发电厂中央电站锅炉改造工程可行性研究报告

*第一发电厂中央电站锅炉改造工程 可行性研究报告 电力工程勘察设计甲级证书 证书编号： * *勘测设计院 二二年八月 *第一发电厂中央电站锅炉改造工程 可行性研究报告 院 长： 总工程师： 项目经理： 参加本报告编写专业人员名单 序号 专 业 主 设 人 专业工程师 主任工程师 1 总 图 2 热 机 3 输 煤 4 除 灰 5 化 学 6 环保、劳卫 7 电气一次 8 电气二次 9 热 控 10 土 建 11 水工工艺 12 水工结构 13 暖 通 14 技 经 目 录 1 概述 目概况 计依据 计范围 目建设的必要性 要设计原则 作简要过程 程项目投资估算 2 燃料 料来源 料品质 3 厂址条件 址概述 通运输 源 文气象 灰场 4 工程设想 平面布置 机方案 力系统 烧系统 料运输系统 灰系统及烟气脱硫设施 学水处理系统 气部分 工控制系统 水系统 厂房布置 建建筑结构 暖、通风及空调 5 环境保护 述 期工程污染物防治 渣综合利用 6 劳动安全与工业卫生 害因素分析 计依据 护措施 7 电厂消防 述 平面布置及交通防火要求 筑物及构筑物防火要求 防给水系统电厂各系统的消防设施 灾报警及控 制系统 防照明 防供电 暖通风与空气调节设施防火 在问题 8 节约和合理利用能源 煤节电 约用水 用高效节能设备 强计量监视仪表管理 9 电厂定员 0 电厂工程项目的实施条件及轮廓进度 程项目实施条件 程项目的轮廓进度 11 投资估算及财务评价 资估算 务评价 12 结论 3 需要说明的问题 可行性研究报告附件 1 *公司文件，钢规发 200238 号关于将 *第一发电厂中央电站锅炉改造项目列入国家国债专项技术改造计划的请示。（ 2002年 3 月 21 日） 2 国家经济贸易委员会、国家发展计划委员会文件，国经贸投资 2002548 号关于下达 2002 年国家重点技术改造项目计划（第八批国债专项资金项目）的通知。（ 2002 年 7 月 30 日） 3 *集团新钢铁生产部关于燃料供应情况说明。（ 2002 年8 月 20 日） 4 *公司企业管理部关于 *第一发电厂中央 电站锅炉改造工程灰渣综合利用情况说明。（ 2002 年 8 月 20 日） 5 *公司规划发展部关于 *第一发电厂中央电站锅炉改造工程用地情况说明。（ 2002 年 8 月 20 日） 6 *公司新钢铁生产部关于 *第一发电厂中央电站锅炉改造工程工排水情况说明。（ 2002 年 8 月 20 日） 7 *公司新钢铁财务部关于 *集团公司内部能源价格的函。（ 2002 年 8 月 20 日） 可行性研究报告附图 1 厂区总平面、竖向布置图（方案一） A 02 2 厂区总平面、竖向布置图（方案二） A 03 3 原则性热力系统图 A 04 4 原则性燃烧系统图（煤气炉） A 05 5 原则性燃烧系统图（煤粉炉） A 06 6 原则性输煤系统图（方案一） A 07 7 原则性输煤系统图（方案二） A 08 8 原则性除灰渣系统图 A 09 9 原则 性化学水处理系统图 A 10 10 电气主接线 A 11 11 主厂房底层平面布置图（一期） A 12 12 主厂房运转层平面布置图（一期） A 13 13 主厂房横断面布置图（一期） A 14 14 主厂房底层平面布置图（二期） A 15 15 主厂房横断面布置图（二期） A 16 16 供水系统图 A 17 17 水量平衡图 A 18 18 消防给水系统图 A 19 19 厂区内施工平面布置图 A 20 - 1 - 1 概述 项目概况 *第一发电厂中央电站位于 *公司厂区的中央，南接炼铁厂，北靠第一炼钢厂，东临化工总厂，西与 供电厂 01 变电所接壤，全厂占地面积 平方米。主要担负着*各生产厂生产、生活用蒸汽、软水、风、保安电力、鞍山市部分居民住宅冬季采暖用热的供应，对 *生产和市区居民生活起着举足轻重的作用。 该厂始建于 1917 年，随着 *生产规模的不断扩大，其生产规模也随之不断扩大。电站锅炉房内安装 7 台 130 吨 /时掺烧高炉煤气的煤粉锅炉， 2 台 130 吨 /时掺烧高炉煤气的燃油锅炉， 2 台 100 吨 /时掺烧高炉煤气的燃油锅炉，锅炉总蒸发量 1370 吨 /时。锅炉额定蒸汽参数为：过热器出口压力 帕，过热蒸汽温度 410。 发电机室内安装 25 兆瓦、 16 兆瓦、 12 兆瓦汽轮发电机组各 1 台，总装机容量 53兆瓦。发电机出口电压 伏，出线直接接到 伏机压母线上，通过 2 回 10 千伏电缆联络线与 *01 变电所相连，由 *供电站同一调配到 *用电企业。 电站鼓风机室内安装 1 台 7000 米 3/分、 3 台 6000 米 3/分、 4 台 4250 米 3/分、 1 台3000 米 3/分、 5 台 2700 米 3/分共计 14 台鼓风机。总装机容量 58500 米 3/分，全部采用汽轮机驱动。 电站现有一级除盐水站一座，设计容量 700 吨 /时，供本站锅炉用水。电 站现有 10座冷却塔，供全站 3 台机组、 13 台鼓风机使用，冷却塔总冷却水量为 60000 吨 /时。 本工程利用 *高炉煤气资源优势，“以大代小”，将 *第一发电厂现有的中央电站进行改造，拟将中央电站锅炉更换成 2 台 220 吨 /时纯烧高炉煤气锅炉和 2 台 220 吨 /时掺烧高炉煤气的燃煤锅炉，并配 2 台 25 兆瓦背压式前置汽轮发电机组，以降低生产成本，提高经济效益，改善生产环境。工程计划分两期实施，一期利用现有 7#、 8#冷却塔位置，新建 2 台 220 吨 /时纯烧高炉煤气锅炉配 1 台 25 兆瓦背压式前置汽轮发电机组以及相应的配套设施； 二期利用中央电站现有的厂房和煤场位置，新建 2 台 220 吨 /时掺烧高炉煤气燃煤锅炉配 1 台 25 兆瓦背压式前置汽轮发电机组以及相应的配套设施。 设计依据 - 2 - 1） *公司文件，钢规发 200238 号关于将 *第一发电厂中央电站锅炉改造项目列入国家国债专项技术改造计划的请示。（ 2002 年 3 月 21 日） 2）国家经济贸易委员会、国家发展计划委员会文件，国经贸投资 2002548 号关于下达 2002 年国家重点技术改造项目计划（第八批国债专项资金项目）的通知。（ 2002年 7 月 30 日） 3） *集团 公司规划发展部与 *勘测设计院签订的 *第一发电厂中央电站锅炉改造工程设计合同（ 2002 年 5 月 30 日）及 *第一发电厂中央电站提供的有关设计资料。 设计范围 工程设计范围包括： a）新建 2 机 4 炉的工艺及土建设计、投资估算、经济评价； b) 原有水塔及各种管道的拆迁过渡； c) 新建系统与原有系统的衔接改造； d) 原有输煤系统改造； e) 厂内外高炉煤气管道； f) 厂区内热力管道； g) 原化学水处理系统增加一级除盐，水处理能力 600 吨 /时的工艺及土建设计； h) 新建电气主控楼及厂用 电气配电室。 m) 原有保留机炉系统的拆迁过渡； n) 原有保留电气系统的拆迁过渡。 列内容不在本报告设计范围内。 a） 环境保护评价； b） 劳动安全及工业卫生评价； c） 接入电力系统； d） 厂内外铁路； e） 贮灰场； - 3 - f） 水源。 项目建设的必要性 根据 *第一发电厂中央电站现有设备情况，已有一部分设备严重老化，威胁着*公司的安全生产，使成本居高不下，严重污染周围环境。目前， *高炉煤气放散量每小时 20 万 40 万立方米，既造成资源浪费，又造成大气环境的破坏。 本工程是利用 *高炉煤气资源优势， 利用现有厂区新建 2 台 220 吨 /时纯烧高炉煤气锅炉和 2 台 220 吨 /时掺烧高炉煤气燃煤锅炉，配置 2 台 25 兆瓦高背压前置汽轮发电机组，替代一发电厂中央电站现有燃油和燃煤锅炉及中压机组，对降低生产成本，提高经济效益，实现高炉煤气放散为零，清洁生产，改善生产环境，减轻大气污染起到十分重要的作用。 主要设计原则 艺系统设计应在保证电厂安全生产的条件下尽可能的利用现有条件，减少拆迁量，以减少投资。 厂房布置要求紧凑，尽量减少占地面积。 工程以安全生产、降低生产成本、改善生产 环境、提高经济效益、减少周围大气环境污染为主要目的，各系统设计均应严格遵守相关的规程规定，以求得到最佳回报。 轮发电机年利用小时数按 7000 小时设计。 工作简要过程 根据 *集团公司规划发展部与 *勘测设计院签订的 *第一发电厂中央电站锅炉改造工程设计合同，经过我院设计人员到现场实地勘察收集资料，以及中央电站的工程技术人员大力协助配合提供资料，通过双方设计联络及 *公司有关部门的同意，最终确定该工程的设计规模。 工程项目投资估算 本工程计划总投资为 59934 万元，工程动态投资为 54336 万元，工程静态投资为53205 万元，高炉煤气柜工程 5000 万元。 资金筹措根据国经贸投资 2002548 号文件，该工程列为 2002 年国家重点技术改造 - 4 - 项目计划，批准利用第八批国债专项资金银行贷款 3 亿元， 3 年财政贴息 5400 万元；其余为自有资金，计 24543 万元。 为保证机组安全可靠运行，设计采用部分进口设备，利用外资约 60 万美元，折合人民币 498 万元（汇率按 1： ），由自有资金解决。 本工程投产运行后的内部收益率为 投资利润率为 投资回 收期 2 燃料 料来源 本工程为新建 2 台纯烧高炉煤气锅炉和新建 2 台掺烧高炉煤气燃煤锅炉替代电站原有 4 台燃油锅炉和 5 台中压煤粉炉，其所用燃料来源为： a）高炉煤气及锅炉点火用焦炉煤气：来自 *燃气厂通过管道输送到中央电站，送至锅炉作为燃料。 b）劣质烟煤：来自辽西铁法煤矿，由 *煤场通过铁路运至电厂煤场。 料品质 法劣质烟煤燃煤成分分析见表 2 燃煤成分分析表 表 2号 名 称 符 号 单位 设计煤种 1 收到基碳分 收到基氢分 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 空气干燥基水分 干燥无灰基挥发分 0 收到基低位发热量 J/5986 11 哈氏可磨系数 - 5 - 序号 名 称 符 号 单位 设计煤种 12 灰变形温度 1280 13 灰软化温度 1300 14 灰熔化温度 1320 炉煤气成分分析见表 2 高炉煤气成分分析表 表 2号 名 称 符 号 单位 数值 1 一氧化碳 氢 氮 二氧化碳 燃料低位发热量 J/260 6 燃料含水量 d g/ 炉煤气成分分析见表 2 焦炉煤气成分分析表 表 2号 名 称 符 号 单位 数值 1 一氧化碳 氢 氮 二氧化碳 乙烯 % 氧 甲烷 % 乙烷 % 丙烯 % 0 丙烷 % 1 燃料低位发热量 J/8376 3 厂址条件 - 6 - 址概述 *第一发电厂中央电站位于 *厂区的 中央，南接炼铁厂，北靠第一炼钢厂，东临化工总厂，西部与供电厂 01 变电所接壤，全厂占地约 顷。 本工程建设规模为 2 台 25 兆瓦前置背压机组配 4 台 220 吨 /时高温高压锅炉。结合*高炉的改造规划，中央电站锅炉改造工程分两期实施，一期工程为新建两台 220 吨 /时纯烧高炉煤气锅炉配置一台背压 25 兆瓦前置汽轮发电机组，布置在中央电站 7#、 8#冷却塔位置；二期工程为新建两台 220 吨 /时掺烧高炉煤气燃煤锅炉配置一台背压 25 兆瓦前置汽轮发电机组，布置在电厂原有燃油锅炉厂房的位置。 一期工程拟建场地为东西长，南北窄， 呈长方形；占地面积约为 顷，有效占地面积仅有约 顷。一期工程厂址位于 *炼铁、炼钢生产区域， *厂区中心地带，北靠一炼钢连铸车间，南侧为中央电站锅炉车间，西临供电厂 1#变电所，东侧为电站 6#冷却塔。该厂址地块地势比较平坦，自然地面标高在 （渤海高程系统）之间，低于南侧地块约 ，高于北侧地块约 。该厂址地上管网纵横交错，地下管线密集，走向复杂，北侧管廊距道路边约 10 米，西侧管廊距道路边约 25 米，管廊上布置有煤气管、蒸汽管、电缆等多种管道。 二期工程拟建场地为占 用电厂原有厂房和原煤场区域，原主厂房除保留电厂原有1#和 2#炉及相应的配套设施外，拆除 3#11#炉及相应的配套设施，利用该场地布置二期工程主厂房。 二期工程拟建场地东西长，南北窄，该厂址地块地势南部略高，（渤海高程系统）之间，该厂址原有建构筑物较多，并且地上管网纵横交错，地下管线密集，走向复杂，需拆迁过渡的设施较多。 本期工程拟建场地位于 *公司厂区的中央，本工程设计没有考虑新建厂房的防洪问题。 通运输 一期工程拟建场地的北、西、南三面均与厂区道路相邻，但在 拟建场地的北侧和西侧均布置有电厂原有管廊，管廊高度不足以车辆通过，只有场地的南侧与厂区道路相通， - 7 - 故新建电厂的施工及运行只能依靠南侧道路。该道路宽度为 6 米，施工期间的材料及设备可通过该道路运至现场，可以满足新建电厂施工运输的需要。 二期工程新建主厂房的北侧和西侧为厂区主干道，道路宽度为 ，二期工程的施工及生产可利用该段道路，以满足二期工程施工期间材料及设备的运输和今后生产的要求。 另外，在电厂的西部和南部有分属于 *的铁路，在厂区内有电厂运煤铁路，施工期间的大件运输也可以考虑铁路运输。 源 *一发电厂中央电站用水由 *首山水源地供给。由于电站原有的 3#汽轮机已经停运，使全厂工业用水量减少，减少的水量超过本工程新增的工业用水量（本工程用水量为 时）。因此，电厂供水量能够满足本期工程建成后全厂用水量的需要，不必再新建水源。本工程用水可直接从厂外水源供水管网供水干管（新水）直径 接，不再新建供水管网。 电厂生活用水管网也已经形成，供水干管直径 期生活用水量增加的很少，为 时，现有供水系统能够满足本期工程生活用水需要，不再新建。 水文气象 本工程厂址自然条件如下： 多平均气温 + 历年最高气温 + 历年最低气温 年平均降水量 715.2 大风速 25.8 m/s 常年主导风向 西南风 冬季主导风向及频率 S（ 24%） 夏季主导风向及频率 S（ 35%） 地表冻层深度 m - 8 - 最大积雪深度 27 平均温度低于 5的天数 150 天 多年平均气压 下水位 区基本地震烈度： 度 贮灰场 本工程采用干式除渣、气力除灰系统，灰渣全部综合利用，供给 *新建的冀东水泥厂生产水泥。电厂原有贮灰场供原有 2 台 130 吨 /时锅炉（水力除灰系统）使用，也可作为新建锅炉的事故灰场。 4 工程设想 平面布置 平面布置原则 本工程根据 *公司生产的需求和场地情况分为两期建设，一期工程为新建两台220 吨 /时纯烧高炉煤气锅炉配置一台背压 25 兆瓦前置汽轮发电机组，布置在中央电站7#、 8#冷却塔位置；二期工程为新建两台 220 吨 /时掺烧高炉煤气燃煤锅炉配置一台背压25 兆瓦前置汽 轮发电机组，布置在电厂原有主厂房 3# 11#炉的位置。 一期工程拟建场地的北侧及西侧均有管廊，东侧有泵房一座，西南侧有循环水泵房，以上的建构筑物均在使用，不能拆除，对本期工程的平面布置有较大的限制；二期工程拟建场地上布置有较多原有生产和生活设施以及相关的管线，由于本期工程的占用将被拆除，但为保证保留的原 1#、 2#炉运行，对与 1#、 2#炉生产运行有关的设施需进行过渡，故本期新建工程总平面布置应在符合总体规划和工艺流程的前提下，结合自然条件和工程特点，根据节省投资，节约用地，环境保护，交通运输，满足防火、安全、 卫生、检修以及建筑群体、建筑造型统一协调等各方面的要求，努力做到因地制宜，统筹安排，远近结合，合理紧凑。其平面布置按以下几方面进行考虑： 1） 重视外部条件，完善总体规划； 2） 满足使用要求，工艺流程合理； - 9 - 3） 远近规划结合，留有发展余地； 4） 布置紧凑经济，注意节约用地； 5） 结合地形地质，因地制宜布置； 6） 符合防火规定，确保安全生产； 7） 注意风象朝向，有利环境保护； 8） 交通运输方便，避免迂回重复； 9） 建筑群体组合，整齐美观协调； 10） 有利检修活动，方便生活管理。 另外，根据国家“ 21 世纪电厂设计模式会议”的精神，针对本电厂的特点，采用新的总体设计思路，通过模块化设计，提高自动化控制、管理水平，达到减少占地、降低造价、缩短工期的目的。综合各工艺专业的布置方案，一期工程厂区平面布置大致分为3 个模块（功能分区），即：主厂房模块（汽机房、除氧间、锅炉房、煤气加热器、引风机室和烟囱）、电气模块（电气综合控制搂、 10 千伏配电装置）、化水模块（水处理室、酸碱计量间、化学泵间、空压机室及化学水箱）；二期工程厂区平面布置大致分为 4 个模块（功能分区），即：主厂房模块（汽机房、除氧间、锅炉房、煤仓间、电除尘器、电除尘器控制室、空压机室、引风机室和烟囱等）、电气 模块（利用电厂原有电气系统）、化水模块（利用一期工程化水模块）、输煤模块（储煤筒仓、转运站、碎煤机室、卸煤沟、输煤栈桥、输煤隧道、推煤机库、输煤综合楼、输煤沉淀池等），各模块之间用道路有机连接。 期工程总平面布置 由于一期工程的平面布置方案在招标过程中已进行优化设计，故本期工程一期仅布置了一个经过优化设计的平面方案。 主要特点： 1 25 兆瓦高背压前置汽轮发电机组配 2 220 吨 /时纯烧高炉煤气锅炉、三列式、主厂房朝东布置、固定端朝南。 主厂房模块布置在厂区的中部，主厂房固定端朝南，同时预留再建一台 25 兆瓦前置汽轮发电机组的条件；电气模块布置在新建锅炉房的北部，同时新建 10 千伏配电装置；化水模块布置在主厂房的西部，在原化学区扩建。 - 10 - 各模块的标高根据火力发电厂总图运输设计技术规程的规定，结合本工程的地形情况，本工程的竖向布置采用平坡式布置方式，所有模块标高均为 。 方案分析： 1) 主厂房模块的布置充分利用拟建场地的有效面积，扩建端朝北恰好避开了东侧的泵房，有利于电气出线和热网出线，使电气出线和热网出线更为通畅，高炉煤气管道的走向比较顺畅； 2) 电气模块与主厂房模块的合并，解决了两模块之间由于场地狭 小而存在的消防问题，布置合理紧凑，节约用地； 3) 烟囱是高耸的构筑物，其基础底盘较大，布置上充分考虑了在施工其基础时，不能对附近的管廊产生影响及危害，布置紧凑； 4) 化水模块在原化学区扩建，使功能分区更合理、更便于运行的管理及维护； 5) 主厂房模块周围的环形消防通道，不仅满足火力发电厂总图运输设计技术规程中对消防的要求，而且使交通运输更为流畅； 6) 厂区的平坡式竖向布置不仅满足场地的排水要求，更减少了场地的土石方量，节省投资； 7) 虽然拟建场地狭小，但总平面的布置完全可以满足本期工程二炉一机的建设和施工的需要，同时在汽机房 扩建端留有扩建的条件。 期工程总平面布置 二期工程厂区平面布置进行二个方案的布置，同时在二个方案中的同一模块可以互换，由于电气模块是利用原有电气系统，化水模块是利用一期工程化水模块，故二期工程的平面布置主要是围绕主厂房模块和输煤模块的变化去布置，现将二个布置方案分别论述如下： 方案一主要特点： 1 25 兆瓦高背压前置汽轮发电机组、 2 220 吨 /时掺烧高炉煤气燃煤锅炉，、主厂房四列式外煤仓布置，煤场贮煤。 主厂房模块布置在被拆除的原主厂房区域，距原有主厂房西侧 ，方便新建主厂房施工。主厂房固定 端朝西， A 排朝北，外煤仓布置，同时预留再建一台发电机组的条件。 - 11 - 输煤模块布置在厂区的西部，采用煤常贮煤。考虑新老厂房分别上煤，新建一段输煤栈桥从老主厂房的东侧进入原有煤仓间给煤；运煤铁路考虑二条铁路运煤，一条将原有卸煤沟上的卸煤铁路延长，另一条从该铁路干线上引接，新建一条铁路作为作为南区输煤的卸煤线，有利于运煤的组织管理。 各模块的标高确定，根据火力发电厂总图运输设计技术规程的规定，结合本工程的地形情况，本工程的竖向布置主要采用平坡式布置方式，局部有小的阶梯布置方式；主厂房模块标高均为 ，输煤 模块标高为 。 方案分析： 1）主厂房模块的布置充分利用拆除场地并考虑留有扩建的条件，新建主厂房与原有主厂房西侧脱开 布置既满足了新建主厂房基础与原有管廊基础的碰撞又有利于新建主厂房的施工； A 排朝北，有利于电气出线和热网出线，使电气出线和热网出线更为通畅，且建筑角度上与原有厂房更协调统一；另外，外煤仓的布置使输煤栈桥更为短捷； 2）考虑新老厂房分别上煤，新建一段输煤栈桥从老主厂房的南侧进入原有煤仓间给煤，可以保证新老厂房上煤互不影响，且有利于过渡。 3）化水模块利用一期工程已建成的设施，减少 占地和重复建设，节省投资； 4）厂区的主体平坡式竖向布置和局部小阶梯布置的结合，不同模块的标高不同，不仅满足场地的排水要求，更减少了场地的土石方量，节省投资； 5）输煤模块采用煤场贮煤，充分利用原有设施，可节省投资； 6）虽然拟建场地狭小，但总平面的布置完全可以满足二期工程 2 炉 1 机的建设和施工的需要，同时还留有继续扩建 1 机的条件。 方案二： 1 25 兆瓦高背压前置汽轮发电机组、 2 220 吨 /时掺烧高炉煤气燃煤锅炉，主厂房四列式外煤仓布置、输煤筒仓贮煤 。 该方案主厂房布置与方案一相同，只是由于输煤模块采用储煤筒 仓，可以减少储煤用地，有利于周围生产环境的改善，但投资会相应有所增加。 另外，由于输煤地下卸煤沟的运煤铁路从东至西要穿越新建炉后，对炉后布置有很大影响，在布置上考虑拉开电除尘器与引风机室之间的距离，利用烟道的净空（大于 使运煤铁路安全通过； - 12 - 从以上二个方案的布置来看，方案一的布置在电气和热网出线、工艺流程、厂区布置的整体美观、扩建条件等方面与二方案基本相同，但方案一在输煤系统及其施工条件和投资方面优于方案二，故本期工程推荐方案一。 机方案 有机组概况 *第一发电厂中央 电站始建于 1917 年，建国后历经数次扩建和改造，现有装机规模为 11 台中温中压锅炉， 3 台汽轮发电机组， 14 台汽动鼓风机。 1) 锅炉 中央电站锅炉房内现有 7 台 130 吨 /时掺烧高炉煤气的中压煤粉锅 炉， 2 台 130 吨 /时掺烧高炉煤气的中压燃油锅炉， 2 台 100 吨 /时掺烧高炉煤气的中压燃油锅炉，共计 11 台，锅炉总蒸发量 1370 吨 /时。锅炉参数见表 4 中央电站现有锅炉设备一览表 表 4炉编号 锅炉型式 蒸发量 (吨 /时 ) 蒸汽压力 (兆帕 ) 蒸汽温度 ( ) 燃料 投产时间 1 煤粉炉 130 25 煤 煤粉炉 130 10 煤 煤粉炉 130 10 煤 煤粉炉 130 10 煤 煤粉炉 130 10 煤 煤粉炉 130 10 煤 煤粉炉 130 10 煤 油炉 130 10 重油 油炉 130 10 重油 0 油炉 100 10 重油 1 油炉 100 10 重油 ) 汽轮发电机组 中央电站发电机室内现有 1 台 25 兆瓦单抽式汽轮发电机组，抽汽压力为 帕； 1 - 13 - 台 16 兆瓦凝汽式汽轮发电机组； 1 台 12 兆瓦双抽式汽轮发电机组，抽汽压力分别为 帕。汽轮发电机组参数见表 4 中央电站现有汽轮发电机设备一览表 表 4组编号 1 3 4 汽轮机型号 25100/定功率 (兆瓦 ) 25 16 12 最大功率 (兆瓦 ) 30 18 15 进汽压力 (兆帕 ) 汽温度 ( ) 400 400 400 最大进汽量 (吨 /时 ) 260 30 凝汽量 (吨 /时 ) 110 70 50 投产时间 ) 汽动鼓风机 中央电站鼓风机室内现有 5 台 2700 米 3/分、 1 台 3000 米 3/分、 4 台 4250 米 3/分、 3台 6000 米 3/分、 1 台 7000 米 3/分汽动鼓风机，共计 14 台。汽动鼓风机参数见表 4 中央电站现有汽动鼓风机设备一览表 表 4组编号 鼓风量 (米 3/分 ) 额定进汽量 (吨 /时 ) 进汽压力 (兆帕 ) 进汽温度 ( ) 凝汽量 (吨 /时 ) 投产时间 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 现有机组汽平衡 根据现有蒸汽负荷情况，全厂现有机组汽平 衡见表 4 全厂现有机组汽平衡表 表 4 别 项 目 单位 数 值 锅炉新蒸汽 10 1 7 号煤粉炉蒸发量 7130 t/h 910 8 9 号油炉蒸发量 2130 t/h 260 10 11 号油炉蒸发量 2100 t/h 100 合计 t/h 1370 机组用汽 00 1 号汽轮机进汽量 t/h 260 3 号汽轮机进汽量 t/h 号汽轮机进汽量 t/h 55 5 台 2700 汽动鼓风机进汽量 536 t/h 180 1 台 3000 汽动鼓风机进汽量 147 t/h 47 4 台 4250 汽动鼓风机进汽量 463 t/h 252 机组用汽 00 3 台 6000 汽动鼓风机进汽量 3105 t/h 315 1 台 7000 汽动鼓风机进汽量 1155 t/h 155 温减压器用汽量 t/h 汽损失 t/h 6 合计 t/h 1370 外供 *生产生活用汽 50 1 号汽轮机抽汽量 t/h 150 温减压器供汽量 t/h 53 合计 t/h 203 外供 *生产生活用汽量 t/h 200 汽水损失 t/h 3 合计 t/h 203 从表中可以看出，目前 *第一发电厂中央电站机炉运行匹配，全厂蒸汽基本平衡。 造方案 中央电站现有机组大部分为五、六十年代产品，现已超期服役，设备严重老化。 - 15 - 部分锅炉汽包裂纹严重，出力不能达到额定负荷。汽轮机设备陈旧，效率低，且进汽压力和温度不能达到额定值，能耗指标高，发电煤耗高达 克 /千瓦时，鼓风能耗高达 克 /千米 3。 中央电站现有 4 台燃油锅炉，每年消耗大量重油。重油作为重要的石油化工原料，如此白白的燃烧掉，既不符合我国的能源利用政策，也增加了运行成本。 目前， *正实施大规模的高炉改造，改造后高炉产生的高炉煤气将大量增加，电厂现有锅炉仅能掺烧一小部分高炉煤气。如不对中央电站实施技术改造，大部分的高炉煤气向大气排放，浪费了能源，严重污染了环境。 综上所述，为适应 *现代化发展的需要，对中央电站进行技术改造势在必行。通过技术改造，达到如下目的： 1) 改善设备状况，提高安全性和可靠性，减少能耗，提高经济性。 2) 全厂不烧油。 3) 将高炉煤气全部用作锅炉燃料，实现零排放，有效利用洁净能源，减少对环境的污染。 根据 *第一发电厂现有机组的情况，为满足 *高炉总体改造规划的需要，中央电站锅炉改造工程分两期实施：一期工程利用低热值高炉煤气实现全厂不烧油；二期工程对现有设备进行改造，“以大代小”，降低能耗，改善环境质量。 机方案 根据 *生产需要，以及中央电站锅炉改造工程的建设规模，选用如下两个装机方案进行比较： 方案一：采用 2 台 背压式汽轮发电机组配 2 台 220 吨 /时煤气锅炉和2 台 220 吨 /时掺烧煤气燃煤锅炉。 方案二：采用 4 台 背压式汽轮发电机组配 2 台 220 吨 /时煤气锅炉和 2 台 220 吨 /时掺烧煤气燃煤锅炉。 所选汽轮机运行参数见表 4 - 16 - 两种装机方案汽轮机主要参数表 表 4轮机型号 定功率 (兆瓦 ) 25 12 进汽压力 (兆帕 ) 汽温度 ( ) 535 535 额定进汽量 (吨 /时 ) 420 225 排汽压力 (兆帕 ) 汽 温度 ( ) 410 410 额定排汽量 (吨 /时 ) 415 210 两种装机方案比较如下： 1) 两种机型均能满足中压参数蒸汽流量要求，按分期建设， 2 台 220 吨 /时锅炉蒸发量能够满足 25 兆瓦高背压机组的进汽需要，但不能满足 2 台 12 兆瓦高背压机组的进汽需要。 2) 方案二新上 2 台 12 兆瓦高背压机组，工程投资比方案一大，并且 2 台机的母管需相互连接，汽水系统也比方案一要复杂。 3) 方案一汽机房占地需 4 5 个柱距，而方案二汽机房占地需 7 8 个柱距，工程占地方案二比方案一大。 综上所述，结合工程建设场地情况本工程选用装机方案一。 期工程装机方案 本期新建二台 220吨 /时燃高炉煤气锅炉，配置一台 25兆瓦高背压式汽轮发电机组，背压排汽作为现有机组新蒸汽，取代现有 4 台 130 吨 /时燃油锅炉和 3 号汽轮发电机组。建成后，全厂彻底实现不烧油， *高炉产生的高炉煤气全部作为锅炉燃料。 锅炉改造工程一期建成后全厂汽平衡见表 4 - 17 - 一期工程建成后全厂汽平衡表 表 4 别 项 目 单位 数 值 高压锅炉新蒸汽 40 2 台煤气炉蒸发量 2220 t/h 440 高压机组用汽 35 1 台 25 兆瓦背压机进汽量 t/h 438 新汽损失 t/h 2 合计 t/h 440 中压蒸汽 10 1 7 号煤粉炉蒸发量 7130 t/h 910 1 台 25 兆瓦背压机排汽量 t/h 438 合计 t/h 1348 中压机组用汽 00 1 号汽轮机进汽量 t/h 260 4 号汽轮机进汽量 t/h 台 2700 汽动鼓风机进汽量 536 t/h 180 1 台 3000 汽动鼓风机进汽量 147 t/h 47 4 台 4250 汽动鼓风机进汽量 463 t/h 252 3 台 6000 汽动鼓风机进汽量 3105 t/h 315 1 台 7000 汽动鼓风机进汽量 1155 t/h 155 温减压器用汽量 t/h 水损失 t/h 6 合计 t/h 1348 低压蒸汽 50 1 号汽轮机抽汽量 t/h 150 温减压器供汽量 t/h 53 合计 t/h 203 外供 *50 外 供 *生产生活用汽量 t/h 200 汽水损失 t/h 3 合计 t/h 203 从汽平衡表中可以看出： 1) 电厂机炉运行匹配，蒸汽保持平衡； 2) 新建 25 兆瓦背压机组，排汽作为现有中压机组新蒸气，同时 3 号机即 18 兆瓦凝汽机组停运； 3) 8 11 号燃油锅炉全部停运，实现全厂不烧油。 - 18 - 锅炉改造工程一期主要设备技术规范如下： 1) 锅炉（杭州锅炉厂） 额定蒸发量： 220 吨 /时 过热蒸汽压力： 帕 过热蒸汽温度： 540 锅筒工作压力： 帕 给水温度： 158 热风温度： 286 排烟温度： 160（煤气加热器出口烟气温度） 锅炉设计热效率： 88% 2) 汽轮机 型号： 转速： 3000 转 /分 额定功率： 25 兆瓦 进汽参数： 帕 535 额定进汽量： 420 吨 /时 排汽参数： 帕 410 额定排汽量： 415 吨 /时 3) 发电机 型号： 额定功率： 30 兆瓦 额定电压： 10500 伏 额定转速： 3000 转 /分 额定功率因数： 却方 式：空气冷却 期工程装机方案 - 19 - 按照 *高炉改造规划的要求，中央电站锅炉改造工程一期建成后，下一步实施中央电站锅炉改造工程二期的建设，即：拆除 4 台燃油锅炉， 3 7 号煤粉锅炉， 3、 4 号汽轮发电机组，利用中央电站原有主厂房位置，新建 2 台 220 吨 /时掺烧高炉煤气 (10%)的高温高压燃煤锅炉，配置一台 25 兆瓦背压式汽轮发电机组，背压排汽作为中压机组的新蒸气。并根据 *生产的需要，仅保留部分汽动鼓风机。 根据 *生产需要，锅炉改造工程二期拟定如下二个装机方案： 方案一： 2 台 220 吨 /时 高温高压掺烧高炉煤气煤粉锅炉配 1 台 背压式汽轮发电机组。 方案二： 2 台 22