QD128中热值燃气轮机热电联供发电机组项目建议书.docx

1、QD128中热值燃气轮机热电联供发电机组项目建议书QD128中热值燃气轮机热电联供发电机组项目建议书2010年1月目 录第一章 总 论 11.1 项目背景 11.2 项目概况 41.3 问题与建议 9第二章 项目需求分析 102.1 项目区经济社会发展现状 102.2 项目需求分析 112.3 项目建设必要性 12第三章 建设规模及建设内容 143.1 建设规模 143.2 建设内容 14第四章 建设场址及建设条件 164.1 建设场址现状 164.2 建设条件 16第五章 建设方案 195.1 建设方案设计原则 195.2 总平面布置 195.3 建筑方案 205.4 设备方案 295.5

2、公用工程方案 30第六章 环境保护 396.1 建设地址环境状况 396.2 设计原则 396.3 环保质量标准及污染物排放标准 396.4 主要污染物 406.5 治理方案 406.6 环境影响评价 41第七章 消 防 427.1 设计依据 427.2 消防措施 42第八章 节 能 458.1 概述 458.2 节能标准 458.3 能源消耗分析 468.4 项目所在地能源供应状况分析 468.5 项目节能管理设计 478.6 节能节水措施综述 47第九章 项目管理及组织机构 509.1 项目管理 509.2 组织机构及劳动定员 50第十章 项目实施进度安排 5110.1 项目实施原则 51

3、10.2 项目实施进度安排 5110.3 几点说明 54第十一章 投资估算与资金筹措 5511.1 投资估算 5511.2 投资计划 5711.3 资金筹措 57第十二章 工程招标 58第十三章 财务评价 6013.1 编制依据及说明 6013.2 单位功能投资 6013.3 单位功能运营成本 6013.4 财务评价结论 63第十四章 社会评价 6414.1 社会影响分析 6414.2 互适性分析 6414.3 社会风险分析 64第十五章 研究结论 66一、中航黎明简介中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司（以下简称中航工业黎明）始建于1954年，是我国航空工业大型骨干企业，中国大型航

4、空发动机科研生产基地，同时也是目前国内规模最大的轻型燃气轮机制造企业。在新中国航空发动机历史上，中航工业黎明曾经创下5个第一：第一台航空涡轮喷气发动机、第一台地对地导弹液体火箭发动机、第一台具有完全自主知识产权的航改燃机、第一台具有完全自主知识产权的航空发动机、第一台具有完全自主知识产权的重型燃机均在这里诞生。公司被誉为“中国航空发动机的摇篮”。中航工业黎明充分利用“透平机械制造技术”这一核心专长，在国内率先起步开发研制燃气轮机系列产品。20世纪70年代末，国内第一台燃气轮机QD45(额定功率4500KW)在中航工业黎明内运行，确保了在当时电力不足的条件下公司军工生产的顺利进行，20世纪80年

5、代初开发研制了QDR45燃气轮机热电联供机组及QD45燃气轮机注水机组，分别在大庆油田、中原油田和胜利油田进行了长期稳定的运行。从1995年开始，中航工业黎明利用最先进的军用航空发动机技术，相继开发研制了具有世界先进水平的QD70、QD128燃气轮机，已在大庆、中原油田投入运行。同时，QD168、QD185燃机已完成厂内试验，计划分别发往新疆、四川进行电站建设及运行试验。在此基础上，公司开始进入了重型燃气轮机领域，由中航工业黎明自主设计研制的R0110重型燃机已通过国家科技部“863”计划重大专项阶段性验收，开发研制的WD95微型燃机作为移动电源目前已经装备部队，极大地提高了我军现代化作战水平

6、。目前，中航工业黎明已经拥有了重、轻、微型系列燃气轮机研发制造能力，并且通过自主进行的黎明系列燃机电站的建设，形成了电站设计、安装、调试运行的综合能力。1.50年专业“透平”制造技术中航工业黎明为航空产品提供配套生产和加工,因此在机械制造和生产工艺方面形成了具有代表性的十大技术：（1）装配试车技术；（2）机匣精密数控加工技术；（3）钛合金成型技术；（4）大型整车精铸技术；（5）数控激光加工技术；（6）数控自动熔焊、惯性磨擦焊、真空钎焊、激光焊接、电子束焊接等特种焊接技术；（7）叶片精密冷辊轧无余量加工、精密电解技术；（8）热喷涂技术；（9）理化计量检测技术；（10）计算机辅助管理技术。2.航工

7、业黎明技术装备公司现拥有配套齐全的各类设备14000台（套），其中，引进具有九十年代国际水平的数控加工中心、精铸、热处理及理化、计量检测等精密设备200余台（套）。具有国际先进水平的典型设备有：美国的真空热处理炉、惯性磨擦焊机、激光打孔机、超音速火焰喷涂装置、真空感应离心/定向铸造炉、六坐标数控加工中心、碳硫测定仪等，德国的三室真空炉、定向结晶炉、真空电子束焊、小焦点X光探伤仪等，瑞士的等离子喷涂机、俄罗斯爆炸喷涂设备、英国的扫描电镜、日本的高分辨率透射电子显微镜等。3.航工业黎明燃气轮机优势中航工业黎明燃气轮机发电和注水机组作为我国第一种自主研发的燃机，已取得了20年的成功运行经验，这20年

8、的运行经验，也奠定了中国轻型燃气轮机产业发展的基础。通过20年的不断改进提高，公司如今已经形成了一系列燃气轮机的优势，其主要特点介绍如下：（1）中航工业黎明是国内最大的航空发动机研发、制造企业，与空军有良好的合作关系，能确保航改燃气轮机用资源机。（2）中航工业黎明是国内最大的燃气轮机研发、生产基地，研发的机型有QD16、QD20、QD45、QD70、QD128、QD168、QD185、R0110，其中QD45为国内最早研制开发的燃气轮机，R0110为国家科技部863重点项目。（R0110重型燃气轮机国内功率等级最大）。中航工业黎明拥有从95KW110MW功率各等级系列的燃气轮机试车台12台套。

9、（3）中国科学院、工程院11位院士组成中航工业黎明燃气轮机专家顾问团，为燃气轮机的设计、研发、技术创新、工艺革新等方面提供专家级指导和帮助。（4）中航工业黎明的国家级技术中心及聘请众多的海外专家给予强有力的技术支持作为“国家级技术中心”的中航工业黎明技术中心，拥有1000多人的设计研发队伍，下设燃气涡轮设计研究所、工艺装备设计研究所、机电设备设计研究所、叶片制造技术研究室、金属和非金属材料研究室、装配试车技术研究室等40余个研究所、室，组成一整套航空发动机、燃气轮机设计、开发、研制的研发队伍。（5）中航工业黎明拥有20多年的燃气轮机工程经验，已完成了多种型号、上百台套从国外引进的燃气轮机机组安

10、装、调试工程；承担了从国外引进的9个型号共154台次，192项燃气轮机、动力涡轮、压缩机。（6）先后为QD16、QD20、QD45、QD70、QD128、QD168等进行了成功的成套工作。（7）强大的售后服务力量，拥有一支300多人的安装、调试、修理、服务队伍。中航工业黎明建立了一个完善的售后服务体系，这个售后服务体系以燃机外场服务处为中枢机构，以公司的研制能力为平台，与燃机客户保持畅通的信息交流，为客户提供燃机技术培训、维修维护及运行管理的技术支持、燃机故障处理的技术支持，燃机的技术升级与改造，燃机备品备件的提供等，为黎明燃机客户创造最大的燃机效益。中航工业黎明依托50年航空发动机研制的技术

11、和经验以及完善的燃机售后服务体系，是公司燃机品质的最大保证。（8）中航工业黎明目前已经运作了6个燃气轮机电厂，2个注水泵站,有电站运行的经验和实力。（9）燃气轮机已经列为中航工业黎明的核心发展产品，目前已经形成燃气轮机发展型谱，在研产品型号齐全，为用户提供最优质的服务。（10）中航工业黎明拥有国内最成熟的燃气轮机制造、安装、管理经验：（11）高性价比和低廉的备件价格中航工业黎明燃机完全是利用国内成熟技术进行成套的，其价格约为同等级别国外燃机价格的80%左右，且备件完全是国内产品，与国外燃机高备件价格相比，具有无可比拟的优势。（12）投资少、建设周期短中航工业黎明燃机是一个完整独立、功能齐全的发

12、电机组，需要的外部设施很少，相对于其它电力设施建设来说，投资少，收益快。且现场建设周期短，为投资回收创造了很好的先决条件。（13）燃机修理成本低、周期短。二、QD128燃机介绍1.燃机研制QD128燃机是中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司联合行业内科研院所和制造厂，开发研制的较为先进的燃气轮机。该型燃机是我国第一台具有完全自主知识产权的燃气轮机，对于国家自主发展燃机产品、打破国外垄断、扭转受制于人被动局面意义重大。原型机是 “昆仑” 发动机。 “昆仑”是我国首型完全自主研制的先进航空发动机，通过十余年研制，完成了数百项试验，数十台发动机地面台架试车累计数千小时，数十台发动机空中试飞

13、数千小时。该型发动机现已作为我国航空战机的成熟动力，装备部队，积累了近万飞行小时。动力涡轮参照国外某型燃机动力涡轮、采用三元流先进技术开展设计，结构完整，性能先进。1999年，QD128燃机开始正式研制，2000年10月，完成首台燃机样机装配。首台QD128燃机作为打破国外垄断的国家高新技术重大装备，在2000年珠海航展及2002年首届中国“制博会”上成功展出，得到了国家领导人的高度重视，取得了国内外客户的高度关注，收到良好的市场营销效果。2.燃机可靠性试验2.1 中原黎明文留QD128燃机示范电站 2002年，开工建设首座QD128机组热电联产示范电站；同年12月末土建工程竣工；2002年9

14、月初，机组设备同步开始安装；2002年年底，电站主体工程基本完工。2003年2月，机组成功实现点火调试；2003年7月机组实现并网发电，并举行了隆重的剪彩仪式。首台套QD128机组成功实现并网发电，填补了我国在12MW航改型燃机研制技术空白。通过调试及试验运行，机组不断改进完善，实现累计880小时并网运行。2005年，由于天然气供应原因，机组停运2.2 大庆黎明北压QD128燃机商业示范电站2005年，开工建设第二座QD128热电联产电站，继续开展燃机可靠性试验，并开展商业模拟示范运营。 从2006年开始，除去每年冬季停运期（供气不足），截止目前，机组已累计运行近12453小时。单台燃气发生器

15、的连续运行时间达到7198小时，单台动力涡轮的累计运行时间超过13000小时，均超过了设计指标。目前机组的可靠性试验及增长性试验仍在继续开展。大庆QD128机组的试验运行业绩，表明该型机组通过试验考核，其成熟性已得到验证，为该型机组的商业化销售提供了重要支持。三、项目背景沈煤集团下属的一家企业年产焦炉煤气55000万NM3，其中40000万NM3用于生产及生活，剩余的焦炉煤气大约有15000万NM3可用于发电项目。四、项目方案确定焦化厂所产生的焦炉煤气热值为4300 Kcal/ NM3，根据计算1台QD128燃气轮机焦炉煤气消耗量约为8530NM3/h，全年按8000小时运行，燃料消耗量大约在

16、8530NM3/h8000 h=6824万NM3，根据焦炉煤气的供应量大约在15000万NM3左右，可以选用两台QD128燃机进行发电，总用气量大约在13648万NM3。同时燃气轮机排放的高温尾气进入余热锅炉产生蒸汽，供生活或生产使用，可以选用两台32T/ h蒸汽的余热锅炉。五、电站建设方案1.工程规划本工程电厂总体规划在工程设计时考虑，包括用地范围、进厂道路、专用运输线、取水水源地、排水走向、出线走廊、工厂生活区、发电区等规划，在一定的空间安装两台QD128燃机机组，燃机旁设有控制间及辅助设施。燃机发电后经升压站由当地电力公司指定变电所上网。工程建设时应考虑新建一座循环水泵房，并安装循环水泵

17、及消防水泵，同时还要建一个吸水池和冷却水池，为了节省投资，冷却水池和消防水池共用，水池上部安装冷却塔。为了满足机组燃料系统的供给压力和洁净，需安装一套燃料气体增压装置和燃料前置处理装置，保证进口压力不低于2.3Mpa。建设装机容量为11500KW2的燃气轮机发电机组，每台燃机各带一台产蒸气量32吨/小时（表压0.7Mpa）的余热锅炉。2.机组简介2.1 发电机组性能参数基本负荷主要性能（ISO大气条件）参数数值单位额定功率11500kW热效率27%热耗率13333kJ/(kWh)序号参数名称ISO条件下，燃料:天然气单位基本负荷尖峰负荷1空气流量kg/s60.0762.452压气机出口总压10

18、5Pa11.9212.633燃烧室出口温度 K130113504低压转速r/min10174104315高压转速r/min11791120086动力涡轮进口流量kg/s60.4762.947动力涡轮进口总压 105Pa2.572.7328动力涡轮进口总温K9439819动力涡轮转速r/min4700470010排气蜗壳进口总温K76778711排气蜗壳出口总压105Pa1.0131.0132.2 余热锅炉参数余热锅炉产蒸汽量(饱和蒸汽) 32 t/h饱和蒸汽压力(表压) 0.7 Mpa2.3 机组总热效率机组总的热利用率 78%2.4 箱体尺寸燃机箱体尺寸（mm） 8310（长）3200（宽）

19、3800（高）发电机箱体尺寸（mm） 8225（长）3200（宽）3800（高）2.5 箱体重量燃机箱体重量（t） 37发电机箱体重量（t） 782.6 性能曲线2.6.1 燃气轮机功率随大气温度变化曲线（见图1）2.6.2 燃气轮机热耗随大气温度变化曲线（见图2）2.7 对外部条件要求2.7.1燃料供应系统 QD128燃气轮机对焦炉煤气进口压力要求为2.3MPa的压力。焦炉煤气从储气柜出经过滤器进入煤气压缩机增压，调压后保证供气压力稳定在2.3MPa。为确保进入燃气轮机的焦炉煤气无液滴和固体杂质，在燃料入口处应设有进气过滤装置(主要需除硫和奈等杂质)。燃料： 焦炉煤气 热值 4300Kcal

20、/NM3压力 2.3 MPa流量 8530NM3/h（20.47万Nm /D）温度 高于露点温度152.7.2机组冷却循环用水用户提供循环冷却水，用于燃气轮机发电机组发电机、滑油系统的冷却。为确保燃机机组发电机、滑油系统的冷却效果，燃机滑油系统和发电机的冷却水用单独的3台循环水泵（两用一备）进行供水，由冷却器出口阀调节冷却水流量，确保滑油冷却器及发电机冷却水的流量、压力和温度的要求，冷却水的回水进入通风冷却塔进行循环冷却使用。冷却水用量：（单台份）发电机用冷却水量 100 t/h滑油冷却器用水量 110 t/h供水压力： 0.30 MPa 供水温度： 32 水质要求： 透明纯净，无颗粒混杂物燃

21、机机组发电机和滑油系统冷却水的回水并入回水管后，一起进入冷却塔循环使用。2.7.3发电上网条件额电发电功率 11500 kw额定电压 6.3 kv(或10.5KV) 功率因数 0.8频率 50 HZ2.7.4厂用电电压 380 V功率 800 KVA（两台燃机机组用电量）2.7.5余热锅炉余热锅炉是利用燃气轮机动力涡轮排出的高温气体将锅炉中的水加热并蒸发成饱和蒸汽的设备。该锅炉采用直通式结构，即烟气在余热锅炉中水平流动，在出口处烟气向上转90o进入烟囱。这种结构形式其受热面固定和支承较为合理，受热面是单元体安装，维修方便。直通式结构重心低，稳定性好，抗风抗震性强。2.7.6消防水系统厂内消防水

22、由厂内循环水泵房提供。2.7.7排水系统电站生产废水、余热锅炉排污、生活污水和雨水一并通过厂内污水管网排入污水系统,经处理后统一排放。2.7.8控制系统QD128机组控制系统是由一套三重冗余容错控制系统为现场实时控制器通过工业以太网上位联接用于机组运行监控的操作站、在线系统维护的工程师站（含SOE记录收集功能）等构成一套完整的全权限的基于微处理器的电子控制系统，可实现无人值守的机组全自动运行控制。QD128机组控制系统还可通过以太网与外界交换数据，使用开放的、标准的、先进的协议，如OPC，能很方便的融入更上层的系统。此外,控制系统还设有超速保护、超温保护、振动保护等保护功能。六、机组环保控制

23、目前，燃气轮机电站已在国内许多地区运行，根据使用经验，燃气轮机电站与一座同等规模的火电厂相比，污染程度要轻得多，主要是废气中的NOx、SO2及噪声污染，但只要对环境有影响的环节采取切实可行的防护和治理措施，完全可以满足国家环保标准要求。1.噪声治理QD128燃气轮机成套机组对进气、排气进行了消音处理，箱体材料采用约100mm厚夹心板，内衬保温消音材料，距燃气轮机机组箱装体外120米处的声压级不大于60dB(A)，1m 处的声压级不大于85dB(A)，对厂区环境没有影响，符合国家GB12348-90工业企业厂界噪声标准，环境噪声符合GB3093-93城市区域环境噪声标准的三类标准。另外厂区加强绿

24、化，种植树木，用以吸收噪声，对周围环境影响不大。2.排放控制燃气轮机组能够保证燃料充分燃烧，尾气排放符合GB1629796要求，不构成排放污染。运行中产生的少量润滑废油可通过站内桶装回收，不对环境造成污染。3.废水处理本电站废水主要是机组的冷却水和生活污水，该机组主要采用循环冷却水冷却，为闭式系统 ，基本不排放温水，不存在热污染问题，生活污水可排入污水管网。七、供货范围1.供货设备名称 黎明航发集团公司负责设计、制造、成套供应的QD128燃气轮机发电机组。2.供货范围QD128工业型燃气轮机组。QD128燃气轮机发电机组一台（套），包括有燃气轮机主机撬体模块(包括燃气轮机主机和燃气轮机配套设备

25、)，发电机撬体模块(包括15MW发电机和发电机配套设备)，发电机组配套设备，发电机组电气系统。2.1 燃气轮机主机燃气发生器 ；燃气轮机进气道；动力涡轮；燃气轮机起动系统和附件传动装置；燃气轮机轮机液压站及与燃气轮机相联的管路、电缆；燃气轮机燃料调节系统；燃气轮机滑油系统；燃气轮机控制系统(包括机组辅机系统的控制、测量和保护；燃气轮机的独立安装和固定装置；燃气轮机的管路系统；燃气轮机系统和装置中的仪表、传感器、变送器及电缆等燃气轮机所必需的设备。2.2 燃气轮机配套设备燃气轮机箱体；承载燃气轮机及其辅助设备的底座；燃气轮机检修走台；燃气轮机箱体内的电加热器；减速齿轮箱(带主滑油泵)；高速联轴器

26、及护罩；箱体内的照明（含应急照明）和检修用电气件；机组监视系统（含摄像头、及远传显示系统）。2.3发电机15MW发电机；两组滑动轴承及支座组件；发电机的CO2灭火传感器件；承载发电机及轴承的底座；发电机励磁机系统；发电机漏水检测器及管路。2.4发电机配套设备发电机箱体；承载发电机及其辅助设备和机组滑油系统的底座； 机组仪表板；发电机出线保护罩；低速联轴器及护罩；发电机检修走台。2.5发电机组配套设备供机组成套设备定位的地脚螺栓和机组调整装置；燃气轮机进气系统；燃气轮机进气反吹控制及管路系统；机组润滑系统(1台交流电机驱动油泵，1台直流电机驱动油泵，滑油双向可切换过滤器，滑油单向过滤器，温控元件

27、，不锈钢机组进回油管路，阀门，测量传感器等)；机组CO2灭火系统；机组箱体通风系统(两台离心式轴流风机及消音器组件，防火门组件)；机组冷却系统；机组燃料气进口精细过滤器；燃料气稳压计量装置（不随机组同期提供）；滑油水-油冷却器；机组润滑油气分离机；燃气轮机压气机清洗系统(机组清洗管网，配带一台可移动式清洗车)；机组排污系统；机组成套各系统的联接、调整组件；接口管路的配对法兰盘。2.6发电机组电气系统机组直流系统(配带220V充电柜2个，220V配电柜1个，蓄电池柜2个)；低压系统(配带低压进线柜1个，马达控制柜3个，燃机控制柜2个，动力配电柜1个，消防控制柜1个)；高压系统(配带发电机控制柜1

28、个，发电机励磁柜1个，高压进线柜1个，高压出线柜1个)； 热工仪表系统；辅机测控系统；接地系统(不包括电厂地网)；从机组橇体至主控室的高、低压一次接线电缆。注：以上供货范围为一台套燃气轮发电机组。八、项目组成QD128燃气轮机热电联供机组电站组成序号设备名称 构成1QD128燃气轮机发电机组包括燃气发生器、动力涡轮、发电机、齿轮箱、控制系统、燃料系统、润滑系统、电气系统、消防系统等2余热锅炉包括锅筒、护板、平台扶梯、雨棚、仪表、烟囱、自控系统等3旁路系统包括三通挡板阀、消音器、烟囱、高温膨胀节等4输配电系统包括升压变压器、厂用变压器、电缆、开关、互感器、自动化保护系统等5燃料气处理系统包括两台

29、压缩机、燃料气预处理系统、燃料气供给阀组等6冷却循环水系统包括3个冷却塔、管线、阀门等7消防水系统包括水泵、管线、阀门等8水处理系统包括钠离子交换器、除氧器、软水箱、加压泵、管线、阀门等9污水处理系统包括污水泵、管线、阀门等10厂区接地系统包括钢管、扁钢、铜线等11厂区电力系统包括MCC控制柜、电缆、厂区照明、电缆桥架等12土建部分包括主控楼、水处理楼、消防水泵房、循环冷却水池、设备基础、污水泵房、厂区围墙、厂区道路、电缆沟等13电站设计费14电站安装包括燃机机组安装、余热锅炉安装、天然气压缩机及处理系统安装、输配电系统安装、冷却循环水系统安装、消防水系统安装、水处理系统安装、污水处理系统安装

30、、接地系统安装、厂区电力系统安装等15电站系统调试目录一、中航黎明简介 2二、QD128燃机介绍 61.燃机研制 62.燃机可靠性试验 62.1 中原黎明文留QD128燃机示范电站 62.2 大庆黎明北压QD128燃机商业示范电站 7三、项目背景 7四、项目方案确定 7五、电站建设方案 71.工程规划 72.机组简介 82.1 发电机组性能参数 82.2 余热锅炉参数 82.3 机组总热效率 92.4 箱体尺寸 92.5 箱体重量 92.6 性能曲线 92.7 对外部条件要求 12六、机组环保控制 131.噪声治理 132.排放控制 143.废水处理 14七、供货范围 141.供货设备名称 142.供货范围 142.1 燃气轮机主机 142.2 燃气轮机配套设备 152.3发电机 152.4发电机配套设备 152.5发电机组配套设备 152.6发电机组电气系统 16八、项目组成 17