华美电厂概况

华美电厂东南供热管网可行性研究报告徐州大屯工程咨询有限公司1一、工程概述（一）华美电厂概况徐州华美坑口环保热电有限公司，坐落在徐州市西北郊九里区境内，是徐州矿务集团调整产业结构、实现煤电一体化和可持续发展战略，实施资源综合利用而发起成立的。华美坑口环保热电有限公司由省电力部门、外商和地方等四家单位共同投资兴建的大型热电联供企业，工程建设规模为：两台260t/h高温高压循环流化床锅炉和两台55MW抽凝式汽轮发电机组及相应的配套和公用设施，总投资六亿元人民币。该坑口环保热电厂燃用低热值煤及煤泥，变废为宝，对灰渣综合利用、塌陷区的复垦以还田于民，促进本地经济的可持续发展有所裨益，也为徐州地区丰富的低热值煤炭资源找到了良好的出路。实现煤电联营，提高综合效益，是徐州矿务集团做大做强的既定方针，华美坑口环保热电有限公司是徐州矿务集团实现发展战略的第一步。华美热电供热管网工程是此热电工程的重要组成部分，拟与电厂同步建设和投入运行。徐州华美坑口环保热电有限公司（以下简称华美公司），由原庞庄电厂2×1500KW和1×3000KW发电机组的厂区改建而成，厂址为原庞庄电厂厂区。徐州华美坑口环保热电有限公司位于徐州市规划开发区，城市集中供热设施是现代化城市的基础之一，热电联产是实现集中供热的一个重要途径。热电联产与热电分产相比：能源利用合理，热能的利用率高，从而节约了大量燃料，相应减少了国家一次能源的开采运输费用。华美坑口环保热电厂项目，符合国家《关于发展热电联产的规定》（急计基础[2000]1268号）文的要求。本地区通过集中供热，以热效率高、能耗低、环保性好的集中供热替代周边效率低、能耗高、环境污染严重的中小锅炉房，拔掉烟囱45座。因此，本项目建成投产后实现集中供热，对于本地区降低能源消耗、减少环境污染、提高生活质量、改善生态环境具有划时代的意义。（三）电厂余热拟利用范围电厂汽轮机抽汽额定参数如下：压力:0.98Mpa，温度：279℃，最高抽汽压力为1.3Mpa。电厂余热可供压力0.98Mpa～1.28Mpa，温度279℃的过热蒸汽，经减温减压后可用于满足东南热网用户生活用汽要求，且可抽汽量均能满足要求。本热力管网的拟供应范围主要包括：徐州工业职业技术学院、徐矿城一期、二期住宅、九里区政府、拾屯煤矿、聋哑学校。徐矿城一、二期为待建工程，且为本管线主要用热点，故将其作为本供热管网热用户考虑。本管线主要为建筑物采暖用汽和生活用汽，用户要求均为0.3～0.5Mpa的饱和蒸汽，主要对象为住宅区、校区、办公楼采暖用汽，空调用汽（徐矿城办公楼）及浴室食堂用汽。其特点为：冬/夏华美电厂东南供热管网可行性研究报告徐州大屯工程咨询有限公司2季用汽负荷相差较大；浴室、食堂用汽不规律。徐州工业职业技术学院最高负荷8t/h；徐矿城一期包括15万平米的民用住宅，5万平米的办公楼，以及公共建筑2.6万平米，共需要蒸汽量为19t/h。二期民用住宅20万平米，预留蒸汽量14t/h；九里区政府办公楼5000平米，会堂400平米，蒸汽量4t/h；拾屯煤矿400～500人洗浴的浴池，蒸汽量约为2t/h；聋哑学校暂定考虑蒸汽量2t/h；上述总的蒸汽用量约为49t/h。二、供热现状与热负荷（一）徐州工业职业技术学院1、概况徐州工业职业技术学院是经江苏省政府批准独立设置的全日制国家普通高等院校，隶属江苏省教育厅，具有40年职业技术教育历史，是江苏省重点建设的国家级示范性高等职业院校、省文明校园、花园式单位。学院现有黄河校区和九里新校区，两处占地共1100余亩，建筑面积20余万平方米，现有在校生12000余人。2、现有建筑用汽负荷统计（由华美公司提供）建筑规模约20万平米，共12000师生，冬季最高热负荷所需蒸汽量8t/h。（二）徐矿城1、概况徐矿城工程由徐州矿务集团投资开发，是徐州市重点工程之一，也是九里区城建经济一号工程。该项目位于三环北路北侧、平山路北延段东侧，占地总面积698.1亩，其中中心区域用地404.772亩，周边道路、绿化带及河道等配套用地面积约293.328亩。征地及拆迁范围涉及九里、拾屯两个街道办事处。该项目分为A、B、C三个地块，其中：A地块40.35亩，规划为商务办公用地，建筑面积达9.4万平方米，容积率≤3.5，建筑密度≤45%，绿地率≥20%；B、C地块共364.5亩，规划为城镇住宅用地，建设总面积为44.06万平方米的住宅小区，可容纳3738户、11900多居民，绿地率≥30%，项目总投资13.5亿元。该项目将建成徐矿集团总部办公区、现代商务中心区以及高品位现代生态居住集中区，以此拉动九里区中心区开发建设，带动九里湖南侧地块中远期开发利用。华美电厂东南供热管网可行性研究报告徐州大屯工程咨询有限公司32、现有建筑用汽负荷统计表（由华美公司提供）表（一）用户点供暖面积及热负荷备注一期民用住宅15万平米，10t/h季节连续性负荷办公楼5万平米，6t/h季节连续性负荷公共建筑2.6万平米，3t/h季节连续性负荷二期民用住宅20万平米，14t/h季节连续性负荷上述蒸汽耗量全年：冬季最大用气量合计约为33t/h；夏季最大用汽量合计约为6t/h。（三）九里区政府1、概况九里区是徐州市四个主城区之一，位于徐州市区的西北部，面积98平方公里，耕地5万余亩，现辖14个办事处，人口20余万人，辖城北经济开发区和九里山工业区。在徐州市新城市规划中，九里区作为五个城市组团之一，将建成一个面积18平方公里，人口20余万人的新城区，城区规划建设生活区、商贸区、教育区、办公区、旅游区。有徐州工业职业技术学院、徐州工程学院、江苏省模特艺术学校三所大中专院校和全国重点中学徐州一中。还有徐州矿务集团、江苏巨龙集团、徐州发电厂等多家大集团坐落境内。2、现有建筑用汽负荷统计表（由华美公司提供）表（二）用户点供暖面积及热负荷备注办公楼3400平米需量为4t/h季节连续性负荷信访局办公楼1000平米季节连续性负荷物价局办公楼300平米季节连续性负荷事务局办公楼300平米季节连续性负荷会堂400平米季节连续性负荷（四）拾屯煤矿供400～500人洗浴，公共浴室，考虑蒸汽量2t/h（由华美公司提供）。（五）聋哑学校考虑最大蒸汽用量2t/h（由华美公司提供）。（六）热用户用汽情况分析总蒸汽用量为49t/h，以上均为生活用汽量，冬季最大用汽热负荷为49t/h，管道实际流量损耗为15%，最大蒸汽流量取57t/h；夏华美电厂东南供热管网可行性研究报告徐州大屯工程咨询有限公司4季最大用汽热负荷为6t/h，其所需蒸汽介质均为最大压力0.4～0.6Mpa的饱和蒸汽。三、电厂供热热源情况分析热媒分为热水和蒸汽，热水热稳定性好，调节方便，但输送耗电量大且相同热负荷管网投资大；蒸汽可以满足多种热用户的需要，管网投资小，热用户的散热设备面积小，但凝结水回收困难，热损失较大；目前电厂已投产供热管道均为蒸汽管道。综合以上，确定电厂至分叉点（5.55km）和分叉点往东管线（1.16km）（包括徐矿城、润源造纸厂）热介质为蒸汽，分叉点往南管线（2.64km）（包括徐州工业职业技术学院、九里区政府、聋哑学校、拾屯煤矿）热介质为蒸汽或者高温热水（具体见方案）。电厂汽轮机抽汽额定参数压力：0.98Mpa，温度：279℃，最高抽汽压力为：1.3Mpa，抽汽量满足热用户需要（华美公司提供）。根据发电厂的机组抽汽量和蒸汽参数分析，由电厂抽汽进行减温减压产出饱和蒸汽输送，不能满足末端用户压力和温度的需求，因此，管网送汽性质应采用过热蒸汽，方能得出“提供能满足以上热用户所需蒸汽量及蒸汽参数要求”的结论。四、实现热电联产集中供热方案的技术可行性分析（一）热电联产集中供热与现状分散供热的比较1.目前，多数热用户采用的是利用自有的燃煤工业锅炉自给自足的、分散供热方式。据了解，这些工业锅炉平均运行热效率仅50％～60％。首先，其存在锅炉燃烧效率低、污染严重、设备事故率高，安全隐患大，供热质量差等缺点，供热蒸汽凝结水回收率相当低，锅炉水处理量大，水处理成本高，能耗浪费甚大；其次，采用的锅炉为链条炉，与进行热电联产的电站锅炉相比，容量、效率等都相对要差，能量利用不合理，除尘效率不高，造成SOx和NOx的大量排放，锅炉燃烧装置和配套水平低，锅炉计量检测仪表配备不齐和仪表质量低；再则，管网输送效率低，管网热损失大。2．相比现状分散供热，由电厂集中供热有明显的优势。首先，明确热电联产是指利用热电联产机组既生产电力又生产热力，其年均热效率和热电比达到界定指标的一种生产方式，集中由一个热源点为依托构筑热力管网，通过热力管网向用户输送热能。其次,热电联产集中供热的发电厂锅炉（循环流化床锅炉）容量大、热效率高、经济性较好，相应的供热成本较低、供热质量好，蒸汽压力温度高，而且电厂锅炉的污染物排放处理设施也较为完备，电厂采用国家推广使用华美电厂东南供热管网可行性研究报告徐州大屯工程咨询有限公司5的循环流化床锅炉。这种锅炉的最大优势是在燃烧过程中能有效的控制有害气体NOx和SOx的产生和排放(脱硫率可达90%)，电厂锅炉除尘技术先进。除尘设备采用既除尘又脱硫的且除尘效率高的电除尘器，除尘效率＞98％，提高城市大气环境质量。对环保有利，因此,热电联产方式的集中供热在资源配置与环境保护上都明显占优。第三,热电联产经大量的实践活动证实，具有节约能源、改善环境、提高供热质量、缓解电力需求、节省城建用地、减轻工人劳动强度和提高文明生产水平等节能、环保和社会综合效益，长期以来一直为国家所鼓励与支持。热电联产集中供热其锅炉运行热效率一般超过80％，节能、环保及社会综合效益显著，因此发展热电联产，是提高供热效率、降本增效的根本出路，是对“节约能源、持续发展”的有力支持。（二）确定供热方案技术可行性研究分析1.电厂余热蒸汽供热的系统流程及汽源和用汽点参数见下图：2．供热介质选择及供热介质参数：根据《城市热力网设计规范》并结合各个热用户的实际情况，生活用汽占有相当的比例，因此经综合分析，采用压力为0.8～1.2MPa(表压)的饱和或过热蒸汽为供热介质由电厂向各热用户供热是合适的。图（一）3．集中供热蒸汽热力管网布置的技术原则：热力管网布置应做到技术先进、经济合理、安全适用，并注意美华美电厂东南供热管网可行性研究报告徐州大屯工程咨询有限公司6观。蒸汽热力网的蒸汽管道布置可采用单管制或双管制：（1）采用单管制，枝状管网布置，以节省工程投资。枝状管网布置简单，造价低，运行管理方便。其缺点是没有供热的后备能力，当供汽量处于低负荷时,管道中凝结水增加,发生水击的几率增大，平时运行费用增加，管道热损失增大，并且当夏季用汽不连续时更为严重。（2）采用双管制。根据《城市热力网设计规范》，当符合下列情况时，可采用双管或多管制：各用户间所需蒸汽参数相差较大或季节性热负荷占总热负荷比例较大且技术经济合理。大、小管搭配使用，当供热负荷比较低时，采用小管径输汽。这样，运行安全，发生水击的可能减小，运行和维护费用相对较低。但同时，采用双管制,总投资相对较大。综合以上要求，本工程管道适于单管制。4．供热凝结水不回收（1）间接用汽供热系统凝结水水质基本没有受到污染，其凝结水回收利用不再远距离送回电厂，而是回收作为二次采暖水系统补水用，从而节省热交换站采暖补水水处理运行费用。（2）当回收凝结水不再送回电厂时,发电厂需增大化学水处理设备水处理能力,以加大锅炉的补水量（估计补水量为30t/h），电厂化学水处理基建投资及日常水处理运行费用增大。（3）由于不回收凝结水,热网末端不用设置闭式凝结水回收装置及凝结水回收管道,节省基建投资，减少了工程造价。综合以上以及现有供汽管网凝结水均不回收，所以本工程原则确定采用凝结水不回收方案。（三）管网水力计算分析1．水力计算的基本原则蒸汽热力网的设计流量，应按各用户提供的最大小时蒸汽热负荷来确定。由于供热介质为过热蒸汽，设计流量可不必考虑补偿管道热损失产生凝结水的蒸汽量。蒸汽管网水力计算时，应按设计流量进行设计计算。蒸汽热力管网应根据管线起点压力和用户需要压力而确定允许的压力降，选择管道直径。凝