哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性策划书

哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告黑龙江省林业设计研究院目录第一章项目概况1第四章工程设想114.1厂区总体规划114.2总平面布置114.2.1总平面布置原则114.2.2总平面布置114.2.3主要技术指标124.3竖向布置、道路、运输、绿化134.3.1竖向布置134.3.2道路运输设计134.3.3绿化布置134.4燃料及燃烧系统144.4.1燃料144.4.2锅炉燃烧系统144.4.3燃烧系统主要辅机选型154.5热力系统164.5.1主蒸汽系统164.5.2给水除氧系统174.5.3锅炉的排污系统174.5.4热力系统主要附属设备选型174.6主厂房布置174.6.1一期主厂房布置174.6.2二期主厂房布置19热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告4.7上煤及除灰渣系统194.7.1燃料计算194.7.2现状204.7.3扩建后的工程设想204.8除灰渣系统方案214.8.1灰渣量计算214.8.2现状224.8.3扩建后的工程设想224.9给排水及化学水处理234.10电气部分244.10.1概述244.10.2电气接线及布置254.10.3直流系统284.10.4二次线、继电保护及自动装置284.10.5过电压保护及接地294.11热工控制294.11.1设计范围294.11.2控制系统概述304.11.3控制水平304.11.4控制方式314.11.5DCS系统314.11.6检测及控制32热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告4.11.7主控制室布置334.11.8热工保护、联锁与信号334.11.9热工自动化设备选择334.11.10电源及接地344.11.11热工自动化试验室354.12土建354.12.1建筑设计354.12.2结构设计364.13采暖通风384.13.1采暖参数384.13.2采暖设备384.13.3空调、通风设计38第五章环境保护395.1设计依据395.2环境影响的治理395.2.1大气环境影响及治理395.2.2噪声环境影响及治理415.2.3灰渣对环境的影响及治理425.2.4绿化425.2.5锅炉房环境污染治理投资估算43第六章劳动安全卫生446.1概述44热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告6.2设计依据446.3建筑及场地布置446.4生产过程中职业危害因素的分析及主要防范措施456.4.1火灾的危险及防治措施456.4.2烟尘污染及防治措施466.4.3工艺安全措施466.4.4卫生措施476.4.5控制噪声设施486.4.6照明486.4.7改善繁重体力劳动强度措施486.5预期效果及评价496.6专用投资概算496.7存在的问题与建议49第七章消防50第八章节能专篇548.1编制依据548.2节能措施综述548.3项目节能评价568.4结论56第九章生产组织和劳动定员57第十章工程实施及建设进度58第十一章投资估算与经济效益评价60热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告11.1投资估算（一期）6011.1.1项目建设总体规模6011.1.2编制依据6011.1.3基本预备费6111.1.4建设投资估算6111.2经济效益评价（一期）6111.2.1评价依据6111.2.2评价范围和评价方法6111.2.3工程概况6111.2.4资金的筹措6211.2.5增量收益6211.2.6增量成本6211.2.7经济评价结果6211.2.8敏感性分析6311.2.9结论6411.3投资估算（终期）6411.3.1项目建设总体规模6411.3.2编制依据6411.3.3基本预备费6511.3.4建设投资估算6511.4经济效益评价（终期）6511.4.1评价依据65热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告11.4.2评价范围和评价方法6511.4.3工程概况6611.4.4资金的筹措6611.4.5增量收益6611.4.6增量成本6711.4.7经济评价结果6711.4.8敏感性分析6711.4.9结论68第十二章招(投)标部分6912.1招（投）标依据6912.2本工程招标范围及项目6912.3招标组织形式及方式7012.4招（投）标工作的拟安排70第十三章原煤粉锅炉脱硫方案7213.1设计内容7213.2湿式石灰-石膏法脱硫7213.3脱硫系统工艺流程与基本原理74第十四章结论7614.1主要技术经济指标7614.2结论76热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告附表：投资估算及经济评价（一期）投资估算及经济评价（终期）附图：附图1：总平面布置图（Z-01）附图2：底层设备平面布置图(一期)（J-01）附图3：运转层设备平面布置图(一期)（J-02）附图4：设备剖面布置图（一期）（J-03）附图5：底层设备平面布置图(二期)（J-04）附图6：输煤系统图（一期）（M-01）附图7：除灰系统图（一期）（H-01）附图8：除灰系统图（二期）（H-02）附图9：电气原理接线图（D-01）热电设计哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第一章总论1.1项目概况1.1.1项目名称哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1.1.2项目承办单位哈尔滨哈投投资股份有限公司1.1.3项目建设地点哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂内主厂房隔道一侧的绿地上（一期）；热电厂锅炉房拆除原煤粉锅炉处（二期）。1.1.4可行性研究报告编制单位黑龙江省林业设计研究院1.1.5建设规模一期建设1×130t/h循环流化床蒸汽锅炉；二期建设2×130t/h循环流化床蒸汽锅炉。1.2编制依据1、《热电联产项目可行性研究技术规定》（计基础[2001]26号）；☆热电设计Page1of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告2、《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94)；3、相关部门的批复意见；4、哈尔滨哈投投资股份有限公司提供的基础资料；5、《锅炉房设计规范》（GB50041－2008）；6、国家有关法律、法规。1.3可行性研究的工作范围1、按原有厂区情况、厂房形式、场地面积及机组形式确定先进合理的供热工艺系统方案和设备选型；2、初步确定建设项目的建筑结构形式、给排水、电气、自控方案、节能措施和脱硫方式；3、对项目的实施条件、环境保护、劳动安全卫生、消防及锅炉脱硫系统等进行可行性研究；4、对项目的总投资、成本进行估算；5、对项目的经济效益进行分析；6、通过对成本、效益和投资回收情况的分析进行财务经济评价；7、对原有锅炉烟气系统脱硫改造方案进行投资估算。1.4企业概况哈尔滨哈投投资股份有限公司前身为哈尔滨岁宝热电股份有限公司，是以哈尔滨华工热电厂为主要发起人，并联合阿城市热电厂、岁宝集团（深圳）实业有限公司共同发起设立的股份有限公司。现总股本为54638万股，热电设计Page2of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告其中：哈尔滨投资集团有限公司持股24286股，占总股本的44.452%，为哈投股份第一大股东，其他均为社会流通股。哈投股份目前是综合类的投融资股份上市公司。公司是哈尔滨市最大的地方发电、供热企业，下辖分公司哈投股份热电厂和哈投股份供热公司，年发电2.2亿千瓦时，供热面积780万平方米；现持有民生银行股权2.2亿股；公司总投资26749万元收购俄罗斯四家公司股权并增资森林采伐项目；现有一家控股子公司，持有黑龙江岁宝热电有限公司51%控股权，是阿城区最大的发电供热企业；持有黑龙江新世纪能源有限公司（垃圾焚烧电厂）45%的股权，属环保产业、风能、太阳能等新型环保能源的利用和开发；公司出资8.52亿元购买方正证券1.065亿元的出资额，占泰阳证券注册资本的10.135%。公司截止2007年12月31日，资产总额501848万元，股东权益310403万元，营业收入54013万元，净利润31544万元，每股收益1.15元，净资产收益10.03%。哈尔滨哈投投资股份有限公司通过产业结构调整，目前确立了以发电、供热为基础，以森林采伐、金融股权投资为新的利润增长点的多元化的业务发展体系。哈投股份将要以此为契机，以突出投融资收益为先导，做大做强热电产业，不断优化产业结构，开创新的发展领域，使公司全方位发展，以创造公司价值和利润最大化，回报股东，回报社会。哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂（前身是哈尔滨化工热电厂）隶属于哈尔滨哈投投资股份有限公司，坐落在哈尔滨市化工区的中部，企业占地面积13.8万平方米。热电设计Page3of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告企业从事热力电力生产供应。现有资产1.99亿元，是哈市热电联产企业，现拥有三台130t/h燃煤蒸汽锅炉、二台12MW双抽汽轮机组、一台12MW背压机组、三台70MW热水燃煤锅炉。全年发电2.2亿千瓦时，年销售工业蒸汽49万吨，年采暖供热310万吉焦，担负着向北化工区、会展中心和开发区的供热任务。现有职工831人，具有技术职称人员218人，其中，高、中级技术职称人员93人。企业在各项管理工作中，建立了一整套科学管理体系，以求生存、求发展为宗旨，以经济效益为中心，以强化管理为手段，创造性的开展生产经营管理工作。几年来，企业先后荣获“无泄露工厂”、“标准化合格单位”、“省甲级绿化单位”、“国家二级档案管理”、“化工部清洁文明单位”、“省甲级绿化单位”、“哈尔滨企业管理优秀奖”、“省级先进企业”、“市精神文明建设标兵”、“重合同守信用单位”、“哈尔滨市节能减排工作先进单位”等荣誉称号，企业的两个文明建设得到了长足发展。1.5项目建设的必要性1、哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程是经国家计划委员会计投资【1998】63号文批准的大型集中供热项目，该供热项目现有两个热源：为哈尔滨热电有限责任公司，提供100万平方米供热能力；其余热源全部由哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂提供。2、哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂是哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程主热源。根据国家及省市环保局“节能减排”的要求，哈尔滨市环保局要求各排放单位必须完成烟气脱硫项目整改，哈尔滨哈投热电设计Page4of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告投资股份有限公司热电厂三台130t/h燃煤蒸汽锅炉属于上述整改范围。通过建设循环流化床锅炉替代煤粉锅炉，可以解决烟气排放不达标问题。3、近两年来，煤炭价格大幅上涨，烟煤涨幅远远大于褐煤涨幅，褐煤价格相对低廉。循环流化床锅炉脱硫效率高、燃料适应性好、能够到达洁净燃烧、锅炉负荷调节能力强、可燃烧褐煤。通过建设循环流化床锅炉替代煤粉锅炉燃烧褐煤，可以节约燃料成本，提高电厂运行的经济性。4、现有三台煤粉炉设备已经运行20年，维修维护费用逐年增高，锅炉热效率差。5、如建设尾部脱硫设施需投入1500万元，年运行费用在450万元，增加生产成本。根据哈投股份热电厂面临的实际情况，拟分两期建设三台循环流化床锅炉替代现有煤粉锅炉，解决环保达标排放和燃煤经济性问题。1.6主要技术设计原则1、在哈尔滨哈投投资股份有限公司总体规划的指导下，结合电厂发电、供热事业的发展，合理布局、统筹安排、立足当前、兼顾长远。2、贯彻节能方针，选用燃烧效率高的锅炉、除尘效率高的烟气除尘器等设备，提高能源的有效利用率，以达到节约能源、改善环境、降低造价的目的，力求取得较好的经济效益和社会效益。3、坚持科学态度，积极采取国内外行之有效的新技术、新工艺、新材料、新设备和现代化技术手段，使设计做到技术先进、经济合理、安全可靠。热电设计Page5of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1.7工作简要过程2008年9月中旬，我院收到了“哈尔滨哈投投资股份有限公司循环流化床锅炉替代煤粉锅炉项目可行性研究报告”的设计委托书，9月中旬我院针对该项目的特点组成了项目组，赴现场进行了实地考察，收集相关设计资料。2008年9月～10月开展该项目可行性研究工作。2008年10月7日，将可研初稿移交建设单位初审，修改后于10月份中旬正式出版。热电设计Page6of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第二章热负荷2.1供热现状哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂现拥有三台130t/h燃煤蒸汽锅炉、二台12MW双抽汽轮机组、一台12MW背压机组、三台70MW热水燃煤锅炉。全年发电2.2亿千瓦时，年销售工业蒸汽49万吨，年采暖供热310万吉焦，担负着向北化工区、会展中心和开发区的供热任务。现有三台130t/h燃煤粉蒸汽锅炉设备已经运行20年，维修维护费用逐渐增高，锅炉热效率差（85%以内）。2.2热负荷2.2.1采暖热负荷哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂现供热面积780万平方米，最大采暖热负荷时电厂汽轮机组供热150MW，热水锅炉供热200MW；平均采暖热负荷时电厂汽轮机组供热146MW，热水锅炉供热100MW；最小采暖热负荷时电厂汽轮机组供热60MW，热水锅炉供热30MW。年采暖供热310万吉焦。锅炉改造后由于容量未发生变化，所以仍可满足原有采暖热负荷需求。2.2.2工业采暖热负荷哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂采暖期外供最大蒸汽量为120t/h；外供平均蒸汽量为95t/h；外供最小蒸汽量为60t/h。非采暖期外供最大蒸汽量为60t/h；外供平均蒸汽量为40t/h；外供最小蒸汽量为热电设计Page7of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告20t/h。锅炉改造后由于容量未发生变化，所以仍可满足原有采暖期及非采暖期热负荷需求。热电设计Page8of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第三章锅炉选型及脱硫方式3.1机炉选型1、锅炉容量及台数的确定：本工程的热负荷主要为哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂原有热负荷进行供热，根据需要替代锅炉容量、电厂可用场地情况及环保部门节能减排要求，替代后的锅炉容量既要与原锅炉容量一致，还要具有脱硫效果，基于以上几点要求，本次可研锅炉选型及建设方案如下：一期建设规模：1×130t/h循环流化床锅炉；二期建设规模：2×130t/h循环流化床锅炉。2、锅炉燃烧方式的确定：按目前常用的锅炉燃烧方式及煤质情况，拟选用悬浮燃烧，飞灰回燃的循环流化床锅炉，此型锅炉的优点是燃烧效率高，能燃烧劣质煤种和煤矸石，燃料在炉膛内停留时间较长，在炉内添加石灰石可以进行炉内脱硫，当钙硫比为2～2.5时，脱硫效率可达到90%以上，完全可达到哈市环保要求。锅炉适应负荷变化的能力较好，在30%～50%锅炉负荷范围内能稳定燃烧。3.2循环流化床锅炉脱硫系统本次工程脱硫系统采用循环流化床锅炉炉内添加石灰石脱硫方式。循环流化床锅炉添加石灰石脱硫是其特出优点之一，它具有脱硫效率高，脱热电设计Page9of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告硫成本低，操作简单、无水污染等特点。循环流化床锅炉之所以在近年来能得到很大的发展，除了其燃料适应性广、负荷调节性能好、燃烧效率高（接近或达到煤粉炉效率）外，一个重要的原因是它具有优良的环保性能。一方面，由于低温燃烧和分级送风，有效抑制了NOx的生成；另一方面，通过炉内添加石灰石脱硫减少了SOx的排放。与煤粉燃烧锅炉的炉内喷钙脱硫相比，循环流化床锅炉炉内加钙（石灰石）脱硫的脱硫效率更高、运行费用更低、更具有实际应用价值。煤粉燃烧锅炉的炉内喷钙脱硫在Ca/S比为2.0～3.5时，脱硫效率仅50％左右，而循环流化床锅炉炉内加钙脱硫在Ca/S比为2～2.5时，脱硫效率一般可达90%以上。与常规锅炉的尾部烟气脱硫（FGD）相比，循环流化床锅炉炉内加钙脱硫具有设备投资省、占地面积小、能耗低、操作简单、无水污染等优点。尾部烟气脱硫虽然也是一种实用化、工业化的脱硫方式，并在发达国家得到较为普遍地使用，但其设备投资巨大。循环流化床锅炉的燃烧脱硫过程是将脱硫剂（石灰石）送入炉内，脱硫剂进入炉内首先锻烧生成氧化钙，氧化钙再与燃料燃烧生成的二氧化硫气体反应。CaCO（石灰石）→CaO+CO32CaCO→CaO+2CO32CaO+SO+1/2O→CaSO224本次工程脱硫系统具体方案是新上一套石灰石输送系统。石灰石经料斗、给料机、输送带、卸料器输送到给煤皮带，和给煤一起进入炉内实现脱硫。热电设计Page10of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告第四章工程设想4.1厂区总体规划本次项目扩建地点选址在厂区内，原主厂房固定端侧，厂区西部。4.2总平面布置4.2.1总平面布置原则1、满足总体规划以及生产性质、防火、安全、卫生、施工规范等要求；2、建、构物的平面和空间组合，应做到分区明确、合理紧凑、有利生产、造型协调、整体性好。在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下，建、构筑物等设施应联合多层布置。3、总平面布置应以主厂房为中心，以工艺流程合理为原则，应注意厂区地形、设备特点和施工条件的影响，合理安排、因地制宜地进行布置。4.2.2总平面布置扩建区域布置在原有厂房的西部，厂房由南至北为除氧煤仓间、锅炉间、渣楼和除尘器用地、引风机间、烟道。改建区域在原厂房内，由南至北为除氧煤仓间、锅炉间和除尘器用地。并且在除尘器东侧新建一座渣楼。整个厂区各建、构筑物布局合理，满足工艺要求。厂区内建筑物的外装修色调要统一协调。热电设计Page11of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告4.2.3主要技术指标主要建构筑物一览表序号项目名称单位建筑面积占地面积21除氧煤仓间米1080.00216.0022锅炉间米1152.00576.00新23除尘器用地米162.9724引风机间米180.00180.0025渣楼米75.2837.64建26除渣栈桥米25.0027渣楼2米28.278烟道米2260.062改9除氧煤仓间米利旧210锅炉间米利旧建11除尘器用地米2利旧技术经济指标序号技术指标单位数量备注1厂区占地面积公倾14.522建构筑物总占地面积米56282.9823道路广场占地面积米45217.0224绿化面积米43500.00热电设计Page12of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告5建筑系数%38.826绿化系数%30.007场地利用系数%70.004.3竖向布置、道路、运输、绿化4.3.1竖向布置厂区竖向设计采用原有设计方案。主厂房设计室内地坪为128.50米。厂区的地面雨水采取自然排水方式。4.3.2道路运输设计1、出入口设置：保留原用地的出入口，作为本厂区的主入口和货运出入口。2、厂区道路：厂区内新建道路宽6.0米，厂内新建道路与原有道路充分结合，呈环形布置，并与场外道路相连，转弯半径为6.0、9.0、12.0米,做法与原有厂区相同。满足运输、人流通行和消防的要求。3、运输：运输方式为厂外采用公路运输，厂内采用道路运输方式。4、运输设备：煤、灰渣运输按原有运输方式，不额外增加运输设备。4.3.3绿化布置厂区绿化采取点、线、面相结合的方法，在原有绿化的基础上对扩建厂区进行绿化布置。在新建厂房四周及道路两旁进行绿化布置：沿道路两热电设计Page13of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告侧种植阔叶乔木，建筑物周围空地用草皮覆盖，并植以乔、灌木及花卉，做到厂区內无裸露的土地，以达到美化、净化环境之目的，绿化率30％。4.4燃料及燃烧系统4.4.1燃料燃煤煤质分析如下：煤质分析项目单位数量碳Car％40.38氢Har％2.83氮Nar％1.11氧Oar％10.25硫Sar％0.35水分Mar％30.88灰分Aar％14.20合计％100干燥无灰基挥发分Vdaf％45.23收到基低位发热量Qnet.arkJ/kg134604.4.2锅炉燃烧系统锅炉所用燃料从干煤棚经破碎机破碎后利用输煤皮带送至主厂房原煤仓中。脱硫使用的石灰石采购粉料，利用斗式升降机将粉料定量输送至二段输煤皮带上，随燃煤一起输送至三段皮带上，并分配给各炉原煤仓。每台原煤仓下为4台螺旋输煤机，将燃煤输送至锅炉进煤处，送入锅炉燃烧。热电设计Page14of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告锅炉按平衡通风方式运行，一次风与二次风从不同的部位以不同的风压鼓入燃烧室。烟气经省煤器、空气预热器后进入电除尘器除尘后，由引风机吸出，经烟道排至100m高烟囱排入大气。4.4.3燃烧系统主要辅机选型4.4.3.1锅炉燃烧系统主要辅机选型（一期）1、一次风机：一台QALG-2№20D,Q＝117557m3/h,H=17800Pa电动机：YKK500-4800kW2、二次风机：一台QALG-2№16.1D,Q＝78875m3/h,H=10000Pa电动机：YKK450-4315kW3、电除尘器：一台三电场HEP130-3130m2，除尘效率99.8%4、引风机：二台QAY-5A№20D,Q＝164573m3/h,H=5775Pa电动机：YKK450-6400kW5、返料风机：二台Q＝1300m3/h,H=46035Pa电动机：30kW4.4.3.2锅炉燃烧系统主要辅机选型（二期）热电设计Page15of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1、一次风机：二台QALG-2№20D,Q＝117557m3/h,H=17800Pa电动机：YKK500-4800kW2、二次风机：二台QALG-2№16.1D,Q＝78875m3/h,H=10000Pa电动机：YKK450-4315kW3、引风机：四台QAY-5A№20D,Q＝164573m3/h,H=5775Pa电动机：YKK450-6400kW4、返料风机：四台Q＝1300m3/h,H=46035Pa电动机：30kW4.5热力系统4.5.1主蒸汽系统一期的锅炉出口蒸汽送至主蒸汽母管，主蒸汽管道采用集中母管制，主蒸汽母管由原厂房延伸至本期锅炉房管道夹层内。锅炉主蒸汽出口电动闸阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。二期的锅炉出口蒸汽仍送至主蒸汽母管，主蒸汽管道采用集中母管制，主蒸汽母管利用原有主蒸汽管道。锅炉主蒸汽出口电动闸阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。热电设计Page16of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告4.5.2给水除氧系统一期、二期建设由于锅炉总容量没有变化，所以除氧器及除氧水箱都利用原有设备。由于原有除氧器运行时间久，可能会出力不足的情况，故在实际建设时应考虑对其进行改造或更新，以提高其加热能力。锅炉的补给水也利用原有补水系统。各路疏水及回水在疏水箱汇合，经疏水泵加压后送至除氧器除氧。考虑事故情况，一期建设时在原汽机间新增一台汽动给水泵，二期不再增加。除氧后的水由给水泵加压后送至锅炉省煤器。4.5.3锅炉的排污系统锅炉的连续排污管接至原有连排扩容器，扩容后二次蒸汽进入除氧器，污水经连排冷却器后排入热网管道或冲灰管道。定期排污接至原有定排扩容器，扩容后蒸汽排入大气，冷却后的污水排入排水管道。4.5.4热力系统主要附属设备选型1、一期建设：1）汽动给水泵：一台Q=155m3/hH=6.03MPa2、二期建设：没有新增设备。4.6主厂房布置4.6.1一期主厂房布置主厂房两列式布置，依次为除氧煤仓间和锅炉间。除氧煤仓间跨度与热电设计Page17of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告原厂房一致，仍为9m，纵向4个柱距，从与原厂房临近端起依次为4×6m共24m，运转层标高7m，除氧层标高13.5m，输煤层标高22m；锅炉间跨度24m，纵向4个柱距4×6m共24m，锅炉间运转层标高7m，屋架下弦标高43m。1、除氧煤仓间设备布置底层为变压器和电气配电间；4m层为管道夹层；7m运转层中间布置锅炉的炉控室；各炉炉前按锅炉要求搭设平台，平台上布置各炉给煤机；13.5m层为除氧层，布置四台给煤机；22.0m层为输煤层，布置输煤皮带，22.0m层下吊装有锅炉原煤斗。2、锅炉间设备布置锅炉为横向布置，在新建锅炉间2～4柱距间沿3柱距中心线布置一台蒸汽锅炉。在蒸汽锅炉间底层除锅炉各柱外，炉下出渣口附近还布置两台冷渣器，出渣机沿纵向布置在炉下，便于冷渣器出渣，并由扩建端出口输送灰渣至锅炉间外的渣仓中。炉后两侧布置一、二次风机。锅炉间运转层除锅炉外，尾部沿外轴线为各炉汽水取样冷却器及水槽，炉一侧为给水操作平台，炉前为锅炉给煤机，在锅炉的固定端和扩建端各留有一个吊装孔，在锅炉间屋架下弦各吊装有2t单轨电动葫芦，作为检修时吊装工具材料的起吊工具。3、除尘及引风机间设备布置在锅炉间尾部主厂房外，布置锅炉的电除尘器。除尘器后侧为引风机间，引风机间跨度7.5m，纵向长24m。在引风机间内纵向布置二台引风机，在引风机上方屋架下弦下纵向布置2t单轨电动热电设计Page18of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告葫芦，作为检修引风机的起吊工具。4、烟道及烟囱水平烟道架空布置，烟道底标高4.5m，延伸至原厂房烟道与之连接；烟囱利用原有，高100m，出口内径3.5m。4.6.2二期主厂房布置除氧煤仓间、锅炉间、引风机间、除尘器、烟囱都与一期相同。烟道利用原有，不进行改造。4.7上煤及除灰渣系统一期按扩建1×130t/h循环流化床锅炉运行时所需要的燃料和扩建1×130t/h循环流化床炉排出的灰渣量进行设计。二期按改建2×130t/h循环流化床锅炉运行时所需要的燃料和改建2×130t/h循环流化床炉排出的灰渣量进行设计。4.7.1燃料计算根据煤质分析资料，一期、二期燃料消耗量计算如下表：一期燃料耗量计算表单位时间小时最大耗量日耗最大量年耗最大量44锅炉负荷石灰石（t）煤（t）石灰石（t）煤（t）石灰石（10t）煤（10t）0.5213.001×130t/h1.20430.1128.896722.64（0.535）（13.37）总计31.314751.53613.52（13.905）注：日耗燃料按24小时计，年耗燃料冬季按180天计，夏季按185热电设计Page19of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告天计，括号内数据为夏季年耗量。二期燃料耗量计算表单位时间小时最大耗量日耗最大量年耗最大量44锅炉负荷石灰石（t）煤（t）石灰石（t）煤（t）石灰石（10t）煤（10t）2×130t/h2.40860.2257.7921445.281.0426.00总计62.6281503.07227.04注：日耗燃料按24小时计，年耗燃料冬季按180天计。4.7.2现状哈投股份热电厂现运行3×130t/h煤粉锅炉，日最大耗煤量为2000多吨，煤由铁路专用线运至厂区煤场，煤场现有面积可存储燃煤量300000吨。煤场内配有两台装卸桥，用于卸煤、上煤之用，同时配有四台推土机用于上煤、运煤、倒煤之用。输煤系统按双路皮带设计，皮带宽度为650mm，筛碎设备选用两台反击式破碎机，输煤系统共由四段皮带机完成，同时配有电磁除铁器、电子皮带秤及检修装置。4.7.3扩建后的工程设想1、卸煤装置及贮煤设施一期燃煤仍然采用铁路运煤，由于日最大耗煤量增加了751.5t/d，考虑不均衡系数1.2，每日进煤车皮数量增加了12节。经核算，扩建后煤场面积仍能满足要求，本期不再扩建煤场及增加煤场设备。热电设计Page20of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告二期燃煤仍然采用铁路运煤，由于日最大耗煤量增加了400t/d，考虑不均衡系数1.2，每日进煤车皮数量增加了8节。经核算，改建后煤场面积仍能满足要求，本期不再扩建煤场及增加煤场设备。2、运煤系统及运行方式经核算原有工程输煤系统可以满足扩建后的输煤能力，一期不考虑新建输煤系统。由于本期工程扩建循环硫化床锅炉，设计为按添加石灰石脱硫设计，在原3#皮带机尾部增设两座石灰石钢仓，单个容积为19m3，可存石灰石约27t。同时设有两台斗式提升机将石灰石运至钢仓中。石灰石来料为粒度210mm以下的袋装成品，在3#输煤栈桥下建石灰石贮库，面积为65m。将原输煤系统中碎煤设备换置两台摆锤式细粒破碎机。输煤层增加两路5#皮带机，用于扩建锅炉的输送。经核算一期工程输煤系统仍能满足改建后的输煤能力，二期不考虑新建输煤系统。4.8除灰渣系统方案4.8.1灰渣量计算依据煤质分析资料，锅炉一期、二期出渣量如下表：一期出渣量计算表单位时间4☆小时灰渣（t）日灰渣量（t）年灰渣量（10t）锅炉负荷灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量热电设计Page21of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1.1670.781.9471×130t/h2.71.8054.50564.843.32108.12（1.199）（0.80）（1.999）注：日按24小时计，年耗燃料冬季按180天计，夏季按185天计，括号内数据为夏季年耗量。渣占灰渣量的40%，灰占灰渣量的60%。二期出渣量计算表单位时间4小时灰渣（t）日灰渣量（t）年灰渣量（10t）锅炉负荷灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量灰量渣量灰渣量2×130t/h5.43.619.01129.686.64216.242.3341.563.894注：日按24小时计，年耗燃料冬季按180天计，渣占灰渣量的40%，灰占灰渣量的60%。4.8.2现状哈投股份热电厂现运行锅炉的除灰渣系统采用灰渣分除的方式，除渣系统采用机械除渣方式，每台锅炉下横向布置一台除渣机，而后倒入纵向布置的另一台除渣机内，送入锅炉间外的渣仓中。除灰系统采用干式除灰方式，电除尘器下灰斗的灰直接装入罐车运往用灰单位。4.8.3扩建后的工程设想本工程锅炉灰渣全部考虑综合利用，除灰方式采用灰渣分除的方式。1、除渣系统方案（一期）本期扩建工程除渣系统采用机械除渣方式，锅炉下的出渣口共配置两台冷渣机，冷渣机的冷却水来自除盐水。冷渣机出口横向配置一台1#耐磨热电设计Page22of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告型埋刮板输送机（RMC40，Q=10t/h），输送机将渣送入锅炉间一侧布置的另一台2#耐磨型埋刮板输送机（RMC40，Q=10t/h）内，2#刮板输送机将渣送入锅炉房外的渣楼中，渣容积为30m3，可存渣42t左右。渣楼内设有检修设备、排尘设备和卸料装置。渣由汽车运出厂外砖厂及用渣单位。2、除渣系统方案（二期）本期改建工程除渣系统采用机械除渣方式，每台锅炉下的出渣口共设置两台冷渣机，冷渣机的冷却水来自除盐水。冷渣机出口横向布置一台1#连续斗链输送机（DS400，Q=20t/h），将渣倒入纵向布置的另一台2#连续斗链输送机（DS400Q=20t/h）内，2#输送机将渣送入锅炉房外的斗式提升机内，斗式提升机将渣送入钢渣仓中，渣仓直径为6m，容积为190m3，可存渣260t左右。渣楼内设有检修设备、排尘设备和卸料装置。渣由汽车运出厂外砖厂及用渣单位。3、除灰系统方案（一期）除灰系统采用干式除灰方式，除尘器每个电场下为双灰斗，刮板输送机将三个电场的灰刮入一端后，由汽车散装机装入罐车送往用灰单位。4、除灰系统方案（二期）除灰系统采用干式除灰方式，除尘器每个电场下为双灰斗，刮板输送机将三个电场的灰刮入一端后，由汽车散装机装入罐车送往用灰单位。4.9给排水及化学水处理一期为新建一台130t/h循环流化床中温中压锅炉，新建后：热电设计Page23of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告1、化学水：原电厂化学水系统设备出力能满足5台130t/h循环流化床中温中压锅炉补水量，实际电厂运行了三台锅炉，新建一台炉后，化学水系统不变，化学水系统设备出力不变，故不需新增设备。2、消防水：新建厂房高度为43米，原厂房高度为32米，新旧厂房的高度都大于24米，根据建筑设计防火规范8.4.1规定，新旧厂房室内消火栓用水量相同；原电厂有一整套完善的消防给水设备，能满足新建一台炉后消防的用水量，故消防不需新增设备。3、工业水：一台炉配两台冷渣器，冷渣器的冷却水量为70t/h。冷渣器冷却水系统采用闭式循环冷却水系统，经冷渣器的冷却水为除盐水。考虑到二期改造两台煤粉炉为循环流化床锅炉，冷渣器的冷却水量为140t/h。经经济比较，最终增加一台循环水量为300m3/h的逆流式玻璃钢冷却塔，2台循环冷却水泵。二期为改造两台130t/h煤粉炉为循环流化床中温中压锅炉，改造后锅炉的补水量不变，消防给水系统不变，故不需新增设备。工业水：一期工程已增一台循环水量为300m3/h的逆流式玻璃钢冷却塔，2台循环冷却水泵，故本期工业水不需新增设备。4.10电气部分4.10.1概述根据哈尔滨哈投投资股份有限公司委托，为解决哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂脱硫问题，按哈尔滨市环境保护局批复，拟将现有130t/h煤粉炉，分二期更换为三台130t/h循环流化床锅炉，以解决电厂脱硫环保热电设计Page24of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告达标排放问题。根据哈投股份热电厂实际情况，一期在现有锅炉房旁空地上，新建一台130t/h循环流化床锅炉，建设完毕投产运行后，拆除二台130t/h煤粉炉，利用原有厂房设备进行新建二台130t/h循环流化床锅炉。电气部分需配合工艺专业将电厂现有厂用部分相应改造。4.10.2电气接线及布置4.10.2.1现状电厂现有厂用部分设0.38/0.22kV及6kV两个电压等级，其中0.38/0.22kV配电系统采用中性点直接接地方式，6kV配电系统采用中性点经消弧线圈接地接地方式。全厂锅炉辅机磨煤机、排粉机、送风机、吸风机、给水泵及热网循环水泵碎煤机等200kW以上电机均为6kV高压电机，且起动方式均为直接起动，未安装变频调速等节能装置；全厂汽机辅机、锅炉辅机小容量电机、水处理及输煤除灰电除尘等公用负荷电机均选用0.38/0.22kV低压电机，且未安装变频调速等节能装置。厂用部分配置原则，0.38/0.22kV及6kV两个电压等级均按炉分段。6kV配电装置采用单母线接线；0.38/0.22kV配电装置采用单母线隔离开关分段。全厂三炉三机，故全厂共设三个6kV厂用工作配电段及一个6kV厂用备用配电段，6kV厂用工作配电段电源由电源引自6kV主配电装置的厂用电抗器引接，厂用备用段电源由现厂内6kV直配II段引接。全厂设6kV/0.38/0.22kV三台低压工作变压器，一台化水公用变压器热电设计Page25of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告及一台同容量的备用变压器，其容量均为800kVA。三台低压工作变压器为三段0.38/0.22kV厂用工作配电段供电，一台化水公用变压器为一段0.38/0.22kV化水配电段供电，备用变压器为0.38/0.22kV厂用备用配电段提供电源。1＃厂用变及化水变由6kV厂用I段供电，2＃厂用变由6kV厂用II段供电，3＃厂用变及备用变由6kV厂用III段供电。电厂现有化水变及其配电装置安装在化水车间，其余0.38/0.22kV及6kV厂用电装置均安装在主厂房中央框架B-C轴及C-D轴底层专用电气配电间内。4.10.2.2改建后的工程设想1、一期工程一期工程在现有锅炉房旁空地上，新建一台130t/h循环流化床锅炉，即4＃锅炉，其厂用部分均为新建，故电气部分需新建6kV厂用IV段及0.38/0.22kV厂用IV段为其配电。6kV厂用配电装置采用单母线接线；0.38/0.22kV配电装置采用单母线隔离开关分段。6kV配电装置采用KYN28-12型金属铠装中置式高压开关柜,本期需新增10面柜；0.38/0.22kV配电装置采用GGD型固定式低压开关柜,本期需新增10面柜。6kV厂用IV段电源，4＃厂用电抗器（6kV,800A）安装在原主控楼旁一层6kV主高压配电间备用厂用电抗器间内；原6kV主高压配电I段应扩建一台同型号的高压开关柜为4＃厂用电抗器供电。0.38/0.22kV厂用IV段电源，4＃厂用变压器（6kV/0.38/0.22kV,800kVA）由新建6kV厂用IV段供电。新建4＃厂用变压器、6kV厂用IV段及0.38/0.22kV厂用IV段配热电设计Page26of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告电装置均安装在新扩建的锅炉厂房专用配电间内。4＃锅炉辅机引风机、一次风机及二次风机等200kW以上电机均为6kV高压电机，采用高压变频调速节能装置控制；4＃锅炉辅机小容量电机及输煤除灰电除尘等公用负荷电机均选用0.38/0.22kV低压电机，由4＃厂用变压器供电，其中运行中负荷变化较大的高压返料风机及炉前给煤机安装低压变频调速节能装置进行调速。新扩建的锅炉房其配电间空间有限，故4＃锅炉辅机高压变频调速节能装置可安装在新建厂房运转层。根据厂用电负荷估算结果，4＃锅炉辅机及其相应公用设备高低压厂用电负荷安装容量Pe=3000kW,计算容量Sjs=2250kVA(考虑变频节能因素，实用用电负荷较小)。2、二期工程二期工程拆除二台130t/h煤粉炉，利用原有厂房设备进行新建二台130t/h循环流化床锅炉。原2＃、3＃锅炉高低压配电设备已经运行20年,原高压开关均为油开关，基本已到服役期，维修维护费用逐年增高，而本次更换的二台锅炉辅机除高压返料风机及炉前给煤机为低压电机外，引风机、一次风机及二次风机均为6kV高压电机，故二期工程拟将原6kV厂用II段、III段配电装置拆出，更换为新型KYN28-12型金属铠装中置式高压开关柜，二期需拆出36面高压柜，新增24面高压柜（因循环流化床锅炉辅机数量少于煤粉炉锅炉辅机）。6kV厂用配电装置采用单母线接线。2＃、3＃锅炉0.38/0.22kV负荷仅为高压返料风机及炉前给煤机，每台炉容量仅为60kW,故原0.38/0.22kV厂用II段、III段配电装置保持不热电设计Page27of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告变，由原有配电柜备用回路为高压返料风机及炉前给煤机变频箱提供电源即可。2＃、3＃锅炉辅机引风机、一次风机、二次风机等200kW以上电机均为6kV高压电机，采用高压变频调速节能装置控制；原有3＃、4＃给水泵亦为高压电机，由6kV厂用II段、III段配电；2＃、3＃锅炉辅机小容量电机等公用负荷电机均选用0.38/0.22kV低压电机，由原0.38/0.22kV厂用II段、III段配电装置供电，其中运行中负荷变化较大的高压返料风机及炉前给煤机安装低压变频调速节能装置进行调速。2＃、3＃锅炉辅机高压变频调速节能装置可安装在原有厂房底层空闲房间内。根据厂用电负荷估算结果，2＃、3＃锅炉辅机及其相应公用设备，每台炉高低压厂用电负荷安装容量Pe=2800kW,计算容量Sjs=2100kVA(考虑变频节能因素，实用用电负荷较小)。4.10.3直流系统热电厂采用直流操作方式，操作电压为－220V。原有直流电源容量可以满足扩建一台炉改建二台炉的直流用电要求，故本期扩建直流电源无需增容。4.10.4二次线、继电保护及自动装置4.10.4.1控制方式热电厂设有电气主控楼，高低压厂用电源控制设备安装在主控室，在主控室控制屏台集中控制，在高压开关柜上手动控制。热电设计Page28of77哈尔滨市原马家沟机场开发区集中供热热网工程循环流化床锅炉替代煤粉炉项目可行性研究报告主厂房内主要电动机均由机炉DCS控制，主厂房内非重要电动机采用就地控制。主厂房以外电动机根据工艺要求采用集中控制或就地控制。4.10.4.2继电保护本工程电气设备的保护装置装设原则按《继电保护和安全自动装置技术规程》及《25条反措》有关规定执行，保护选型采用微机型保护装置。4.10.4.3自动装置高压厂用电抗器及低压厂用变压器均安装备用电源自投装置。4.10