煤层气热电联产项目可行性方案研究报告

1、煤层气热电联产工程1.1工程背景煤层气煤矿瓦斯是优质清洁能源，我国埋深2000米以浅煤层气地质资源 量约36.81万亿立方米，居世界第三位。国家开展和改革委员会、国家能源局在 2021年12月发布了?煤层气煤矿瓦斯开发利用“十二五规划?，明确指出 要进一步加大能源结构调整力度，大力推进煤层气煤矿瓦斯开发利用。根据该 规划到2021年沁水盆地将形成产能130亿立方米，产量104亿立方米，规划中 明确XX为重点开发地区之一。XX省制定了?XX省煤层气天然气产业“ 一 五开展规划?，确定了在2021年左右完成的战略目标，出台了推进煤层气产业 开展的假设干优惠政策，把开展煤层气产业摆在了突出位置。1.

2、2投资方及工程单位概况XXXX由XXXX集团，经XX省人民政府批准设立，授权经营 XX省围 国家天然气资源工程的国有专业化公司。 公司以国家级天然气资源为依托，从事 省天然气资源工程的勘探、开发和利用，负责全省长输管网的规划建设和经营管 理，承当着全省各市和省级天然气干线沿途县市、区的天然气供给任务。公 司已累计投资26亿元，建成了北起，南至，贯穿全省南北，沟通国家级气源的 省级天然气管网1374余公里，管输能力超过年65亿立方米，实现了国家级气源 在省的联通，全省的天然气管网架构根本成型，为全省最终形成“五横三纵的 天然气管网布局奠定了根底。XX煤层气热电厂由XXXX独资建设，注册资本金为

3、20%其余80% 由银行融资。1.3研究围及分工根据?火力发电厂可行性研究报告容深度规定?，对本工程的建厂条件进行 研究，包括接入系统、热负荷、气源、水源、交通运输、区域稳定性以及岩土工 程、环境保护等主要建厂条件，投资估算、经济效益分析以及对本工程工程在技 术上是否可行，经济上是否合理进行综合论证，提出可行性研究结论性意见。本可研报告对机组选型、总平面布置、主厂房布置、供水、化学水处理、 电气、自动控制水平等工程方案提出设想， 对主机选型、机组配置及提高供热能 力的措施，进行较为详细的论证。由于XXXX液化煤层气公司简称LCBM与电厂紧邻，根据XXXX集团总体安 排，经两家业主协商，将两厂的

4、厂前区及附属设施区集中设置，两厂总平面统一规划。厂址区域将建成：煤层气集输站已建、煤层气联合循环热电厂、液化煤 层气公司LCBM、压缩天然气加气站CNG和液化天然气加气站LNG。国核 电力规划设计研究院负责上述工程总体规划及电厂具体设计工作，燃气设计院负责其他工程具体设计工作。LCBMT所需的除盐水、循环冷却水和电力，由电厂提供。电厂需的消防水和压缩空气由 LCBM提供。1.5工程概况工程所在地概况天气情况；报告编制依据电厂规划容量及本期建设规模本期工程建设一套120MW级煤层气联合循环二拖一供热机组，暂不考虑再扩 建的条件。建厂外部条件电厂用地已经征用。水源、气源、交通运输等均具备本期建设

5、6B级燃气蒸汽联合循环供热机组 的条件。主要设计原那么1贯彻执行国家有关根本建设方针和规规程，方案经济合理，节约能源，节省投资，减少环境污染。2严格执行环保政策，满足污染物排放总量控制要求，各项废弃物达标排 放。3贯彻节约用地、节约用水的原那么。4根据“以热定电的原那么确定热电厂的装机容量主要技术原那么1建设规模：本期工程建设一套120MW级煤层气联合循环二拖一供热机 组，工业热负荷为31.2t/h，采暖热负荷为47.5MW。2燃料：采用煤层气，备用燃料天然气。3电力系统：接入系统暂按电压为220kV。初步考虑从电厂以东1.8公里 处的XX220kV变电站接入。4水源：采用空冷机组，补充水源暂

6、按蔡庄水库水。5加强供热机组可靠性研究，工艺系统布置合理，优化设备选型和配置。积 极推广采用新工艺、新设备、新结构和新材料的技术方案，努力提高工 程设计技术水平。6优化设计方案，控制工程造价。认真核定工程量，各项费用合理。在保 证平安生产、方便维护检修的条件下，压缩建筑体积，减少钢材、管道、 混凝土和电缆工程量。7全年发电设备利用小时数为6500小时。8冬季采暖期运行方式：按照“以热定电的方式运行，汽轮机为抽凝运 行。9非采暖期运行方式：结合气源情况，采用供电调峰方式运行。10严格执行国家公布的电力标准、规程、规定及相关法律、法规。11电厂总平面规划充分注意到厂址地形特点和外部关系，本着节约用

7、地， 减少工程量，优化布置的原那么进行规划。总平面布置按功能分区明确， 工艺流程合理，各建筑物整齐、美观、协调，以到达最正确效果。12在编制本可行性研究报告时严格按照国家有关规定，采取各种保护防治措施，防止电厂建设对大气环境和水环境造成新的污染。电厂设计中严 格执行国家环保标准，严格控制电厂大气污染物排放和废水排放。13主要技术经济指标：14发电工程静态投资：万元单位造价：元/千瓦15发电工程动态投资：万元单位造价：元/千瓦1.6主要结论及问题和建议主要结论本工程工业热负荷稳定可靠，具有良好的建设条件。每利用1亿立方米煤层气相当于减排二氧化碳 150万吨。本工程建设一套 120MW级煤层气联合

8、循环二拖一供热机组，符合国家节能、高效、环保政策，可 大幅度降低温室气体排放，保护生态环境。本工程的建设解决了 XX地区对集中供热的要求，改善环境质量，保障城市 集中供热平安运行和可持续开展。本工程不仅可以替代燃煤锅炉，有利于实现节能减排，还可以增强电网的稳 定性和可靠性，提高电网的应急和调峰能力。本工程在技术上是可行的，工程的建设是完全必要的。162主要存在问题建厂外部条件还需要进一步落实，主要包括供热规划、接入系统专题、地质 地震、水资源论证和环境评价等。163主要建议1、建议工程建设单位加紧接入系统、热负荷、水资源论证和环境评价 等专项论证工作，推进本工程的进展。2 、本工程要求在20X

9、X年X月投运，工期非常紧，需要尽快开展主机的 招评标工作。2电力系统最终以接入系统报告为准2.1 电力系统概况XX电网位于XX电网东部，通过 XX-XX双回220kV线路、XX-娘店、XX- 海落湾220kV线路与主网相连。目前形成以XX220kV变电站为中心电源的辐射状 供电网络结构。截至2021年底，XX电网有220kV变电站1座，即XX站，变电容量270MVA 110kV公用变电站4座，变电总容量286.5MVA用户110kV变电站1座，变电容 量63MVA35kV公用变电站7座，变电总容量92.15MVA用户35kV变电站1座， 变电总容量5.15MVA 截至2021年底，XX电网有1

10、10kV公用线路11条151km 220kV用户线路 2条 2.0km； 35kV线路 16条 192.68km。截至2021年底，XX电网没有统调公用电厂。2021年XX县全社会用电量 8.9亿kWh网供最高负荷62.2MW2021年底XX电网地理接线示意图详见附图 100-FA04661K-X-01。2.2 电力需求预测XX县位于XX省中部，全县总面积2100平方公里，所辖14个乡镇，206个 行政村，总人口 23.6万。XX土地广阔，资源丰富。XX县开展农业有着得天独厚 的优势，是国家商品粮基地县。XX县矿产资源丰富，已探明煤炭总储量 200亿 吨，为全国重点产煤县，年生产能力 500万

11、吨。境铝矶土、石膏、石料、紫砂等 矿产资源也十分丰富。近年来，XX县加大工程融资力度，优先安排民生、重大根底设施建设工程 的地方配套资金，以政府投资引导和带动社会资金投入，特别是带动企业投资。 以创新方式招商引资，加快提升农业产业化水平，开展现代农业，打造生态农业 大县。2021年XX县完成国民生产总值 64.6亿元，增长23.7%。随着经济的快速开展，XX县用电量和用电负荷也实现快速增长。2021年XX 全社会用电量8.9亿kWh网供最高负荷62.2MW预计2021年XX县全社会用电 量和网供最高负荷分别为16.5亿kWh 133MWV 2021年分别到达25.0亿kWh 225MW“十二五

12、递增率分别为22.9%、29.3%。XX电力需求预测表详见表 2.2-1。表2.2-1 XX县电力需求预测表 单位：亿kWh MW2021 年2021 年2021 年2021 年2021 年2021 年十二五 递增全社会用电量8.910.913.416.520.325.022.9%网供最大负荷62.278.810313317322529.3%2.3 电力平衡及分析2021年底，XX电网没有统调公用电厂。2021年网供最大负荷为62.2MW预 计2021年、2021年XX电网网供最大负荷分别为133MW255MW“十二五期间, XX县所需电力主要通过 XX220kV变电站下负荷满足，2021年、

13、2021年XX电网 需从主网受电分别为133MW 255MW因此，本工程2X 60MWS层气联合循环热电联产机组投产后，所发电力主要满足XX电网的电力需求。2.4 工程建设必要性2.4.1 建设必要性241.1、满足XX县用电增长的需要，有利于提高电网平安稳定运行水平XX县目前所需电力通过XX220kV变电站从主网受电来满足。“十二五期间， XX县网供最大负荷不断增长，预计 2021年到达133MWV 2021年为255MW本工 程位于XX县南燕竹镇，该工程投产后所发电力可满足 XX县对电力的需求。242.2 节约能源和环境保护的需要热电联产工程既能生产电能又能生产热能，是一种高效率的能源利用

14、形式， 具有节约能源、改善环境的综合效益。因此XXXX煤层气联合循环热电联产工程的建设，可满足XXXX电网负荷发展的需要，具有节约能源、改善环境的综合效益，是国家支持开展的工程。2.4.2 在系统中的地位和作用本工程属于煤层气联合循环热电联产工程，在系统中为环保节能性电源。2.5 接入系统方案本工程位于XX县城西北约7公里处，距离南燕竹镇约2公里，位于龙门河 的河滩地带。两台机组方案 2021年底全部投产，最大出力合计 120MW根据本 期机组单机容量及供电围，结合 XX电网情况，暂考虑本期机组接入系统方案如 下：经双绕组变压器接入电厂新建的 220kV配电装置，电厂新建220kV出线2 回，

15、至XX220kV变电站，本期新建线路长度约 2X 2km采用LGJ 300导线。220kV电气主接线采用双母线接线。最终接入系统方案以审定的接入系统方案为准。接入系统方案示意图见图 100-FA04661K-X-02。3热负荷分析3.1 供热现状采暖热负荷现状根据2021年年底XX县统计数据调查，县城现有常住人口 11.50万人，人均 综合采暖建筑面积 35mi，采暖建筑面积 402.50万吊，城市集中供热普及率 58.63%,实现集中供热面积236.00万吊。根据?XX县热电联产专项规划?，目 前XX县城供热主要有以下三种形式构成：一、区域集中锅炉房4座，供热面积为236万mi； 二、分散锅

16、炉房86余座，实现供热面积48.90万分散中小型 锅炉房及其供热管网在各自供热围自成系统，可改造为热力站和二次管网；三、 家用小炉具供热，实现供热面积117.60万mi03.1.2 工业热负荷现状工业热负荷包括生产工艺热负荷和工业建筑的采暖、通风、制冷热负荷。XX县现共有工业热负荷用户3家，采暖期最大热负荷流量 330t/h，平均热负荷流 量280t/h。非采暖期最大热负荷流量290t/h，平均热负荷流量235t/h ;热负荷 用户根本以盘湾底工业园区为主。3.1.3 工程建设的必要性由于大型集中供热没有形成规模，供热主要依靠分散的小锅炉与家用小炉 具，布局散乱、热效率低，既浪费能源，又加剧环

17、境污染。近年来，随着社会经 济的快速开展，建筑面积增加，给城市热源和管网增加了很大的负担，现有热源和管网无法满足今后增加的建筑面积，严重制约了城市的开展。XX县未来的供热规划开展目标为：进行热电联产，建设集中供热系统，满 足县城供热需要。煤层气是一种高效清洁燃料，燃烧污染物排放较少，开发利用煤层气可有效减 少温室气体排放，同时能提高瓦斯事故防水平，具有良好的经济、环保、平安效益。 因此，本工程通过合理开发煤层气资源，建设热电联产机组为县城提供集中供热， 是非常及时且必要的。3.2 设计热负荷3.2.1 热负荷规划3.2.1.1 采暖热负荷规划根据?XX县热电联产专项规划?，XX县近期预测常住人

18、口 12.70万人，县城 近期总采暖建筑面积515.17万m,集中供热普及率80%集中供热面积412.14 万m,集中供热热负荷206.07M0远期总采暖建筑面积659.39万m,集中供热 普及率85%集中供热面积560.48万吊，集中供热热负荷280.24MW XX县各供 热分区采暖热负荷汇总如下表所示。XX县城供热规划期限供热区域总热负荷MW集中供热普及率%集中供热热负荷MW近期城区257.5980206.07合计257.59206.07远期城区329.6985280.24合计329.69280.24根据规划，热力站暂时只考虑负责采暖期热负荷的交换和分配。供热系统综 合热指标为50W/m。

19、供热采用两级管网，热网首站通过一级管网将热网循环水输 送至热力站，在热力站进行热交换后，通过二级管网送至用户。3.2.1.2 工业热负荷规划XXXX液化煤层气制冷剂压缩机的输入功率为8000kW需要采用工业汽轮机驱动，所需蒸汽由电厂提供。设计热负荷3.2.2.1 采暖热负荷暂按最大供热能力考虑。在厂设置供热首站，采用热水管网，供暖建筑面积为：94.99万吊，供暖热负荷为47.497MW设计采暖天数为149天，设备年利用小时数6500h。322.2 工业热负荷为XXXX液化煤层气LCBM园区的LNG压缩机的用汽。LNG压缩 机轴功率为8000kW拟采用小型工业汽轮机驱动，为了满足工业用汽汽源品

20、质的需求，本局部用汽拟从余热锅炉新蒸汽供给，设计参数暂定为：6.77MPa465E ,进汽流量31.2t/h，压缩机转速暂定7000r/min。3.3 供热参数和介质根据与主机厂初步配合，采暖供汽暂定为：压力0.294MPa温度143C，热网疏水温度为110C。热网循环水供、回水温度暂定为：110C/70 C,循环水泵扬程暂定为120mH2O供热半径暂按8公里考虑，供水压力：1.8MPa,回水压力：0.6MP&工业用汽参数：由于燃气院未正式提资，进汽参数暂定为：6.77MPa, 465C。3.4 调峰方式本期工程厂不考虑调峰措施，由 XX县热力网统一在二级网进行调峰。3.5 供热管网和工业用汽

21、管网本工程供热首站设置在电厂汽机房固定端，采用汽水换热，将联合循环蒸汽轮机中间抽出的蒸汽以及余热锅炉低压蒸汽，送至热网加热器，热网参数暂定 110C/70 C,采用间接连接方式，一、二次热媒在各热力站经过换热后，二次网 热水送至各采暖用户。本工程仅涉及热网首站局部。本期工程热网系统按最大供热负荷 47.497MW设计，总循环水量：1300t/h,管径为 630x11，PN2.5,材质 Q235-B本工程紧邻XXXX液化煤层气LCBM,其LNG压缩机用汽，拟从余 热锅炉新蒸汽供给，蒸汽进入工业汽轮机做功，驱动压缩机工作，乏汽经冷凝后 回余热锅炉循环加热。蒸汽管径为133x10，材质12Cr1Mo

22、VG4燃料供给4.1 气源本工程采用煤层气作为燃气轮机的燃料。煤层气是指赋存在煤层中以甲烷CH为主要成分、以吸附在煤基质颗粒外表为主、局部游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属于非常规天然气，其热值与天然气相当，可以与天然气混用，而且燃烧 后很洁净，几乎不产生任何废气，是优质能源。煤层气空气浓度到达5%16时,遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其 温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开 采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将减低 70%85%煤层气的开发利用具有一举多得的成效： 提高瓦斯事故防水平，具有平安效 应；

23、有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为高效、洁净能源，商业化能 产生巨大的经济效益。根据国家发改委发布的?煤层气开发利用十二五规划?，沁水盆地埋深2000 米以浅煤层气资源量3. 7万亿立方米，探明地质储量1834亿立方米，已建成产 能25亿立方米，初步形成勘探、开发、生产、输送、销售和利用等一体化产业 基地。“十二五期间，将新建马必、XX和顺等工程。到2021年形成产能130 亿立方米，产量104亿立方米。本工程煤层气由中石油煤层气有限责任公司提供，备用燃料为天然气，经过调压站调压后进入燃机轮机燃烧做功。4.2 煤层气成份根据业主提供的煤层气成份分析数据 (文件编号：SY-SX-SNPD

24、-0001，本工程燃料成分及参数见下表。气体成份(摩尔百分比)及参数序号工程单位数据1CH%92.67192CH%4.0883CbHb%0.73854i-C4%0.11965N-C4%0.13216i-C5%0.05677N-C5%0.02068C6+%0.11079CQ%1.395310N2%0.66711低位发热量(LHV)3kJ/Nm3250012高位发热量(HHV)3kJ/Nm36088注：其余参数参照GB17820-1999二类气质标准。供气压力：2.5 3.2MPa4.3 燃料消耗量经与主机厂初步配合，联合循环机组正常运行时，煤层气耗量见下表所示 煤层气耗量指标每台燃机耗量Nr/h

25、 年运行小时数h2台燃机耗气量X 108Nrii数值1261974911.89注:1.表中耗量是指在1atm,0C状态下的体积流量2.燃料低位发热量为32.5MJ/Nm。3.机组设备利用小时数为6500小时。5厂址条件5.1 厂址概况5.1.5.1.2 厂址地理位置5.1.3 场地条件厂址场地现为河滩地，地形属一级阶地地貌，地势平坦，自然地面标高在 1047.81052.2m 1985国家高程基准，下同之间。场地呈西北 -东南向长条 状，长约1200m宽约220m根据XXXX集团的统一安排，该场地南侧为本工程 用地，北侧为液化煤层气工程用地。5.2 交通运输5.2.1 公路本工程公路交通条件便

26、利。厂址东侧即为307国道，南侧即为216省道，南 侧约1km为太旧高速，交通运输条件便利。5.2.2 铁路厂址东北侧约0.5km即为地方铁路，厂址西南约 5km处为石太-铁路， 最近的铁路站是厂址东南约5km的XX站。5.2.3 水路厂址附近无水路运输条件524 航空距厂址最近的机场为西偏南方向约 40km的武宿机场。5.2.5 大件运输对于燃机电厂，其大件设备均可通过铁路、公路运输。本工程大件设备初步 考虑由产地经铁路运输至 XX站，再由平板车经307国道运输至厂址。初步路线如下：设备产地-国铁-石太铁路-XX站-307国道-厂址。公路运输里程约7km具体运输方案以?大件运输专题报告? 为

27、准，还请业主尽快委托有资质的单 位编写本工程?大件运输专题报告?。5.3 水文气象等待资料5.4 电厂水源541-543由水文编写电厂用水及水源综合评价1本期工程生产用水水源为地表水，生活用水接自市政生活给水管网，本工程水资源论证正在进行中，暂认为地表水作为生产用水水源是可靠的，也是可行的。2随着城市及周边地区的开展，其供排水管网将逐步完善，电厂水源将更 可靠。3建议尽快完成水资源论证，并申办相关用水协议。5.5地震、地质及岩土工程场地地震效应5.5.1.1 场地土类型根据本次勘测成果和当地建筑经验，按?建筑抗震设计规?GB50011-2021表判定：拟建厂址区场地土类型为中软土。5.5.1.

28、2 地震动参数根据?中国地震动参数区划图GB1830 2001?、?建筑抗震设计规?GB50011-2021,本场地抗震设防烈度为7度，设计根本地震加速度值为0.10g， 设计地震第二组。5.5.1.3 地震液化拟建厂址区20m深度围存在饱和粗砂、-1细砂和细砂地层，根据?建 筑抗震设计规?GB50011-2021 4.3节，对场地进行进行液化判别，并结合场 地地层分布特点判断，该场地为非液化场地，本工程场地可不考虑地震液化的影 响。建筑场地地段划分根据?建筑抗震设计规?GB50011-2021条及表4.1.1 ,并结合拟建 厂址区的地质、地形、地貌条件判定，建筑场地属于建筑抗震一般地段。区域

29、地质构造地震平安性评价工作的外委专题正在进行，尚无法评价。工程地质条件5.5.3.1 地形地貌拟建厂址区地形总体较为平坦，地面高程一般为1047.961050.73m1985国家高程基准。地貌单元属河谷冲洪积地貌。见照片 2.1-1照片2.1-3。照片2.1-1 拟建场地地貌镜向125照片2.1-2 拟建场地地貌镜向300照片2.1-3拟建场地外西南侧的龙门河镜向 330 5.5.3.2 地层岩性本次勘测勘探深度揭露地层主要为第四系沉积层，成因以冲洪积为主。根 据地质时代、成因类型、岩性及分布埋藏特征，场地地层由新到老描述如下： 耕植土：黄褐色，稍湿、松散，土质不均匀。主要成分为粉质粘土，含植

30、物根系，尤其在厂区主要建构筑物地段有大量树桩，在进行场地平整之前应挖除，以便有利于后期的基坑开挖及地基处理。该层分布于整个工程场地，揭露厚度0.50m,相应层底高程1047.461050.23m。 黄土状粉土：褐黄色，稍湿，稍密。土质松软不均，虫孔较多，孔径一 般小于5mm最大孔径大于13mm孔壁较多虫屎，多植物根孔，含少量煤屑或小 砾石，少量钙质结核，具湿陷性，高压缩性，该层分布于整个工程场地，在地形 高的地方黄土状粉土较厚即场地的东北地段。层厚0.303.20米，平均厚度 1.64m,层底埋深0.83.7m，相应层底高程1045.461049.38m。推荐地基承载力特征值fak=90110

31、kPa。 粗砂：黄褐色褐灰色，湿饱和，松散稍密，主要以中粗砂为主，矿 物成分为石英、长石及少量云母，含圆砾或卵石，园状，母岩主要为砂岩，直径 径460mm含量约为1030%,夹粉土团块或薄层，均匀性较差。该层在场地 均有分布，厚度 0.704.00m,平均厚度1.97m,层底埋深2.606.90m，相应 层底高程 1043.08 1046.73m。推荐地基承载力特征值fak=100120kPa。 -1细砂：黄褐色，湿饱和，松散，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较均匀，夹粉土团块或薄层。该层在场地局部地段有分布，厚度0.701.70m,平均厚度1.26m,层底埋深2.504.00m，相应层底高程1

32、045.981047.88m。推荐地基承载力特征值fak=140160kPa。 粉质粘土：褐黄色，可塑硬塑，含粉土团块，局部夹薄层中砂或粉土层。 干强度高，高韧性，摇振反响无，切面光滑。该层分布于大局部工程场地，揭露 厚度0.603.30m,平均厚度 2.03，层底埋深 5.107.60m,相应层底高程 1042.16 1043.97m。推荐地基承载力特征值fak=150170kPa。 细砂：黄褐色，饱和，稍密中密，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较 均匀，夹粉土团块，局部为中粗砂薄层。该层在场地均有分布，厚度0.404.00m, 平均厚度2.09m,层底埋深6.2010.50m，相应层底高程1

33、039.971042.63m。推荐地基承载力特征值fak=180200kPa。 粉质粘土：褐红色，可塑硬塑，含粉土团块，局部夹薄层砂。干强度 高，高韧性，摇振反响无，切面光滑。该层分布于大局部工程场地，揭露厚度0.905.40m,平均厚度3.12，层底埋深8.5012.00m,相应层底高程1035.91 1041.43m。推荐地基承载力特征值fak=200220kPa。 细砂：黄褐色，饱和，中密密实，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较 均匀，夹粉土团块，局部为中粗砂。该层在场地大局部地段有分布，厚度0.40 3.00m,平均厚度1.53m,层底埋深10.5013.80m,相应层底高程 1034.

34、61 1040.23m。推荐地基承载力特征值fak=200220kPa。 粉质粘土：褐红色，硬塑坚硬，含粉土团块，局部夹薄层砂。干强度高，高韧性，摇振反响无，切面光滑。该层在工程场地均有分布，揭露厚度0.9510.00m,平均厚度 4.94，层底埋深12.4520.50m,相应层底高程 1027.63 1038.27m。推荐地基承载力特征值fak=250270kPa。 中砂：黄褐色，饱和，中密密实，矿物成分主要为石英、长石，颗粒较均匀，夹粉土团块，偶含圆砾。该层在场地大局部地段有分布，揭露厚度2.00 3.60m,孔底埋深19.7020.50m，相应孔底高程1027.981029.97m。推荐

35、地基承载力特征值fak=260280kPa。根据本次勘察结果，根据已有资料及当地建筑经验，综合推荐各层土的物理 力学指标及钻孔灌注桩设计参数如下表：水文地质条件(1) 地下水类型及赋存条件场地勘探深度地下水类型为上部潜水，上部潜水主要受大气降水和地表径流 补给的影响而变化。勘测期间，场地地下水实测稳定水位埋深0.833.57m,平均埋深2.17m,相应高程为1046.921047.33m,地下水位变化幅度随季节变化， 据区域地质资料，场地历史最高地下水位近地表。(2) 地下水土腐蚀性评价本次勘测分别在2#、17#、18#勘探点中各取水样1件进行水质腐蚀性分析试 验，根据?岩土工程勘察规(202

36、1年版)?(GB50021-2001)第、 、条和附录G的有关规定与说明，场地环境类型为U类，地层渗 透性按A类考虑。根据水质腐蚀性分析试验成果，地下水中各离子含量变化围及 腐蚀性评价等级见表5.5.3.3-1。表5.5.3.3-1地下水腐蚀性分析评价成果表评价指标条件与各采样点分析结果判定标准腐蚀性评价对象离子类型围值(mg / L )(mg / L )混凝土结构环境类型nSQ2-97.17171.68V 300微腐蚀性微腐蚀性2+Mg10.9034.42V 2000微腐蚀性QH0V43000微腐蚀性地层渗透性ApH值7.207.406.5微腐蚀性微腐蚀性HCQ1.397.941.0mmol

37、/l微腐蚀性钢筋混 凝土结 构中的 钢筋Cl-干湿交替26.0057.00100500微腐蚀性Cl-长期浸水26.0057.00V10000微腐蚀性综合评价：场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均为微腐蚀性。根据附近煤气分输站资料，场地土对混凝土结构有微腐蚀性。5.534地基评价1天然地基评价 耕植土：场地分布较为普遍，该层均匀性差，松散，含植物根系，工程 性质较差，不可作建构筑物天然地基持力层。由于该层厚度较小，建议施工 时予以挖除。 黄土状粉土：褐黄色，稍湿，稍密，具湿陷性，高压缩性。根据场地附近的煤层气分输站资料，该层黄土状粉土为非自重湿陷黄土，湿陷量165.8mm,湿陷等级为

38、I级，轻微具体湿陷性数据最终以本工程的试验数据为准。地基土承载力特征值建议采用fak= 90110kPa。当其强度、变形、厚度及均匀性等 满足设计要求时，可作为一般建构筑物天然地基持力层。 1细砂：湿饱和，松散稍密，地基土承载力特征值建议采用fak= 100 120kPa,中等压缩性。当其强度、变形、厚度及均匀性等满足设计要求时，可作为一般建构筑物天然地基持力层。粗砂：湿饱和，稍密，地基土承载力特征值建议采用fak= 140160kPa, 中等偏低压缩性。当其强度、变形、厚度及均匀性等满足设计要求时，可作为建构筑物天然地基持力层。粉质粘土：可塑硬塑，地基土承载力特征值建议采用fak= 1501

39、70kPa, 中等偏低压缩性。当其强度、变形、厚度及均匀性等满足设计要求时，可作为建构筑物天然地基持力层。其它地层埋深较深不宜做为天然地基持力层。2 人工地基评价当上部地层不能满足工程主要建构筑物对地基条件，或者需要消除黄土 湿陷性时，需采用人工地基。消除黄土湿陷性可采用换填垫层法、碎石挤密桩。消除砂土液化采用碎石 挤密桩等处理方法。根据勘测任务书要求，厂区主要建筑物单柱底部荷载初估6000kN,要求天然地基承载力特征值初估 200kPa；余热锅炉及烟囱根底要求天然地基承载力特 征值初估200kPa,空冷器钢平台根底要求天然地基承载力特征值初估250kPa,机力通风冷却塔根底要求天然地基承载力

40、特征值初估200kPa。结合场地的的地层条件，采用天然地基不能满足厂区主要建构筑物对承载力的要求。本场地 地下水位较浅，浅层地层承载力较低，可以考虑采用碎石挤密桩或 CFGS复合地 基处理方法，也可考虑采用桩根底。碎石挤密桩、CFG桩可考虑以粉质粘土或粉质粘土作为桩端持力层。有 关复合地基的施工参数以现场原体试验数据为依据。设计时也可结合建构筑物的上部结构形式和柱列线间距，采用混凝土预 制桩或钻孔灌注桩，可考虑以粉质粘土作为桩端持力层。当采用混凝土预制桩， 施工时在局部地段的粗砂和粉质粘土可能沉桩困难。根据地基土岩的物理力学性质，按?建筑桩基技术规?JGJ94-2021表、表535-2，将桩的

41、极限侧阻力标准值 qsik和极限端阻力标准值qpk 见表5.5.3.4-1 其中，钻孔灌注桩参数按泥浆护壁钻冲孔桩取值。岩性名称桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩的极限端阻力标准值qpk(kPa)混凝土预制桩钻孔灌注桩混凝土预制桩钻孔灌注桩耕植土一一一一黄土状粉土4038一一粗砂7575一一-1细砂2522一一粉质粘土7570一一细砂5550一一粉质粘土90852800900细砂60552500800粉质粘土959035001000注：表中混凝土预制桩桩长按916m考虑；钻孔灌注桩桩长按 1015m考虑。上述推荐值供参考，有关桩基的设计和施工参数、施工工艺等，应以试桩结 果为准。6工程设

42、想6.1全厂总体规划及厂区总平面规划布置6.1.1 全厂总体规划6.1.1.1 厂址周边环境及电厂与周围工业企业的关系厂址距XX县城约7.5km,除厂址南侧已建成的XX煤层气集输站，厂址周边 无其他工矿企业。根据XXXX集团的总体安排，电厂原位于龙门河西侧，LCBM位于河东侧，后考虑到电厂和LCBMT的厂前区及附属设施可共用，具有工艺流程互补、用地 紧凑等优势，并能够有效的节省投资，故将两厂的厂前区及附属设施区集中设置 在一处,两厂总平面统一规划。厂址区域将建成：煤层气集输站、煤层气联合循 环热电厂、煤层气液化厂(LCBM、压缩天然气加气站(CNG、液化天然气加气站LNG。国核电力规划设计研究

43、院负责所有工程总体规划及电厂具体设计工作,燃气设计院负责其他工程具体设计工作。其用地规划布置格局如下列图所示：本工程总体规划及总平面方案，按照电厂用地位于河东方案论述，位于河西 的用地方案，仅做总平面布置。6.1.1.2 气源电厂气源来自厂址南侧的XX县煤层气集输站。6.1.1.3 电力出线本工程暂以220kV等级向东接至厂址东侧约1km的XX变电站，最终接入系 统方案待接入系统方案审查后确定。6.1.1.4 水源本期工程生产用水水源为地表水，生活用水接自市政生活给水管网，本工程 水资源论证正在进行中，暂认为地表水作为生产用水水源是可靠的，也是可行的。6.1.1.5 电厂防洪厂址区域五十年一遇

44、涝水位尚未给出，目前厂区防洪暂按比河堤高3m考虑, 即厂区室外地坪为1051.5m,可防止河流洪水位影响。最终方案待防洪评价专题 报告审查后确定。6.1.1.6 电厂排水厂区排水系统分为雨水排水、生活污水和生产废水排水。厂区排水采用分流 制，即生活污水管道系统，生产废水管道系统和雨水管道系统。厂区生活污水处理后用于厂区绿化用水。厂区生产废水由管道聚集后自流至生产废水调节池，处理为满足排放标准的 工业废水后排至厂西侧河道。雨水管暂按自流排放考虑。厂区雨水经管道收集后多点排至厂区西侧的河流 中。6.1.1.7 对外交通厂址东侧紧邻307国道，主要进厂道路及货运道路，均接自 307国道。6.1.1.

45、8 施工规划本工程施工区生产及生活区均位于厂址西南侧，即原电厂用地区，用地面积分别为 4.4hm2和 0.6hm2。6.1.2 厂区总平面规划6.121厂区规划格局1建设规模本工程建设120MW级煤层气联合循环热电机组，采用6B燃机+双压卧式余 热锅炉+抽凝汽轮机，不考虑再扩建的条件。2厂区总体布置格局本工程厂区总体布置格局主要根据以下条件确定：a气源在厂区东南侧，紧邻厂区，中间由 30m宽绿化隔离带分开。b厂区可利用场地为东南-西北向，长约240m宽约220m根本为方形。c厂区东侧紧邻307国道，对外交通均从该路引接。d电厂与LCBM厂仅一墙之隔，LCBM厂位于电厂西北侧，两个厂共用厂前 区

46、。e电厂采用直接空冷系统，风向对空冷平台朝向至关重要，目前厂址区域的气象资料尚未落实。如根据 XX地区风玫瑰图，空冷平台可朝向南或东南方向 较优；而考虑到厂区位于河谷区域，空冷平台布置宜平行于河谷方向，即空冷平 台朝向东北或西南方向较优。f) 厂区位于河西用地时，仅做总平面方案，不参与厂址位于河东用地总平根据以上分析，可确定厂区最优总体布置格局为： 厂前区、辅助设施区靠近 LCBM厂布置、出入口靠近 307国道布置、空冷平台朝向东北或东南、调压站靠 近南侧集输站布置。根据以上总图规划布置格局，确定了以下三个方案，分别论述如下：厂区总平面规划布置方案一详见FA04661K-Z-031) 厂区主要

47、建构筑物布置厂区建构筑物依厂区中部东北-西南向主干道分为两排布置：北侧一排主要为附属、辅助生产设施，自东北向西南依次为：办公楼、综合 楼、生活楼、水处理中心、综合水泵房、净水站、机力冷却塔。南侧一排主要为主生产区，自东北向西南依次为： 220kV屋配电装置及网络 继电通讯室、空冷平台、A列外变压器区、燃机-汽机主厂房、余热锅炉及烟囱、 污水处理设施、材料库及检修间、调压站。2) 厂前区布置本工程厂前区与LCBMT厂前区按照集中办公、统一规划布置考虑，厂前区 布置在厂区北侧靠近LCBMT及307国道，方便出入和集中办公的需求，该区分 别布置了办公楼、综合楼、生活楼，三个建筑围合成一个小广场，办公

48、楼位于广 场前，正对主入口，形成良好的空间及景观效果。3) 厂区出入口设置根据人货分流的原那么，厂区设置两个出入口，均接至307国道：电厂主入口 位于厂区东北侧，货运出入口设在厂区东南侧。厂区总平面规划布置方案二详见详见FA04661K-Z-04方案二与方案一的主要区别在于：空冷平台朝向东南，燃机、汽机厂房、空 冷平台、配电装置等主要生产设施旋转90后布置在厂区西侧，辅助生产设施相应布置在主要生产设施东侧，厂前区布置在厂区最东侧。厂区总平面规划布置方案三详见详见FA04661K-Z-05方案三厂区布置在河西的位置，其主要生产设施靠近东侧河流侧布置，远离村庄，噪音影响最小，辅助生产设施布置在西侧

49、，厂前区布置在最南侧，主要出入口向南接至216省道，货运出入口向东接至307国道，需要 新建桥梁一座。6.122厂区总平面布置方案比拟及推荐意见总平面方案优劣比照方下：a方案一、二用地一样，技术指标相同。b方案一主要生产设施远离 LCBM厂，互相影响较小。c方案一采用架空出线，方案二采用地下电缆出线，方案一投资较省。d方案一、二空冷平台朝向，待气象资料更加明确后确定。f方案三较方案一、二相比，在厂区位置上具有明显的劣势，在此不多做 比照。综上所述，以上三个方案均是合理、可行的。本阶段结合业主意见，暂将厂 区总平面布置方案一作为推荐方案。最终总平面布置将根据空冷气象观察数据进 行相应调整。以下论

50、述，均以方案一为根底。6.1.2.3 厂区竖向规划厂址区地势较为平坦，自然地面标高在1047.81052.2m之间。综合考虑厂 区地形及工艺条件，厂区竖向采用“平坡式布置方案。由于目前厂址处50年一遇洪水位尚未给出，暂考虑厂址设计地坪标高为 1051.5m。经计算本工程厂区填方量为9.82 X 104m，挖方量0.4 X 104 m,护坡填方量 为 0.15 X 104 m3,总填方量为 9.97 X 104 m3，挖方量 0.4 X 104 m3。本期工程建构筑物基槽余土 4.26 X 104 m,可待基槽开挖后回填至厂区， 用于厂区二次平整。本工程需外购土，按照最初松散系数为 1.1考虑，

51、需购土量约为5.84 X 1043m。主要建构筑物标高如下：主厂房室地坪标高：1052.0m除办公楼室外高差为0.45m外，其余建构筑物室外高差均为 0.3m。6.2装机方案6.2.1 机组选型原那么为了鼓励和促进热电事业的健康开展，2000年1月原国家计委、经贸委、建设部和环境保护总局发布了新的关于热电联产的文件一关于印发?关于开展热电联产的规定?的通知急计根底2000 1268号。?规定?中明确指出：“热 电联产具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供给等综合效益，“各地区应结合当地的实际情况，因地制宜地制定开展和推广热电联产、 集中供 热的措施，还进一步明确了 “鼓励使用清洁能源

52、，鼓励开展热、电、冷联产技 术和热、电、煤气联产，以提高热能综合利用效率。针对燃气-蒸汽联合循环 热电联产，文件中第十四条明确指出“积极支持开展燃气一蒸汽联合循环热电联 产，而“以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统，“具有效率高、占地小、保护环境、减少供电线损和应急突发事件等综合功能， 在有条件的地区应逐步推广。随着燃机技术的开展，以及国家能源结构的变化和对环保要求的提高，燃机电厂的开展势必会大大加速。燃气-蒸汽联合循环装置以其建设周期短、启停速度快、污染物排放少和热效率高等诸多特点已成为目前电力调峰的主要手段之 一，也是当前高速开展经济、加强环境保护和提高热能综合利用效率

53、的措施之一。由于XX地区有充足的煤层气资源，因此本期工程优先考虑装设燃气-蒸汽 联合循环热电联产机组。选择机组型式及容量时要首先考虑满足热负荷的需求， 其次要考虑煤层气的供给情况。为了提高机组热效率，到达提高能源综合利用率 的目的，机组选型应根据热负荷需求进行。6.2.2 燃气轮机比选燃气轮机分为工业重型燃气轮机和轻型燃气轮机。 工业重型燃气轮机是专门 为陆用发电而开发设计的，其特点是设备体积和重量较大，对燃料的适应性较强， 既可燃用轻质油，也可燃用重油。机组启停也很快。工业重型燃气轮机的排气温 度较高，当采用燃气-蒸汽联合循环时， 其配置的余热锅炉产汽量较大，故汽轮 机的发电出力和供汽量均较

54、大，虽然该型燃气轮机单循环效率略低于轻型燃气轮 机，但联合循环热效率略高。另外其设备的检修周期较长。工业重型燃气轮机既 可带根本电负荷也可作调峰运行，如假设两班制运行，那么因启停次数多其寿命耗损 将会比拟严重。轻型燃气轮机系由航空燃气轮机派生，体积小，重量轻，设备部件精度高， 对机组运行的环境条件要求也较苛刻。 轻型燃气轮机启停迅速，单循环热效率较 高，非常适宜于作调峰发电机组。轻型燃气轮机排气温度较低，当采用燃气-蒸 汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较少，故汽轮机的发电出力和供热汽量 均较小。另一方面，该型燃机初投资较高，而且燃气轮机的检修周期短，维修工 作难度大，主要部件一般要返厂才能修理，运行维护费用较高。因此本工程考虑 采用重型燃气轮机。根据机组容量，工程需配置 2台40MW级重型燃气轮机组，主要机型有美国 GE公司的PG6581B型燃气轮机，ABB公司的GT8型和西屋公司的251B10A型,性 能参数详见下表。燃气轮机的型号与ISO性能参数厂家型号转速(r/mi n )ISO功率(kW)热耗率(kJ/kWh)热效率(%)千瓦造格($/kW)GEPG6581B3000416001114232.31