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1、大唐国际高井热电厂 燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告(4350MW 级燃气供热机组) 说说明明书书2009 年年 12 月月目 录1 概 述1.1 任务依据和工作概况1.2 原有电厂概况1.3 项目建设的必要性1.4 研究工作的主要工程设计目标1.5 研究范围2 电力系统3 热负荷分析4 燃料供应5 建厂条件5.1 厂址概述5.2 交通运输5.3 水源5.4 水文气象5.5 厂址区域稳定性与工程地质 6 工程设想6.1 全厂总体规划及总平面布置6.2 装机方案及机组选型6.3 化学水处理系统6.4 电气部分6.5 水工部分6.6 岩土工程6.7 烟气脱硝系统6.8 项目实施条件和建设进度
2、及工期 7 环境和社会影响8 初步投资估算及财务与风险分析9 结论及建议10 附 件 附件序号发文单位、文件名称附件 1北京军区司令部作战部关于同意高井热电厂在拟选厂址进行工程改扩建事附件 2北京市石景山区文化委员会关于高井热电厂改扩建工程项目拟选厂址有关文物保护事项的批复附件 3地质危险性评估报告备案登记表附件 4北京市燃气集团有限责任公司关于大唐国际北京高井热电厂扩建工程 天然气供应有关事项的复函附件 5北京京城中水有限责任公司供水意向书附件 6北京市京西医疗器械经销中心大唐国际北京高井热电厂扩建工程氢气供应协议附件 7大厂回族自治县永昌化工有限公司大唐国际北京高井热电厂扩建工程液氨供应协
3、议11 图纸目录初可报告附图序号图名编号1厂址地理位置及总体规划图F179G5-A01-Z-012厂区总平面规划布置图(方案一：水冷方案)F179G5-A01-Z-023厂区总平面规划布置图(方案二：直冷方案)F179G5-A01-Z-034厂区总平面规划布置图(方案三：直冷方案)F179G5-A01-Z-04大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告说明书北京国电华北电力工程有限公司第 1 页1 概 述大唐国际高井热电厂是中国大唐集团公司唯一在京电厂，大唐国际发电股份有限公司全资电厂，地处北京市最西部的门头沟区与石景山区交界处，总装机660MW，始建于 1959 年，是全国最早
4、按照扩大单元集中控制的火力发电厂，1974年 6 台机组全部竣工投产。曾被誉为“电力工业战线上的一面旗帜”。作为北京地区主力热电厂，北京电网骨干电源支撑点和重要热源点的高井热电厂至今已运行了50 年。高井热电厂是首都电网 220 千伏和 110 千伏并联点的通道，供热面积超过1300 万平方米。自 2003 年以来，大唐国际发电股份有限公司先后投入 17 亿元资金对高井热电厂进行供热改造和脱硫、脱硝、布袋除尘、煤棚封闭等环保综合治理。截止 2007年底，高井热电厂所有环保设备全部投入运行，成为国内第一家完全实现清洁生产的热电联产企业。环保排放指标全部达到北京市锅炉大气污染物排放标准，兑现了履行
5、社会责任的承诺。随着国家“节能减排”的政策和北京市新的环保排放标准的颁布实施，高井热电厂于“十二五”期间扩建热电联产机组，确保稳定供热。随着北京市逐步向国际化大都市迈进，集中供热要求日益强烈。根据北京市热力公司的供热规划统计，目前北京市(城八区)集中供热需求量约 5 亿平方米，而能满足集中供热的仅为 1.5 亿平方米，供热缺口相当大。针对石景山地区，待开发面积很大，特别是首钢搬迁以及地块发展方向规划和环境影响等各方面综合因素，其热负荷增长速度将会非常迅速。目前，京西沿线热负荷增长速度约为每年 8001000 万平方米，高井热电厂现 1300 万平方米的供热能力已远远不能满足热负荷需求。随着北京
6、地区经济的飞速发展，北京地区高峰用电需求接近 14240MW 并逐年增加，周边电厂只能提供 3870MW 电源支撑。外受电比例已达 2/3，接近 70%的电力靠远距离输电方式送达北京负荷中心，这对北京的供电安全极为不利。高井热电厂扩建工程全部竣工投产后，增加了北京电网主力发电机组，减少了北京地区外受电比例，改善了北京电力供需平衡，加强了受端电网电源支撑，提高了北京供电可靠性，同时增强了抵御自然灾害和突发事件的能力。高井热电厂扩建工程计划分二期建设，计划一期 4 台 350MW 级机组于 2012 年初投入使用。二期在厂区西南侧规划建设 2 台 350MW 级机组。大唐国际高井热电厂燃气热电联产
7、扩建工程初步可行性研究报告说明书北京国电华北电力工程有限公司第 2 页1.1 任务依据和工作概况1.1.1 任务的来源及编制依据(1) 大唐国际发电股份有限公司委托书(2) 火力发电厂初步可行性研究报告内容深度规定DL/T5374-2008(3) 火电工程限额设计参考造价指标(2008 年水平)(4) 火力发电厂设计技术规程DL5000-2000 版(5) 燃气 蒸汽联合循环电厂设计规定DL/T5174-20031.1.2 初步可行性研究主要设计原则1.1.2.1 厂区总布置总平面布置方案为：在石景山区高井热电厂新购置的 160 亩地布置 4350MW等级燃机机组。该处紧邻高井热电厂，与该厂仅
8、一墙之隔。要充分考虑直接空冷对气象要素的要求。本期按 4350MW 等级燃机供热机组进行总平面布置方案设计。现有厂区规划 2350MW 等级燃机供热机组位置。1.1.2.2 热机专业按 4350MW 等级燃机供热空冷或水冷机组考虑，根据需要同步建设脱硝装置。落实热负荷，进行装机方案研究。主厂房结构按钢筋混凝土结构考虑。1.1.2.3 化学水处理系统根据高碑店污水处理厂二级排放水供水，按厂内深度处理考虑设计水处理系统。1.1.2.4 电气部分应根据电力负荷的发展趋势，论述电厂的作用和建设的必要性。出线电压按 220kV 考虑，对机组的出线方案提出推荐意见。电气主接线方案应根据电厂接入系统方案确定
9、。1.1.2.5 供水排水系统电厂冷却系统按高碑店污水处理厂二级排放水供水，厂内深度处理考虑，官厅水库水备用，分析推荐供水方案，冷却系统按直接空冷或水冷考虑。1.1.2.6 环境保护根据全厂污染物排放情况进行计算，落实本期工程污染物减排量及北京市环保标准的要求。 大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告说明书北京国电华北电力工程有限公司第 3 页1.1.2.7 机组年利用小时数年发电利用小时数暂按 4000 小时计算。1.1.2.8 技术经济投资估算按 2008 年指标主厂房部分按类似工程的指标，主厂房以外按各专业提供的资料进行估算和分析。建设轮廓进度为 2010 年 10 月
10、 1 日开工，2012 年 6 月 1 日第一台机组投产，2012 年 10 月 1 日第二台机组投产。20 个月第一台机组投产发电，总工期 24 个月。1.2 原电厂概况1.2.1 电厂规模及机组状况1.2.1.1 电厂规模高井热电厂地处北京市石景山区，距市中心约 30km，是京津唐电网负荷中心，是保证北京安全供电的重要电源支撑点，也是北京市集中供热，解决北京市西部小锅炉环境污染的供热中心。电厂始建于 1959 年，1974 年全部竣工，总装机容量660MW，分三期建成，包括 6 台 110MW 凝汽式汽轮发电机组和 8 台高温高压燃煤锅炉。机炉具体配置如下： 1、2 号 110MW 汽轮发
11、电机组，配 1-4 号 220t/h 高温高压煤粉锅炉，两炉一机； 3-6 号 110MW 汽轮发电机组，分别配 5-8 号410、430t/h 高温高压煤粉锅炉，一炉一机；1.2.1.2 机组状况(1) 锅 炉型式：单汽包、自然循环、固态排渣煤粉炉；锅炉原始设计参数如下：名 称1-4 号锅炉5-8 号锅炉额定蒸发量(t/h)220410、430主蒸汽压力(MPa)9.89.8主蒸汽温度()540540效率(%)9090每台炉小时耗煤量(t/h)28.9(朔州)26.3(大同)52.8(朔州)48.1(大同)(2) 烟 囱1-4 号炉烟气经一个公用的烟囱排放，5、6 号炉公用一个烟囱，7、8
12、号炉公用大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告说明书北京国电华北电力工程有限公司第 4 页一个烟囱，烟囱高 120 米，出口内径 6 米。(3) 供热改造工程工程实施后，机组改为热电联产单抽凝汽式汽轮发电机组，每一台机组热经济指标：1） 全年供热量 8.935105GJ2） 全年发电量 3.5109kWh3） 供热标准煤耗 39.12kg/GJ4） 供电煤耗 398g/kWh5） 发电热效率 39.4%6） 全厂热效率 47.5%2005 年供热改造工程完成后，全厂 6110MW 纯凝汽式机组全部改为供热机组，其中按 4 台机组带基本热负荷和 2 台带尖峰热负荷设计，全厂额定
13、供热量为2512GJ/h(600Gcal/h)。1.2.2 原有电厂燃料来源根据电厂实际燃煤为大同、朔州等地的煤。电厂提供的典型的煤质如下： 项 目单位朔州煤大同煤低位发热量Qnet，arMJ/kg21.2923.37收到基灰份Aar%26.2319.02全水份Mt%6.767.8干燥无灰基挥发份Vdaf%37.9533.79硫Sar%0.840.751.2.3 原有电厂水源原有循环水及工业水的补水水源取自永定河引水工程渠道，永定河引水渠距电厂 0.5km。厂区及生活区生活用水使用距电厂约 3km 的麻峪水源地。水源地共有 4眼深井，并建有二条 DN300 的钢管，专给高井热电厂供水。但由于北
14、京地区地下水位下降，高井热电厂又在厂区附近打了两眼深井，供厂区及生活区生活用水。1.2.4 原有电厂交通运输铁路：电厂铁路专用线在丰沙线三家店站已经接轨。公路：厂址东南侧排洪沟的东侧为电厂路，该路东北连石门公路，西南通双峪路。并连接石景山发电厂和高井热电厂。厂址西南侧有双峪路，该路西北通石门公大唐国际高井热电厂燃气热电联产扩建工程初步可行性研究报告说明书北京国电华北电力工程有限公司第 5 页路，西南通阜石路。双峪路、石门公路为二级公路。厂址外部交通十分方便。目前厂区内已有完整的道路系统，电厂的主干道已与市区主要干道相接。1.2.5 原有电厂大气污染排放状况高井热电厂从 2002 年开始进行了环
15、保综合治理，各项环保指标均达到了国家排放标准，烟尘排放浓度截至 2007 年底已全部满足北京市地方标准 DB11/139-2007锅炉污染物综合排放标准时段的排放限值，2008 年上半年完成了脱硝系统改造，全厂烟气污染物排放浓度均可满足北京市排放标准时段的排放限值。1.2.6 原有电厂灰及灰渣处理高井热电厂全厂 8 台炉的除尘器全部改为布袋除尘器，灰渣处理方法如下：输送方式飞灰封闭式正压气力输送至贮灰库；炉渣为水力至脱水渣仓，水为循环使用贮存方式封闭式贮灰库、渣仓储存，汽车外运至综合利用用户综合利用及处理方式厂内原设有干灰分选设备，灰渣均由专门粉煤灰公司统一包销用于建工建材。1.2.7 原有电厂总体布置高井热电厂现有装机容量 6110MW 凝汽机组，锅炉 8 台。自 1961 年到 1974年陆续建成投产。电厂厂区用地约 31hm2。主厂房布置在厂区中央部位。汽机房，固定端朝东南，扩建端朝西北，锅炉房朝西南。110kV、220kV 屋外配电装置布置在主厂房东北侧。煤场及卸煤设施布置在主厂房西南侧。辅助、附属生产建筑布置在主厂房固定端东南面。厂区总平面布局呈三列式布置。电厂厂前区、主要出入口布置在厂区东南侧。1.3 项目建设的必要性(1) 北京市供热的迫切需求。(2) 优化电力结构(淘汰小机组，建设高参数大容量供热机组)，促进电力节能降耗
