高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程初步可行性研究報告

說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 1 頁 燃氣熱電聯(lián)產(chǎn) 擴建工程 初步可行性研究報告 (4 350 燃氣供熱機組 ) 說明書 1 概 述 大唐國際 高井熱電廠是中國大唐集團公司唯一在京電廠，大唐國際發(fā)電股份有限公司全資電廠，地處北京市最西部的門頭溝區(qū)與石景山區(qū)交界處，總裝機 660建于 1959年，是全國最早按照擴大單元集中控制的火力發(fā)電廠， 1974年 6臺機組全部竣工投產(chǎn)。曾被譽為“電力工業(yè)戰(zhàn)線上的一面旗幟”。作為北京地區(qū)主力熱電廠，北京電網(wǎng)骨干電源支撐點和重要熱源點的高井熱電廠至今已運行了 50 年。高井熱電廠是首都電網(wǎng) 220千伏和 110千伏并聯(lián)點的通道，供熱面積 超過 1300萬 平方米 。 自 2003 年以來，大唐國際發(fā)電股份有限公司先后投入 17 億元資金對高井熱電廠進行供熱改造和 脫硫、脫硝、布袋除塵、煤棚封閉等環(huán)保綜合治理。截止 2007年底， 高井熱電廠所有環(huán)保設備全部投入運行，成 為國內(nèi)第一家完全實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。環(huán)保排放指標全部達到北京市鍋爐大氣污染物排放標準，兌現(xiàn)了履行社會責任的承諾。 隨著國家“節(jié)能減排”的政策和北京市新的環(huán)保排放標準的頒布實施 ， 高井熱電廠 于 “十二五” 期間 擴建熱電聯(lián)產(chǎn)機組，確保穩(wěn)定供熱。 隨著北京市逐步向國際化大都市 邁進，集中供熱要求日益強烈。根據(jù)北京市熱力公司的供熱規(guī)劃統(tǒng)計，目前北京市 (城八區(qū) )集中供熱需求量約 5 億 平方米 ，而能滿足集中供熱的僅為 平方米 ，供熱缺口相當大。 針對石景山地區(qū)，待開發(fā)面積很大，特別是首鋼搬遷以及地塊發(fā)展方向規(guī)劃和環(huán) 境影響等各方面綜合因素，其熱負荷增長速度將會非常迅速。目前，京西沿線熱負荷增長速度約為每年 800 1000萬 平方米 ，高井熱電廠現(xiàn) 1300萬 平方米 的供熱能力已遠遠不能滿足熱負荷需求。 隨著北京地區(qū)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，北京地區(qū)高峰用電需求接近 14240逐年增加，周邊電廠只能提供 3870源支撐。外受電比例已達 2/3，接近 70%的電力靠 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 2 頁 遠距離輸電方式送達北京負荷中心，這對北京的供電安全極為不利。 高井熱電廠擴建工程全部竣工投產(chǎn)后，增加了北京電網(wǎng)主力發(fā)電機組，減少了北京地區(qū)外受電比例，改善了北京電力供需平衡， 加強了受端電網(wǎng)電源支撐，提高了北京供電可靠性，同時增強了抵御自然災害和突發(fā)事件的能力。 高井熱電廠 擴建 工程計劃分二期建設，計劃一期 4臺 350012年 初投入使用 。 二期在廠區(qū)西南側(cè) 規(guī)劃 建設 2臺 350 任務依據(jù)和工作概況 任務的來源及編制依據(jù) (1) 大唐國際發(fā)電 股份 有限公司委托書 (2) 火 力發(fā) 電廠初步可行性研究 報告 內(nèi)容深度規(guī)定 53743) 火電工程限額設計參考造價指標 (2008年水平 ) (4) 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程 (5) 燃氣 蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠設計規(guī)定 5174 初步可行性研究主要設計原則 廠區(qū)總布置 總平面布置方案為：在 石景山區(qū) 高井熱電廠 新購置的 160畝地布置 4 350組。該處緊鄰 高井熱電廠 ，與該廠僅一墻之隔。要充分考慮直接空冷對氣象要素的要求 。 本期按 4 350行總平面布置方案設計。 現(xiàn)有廠區(qū)規(guī)劃 2 350 熱機專業(yè) 按 4 350冷 或水冷 機組考慮，根據(jù)需要同步 建設 脫硝 裝 置 。落實熱負荷，進行裝機方案研究。 主廠房結(jié)構(gòu)按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)考慮。 化學水處理系統(tǒng) 根據(jù)高碑店污水處理廠二級排放水供水， 按 廠內(nèi)深度處理考慮設計水處理系統(tǒng)。 電氣部分 應根據(jù)電力負荷的發(fā)展趨勢，論述電廠的作用和建設的必要性。出線電壓按 220機組的出線方案提出推薦意見。電氣主接線方案應根據(jù)電廠接入系統(tǒng)方案確定。 供水排水系統(tǒng) 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 3 頁 電廠冷卻系統(tǒng)按高碑店污水處理廠二級排放水供水，廠內(nèi)深度處理考慮，官廳水庫水備用，分析推薦供水方案，冷卻系統(tǒng)按直接空冷 或 水冷 考慮。 環(huán)境保護 根據(jù)全廠污染物排放情況進行計算，落實本期工程污染物減排量及北京市環(huán)保標準的要求。 機組年利用小時數(shù) 年發(fā)電利用小時數(shù)暫按 4000 小時計算。 技術經(jīng)濟 投資估算按 2008年指標 主廠房部分按類似工程的指標，主廠房以外按各專業(yè)提供的資料進行估算和分析。 建設輪廓進度為 2010 年 10月 1日開工， 2012 年 6月 1日第一臺機組投產(chǎn)， 2012年 10月 1日 第 二臺機組投產(chǎn)。 20個月第一臺機組投產(chǎn)發(fā)電，總工期 24個月。 原電廠概況 電廠規(guī)模及機組狀況 電廠規(guī)模 高井熱電廠地處北京市石景山區(qū)，距市中心約 30京津唐電網(wǎng)負荷中心，是保證北京安全供電的重要電源支撐點，也是北京市集中供熱，解決北京市西部小鍋爐環(huán)境污染的供熱中心。電廠始建于 1959年， 1974年全部竣工，總裝機容量 660三期建成，包括 6 臺 110汽式汽輪發(fā)電機組和 8 臺高溫高壓燃煤鍋爐。機爐具體配置如下： 1、 2 號 110輪發(fā)電機組，配 1 220t/h 高溫高壓煤粉鍋爐，兩爐一機； 3 110輪發(fā)電機組，分別配 5 410、 430t/h 高溫高壓煤粉鍋爐，一爐一機； 機組狀況 (1) 鍋 爐 型式：單汽包、自然循環(huán)、固態(tài)排渣煤粉爐；鍋爐原始設計參數(shù)如下： 名 稱 15額定蒸發(fā)量 (t/h) 220 410、 430 主蒸汽壓力 (蒸汽溫度 ( ) 540 540 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 4 頁 效率 (%) 90 90 每臺爐小時耗煤量 (t/h) 州 )同 ) 州 )同 ) (2) 煙 囪 1爐煙氣經(jīng)一個公用的煙囪排放， 5、 6 號爐公用一個煙囪， 7、 8 號爐公用一個煙囪，煙囪高 120 米，出口內(nèi)徑 6米。 (3) 供熱改造工程工程實施后，機組改為熱電聯(lián)產(chǎn)單抽凝汽式汽輪發(fā)電機組，每一臺機組熱經(jīng)濟指標： 1） 全年供熱量 105） 全年發(fā)電量 109h 3） 供熱標準煤耗 J 4） 供電煤耗 398g/h 5） 發(fā)電熱效率 6） 全廠熱效率 2005年 供熱改造工程 完成 后，全廠 6 110中按 4 臺機組帶基本熱負荷和 2 臺帶尖峰熱負荷設計，全廠額定供熱量為2512GJ/h(600h)。 原有電廠燃料來源 根據(jù)電廠實際燃煤為大同、朔州等地的煤。電廠提供的典型的煤質(zhì)如下： 項 目 單位 朔州煤 大同煤 低位發(fā)熱量 J/到基灰份 水份 燥無灰基揮發(fā)份 原有電廠水源 原有循環(huán)水及工業(yè)水的補水水源取自永定河引水工程渠道，永定河引水渠距電廠 區(qū)及生活區(qū)生活用水使用距電廠約 3源地共有 4眼深井，并建有二條 鋼管，專給高井熱電廠供水。但由于北京地區(qū)地下水位下降，高井熱電廠又在廠區(qū)附近打了兩眼深井，供廠區(qū)及生活區(qū)生活用水 。 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 5 頁 原有電廠交通運輸 鐵路：電廠鐵路專用線在豐沙線三家店站已經(jīng)接軌。 公路：廠址東南側(cè)排洪溝的東 側(cè)為電廠路， 該路東北連石門公路 ，西南通雙峪路。并連接石景山發(fā)電廠和高井熱電廠。廠址西南側(cè)有雙峪路， 該路西北通石門公路 ，西南通阜石路。雙峪路、 石門公路為二級公 路 。廠址外部交通十分方便。目前廠區(qū)內(nèi)已有完整的道路系統(tǒng)，電廠的主干道已與市區(qū)主要干道相接。 原有電廠大氣污染排放狀況 高井熱電廠從 2002 年開始進行了環(huán)保綜合治理，各項環(huán)保指標均達到了國家排放標準，煙塵排放濃度截至 2007年底已全部 滿足北京市地方標準 39爐污染物綜合排放標準 時段的排放限值， 2008 年上半年完成了脫硝系統(tǒng)改造，全廠煙氣污染物排放濃度均可滿足北京市排放標準 時段的排放限值。 原有電廠灰及灰渣處理 高井熱電廠全廠 8 臺爐的除塵器全部改為布袋除塵器，灰渣處理方法如下： 輸送方式 飛灰封閉式正壓氣力輸送至貯灰?guī)欤粻t渣為水力至脫水渣倉，水為循環(huán)使用 貯存方式 封閉式貯灰?guī)?、渣倉儲存，汽車外運至綜合利用用戶 綜合利用及處理 方式 廠內(nèi)原設有干灰分選設備，灰渣均由專門粉煤灰公司統(tǒng)一包銷用于 建工建材。 原有電廠總體布置 高井熱電廠現(xiàn)有裝機容量 6 110爐 8臺。自 1961年到 1974年陸續(xù)建成投產(chǎn)。電廠廠區(qū)用地約 31 主廠房布置在廠區(qū)中央部位。汽機房，固定端朝東南，擴建端朝西北，鍋爐房朝西南。 110220外配電裝置布置在主廠房東北側(cè)。煤場及卸煤設施布置在主廠房西南側(cè)。輔助、附屬生產(chǎn)建筑布置在主廠房固定端東南面。廠區(qū)總平面布局呈三列式布置。電廠廠前區(qū)、主要出入口布置在廠區(qū)東南側(cè)。 項目建設的必要性 (1) 北京市供熱的迫切需求。 (2) 優(yōu)化電力結(jié)構(gòu) (淘汰小機組，建設高參數(shù)大容量供熱機組 )，促進電力節(jié)能降耗的需要。 (3) 減少污染物排放的需要。 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 6 頁 (4) 提高北京電網(wǎng)電壓支撐以及滿足京津唐電網(wǎng)負荷不斷增長的需要。 (5) 節(jié)約水資源的需要。 (6) 美化城市景觀，建設和諧社會，改善附近居民生活的需要。 (7) 土地資源利用的需要。 (8) 循環(huán)經(jīng)濟的需要。 (9) 保持區(qū)域經(jīng)濟增長的需要。 研究工作的主要工程設計目標 (1) 選擇 350熱機組最大限度的節(jié)約能源消耗，提高機組整體效率。 (2) 采用國際先進環(huán)保技術，環(huán)保排放標準要優(yōu)于歐洲現(xiàn)行標準，達到北京市地方標準要求 。 (3) 使用城市再生水，最大限度的節(jié)約北方地區(qū)現(xiàn)已十分緊缺的水資源。采用直 接空冷技術，最大限度的節(jié)約水資源。 工業(yè)廢水、生活污水經(jīng)過廠內(nèi)深度處理，實現(xiàn)循環(huán)使用，做到污水“零排放”。 (4) 選擇使用當前世界上最先進的自動化控制系統(tǒng)，最大限度的體現(xiàn)科技含量 。 (5) 控制噪聲污染，設備選型要采用超低噪聲設備，完善防噪措施，實現(xiàn)廠界噪聲達標。 (6) 符合城市總體規(guī)劃，精心設計，在滿足建設用地需求下，合理利用土地資源，減少 用地。 (7) 建筑設計上要體現(xiàn)美學理念，建筑新穎，更多的體現(xiàn)現(xiàn)代建筑的風格，達到與周邊地區(qū)和諧。 (8) 滿足社會需要，承擔社會責任，提供清潔電力，提高首都電網(wǎng)安全可靠性。 (9) 緩解北京西部地區(qū)集中供熱的供需矛盾，提供經(jīng)濟、環(huán)保、安全熱源，創(chuàng)建美好生活。 (10) 廠區(qū)總平面布置在建廠條件可行的條件下優(yōu)化工程方案，認真分析不同建廠條件和不同方案對投資和運行費用的影響，以成本最低為原則。 根據(jù)以上設計目標，我們提出本工程的總目標為：把本工程建設成為綠色環(huán)保型 城市 示范 電廠。 研究范圍 按 初步可行性研究深度規(guī)定的要求，對本工程的基本建廠條件進行研究，包括 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 7 頁 水文氣象、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、 氣 源、廠區(qū)總平面布置、公路、環(huán)境保護、電力系統(tǒng)。并對接入系統(tǒng)、燃料運輸、廠區(qū)總平面布置、供水、供熱、環(huán)境保護等設計方案進行原則性闡述，提出初步投資估算和經(jīng)濟效益分析。 2 電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng) 概況 華北電網(wǎng)現(xiàn)狀 華北電網(wǎng)由京津唐電網(wǎng)、河北南部電網(wǎng)、山西電網(wǎng)、內(nèi)蒙西部電網(wǎng)和山東電網(wǎng)組成，供電區(qū)域包括北京、天津兩直轄市和河北、山西、山東三省及內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)。 截止 2008 年 ， 華北電網(wǎng)已 有 500電 站 79 座， 變壓器 151 臺， 總變電容量約 119660網(wǎng) 500路 229 條，線路總長 約 其中京津唐 電網(wǎng)已有 500 23座， 變壓器 52臺， 總變電容量約 44910 截止 2008 年 ， 華北電網(wǎng) 網(wǎng)調(diào)及各省調(diào)直調(diào)裝機容量達 電 (含抽水蓄能 )電 調(diào)裝機容量中直接接于500統(tǒng)的容量達 49090中京津唐 電網(wǎng) 直調(diào)裝機容量達 38219中火電36999電 1220調(diào)裝機容量中直接接于 5009960 2008 年 華北電網(wǎng)從東北電網(wǎng) 凈 受電 津唐電網(wǎng)向 山東 2008年華北電網(wǎng)最高發(fā)電負荷為 114020比增長 2008 年，華北 500網(wǎng)已形成以京津冀區(qū)域為受端負荷中心，以內(nèi)蒙西部電網(wǎng)、山西電網(wǎng)為送端，省網(wǎng)間西電東送有 11 回 500路 (不包括托克托、岱海、上都等直送線路 )的較堅強電網(wǎng)；山東電網(wǎng)電力供需基本自平衡，通過辛安聊城雙回 500 華北電 網(wǎng)內(nèi)主要電力走向為西電東送、北電南送。華北電網(wǎng)共有七個西電東送通道：內(nèi)蒙古電網(wǎng)外送通道由豐萬順雙回路、汗海沽源太平雙回路組成；托克托電廠外送通道由托克托渾源安定 (霸州 )4回路組成；山西電網(wǎng)外送通道由大房雙回、神保雙回、侯石單回、潞辛雙回共計 7 回組成。上都電廠承德的雙回500 在華北電網(wǎng)內(nèi)部，京津唐電網(wǎng)、河北南網(wǎng)、山西電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)和山東電網(wǎng)均已形成各自較強的 500干電網(wǎng)。山西電網(wǎng)以大同至運城的南北之間 500回 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 8 頁 線路組成華北電網(wǎng)西部縱向通道；河北南 網(wǎng)以保北至辛安的南北之間 500回線路組成華北電網(wǎng)中部縱向通道，并通過房保雙回向北延伸至京津唐電網(wǎng)；由京津唐電網(wǎng)的姜家營安各莊蘆臺濱海線路和河北南部的黃驊滄西武邑辛安線路逐漸形成華北電網(wǎng)南北之間的第三縱。華北電網(wǎng)“七橫三縱”主網(wǎng)架格局已初具規(guī)模。 到 2008年 底華北 電網(wǎng) 地理 接線 示意 如圖 北京電網(wǎng)現(xiàn)狀 北京電網(wǎng)位于京津唐電網(wǎng)的西部，除承擔為首都供電的任務外，還向相鄰的天津、唐山等相鄰的京津唐東部電網(wǎng)、河北省部分地區(qū)轉(zhuǎn)送西電東送電力，在京津唐電網(wǎng)中處于十分重要的地位 。 到 2008年底，北京電網(wǎng) 50022020京電網(wǎng)共有 11054座，變電容量 500電所 9座， 2205座。 北京 地區(qū)電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)電廠 19 座，裝機容量 中，電裝機容量 213水蓄能裝機容量為 800電裝機容量為 到 2008年底，北京地區(qū)累計供電量 去年同期的 整點最大負荷 去年整點最大負荷 瞬間最大負荷 去年瞬間最大負荷 隨著京津唐電網(wǎng)的不斷擴大和發(fā)展，北京電網(wǎng)原有的 500網(wǎng)結(jié)構(gòu)也在逐步發(fā)生變化，隨著 2008 年朝陽站、門頭溝站、興都站的投產(chǎn)，北京目前形成了昌平 順義雙回、順義 通州雙回、通州 安定單回、安定 房山單回、房山 門頭溝單回、門頭溝 昌平單回的 500網(wǎng)。中心城區(qū)有城北、朝陽、興都 3 個500由 500網(wǎng)上的兩個不同方向的樞紐站提供電源。 500網(wǎng)和區(qū)外有 8個聯(lián)絡通道，分別為張南 昌平雙回、大同二廠 房山雙回、房山 保北雙回、渾源 安定雙回、盤山電廠 通州單回、萬全 順義三回、太平 順義雙回、津北郊 安定單回。 目前北京 220網(wǎng)正常方式下斷開石呂雙回、苑老雙回、華營雙回、上清三回、東奧雙回，分為 5 個分區(qū)運行，分別為昌平 城北分區(qū)、城北 順義 通州分區(qū)、通州 安定分區(qū)、興都 房山 門頭溝分區(qū)、門頭溝 昌 平分區(qū)。正常方式下珠聶雙回備用和張家口電網(wǎng)斷開電磁環(huán)網(wǎng)，韓涿雙回備用和河北南網(wǎng)斷 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 9 頁 開電磁環(huán)網(wǎng)，安龍單回備用以滿足安定 220母線運行，龍河由霸州方向提供電源，大屯由安定方向提供電源，北京電網(wǎng)和廊坊南部電網(wǎng)斷開電磁環(huán)網(wǎng)，廊坊北部電網(wǎng)通過三河 北寺線路和北京電網(wǎng)保持聯(lián)系，薊北雙回備用和天津電網(wǎng)斷開電磁環(huán)網(wǎng)。 2008年北京電網(wǎng)接線圖如圖 電力市場預測 京津唐地區(qū)屬華北經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，目前京津唐電網(wǎng)電力供需基本平衡。預計今后十年，京津唐地區(qū)經(jīng)濟將繼續(xù)保持平穩(wěn)發(fā)展，用電量也將穩(wěn)定增長。 近年來，京津唐地區(qū)夏季持續(xù)高溫高濕天氣，使空調(diào)制冷負荷增勢迅猛，導致夏季負荷水平升高，出現(xiàn)夏、冬兩個用電高峰季。近 幾年， 京津唐電網(wǎng)最高供電負荷均出現(xiàn)在夏季。今后氣候?qū)╇娯摵傻挠绊憣⒃龃蟆?根據(jù)華北各地區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展目標，分析電網(wǎng)歷史情況、特別是 1990 年以來的用電量情況，對京津唐電網(wǎng)全社會用電量和發(fā)購電負荷進行了預測。根據(jù) 華北電網(wǎng)規(guī)劃負荷預測 ， 2010年京津唐電網(wǎng)全社會用電量預計達 2710億 高發(fā)購電負荷預計達 42600京電網(wǎng)社會用電量預計達 426億 高發(fā)購電負荷預計達153002012 年京津唐電網(wǎng)全社會用電量預計達 3290 億 高發(fā)購電負荷預計達 52500京電網(wǎng)社會用電量預計達 950 億 高發(fā)購電負荷預計達17700津唐電網(wǎng)負荷發(fā)展預測見下表所示。 表 京津唐電網(wǎng)及北京電網(wǎng)用電量、負荷預測結(jié)果 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 全社會用電量 (247600 271000 298600 329000 353400 379700 408000 其中：北京 77000 85000 90000 95000 100000 105300 110800 最高發(fā)購電負荷 (38400 42600 47292 52500 56889 61646 66800 其中：北京 14200 15300 16600 17700 18700 19800 21000 裝機安排及電力平衡 電源建設情況 由于煤炭、水利等資源的限制，京津唐電網(wǎng)無法依靠本地區(qū)電源建設來滿足電網(wǎng)電力負荷的需求，從西部能源基地山西、內(nèi)蒙及西北地區(qū)接受電力來滿足本地區(qū) 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 10 頁 電力負荷的需求已成必然趨勢。 根據(jù)國家發(fā)改委 批準和列入優(yōu)選的電源項目 ，列出京津唐電網(wǎng) 2009 2015年 電源裝機安排見 表 示 。 表 京津唐電網(wǎng)電源項目 單位： 目 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 京津唐電網(wǎng)合計 5866 4591 1230 1596 750 1350 1198 (一 ) 水電 /蓄能 600 600 豐寧抽蓄 600 600 (二 ) 火電 5317 3417 980 300 1 大同三 期 1320 2 津東北郊供熱 660 3 北疆 1000 1000 4 唐山新區(qū)熱電 600 5 張家口熱電 300 300 6 宣化熱電 330 330 7 軍糧城五期 350 350 8 曹妃甸一期 600 9 首鋼自備 507 507 10 北塘熱電 330 330 11 天津南疆熱電 300 300 12 開灤煤矸石 600 (三 ) 其他電源合計 549 50 50 750 電機組 549 50 50 750 電力平衡 電力平衡原則 (1) 考慮到聯(lián)網(wǎng)效益，京津唐電網(wǎng)的備用容量按最高發(fā)電負荷的 18%計。 (2) 對于電源中的燃機、油機、小水電等按受阻容量計入。因各種原因不能按額定容量發(fā)電的機組的少發(fā)部分按受阻容量考慮，在平衡中扣除。 (3) 新投產(chǎn)機組當年不能完全發(fā)揮作用，在平衡中當年投產(chǎn)容量計入 1/3 1/2。 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 11 頁 (4) 凡電力直送京津唐電網(wǎng)的電廠，均計入京津唐電網(wǎng)平衡。 (5) 風電機組不參加電力平衡。 京津唐電力平衡 根據(jù)前面負荷預測和裝機安排，對京津唐電網(wǎng)作出相應的電力平衡。京津唐電網(wǎng)電力平衡結(jié)果見 表 表 京津唐電網(wǎng)的電力平衡 結(jié)果 單位： 號 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 最高發(fā)購電負荷 38400 42600 47292 52500 56889 61646 66800 2 需要發(fā)電裝機 45312 50268 55804 61950 67130 72742 78824 3 新增裝機容量 5866 4591 1230 1596 750 1350 1198 4 網(wǎng)對網(wǎng)送受電 4450 3150 3150 3150 3150 4150 4150 5 規(guī)劃從特高壓交流受電 0 0 500 500 1500 1700 4300 6 呼盟直流送唐山 0 0 0 4000 4000 4000 4000 7 外蒙直流送天津 0 0 4000 4000 4000 4000 4000 8 外蒙直流送霸州 (京津唐 ) 0 0 0 0 0 0 0 9 裝機盈虧 1131 215 689 7892 京津唐電網(wǎng)電力平衡結(jié)果顯示， 僅 計入發(fā)改委已核準的和 同意開展前期工作 的電源 項目， 考慮 從 蒙西電網(wǎng) 、山西電網(wǎng)、東北電網(wǎng)受電，扣除轉(zhuǎn)送山東電網(wǎng)和河北南部電網(wǎng)電力 后，并 考慮特高壓受電后，京津唐電網(wǎng)“十一五”后兩年電力基本平衡，進入“十二五”后， 2011 2013 年電力缺額 2008002014 年、 2015 年京津唐地區(qū)缺少裝機 57457892 北京電網(wǎng)電力平衡 北京 電網(wǎng)電力平衡結(jié)果見 表 由北京電網(wǎng)電力平衡可以看出，考慮北京電網(wǎng)中 發(fā)改委已核準的和 同意開展前期工作的電源， 2010 年北京電網(wǎng)裝機市場空間約122202012年北京電網(wǎng)有裝機空間約 143002015年有裝機空間 17000考慮從 500千伏電網(wǎng)和特高壓受電以滿足北京電網(wǎng)的負荷需求。 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 12 頁 表 北京 電網(wǎng)的電力平衡 結(jié)果 單位： 號 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 最高發(fā)購電負荷 14200 15300 16600 17700 18700 19800 21000 2 需要發(fā)電裝機 16756 18054 19588 20886 22066 23364 24780 3 新增裝機容量 0 300 600 0 600 600 0 4 年末可用裝機 5683 5833 6283 6583 6883 7483 7783 5 裝機盈虧 12221 14303 15881 接入系統(tǒng)方案 電廠本期 4 350組暫考慮以 220考慮 以 3 4回 220 具體方案待接入系統(tǒng)設計審查后確定。 系統(tǒng)對電廠的要求 電氣主接線 系統(tǒng)對電廠電氣主接線沒有特殊要求。 短路電流水平 電廠本期電氣設備短路水平可按不小于 50擇。 機組功率因數(shù) 建議電廠機組應具備滿負荷時功率因數(shù)在 相 ) 相 )運行的能力。 系統(tǒng)調(diào)峰對電廠的要求 要求機組在非供熱期調(diào)峰能力應不小于額定容量的 60%。 項目建設必要性 (1) 滿足北京電網(wǎng)負荷需求 京津唐電網(wǎng)是 華北電網(wǎng)的負荷中心之一，北京電網(wǎng)是京津唐電網(wǎng)中電力負荷發(fā)展較快的地區(qū)，隨著北京城市規(guī)模擴大，用電負荷的持續(xù)高速增長，加上本地電源 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 13 頁 建設受燃料運輸、水資源及環(huán)境等條件的制約，北京電力供需平衡問題越來越突出。根據(jù)北京電網(wǎng)電力平衡， 考慮北京電網(wǎng)中 發(fā)改委已核準的和 同意開展前期工作的電源， 2010 年北京電網(wǎng)裝機市場空間約 122202012 年北京電網(wǎng)有裝機空間約143002015年有裝機空間 17000因此，本工程的建設對改善北京的電力供需平衡，提高北京供電可靠性，改善地區(qū)供電質(zhì)量均具有積極意義。 (2) 滿足北京地區(qū)供熱的需要 本工程的建成投產(chǎn)， 滿足市區(qū)中心西部及海淀、石景山、門頭溝地區(qū)的供熱需求， 符合國家“熱電聯(lián)產(chǎn)”政策 。 (3) 為北京電網(wǎng)提供必要的電壓支撐 隨著北京城市規(guī)模擴大，用電負荷的持續(xù)高速增長，加上本地電源建設受燃料運輸、水資源及環(huán)境等條件的制約，北京電力供需平衡問題越來越突出。從 1980年開始，北京地區(qū)的電力供應不能滿足地區(qū)需要，逐步擴大從區(qū)外受電，而且受電比重越來越高。 1990 年，北京的外受電比例在 30%左右，為了保證北京的供電安全，加強了電網(wǎng)建設，形成了 220網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并開始建 設 500絡接受西部電力；2000 年，北京電的外受電比例達到了 60%左右，為了保證北京的供電安全，繼續(xù)加強 500網(wǎng)建設，形成北京 500網(wǎng)，并且加強北京 500網(wǎng)與天津、河北南網(wǎng)等外區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)系，增強電網(wǎng)共同抵御大事故的能力；目前北京地區(qū)的區(qū)外受電比例已經(jīng)達到 2/3，接近 70%，在這種情況下，為了保證北京地區(qū)的供電安全，華北電網(wǎng)公司又進一步加強北京 500網(wǎng)與外區(qū)電網(wǎng)的聯(lián)系，形成京津冀 500網(wǎng)，并適當斷開北京部分 50000路電流，提高設備安全水平。 在北京地 區(qū)外區(qū)受電比例逐年增加的情況下，本工程的建設，增加北京電網(wǎng)的主力發(fā)電機組，這無疑對改善北京的電力供需平衡，加強受端電網(wǎng)電源支撐，提高北京供電可靠性，改善地區(qū)供電質(zhì)量均具有積極意義。 為滿足北京電網(wǎng)的安全穩(wěn)定供電的要求，在北京地區(qū)建設一定容量的支撐電廠是十分必要的。北京電網(wǎng)內(nèi)部電源支撐嚴重不足，在夏季大負荷期間更為突出。因此，在增加西電東送容量的同時，應相應增加北京電網(wǎng)的大電源支撐，特別在北京負荷中心周邊地區(qū)合理布局必要的大電源，本工程位于北京的負荷中心，其建設將增加北京電網(wǎng) 220統(tǒng)的大電源支撐，增加電 壓穩(wěn)定儲備，可有效地增加正常及事故情況下的受電能力，防止發(fā)生電壓崩潰和頻率崩潰。 (4) 滿足北京地區(qū) 環(huán)保 的需要 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 14 頁 本工程采用機組效率高、能源利用率高、環(huán)保指標高的大型燃氣 以提供清潔的電力、熱能，本工程的建設大大減少區(qū)域供熱小鍋爐房的建設，減少大大小小煙囪的建設，有利于改善城西地區(qū)的空氣質(zhì)量和城市景觀，有利于綠色北京建設。 因此，本工程的建設有利于優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)，提高本地區(qū)的供電可靠性，促進電力節(jié)能降耗減排，滿足北京電網(wǎng)負荷和供熱需求，更為受端系統(tǒng)提供無功電壓支撐、提高嚴重故障時 系統(tǒng)的支撐能力，因此該工程的建設是必要的。 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程初步可行性研究報告說明書北京國電華北電力工程有限公司第15頁辛安河南省益都山東省省徽安棗莊江 蘇沂蒙泰山華德鄆城聊城電廠聊城鄒縣長清濟南淄博淄川濱州省濰坊日照海嶗山萊陽黃海黃嘉祥運河汶上內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭呼和浩特陜西省河北省山東省渤海河北省山西省天津北京太原陽泉長治晉城運城邯鄲邢臺石家莊衡水保定滄州唐山秦皇島承德張家口達拉特永圣域?qū)幐駹柾锌送写笸S雁同神頭二廠侯村臨汾藺河邯峰至河南廉州霸州保北西柏坡吳莊濱海北郊安定房山昌平沙嶺子萬全順義盤山姜家營至高嶺神頭一廠渾源滄西蔚縣高新烏海運城安各莊清苑晉中榆社布日都汗海河曲榆社定洲吉蘭太德嶺準格爾霍州古交兆光王灘岱海承德上都潞城王曲黃驊滄東石北上安武鄉(xiāng)豐鎮(zhèn)豐泉城北 008年華北500步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 16 頁 榆管營蓮花池定福莊上莊懷柔至太平李遂順義北寺至三河昌平十三陵至張南東北郊太陽宮北三環(huán)北四環(huán)朝陽門孫河西沙屯清河知春里西直門八里莊高井電科院至萬全高麗營通州臺湖至北郊2 2 0 k V 變電所5 0 0 k V 變電所火電廠2 2 0 k V 線路5 0 0 k V 線路1 1 0 k V 變電所2 2 0 k V 電纜圖 例王四營華能老君堂左安門長椿街草橋王府井南苑安定大興蘆城白廟呂村張儀房山石景山西大望至京西至大同二廠燕化東風韓村河聶各莊至保北寶山榮華通州平谷三熱城北黃寺下莊八達嶺昆玉河奧運村紅軍營青云店閻村北垡頭密云朝陽興都回龍觀東升去淑陽草廠2 x 1 8 02 x 1 8 02 x 1 8 02 x 1 8 02 x 1 8 03 x 1 8 03 x 1 8 03 x 1 8 0門頭溝仁和至渾源至大屯至龍河京陽電廠鄭常莊4 x 1 8 0至薊縣至涿州至盤山圖 北京電網(wǎng) 2008 年現(xiàn)狀示意圖 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 17 頁 3 熱負荷 熱負荷現(xiàn)狀 西地區(qū)供熱現(xiàn)狀 目前北京市西部供熱主要以市政集中供熱、燃氣或燃煤鍋爐房為主。 北京市集中供熱西部管網(wǎng)運行系統(tǒng)為：高井熱電廠、石景山熱電廠作為西部管網(wǎng)的基本負荷熱源和雙榆樹供熱廠聯(lián)網(wǎng)運行。 近幾年來，北京市經(jīng)濟 、 建設迅猛發(fā)展，集中供熱負荷增長迅速，需求量遠大于實際供熱能力。北京市西部現(xiàn)有的集中供 熱熱源已全部達到最大出力。 隨著近些年來治理工作的力度加大，北京市城區(qū)目前基本已經(jīng)取消了 20 噸 /時以下的燃煤鍋爐房，目前市區(qū)西部還存在一些 20 噸 /時 以上燃煤鍋爐房。 針對這些鍋爐房的整合方案，目前相關部門已經(jīng)開始著手制定。其中有一部分肯定會由市政熱網(wǎng)來接納。 綜上所述，為了保障北京市的發(fā)展，實現(xiàn)北京市治理大氣污染的目標，有必要對西部現(xiàn)有熱源進行改、擴建，新建大型熱電聯(lián)產(chǎn)源點，積極發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，加強大型熱源支撐。 高井電廠供熱現(xiàn)狀 北京高井熱電廠始建于 1959年， 1974年全部竣工，安裝有 6臺 110汽式汽輪發(fā)電機組和 8臺高溫高壓燃煤鍋爐，總裝機容量 660滿足京西地區(qū)集中供熱需求，電廠在 2002 2004 年間將凝汽機組改造為采暖供熱機組， 現(xiàn)在 供熱面積 已超過 1300萬平方米。目前，京西沿線熱負荷增長速度約為每年 800 1000萬 平方米 ，供需矛盾很大，電廠的供熱能力已遠遠不能滿足熱負荷發(fā)展需求。 高井 熱 電廠實施擴建工程的必要性 隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展， 城市規(guī)模不斷擴大，相應的供熱需求增長非常迅速，同時也充分暴露了集中供熱熱源不足的問題。 2007 2008 采暖季北京市集中供熱西 部熱網(wǎng)中的高井熱電廠已經(jīng)處于最大出力狀態(tài)，并且電廠內(nèi)的備用機組也投入使用，這對整個供熱區(qū)域的用戶用熱安全極為不利。 北京城市總體規(guī)劃 (2004 )中對北京市中長期發(fā)展進行了詳細的說明。其中供熱需求發(fā)展規(guī)劃說明 :2000市供熱面積年均增加 3200萬平方米，年均增長 按照此種增長方式發(fā)展，到 2010 年全市城鎮(zhèn)供熱需求不低于 2020年達到 10億平方米。 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 18 頁 北京集中供熱管網(wǎng)已經(jīng)是全國最大的熱力管網(wǎng)，目前供、需存在嚴重的不平衡，集中供熱熱源點建設跟不上城市建設的發(fā)展 速度。一些沒有納入市政管網(wǎng)的地區(qū)還在建設區(qū)域供熱鍋爐，城市 建設的快速發(fā)展對集中供熱熱源需求極大。具體到北京西部，市政集中供熱面積預計到 2010 年以前將還要新增 2400 萬 平方米 ，到 2020 年要新增面積將達到近 1 億 平方米 。根據(jù)北京城市總體規(guī)劃，北京市域范圍內(nèi) 將構(gòu)建起“兩軸兩帶多中心”的城市空間結(jié)構(gòu)。規(guī)劃中的石景山區(qū)與門頭溝新城共同構(gòu)成城市西部發(fā)展帶的重要節(jié)點，是城市綜合服務中心之一，同時也是文化娛樂中心和重要旅游地區(qū)。因此根據(jù)北京西部地區(qū)的供熱現(xiàn)狀及首鋼搬遷后 8 平方公里需要集中供熱和未來發(fā)展規(guī)劃需要新的熱源 ，北京高井熱電廠作為目前西部地區(qū)主要熱源點之一，對其現(xiàn)有熱源進行擴建，新建大型熱電機組，這對實現(xiàn)市政發(fā)展規(guī)劃，改善地區(qū)環(huán)境質(zhì)量，節(jié)約能源都具有重要意義。 熱負荷分布 北京熱力集團初步規(guī)劃了高井熱電廠擴建供熱規(guī)模，主要供熱區(qū)域為北京城市中心區(qū)西部及海淀區(qū)、石景山區(qū)、門頭溝區(qū)。規(guī)劃的主要熱負荷是： 1) 替代規(guī)劃供熱區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有小鍋爐的熱負荷。 海淀區(qū)、石景山區(qū)、門頭溝區(qū)。目前該區(qū)域共有燃煤鍋爐房 165 座，燃煤鍋爐359 臺，年耗煤量為 噸，供熱面積 2857 萬平方米 (詳見表 1)。該熱負荷可以由 高井熱電廠新熱源替代。 表 1 燃煤鍋爐匯總表 行政區(qū)縣 燃 煤 面積 (萬 平方米 ) 住宅 (萬 平方米 ) 鍋爐房 (座 ) 鍋爐 (臺 ) 海淀 9 206 石景山 18 門頭溝 8 135 小計 65 359 2) 石景山區(qū)新規(guī)劃熱 負荷， 新增供熱面積 2000萬平方米。 3) 門頭溝區(qū)新規(guī)劃熱負荷 。 根據(jù)門頭溝新城城區(qū)的劃分及部分城區(qū)控制性詳細規(guī)劃，門頭溝新城 2012年 新增集中供熱面積 1200萬平方米，到 2020年總建筑面積為 2650萬平方米。 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 19 頁 4) 北京市中心區(qū)西部規(guī)劃熱負荷 。 包括海淀區(qū)在內(nèi)的北京中心區(qū)西部地區(qū)到 2010 年將新增供熱面積 2400 萬平方米。到 2020年要新增面積將達到近 1億 平方米 。 西部規(guī)劃供熱范圍預測圖 從上述可知，近期熱負荷總量達 8357萬平方米，遠期熱負荷總量可達 方米。北京市西部現(xiàn)有高井熱電廠和京能熱電有限公司以及一些燃煤小鍋爐總供熱能力僅 4057萬 平方米 ，由此可見高井熱電廠擴建是十分必要的。 本工程將為新增熱負荷 提供熱源。 目建設必要性 足北京地區(qū)供熱需求 根據(jù)北京市 四大熱電中心規(guī)劃 ， 高井熱電廠 擴建 熱電聯(lián)產(chǎn)機組，新機 組 建成后可提供 2100萬平方米 供熱面積 ，為北京市提供清潔的熱源支撐。 高井 五里坨地區(qū) 門頭溝地區(qū) 上地 現(xiàn)狀熱負荷區(qū)域 先期熱負荷區(qū)域 二期熱負荷區(qū)域 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 20 頁 目前，北京城市熱網(wǎng)中的熱電廠和尖峰鍋爐房均已達到設計負荷，供熱設施已經(jīng)超出力運行?，F(xiàn)在不僅缺少供熱發(fā)展所需的熱源，而且一旦某個熱電廠或鍋爐房的供熱設施出現(xiàn)問題，都會因熱源缺少而影響供熱，這種供熱方式存在很大風險。因此，高井熱電廠擴建工程可為北京西部增加一個安全、穩(wěn)定的熱源，緩解當前熱負荷供需緊張的矛 盾。 高能源利用水平，促進節(jié)能降耗減排 隨著國家對節(jié)能、環(huán)保的高度重視，提高能源利用率、發(fā)展高參數(shù)、大容量、高效率的發(fā)電機組已成為當今乃至今后火電機組的發(fā)展方向。利用高參數(shù)大容量機組 實現(xiàn) “節(jié)能減排”是目前供熱機組的發(fā)展方向。 目前國家制定了相應的政策，大力支持熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱。為實現(xiàn)我國能源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，提高能源的綜合利用率、實現(xiàn)節(jié)能減排、達到改善環(huán)境的目標，國家發(fā)改委、國家環(huán)保部等部委在關于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定（急計基礎 20001268號）中明確指出：“熱電聯(lián)產(chǎn)具有節(jié)約能源、改善環(huán) 境、提高供熱質(zhì)量，增加電力供應等綜合效益。熱電廠的建設是城市治理大氣污染和提高能源利用率的重要措施，是集中供熱的重要組成部分，是提高人民生活質(zhì)量的公益性基礎設施”。 采用燃氣 以發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，提高能源的利用率，緩解由燃煤發(fā)電引起的環(huán)保壓力，改善首都北京的大氣環(huán)境質(zhì)量。既可以滿足供熱需求，也可以達到環(huán)保的要求。 本工程建設規(guī)模 本 期 工程建設規(guī)模為 4 350燃機組成的燃氣 蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電供熱機組。工程建成 后，機組供熱能力 1086當于 934h)，折 合供熱面積約為 2100萬平 方 米。 熱介質(zhì)和參數(shù) 本工程供熱僅考慮采暖熱負荷。熱網(wǎng)供回水溫度暫按 130/70計算，熱網(wǎng)循環(huán)水量約 16000t/h。 4 燃料供應 燃料來源 本 工程 燃料采用陜京 三 線天然氣 (暫定 )。陜京第 三 條長輸天然氣管線的設計能力使每年輸送到北京市的天然氣將達到 150 170 億 該 管線最遲于 2010 年 年底投入商業(yè)運營。 大唐國際高井熱電廠燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)擴建工程 初步可行性研究報告 說明書 北京國電華北電力工程有限公司 第 21 頁 燃料分析資料 天 然氣成 分表如下 (摩爾百分比 )： 成分 23452 e 組 分 位發(fā)熱量 32720： 20條件下 ) 燃料消耗量 當燃用上述天然氣，天然氣的耗量見下表： 季節(jié) 指標 冬季采暖期 非采暖期 全年合計 每臺燃機小時耗氣量 (h) 82861 77544 有效利用小時數(shù) (h) 2880 1120 4000 4 臺燃機 耗氣量 ( 108、 20條件工況下的標準立方米； 2、 天然氣燃料的低位發(fā)熱量為 3、 非采暖期考慮機組起停、低負荷和老化因素，氣耗增加 10%。 5 建廠條件 廠址概況 大唐 高井熱電廠 擴建工程燃氣 聯(lián)合循環(huán) 機組 廠址 ， 位于北京市石景山區(qū) 高井熱電廠 廠區(qū)西側(cè)，距北京市區(qū)約 30 高井熱電廠 廠區(qū)東南隔鬼子山距石景山發(fā)電廠約 廠址 西南有永定河自西北向東南流過，距電廠約 其 間有石門公路及豐沙鐵路線 ，雙峪公路沿河與廠址相鄰， 高井熱電廠 北、東北方向有永 定河引水渠環(huán)繞 。