热电厂机组循环水余热利用工程可行性研究报告.doc
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1、 XXXX第三热电厂1(2)号机组循环水余热利用工程可行性研究报告中国XX集团技术经济研究院二 一 三 年 十二 月1目 录1 概述11.1 项目概况11.2编制依据11.3 项目必要性11.3.1 国家及地方政策支持21.3.2XX西南地区城市建设发展的需要31.3.3节能减排、降低能耗的需要31.3.4环境保护、和谐发展的需要31.4 简要工作过程41.5 主要技术原则41.6热电厂热泵余热利用技术简介41.6.1利用压缩式热泵回收乏汽余热技术41.6.2 利用吸收式热泵回收余热技术51.6.3 吸收式热泵62电厂现状92.1汽轮机及辅机92.1.1 汽轮机主要技术规范92.1.2 凝汽器
2、主要技术规范102.1.3 循环水泵主要技术规范102.2热网系统112.2.1 热网加热器主要技术规范112.2.2 热网循环水泵主要技术规范122.2.3 热网疏水泵主要技术规范122.2.4 热网系统实际运行参数122.3电厂水质分析(热网水、循环水)132.4 厂址条件142.4.1 厂址概述143 热负荷分析153.1 供热现状153.2 热网现状153.3 供热规划153.4 热负荷163.4.1 建筑热负荷指标164 方案综合比选174.1方案总体描述(见原则性热力系统图)174.1.1低温热源提取174.1.2高温热源制备174.1.3驱动高端热源174.2技术关键174.2.
3、1 热泵出水温度174.2.2 蒸汽驱动源184.2.3 乏汽冷却循环水184.3方案路线184.4 方案对比分析184.4.1 设计参数及影响发电对比194.4.2 主体设施及投资对比204.4.3经济分析对比214.5 推荐方案:293MW热泵机组224.5.1 热泵293MW机组优势224.5.2 确定热泵技术参数234.6效益分析254.6.1煤耗分析254.6.2节能效益分析254.6.3经济性分析254.7供热可靠性265 工程设想265.1 厂区总平面布置265.1.1 厂区总平面布置原则265.1.2 电厂坐标系统与高程系统275.1.3 厂区总平面布置275.1.4 交通运输
4、275.1.5 厂区管线综合布置285.1.6 拆迁工程285.2 热泵站内工艺295.2.1热水系统295.2.2循环水系统295.2.3蒸汽及疏水系统295.3 电气部分305.3.1电缆通道315.3.2 直击雷过电压保护315.3.3 接地315.4 热工自动化部分315.4.1热控设计范围315.4.2控制方式和控制水平325.4.3 电子设备间325.4.4 控制系统325.4.5现场设备335.4.6 电源335.5 热泵站布置335.6 建筑结构部分345.6.1 概述345.6.2 设计基本数据345.6.3 水、土腐蚀性及主要建筑材料345.6.4 主要建、构筑物的结构选型
5、及地基基础355.6.5抗震措施365.6.6 抗风措施365.7 采暖通风及空调375.7.1 设计范围375.7.2 设计原始资料375.7.3 采暖热源375.7.4 热泵站采暖通风375.7.5 空气调节385.8 消防、生产、生活给排水386 环境影响分析386.1环境影响分析及防治措施386.1.1 本项目环境影响分析386.1.2 噪声治理386.2 环境效益分析397 劳动安全与职业卫生397.1 劳动安全397.1.1 劳动安全危险因素397.1.2 防火407.1.3防电伤407.1.4 防机械伤害及防坠落伤害407.1.5 预期效果407.2 职业卫生417.2.1 职业
6、卫生危害因素417.2.2 防噪声及防振动417.2.3 预期效果418 工程项目实施条件及轮廓进度428.1 项目实施的条件428.1.1 施工总平面428.1.2 施工交通428.1.3 大件设备运输428.1.4 施工能源布置438.1.5 大型施工机具配备438.2 建设进度449 主要设备材料清册4510 投资估算及财务评价4910.1 投资估算4910.1.1 工程概况4910.1.2 编制原则及依据4910.1.3 投资概算表5110.2 财务评价6110.2.1 编制原则及依据6110.2.3 资金来源及融资方案6110.2.4 主要计算参数取值6110.2.5 盈利能力分析6
7、210.2.6 敏感性分析6310.2.7 财务评价表6311 风险分析7111.1 技术风险分析7111.2 工程风险分析7111.3资金风险分析7111.4政策风险分析7111.5 筹资风险分析7212 结论与建议7212.1 结论7212.2 建议73图纸目录序号图 号图纸名称备 注1D2013A-Z01厂区总平面布置图2D2013A-J01循环水原则性热力系统图3D2013A-J02全面性热力系统图4D2013A-J03余热利用热平衡图5D2013A-J04热泵站平面布置图6D2013A-D01低压接线系统图一7D2013A-D02低压接线系统图二8D2013A-D03变电站及动力布置
8、示意图9D2013A-K01热工控制系统规划图10D2013A-T01热泵站建筑平面图一11D2013A-T02热泵站建筑平面图二12D2013A-T03热泵站建筑立剖面图1 概述1.1 项目概况XXXX第三热电厂(以下简称XX三热),是XX市一座大型热电厂。该热电厂始建于2007年8月,目前共建有2台发电机组,单台装机容量350MW。对XX市西南区、汽车厂进行供热。本项目采用基于吸收式热泵的循环水利用供热技术,建设293MW热泵站,回收1、2号机组汽轮机循环水余热,提高XX三热供热能力和经济性,静态投资估算12421.01万元,年可创造收益3652万元,可降低标煤耗15.98g/kwh,每年
9、可节约3.99104t标准煤。1.2编制依据本项目方案可研报告的编制依据下列文件和资料开展工作:1) XX三热余热利用可行性研究委托。2) 电厂提供的汽轮机热平衡图、热网系统图等资料;3) 火力发电厂可行性研究报告内容深度规定(DL/T 5375-2008);4) 国家发改委关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知(发改能源2004864号);5) 火力发电厂设计技术规程(DL5000-2000);6) 国务院关于加强节能工作的决定(国发200628号文);7) 公共建筑节能设计标准 (GB50189-2005);8) 火力发电厂热工自动化就地设备安装,管路,电缆设计技术规定 (DL/T 51
10、82-2004);9) 火力发电厂与变电站设计防火规范(GB50229-2006);10) 混凝土结构设计规范 (GB 50010-2010);11) 建筑结构荷载规范 (GB50009-2012);12) 工程结构可靠性设计统一标准 (GB50153-2008);13) 建筑抗震设计规范 (GB50011-2010);14) 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011);15) 建筑设计防火规范 (GB50016-2006);16) 钢结构设计规范(GB50017-2003);17) 工业建筑防腐蚀设计规范 (GB 50046-2008);18) 建筑物防雷设计规范(GB50057-9
11、4)(2000版);19) 火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程(DL/T5035-2004);20) 火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程(DL5053-1996);21) 中华人民共和国节约能源法(2008年4月1日施行);22) 建设项目环境保护管理条例(国务院令1998第253号);23) 国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术(国家发改委公告2005第65号);24) 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知(国务院国发200715号);25) 中华人民共和国消防法(2009.5);26) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-1992);27) 工业企业厂
12、内运输安全规程(GB4387-1994);28) 电力行业劳动环境检测监督管理规定(电综1998126号);29) 工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-85);1.3 项目必要性1.3.1 国家及地方政策支持2006年,建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见中,明确将热泵技术列入重点节能技术领域,鼓励在建筑中应用。在国家节能中长期专项规划中,把建筑物节能和余热余压利用作为节能的重点领域和重点工程。规划指出:“十一五”期间,需加快可再生能源在建筑物的利用,并强调“在重点耗能行业推行能量系统优化,即通过系统优化设计、技术改造和改善管理,实现能源系统效率达到同行业最高或接近世界先进
13、水平。国务院文件(国发201219号)“十二五”节能环保产业发展规划指出:“基于吸收式换热的集中供热技术用于凝汽式火力发电厂、热电厂余热利用,循环水余热充分回收,提高热电厂供热能力30%以上,降低热电联产综合供热能耗40%,并可提高既有管网输送能力。研发重点是小型化、大温差吸收式热泵装备。” 可以看出,热泵技术因其具有高效节能环保的特性,已经引起国家和地方政府的高度重视,并出台了一系列法律法规和具体政策以促进其发展。1.3.2XX西南地区城市建设发展的需要随着XX市的快速发展,热负荷需求不断增加,特别是西南地区较为紧张,根据热力公司预计330万m2。现XX三热供热能力已经接近饱和,急需提高XX
14、三热的供热能力。同时,XX三热低温循环水的余热达到155MW,约占电厂耗能总量的25%以上,充分利用这部分能量可以有效缓解目前XX市西南区供热紧张的局面,对居民的取暖提供安全保障,还可以满足新规划开发建设的供暖需求,为XX三热进一步拓展供热市场的创造有利条件,是企业发展的一个良好机遇。1.3.3节能减排、降低能耗的需要当今全球范围内,能源的供需矛盾日益突出,环境污染已经威胁人类的生存,倡导环境、能源、经济的可持续发展成为当代迫在眉睫需要解决的战略问题, 各国都日益重视可再生能源的开发与利用。XX三热是一座为当地提供主要电力和供热的电厂,如何节能高效的提供电力和供热,也是电厂需要考虑的问题之一。
15、本项目采用成熟的吸收式热泵节能技术,回收利用电厂循环冷却的低温热能,通过热能转换提供生活区采暖,在不增加发电煤耗,不影响发电量的情况下,增加了电厂的供热能力,实现了节能降耗。1.3.4环境保护、和谐发展的需要2013年雾霾天气出现的频率高于过去50年中的任意一年,我国面临严重的环境污染问题。而这些污染物的主要来源就是火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工等行业。大气污染防治行动计划等文件要求,“十二五”期间要针对这些重点行业制定大气污染物特别排放限值。本项目在冬季采暖季节,汽机凝汽器大部分冷却水将不再经过冷却塔进行冷却循环使用,而是经由吸收式热泵吸收转换为城市的采暖供热,从而使污染环境的废热变为造
16、福于民的福利工程,减少一次能源消耗,减少CO2、SO2、粉尘颗粒物(PM2.5)排放。而且,鉴于大部分循环冷却水不再经过冷却塔冷却散热,而采用闭式循环运行,因此原运行系统所产生的蒸发、风吹等水量损失将得以避免。综上所述,本项目已势在必行。1.4 简要工作过程我院受XX三热的委托,开展XX三热1(2)号机组循环水余热利用工程可研方案对比工作。由于时间非常紧迫,为保证本项工作的顺利开展,我院结合本项目实际,组成精干项目组,就XX三热提供的数据完成可行性报告,供XX三热审查。1.5 主要技术原则1)贯彻可持续发展战略,按照国家关于节能减排的产业政策要求,积极落实XX集团及XX吉林分公司节能工作的战略
17、部署。2)严格执行国家、部委及集团公司有关标准、规范和规程,平面布局安全合理,工艺过程力求技术先进和运行可靠。3)加强资源节约和低温余热综合利用,充分利用低位余热热量,采取切实有效的技术措施,最大限度地提高资源的综合利用率,节能降耗、保护环境。4)充分考虑节能系统的特点,厂房、管网等均本着节约投资、尽可能少影响生产和安全第一的原则确定技术改造路线。5)设备选型先进、经济、安全、可靠,并积极采用新技术和新材料,提高资源和能源利用效率,努力推动节能减排技术创新,争创同行业先进的能效水平。1.6热电厂热泵余热利用技术简介汽轮机凝汽器的乏汽原来通过循环水经双曲线冷却塔冷却后排放掉,造成乏汽余热损失,现
18、采用吸收式热泵,而冷却系统循环水由30.5经凝汽器后温度升为38,以38的冷却水作为低温热源,以0.28MPa.A的抽汽作为驱动热源,加热50-60左右的采暖用热网回水,循环冷却水降至30.5后再去凝汽器循环利用,这样可回收循环水余热,提高电厂供热量,即提高了电厂总的热效率。1.6.1利用压缩式热泵回收乏汽余热技术利用压缩式热泵回收乏汽余热主要有两种方式,一种方式是铺设单独的管道,将电厂凝汽余热引至用户,在用户热力站等处设置分布式电动压缩式热泵,这种方式能够收到一定的节能效果,但是管道投资巨大,输送泵耗高,因此无法远距离输送,供热半径仅限制在电厂周边3-5公里范围以内;另一种方式是在电厂处集中
19、设置电动压缩式热泵,这种供热形式造成厂用电耗量大,在能源转换效率上显然不是最好的方式。1.6.2 利用吸收式热泵回收余热技术目前,吸收式热泵余热回收技术以其高效节能和具有显著经济效益的特点,尤为引人注目。吸收式热泵常以溴化锂溶液作为工质,对环境没有污染,不破坏大气臭氧层,而且具有高效节能的特点。可以配备溴化锂吸收式热泵,回收利用各种低品位的余热或废热,达到节能、减排、降耗的目的。吸收式热泵以高温热源驱动,把低温热源的热量提高到中温,从而提高系统能源的利用效率。图1.6-1为单效溴化锂吸收式热泵的工作原理:热泵由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、节流装置、溶液泵、冷剂泵等组成;为了提
20、高机组的热力系数还设有溶液热交换器;为了使装置能连续工作,使工质在各设备中进行循环,因而还装有屏蔽泵(溶液泵、冷剂泵)以及相应的连接管道、阀门等。图1.6-1 单效溴化锂吸收式制冷机工作原理本项目应用吸收式热泵可系统地解决目前热电联产集中供热系统存在的问题。在吸收式热泵基础上,可系统解决热电厂存在的以下问题:1) 电厂的循环水不再依靠冷却塔降温,而是作为各级热泵的低温热源,原本白白排放掉的循环水余热资源可以回收并进入一次网,仅此一项即可以提高热电厂供热能力50%左右,提高综合能源利用效率20%左右; 2) 各级吸收式热泵仍采用电厂原本用于供热的蒸汽热源,这部分蒸汽的热量最终仍然进入到一次网中,
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