望亭发电厂建设燃气-蒸汽联合循环

1、.：.；望亭发电厂建立燃气蒸汽结合循环机组工程可行性研讨总报告简介华东电力设计院2006年11月 上海望亭发电厂建立燃气蒸汽结合循环机组工程可行性研讨总报告简介 第1版 第 PAGE 8 页 2006年11月 望亭发电厂建立燃气蒸汽结合循环机组工程可行性研讨目 录1 工程目前概略2 主要技术原那么3 电力系统4 本工程与系统的衔接5 燃料与运输6 本工程天然气耗气量7 天然气从主输气管线至望亭发电厂的途径8 厂址条件 9 工程想象10 装机方案11 电气设计12 电厂的供水、化水、废水等系统13 控制方式14 主厂房布置15 土建部分16 环境维护、劳动平安和工业卫生17 节约和合理利用能源1

2、8 工程实施条件和轮廓进度19 投资估算及经济效益分析和初步经济评价20 结论1 工程目前概略望亭发电厂位于江苏省相城区望亭镇东北，地处苏州与无锡之间，厂址西靠京杭大运河，距太湖约3 km，东邻沪宁铁道路，距望亭车站约1.2 km。望亭发电厂始建于1956年，在本工程前已建有2台300MW燃煤发电机组和2台300MW燃油发电机组。本工程在燃煤机组的扩建端，建造以天然气为主燃料的2350MW级燃气蒸汽结合循环机组，该工程为“西气东输下游工程，均为国家第一捆打捆招标引进“F级先进燃气蒸汽结合循环发电机组工程，现电厂2台结合循环机组均已于2005年投入商业运转。该工程中机岛部分的设备由国家发改委指定

3、招标团中国技术进出口总公司、国信招标有限责任公司一致组织相关设计院编制招标书，当时共有GE、SIEMENS、ALSTOM和MHI四家外商与国内受让燃机制造技术的中国制造企业结合参与招标，最后在望亭工程中，GE中标，而余热锅炉由杭州锅炉集团提供。该工程的2台结合循环机组均已于2005年顺利投入商业运转。以下为本工程前期可行性研讨报告的简介。2 主要技术原那么 设计中应以贯彻执行国家与行业的政策和规范,精心研讨,选择优良的技术方案和合理的工程造价；树立为顾客效力的思想，谦虚听取顾客和有关方面的意见和建议，使设计废品切合实践。设计应遵照的主要原那么有： (1) 要贯彻节约用地、节约用水以及节约能源的

4、原那么； (2) 要正确处置近期与远期、主体设备与辅助设备的关系，努力提高工程工程的社会效益和经济效益； (3) 要仔细执行环境维护政策； (4) 厂区布置和地基处置等，应严密结合工程特点，进展方案优化； (5) 采取有效措施控制工程造价； (6) 在工艺技术道路的选择上，既要采用世界上的先进可靠技术，又要做到经济合理，技术的先进性要服从于经济的合理性和国家的政策性； (7) 充分利用望亭发电厂已构成的公用工程、储运设备、消费辅助设备、生活福利与效力性设备的才干； (8) 仔细做好望亭发电厂的总体规划、建筑设计要协调，提高整体程度； (9) 厂区、车间布置，要提高综合技术程度，合理分区，方便施

5、工、检修和运转操作； (10) 根据华东电网的开展，望亭发电厂将建立成为华东电网的事故备用、调频调峰中心。 (11) 设备布置、选型和采购的原那么，对于国内曾经成熟和过关的产品那么尽量以国产设备为主。 (12) 在总平面布置上，不仅要思索本工程，还要留有进一步扩建的余地。 (13) 根本在厂址区域范围内，进展总平面布置，在保证平安、有利消费、方便管理的前提下，消费设备或辅助、附属设备尽能够采用结合布置，以节约投资。 (14) 根据望亭发电厂实践情况，结合望亭发电厂以后的规划，使电厂的出线与华东电网的电力系统的开展规划相顺应。 (15) 主接线系统和原有机组主接线系统一致思索。 (16) 由于望

6、亭发电厂场地布置的特殊性，因此根据详细情况，结合电厂的要求进展合理的布置。 (17) 燃气蒸汽结合循环机组的循环水可以利用原有循环水泵房及循环水进水管，经适当改造后满足本工程之需。 (18) 净水、化水等应结合电厂原水处置设备，根据需求适当改造或添加部分化学设备后满足本工程之需。 (19) 燃气结合循环机组各类废水可引入已建成的废水处置站进展处置。 (20) 为提高整个工程的控制程度，燃气结合循环机组采用分散控制系统(DCS)作为机组的主要控制设备。 (21) 根据望亭发电厂的场地特点，在不影响运转机组的前题下，研讨合理的施工程序。3 电力系统经过电力电量平衡以及电网开展规划，论证望亭发电厂建

7、立结合循环燃气轮机组工程的必要性及本工程规模。1) 电力市场开展的需求 经过华东电网电力电量平衡，“十五期间华东电网电力供应仍有一定缺口，为确保“十五后期华东电网电力电量供应，望亭燃机在“十五期间扩建二套燃机是必要的。2) 可满足电网调峰事故紧急备用的需求3) 是环境维护和发电能源多元化的需求4) 符合国家西部大开发的总体战略决策5) 是电厂本身技术改造的需求 为充分利用国家“西气东输天然气资源，积极支持西部大开发，根据望亭发电厂现有两台燃油机组将要报废的实践情况，充分发扬位于华东电网负荷中心地域电厂已有公用系统和设备的资源优势，提高华东电网负荷中心地域电厂的调峰运转才干，以及改善地域环境情况

8、，在望亭发电厂扩建二台燃气蒸汽结合循环机组工程是非常必要的，在望亭发电厂建立本工程与建立同类型机组的新电厂相比更具有经济上的优势。燃机的投产日期和规模宜和西气东输的进度配合，从望亭电厂燃机工程实现的能够性和华东电网电力电量平衡分析，本工程在“十五期间建立二套燃机并在“九五期间投产是适宜的。4 本工程与系统的衔接 经过电厂接入系统的潮流分析计算，本工程以220kV电压接入系统，电厂添加二回220kV2400 mm2出线经浒关变新区变越溪变500kV车坊变。5 燃料与运输 本工程为国家“西气东输规划的下游配套发电工程之一，燃料为我国西部天然气。本工程的气源有：1新疆塔里木盆地天然气2陕甘宁天然气3

9、青海柴达木盆地天然气6 本工程天然气耗气量规模型号小时耗气量103Nm3/h日耗气量103Nm3/d年耗气量106Nm3/a18h24h3500h二台F级燃机14225563408497四台E级燃机150270036005257 天然气从主输气管线至望亭发电厂的途径 本工程作为华东地域燃气大户之一，而且与西气东输工程同步建立，进入电厂的途径为，西气东输主干线在东桥设置有分输站，电厂天然气由此分输站接出，穿越沪宁高速公路，沪宁铁路和望虞河到电厂门站，从东桥至电厂约10公里。8 厂址条件 本工程的建立场地是利用老厂机组厂地，主要辅助消费可利用老厂机组的设备。施工生活区和施工场地也可利用原电厂空余场

10、地和原有设备，这充分表达了望亭发电厂气代油工程的优越性。电厂东侧紧靠沪宁铁路，有公用线直接引至厂内卸货站台，因此，设备运输方便；西侧紧靠苏锡公路和大运河，离沪宁高速公路的间隔 1.2公里，施工建立时的大量资料和中小型设备，可经过公路或水运直达现场。利用电厂现有的锅炉补给水供水设备和对循环水设备加以适当改造之后，就可以满足本工程用水的要求，而且水量充沛、水源间隔 短。厂址区域地质稳定。地域地震根本烈度为6度。本工程为重要的电力设备，按照国家规定对重要建(构)筑物构造按7度设计。按“西气东输工程的天然气管道走向位置，供气门站和电厂的间隔 不超越15km，而且至电厂支管线路的沿线地势平坦，无大的妨碍

11、物，因此，支接纳线的间隔 较短、施工方便，投资省。综上所述，可见本工程的厂址条件是非常优越的，已进展了三通一平，施工用辅助设备可部分利用现有机组的设备，减少投资费用。本工程工艺流程合理、畅通，而且在施工时又不影响机组的正常运转，因此，在望亭电厂建立本工程，厂址条件是适宜的。9 工程想象 总平面布置按F级燃气蒸汽结合循环机组(单轴方案)、E级燃气蒸汽结合循环机组(多轴方案)、F级燃气蒸汽结合循环机组(多轴方案)进展主要技术经济比较。10 装机方案引进国际上先进成熟的“F级燃气轮机发电技术的可行性，并推进引进技术的国产化。经过本工程方案技术经济比较，确定本工程采用先进的单轴“F级燃气蒸汽结合循环机

12、组，结合循环机组出力可达395.44MW，发电效率可达57.7 %，比百万级超超临界机组还要高许多。随着本工程以及其它同类工程的实施，为国家实施“以市场换技术的燃气轮机捆绑招标发明了条件，经过包括本工程在内的燃机捆绑招标，使上海、东方和哈尔滨三大动力集团分别与西门子、三菱和GE协作，带进了大容量F级燃机的制造技术。 望亭电厂从布置场地的大小来看，有足够的空间来布置单轴型式的结合循环机组，因此，引荐采用方案一的单轴布置方式，配F级燃机的单轴燃气蒸汽结合循环机组。11 电气设计厂用电电压高压采用6kV，低压采用380V。每套机组装设1台无载调压高压厂用任务变压器供机组的厂用负荷，6kV设一段任务母

13、线。机组开停时由起动/备用电源供电，特别是在开机时，在机组正常运转后需求进展厂用电源切换操作。起动/备用变压器电源从220kV母线引接。12 电厂的供水、化水、废水等系统经过计算老厂的供水、废水等才干，确定本工程尽量利用电厂的供水、化水、废水等系统以降低投资，提高效益。13 控制方式 不同的方案有采用不同的控制方式，对单轴方案，每套燃机蒸汽结合循环机组及发变组采用“单元控制方式，设单独的分散控制系统DCS， DCS的功能包括机组运转方式的选择、自起停顺序控制、数据的采集和处置、系统参数的调理控制，以及机组的联锁和平安维护等。在单元控制室内，运转人员以CRT和键盘为监视和控制中心，能完成整套结合

14、循环机组及发变组的全部监视、操作和事故处置。天然气调压站、化学水处置、油系统等公用辅助系统采用在辅助车间内控制的方式。14 主厂房布置思索运转、检修、投资等综合分析，并根据各主设备供货商的产品特点，采用不同的主厂房布置方式。15 土建部分按结合循环机组的特点，采用地基处置、混凝土根底、钢构造主厂房方案。16 环境维护、劳动平安和工业卫生 分析厂址及周围地域大气本底现状、对从太湖、望虞河和大运河的水质现状、主要水系的水质情况进展监测，声学环境现状，对本工程进展环境评价，提出主要污染物排放量及防治措施。经过分析，可以看到本工程建成后，由于取代了2台燃油机组，全厂大气污染物有较大幅度的减少，其中SO

15、2减少了29，NOx减少了7.9，烟尘减少了43.4; 机组燃用天然气时，其排放的NOx浓度普通可以控制在25PPm以内。本工程产生的一切生活污水和废水将利用老厂的处置设备余量进展处置达标，同时提出对老厂的排水设备进展必要的改造措施。采用F级机组方案，从噪声源上减少对周围环境的影响。17 节约和合理利用能源 按本工程引荐装设高效率F级单轴机组各项参数以SIEMENS的GUD1S94.3A机型为例，其主要的技术及能耗目的如下： 结合循环机组出力MW 390 结合循环机组效率 57.7 结合循环机组热耗kJ/kWh 6239 结合循环机组气耗Nm3/kWh 0.18 (天然气低位热值按35159.

16、7kJ/Nm3计) 厂用电率 3 供电热耗kJ/kWh 6426 供电气耗Nm3/kWh 0.183 机组年利用小时数h 350018 工程实施条件和轮廓进度综合思索电厂的水陆交通运输条件，确定定国外进口设备海运至上海，并据此制定运输方案。 由于本期艰苦件设备运输尺寸及运输分量较大，且铁路对所承运设备的运输尺寸及运输分量有限界要求，因此本期工程大件设备运输方案思索为水路运输方案。安排本工程从主厂房开工至机组投产的总工期为21个月19 投资估算及经济效益分析和初步经济评价1 本期工程利用老厂旧机组撤除后的场地，新建燃气轮机机组，建立条件较好。尤其是供水系统、水处置系统利用老厂现有设备，缩短了工程

17、建立进度，进而降低工程造价。本期工程单位投资程度要低于同类型工程。2 F级机组由于在占地面积、系统构造、热效率、单位造价等诸多方面与E级机组相比，具有明显的优越性。尤其在发电气耗方面，F级机组比E级机组低13，运营期平均上网电价比E级机组低10%15%。3 在目前的电价体制下，假设气价维持在1.31元/ Nm3左右，那么燃机电厂的燃料本钱将到达0.24元/kWhF级机组，在实行峰谷电价以后，燃机只需充分发扬本身优势，应该说是具有较强的竞争力的。20 结论1 本工程可充分利用10机组的场地，逐渐停运12、13后撤除部分辅助设备腾出的场地和厂区原有空地进展布置，整个工程根本上可以在电厂现有的围墙范围内进展建立，仅需征用少量土地。2 可充分利用10机出线间隔、供排水系统和锅炉补给水系统，为本工程效力；厂里的检修设备及其它辅助、附属消费设备亦配备齐全，在适用条件下可充分利用为新机组效力。3 电厂现有的技术人员和工人具有丰富的运转管理阅历，因此，可以依托电厂现有的人力经培训后建立和运