天津北疆发电厂二期工程(2×1000MW超临界凝汽抽汽机组)初步可行性研究报告.doc

f451g-a01-01f451g-a01-01 天津北疆发电厂二期工程 (21000mw 超超临界凝汽抽汽机组) 初步可行性研究报告 说说明明书书 北京国北京国电华电华北北电电力工程有限公司力工程有限公司 2009 年年 12 月月 批 准： 马 安 审 核： 于存亮 段 冰 校 核： 汤晓舒 赵同哲 张燕生 聂恒宽 原晓宏 周 军 连艳红 曾小超 钱 丽 郭 利 贾 剑 丁 宁 韩小琪 刘 颖(勘测) 编 写： 于存亮 段冰 刘 利 彭红文 高 青 孙育文 吴 冰 杜小军 赵丽琼 韩 萍 王文臣 王惠芸 李 雅 张性慧 湛 川 李 哲 孟先斌 可行性研究报告文件及图纸目录 序号文件名称图 号张本 1 可行性研究报告说明书 f451g-a01-011 2 厂址地理位置图 f451g-a01-z-011 3 厂区总体规划图 f451g-a01-z-021 4 厂区总平面规划布置图 f451g-a01-z-031 5 6 7 8 目 录 1 概 述 1 2 电力系统 3 3 热负荷分析 .10 4 燃料供应 .11 5 建厂条件 .14 6 工程设想 .20 7 环境保护和社会影响 .38 8 初步投资估算及财务与风险分析 .50 9 结论及建议 .55 北疆二期初步可行性研究报告说明书 1 1 概 述 1.1 项目来源 北京国电华北电力工程有限公司(以下简称 ncpe)受天津国投津能发电有限公司 委托(见北疆电厂二期工程初步可行性研究报告委托函)，完成天津北疆发电厂二 期工程(21000mw 超超临界凝汽抽汽机组)初步可行性研究报告 。 天津国投津能发电有限公司(以下简称项目公司)于 2004 年 3 月成立，由国投 电力公司、天津市津能投资公司、长芦汉沽盐场有限责任公司按 64%:34%:2%的比例 合资组建。 项目公司负责天津北疆发电厂工程的项目前期工作、工程建设组织和投产后的 生产运营。 1.2 项目概况 天津北疆发电厂厂址位于天津市滨海新区东北部的汉沽区双桥子，处于沿海地 区和京津唐电网负荷中心，距离天津市外环线 56 公里。 电厂规划容量为 41000mw 机组，并留有扩建的余地。 北疆发电厂一期工程是国家循环经济试点项目，建设 21000mw 超超临界燃煤 机组，并同步建设日产 20 万吨淡水的海水淡化工程。2007 年 5 月项目申请得到国 家发改委核准批复。目前一期工程两台机组已分别于 2009 年 9 月和 11 月投产。 京津唐电网是华北电网的负荷中心，长期以来，京津唐电网的用电量和供电负 荷增长一直较快，根据北京市、天津市、河北省近年来经济发展状况和国家“十一 五”规划纲要，京津唐地区经济仍将保持较高的发展速度。天津滨海新区的开发开 放已经纳入国家发展战略，目前正处于快速发展的良好态势，用电量相对全国其他 区域保持了较高的增长。 在充分考虑电力市场现状和未来影响因素的基础上， “十一五”期间京津唐电 网最高发购电负荷年均增长率将达 12.3%，20112020 年期间年均增长率将达 7.3%；2010 年京津唐电网最高发购电负荷将达 46600mw，2020 年将达 93900mw。 根据负荷预测结果和电源装机安排，20082015 年京津唐电网一直处于缺装机 局面，2010 年京津唐电网电力缺额约 1960mw；2015 年电力缺额上升至 7120mw。北 疆电厂二期扩建工程的投产，对满足京津唐电网的负荷发展、缓解供电紧张状况将 起到积极作用。 在华北电网电源规划中，提出了在加快能源基地电源建设的同时，充分利用华 北疆二期初步可行性研究报告说明书 2 北地区铁路四通八达、交通运输方便和环渤海湾地区建厂条件优越的优势，在负荷 中心地区尽可能建设一定规模的电厂，对电网提供必要的无功支援和保安电源，确 保受电电网不因接受大量外来电力而降低安全稳定水平。 北疆电厂位于天津市滨海地区，属于京津唐电网的负荷中心，实现了电力的就 地消化，不用远距离送电，可节约电网建设投资、增强负荷地区电源支撑，对保证 电网供电质量，提高电网安全稳定水平十分有利。符合华北电网的长期发展规划。 二期工程为北疆项目扩建工程，建设场地、水源、煤源及运输等条件基本落实， 工程本身采用高效超超临界大容量机组，厂址处于负荷中心，铁路、港口，公路等 交通便利，采用海水淡化，不占基本农田，符合国家发改委对火电项目建设安排的 “三个标准和六个原则” 。特别是该项目按照“电 水 盐 地”循环经济 模式建设，并在一期工程的基础上深化并完善了循环经济产业链条，采取电、水、 盐一体化开发运营，燃料、运输、发电、制水、制盐、置换土地和环境保护等综合 平衡，符合“高效率，低消耗，低排放”的要求，是典型的循环经济项目、高效节 能减排项目和生态环保工程(将比一期更加全面、高效、充分的利用余热和其他废 弃物)。符合国家的产业政策和经济政策，对我国经济的可持续发展模式进行了有 益的探索，项目优势明显，具有重要的示范意义。 1.3 工作过程 项目主体设计单位为 ncpe，负责初可报告的编制。 按照火力发电厂初步可行性研究报告内容深度规定dl/t5374-2008，主要 包括电力系统，热负荷分析，燃料供应，建厂条件(包括交通运输，水文气象，水 源，贮灰场，厂址区域稳定与工程地质)，工程设想，环境和社会影响，厂址方案 与技术经济比较(本工程为扩建工程，无此部分内容)，初步投资估算及财务与风险 分析，结论及存在问题。 相关的支持性附件由委托方负责获得，ncpe 根据获得的政府有关部门的支持性 文件完成报告并将附件内容整理入本初可报告。 1.4 工作组织 ncpe 作为报告的编制方，参与工作的相关专业如下：热机、电气、水工、总图、 输煤、除灰、技经、系统、环保、岩土。 北疆二期初步可行性研究报告说明书 3 2 电力系统 2.1 电力系统现状 2.1.1 华北电网现状 华北电网由京津唐电网、河北南部电网、山西电网、内蒙西部电网和山东电网 组成，供电区域包括北京、天津两直辖市和河北、山西、山东三省及内蒙古自治区 西部地区。 2008 年，华北 500kv 电网已形成以京津冀区域为受端负荷中心，以内蒙西部电 网、山西电网为送端，省网间西电东送有 11 回 500kv 线路(不包括托克托、岱海、 上都等直送线路)的较坚强电网；山东电网电力供需基本自平衡，通过辛安聊城 双回 500kv 线路与主网相联。 华北电网内主要电力走向为西电东送、北电南送。华北电网共有七个西电东送 通道：内蒙古电网外送通道由丰万顺双回路、汗海沽源太平双回路组成； 托克托电厂外送通道由托克托浑源安定(霸州)4 回路组成；山西电网外送通道 由大房双回、神保双回、侯石单回、潞辛双回共计 7 回组成。上都电厂承德的双 回 500kv 线路开辟了一条独立的北电南送通道。 在华北电网内部，京津唐电网、河北南网、山西电网、蒙西电网和山东电网均 已形成各自较强的 500kv 主干电网。山西电网以大同至运城的南北之间 500kv 双回 线路组成华北电网西部纵向通道；河北南网以保北至辛安的南北之间 500kv 双回线 路组成华北电网中部纵向通道，并通过房保双回向北延伸至京津唐电网；由京津唐 电网的姜家营安各庄芦台滨海线路和河北南部的黄骅沧西武邑辛安线 路逐渐形成华北电网南北之间的第三纵。 华北电网“七横三纵”主网架格局已初具规模。 截止 2008 年，华北电网已有 500kv 变电站 79 座，变压器 151 台，总变电容量 约 119660mva，全网 500kv 线路 229 条，线路总长约 21996.99km。其中京津唐电网 已有 500kv 变电站 23 座，变压器 52 台，总变电容量约 44910mva。 截止 2008 年，华北电网网调及各省调直调装机容量达 152016.4mw，其中火电 146763.4mw，水电(含抽水蓄能)4529.9mw，风电 723.1mw，直调装机容量中直接接 于 500kv 系统的容量达 49090mw。其中京津唐电网直调装机容量达 38219mw，其中 火电 36999mw，水电 1220mw，直调装机容量中直接接于 500kv 系统的容量达 19960mw。 北疆二期初步可行性研究报告说明书 4 2008 年华北电网从东北电网净受电 52.56 亿 kwh；华北电网从华中电网受电 0 亿 kwh；京津唐电网向山东电网送电 29.54 亿 kwh。 2008 年华北电网最高发电负荷为 114020mw，同比增长 1.22%。 2008 年华北 500 kv 电网现状见图 2.1-1。 2.1.2 京津唐电网现状 京津唐地区属华北经济发达地区，京津唐电网供电区域包括北京、天津两市和 河北省北部的张家口、廊坊、唐山、承德和秦皇岛五区(市)。按供电地区可划分为 北京地区电网、天津地区电网、唐山地区电网、秦皇岛地区电网、承德地区电网、 张家口地区电网和廊坊地区电网。 京津唐电网作为华北电网的负荷中心之一，已形成以 500kv 双环网，通过高天 双接受东北电网电力；通过内蒙外送通道接受内蒙古电力(丰万双+汗海-沽源双回)； 通过京津南部断面(大房双+房保双+保霸双)接受山西外送电力，并与河北南网、山 东电网进行电力交换。 北京环网、天津环网与安各庄芦台滨海双回、姜安双、姜顺双回线共同组 成京津唐 500kv 双环网；经房保双、保霸双、吴霸双形成京津冀 500kv 环网。昌顺 双、顺通双、通安一回、安房一回、房门线、昌门线构成北京 500kv 环网；北吴线、 滨吴线、盘芦线、芦滨线、盘北线构成天津 500kv 环网，天津地区通过盘通线、安 北线、安芦双线及吴霸双回线与北京、唐山和廊坊联络。京津唐内各地区电网 220kv 网架由 220kv 线路构成地区紧密的环网结构。 截至 2008 年底，京津唐电网 220kv 及以上变电所 196 座，变压器 449 台，总 容量约 108160mva。其中 500kv 变电所 23 座，变压器 52 台，容量约 44910mva；220kv 变电所 173 座，变压器 397 台，容量约 63250mva。 截至 2008 年底，京津唐电网直调装机容量为 38219mw，其中：火电机组容量为 36999mw，水电 1220mw；直接接于 500kv 系统的容量达 19960mw，直接接于 220kv 系统的容量达 17059mw。 2008 年京津唐电网最高发电负荷为 35531mw，同比增长 7.63%。 2.1.3 京津唐电网电力负荷预测 京津唐地区属华北经济发达地区，目前京津唐电网电力供需基本平衡。预计今 后十年，京津唐地区经济将继续保持平稳发展，用电量也将稳定增长。 近年来，京津唐地区夏季持续高温高湿天气，使空调制冷负荷增势迅猛，导致 北疆二期初步可行性研究报告说明书 5 夏季负荷水平升高，出现夏、冬两个用电高峰季。近几年，京津唐电网最高供电负 荷均出现在夏季。今后气候对供电负荷的影响将增大。 根据华北各地区国民经济发展目标，分析电网历史情况、特别是 1990 年以来 的用电量情况，对京津唐电网全社会用电量和发购电负荷进行了预测。根据国家电 网总体规划设计(2008 年版)中负荷预测的中方案，2010 年京津唐电网全社会用电 量预计达 2710 亿 kwh，最高发购电负荷预计达 42600mw，2015 年京津唐电网全社会 用电量预计达 4080 亿 kwh，最高发购电负荷预计达 66800mw。 2.1.4 京津唐电网电源建设原则 华北地区一次能源分布与电力负荷分布存在较大的不平衡性。东部京津冀经济 发展较快，是华北电网的负荷中心。西部的山西、蒙西煤炭储量极其丰富。根据华 北地区的资源及负荷分布特点，华北地区电源规划的基本方针是在能源基地建厂向 负荷中心送电以及在负荷中心建设港口和路口电厂。 由于煤炭、水利等资源的限制，京津唐电网无法依靠本地区电源建设来满足电 网电力负荷的需求，从西部能源基地山西、内蒙及西北地区接受电力来满足本地区 电力负荷的需求已成必然趋势。 根据国家发改委批准和列入优选的电源项目，以及华北电网规划电源项目，列 出京津唐电网 20092015 年电源装机安排见下表 2.3-1 所示。 表 2.3-1 京津唐电网 20102015 年电源装机安排 单位：mw 项 目 201020112012201320142015 京津唐电网合计京津唐电网合计 646712001500150025303530 京津唐电网合计京津唐电网合计( (核准核准) ) 4967600600600 (一)水电水电/ /蓄能蓄能 600600 丰宁抽蓄 600600 (二)火电火电 516712001500150019302930 a 核准和列入优选核准和列入优选 3667600 1 北疆 1000 2 军粮城五期 300300 3 唐山新区热电 300 4 张家口热电 300 5 胜利电厂 660 北疆二期初步可行性研究报告说明书 6 项 目 201020112012201320142015 6 首钢自备 507 7 开滦古冶煤矸石 300 8 唐山西郊三期 300300 b 规划电源项目规划电源项目 15006001500150019302930 1 上都三期 600 2 唐山北郊热电 300300 3 北京三热 300600 4 陈塘庄四期 600 5 天津东北郊二期 330330 6 高井电厂 600600 7 大港二站 600600 8 蔚州电厂一期 600600 9 王滩电厂 1000 10 北疆二期 10001000 (三)其他电源合计 1300 风电机组 1300 2.1.5 京津唐电网电力平衡 根据前面负荷预测和装机安排，对京津唐电网作出相应的电力平衡。京津唐电 网电力平衡结果见表 2.3-2。电力平衡计算中，考虑以下原则： 1) 考虑到联网效益，京津唐电网的备用容量按最高发电负荷的 18%计。 2) 对于电源中的燃机、油机、小水电等按受阻容量计入。因各种原因不能按 额定容量发电的机组的少发部分按受阻容量考虑，在平衡中扣除。 3) 新投产机组当年不能完全发挥作用，在平衡中当年投产容量计入 1/2。 4) 凡电力直送京津唐电网的电厂，均计入京津唐电网平衡。 5) 风电机组不参加电力平衡。 表 2.3-2 京津唐电网 20092015 年电力平衡表 单位：mw 序号项 目 201020112012201320142015 1 最高发购电负荷 426004660452500574356283466800 北疆二期初步可行性研究报告说明书 7 序号项 目 201020112012201320142015 2 需要发电装机 502685499361950677737414478824 3 新增装机容量 4967600600600 4 年末可用装机 471504928449584495844988450484 5 网对网送受电合计 465046504650565056505650 6 装机盈亏装机盈亏 28472847255255-6402-6402-10943-10943-17013-17013-21093-21093 京津唐电网电力平衡结果显示，仅计入发改委已核准的和列入优选的电源项目， 并考虑从蒙西电网、山西电网、东北电网受电，扣除转送山东电网和河北南部电网 电力后，京津唐电网 2010 年电力平衡并盈余装机约 2800mw；“十二五”期间，随 着京津唐电网负荷快速增长，从 2011 年电力装机略有盈余逐渐发展到 2015 年缺装 机约 21000mw。 2.1.6 电厂接入系统方案设想 北疆发电厂作为渤海湾沿岸的大型火力电厂，主要向京津唐地区供电，规划装 机容量为 41000mw，一期工程 21000mw 机组已于 2009 年投产；本期工程建设 21000mw 机组，计划分别于“十二五”期间投产。 本期工程 21000mw 机组宜以 500kv 一级电压接入系统，考虑新建 12 回 500kv 线路接入周边的 500kv 变电站，电力可在京津唐电网消纳。电厂并网点及接 入系统方案待接入系统设计报告审查后最终确定。 2.1.7 工程建设必要性 1) 满足京津唐电网负荷发展的需要 京津唐电网是华北电网的负荷中心，长期以来，京津唐电网的用电量和供电负 荷增长一直较快，预计到 2010 年最高发购电负荷将达到 42600mw， “十一五”期间 年平均增长约 10.3%；2015 年最高发购电负荷将达到 66800mw， “十二五”期间年平 均增长约 9.4%。 考虑目前在建或已核准、同意开展前期工作的电源项目后，并计入华北电网 “西电东送”等外受电力，2010 年京津唐电网装机平衡；由于“十二五”期间负荷 发展迅速，电力市场空间逐渐增大，上述电源项目相继投产后，并计入华北电网 “西电东送” 、特高压交流和区外直流等外受电力，2014、2015 年京津唐电网仍分 别有市场空间 17000mw 和 21000mw。可见，北疆电厂二期工程的建设对满足京津唐 北疆二期初步可行性研究报告说明书 8 电网负荷发展将起到积极作用。 2) 增强受端电网电源支撑的需要 由于华北地区的一次能源分布不均衡，电力负荷集中在东部京津冀鲁地区，煤 炭资源分布在山西和蒙西地区，因此形成了华北电网“西电东送”的基本格局。 在“西电东送”容量增加的同时，为提高受端电网的供电可靠性和增强抵御电 网大事故的能力，特别是防范意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)造成 “西电东送”某一通道全部断开的极端情况，需要负荷中心建设一定规模的电源基 地，为受端电网提供电压支撑，提高电网整体稳定水平。可见，北疆电厂二期工程 的建设是十分必要的。 3) 北疆电厂二期工程的建厂条件优势 北疆电厂位于环渤海湾中心地区，铁路四通八达、交通运输方便，具有港口、 路口电厂的区位优势；运用循环经济的技术优势充分保证了环保空间和水资源；二 期工程作为扩建项目可以充分利用已有设备和资源，具备建厂条件优势；临近负荷 中心地区，实现电力就地消纳，具备明显的电网送出优势。可见，北疆电厂二期工 程具备明显的建厂条件优势。 综上所述，北疆电厂二期工程的建设是十分必要的。 北疆二期初步可行性研究报告说明书 9 辛安 河南省 益都 山东省 省 徽 安 枣庄 江苏 沂蒙 泰山 华德 郓城 聊城电厂 聊城 邹县 长清 济南 淄博 淄川 滨州 省 潍坊 日照 海 崂山 莱阳 黄 海 黄 嘉祥 运河 汶上 内蒙古自治区 包头 呼和浩特 陕西省 河北省 山东省 渤海 河北省 山西省 天津 北京 太原 阳泉 长治 晋城 运城 邯郸 邢台 石家庄 衡水 保定 沧州 唐山 秦皇岛 承德 张家口 达拉特 永圣域 宁格尔 托克托 大同二厂 雁同 神头二厂 侯村 临汾 蔺河 邯峰 至河南 廉州 霸州 保北 西柏坡 吴庄 滨海 北郊 安定 房山 昌平 沙岭子 万全 顺义 盘山 姜家营 至高岭 神头一厂 浑源 沧西 蔚县 高新 乌海 运城 安各庄 清苑 晋中 榆社 布日都 汗海 河曲 榆社 定洲 吉兰太 德岭 准格尔 霍州 古交 兆光 王滩 岱海 承德 上都 潞城 王曲 黄骅 沧东 石北 上安 武乡 丰镇 丰泉 城北通州 忻州 琅琊 德州 塔拉 达拉特四期 锦界 忻都 东丽 天马 辛集 武邑 久安 鲁中 龙山 运城风陵渡 柳林 响沙湾 太平 唐山西 门头沟 城南 张南 彭村 云顶山 阳泉 吕梁 华电河西 包头北 旗下营 朝阳 张河湾 塔山 漳山 沽源 晋城 至南阳 西龙池 芦台 长治 府谷 图2.1-1 2008年华北500kv电网地理接线图 北疆二期初步可行性研究报告说明书 10 3 热负荷分析、淡水及土地盐化等其他资源需求 3.1 热负荷分析 3.1.1 滨海新区供热现状 滨海新区建成区供热普及率 83.9%,以燃煤锅炉房供热为主，约占总热源的 73.6%， 热电联产供热占 20.5%。 滨海新区各类热源所占比例图 20.50% 73.60% 4.70% 1.20% 区域锅炉房热电联产可再生能源其他清洁能源 滨海新区现有供热锅炉房 55 座，锅炉 153 台，其中单台容量在 7 兆瓦以下的小 锅炉 60 台，现有供热锅炉效率低，相应的除尘、脱硫装置效率也较低，7 兆瓦以下的 小锅炉除尘器效率一般在 90%以下，大部分无脱硫设施，7 兆瓦以上的小锅炉除尘器 效率可达 90%，脱硫效率仅为 50%-60%。滨海新区 2270 平方公里内，承担向社会供 热的公用热电联产机组仅 7 台，总容量约 16 万千瓦，最大单台容量为 6 万千瓦。 7mw 及以上小锅炉房数量统计表 供热区名称锅炉房座数锅炉总容 量 （mw） 7mw 以 上（台） 7mw 以 下（台） 锅炉台 数 塘沽城汉沽区10253101528 大港城区840313814 开发区东区224111015 开发区西区157305 天津港79259 临空产业区68141947 临港工业区18.402 葛沽区550.4091 北疆二期初步可行性研究报告说明书 11 总 计5526429360153 供热结构的不合理造成能耗高、煤耗高、污染重，烟囱林立，与国家对滨海新区 建设成宜居生态新城定位极不适应。在滨海新区总体规划的基础上搞好城市供热 规划，用集中热源代替分散小锅炉供热，已成为势在必行的发展方向。实现热电联产 与集中供热，在节约能源改善环境等方面均具有明显的效益， 按照天津市滨海新区供热规划，北疆电厂作为滨海新区汉沽供热分区的采暖热 源点，为汉沽供热分区内汉沽城区、休闲旅游度假区、中新生态城、中心渔港等提供 集中采暖热源。二期扩建工程投产有利于滨海新区调整供热结构，积极推进环保供热 方式，有计划、有步骤地淘汰小型燃煤采暖锅炉，改善大气环境。 3.1.2 供热原则 根据中国电力工程顾问集团东北电力设计院和天津市热电设计院的天津市热 电联产规划(2008-2020 年)初稿(以下简称热电联产规划)，天津北疆发电厂 将向滨海新区的汉沽区和海滨休闲旅游区北部供热 1200 万平方米。 3.1.2 3 热负荷 3.1.23.1 采暖热负荷 天津市滨海新区的采暖室外计算温度-9，采暖期 122 日，2928 小时。 采暖热指标取值为： 住宅： 40w/m2 公共建筑： 5060w/m2 工业厂房： 80w/m2 采暖综合热指标：50w/m2 采暖热负荷按下列公式计算 q n=qa10-3 式中 q n 采暖最大设计热负荷，kw； q 采暖热指标，w/m2； a 采暖建筑物的建筑面积，m2； 3.1.23.2 设计热负荷 天津北疆发电厂二期工程拟建设 2 台 1000mw 超超临界机组将提供海水淡化抽 汽、真空制盐抽汽和采暖供热抽汽。 北疆二期初步可行性研究报告说明书 12 每台机组初步考虑可共提供采暖抽汽量 500t/h，折采暖供热量 318mw，满足采 暖供热面积约 600m2，两台机组满足采暖供热面积约 1200m2，可满足滨海新区的汉 沽区和海滨休闲旅游区北部供热热负荷需要。 采暖蒸汽参数取值为：蒸汽压力 0.40mpa，蒸汽温度 250。 2 台机组将共提供海水淡化抽汽 800t/h，满足日产 30 万吨淡水的制水能力； 另外提供真空制盐抽汽 600t/h。海水淡化及真空制盐的加热蒸汽参数均取值为：蒸 汽压力 0.40mpa，蒸汽温度 250。 采暖加热蒸汽参数与海水淡化及真空制盐加热蒸汽参数基本相同。 二期工程 2 台机组的设计热负荷： 非采暖季节海水淡化抽汽 800t/h 真空制盐抽汽 600t/h 合 计 1400t/h 采暖季节海水淡化抽汽 800t/h 真空制盐抽汽 600t/h 采暖抽汽 1000t/h 合 计 2400t/h 3.1 淡水需求分析 3.1.13.1.1 天津市淡水天津市淡水资资源源现现状状 天津的人均淡水资源占有量只有 160 立方米，比世界上最缺水的以色列还要少 60 立方米，不足全国平均水平的 1/14，现年总缺水近 13 亿吨。即使南水北调入津解 决 10 亿立方米/年水量后，全市仍有 6.1 亿立方米/年的缺口，现在南水北调工程计划 通水年份已经推迟至 2014 年，这势必加重淡水紧缺局面，今年“引黄”工程不得不再 次启动。 根据天津市总体规划，北疆电厂淡化水主要供应周边汉沽区、塘沽区及天津市经 济技术开发区。目前三个地区的用水情况、供水能力、需水量等情况如下表： 供水区域现状及规划供水情况一览表 水厂名称 设计产水能力 （万 m3/日） 2012 年需水 量（万 m3/日） 2020 年需水量 （万 m3/日） 2012 淡化缺口 （万 m3/日） 2020 淡化缺口 （万 m3/日） 汉 沽 龙达水务(汉 沽水厂) 16.6316.6329.6610.123.16 北疆二期初步可行性研究报告说明书 13 龙达水务(井 水厂) 1.5区 小计6.5 开发区水厂37 开发区岳龙地 下水 10 新水源海水淡 化厂 1 开 发 区 小计26 3758.41132.4 新河水厂32 新区水厂10 新村水厂8 海水试验厂1 塘 沽 区 小计32 3241.409.4 合计64.585.63129.4621.164.96 3.2.3.2.2 二期二期发电发电工程工程设计淡水产能设计淡水产能 从上表中可以看出，2012 年上述区域尚缺少 21.1 万 m3/日的水量，2020 年缺口 将达到 64.96 万 m3/日。根据天津市有关淡化水发展规划，北疆二期工程拟建设 30 万吨/日海水淡化工程，二期工程可以为天津市提供 9300 万吨/年的淡水资源，有利 缓解滨海新区淡水紧缺局面。 3.3 土地、盐及盐化工需求分析 二期发电工程为工业制盐装置提供抽汽，满足天津市盐化产业发展需要，并大面 积节省盐田，为滨海新区提供宝贵的建设用地。 3.3.3.3.1 滨滨海新区海新区发发展需要大量建展需要大量建设设用地用地，而盐田占用了大量面积，而盐田占用了大量面积 目前天津范围内有两家大型制盐生产企业海晶集团和汉沽盐场，现有盐田 生产总面积 337.8 平方公里（海晶集团公司 204 平方公里，汉沽盐场 133.8 平方公里）， 约占滨海新区总面积的 15%，原盐产能约 200 万吨（不包括 15 万吨精制盐）；氯化镁、 氯化钾和溴素产品产能约 30 万吨。占地面积大、土地产值低、盐碱化程度高、生态环 境恶劣，严重制约着滨海新区的开发开放。 3.3.23.3.2 盐盐田用地不断减少，原田用地不断减少，原盐产盐产能逐能逐渐渐下降下降，同时下游产业发展迅速，原盐缺口，同时下游产业发展迅速，原盐缺口 不断加大不断加大 随着天津滨海新区的飞速发展，盐田用地不断被征用，两企业原盐产能逐年下降。 按照天津市区域发展规划，近期要求提供 44.2 平方公里建设用地（其中海晶集团 10 北疆二期初步可行性研究报告说明书 14 平方公里，汉沽盐场 34.2 平方公里），原盐产能将从现在 200 万吨下降为 170 万吨。 盐被成为“化工之母”，是化工行业的最基础原料。以盐业优势资源为基础，天津 海洋化工在“十五”期间得到了快速发展：烧碱、聚氯乙烯产品生产装置能力已经位居 全国首位，工艺技术始终保持全国领先地位。 “十一五”期间，天津市将结合天津国家 级石化基地和大乙烯工程建设，加强海洋化工与石油化工、煤化工的结合，加快氯碱 等传统产业改造，完成天碱搬迁改造，实现天津海洋化工的跨越发展。到“十一五”末， 天津海洋化工预计实现销售收入 278 亿元，利税 50 亿元，年消费原盐达到 334 万吨/ 年左右，缺口达到 164 万吨/年。 天津地区周边盐场有南堡盐场、黄骅盐场、大连复州湾盐场、营口盐场，南堡盐 场年产 160 万吨原盐，全部供应三友碱厂（三友碱厂年消耗原盐 300 万吨）；黄骅盐场 年产 100 万吨原盐，大部分供应沧州化工集团以及石家庄双联化肥厂；大连复州湾盐 场是大连化工厂原料基地，营口盐场年产 50 万吨，全部供应东北地区食用和小工业 用盐。因此，难以从周边地区采购大量的原盐供应天津地区。 井矿盐生产企业位于华东、西南地区，运距较远，运输成本 150 元/吨，两碱企业 难以承受；我国内蒙古湖盐地区新建了较大规模的两碱企业，内蒙湖盐基本自用，青 海湖盐到津运输成本在 400 元/吨左右，且存在质量问题，不能满足天津地区两碱企 业的需要。 3.3.33.3.3 需要解决海水淡化排出浓盐水途径，需要解决海水淡化排出浓盐水途径，保保护护渤海渤海环环境境 渤海与外海的自然交换差，自净能力弱。据 2006 年国家海洋环境质量公报， 天津近岸海域污染面积增加，污染程度加重。未达到清洁海域水质标准的面积约 2870km2，严重污染海域（劣四类海水水质）面积较 2005 年增加 570 km2，且严重污 染区主要集中在塘沽北塘汉沽一带。保护渤海湾环境已到了刻不容缓的地步。 作为环渤海缺水地区的天津市，推广海水淡化面临的主要问题，就是海水淡化排 放浓海水对海水交换能力较差的渤海湾的生态环境的影响。无论是反渗透法淡化海 水还是低温多效蒸馏、多级闪蒸淡化海水，海水的 40或更多变成淡水，一座百万吨 级的海水淡化厂的高盐分浓海水全部排入大海，渤海湾的盐度将每十年增加 0.2 个 百分点。这将给渤海湾地区带来严重的生态和环境影响，也制约着天津地区海水淡化 产业的进一段推广。 3.3.43.3.4 北疆二期循环经济项目采用工业制盐，由发电工程提供蒸汽，解决上述问北疆二期循环经济项目采用工业制盐，由发电工程提供蒸汽，解决上述问 北疆二期初步可行性研究报告说明书 15 题题 全国乃至世界范围内解决浓海水排放问题的唯一有效途径就是浓海水综合利用， 即对排放后的浓海水进行化学资源提取及深加工，形成海水综合利用产业链，发展 循环经济。 北疆二期扩建工程拟利用海水淡化排出的高浓度海水进行工业化制盐，利用发 电工程抽汽供真空制盐厂生产精制盐，从根本上改变用地制盐的传统模式，可以大面 积节约盐田用地。北疆二期扩建工程年产 150 万吨精制盐，不仅可以为天津市传统优 势产业和支柱产业盐化工和氯碱化工企业提供可靠的原料保证，推动产业的发展， 升级产业结构，带动相关产业发展，同时还可以置换出 200 平方公里的盐田用地。促 进天津市工业布局和社会经济平衡发展。 4 燃料供应 4.1 燃料来源 本期工程 21000mw 机组，年耗原煤量约 500 万吨。 本工程设计煤种与一期一致，采用山西平朔煤。平朔煤炭工业公司隶属于中煤 能源股份有限公司(原中煤进出口公司)负责平朔矿区的开发、建设、管理、成立于 1982 年。平朔矿区开采范围 178.3 平方公里，煤炭地质储量 61.4 亿吨。目前平朔 煤炭工业公司现包括安太堡露天矿(年设计生产能力 1535 万吨)、安家岭露天矿(设 计生产能力达 1500 万吨)和东露天矿(年设计生产能力 1500 万吨)，年产原煤 4500- 5000 万吨，出口精煤将达到 2000 万吨。山西平朔煤炭工业公司 2007 年计划生产煤 炭 4500 万吨，到 2009 年总产量可达 7000 万吨/年，电厂已与中国中煤能源股份有 限公司签定二期 500 万吨/年供煤协议，供应煤种为平朔安太堡煤(详见供煤协议)， 可以满足电厂本期工程(21000mw)的年耗煤量。因此，对于本期工程(21000mw) 煤源是有保证的。 根据天津国投津能发电有限公司已取得的供煤协议，以及国投电力关于天津北 疆发电厂燃料来源及燃料品质的确认意见函(待补)，本工程设计煤种为山西平朔安 太堡煤，校核煤种为晋北烟煤和山西国投云峰混煤。 4.2 煤质分析资料 天津北疆发电厂二期工程设计煤种为山西平朔安太堡煤，校核煤种为晋北烟煤 和山西国投云峰混煤。其煤质及灰分分析资料见表 4.2-1。 北疆二期初步可行性研究报告说明书 16 表 4.2-1 煤质分析及灰成份分析资料 项 目符号单位 设计煤种 平朔安太堡煤 校核煤种 1 晋北煤 校核煤种 2 云峰混煤 全水分 mt%7.39.612.6 干燥基水分 mad%2.42.851.25 收到基灰分 aar%21.319.7729.16 干燥无灰基挥发分 vdaf%37.732.3136.23 收到基低位发热量qnet，ar kj/kg220002244120990 收到基碳 car%57.3758.5653.94 收到基氢 har%4.193.363.44 收到基氧 oar%7.577.289.52 收到基氮 nar%1.40.790.87 收到基硫 sar% 0.87 0.630.47 可磨性指数 hgi5657.6458 灰成分分析 二氧化硅 sio2%52.3150.4145.05 三氧化二铝 al2o3%33.515.7339.68 二氧化钛 tio2%0.71.590.63 三氧化二铁 fe2o3%3.6023.465.81 氧化钙 cao%4.653.933.80 氧化镁 mgo%0.811.271.08 氧化钾 k2o%0.670.67 氧化钠 na2o%0.49 2.33 0.46 五氧化二钒 v2o5% 无 三氧化硫 so3%1.671.282.24 二氧化锰 mno2%0.020.001 其 它 %1.580.579 变形温度 dt 1500 1110 1500 北疆二期初步可行性研究报告说明书 17 项 目符号单位 设计煤种 平朔安太堡煤 校核煤种 1 晋北煤 校核煤种 2 云峰混煤 软化温度 st1190 半球温度 ht 熔融温度 ft1270 非常规数据 煤种干基游离二氧化硅 (sio2)d%1.09 煤中氟 farg/g142 煤中氯 clar%0.038 煤的磨损指数 ke1.32 4.3 燃料耗煤量 燃料消耗量见表 4.3-1。 表 4.3-1 燃料消耗量 项 目单位设计煤种校核煤种 1校核煤种 2 小时燃煤量 t/h2393.12384.92415.8 日燃煤量 t/d278622769828316 年燃煤量万 t/a 2248.92243.62263.1 注： 1、考虑供热后，锅炉设备年利用小时数按 6328 小时考虑。 2、日平均运行小时数按 20 小时考虑。 3、燃煤消耗量按每台锅炉 bmcr 工况下的燃煤量考虑。 4.4 石灰石品质及耗量 4.4.1 石灰石品质 本期工程同步建设烟气脱硫设施，拟每台炉安装一套 100%容量的石灰石 石 膏湿法脱硫装置。吸收剂采用外购粒径20mm 的石灰石块，石灰石品质暂按照 caco390%(或 cao 含量不小于 50%)；mgo2%考虑。 4.4.2 石灰石耗量 烟气湿法脱硫石灰石耗量见表 4.4.2-1。 北疆二期初步可行性研究报告说明书 18 表 4.4.2-1 石灰石耗量表 项 目单位设计煤种校核煤种 1校核煤种 2 小时耗量 t/h211.4 28.1 26.5 日耗量 t/d222821622130 年耗量 t/a272139251257241132 注： 1、考虑供热后，锅炉设备年利用小时数按 6328 小时考虑。 2、日平均运行小时数按 20 小时考虑。 4.5 油品及油质资料 本工程点火及低负荷助燃用油采用 0 号轻柴油，油质资料见表 4.5-1。 表 4.5-1 油质分析资料 种 类单 位0轻柴油 运动粘度 mm2/s 3.08.0 灰分 %0.025 硫分 %0.2 水分痕迹 闭口闪点 55 凝固点 0 比重 t/m30.8 低位发热量 kj/kg42570 4.6 燃料运输 燃煤考虑由铁路运输，来煤可由山西大同经丰沙大铁路线转京山铁路线由汉沽 站经南堡铁路支线至电厂铁路专用线进厂；或由山西大同经大秦铁路线转津蓟铁路 线再转京山铁路线由汉沽站经南堡支线至电厂专用线进厂。 5 建厂条件 5.1 厂址概述 北疆二期初步可行性研究报告说明书 19 5.1.1 电厂地理位置 天津北疆发电厂厂址位于天津市汉沽区南部沿渤海区域。汉沽位于天津市东部， 渤海西北岸，蓟运河下游，地处东经 11707401180335，北纬 3907403901956。东临河北省丰南县，距胥各庄 45.8km；北接宁河县， 距芦台镇 8.45km；西与塘沽区接壤。区中心距天津国际机场 50km，距天津港 21km，距天津外环线 56km，距唐山市 50km，距北京天安门广场约 185km。汉沽地处 京津唐三角地带，是天津对外开放的前沿，是天津滨海新区的重要组成部分。蓟运 河由北向南穿越本区，总长 28km。 5.1.2 厂址周围环境及场地条件 电厂位于汉沽区东南部，双桥子乡、万根村以东，大神堂渔港以西，汉南路以 南，海滨大道(海挡)以北的区域，厂址与万根村之间由南北向冲沟及虾池相隔，规 划的 112 国道南北向穿越电厂与冲沟之间的区域，南与海滨大道相接。电厂西北距 汉沽城区约 9km，南距海挡约 0.40km。电厂周围均为盐场储水池，池壁顶标高约 2.0m(1985 国家高程基准，下同)，池深约 2.0m。 本工程为扩建工程，扩建场地位于电厂一期工程的北侧，扩建场地大部分为一 期施工用地，已进行回填，回填标高 3.0m4.0m，少量的场地为盐池。厂址场地完 全满足建设 21000mw+30 万吨/日海水淡化燃煤机组的用地需要。 5.2 交通运输 5.2.1 公路运输 5.2.1.1 公路交通现状 目前，汉沽境内拥有干线公路 2 条、区级公路 5 条、高速公路 1 条。各级道路 纵横交错，构成了汉沽区公路运输网，交通运输极为便利。 主要交通道路情况如下： (1) 干线公路 芦汉公路：起于京山铁路汉沽立交桥，止于芦台，与津榆公路衔接，全长 8.713km，境内长 3.4km。此道路为本区重要交通出口，经芦台东北方可达唐山、山 海关，西南方向抵天津。 津汉公路：天津合成桥至汉沽大桥，全长 66.013km，境内长 9.363km。此道路 经清河农场过永和大桥，直达天津市区。 (2) 区级公路 北疆二期初步可行性研究报告说明书 20 汉(沽)北(塘)公路：起于天津化工厂南门，止于蓟运河防潮闸，全长 15.158km。 汉榆公路：起于本区新华路至宁河县境与津榆公路衔接，全长 13.70km。 汉南公路：起于本区新华路天津市家具十八厂东侧至丰南县南堡。本区辖段止 于毕家区西桥，途径思家坨、前大坨、双桥子、九棚、大神堂、汉沽盐场一分场、 洒金坨，全长 27.086km。 芦堂公路：起于京山铁路芦台站西道口，入本境后经辛庄、桃园、魏庄、杨家 泊、东李自沽、傅庄至小神堂与汉南公路相接，全长 15.85km。 塘汉公路：由大辛村经京山铁路金溪河废桥、北塘大桥至杨北公路，全长 12.70km，境内 4.85km。 海滨大道：横跨天津沿海全境，全长 153 km，境内彩虹桥至河北丰南 31.9 km。 5.2.1.2 公路交通远期规划 汉南公路：规划拓宽为 18m 宽一级公路。 芦堂公路：规划拓宽为 16m 宽一级公路。 112 国道：112 国道天津东段项目西起武清区石各庄，接拟建的京沪高速公路， 止于厂址西侧海滨大道。路线全长 92.3km，采用六车道高速公路标准，路基宽 35 米。具体施工进度尚未确定。 5.2.2 铁路运输 京山铁路横贯全区，在本境段为复线运行，双程计长为 29km。 汉(沽)南(堡)铁路，始建于 1958 年，由京山铁路汉沽车站接轨，延伸至南堡 铁路，全长 31.80km，境内 20.60km。此铁路主要运输汉沽、南堡两场海盐，并兼 客运。 5.2.3 燃煤外部运输通路及电厂铁路专用线 电厂燃煤采用铁路运输，运输径路有两条：一为京包线丰沙线京沪线天 津北环线京山线南堡支线电厂专用线；二为大秦线津蓟线天津北环线 京山线南堡支线电厂专用线。一期工程对京山线汉沽站(含)至南堡支线付庄站 (含)进行了改造，同时预留满足二期工程燃煤运输的铁路改造条件，一期已新建电 厂铁路专用线，专用线线路长度约 5.0km。 原一期工程大件运输方案发生较大变化，致使二期工程无法引用一期工程大件 北疆二期初步可行性研究报告说明书 21 设备运输方案。2007 年 10 月 27 日收到北疆电厂委托天津国投津能发电有限公司及 中海石油基地集团物流渤海石油运输公司编制的北疆电厂二期 21000mw 机组工程 大件运输可研报告电子版。提出两个方案，一方案发电机静子，海水淡化设备 全部采用海运方案。二方案发电机静子采用海运方案，海水淡化设备采用公路运输 方案。该报告中无论一方案还是二方案发电机静子均采用水路运输到电厂重件码头， 在电厂重件码头卸船后通过公路运输到现场。 5.3 水文气象 在一期工程阶段，我院水文气象专业对北疆发电厂 100 年一遇高潮位下 50 年 一遇波浪对厂址的影响进行了分析，具体内容如下： 北疆发电厂厂址与海洋之间有滨海大道相隔，滨海大道宽 28m，顶面标高 3.83 m，在 100 年一遇高潮位(3.74m)下，波浪在向岸转播过程中，由于受到滨海大道的 阻挡消能，波浪产生破碎，能量不会传递到厂址区域，只会形成越浪，在厂址区域 形成越浪积水。在滨海大道的南侧建有电厂的取水沥水池和沉淀池，该池向海长 3.5km，沿滨海大道长 2km。在水工设计时，该池临海的三面围堤均按防 100 年一遇 高潮位下 50 年一遇波浪考虑，防浪堤顶高程 5.08m。所以，能够发生越浪的滨海大 道长度为 1.2km。 经计算，在 100 年一遇潮位下，50 年一遇波浪的越浪量为 0.917m3/m.s。厂址 北侧为汉南路，滨海大道与汉南路之间地势平坦，平均宽度 2.0km，两条大路基本 平行，越浪海水在高潮位时会存积在该区域内，按最大高潮持续时间 1 小时考虑， 计算得到两条大道之间的总越浪量为 396104m3，汉南路与滨海大道间的积水面积 为 7.0km2，越浪积水深度为 0.56m，电厂厂址区域自然地面标高约为 0.40m2.0m，故越浪积水水位为 0.96m2.56m，因场地拟平整标高为 4.0m，所以 越浪积水对厂址无影响。 由上述计算和分析可知，外海波浪在厂址处只产生积水， 外海波浪不可能传递到厂址处，滨海大道与厂址区间产生的波浪对厂址会产生影响。 由于厂址围墙距滨海大道 300m 左右，在 50 一遇最大风速 31m/s 的作用下，采用小 风区波浪计算公式，其所产生的可能最大浪高为 0.37m，所以厂区防洪水位为：100 年一遇潮位下 50 年一遇越浪积水位 2.56m+50 年一遇波波高 0.37m=2.93m。由于电 厂场地整平标高为 4.0m，所以厂区不受越浪所产生的积水影响。 根据上述分析，将厂区场地标高填高至 4.0m 时，厂区不受洪水(高水位)影响， 厂区是安全的。 北疆二期初步可行性研究报告说明书 22 5.4 水 源 5.4.1 海水水源 电厂冷却水系