大同二电厂7号、8号机组供热改造工程谋划书

大同二电厂7号、8号机组供热改造工程

可 行 性 研 究 报 告

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目录

第一章 总论 错误！未定义书签。

一、项目概况 ........................................ 错误！未定义书签。 二、业主简介 ........................................ 错误！未定义书签。 三、报告编制依据 ................................ 错误！未定义书签。 四、主要结论 ........................................ 错误！未定义书签。 五、主要技术经济指标 ........................ 错误！未定义书签。 第二章 项目背景及必要性 错误！未定义书签。 一、项目提出的背景 ............................ 错误！未定义书签。 二、项目建设的必要性 ........................ 错误！未定义书签。 三、产品关联度分析 ............................ 错误！未定义书签。 第三章 市场分析和产品方案 错误！未定义书签。 一、市场需求预测 ................................ 错误！未定义书签。 二、建设规模与产品方案 .................... 错误！未定义书签。 第四章 项目选址及建设条件 错误！未定义书签。 一、项目建设地址 ................................ 错误！未定义书签。 二、项目建设条件 ................................ 错误！未定义书签。 第五章 技术、设备与工程方案 错误！未定义书签。 一、设计指导思想 ................................ 错误！未定义书签。

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二、主要设计原则 ................................ 错误！未定义书签。 三、工艺方案 ........................................ 错误！未定义书签。 四、设备方案 ........................................ 错误！未定义书签。 五、工程方案 ........................................ 错误！未定义书签。 六、总图运输 ........................................ 错误！未定义书签。 七、公用工程方案 ................................ 错误！未定义书签。 第六章 原材料供应 错误！未定义书签。

一、原材料供应 .................................... 错误！未定义书签。 二、燃料和动力供应 ............................ 错误！未定义书签。 第七章 环境保护 错误！未定义书签。

一、编制依据 ........................................ 错误！未定义书签。 二、建设条件 ........................................ 错误！未定义书签。 三、主要污染源及治理措施 ................ 错误！未定义书签。 四、环境绿化 ........................................ 错误！未定义书签。 五、环境影响评价 ................................ 错误！未定义书签。 第八章 劳动安全卫生 错误！未定义书签。

一、设计依据 ........................................ 错误！未定义书签。 二、防护保护原则 ................................ 错误！未定义书签。 三、防范措施 ........................................ 错误！未定义书签。 第九章 消防 错误！未定义书签。

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一、设计依据 ........................................ 错误！未定义书签。 二、设计范围及依据 ............................ 错误！未定义书签。 三、概述 ................................................ 错误！未定义书签。 四、总图消防 ........................................ 错误！未定义书签。 五、建筑消防 ........................................ 错误！未定义书签。 六、消防给水 ........................................ 错误！未定义书签。 七、电气消防 ........................................ 错误！未定义书签。 八、消防管理 ........................................ 错误！未定义书签。 第十章 节 能 错误！未定义书签。

一、设计依据 ........................................ 错误！未定义书签。 二、建筑单体节能设计 ........................ 错误！未定义书签。 三、电气节能 ........................................ 错误！未定义书签。 四、 给水节能 ...................................... 错误！未定义书签。 五、暖通节能 ........................................ 错误！未定义书签。 第十一章 建设进度与组织机构 错误！未定义书签。 一、建设进度 ........................................ 错误！未定义书签。 二、项目实施管理 ................................ 错误！未定义书签。 三、组织机构 ........................................ 错误！未定义书签。 第十二章 投资估算与资金筹措 错误！未定义书签。 一、投资估算范围 ................................ 错误！未定义书签。

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二、投资估算依据 ................................ 错误！未定义书签。 三、计算期 ............................................ 错误！未定义书签。 四、项目投资 ........................................ 错误！未定义书签。 五、资金筹措 ........................................ 错误！未定义书签。 第十三章 财务评价 错误！未定义书签。

一、评价原则、依据及参数 ................ 错误！未定义书签。 二、销售收入、销售税金及附加和增值税估算错误！未定义书签。

三、成本费用估算 ................................ 错误！未定义书签。 四、盈利能力分析 ................................ 错误！未定义书签。 五、企业偿债能力分析 ........................ 错误！未定义书签。 六、财务生存能力分析 ........................ 错误！未定义书签。 七、不确定性分析 ................................ 错误！未定义书签。 八、财务评价结论 ................................ 错误！未定义书签。 第十四章 项目风险分析 错误！未定义书签。

一、项目主要风险因素识别 ................ 错误！未定义书签。 二、风险程度分析 ................................ 错误！未定义书签。 三、防范和降低风险对策 .................... 错误！未定义书签。 第十五章 社会经济效益分析 错误！未定义书签。 第十六章 结论及建议 错误！未定义书签。

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一、结论 ................................................ 错误！未定义书签。 二、建议 ................................................ 错误！未定义书签。

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1. 概述

1.1 项目概况及编制依据

1.1.1 项目概况

（1）项目名称：国电大同二电厂7、8号机组供热改造工程 （2）建设单位名称：国电大同第二发电厂 （3）企业性质：国有企业 （4）项目概况

大同市为山西省第二大城市，有丰富的煤炭资源及旅游资源，近年来，大力开展城市改造，市容面貌日新月异，作为城市基础设施的集中供热，也得到飞速的发展。到2009年热电联产集中供热面积已达2000多万平方米，对改善当地的大气环境起了重要作用。2009年大同市提出拆除已有的剩余采暖锅炉，新增一批建筑，共需增加供热面积800万平方米，经大同市与国电公司协商，国电公司同意将大同第二发电厂7#、8#机改为供热机组，以支持大同市的集中供热工作。从2007年起大同第二发电厂已分批将厂内6×200MW凝汽机组改为供热机组，承担了大同市近一半的集中供热采暖面积，稳定的供热得到了相关单位及市民的一致好评。7#、8#为国产600MW空冷机组，原为凝汽方式，改为供热在国内为首次。本工程在哈尔滨汽轮机厂的配合下，从汽轮机中、低压联通管上打孔，引出蒸汽管道，至汽水换热站，加热热网循环水，蒸汽放热凝结后回汽机凝结水系统，热网循水加热升温后由厂内送入市区。

1.1.2 编制依据

（1）国电大同第二发电厂对7#、8#机组供热改造工程可行性研究报告编制工作的委托书

（2）哈尔滨汽轮机厂：大同600MW亚临界供热改造可靠性分析报告 （3）大同市政府办公会纪要

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（4）二电厂供热改造技术方案研讨会会议纪要

（5）国家近期颁布的相关法律文件及业主提供的相关资料及要求等 （6）大同市热力有限责任公司关于热负荷的函

（7）城市热力网设计规范 CJJ34-2002 （8）工业金属管道设计规范 GB50316-2000 （9）城镇直埋供热管道工程技术规范 CJJ/T81-98

1.2 研究范围

1.2.1 范围

研究范围为由汽机中低压缸导汽管开孔接管后的，（不包括蒸汽管道上为安全运行配套的各种阀门），机组旁固定支架后蒸汽管道开始，包括厂区热水管道，凝结水管路、汽水换热站的工艺、土建、电气、仪表自控等专业全部设计。

1.2.2 总体布置及高参数抽汽的利用 （1）车间内抽汽管道的走向布置方式 （2）汽水换热站的布置方案

（3）高抽汽参数的合理利用的多方案论证 1.2.3 工程设计

蒸汽管路、热水管路的设计，汽水换热站各专业设计。 1.2.4 工程投资估算及经济评价 参照国家有关规定进行。

1.3 工程建设的必要性

大同市为了加快城市建设进一步改善大气环境，要求拆除已有分散采暖小锅炉，加上2009年新增的供热面积共800万平方米。已有的热电联产机组供热能力已饱和，新建供热机组无论从规划、环保各方面看都不可能，

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最现实的作法即把临近市区的凝汽机组改为供热机组，即不增加污染物总排放量，还由于小锅炉的停供起到节能减排的目的。凝汽机组改供热，在技术上是要可行的，厂区环境的布置有可操作性，改造后具有较好的节能效益及社会效益，因此本项目的建设是非常必要的。

1.4 主要设计原则

1.4.1 提高能源利用，最大限度利用抽汽高品位的能量。 1.4.2 节约合理用地，根据现场实际情况，减少不必要的拆除。 1.4.3 管线布置不影响正常运行及检修，与主机接口及过渡利用机组的大、小修完成。

1.4.4 设备及管路系统的应量按1000万平方米（两台机）选择，与外网配套。

1.5 简要工作过程

2009年3月中旬大同第二发电厂邀请设计院去电厂作前期准备，我院派员到现场，了解机组性能，运行情况及制造厂提供的汽机抽汽改造方案。

2009年3月底派员参加大同二电厂去哈尔滨汽轮机厂洽谈，该厂对大二厂2×600MW空冷机组进行供热改造的可靠性分析，哈汽厂经过努力工作，提交了可靠性分析报告及供热工况图。

2009年4月初国电大同第二发电厂正式委托中国市政华北设计研究总院对2×600MW亚临界空冷机组供热工程进行可行性研究及设计。

市政华北设计研究总院提交了2×600MW（7、8号机）供热改造工程三个设计方案，大同二电厂于2009年4月13日组织有关专家进行了研讨，重点在于高参数抽汽的利用，针对提出的三个方案，进行了论证，形成会议纪要。

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2. 热负荷

根据大同市集中供热的发展，2009年供热面积增加800～1000万平米，绝大部分为居民采暖、并正在拆除小型锅炉房。

根据初步统计如下表共655万，城市规划和拆迁工作正在进行，最终规模按1000万m2计算，平均热指标64w/m2。

2009年大同市集中供热拆除小锅炉房统计表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名称 经营公司华祥里小区 外贸小区 红卫里小区 邮政局小区 福园 岳秀园 五医院家属区 酒厂家属区锅炉房 市农业开发办 铁路西一场锅炉房 房产经营公司华安里小区 迎宾园锅炉房 供热公司体育馆锅炉房 邮电大楼 新南客运站 九龙出租汽车公司 山西必高汽贸 9 位置 新建北路 新建北路 新建北路 新建北路 新建北路 新建北路 东风里后街 白泊洼 白泊洼卫星里1号 白泊洼 华安里 新建南路 迎宾西路 新建南路 新建南路 新建南路 新建南路 规模m2 15万 15万 10万 10万 15万 15万 10万 15万 10万 10万 10万 15万 15万+10万 10万 10万 5万 5万

序号 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 名称 解放村 南郊地税局 中铁十七局 三江物业 大同站锅炉房 铁路局西锅炉房 雁北煤校 玄东花园 运输八公司 煤管局小区 房管局开发公司大东街 供热公司十三校锅炉房 供热公司皇城街锅炉房 大同艺术学校 庆丰园 电力公司小区 飞达小区 农行家属院 大同市医药公司 金牛装饰城 房管局开发公司七佛寺 裕鑫宾馆 房产经营公司 矿业公司车队 10 位置 新建南路 府南路 迎宾东路 宾西路 站前街 局西 站东大街 玄东门 大北街 佛殿庙街21号 大东街 大东街 皇城街 大东街 大庆路 大庆路 大庆路 大庆路 大庆路 南三环 小南街 东关 玄东桥 迎春里 规模m2 5万 10万 10万 15万 10万 20万 10万 20万 5万 20万 10万 10万 10万 5万 10万 10万 10万 10万 10万 15万 15万 10万 5万 5万

序号 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 名称 元件三厂 宝利达汽修 铁建宾馆 大同市军用饮食供应站 机车厂北生活区 锅炉厂家属楼 福园小区 实验小学 云泉里小区 水务局家属楼 空十军东院 绿园三号院 一医院 二医院 三二二医院 四医院 商业医院 合计 位置 新建南路 新建南路 新华街 新华街 大庆东路 大庆路 大庆路 西剑道1号 云泉里 黄花街 西门外 同左路 大十字街 雁同西路 新开南路2号 工农路 新建南路 规模m2 10万 5万 5万 5万 20万两座 10万 10万 5万 15万+10万 10万 15万 20万 5万 15万 10万 10万 5万 655万 11

3. 工程方案

3.1 热源

3.1.1 概述

国电大同第二发电厂总装机容量3600MW，分三期建设，一期工程6×200MW1978年8月动工，1988年最后一台机投产，二期工程2×600MWW亚临界空冷机组于2005年投产，三期为2×660MW超临界空冷机组，已安装完毕。其中一期6×200MW三缸三排汽凝汽机组已于2007～2008年先后改为供热机组，供热规模1000万平方米。本工程是从二期2×600MW亚临界风冷机组上抽汽供热。该机组为哈尔滨汽轮机厂生产，型号为NZK600-16.7/538/538，四缸四排汽。

3.1.2 抽汽量的确定

（1）按供热负荷需求：根据大同市的建设速度及市政府要求，需提供1000万m2建筑面积的热量，按平均热指标64W/m2计算，每台机要提供320MW，考虑热换 失每台机供汽444t/h。

（2）按热网供热能力：

保温管直径DN1200，按允许流速3m/s计算，最大输送能力11500t/h，热网供回水温度55℃，每台机抽汽，506C/H，供热面积1265万m2，若温差为50℃时，抽汽464t/h，可供面积1150万平方米。综合考虑，供汽量按500t/h计算。

供热约385MW，发电约510MW，热电比为0.75，符合要求。 3.1.3 抽汽参数

由于汽轮机提供的热平衡图以抽汽量600t/h作为计算依据，本报告均以此为准，抽汽口压力0.8MPa，温度330℃。

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3.1.4 抽汽方式

由哈汽提供，在低压联通管上打孔，孔内径为φ1260mm，每个联通管后均设一蝶阀，用以调整抽汽压力，抽汽管道上装设止回阀，电动阀及快速关断阀，以防止汽机甩负荷时超速。

3.2 供热方案

由于600MW汽轮机为空冷式凝汽机组，有防冻要求与常规的发电供热两用机相比，抽汽口参数高，如直接使用，将有26～30MW的发电能力未被利用，造成较大的能量损失，为了充分利用能源就此方面提出三种方案。

3.2.1 第一方案——全部抽汽进背压机发电，排汽供热

抽热400t/h～500t/h进背压机，排汽压力0.3MPa，发电26～30MW，排汽进汽水换热器加热热网循环水。

3.2.2 第二方案——部分利用抽汽作功

每台机抽汽的一部分约70t/h进两台背压小汽机，小汽机拖动单台1600KW的供热循环泵，背压0.3MPa（或0.25MPa）进热网加热器，与0.8MPa进汽的热网加热器混合进入或单独进入汽-水加热器。

3.2.3 第三方案——直接使用抽汽供热

抽汽直接进入三台汽-水换热器，加热循环水供热。

3.3 供热方案特点论述

（1）第一方案对热能利用充分，弥补了冷凝机供热的自身缺陷，尽管投资高，作为非标产品的背压机开发设计加工周期长，需一年多，但经济效益十分显著，若条件许可，是非常合理的方案。经过反复现场测量布置，根据制造厂提供的设备初步尺寸，由于厂区场地狭窄，工程投资很大并设备及管道尺寸庞大，难以布置，没有可操作性。

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（2）第二方案部分利用高温位抽汽，用小汽泵替代2×1600KW电动循泵，利用率15%左右，系统虽较复杂，但设备布置能容纳，且小汽机结构简单，占地面积小，调速灵活可靠，国内已有多台用于供热中运行，由于小汽机排汽热量比直接抽汽焓值低，需多增加8t/h抽汽为总，供汽量的1.6%，可节约厂用电833万度，供1000万平方米可节电1665万度，投资汽泵的费用一、二年即可回收。

（3）第三方案未考虑能量回收，因之占地少，系统简单，投资最低。 （4）在2009年4月13日由大二召集的方案研讨会上，与会专家经过充分论证，认为从现有实际条件出发，第一方案由于条件限制无法实现，第二、三方案作为可研中的比选方案，二、三方案流程图见R-4和R-5。

（5）两方案主要设备特性按④-1～④-3表。

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第二方案主要设备表 序号 名称及规格型号 背压汽轮机及循环泵 功率：1600KW 1 蒸汽流量Q=37T/h 汽压力0.8/0.26MPa，温度330℃ 水泵：流量3100～3500m3/h，H=133～140m 电动双吸循环水泵（水阻变频） 2 H=133～140m N=1600KW 电压6000V 汽-水换热器 加热介质：蒸汽压0.8MPa，温度310℃，循环水泵1660m3/h 3 附水-水换热器 循环水进出口水温120/65℃ 循环水2000T/h，循环水工作压力1.6MPa 凝结水温度85℃ 凝结水加压泵（变频） Q=175m3/h 4 H=204m N=185KW 台 2×4 台 2×3 带金属软接头 大小头 耐温120℃，不锈钢叶轮和轴，各备用一台 BW型复合式过滤器 5 进口DN900 PN=1.6MPa 外型尺寸φ×H=2200×4444 台 2 换热量130MW 组 2×3 Q=3100～3500m3/h 台 2 大小头 带金属软接头 台 2×2 转速匹配 变速箱与水泵单位 数量 备注 15

序号 6 名称及规格型号 定压补水泵（变频） Q=120m/h，H=40m，N=37KW 排污扩容器 3单位 台 数量 2 备注 7 φ=2000 H=3470 台 1 8 9 疏水箱 φ1600×3200 疏水泵 Q=8.8m/h，H=35m，N=4KW 软化水箱V=30m3 3 台 2 10 2500×4500×2500 11 12 G=10T 跨度=16.5m 取样器φ=273 LDT型电动单梁桥式起重机 台 台 台 1 6 1

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方案三：抽气直接进入加热器

0.8MPa抽气直接进入汽水换热器，凝结水85℃送回7抽。

第三方案主要设备表 序号 名称及规格型号 汽-水换热器φ1700/φ2000 加热介质：蒸汽0.8MPa，340℃，166T/h 循环水工作压力1.6MPa 1 循环水进出口水120/65℃，循环水量1660m3/h 凝结水温度85℃ 附水-水换热器 双吸循环水泵（水阻变频） 2 N=1600KW 电压6000V Q=3100～3500m/h H=133～140m 凝结水加压泵（变频） 200D43×5 Q=175m3/h，H=185m，N=204KW BW型复合式过滤器 4 DN900 PN=1.6MPa 外型尺寸φ×H=2200×4444 5 6 7 8 9 10 11 变频定压补水泵 Q=120m/h，H=50m，N=37KW 疏水箱 φ1600×3200 疏水泵 排污扩容器 H=3470 φ=2000 软化水箱V=31m3 2500×4500×2500 取样器φ=273 LDT型电动单梁桥式起重机 G=10T 跨度=165m 33单位 数量 备注 套 6 台 4 带金属软接头 和大小头 耐温120℃，不3 台 8 锈钢叶轮和轴，进出口配大小头，金属软接头 台 2 各备用一台 台 台 个 台 台 2 1 1 6 1

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3.4 设备及管线布置

3.4.1 抽汽管路，每台机抽汽管径DN1200，设计压力1.0MPa 从运行层联通管上引出后，与联通管中心线同一标高，垂直于汽机轴线到A列，沿A列向南侧直至出墙，进汽水换热器。管道上安装快关阀，止回阀及电动关断阀，为了检修运行方便，阀门均低位布置，管道至A列后，先向下至14.7m布置阀门后，再升高至适宜高位。

3.4.2 汽水换热站

布置二期主厂房扩建端外侧，两台机共用，离主厂房约15m，长72m，宽18m，汽水换热器共六台，分为7#、8#两个单元布置在标高7.0米的平台上，底层为各种水泵，第二方案循环水泵共六台，四台汽动循环泵，两台电动，三方案为四台电动循环泵，电动均采用水电阻调速方式。各种泵均布置在零米地面。大型循环水泵设置天车起吊，汽-水换热器凝结水由凝结水泵打至7#低加出口。补水由化学水车间直接送来一级除盐水，进入水箱由补水泵补入系统，不合格的凝结水及事故疏水均排入水箱，作为热网补水，由于补水量少，除氧效果差，大部分运行的换热站均不投入，本工程中不设除氧器。

3.4.3 供热管网

管径DN1200进入汽水换热站先经除污器，再进循环泵加压，进入水-水换热器及汽水换热器，加热后送至供热管网，供热管网为母管制，热交换站进出供热管φ1200均采用直埋方式敷设，出厂后与市政管网联接，设计压力1.6MPa，设计供回水温度120/65℃，管材采用聚氨脂直埋保温管。

根据以上综合比较，第二方案节能效果较好，虽投资略有增加，但在2年内即可回收，建议采用。

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3.5 系统的运行及调节

蒸汽及凝结水系统均为单元制，每台供热机组配三台汽水热交换器，并列运行，热网水系统为母管制，循环泵并列运行，冷态运行时，由两台电泵循环，热态时发换到汽动泵，电泵处于备用状态，凝结水质合格后各自回本机系统。

根据外网对抽汽量需求的变化，通过调节蝶阀将抽汽压力调整在0.8MPa左右，出蝶阀由油动机根据抽汽压力信号进行调节，同时循环泵采用变速调节，改变循环量，及时满足热量的变化要求。市政管网为多热源（目前由四个电厂供热）联网系统，由大同市热力公司统一调度。

3.6 结构设计

3.6.1 设计依据

1.《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2002） 2.《建筑地基基础设计规范》 3.《建筑结构荷载设计规范》

（GB50007－2002） （GB50009-2006）

4.《建筑抗震设计规范》 （GB50011－2001） 5.《钢结构设计规范》 3.6.2 设计原则

1.本工程设计使用年限基准期为50年，结构安全等级为二级。 2.本工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.15g，设计地震分组为第一组。

3.设计执行目前国家及地方设计规范、法规及标准。 3.6.3 材料的选择

⑴混凝土及砂石技术要求必须符合现行国家规定，在条件准许的条件下化验砂石的含碱量。

（GB50017-2003）

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