高供热量 300GJ/H, 供热面积增加167万平方米。4.0 热泵循环技术的利用随着环境、气候的逐渐恶化,发展低碳经济、促进可持续发展成为人类社会未来发展的必然选择。我国已成为世界上最大
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