發(fā)電廠中央電站鍋爐改造工程可行性研究報告

*第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造工程 可行性研究報告 電力工程勘察設(shè)計甲級證書 證書編號： * *勘測設(shè)計院 二二年八月 *第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造工程 可行性研究報告 院 長： 總工程師： 項目經(jīng)理： 參加本報告編寫專業(yè)人員名單 序號 專 業(yè) 主 設(shè) 人 專業(yè)工程師 主任工程師 1 總 圖 2 熱 機 3 輸 煤 4 除 灰 5 化 學 6 環(huán)保、勞衛(wèi) 7 電氣一次 8 電氣二次 9 熱 控 10 土 建 11 水工工藝 12 水工結(jié)構(gòu) 13 暖 通 14 技 經(jīng) 目 錄 1 概述 目概況 計依據(jù) 計范圍 目建設(shè)的必要性 要設(shè)計原則 作簡要過程 程項目投資估算 2 燃料 料來源 料品質(zhì) 3 廠址條件 址概述 通運輸 源 文氣象 灰場 4 工程設(shè)想 平面布置 機方案 力系統(tǒng) 燒系統(tǒng) 料運輸系統(tǒng) 灰系統(tǒng)及煙氣脫硫設(shè)施 學水處理系統(tǒng) 氣部分 工控制系統(tǒng) 水系統(tǒng) 廠房布置 建建筑結(jié)構(gòu) 暖、通風及空調(diào) 5 環(huán)境保護 述 期工程污染物防治 渣綜合利用 6 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 害因素分析 計依據(jù) 護措施 7 電廠消防 述 平面布置及交通防火要求 筑物及構(gòu)筑物防火要求 防給水系統(tǒng)電廠各系統(tǒng)的消防設(shè)施 災報警及控 制系統(tǒng) 防照明 防供電 暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)施防火 在問題 8 節(jié)約和合理利用能源 煤節(jié)電 約用水 用高效節(jié)能設(shè)備 強計量監(jiān)視儀表管理 9 電廠定員 0 電廠工程項目的實施條件及輪廓進度 程項目實施條件 程項目的輪廓進度 11 投資估算及財務(wù)評價 資估算 務(wù)評價 12 結(jié)論 3 需要說明的問題 可行性研究報告附件 1 *公司文件，鋼規(guī)發(fā) 200238 號關(guān)于將 *第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造項目列入國家國債專項技術(shù)改造計劃的請示。（ 2002年 3 月 21 日） 2 國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會、國家發(fā)展計劃委員會文件，國經(jīng)貿(mào)投資 2002548 號關(guān)于下達 2002 年國家重點技術(shù)改造項目計劃（第八批國債專項資金項目）的通知。（ 2002 年 7 月 30 日） 3 *集團新鋼鐵生產(chǎn)部關(guān)于燃料供應情況說明。（ 2002 年8 月 20 日） 4 *公司企業(yè)管理部關(guān)于 *第一發(fā)電廠中央 電站鍋爐改造工程灰渣綜合利用情況說明。（ 2002 年 8 月 20 日） 5 *公司規(guī)劃發(fā)展部關(guān)于 *第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造工程用地情況說明。（ 2002 年 8 月 20 日） 6 *公司新鋼鐵生產(chǎn)部關(guān)于 *第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造工程工排水情況說明。（ 2002 年 8 月 20 日） 7 *公司新鋼鐵財務(wù)部關(guān)于 *集團公司內(nèi)部能源價格的函。（ 2002 年 8 月 20 日） 可行性研究報告附圖 1 廠區(qū)總平面、豎向布置圖（方案一） A 02 2 廠區(qū)總平面、豎向布置圖（方案二） A 03 3 原則性熱力系統(tǒng)圖 A 04 4 原則性燃燒系統(tǒng)圖（煤氣爐） A 05 5 原則性燃燒系統(tǒng)圖（煤粉爐） A 06 6 原則性輸煤系統(tǒng)圖（方案一） A 07 7 原則性輸煤系統(tǒng)圖（方案二） A 08 8 原則性除灰渣系統(tǒng)圖 A 09 9 原則 性化學水處理系統(tǒng)圖 A 10 10 電氣主接線 A 11 11 主廠房底層平面布置圖（一期） A 12 12 主廠房運轉(zhuǎn)層平面布置圖（一期） A 13 13 主廠房橫斷面布置圖（一期） A 14 14 主廠房底層平面布置圖（二期） A 15 15 主廠房橫斷面布置圖（二期） A 16 16 供水系統(tǒng)圖 A 17 17 水量平衡圖 A 18 18 消防給水系統(tǒng)圖 A 19 19 廠區(qū)內(nèi)施工平面布置圖 A 20 - 1 - 1 概述 項目概況 *第一發(fā)電廠中央電站位于 *公司廠區(qū)的中央，南接煉鐵廠，北靠第一煉鋼廠，東臨化工總廠，西與 供電廠 01 變電所接壤，全廠占地面積 平方米。主要擔負著*各生產(chǎn)廠生產(chǎn)、生活用蒸汽、軟水、風、保安電力、鞍山市部分居民住宅冬季采暖用熱的供應，對 *生產(chǎn)和市區(qū)居民生活起著舉足輕重的作用。 該廠始建于 1917 年，隨著 *生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，其生產(chǎn)規(guī)模也隨之不斷擴大。電站鍋爐房內(nèi)安裝 7 臺 130 噸 /時摻燒高爐煤氣的煤粉鍋爐， 2 臺 130 噸 /時摻燒高爐煤氣的燃油鍋爐， 2 臺 100 噸 /時摻燒高爐煤氣的燃油鍋爐，鍋爐總蒸發(fā)量 1370 噸 /時。鍋爐額定蒸汽參數(shù)為：過熱器出口壓力 帕，過熱蒸汽溫度 410。 發(fā)電機室內(nèi)安裝 25 兆瓦、 16 兆瓦、 12 兆瓦汽輪發(fā)電機組各 1 臺，總裝機容量 53兆瓦。發(fā)電機出口電壓 伏，出線直接接到 伏機壓母線上，通過 2 回 10 千伏電纜聯(lián)絡(luò)線與 *01 變電所相連，由 *供電站同一調(diào)配到 *用電企業(yè)。 電站鼓風機室內(nèi)安裝 1 臺 7000 米 3/分、 3 臺 6000 米 3/分、 4 臺 4250 米 3/分、 1 臺3000 米 3/分、 5 臺 2700 米 3/分共計 14 臺鼓風機?？傃b機容量 58500 米 3/分，全部采用汽輪機驅(qū)動。 電站現(xiàn)有一級除鹽水站一座，設(shè)計容量 700 噸 /時，供本站鍋爐用水。電 站現(xiàn)有 10座冷卻塔，供全站 3 臺機組、 13 臺鼓風機使用，冷卻塔總冷卻水量為 60000 噸 /時。 本工程利用 *高爐煤氣資源優(yōu)勢，“以大代小”，將 *第一發(fā)電廠現(xiàn)有的中央電站進行改造，擬將中央電站鍋爐更換成 2 臺 220 噸 /時純燒高爐煤氣鍋爐和 2 臺 220 噸 /時摻燒高爐煤氣的燃煤鍋爐，并配 2 臺 25 兆瓦背壓式前置汽輪發(fā)電機組，以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，改善生產(chǎn)環(huán)境。工程計劃分兩期實施，一期利用現(xiàn)有 7#、 8#冷卻塔位置，新建 2 臺 220 噸 /時純燒高爐煤氣鍋爐配 1 臺 25 兆瓦背壓式前置汽輪發(fā)電機組以及相應的配套設(shè)施； 二期利用中央電站現(xiàn)有的廠房和煤場位置，新建 2 臺 220 噸 /時摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐配 1 臺 25 兆瓦背壓式前置汽輪發(fā)電機組以及相應的配套設(shè)施。 設(shè)計依據(jù) - 2 - 1） *公司文件，鋼規(guī)發(fā) 200238 號關(guān)于將 *第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造項目列入國家國債專項技術(shù)改造計劃的請示。（ 2002 年 3 月 21 日） 2）國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會、國家發(fā)展計劃委員會文件，國經(jīng)貿(mào)投資 2002548 號關(guān)于下達 2002 年國家重點技術(shù)改造項目計劃（第八批國債專項資金項目）的通知。（ 2002年 7 月 30 日） 3） *集團 公司規(guī)劃發(fā)展部與 *勘測設(shè)計院簽訂的 *第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造工程設(shè)計合同（ 2002 年 5 月 30 日）及 *第一發(fā)電廠中央電站提供的有關(guān)設(shè)計資料。 設(shè)計范圍 工程設(shè)計范圍包括： a）新建 2 機 4 爐的工藝及土建設(shè)計、投資估算、經(jīng)濟評價； b) 原有水塔及各種管道的拆遷過渡； c) 新建系統(tǒng)與原有系統(tǒng)的銜接改造； d) 原有輸煤系統(tǒng)改造； e) 廠內(nèi)外高爐煤氣管道； f) 廠區(qū)內(nèi)熱力管道； g) 原化學水處理系統(tǒng)增加一級除鹽，水處理能力 600 噸 /時的工藝及土建設(shè)計； h) 新建電氣主控樓及廠用 電氣配電室。 m) 原有保留機爐系統(tǒng)的拆遷過渡； n) 原有保留電氣系統(tǒng)的拆遷過渡。 列內(nèi)容不在本報告設(shè)計范圍內(nèi)。 a） 環(huán)境保護評價； b） 勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生評價； c） 接入電力系統(tǒng)； d） 廠內(nèi)外鐵路； e） 貯灰場； - 3 - f） 水源。 項目建設(shè)的必要性 根據(jù) *第一發(fā)電廠中央電站現(xiàn)有設(shè)備情況，已有一部分設(shè)備嚴重老化，威脅著*公司的安全生產(chǎn)，使成本居高不下，嚴重污染周圍環(huán)境。目前， *高爐煤氣放散量每小時 20 萬 40 萬立方米，既造成資源浪費，又造成大氣環(huán)境的破壞。 本工程是利用 *高爐煤氣資源優(yōu)勢， 利用現(xiàn)有廠區(qū)新建 2 臺 220 噸 /時純燒高爐煤氣鍋爐和 2 臺 220 噸 /時摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐，配置 2 臺 25 兆瓦高背壓前置汽輪發(fā)電機組，替代一發(fā)電廠中央電站現(xiàn)有燃油和燃煤鍋爐及中壓機組，對降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)高爐煤氣放散為零，清潔生產(chǎn)，改善生產(chǎn)環(huán)境，減輕大氣污染起到十分重要的作用。 主要設(shè)計原則 藝系統(tǒng)設(shè)計應在保證電廠安全生產(chǎn)的條件下盡可能的利用現(xiàn)有條件，減少拆遷量，以減少投資。 廠房布置要求緊湊，盡量減少占地面積。 工程以安全生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本、改善生產(chǎn) 環(huán)境、提高經(jīng)濟效益、減少周圍大氣環(huán)境污染為主要目的，各系統(tǒng)設(shè)計均應嚴格遵守相關(guān)的規(guī)程規(guī)定，以求得到最佳回報。 輪發(fā)電機年利用小時數(shù)按 7000 小時設(shè)計。 工作簡要過程 根據(jù) *集團公司規(guī)劃發(fā)展部與 *勘測設(shè)計院簽訂的 *第一發(fā)電廠中央電站鍋爐改造工程設(shè)計合同，經(jīng)過我院設(shè)計人員到現(xiàn)場實地勘察收集資料，以及中央電站的工程技術(shù)人員大力協(xié)助配合提供資料，通過雙方設(shè)計聯(lián)絡(luò)及 *公司有關(guān)部門的同意，最終確定該工程的設(shè)計規(guī)模。 工程項目投資估算 本工程計劃總投資為 59934 萬元，工程動態(tài)投資為 54336 萬元，工程靜態(tài)投資為53205 萬元，高爐煤氣柜工程 5000 萬元。 資金籌措根據(jù)國經(jīng)貿(mào)投資 2002548 號文件，該工程列為 2002 年國家重點技術(shù)改造 - 4 - 項目計劃，批準利用第八批國債專項資金銀行貸款 3 億元， 3 年財政貼息 5400 萬元；其余為自有資金，計 24543 萬元。 為保證機組安全可靠運行，設(shè)計采用部分進口設(shè)備，利用外資約 60 萬美元，折合人民幣 498 萬元（匯率按 1： ），由自有資金解決。 本工程投產(chǎn)運行后的內(nèi)部收益率為 投資利潤率為 投資回 收期 2 燃料 料來源 本工程為新建 2 臺純燒高爐煤氣鍋爐和新建 2 臺摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐替代電站原有 4 臺燃油鍋爐和 5 臺中壓煤粉爐，其所用燃料來源為： a）高爐煤氣及鍋爐點火用焦爐煤氣：來自 *燃氣廠通過管道輸送到中央電站，送至鍋爐作為燃料。 b）劣質(zhì)煙煤：來自遼西鐵法煤礦，由 *煤場通過鐵路運至電廠煤場。 料品質(zhì) 法劣質(zhì)煙煤燃煤成分分析見表 2 燃煤成分分析表 表 2號 名 稱 符 號 單位 設(shè)計煤種 1 收到基碳分 收到基氫分 收到基氧分 收到基氮分 收到基硫分 收到基灰分 收到基水分 空氣干燥基水分 干燥無灰基揮發(fā)分 0 收到基低位發(fā)熱量 J/5986 11 哈氏可磨系數(shù) - 5 - 序號 名 稱 符 號 單位 設(shè)計煤種 12 灰變形溫度 1280 13 灰軟化溫度 1300 14 灰熔化溫度 1320 爐煤氣成分分析見表 2 高爐煤氣成分分析表 表 2號 名 稱 符 號 單位 數(shù)值 1 一氧化碳 氫 氮 二氧化碳 燃料低位發(fā)熱量 J/260 6 燃料含水量 d g/ 爐煤氣成分分析見表 2 焦爐煤氣成分分析表 表 2號 名 稱 符 號 單位 數(shù)值 1 一氧化碳 氫 氮 二氧化碳 乙烯 % 氧 甲烷 % 乙烷 % 丙烯 % 0 丙烷 % 1 燃料低位發(fā)熱量 J/8376 3 廠址條件 - 6 - 址概述 *第一發(fā)電廠中央電站位于 *廠區(qū)的 中央，南接煉鐵廠，北靠第一煉鋼廠，東臨化工總廠，西部與供電廠 01 變電所接壤，全廠占地約 頃。 本工程建設(shè)規(guī)模為 2 臺 25 兆瓦前置背壓機組配 4 臺 220 噸 /時高溫高壓鍋爐。結(jié)合*高爐的改造規(guī)劃，中央電站鍋爐改造工程分兩期實施，一期工程為新建兩臺 220 噸 /時純燒高爐煤氣鍋爐配置一臺背壓 25 兆瓦前置汽輪發(fā)電機組，布置在中央電站 7#、 8#冷卻塔位置；二期工程為新建兩臺 220 噸 /時摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐配置一臺背壓 25 兆瓦前置汽輪發(fā)電機組，布置在電廠原有燃油鍋爐廠房的位置。 一期工程擬建場地為東西長，南北窄， 呈長方形；占地面積約為 頃，有效占地面積僅有約 頃。一期工程廠址位于 *煉鐵、煉鋼生產(chǎn)區(qū)域， *廠區(qū)中心地帶，北靠一煉鋼連鑄車間，南側(cè)為中央電站鍋爐車間，西臨供電廠 1#變電所，東側(cè)為電站 6#冷卻塔。該廠址地塊地勢比較平坦，自然地面標高在 （渤海高程系統(tǒng)）之間，低于南側(cè)地塊約 ，高于北側(cè)地塊約 。該廠址地上管網(wǎng)縱橫交錯，地下管線密集，走向復雜，北側(cè)管廊距道路邊約 10 米，西側(cè)管廊距道路邊約 25 米，管廊上布置有煤氣管、蒸汽管、電纜等多種管道。 二期工程擬建場地為占 用電廠原有廠房和原煤場區(qū)域，原主廠房除保留電廠原有1#和 2#爐及相應的配套設(shè)施外，拆除 3#11#爐及相應的配套設(shè)施，利用該場地布置二期工程主廠房。 二期工程擬建場地東西長，南北窄，該廠址地塊地勢南部略高，（渤海高程系統(tǒng)）之間，該廠址原有建構(gòu)筑物較多，并且地上管網(wǎng)縱橫交錯，地下管線密集，走向復雜，需拆遷過渡的設(shè)施較多。 本期工程擬建場地位于 *公司廠區(qū)的中央，本工程設(shè)計沒有考慮新建廠房的防洪問題。 通運輸 一期工程擬建場地的北、西、南三面均與廠區(qū)道路相鄰，但在 擬建場地的北側(cè)和西側(cè)均布置有電廠原有管廊，管廊高度不足以車輛通過，只有場地的南側(cè)與廠區(qū)道路相通， - 7 - 故新建電廠的施工及運行只能依靠南側(cè)道路。該道路寬度為 6 米，施工期間的材料及設(shè)備可通過該道路運至現(xiàn)場，可以滿足新建電廠施工運輸?shù)男枰?二期工程新建主廠房的北側(cè)和西側(cè)為廠區(qū)主干道，道路寬度為 ，二期工程的施工及生產(chǎn)可利用該段道路，以滿足二期工程施工期間材料及設(shè)備的運輸和今后生產(chǎn)的要求。 另外，在電廠的西部和南部有分屬于 *的鐵路，在廠區(qū)內(nèi)有電廠運煤鐵路，施工期間的大件運輸也可以考慮鐵路運輸。 源 *一發(fā)電廠中央電站用水由 *首山水源地供給。由于電站原有的 3#汽輪機已經(jīng)停運，使全廠工業(yè)用水量減少，減少的水量超過本工程新增的工業(yè)用水量（本工程用水量為 時）。因此，電廠供水量能夠滿足本期工程建成后全廠用水量的需要，不必再新建水源。本工程用水可直接從廠外水源供水管網(wǎng)供水干管（新水）直徑 接，不再新建供水管網(wǎng)。 電廠生活用水管網(wǎng)也已經(jīng)形成，供水干管直徑 期生活用水量增加的很少，為 時，現(xiàn)有供水系統(tǒng)能夠滿足本期工程生活用水需要，不再新建。 水文氣象 本工程廠址自然條件如下： 多平均氣溫 + 歷年最高氣溫 + 歷年最低氣溫 年平均降水量 715.2 大風速 25.8 m/s 常年主導風向 西南風 冬季主導風向及頻率 S（ 24%） 夏季主導風向及頻率 S（ 35%） 地表凍層深度 m - 8 - 最大積雪深度 27 平均溫度低于 5的天數(shù) 150 天 多年平均氣壓 下水位 區(qū)基本地震烈度： 度 貯灰場 本工程采用干式除渣、氣力除灰系統(tǒng)，灰渣全部綜合利用，供給 *新建的冀東水泥廠生產(chǎn)水泥。電廠原有貯灰場供原有 2 臺 130 噸 /時鍋爐（水力除灰系統(tǒng)）使用，也可作為新建鍋爐的事故灰場。 4 工程設(shè)想 平面布置 平面布置原則 本工程根據(jù) *公司生產(chǎn)的需求和場地情況分為兩期建設(shè)，一期工程為新建兩臺220 噸 /時純燒高爐煤氣鍋爐配置一臺背壓 25 兆瓦前置汽輪發(fā)電機組，布置在中央電站7#、 8#冷卻塔位置；二期工程為新建兩臺 220 噸 /時摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐配置一臺背壓25 兆瓦前置汽 輪發(fā)電機組，布置在電廠原有主廠房 3# 11#爐的位置。 一期工程擬建場地的北側(cè)及西側(cè)均有管廊，東側(cè)有泵房一座，西南側(cè)有循環(huán)水泵房，以上的建構(gòu)筑物均在使用，不能拆除，對本期工程的平面布置有較大的限制；二期工程擬建場地上布置有較多原有生產(chǎn)和生活設(shè)施以及相關(guān)的管線，由于本期工程的占用將被拆除，但為保證保留的原 1#、 2#爐運行，對與 1#、 2#爐生產(chǎn)運行有關(guān)的設(shè)施需進行過渡，故本期新建工程總平面布置應在符合總體規(guī)劃和工藝流程的前提下，結(jié)合自然條件和工程特點，根據(jù)節(jié)省投資，節(jié)約用地，環(huán)境保護，交通運輸，滿足防火、安全、 衛(wèi)生、檢修以及建筑群體、建筑造型統(tǒng)一協(xié)調(diào)等各方面的要求，努力做到因地制宜，統(tǒng)籌安排，遠近結(jié)合，合理緊湊。其平面布置按以下幾方面進行考慮： 1） 重視外部條件，完善總體規(guī)劃； 2） 滿足使用要求，工藝流程合理； - 9 - 3） 遠近規(guī)劃結(jié)合，留有發(fā)展余地； 4） 布置緊湊經(jīng)濟，注意節(jié)約用地； 5） 結(jié)合地形地質(zhì)，因地制宜布置； 6） 符合防火規(guī)定，確保安全生產(chǎn)； 7） 注意風象朝向，有利環(huán)境保護； 8） 交通運輸方便，避免迂回重復； 9） 建筑群體組合，整齊美觀協(xié)調(diào)； 10） 有利檢修活動，方便生活管理。 另外，根據(jù)國家“ 21 世紀電廠設(shè)計模式會議”的精神，針對本電廠的特點，采用新的總體設(shè)計思路，通過模塊化設(shè)計，提高自動化控制、管理水平，達到減少占地、降低造價、縮短工期的目的。綜合各工藝專業(yè)的布置方案，一期工程廠區(qū)平面布置大致分為3 個模塊（功能分區(qū)），即：主廠房模塊（汽機房、除氧間、鍋爐房、煤氣加熱器、引風機室和煙囪）、電氣模塊（電氣綜合控制摟、 10 千伏配電裝置）、化水模塊（水處理室、酸堿計量間、化學泵間、空壓機室及化學水箱）；二期工程廠區(qū)平面布置大致分為 4 個模塊（功能分區(qū)），即：主廠房模塊（汽機房、除氧間、鍋爐房、煤倉間、電除塵器、電除塵器控制室、空壓機室、引風機室和煙囪等）、電氣 模塊（利用電廠原有電氣系統(tǒng)）、化水模塊（利用一期工程化水模塊）、輸煤模塊（儲煤筒倉、轉(zhuǎn)運站、碎煤機室、卸煤溝、輸煤棧橋、輸煤隧道、推煤機庫、輸煤綜合樓、輸煤沉淀池等），各模塊之間用道路有機連接。 期工程總平面布置 由于一期工程的平面布置方案在招標過程中已進行優(yōu)化設(shè)計，故本期工程一期僅布置了一個經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的平面方案。 主要特點： 1 25 兆瓦高背壓前置汽輪發(fā)電機組配 2 220 噸 /時純燒高爐煤氣鍋爐、三列式、主廠房朝東布置、固定端朝南。 主廠房模塊布置在廠區(qū)的中部，主廠房固定端朝南，同時預留再建一臺 25 兆瓦前置汽輪發(fā)電機組的條件；電氣模塊布置在新建鍋爐房的北部，同時新建 10 千伏配電裝置；化水模塊布置在主廠房的西部，在原化學區(qū)擴建。 - 10 - 各模塊的標高根據(jù)火力發(fā)電廠總圖運輸設(shè)計技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，結(jié)合本工程的地形情況，本工程的豎向布置采用平坡式布置方式，所有模塊標高均為 。 方案分析： 1) 主廠房模塊的布置充分利用擬建場地的有效面積，擴建端朝北恰好避開了東側(cè)的泵房，有利于電氣出線和熱網(wǎng)出線，使電氣出線和熱網(wǎng)出線更為通暢，高爐煤氣管道的走向比較順暢； 2) 電氣模塊與主廠房模塊的合并，解決了兩模塊之間由于場地狹 小而存在的消防問題，布置合理緊湊，節(jié)約用地； 3) 煙囪是高聳的構(gòu)筑物，其基礎(chǔ)底盤較大，布置上充分考慮了在施工其基礎(chǔ)時，不能對附近的管廊產(chǎn)生影響及危害，布置緊湊； 4) 化水模塊在原化學區(qū)擴建，使功能分區(qū)更合理、更便于運行的管理及維護； 5) 主廠房模塊周圍的環(huán)形消防通道，不僅滿足火力發(fā)電廠總圖運輸設(shè)計技術(shù)規(guī)程中對消防的要求，而且使交通運輸更為流暢； 6) 廠區(qū)的平坡式豎向布置不僅滿足場地的排水要求，更減少了場地的土石方量，節(jié)省投資； 7) 雖然擬建場地狹小，但總平面的布置完全可以滿足本期工程二爐一機的建設(shè)和施工的需要，同時在汽機房 擴建端留有擴建的條件。 期工程總平面布置 二期工程廠區(qū)平面布置進行二個方案的布置，同時在二個方案中的同一模塊可以互換，由于電氣模塊是利用原有電氣系統(tǒng)，化水模塊是利用一期工程化水模塊，故二期工程的平面布置主要是圍繞主廠房模塊和輸煤模塊的變化去布置，現(xiàn)將二個布置方案分別論述如下： 方案一主要特點： 1 25 兆瓦高背壓前置汽輪發(fā)電機組、 2 220 噸 /時摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐，、主廠房四列式外煤倉布置，煤場貯煤。 主廠房模塊布置在被拆除的原主廠房區(qū)域，距原有主廠房西側(cè) ，方便新建主廠房施工。主廠房固定 端朝西， A 排朝北，外煤倉布置，同時預留再建一臺發(fā)電機組的條件。 - 11 - 輸煤模塊布置在廠區(qū)的西部，采用煤常貯煤?？紤]新老廠房分別上煤，新建一段輸煤棧橋從老主廠房的東側(cè)進入原有煤倉間給煤；運煤鐵路考慮二條鐵路運煤，一條將原有卸煤溝上的卸煤鐵路延長，另一條從該鐵路干線上引接，新建一條鐵路作為作為南區(qū)輸煤的卸煤線，有利于運煤的組織管理。 各模塊的標高確定，根據(jù)火力發(fā)電廠總圖運輸設(shè)計技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，結(jié)合本工程的地形情況，本工程的豎向布置主要采用平坡式布置方式，局部有小的階梯布置方式；主廠房模塊標高均為 ，輸煤 模塊標高為 。 方案分析： 1）主廠房模塊的布置充分利用拆除場地并考慮留有擴建的條件，新建主廠房與原有主廠房西側(cè)脫開 布置既滿足了新建主廠房基礎(chǔ)與原有管廊基礎(chǔ)的碰撞又有利于新建主廠房的施工； A 排朝北，有利于電氣出線和熱網(wǎng)出線，使電氣出線和熱網(wǎng)出線更為通暢，且建筑角度上與原有廠房更協(xié)調(diào)統(tǒng)一；另外，外煤倉的布置使輸煤棧橋更為短捷； 2）考慮新老廠房分別上煤，新建一段輸煤棧橋從老主廠房的南側(cè)進入原有煤倉間給煤，可以保證新老廠房上煤互不影響，且有利于過渡。 3）化水模塊利用一期工程已建成的設(shè)施，減少 占地和重復建設(shè)，節(jié)省投資； 4）廠區(qū)的主體平坡式豎向布置和局部小階梯布置的結(jié)合，不同模塊的標高不同，不僅滿足場地的排水要求，更減少了場地的土石方量，節(jié)省投資； 5）輸煤模塊采用煤場貯煤，充分利用原有設(shè)施，可節(jié)省投資； 6）雖然擬建場地狹小，但總平面的布置完全可以滿足二期工程 2 爐 1 機的建設(shè)和施工的需要，同時還留有繼續(xù)擴建 1 機的條件。 方案二： 1 25 兆瓦高背壓前置汽輪發(fā)電機組、 2 220 噸 /時摻燒高爐煤氣燃煤鍋爐，主廠房四列式外煤倉布置、輸煤筒倉貯煤 。 該方案主廠房布置與方案一相同，只是由于輸煤模塊采用儲煤筒 倉，可以減少儲煤用地，有利于周圍生產(chǎn)環(huán)境的改善，但投資會相應有所增加。 另外，由于輸煤地下卸煤溝的運煤鐵路從東至西要穿越新建爐后，對爐后布置有很大影響，在布置上考慮拉開電除塵器與引風機室之間的距離，利用煙道的凈空（大于 使運煤鐵路安全通過； - 12 - 從以上二個方案的布置來看，方案一的布置在電氣和熱網(wǎng)出線、工藝流程、廠區(qū)布置的整體美觀、擴建條件等方面與二方案基本相同，但方案一在輸煤系統(tǒng)及其施工條件和投資方面優(yōu)于方案二，故本期工程推薦方案一。 機方案 有機組概況 *第一發(fā)電廠中央 電站始建于 1917 年，建國后歷經(jīng)數(shù)次擴建和改造，現(xiàn)有裝機規(guī)模為 11 臺中溫中壓鍋爐， 3 臺汽輪發(fā)電機組， 14 臺汽動鼓風機。 1) 鍋爐 中央電站鍋爐房內(nèi)現(xiàn)有 7 臺 130 噸 /時摻燒高爐煤氣的中壓煤粉鍋 爐， 2 臺 130 噸 /時摻燒高爐煤氣的中壓燃油鍋爐， 2 臺 100 噸 /時摻燒高爐煤氣的中壓燃油鍋爐，共計 11 臺，鍋爐總蒸發(fā)量 1370 噸 /時。鍋爐參數(shù)見表 4 中央電站現(xiàn)有鍋爐設(shè)備一覽表 表 4爐編號 鍋爐型式 蒸發(fā)量 (噸 /時 ) 蒸汽壓力 (兆帕 ) 蒸汽溫度 ( ) 燃料 投產(chǎn)時間 1 煤粉爐 130 25 煤 煤粉爐 130 10 煤 煤粉爐 130 10 煤 煤粉爐 130 10 煤 煤粉爐 130 10 煤 煤粉爐 130 10 煤 煤粉爐 130 10 煤 油爐 130 10 重油 油爐 130 10 重油 0 油爐 100 10 重油 1 油爐 100 10 重油 ) 汽輪發(fā)電機組 中央電站發(fā)電機室內(nèi)現(xiàn)有 1 臺 25 兆瓦單抽式汽輪發(fā)電機組，抽汽壓力為 帕； 1 - 13 - 臺 16 兆瓦凝汽式汽輪發(fā)電機組； 1 臺 12 兆瓦雙抽式汽輪發(fā)電機組，抽汽壓力分別為 帕。汽輪發(fā)電機組參數(shù)見表 4 中央電站現(xiàn)有汽輪發(fā)電機設(shè)備一覽表 表 4組編號 1 3 4 汽輪機型號 25100/定功率 (兆瓦 ) 25 16 12 最大功率 (兆瓦 ) 30 18 15 進汽壓力 (兆帕 ) 汽溫度 ( ) 400 400 400 最大進汽量 (噸 /時 ) 260 30 凝汽量 (噸 /時 ) 110 70 50 投產(chǎn)時間 ) 汽動鼓風機 中央電站鼓風機室內(nèi)現(xiàn)有 5 臺 2700 米 3/分、 1 臺 3000 米 3/分、 4 臺 4250 米 3/分、 3臺 6000 米 3/分、 1 臺 7000 米 3/分汽動鼓風機，共計 14 臺。汽動鼓風機參數(shù)見表 4 中央電站現(xiàn)有汽動鼓風機設(shè)備一覽表 表 4組編號 鼓風量 (米 3/分 ) 額定進汽量 (噸 /時 ) 進汽壓力 (兆帕 ) 進汽溫度 ( ) 凝汽量 (噸 /時 ) 投產(chǎn)時間 2 2700 36 00 30 1956 4 4250 63 00 55 4250 63 00 55 4250 63 00 55 3000 47 71 40 2700 36 00 30 2700 36 00 30 0 2700 36 00 30 1 2700 36 00 30 2 4250 63 00 55 3 6000 105 10 90 4 6000 105 10 90 5 6000 105 10 90 - 14 - 16 7000 155 10 135 現(xiàn)有機組汽平衡 根據(jù)現(xiàn)有蒸汽負荷情況，全廠現(xiàn)有機組汽平 衡見表 4 全廠現(xiàn)有機組汽平衡表 表 4 別 項 目 單位 數(shù) 值 鍋爐新蒸汽 10 1 7 號煤粉爐蒸發(fā)量 7130 t/h 910 8 9 號油爐蒸發(fā)量 2130 t/h 260 10 11 號油爐蒸發(fā)量 2100 t/h 100 合計 t/h 1370 機組用汽 00 1 號汽輪機進汽量 t/h 260 3 號汽輪機進汽量 t/h 號汽輪機進汽量 t/h 55 5 臺 2700 汽動鼓風機進汽量 536 t/h 180 1 臺 3000 汽動鼓風機進汽量 147 t/h 47 4 臺 4250 汽動鼓風機進汽量 463 t/h 252 機組用汽 00 3 臺 6000 汽動鼓風機進汽量 3105 t/h 315 1 臺 7000 汽動鼓風機進汽量 1155 t/h 155 溫減壓器用汽量 t/h 汽損失 t/h 6 合計 t/h 1370 外供 *生產(chǎn)生活用汽 50 1 號汽輪機抽汽量 t/h 150 溫減壓器供汽量 t/h 53 合計 t/h 203 外供 *生產(chǎn)生活用汽量 t/h 200 汽水損失 t/h 3 合計 t/h 203 從表中可以看出，目前 *第一發(fā)電廠中央電站機爐運行匹配，全廠蒸汽基本平衡。 造方案 中央電站現(xiàn)有機組大部分為五、六十年代產(chǎn)品，現(xiàn)已超期服役，設(shè)備嚴重老化。 - 15 - 部分鍋爐汽包裂紋嚴重，出力不能達到額定負荷。汽輪機設(shè)備陳舊，效率低，且進汽壓力和溫度不能達到額定值，能耗指標高，發(fā)電煤耗高達 克 /千瓦時，鼓風能耗高達 克 /千米 3。 中央電站現(xiàn)有 4 臺燃油鍋爐，每年消耗大量重油。重油作為重要的石油化工原料，如此白白的燃燒掉，既不符合我國的能源利用政策，也增加了運行成本。 目前， *正實施大規(guī)模的高爐改造，改造后高爐產(chǎn)生的高爐煤氣將大量增加，電廠現(xiàn)有鍋爐僅能摻燒一小部分高爐煤氣。如不對中央電站實施技術(shù)改造，大部分的高爐煤氣向大氣排放，浪費了能源，嚴重污染了環(huán)境。 綜上所述，為適應 *現(xiàn)代化發(fā)展的需要，對中央電站進行技術(shù)改造勢在必行。通過技術(shù)改造，達到如下目的： 1) 改善設(shè)備狀況，提高安全性和可靠性，減少能耗，提高經(jīng)濟性。 2) 全廠不燒油。 3) 將高爐煤氣全部用作鍋爐燃料，實現(xiàn)零排放，有效利用潔凈能源，減少對環(huán)境的污染。 根據(jù) *第一發(fā)電廠現(xiàn)有機組的情況，為滿足 *高爐總體改造規(guī)劃的需要，中央電站鍋爐改造工程分兩期實施：一期工程利用低熱值高爐煤氣實現(xiàn)全廠不燒油；二期工程對現(xiàn)有設(shè)備進行改造，“以大代小”，降低能耗，改善環(huán)境質(zhì)量。 機方案 根據(jù) *生產(chǎn)需要，以及中央電站鍋爐改造工程的建設(shè)規(guī)模，選用如下兩個裝機方案進行比較： 方案一：采用 2 臺 背壓式汽輪發(fā)電機組配 2 臺 220 噸 /時煤氣鍋爐和2 臺 220 噸 /時摻燒煤氣燃煤鍋爐。 方案二：采用 4 臺 背壓式汽輪發(fā)電機組配 2 臺 220 噸 /時煤氣鍋爐和 2 臺 220 噸 /時摻燒煤氣燃煤鍋爐。 所選汽輪機運行參數(shù)見表 4 - 16 - 兩種裝機方案汽輪機主要參數(shù)表 表 4輪機型號 定功率 (兆瓦 ) 25 12 進汽壓力 (兆帕 ) 汽溫度 ( ) 535 535 額定進汽量 (噸 /時 ) 420 225 排汽壓力 (兆帕 ) 汽 溫度 ( ) 410 410 額定排汽量 (噸 /時 ) 415 210 兩種裝機方案比較如下： 1) 兩種機型均能滿足中壓參數(shù)蒸汽流量要求，按分期建設(shè)， 2 臺 220 噸 /時鍋爐蒸發(fā)量能夠滿足 25 兆瓦高背壓機組的進汽需要，但不能滿足 2 臺 12 兆瓦高背壓機組的進汽需要。 2) 方案二新上 2 臺 12 兆瓦高背壓機組，工程投資比方案一大，并且 2 臺機的母管需相互連接，汽水系統(tǒng)也比方案一要復雜。 3) 方案一汽機房占地需 4 5 個柱距，而方案二汽機房占地需 7 8 個柱距，工程占地方案二比方案一大。 綜上所述，結(jié)合工程建設(shè)場地情況本工程選用裝機方案一。 期工程裝機方案 本期新建二臺 220噸 /時燃高爐煤氣鍋爐，配置一臺 25兆瓦高背壓式汽輪發(fā)電機組，背壓排汽作為現(xiàn)有機組新蒸汽，取代現(xiàn)有 4 臺 130 噸 /時燃油鍋爐和 3 號汽輪發(fā)電機組。建成后，全廠徹底實現(xiàn)不燒油， *高爐產(chǎn)生的高爐煤氣全部作為鍋爐燃料。 鍋爐改造工程一期建成后全廠汽平衡見表 4 - 17 - 一期工程建成后全廠汽平衡表 表 4 別 項 目 單位 數(shù) 值 高壓鍋爐新蒸汽 40 2 臺煤氣爐蒸發(fā)量 2220 t/h 440 高壓機組用汽 35 1 臺 25 兆瓦背壓機進汽量 t/h 438 新汽損失 t/h 2 合計 t/h 440 中壓蒸汽 10 1 7 號煤粉爐蒸發(fā)量 7130 t/h 910 1 臺 25 兆瓦背壓機排汽量 t/h 438 合計 t/h 1348 中壓機組用汽 00 1 號汽輪機進汽量 t/h 260 4 號汽輪機進汽量 t/h 臺 2700 汽動鼓風機進汽量 536 t/h 180 1 臺 3000 汽動鼓風機進汽量 147 t/h 47 4 臺 4250 汽動鼓風機進汽量 463 t/h 252 3 臺 6000 汽動鼓風機進汽量 3105 t/h 315 1 臺 7000 汽動鼓風機進汽量 1155 t/h 155 溫減壓器用汽量 t/h 水損失 t/h 6 合計 t/h 1348 低壓蒸汽 50 1 號汽輪機抽汽量 t/h 150 溫減壓器供汽量 t/h 53 合計 t/h 203 外供 *50 外 供 *生產(chǎn)生活用汽量 t/h 200 汽水損失 t/h 3 合計 t/h 203 從汽平衡表中可以看出： 1) 電廠機爐運行匹配，蒸汽保持平衡； 2) 新建 25 兆瓦背壓機組，排汽作為現(xiàn)有中壓機組新蒸氣，同時 3 號機即 18 兆瓦凝汽機組停運； 3) 8 11 號燃油鍋爐全部停運，實現(xiàn)全廠不燒油。 - 18 - 鍋爐改造工程一期主要設(shè)備技術(shù)規(guī)范如下： 1) 鍋爐（杭州鍋爐廠） 額定蒸發(fā)量： 220 噸 /時 過熱蒸汽壓力： 帕 過熱蒸汽溫度： 540 鍋筒工作壓力： 帕 給水溫度： 158 熱風溫度： 286 排煙溫度： 160（煤氣加熱器出口煙氣溫度） 鍋爐設(shè)計熱效率： 88% 2) 汽輪機 型號： 轉(zhuǎn)速： 3000 轉(zhuǎn) /分 額定功率： 25 兆瓦 進汽參數(shù)： 帕 535 額定進汽量： 420 噸 /時 排汽參數(shù)： 帕 410 額定排汽量： 415 噸 /時 3) 發(fā)電機 型號： 額定功率： 30 兆瓦 額定電壓： 10500 伏 額定轉(zhuǎn)速： 3000 轉(zhuǎn) /分 額定功率因數(shù)： 卻方 式：空氣冷卻 期工程裝機方案 - 19 - 按照 *高爐改造規(guī)劃的要求，中央電站鍋爐改造工程一期建成后，下一步實施中央電站鍋爐改造工程二期的建設(shè)，即：拆除 4 臺燃油鍋爐， 3 7 號煤粉鍋爐， 3、 4 號汽輪發(fā)電機組，利用中央電站原有主廠房位置，新建 2 臺 220 噸 /時摻燒高爐煤氣 (10%)的高溫高壓燃煤鍋爐，配置一臺 25 兆瓦背壓式汽輪發(fā)電機組，背壓排汽作為中壓機組的新蒸氣。并根據(jù) *生產(chǎn)的需要，僅保留部分汽動鼓風機。 根據(jù) *生產(chǎn)需要，鍋爐改造工程二期擬定如下二個裝機方案： 方案一： 2 臺 220 噸 /時 高溫高壓摻燒高爐煤氣煤粉鍋爐配 1 臺 背壓式汽輪發(fā)電機組。 方案二： 2 臺 22